Проблемы проверки справедливости формул эффекта Доплера в реальных экспериментах.

 

До этого мы рассматривали вычислительные эксперименты, когда получающиеся при моделировании параметры источника и приемника фиксировались нами мгновенно, т.е. не было никаких искажений реальных параметров при их фиксации теоретическими приборами. А сейчас рассмотрим, какие будут получаться результаты, если фиксировать эти параметры реальными приборами.

 

Если мы производим эксперименты в ИСО и приборы располагаем непосредственно на источнике и приемнике, которые автоматически фиксируют их координаты и произошедшие события (у нас это излучение фронта волны и достижение ею приемника) по времени часов находящихся на источнике и на приемнике, то у нас не будет расхождений с теми данными, что мы получили выше при проведение вычислительных экспериментов как на классической, так и на релятивистской, моделях ЭД, где на последней надо будет еще фиксировать время и по часам ИСО. А, если у нас приборы будут покоится в ИСО, где движутся приемник и источник, то нам необходимо учесть время необходимое для движения света от движущихся источника и приемника до приборов, чтобы найти истинное время, когда источник и приемник имели наблюдаемые нами координаты.

 

Точно так же надо делать, если у нас источник и приемник движутся в АСО, а приборы покоятся в ИСО движущейся относительно АСО - в классике это называется просто задержкой сигнала по времени, и астрономы при наблюдение за планетами всегда учитывают эту задержку, чтобы получить реальные координаты планет для одного и того же момента времени наблюдения. Эту задержку сигнала астрономы иногда называют планетной аберрацией, чтобы отличать ее от звёздной аберрации, которая у физиков называется просто аберрацией, а планетная аберрация - запаздыванием потенциалов. Но в СТО совершенно не учитывается время движения света от источника или приемника до реального наблюдателя, например, в запаздывающих потенциалах Лиенара-Вихерта, вытекающих из СТО, т.к. в СТО нет реальных наблюдателей с конкретными координатами в ИСО и сигнал до виртуальных наблюдателей распространяется мгновенно. Чтобы в этом убедится, давайте рассмотрим пример с наблюдаемым в СТО сокращением размеров тел, когда они находятся в одной ИСО (у нас это будет АСО), а мы наблюдаем их из другой ИСО, движущейся относительно АСО. Например, на рис. 46 у меня изображено два синих стержня длинною 100 м покоящихся в АСО в двух положениях.

Рис. 46. Видимые из ИСО, движущейся относительно АСО со скоростью 10 м/с, координаты левого и правого концов стержня, находящегося в АСО и имеющего длину 100 м (при его двух положениях по оси ординат), которые получаются после преобразований Лоренца для разных значений координатного времени этих концов и получающиеся после приведения их к одному и тому же моменту времени. Масштаб 10 м/см. Скриншот программы Dopler6.

 

А сразу над ними изображены красные стержни, которые нарисованы по координатам, которые получаются после преобразований Лоренца, и справа приводится получающаяся длинна этих стержней и координатное время для левого 1 и правого 2 концов этих стержней при их наблюдение из ИСО движущейся относительно АСО со скоростью 10 м/с и при скорости света 20 м/с. При этом, как вы догадываетесь, именно наблюдать весь стержень мы можем только видя оба конца стержня в один и тот же момент времени, т.е. одновременно, а после преобразований Лоренца для координат и времени из АСО в ИСО у нас получатся координаты этих концов для разных моментов координатного (местного) времени. Если не приводить координаты концов к одному и тому же моменту времени, чтобы наблюдать их одновременно (а иначе ни глаза человека, ни приборы этого делать не умеют), то расчетная длинна стержня будет 115,47 м, т.е. больше, чем она была в АСО. А вот следующие два красных стержня отражают длину стержня, если координаты концов стержня после преобразований Лоренца привести к одному времени наблюдения, соответственно, к координатному времени левого конца стержня и правого конца стержня. Конкретно здесь мы делаем тоже самое, что делали в разделе 1 при расчете ЭД по формуле (4-5) в разных ИСО, когда уточняли координаты источника для координатного времени приемника, т.е. находили X2=X2+VX2iso*dt, где dt=T1-T2. И здесь мы делаем тоже самое (только индексы 1 и 2 здесь относятся не к приемнику и источнику, а к левому и правому концам стержня) и видим справа от этих стержней получающуюся длину стержня, которую Эйнштейн называет "наблюдаемой" или "рассматриваемой" длиной. Она в обоих случаях получилась одинаковой 86,6 м, что меньше 100 м, и время наблюдения левого и правого концов стержня, которое теперь будет одинаковым, т.е. это будут координаты, которые мы будем наблюдать в нашей ИСО одновременно по координатному времени любой произвольной точки находящейся в АСО.

