Известный физик Макс Борн в статье «Физическая реальность»
https://ufn.ru/ru/articles/1957/6/d/ писал, что суть специальной теории относительности лежит в логическом различении того, что часто измеряемая величина является не свойством предмета, а свойством его отношения к другим предметам и указывал примеры этого. В качестве примера он приводил фигуру из картонного круга и тени, которые тот отбрасывает от удаленной лампы на плоскую стену. Вращая эту картонную фигуру, можно получить любое значение длины оси эллиптических теней от нуля до максимума. Это точная аналогия с поведением длины в теории относительности, которая в различных состояниях движения может иметь любое значение между нулем и максимумом. Аналогичный пример Борн приводил и в отношении поведения массы в теории относительности.
Борн указывает, что «большинство измерений в физике относится не к интересующим нас вещам, а к некоторого рода их проекциям в широком смысле этого слова. Проекция определяется относительно системы отсчета. В общем случае существует много эквивалентных систем отсчета. Во всякой физической теории дается правило, которое связывает друг с другом проекции одного и того же объекта на различные системы отсчета. Это правило называется законом преобразований (в специальной теории относительности это преобразования Лоренца); все эти преобразования имеют то свойство, что они образуют группу, то есть результат двух последующих преобразований является преобразованием того же рода. Инварианты суть величины, которые имеют одно и то же значение для любой системы отсчета и потому независимы от преобразований. И вот главный прогресс в структуре понятий в физике состоит в открытии того, что определенная величина, которая рассматривалась как свойство предмета, в действительности есть только свойство проекции». И оказывается, что в релятивистской теории максимальная длина (длина
) и минимальная масса (масса покоя
) суть релятивистские инварианты. Идея инвариантов является ключом к рациональному понятию реальности.
Некоторые физики считают (к их числу Борн относил и известного физика Поля Дирака), что нет нужды интересоваться вопросом, есть ли что либо позади проекций. Макс Борн утверждает, что за проекциями стоит физическая реальность, которая и отображается через проекции. Мы наблюдаем только проекции, изменчивые и зависящие также и от приборов (систем отсчета). Но совокупность их дает возможность найти свойства самой реальности, уже не зависимой от приборов. Эти пути перехода от проекций к самой реальности разрабатывается теорией инвариантов. В то же время проекции нельзя отказать в реальности только потому, что они не инвариантны. Проекция — это результат реального взаимодействия объекта с системой отсчета. Пример проекции: тепловое воздействие солнечного диска (проекции Солнца) на наблюдателя зависит от расстояния между наблюдателем и Солнцем. Но физической реальностью является только само Солнце, а не его проекции.
Приведем еще цитату другого автора, подтверждающую указанную точку зрения: «Пространственно-временные отношения и свойства тел не зависят от системы отсчета, но лишь различно проявляются в разных системах. Вообще физические величины, зависящие от системы отсчета и в этом смысле относительные, являются своего рода проекциями более общих величин, которые от системы отсчета уже не зависят. В соответствии с этим Минковский дал четырехмерную формулировку законов релятивистской механики и электродинамики... Тем не менее взгляд Минковского на теорию относительности не был воспринят физиками во всей его глубине. Точка зрения относительности, берущая всякое явление в отношении к той или иной системе отсчета, была более привычной, во-первых, потому что такова реальная позиция экспериментатора, наблюдателя, а во-вторых, потому, что и теоретик рассматривает явления, пользуясь той или иной системой координат. Но был еще и третий момент - позитивистская философия, принципиально придающая значение реальности только тому, что дано в непосредственном наблюдении; все же остальное, что содержится в теориях физики, трактуется ею не как изображение действительности, а как построение, лишь увязывающее данные наблюдений. С этой точки зрения четырехмерный мир Минковского есть не более чем схема, не отражающая никакой реальности сверх той, которая уже выражена в исходном изложении теории относительности. Таким образом, определились два разных подхода к теории относительности. Первый - подход Минковского, в основе которого лежит представление о пространстве-времени как реальной абсолютной форме существования материального мира. Второй - чисто релятивистский подход; главное в нем - та или иная система отсчета. Понятно, что первый подход носит материалистический характер и отвечает естественной логике предмета:
его форма определяет ее относительные проявления. Второй же подход...оказывается позитивистским, отрицающим, что относительное есть лишь грань проявления абсолютного.» (Александров А.Д. О философском содержании теории относительности, в сб. "Эйнштейн и философские проблемы физики ХХ века", Москва, Наука, 1979, с.121-122)
Почему-то в учебниках не акцентируется внимание на этих двух разных подходах к специальной теории относительности - материалистическом и позитивистском? И по сути преобладает позитивистский подход.
