realeugeneВот интересно. Единственное, что достоверно следовало из системы уравнений Максвелла - это преобразование координат, к которому они инвариантны. Значил ли этот факт что-либо сам по себе?
Может, мы и не можем тут же утверждать, что эти преобразования имеют смысл перехода от одной инерциальной системы к другой, но определенно же эти преобразования чем-то выделяются из массы других произвольных преобразований, они должны имет какой-то особый физический смысл?
VictorNovakЕсть много статей о том, как именно сам Эйнштейн пришел к идеям СТО (Например, Холтон "Эйнштейн, Майкельсон и "Решающий эксперимент"). Полной ясности по этому вопросу, похоже, нет. По крайней мере в этой статье делается вывод, что "Решающий эксперимент" для самого Эйнштейна не был главным.
Лично мне кажется, что Эйнштейну удалось ясно понять: в мире, где всюду дует неопределенный эфирный ветер, мы на самом деле не знаем, что такое разнесенные синхронизированные часы. Любой способ "правильной" синхронизации удаленных часов зависит от того, куда и как дует эфирный ветер. Вопросу синхронизации часов в статье "К электродинамике движущихся тел" уделено много внимания
Без двух синхронизированных разнесенных часов измерить скорость света в одну сторону невозможно. Но если мы не знаем эту скорость света, то мы не можем синхронизировать эти самые удаленные часы. Неопределенные направление и скорость эфирного ветра приводят к порочному кругу: для измерения скорости света нужна синхронизация, а для синхронизации - известная скорость света.
Эйнштейн понял, что этот казалось бы неразрешимый порочный круг вообще не нужно разрешать. Можно просто задаться любой скоростью и направлением эфирного ветра. Тогда мы получаем некоторую разную скорость света по разным направлениям. Основываясь на известной (разной по разным направлениям) скорости света, мы синхронизируем удаленные часы. Задаваясь разной скоростью и направлением эфирного ветра, мы будем получать разную скорость света по разным направлениям и разную синхронизацию удаленных часов. Можно спросить: так как же будет правильно? Ответ неожиданный: все варианты правильные. Они для нас не различимы.
Любой из нас хоть сейчас может предположить, что свет движется вправо от него, скажем, вдвое быстрее, чем влево (из-за эфирного ветра). Допустим, вправо он движется со скоростью
м/с, а влево
м/с. Скажем, в метре от меня справа и слева есть часы, которые я хочу синхронизировать со своими часами (часы с фотодетектором, по сигналу которого они сами переводятся на нужное время). Я выпускаю два луча в разные стороны в момент времени
по моим часам. Когда свет дойдет до правых часов, они должны встать на
сек, а когда свет дойдет до левых часов, они должны встать на
сек. Все, часы синхронизированы на основании данных о скорости света по разным направлениям.
Очевидно, что если предположить наоборот, что свет летит влево от меня вдвое быстрее, чем вправо, то синхронизация тех же самых часов будет совсем другой. Простая идея заключается в том, что для нас эти вроде бы разные случаи на самом деле не различимы. Разная по разным направлениям скорость света компенсируется разной по разным направлениям синхронизацией часов. Нет "правильного" направления и скорости эфирного ветра, основанной на этом "правильной" скорости света по разным направлениям и "правильно" синхронизированных часов. Есть произвольно заданная величина и направление эфирного ветра, из которой следуют определенная скорость света по разным направлениям и определенный способ синхронизации удаленных часов.
Из этого следует, что имеет значение только правильная связь "скорость света по разным направлениям - синхронизация удаленных часов". Любая скорость эфирного ветра дает такую правильную связь. Следовательно, для простоты рассуждений каждый наблюдатель может положить скорость эфирного ветра равной нулю. Следующий шаг - вообще забыть про эфир и просто постулировать, что скорость света постоянна.