 

Вот только эти значения координатного времени в СТО никак не отражают относительность одновременности, т.е. это не реально наблюдаемые два конца стержня, а неизвестно что. Ведь если мы выполним расчеты для одновременного наблюдения обоих концов стержня который находится от реального наблюдателя (вернее сказать от виртуальных наблюдателей, т.к. в СТО нет реального наблюдателя, а есть бесчисленное количество виртуальных наблюдателей и по сути сама ИСО и является наблюдателем) на некотором расстоянии по оси ординат, то мы должны получить немного другие результаты, но они у нас получаются в СТО те же самые. Это объясняется тем, что в преобразованиях Лоренца для расчета координатного времени никак не учитывается расстояние от реального наблюдателя до приемника и источника, а учитывается только расстояние по оси абсцисс как будто виртуальные наблюдатели находятся всегда точно над концами стержня. Но, если стержень находится в другой ИСО, то это физически не возможно. И даже при 1-ой интерпретации ПО Эйнштейна мы, находясь в своей ИСО, будем обязательно находится на расстоянии от АСО. Ну, и как я писал выше, никаких математических (фиктивных) часов в АСО, чтобы наблюдать из ИСО координатное время, которое они будут нам показывать, в реальности тоже быть не может. К тому же это время у нас получилось отрицательным, а при проведение реальных экспериментов все координаты и события мы будем фиксировать по часам нашей ИСО, где расположен реальный наблюдатель, и это время будет всегда положительным. Таким образом, к реальной одновременности наблюдения двух событий фиктивное координатное время Эйнштейна не имеет никакого отношения. Поэтому давайте рассмотрим какие размеры стержня мы будем наблюдать одновременно в реальности.

 

На рис. 47 изображено два синих стержня длиною dX=100 м, находящихся в АСО, а реальный наблюдатель находится в произвольной точке на оси абсцисс движущейся ИСО. Над этими стержнями изображены красные стержни, с наблюдаемыми координатами левого 1 и правого 2 концов этих стержней в разные моменты времени, если наблюдатель находится в начале ИСО движущейся относительно АСО со скоростью 10 м/с и при скорости света 20 м/с. А справа от стержней приведены получающаяся длинна этих стержней и время движения света от левого 1 и правого 2 концов этих стержней до начала ИСО, которое я назвал классическим координатным временем. При этом расчеты полностью выполнены в АСО, т.е. без каких либо преобразований, чтобы не было упрека в том, что преобразования Галилея нельзя применять в этом расчете, т.е. здесь вычислялось время движения лучей света в АСО от концов стержня до движущегося в АСО им навстречу наблюдателя. При этом, т.к. время движения лучей света до наблюдателя было разным, то координаты наблюдателя в АСО в эти моменты (черные кружки) получились разные и, соответственно, наблюдаемые в ИСО, начало которой с наблюдателем смещалось в АСО, в эти моменты времени координаты левого и правого концов стержня получились меньше, чем они были в АСО, и на рисунке у меня зелеными линиями соединены точки с этими координатами стержней в ИСО и кружки, где в эти моменты находился наблюдатель, с координатами заданными в АСО, которой у меня является среда распространения сигнала.

Рис. 47. Видимые из ИСО, движущейся относительно АСО со скоростью 10 м/с, координаты левого и правого концов стержня, находящегося в АСО и имеющего длину 100 м (при его двух положениях по оси ординат), которые получаются для разных значений классического координатного времени этих концов стержня и получающиеся после приведения их к одному и тому же координатному времени при расчетах выполненных в АСО. Масштаб 10 м/см. Скриншот программы Dopler6.

