Аннотация. Прямая верификация принципа относительности невыполнима, поскольку сопоставляемые объекты (природные явления) находятся в относительном движении. Косвенную верификацию принципа невозможно осуществить:
1) ни посредством переноса объекта из своей системы отсчёта в другую систему для выполнения процедуры сопоставления, с последующим его возвратом в прежнюю систему, так как для этого требуется выдвижение дополнительных гипотез;
2) ни с помощью передачи информации о характеристиках объектов по каналам связи, поскольку её получение связано с использованием абстракций и с ошибками измерений;
3) ни по верифицируемости следствий принципа, потому что известные экспериментальные данные не подтверждают их реальность. Отсутствие верифицируемости выводит принцип за круг твёрдо установленных научных фактов, оставляя его в ранге вероятного знания (гипотезы).

Физические принципы не могут выдвигаться интуитивно, как математические аксиомы, которые, как правило, могут вводиться произвольно, например, в виде аксиомы о ковариантной форме записи уравнений математической физики. Для математики приведённого утверждения будет вполне достаточно, чтобы начать изыскания и разработку теории инвариантов четырёхмерной области пространства-времени... относительно... «Пуанкаре – Лоренцевой группы» преобразований. А для исследования природы подобного утверждения, основанного на «очевидности» или «непротиворечивости существующему физическому знанию», будет явно не достаточно.

Формально принцип заключается в утверждении, что во всех инерциальных системах отсчёта, находящихся в относительном движении, физические явления (без каких-либо исключений и при равных начальных условиях), протекают одинаковым образом. Анализ формулировки показывает, что в реальности отсутствует какая-либо возможность (теоретическая и экспериментальная) непосредственно сопоставлять однотипные явления природы (с целью установления их тождественности, как это декларирует принцип), происходящие при разных скоростях относительного движения.

Не разрешает проблему верификации предположение, что сравнение характеристик двух однотипных явлений можно произвести путём перевода материальных тел, участвующих в одном из сравниваемых явлений, из своей системы отсчёта в систему отсчёта другого явления (с последующим их возвратом), поскольку это делает возможным прямое сопоставление. Такая процедура сравнения возможна лишь в случае допущения, что в моменты перехода тел из системы в систему их характеристики остаются неизменными.

Как показывает практика, под действием сторонней силы происходят изменения, как в форме движения материальных тел, так и в их физических характеристиках. Тела под действием силы могут, например, приводиться во вращение, а так же изменять своё внутренние состояние: деформироваться, нагреваться, намагничиваться и т.п. Проявление изменений характеристик тел прямо зависит от величины их ускорения, что непременно должно сказываться и на физических явлениях, в которых они участвуют. Причём это может происходить как во время ускорения, так и после него.

Перечисленные выше обстоятельства указывают, что не только во время ускорения материальных тел, но и после их действия, сам процесс протекания механических, химических или биологических явлений, в которых они участвуют, может существенно измениться и даже стать невозможным (к биологическим объектам не вернётся жизнь, разрушенные тела сами по себе не восстановятся и т.д.).

Выполнение этого положения обязательно, чтобы явления продолжались в прежнем виде и объёме после достижении телами необходимой скорости движения, как того требует принцип. Иными словами, в согласии с принципом, любая величина сторонней силы, действующая на материальные тела, не может изменить их характеристик. Это утверждение, с точки зрения физической практики, абсолютно абсурдно и объясняется тем, что в формулировке принципа пространственная скорость перемещения природных явлений берётся как данность, как математическая абстракция, вычлененная из увязанных во временную последовательность событий, происходящих в природе, тогда как разрывы (или перескоки) в которой невозможны. В этом положении кроется основное отличие построений абстрактной математики от физических представлений природных реалий.

Парадигма современной физики заключает в себе положение, что гипотеза может соответствовать объективной реальности в случае, если следствие, полученное на её основе в результате логических построений, будет совпадать с результатом эксперимента, специально поставленного по её проверке. Экспериментальное подтверждение такого следствия рассматривается как косвенная верификация того утверждения (гипотезы), из которого данное следствие было получено.

Некоторые следствия из этой теории могут быть экспериментально проверены. Например, при создании теории, положение о постоянстве скорости распространения света во всех инерциальных системах отсчёта было выделено в отдельный постулат. Без исследования причин, побудивших автора теории к этому шагу, в физике полагается, что данный постулат подпадает под положения принципа относительности и рассматривается как одно из его следствий.

