Некоторые парадоксы теории относительности
Если мы также учтем требование изотропности пространства, то линейные преобразования для системы отсчета
, выбранной указанным образом, запишутся в виде
Здесь отсутствуют члены, содержащие
и
в выражениях
и
, в силу изотропности пространства и наличия единственного выделенного направления вдоль оси
, соответственно постановке задачи. На этом же основании в выражениях для
и
отсутствуют члены, пропорциональные, соответственно,
и
, а коэффициенты
при
и
одинаковы. Члены, содержащие
и
, отсутствуют в выражениях для
и
в силу того, что ось
все время совпадает с осью
. Последнее было бы невозможно, если бы
и
зависели от
и
.
3. Изотропность предполагает также симметричность пространства. В силу же симметрии ничто не должно измениться в формулах преобразования, если изменить знаки и
, т.е. одновременно изменить направление оси
и направление движения системы
. Следовательно,
(d) Сравнивая эти уравнения с предыдущими (
) получаем:
. Вместо
удобно ввести другую функцию
, так, чтобы
выражалось через
и
посредством соотношения
Согласно этому соотношению,
- симметричная функция. Используя это соотношение, преобразования (d) можно записать в виде
(e), причем все входящие в эти формулы коэффициенты
суть симметрии функции
.
4. В силу принципа относительности обе системы, "движущаяся" и "неподвижная", абсолютно эквивалентны, и поэтому обратные преобразования от системы к
должны быть тождественно прямым от
к
. Обратные преобразования должны отличаться лишь знаком скорости
, т.к. система
движется относительно системы
вправо со скоростью
, а система
движется относительно системы
(если последнюю считать неподвижной), влево со скоростью
. Следовательно, обратные преобразования должны иметь вид
. (f) Сравнивая эти преобразования с (e), получаем
. Но в силу симметрии получаем, что
, т.е.
. Очевидно, имеет смысл лишь знак (+), т.к. знак (-) давал бы при
перевернутую по
и
систему. Следовательно
. Замечая, что коэффициенты
- тоже симметричные функции
, первое и последнее уравнение из (e) и (f) можно записать в виде: А)
, а)
, В)
, в)
. Умножая А) на
, В) на
и складывая, получим
. Сравнивая это выражение с а), получаем
. Откуда имеем
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10