 

Вообще-то, как я уже писал, в классике обычно говорят о времени наблюдения с учетом задержки сигнала от объекта до наблюдателя, но т.к. мы в СТО используем координатное время, которое для одновременного наблюдения двух концов стержня приводим к одному координатному времени, то логично будет и тут по аналогии говорить и о классическом координатном времени, которое мы тоже будем приводить к одному времени наблюдения, чтобы получить одновременность наблюдения. И следующие два красных стержня отражают видимую (наблюдаемую) длину стержня, если координаты концов стержня привести к одному времени наблюдения, соответственно, к координатному времени левого конца стержня и правого конца стержня. И здесь у нас получается, что время движения света, т.е. классическое координатное время, от левого конца стержня, ордината которого равна нулю, до наблюдателя будет T1=3,33 с, а от правого конца T2=6,66 с, а наблюдаемые в эти моменты времени координаты стержня в ИСО будут 66,6 м и 133,3 м, т.е. наблюдаемая длина стержня по этим двум значениям координатного времени будет dX=66,66 м. Но после того, как мы приведем это классическое координатное время обоих концов стержня к одному времени (или координатному времени левого конца стержня или правого), чтобы наблюдать оба конца стержня одновременно, мы получим видимые размеры стержня точно такие же, как они были в АСО, т.е. dX=99,999999 м. Например, приведем координаты левого конца стержня к координатному времени правого конца T2=6,66 c, когда мы будем фиксировать свет от левого конца стержня покинувший его не в момент времени Т=0, как это будет у луча света от правого конца стержня, а гораздо позже, т.к. расстояние от левого конца стержня до наблюдателя гораздо меньше. А в момент времени T1=6,66 с координата наблюдателя в АСО будет 66,66 м, т.е. та же, что и при наблюдении правого конца стержня. Таким образом, наблюдаемая координата левого конца стержня (в ИСО) в этот момент времени будет 100-66,66=33,33 м и, следовательно, наблюдаемая длина стержня (в ИСО) будет dX=133,33-33,33=100 м (3-ий красный стержень).

 

Тот же самый результат у нас получится, если у нас ордината стержня в АСО будет 60 м, хотя с учётом того, что свету лететь от концов стержня до наблюдателя, находящегося в начале ИСО, надо будет дольше, у нас классическое координатное время будет в этом случае будет больше, т.е. 4,17 с и 7,1 с и, соответственно, наблюдаемые в ИСО в эти моменты времени координаты концов стержня будут меньше, т.е. 58,2 м и 128,9 м. Аналогичные результаты по сокращению размеров видимого стержня в СТО и неизменные размеры стержня в классике мы получим и если у нас скорость ИСО будет минус 10 м/с. При этом в СТО координаты после преобразований Лоренца (4-10) получатся точно такие же, а координатное время будет иметь те же численные значения, но будет положительным, что при приведение видимых координат концов стержня к одному времени наблюдения даст ту же видимую длину стержня 86,6 м. А вот в классике как видимые в разные моменты времени координаты концов стержня, так и их координатное время получатся совершенно другими (см. рис. 48, где ордината стержня задана 60 м). Время движения света от левого конца стержня до наблюдателя будет T1=10,84 с, а координата наблюдателя в АСО в этот момент будет -108,4 м и, соответственно, координата левого конца стержня в ИСО будет в этот момент времени 208,4 м. А время движения света от правого конца стержня до наблюдателя будет T2=20,44 с, а координата наблюдателя в АСО в этот момент будет -204,4 м (на рисунке не видно) и, соответственно, координата правого конца стержня в ИСО будет в этот момент времени 404,4 м. Таким образом видимые в ИСО размеры стержня по координатам концов стержня для разных моментов классического координатного времени будут dX=195,96 м. Но, после того, как мы приведем видимые координаты концов стержня к одному классическому координатному времени, мы опять получим видимые размеры стержня dX=100 м.

Рис. 48. Видимые из ИСО, движущейся относительно АСО со скоростью -10 м/с, координаты левого и правого концов стержня, покоящегося в АСО и имеющего длину 100 м при его ординате 60 м, которые получаются для разных значений классического координатного времени этих концов стержня и получающиеся после приведения их к одному и тому же координатному времени при расчетах выполненных в АСО. Масштаб 20 м/см. Скриншот программы Dopler6.

