Наша цель: выяснить, как могло случиться, что в теории относительности все скорости относительны, а скорость света, однако, абсолютна? А так ли это на самом деле? Как выяснилось по ходу размышлений, происхождение постулатов тесно связано с проблемами измерения времени. Поэтому мы начнем с того, что проанализируем заново работу часов, а для этого посмотрим на них более внимательно.
После этого мы обсудим вопросы, касающиеся одновременности событий, синхронизации часов, преобразований координат и, наконец, придем к выводу, что постулаты, о которых говорилось выше, не имеют места и не являются законами природы.
1. 2. Общая, традиционная точка зрения на принципы работы часов
Обозревая устройство различных часов, и помня о том, что любые часы можно заменить эквивалентными световыми часами, мы можем взглянуть на часы с одной общей точки зрения.
Общим для всех часов (часто в неявной форме) является наличие у них некоторой, так называемой, эталонной скорости (далее V>e).
Среди всех скоростей измеряемых физиками, существуют скорости, обладающие весьма высоким постоянством. Именно эти скорости и берутся для построения часов. Что делают часы? Они берут некоторый, всякий раз постоянный (то есть эталонный) отрезок длиной s>e и преобразуют его в эквивалентный временной интервал Δt по формуле: Δt = s>e/V>e. Постоянство V>e и s>e гарантирует также и постоянство Δt . Когда мы говорим: «часы берут отрезок s>e» под этим мы понимаем, что этот отрезок встроен в сами часы (то есть является их важнейшей частью). Это необходимо, чтобы часы могли работать, находясь в покое. Обычно преобразование отрезка s>e во время делается методом «туда и обратно» как световых часах. В них световой импульс, проходя путь равный 2s>e от генератора до зеркала и обратно, преобразуется во временной интервал: Δt = 2s>e/c. Здесьc – скорость света.
1. 3. Материальная точка и часы как преобразователи пространства во время
Далее мы будем рассматривать только прямолинейное движение материальных точек и часов вдоль оси OX. В пункте (1. 13.) мы дадим обобщение полученных результатов на трехмерное пространство.
Пусть материальная точка двигается по оси OX c некоторой скоростью V . Этот процесс можно рассматривать как преобразование пространства во время по закону x/V = t, то есть пройденному расстоянию