Об ошибке Пуанкаре, которую он не успел исправить

Глава 3. Преобразование Лоренца без парадоксов

3.1. Новые парадоксы

В физике, как мы уже установили, наиболее распространены два вида отображений материальных объектов в пространстве.

Классическое (мгновенное) отображение. В предыдущей главе мы уже обсуждали этот метод отображения. Напомним его еще раз. Ещё в школе, решая физические задачи механики, мы привыкли к тому, что положение тела в пространстве в данный момент времени отображается мгновенно (без каких-либо искажений). Такое отображение опирается мгновенную передачу информации. Классическое отображение никогда и ни у кого не вызывало подозрений в некорректности, хотя никто и никогда не предлагал физической модели реализации этого способа.

Отображение с помощью световых лучей. Отображение с помощью световых лучей имеет особенности. Свет (электромагнитные волны) тоже способен переносить и передавать информацию. Однако эта информация в отличие от мгновенного отображения может восприниматься с искажениями. Преобразование Лоренца, подобно уже рассмотренному выше параметрическому преобразованию Галилея, как раз и описывает такой способ.

Однако классический способ отображения и преобразование Лоренца не являются взаимоисключающими. Они взаимосвязаны. Всегда можно перейти от одного способа описания к другому, от мгновенного отображения к отображению с помощью световых лучей и обратно.

Особенность преобразования Лоренца в том, что оно отображает механическое перемещение объектов с помощью световых лучей и даёт отображение, опираясь на принцип постоянства скорости света во всех инерциальных системах. Это обстоятельство накладывает определённые условия на интерпретацию явлений электродинамики.

Отображение с помощью световых лучей (преобразование Лоренца) пространственных отрезков и интервалов времени из одной инерциальной системы отсчёта в другую имеет кинематический характер. Оно не связано с реальным изменением отображаемых объектов, а также пространства или времени.

Теперь нам предстоит объяснить явление аберрации, опираясь на преобразование Лоренца. В Главе 2 мы совершили переход из системы отсчета источника (рис. 4) в систему отсчета наблюдателя (рис. 5). Какие величины будут инвариантными в преобразовании Лоренца, т.е. сохранятся неизменными при нашем переходе из системы светового источника в систему движущегося наблюдателя?

Обратимся к рис. 6. Он как две капли воды похож на рис. 3 или рис. 5 в Главе 2.

Рис. 6. Явления, происходящие в системе отсчёта наблюдателя (параметрическое преобразование Галилея)