Но эти результаты мы получили при проведении, как я их назвал, "изотропных" классических расчетов, т.е. выполненных в АСО, где для вычисления скорости света и различных тел не используются никакие преобразования (Галилея, Лоренца или какие-то другие, появляющиеся в последнее время, например, в теории СЭТ), т.е. все скорости заданы в АСО. А если мы произведем "анизотропные" классические расчеты, т.е. в ИСО движущейся относительно АСО со скоростями стержня и света, которые будут наблюдаться в ИСО, т.е. получатся после преобразований Галилея, где скорость света будет уже анизотропной, а наблюдатель будет теперь покоиться в начале ИСО, то мы получим уже другие результаты. Причем, при положительной скорости ИСО мы получим видимые одновременно координаты концов стержня, которые дадут увеличение размеров стержня (см. рис. 49), а при отрицательной скорости ИСО мы получим видимое сокращение его размеров (см. рис. 50). И при этом и уменьшенные размеры стержня и увеличенные при приведение координат к одному координатному времени (левого или правого концов стержня) получаются при обоих скоростях ИСО одинаковыми только, когда ордината стержня равна нулю, а при других ординатах появляется хоть и маленькое, но различие в наблюдаемой одновременно длине стержня. При чем это не объясняется численным решением этой задачи, т.к. те же данные получаются и при количестве итераций больше 100 и при увеличение количества лучей, для которых рассчитывается скорость света в ИСО, больше 5000.

Рис. 49. Видимые из ИСО, движущейся относительно АСО со скоростью 10 м/с, координаты левого и правого концов стержня, покоящегося в АСО и имеющего длину 100 м (при его двух положениях по оси ординат), которые получаются для разных значений классического координатного времени этих концов стержня и получающиеся после приведения их к одному и тому же координатному времени при расчетах выполненных в ИСО. Масштаб 10 м/см. Скриншот программы Dopler6.

 

Как видно, при скорости ИСО +10 м/с время движения лучей света от левого и правого концов верхнего стержня до наблюдателя, находящегося в начале ИСО, получилось то же самое T1=4,17 с и T2=7,1 с, как и при "изотропном" классическом расчете (см. рис. 47), хотя здесь у нас начало ИСО не двигалось навстречу лучам света. Это получается потому, что в ИСО у нас теперь согласно преобразованиям Галилея получилась другая скорость света в направлении на наблюдателя, а конкретно она будет для лучей от левого и правого концов стержня 25,25 м/с и 29,56 м/с. Ну, а т.к. мы определяем координаты концов стержня, когда лучи света покинули их в момент времени T=0, то мы получаем наблюдаемые координаты для двух моментов координатного времени те же, что они были и в АСО, т.е. 100 м и 200 м. А вот одновременное наблюдение двух концов стержня в этом "анизотропном" расчете даст видимые размеры стержня совершенно другие, чем они у нас были при "изотропном" расчете, т.е. при расчете в АСО, т.к. при согласовании классического координатного времени нам надо задавать координаты стержня когда свет его покинул, которые будут не в момент времени Т=0, а в моменты времени dt1= +3,78 с и dt2= -4,28 с, что с учетом скорости стержня в ИСО даст другие координаты концов стержня для этих моментов времени, когда лучи от этих концов вылетят к наблюдателю, и, соответственно, для левого конца стержня будет 62,2 м, а для правого конца 242,8 м. Таким образом, при согласовании по координатному времени левого конца стержня наблюдаемая одновременно длина стержня будет 142,8 м, а при согласовании по координатному времени правого конца стержня она будет 137,79 м.

 

Точно так же и при скорости VXiso= -10 м/с, если мы расчёты будем вести в ИСО, где у нас наблюдатель так и находится в начале ИСО, но левый и правый концы стержня теперь движутся в ИСО со скоростью +10 м/с (см. рис. 50), мы тоже получим результат расчета в ИСО, который будет отличаться от того, что у нас был при "изотропном" классическом расчете, т.е. в АСО. У нас и здесь, как это было при "изотропном" классическом расчете (см. рис. 48) время движения лучей света от левого и правого концов верхнего стержня до наблюдателя, находящегося в начале ИСО, получилось то же самое 10,84 с и 20,44 с. Но при согласовании координатного времени мы теперь, т.к. стержень движется в ИСО, будем задавать координаты левого или правого концов стержня для момента времени, когда луч света покинул его, уже не равные его начальным координатам при Т=0, а это приводит к тому, что теперь видимые одновременно два конца стержня будут меньше его исходной длины.

Рис. 50. Видимые из ИСО, движущейся относительно АСО со скоростью -10 м/с, координаты левого и правого концов стержня, покоящегося в АСО и имеющего длину 100 м (при его двух положениях по оси ординат), которые получаются для разных значений классического координатного времени этих концов стержня и получающиеся после приведения их к одному и тому же координатному времени при расчетах выполненных в ИСО. Масштаб 10 м/см. Скриншот программы Dopler6.