Постановка подобных экспериментов, осуществляемых в настоящее время, всегда было ничем иным, как повторением опыта Майкельсона, только на современной приборной основе, с использованием специальных источников электромагнитного излучения (мазеров и лазеров). Хотя ещё со времён первых опытов по поиску «эфирного ветра» (в которых путь света замкнут) было известно, что их отрицательный результат не имеет никакого отношения к принципу относительности [3].

Было выявлено, что реальность принципа относительности, в экспериментах со светом можно установить только с помощью опытов первого порядка (порядок опыта – это отношение скорости движения системы измерения к скорости света). То есть в прямых экспериментах по измерению скорости света, распространяющемуся в одном направлении. Однако на этом пути встречаются и казусы, когда постановщики эксперимента относят свою работу к опытам первого порядка, тогда как современная критика независимых учёных, прямо отождествляет их с опытами второго порядка [5]. Здесь имеются в виду опыты Сидерхольма и др. [6], в которых использовалось излучение, идущее от двух мазеров (а так же в аналогичных экспериментах с лазерами).

Действительно, частоту излучения мазеров определяют геометрические размеры резонаторов и скорости движения атомов относительно них. А они остаются неизменными в силу симметрии положений резонаторов, при развороте устройства относительно вектора скорости их движения в пространстве. А именно резонансные эффекты определяют частоты генерируемого ими излучения. Причём, не изменяется при этом и относительная скорость движения в них атомов, поскольку для этой цели в конструкцию мазера включены специальные устройства, сохраняющие её [8].

Впервые эффект был замечен в основополагающих опытах Майкельсона [9], а в последствии и в экспериментах Миллера [10]. Эффект проявляется в систематическом сдвиге интерференционных полос, объяснения которому в то время так и не было найдено [11]. Известны и более поздние опыты, основанные на прямом использовании этого эффекта [12, 13]. Экспериментальное подтверждение наличия «эфирного ветра» прямо указывает на субстанциональность пустого космического пространства, а тем самым, на несостоятельность принципа относительности.

Есть ещё одно фундаментальное следствие, вытекающее из принципа относительности, которое было выявлено при разработке специальной теории относительности и может быть использовано при его верификации. Это так называемая «относительность одновременных событий», которая вводится (определяется) способом синхронизации часов, впервые предложенным Пуанкаре [15].

То есть, если к часам применить ту же самую процедуру синхронизации, что и в первом положении, то выявится сдвиг по времени в приходе синхронизирующих импульсов света. В соответствии с положениями принципа относительности этого быть не должно, и в новом положении часов их синхронизация должна сохранится. Это несоответствие принципу выявляется даже теоретически, при использовании методики расчёта, принятой в специальной теории относительности, если наблюдать за описанной процедурой разворота установки из какой-либо другой инерциальной системы отсчёта. Описанная несуразность относится не к числу известных парадоксов специальной теории относительности, а является внутренним противоречием, вытекающим из ошибочности принципа относительности [12].

Перенесение этого единичного наблюдения на всё многообразие механических явлений природы, происходящих в различных инерциальных системах отсчёта (как результат вольного обобщения догадки), явило собой рождение принципа относительности Галилея. Лоренц и Пуанкаре, распространив его на электромагнитные явления (включая в них и электромагнитные волновые процессы – свет), тем самым ввели в область теоретической физики уже обобщённый принцип относительности. Пуанкаре пояснял это тем, что к тому времени Майкельсоном не был обнаружен «эфирный ветер», а известные опыты первого порядка, укладывались в схему принципа относительности Галилея [17]. Формально это выразилось в математическом требовании (в аксиоме) сохранения формы записи уравнений, описывающих свойства материальных тел, во всех инерциальных системах отсчёта. Так возник математический аналог физического принципа относительности – положение о ковариантной форме записи уравнений математической физики. Этим тезисом в полной мере воспользовался Эйнштейн, последовательно строя на нём свою теорию относительности.

Бурное развитие принципа, видимо, связано только с его простотой физического представления и соображениями экономии труда и мышления при использовании в математической физике. Но эта кажущаяся физическая простота принципа и связанная с нею лёгкость вывода математических теорем (следствий) не сопоставимы с непреодолимыми трудностями, возникающими с получением доказательств его истинности, которых к настоящему моменту времени просто нет.

Литература: