А. А. Тяпкин

ВЫРАЖЕНИЕ ОБЩИХ СВОЙСТВ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ МЕТРИКЕ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ  (1972) 

​

Возможность представления релятивистской кинематики физических процессов на основе применения преобразований Галилея была показана в нашей работе 1961г. Конечно, с точки зрения принципа общей ковариантности описание релятивистских эффектов с помощью группы Галилея представляется, в принципе, столь же тривиальным, как и возможность теоретических описаний физических явлений, использующих различные единицы измерений физических величин. Здесь мы, однако, хотели бы самым категорическим образом подчеркнуть, что доказательство такой возможности описания совсем не означает возврата к дорелятивистским представлениям о пространстве и времени. Мы должны разочаровать все еще встречающихся противников признания релятивистской теории тем, что преобразования Галилея были использованы нами лишь как вспомогательное средство для выяснения тех конкретных всеобщих свойств кинематики физических процессов, которые предопределяют специфику релятивистских преобразований Лоренца.

​

Никакой эксперимент действительно, в принципе, не может выделить из этих двух математических преобразований одно как истинное. Однако сопоставление с экспериментом позволяет однозначно установить, что преобразования Лоренца более полно отражают физические свойства реального пространства и времени. Всю совокупность известных экспериментальных фактов мы можем точно описать, пользуясь преобразованиями Галилея, но при этом для инерциальных систем, движущихся относительно исходной, нам придется вводить общие, универсальные изменения в кинематику физических процессов. А это и означает, что преобразования Галилея недостаточно полно отражают установленные на опыте свойства пространства-времени, поскольку не учтенные ими всеобщие кинематические свойства по самому определению есть свойства пространства и времени. Общность изменений кинематики процессов в одной системе отсчета по отношению к физически эквивалентным процессам в другой системе мы учитываем непосредственно, когда переходим к собственным пространственным и временным масштабам в каждой системе отсчета и устанавливаем для них связь, описываемую преобразованиями Лоренца. Как было показано в одной из наших работ, допустимый произвол в выборе метрических средств описания физической реальности вовсе не снимает вопроса о том, какова пространственно-временная метрика реального мира.

​

Гениальная догадка о возможности устранения трудностей электродинамики движущихся тел за счет преобразования метрических соотношений позволила Эйнштейну сразу получить окончательное решение проблемы, минуя важную для трактовки теории стадию представления новых общих свойств движения физической реальности в рамках классических представлений о времени и пространстве. Это обстоятельство и послужило причиной появления и распространения ограниченной трактовки теории, в которой не было вскрыто основное содержание преобразований Лоренца, а именно, тот факт, что взаимосвязь пространственных и временных координат четырех-мерной псевдоевклидовой геометрии отражает имеющееся различие скоростей распространения для всей совокупности соответствующих физических процессов в направлении относительного движения инерциальных систем отсчета.

Б. Б. Кадомцев, Л. В. Келдыш, И. Ю. Кобзарев, Р. З. Сагдеев

ПО ПОВОДУ СТАТЬИ А. А. ТЯПКИНА «ВЫРАЖЕНИЕ ОБЩИХ СВОЙСТВ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ МЕТРИКИ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ»  (1972) 

​

Не нужно забывать, что и для Лоренца, и для Пуанкаре речь шла о теории электронов, погруженных в эфир, и существовала выделенная система координат, в которой эфир покоился. Условие относительности для них было результатом компенсации, не позволяющей обнаружить движение относительно эфира. Только Эйнштейн в своей работе отказался от эфира, рассматривая все инерциальные системы как равноправные, а фитцджеральдово сокращение как относительный эффект, который может наблюдаться в любой инерциальной системе. Поэтому именно Эйнштейн является автором теории относительности в собственном смысле слова.

​

Основное утверждение А.А.Тяпкина состоит в том, что можно отказаться от соглашения об изотропии скорости света и принять другое соглашение, позволяющее использовать преобразования Галилея вместо преобразований Лоренца. При этом приносится в жертву инвариантность описания. Формально математически это возможно, как возможно использование косоугольной системы координат вместо декартовой. Однако с точки зрения физики потеря простоты математической структуры теории, отказ от групповых свойств преобразований Лоренца и тем самым принесение в жертву адекватного описания свойств симметрии пространства-времени настолько усложняет картину, что соответствующую формулировку теории нельзя признать пригодной для практического использования.

​

Хорошо известно, что не только опыт Майкельсона можно описать в произвольных координатах, но и теорию относительности в целом можно сформулировать в произвольных недекартовых координатах в четырех-мерном пространстве-времени, как это сделано, например, в книге Фока «Теория пространства, времени и тяготения». В частности, описание с помощью галилеевых координат рассмотрено в книге К. Мёллера «Theory of Relativity». Необходимо, однако, подчеркнуть, что для того, чтобы полностью сформулировать специальную теорию относительности в галилеевых координатах, необходимо явно ввести в уравнение метрический тензор, поскольку интервал в этих координатах имеет недекартов вид:

ds2 = (с2 ‑ ʋ2) dt2 ‑ ʋdx'dt ‑ dx2 ‑ dy2 ‑ dz2.

​

Автор этого не сделал, ограничившись лишь описанием опыта Майкельсона в галилеевых координатах. В результате в его статье, посвященной специальной теории относительности, ни теория относительности, ни принцип относительности не сформулированы математически.

​

Резюмируя, мы должны сказать, что статья А.А.Тяпкина, вопреки утверждению автора, не содержит новых идей, не обсуждавшихся ранее в литературе. Что касается трактовки вопроса, предлагаемой А.А.Тяпкиным, то она громоздка, неполна и только затемняет физический смысл рассматриваемых соотношений.

​

А. А. Тяпкин

ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ. СБОРНИК РАБОТ ПО СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ  (1973) (pdf)

​

А. А. Тяпкин

ОБ ИСТОРИИ ФОРМИРОВАНИЯ ИДЕЙ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ  (В СБОРНИКЕ «ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ»)  (1973)

​

А. А. Тяпкин

ОБ ИСТОРИИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ «ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ» (2004) 

​

А. А. Тяпкин, И. Ю. Кобзарев

РЕЦЕНЗИЯ: «ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ. СБОРНИК РАБОТ ПО СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ. » (1975) 

​

Говоря об Эйнштейне, как создателе теории относительности, имеют обычно в виду, что именно в его работе были сделаны решающие шаги: было показано, что все инерциальные системы равноправны, координаты и времена, измеряемые в них, связаны формулами релятивистских преобразований (математически тождественными формулам Лоренца), времена и длины относительны; уравнения оптики и электродинамики имеют одинаковый вид во всех инерциальных системах отсчёта.

​

Только Эйнштейн понял, что релятивистские эффекты относительны, а понятие эфира излишне, и в этом заключалось революционное значение его работы. Не следует также забывать, что только в работе Эйнштейна появилась теория относительности в классическом понимании слова «теория», т.е. как система утверждений, логически выведенная из немногих четко сформулированных постулатов. Таким образом, создателем теории относительности в собственном смысле слова является, несомненно, Эйнштейн.