 

Таким образом, как видно из элементарных расчетов, все разговоры Эйнштейна об относительности одновременности и вытекающее из этого требование приводить наблюдаемые в СТО координаты двух концов стержня к одному координатному времени не имеют в реальности никакого отношения к этому вопросу. Более того, когда Эйнштейн рассматривает синхронизацию часов для определения одновременности наблюдения событий [8], он использует преобразования Галилея, а расчёты надо было производить без каких-либо преобразований, т.е. производить "изотропные" классические расчёты. Конкретно вывод об относительности одновременности он делает, исходя из того, что время движения света из 1-го конца движущегося стержня до 2-го конца Tb-Ta получается при классическом "анизотропном" расчете неравным времени движения света из 2-го конца стержня к 1-му Ta'-Tb, которые он вычисляет как Rab/(V-v) и Rab(V+v), где Rab - это длина стержня, а V и v -  соответственно скорость света и скорость стержня, т.е. он использует в расчётах суммарную скорость света, которую вычисляет согласно преобразований Галилея! И непонятно, как это согласуется с тем, что он пишет непосредственно перед этими вычислениями: "Принимая во внимание принцип постоянства скорости света, находим…". А его принцип постоянства скорости света гласит, что скорость света не зависит от скорости источника, т.е. не может суммироваться со скоростью стержня. И в классике никто, кроме Эйнштейна, рассматривая движение волн звука или света, распространяющихся в какой-то среде, не додумался до вычисления скорости волн по Галилею. Более того, Эйнштейн в своей СТО нигде не использует время движения света от источника до наблюдателя, т.к. его координатное время не имеет к этому никакого отношения - ведь у него в СТО нет реальных наблюдателей, находящихся в конкретной точке ИСО, а наблюдателем у него является сама ИСО с бесчисленным количеством виртуальных наблюдателей, до которых сигнал (свет) от объекта долетает мгновенно, хотя при этом он периодически рассматривает и примеры, где сигналы распространяются с конечной скоростью. Например, в работе [11] он рассматривает двух реальных наблюдателей находящихся в середине движущегося поезда (один в поезде, а другой на полотне дороги), в тот момент, когда одновременно ударили две молнии в голове и хвосте поезда, т.е. эти два события "произошли" одновременно. И из элементарного расчета показывает нам, что эти два события "наблюдаются" разными наблюдателями в разные моменты времени, т.е. одновременность "наблюдения" является относительной. Беда только в том, что Эйнштейн забывает добавить, что речь он в примерах ведет об относительности одновременности "наблюдения" двух событий реальными наблюдателями находящимся в конкретной точке ИСО, а не об относительности одновременности "наступления" событий в этой ИСО, т.к. "произошли" то эти два события одновременно, а так же забывает сказать, что у него в СТО этих реальных наблюдателей просто нет.

 

Таким образом, получается, что все разговоры Эйнштейна об относительности одновременности не имеют никакого практического применения в его СТО и ведутся только для глубокомысленных рассуждений о том, что дважды два будет четыре (хотя по его таблице умножения получается пять). А из его статей можно сделать вывод, что до него никто не знал, что два события произошедших одновременно в двух точках одной ИСО, будут наблюдаться неодновременно (кроме одного частного случая) не только в этой ИСО, но и из другой ИСО, т.к. до него никто не знал, что свету нужно время, чтобы достичь наблюдателя находящегося в конкретной точке этой или другой ИСО - т.к. видите ли, Ньютон заявил, что у него взаимодействие распространяется мгновенно, хотя Ремёр измерил скорость света, а Герц - скорость электромагнитных волн, и эти скорости всегда учитывались в астрономии при расчётах времени, необходимого взаимодействию или световому сигналу, чтобы достичь наблюдателя. Получается, что всео этого до Эйнштейна не было, и все так и ссылались на Ньютона, хотя последний, кстати, ничего об одновременности наблюдения двух событий произошедших одновременно, не писал. Поэтому то, что при одновременном наблюдении за разными объектами или событиями надо учитывать время задержки сигнала, идущего от объекта до наблюдателя, никто до Эйнштейна и не отрицал, но при этом никто не додумался до столь оригинального доказательства необходимости это учитывать через синхронизацию часов и не изобретал координатного времени. А чисто геометрический подход любителя топологии Пуанкаре рождает фиктивное координатное время, которое Эйнштейн согласовывает для одновременного наблюдения событий, хотя это время не имеет никакого отношения ко времени распространения света или потенциала от источника до реального наблюдателя. Более того, когда математики (ранее они назывались геометрами) вводят в свои геометрические теории время, то вообще никогда ничего хорошего не получается, как, например, мы это видели в принципе наименьшего действия [13], который они считали "филосовским камнем" для нахождения законов природы. Тот же смысл Эйнштейн придаёт и своей СТО, т.к. пишет [11]:

"Сформулируем это кратко: общие законы природы ковариантны относительно преобразований Лоренца. Таково определенное математическое условие, которое накладывает на законы природы теория относительности; вследствие этого теория относительности становится ценным эвристическим вспомогательным средством для отыскания общих законов природы".

Кстати, математики до сих пор, т.е. уже 300 лет спорят, варьируется время в вариационном исчислении, родившем принцип наименьшего действия, или нет. Но математико-физики с успехом используют и первый, и второй вариант (в зависимости от того, какой вариант их устраивает в конкретной задаче). Точно так же в СТО уже 100 лет не прекращаются "научные" споры о различных "парадоксах" теории относительности. Ну, а в нашей конкретной задаче определения наблюдаемых одновременно реальным наблюдателем размеров стержня покоящегося в АСО из движущейся относительно него ИСО нас устраивает только изложенный мною выше вариант "изотропного" классического расчета, т.е. в АСО, что мы и наблюдали при расчёте классического ЭД в вычислительных экспериментах. А объясняется это тем, что в варианте классического "анизотропного" расчета, т.е. в ИСО, используются не только скорости и координаты стержня получающиеся после преобразований Галилея, но и суммарная скорость света, что я считаю некорректным математическим приемом.

 

Но это ещё не все противоречия в вопросе относительности одновременности наблюдения одновременно произошедших событий, т.к. совершенно другая картина будет у нас наблюдаться (и в СТО, и в классике), если у нас наблюдатель, т.е. приборы, будут покоится в АСО, а стержень будет двигаться в АСО (или можно сказать, что и стержень движется в ИСО, и наблюдатель находится в ИСО, но скорость этой ИСО относительно АСО равна нулю). Ведь в этом случае, если кроме АСО нет никакой другой ИСО, то для расчета никакие преобразования (ни Лоренца, ни Галилея) производить не надо, т.к. у нас есть только наблюдатель в АСО и он будет фиксировать координаты концов стержня по часам АСО. При этом в СТО будет два виртуальных наблюдателя, находящиеся всегда над концами стержня, и при любой скорости стержня они зафиксируют мгновенно X1=X1 и X2=X2 при T1=T2=0 (даже после преобразований Лоренца, если VXiso=0), а, следовательно, наблюдаемые размеры стержня всегда будут 100 м. Таким образом, мы видим, что вопреки утверждениям Эйнштейна никакой симметрии в СТО у нас не будет и наблюдаемая длина стержня будет зависеть от того, что движется - наблюдатель или стержень. А как же тогда быть вот с этими утверждениями Эйнштейна [8]:

"Следовательно, твердое тело, которое в покоящемся состоянии имеет форму шара, в движущемся состоянии - при наблюдении из покоящейся системы - принимает форму эллипсоида вращения ... В то время как размеры шара (а следовательно, и всякого другого твердого тела любой формы) по осям Y и Z от движения не изменяются, размеры по оси X сокращаются в отношении 1 : sqrt (1-( v / V )^2), и тем сильнее, чем больше v . ... Ясно, что те же результаты получаются для тел, находящихся в покое в "покоящейся" системе, но рассматриваемые из системы, которая равномерно движется."

Как видно, у нас подтверждается только то, что покоящейся стержень, наблюдаемый из движущейся ИСО, получается укороченным, а если его наблюдать из покоящейся ИСО, где движется стержень, его размеры у нас остаются неизменными. Начинаем разбираться и видим, что оказывается, Эйнштейн тут демонстрирует нам простейший фокус: он рассматривает не движущийся в АСО стержень из этой же АСО, а рассматривает стержень, который покоится в ИСО, а уже эта ИСО движется в АСО и мы наблюдаем стержень из АСО. В результате у нас появляются как бы другие наблюдатели, и теперь для этих наблюдателей в АСО производятся обратные преобразования Лоренца, т.е. из движущейся ИСО в АСО, которые дают тот же самый результат, что у нас был при прямых преобразованиях из АСО в ИСО, но только в формулах преобразований (4-10) у нас теперь вместо VXiso= 10 м/с будет VXiso= -10 м/с. А оба этих варианта прямых преобразований (и +10 м/с, и -10 м/с), рассмотренные нами выше, дают сокращение видимых размеров стержня. Таким образом, мы с помощью нехитрого фокуса добились симметрии, и теперь у нас и в этом случае стержень движущийся в АСО, при его наблюдении из АСО тоже наблюдается укороченным, если наблюдать оба его конца одновременно. Но вот в классике в этом случае размеры стержня, концы которого наблюдаются одновременно, будут отличаться от предыдущих расчетов: так, на рис. 51 представлены результаты, которые получаются при скорости стержня 10 м/с, а на рис. 52 при его скорости -10 м/с.

Рис. 51. Видимые из АСО координаты левого и правого концов стержня движущегося в АСО со скоростью +10 м/с при его ординатах 0 м и 60 м, которые получаются для разных значений классического координатного времени этих концов стержня и получающиеся после приведения их к одному и тому же координатному времени при расчетах как в АСО так и в ИСО, движущейся относительно АСО со скоростью равной нулю. Масштаб 10 м/см. Скриншот программы Dopler6.

Рис. 52. Видимые из АСО координаты левого и правого концов стержня движущегося в АСО со скоростью -10 м/с при его ординате 60 м, которые получаются для разных значений классического координатного времени этих концов стержня и получающиеся после приведения их к одному и тому же координатному времени при расчетах как в АСО так и в ИСО, движущейся относительно АСО со скоростью равной нулю. Масштаб 20 м/см. Скриншот программы Dopler6.

 

Как видим, при положительной скорости стержня в АСО (что равнозначно скорости ИСО, в которой стержень покоится), но при наблюдение за ним из АСО у нас видимые одновременно оба конца стержня дают видимую длину меньше исходной, а при отрицательной скорости больше исходной. При этом принципиально результаты получаются те же самые, что у нас были для наблюдателя находящегося в движущейся ИСО и при расчете выполненном в ИСО (см. рис. 49 и 50), где положительная скорость стержня будет соответствовать отрицательной скорости ИСО, но видимая длина стержня получается больше, чем была при предыдущих расчетах. Только здесь интересно отметить то, что теперь расчет выполненный в АСО, т.е. "изотропный" классический расчет, полностью совпадает с "анизотропным" расчетом выполненным в ИСО, т.к. в обоих случаях фактически расчет идет в АСО, т.е. без использования преобразований Галилея для скорости сигнала, а формулы всех физических законов в этом случае, т.е. при расчете в АСО, адекватно отражают реальность.

 

Таким образом, мы видим, что теперь одновременно наблюдаемые два конца стержня в одной ИСО дают одни размеры стержня, а одновременно наблюдаемые в другой ИСО дают другие размеры, т.е. одновременность действительно является относительной. Вот только эта относительность одновременности опять не имеет никакого отношения к СТО, которая не имеет ничего общего с реальностью, т.к. наши "изотропные" классические расчеты, т.е. без каких либо преобразований, элементарно опровергают формулы Эйнштейна использующие преобразования Лоренца при его "очень оригинальной" трактовке относительности одновременности. Но зато при его трактовке относительности одновременности у нас появляется теоретическая возможность проверить выводы СТО в реальном эксперименте, где мы можем именно наблюдать, т.е. фиксировать нашими приборами, релятивистский ЭД исходя из физических следствий декларируемых СТО, а именно из вытекающих из нее эффектов замедления времени и сокращения размеров в движущихся ИСО.

Ведь согласно наших расчётов получается, что в СТО длина стержня, который расположен в АСО, а мы из ИСО наблюдаем одновременно оба конца стержня, получается строго пропорциональна kTiso=0,866 при Vs=20 м/с и VXiso=10 м/с и так будет при любой скорости ИСО. Таким образом, если мы будем одновременно (по времени ИСО) наблюдать любые объекты находящиеся в АСО из движущейся ИСО, то мы просто увидим, что их координаты по оси абсцисс стали меньше в 1/ kTiso раз. А, если к этому добавить и то, что время в ИСО будет течь в 1/ kTiso раз медленнее, чем в АСО, то мы получим именно наблюдаемые одновременно из ИСО координаты источника и приемника, т.е. то, что и требуется регистрировать приборами при проведение натурных экспериментов, и в результате получим экспериментальную теорию относительности, т.е. пригодную для проверки СТО в натурных экспериментах, которую я назвал СТО+. А для нашего стержня по этой теории мы получим что наблюдаемые одновременно размеры стержня получаются укороченные и координатное время обоих концов стержня при этом получается одинаковым, т.к. это время будет фиксироваться по часам ИСО.

Таким образом, мы можем смоделировать движение источника, приемника и фронтов волн в АСО и получить видимые одновременно координаты источника и приемника по времени ИСО, где находится реальный наблюдатель со своими приборами, т.е. проверить ПО Эйнштейна в 1-ой интерпретации, т.к. выше мы выяснили, что согласно тому, что написал Эйнштейн в своей статье [8], где он излагает свою СТО, возможны две интерпретации его ПО положенного им в основу СТО. Напоминаю, что в разделе 3.3 мы выполнили первую серию вычислительных экспериментов при моделировании ЭД в исходной ИСО, т.е. в АСО, и при наблюдение за источником и приемником из движущихся относительно АСО различных ИСО, т.е. согласно 1-ой интерпретации ПО Эйнштейна, а во второй серии и при моделировании ЭД в ИСО, т.е. при реальном движении источника и приемника в ИСО, и при наблюдение за ними из этой же ИСО, т.е. согласно 2-ой интерпретации ПО Эйнштейна, и у нас получились в обоих сериях экспериментов одинаковые данные, т.е. они одинаково подтверждают (вернее сказать, опровергают) ПО Эйнштейна. Причём в первой серии экспериментов мы рассмотрели 4-е различных варианта расчетов, которые все дали одинаковый результат.

 

А теперь давайте рассмотрим возможность реально наблюдать в натурном эксперименте релятивистский ЭД в первой серии экспериментов, т.е. наблюдать из ИСО ЭД, который протекает в АСО. Здесь 1-й и 3-й варианты мы должны сразу забраковать, т.к. мы наблюдаем за ЭД находясь в ИСО, и поэтому не можем знать, какой была скорость у источника в АСО и какой там был период колебаний передатчика по времени АСО. Но у нас есть 2-й и 4-й варианты, где в расчётах используется и период передатчика наблюдаемый из ИСО по времени ИСО, и скорость источника наблюдаемая именно из ИСО. Но и эти варианты могут соответствовать требованию именно наблюдаемых данных только при условии наличия в ИСО дополнительных приборов, фиксирующих кроме текущих координат источника и приемника или оба момента наступления события, т.е. и излучение фронта волны источником и достижение этой волной приемника во 2-м варианте, или один момент наступления события (достижение фронтом волны приемника) по координатному времени приемника в 4-м варианте, когда мы потом по этому времени вычисляем время события излучения фронта волны. Но это возможно только при условии, что мы имеем в АСО фиктивные часы, которые находятся рядом с источником и рядом с приемником и показывают их координатное время, которое мы видим из ИСО. Вот только в природе этого координатного времени, которое является математической фикцией, не существует, поэтому и никаких часов, показывающих это время, мы при проведение натурных экспериментов наблюдать не сможем. Хотя рассчитать мгновенные теоретические значения отношения принятой частоты к частоте источника для любого момента времени в нашей ИСО мы можем даже без приборов фиксации события, т.е. только с использованием приборов фиксации текущих координат источника и приемника, но чтобы сравнить их с наблюдаемыми значениями, нам обязательно надо иметь наблюдаемые периоды колебаний источника и принятые приемником периоды этих колебаний, а для этого обязательно наличие и приборов фиксации событий, т.е. нас устраивают только варианты проведения натурных экспериментов с наличием дополнительных приборов фиксации событий. Но даже если допустить, что у нас в АСО действительно будет бесконечное число реальных часов, расположенных вдоль всего пути движения источника и приемника, то все эти часы согласно СТО будут идти с одним темпом течения времени, т.е. при любых координатах источника и приемника все часы в один и тот же момент времени будут показывать одно и тоже время. И чтобы получить одновременное наблюдение из ИСО координат источника и приемника, надо только к показаниям этих часов добавить время распространения света от источника и приемника до реального наблюдателя, расположенного в конкретной точке ИСО. И астрономы прекрасно справляются с этой задачей, учитывая при обработке данных наблюдений за планетами время запаздывания сигнала. А т.к. в первой серии экспериментов, т.е. при наблюдение из ИСО за какими то эффектами происходящими в АСО, практическ