Обухов Ю.А., Захарченко И.И.   Светоносный эфир и нарушение принципа относительности

Светоносный эфир
<< и нарушение принципа относительности >>

1. Парадокс СТО
Рассмотрим следующий мысленный эксперимент, приводящий к парадоксу в СТО, называемому в дальнейшем парадоксом “трех близнецов¹”.
Вообразим трех близнецов-космонавтов. Один остается на Земле, а два других стартуют во взаимно противоположных направлениях, каждый на своём корабле, с равной скоростью u₀ относительно Земли. Обратное движение космонавтов к Земле предполагается с той же скоростью. В соответствии с преобразованиями Лоренца в СТО [2], время на кораблях близнецов (t₁ , t₂ ) замедляется относительно земного времени (t) по формуле:

Время на разгон и торможение кораблей будем в дальнейшем считать пренебрежимо малым по сравнению со временем полета (это условие всегда можно выполнить, увеличивая время полета t до требуемой величины). В качестве расчетного примера примем u₀ /c=0.8, тогда согласно СТО t₁ , t₂ =0.6t - значит, близнецы, вернувшись на Землю через 10 земных лет, окажутся моложе своего брата на 4 года.
Модифицируем мысленный эксперимент. При возвращении один близнец, подлетая к Земле, совершает операции ускорения и торможения для стыковки с кораблем брата (движущимся с постоянной скоростью u₀ относительно Земли), затем они вместе приземляются. Относительная скорость кораблей на всех инерциальных участках полета, согласно с релятивистским законом сложения скоростей СТО [2,3], равна:

u12=	2u0
	1+ u02/c2

а соответствующее соотношение показаний часов братьев после стыковки (t₂ , t₁) составит: 

t2=t1 (1-u122/c2)1/2=t1	1- u02/c2	=0.22t1
	1+ u02/c2

где t₁ - показание часов на корабле, к которому пристыковался брат (т.е. близнец на корабле, сохраняющем равномерное движение старше близнеца совершившего маневр стыковки на 0.78t₁ - в полном соответствии с примечанием¹).  
После приземления показания часов обоих космонавтов отличны: у одного 0.6t, у другого 0.22(0.6t) = 0.13t (t - показание часов земного брата). Соответственно один из космонавтов оказывается моложе земного брата на 4 года, а другой на 8.7 лет. Сравнение с экспериментом до модификации выявляет противоречие: за время кратковременного маневра и стыковки перед приземлением достигается дополнительное отставание часов на 4.7 лет- эффект, равносильный движению времени вспять и нарушению причинно- следственных связей.
Парадокс заставляет пересмотреть положения специальной теории относительности (СТО) и построить соответствующую теорию на альтернативных постулатах. 

____________________
¹ Напомним, что в СТО приводится парадокс двух близнецов, который находит объяснение в рамках СТО. Парадокс состоит в том, что каждый из близнецов, находясь в инерциальной системе отсчета, считает, что время брата замедляется, в соответствии с формулой СТО. Поэтому до их встречи неясно, кто из них старше, а кто моложе. Данная ситуация, с точки зрения СТО является правомерной, поскольку отражает принцип равноправия инерциальных систем. Двойственность ситуации разрешается в момент встречи близнецов следующим образом: моложе оказывается тот близнец , который совершая маневр сближения, выходит из состояния равномерного движения, так как соответствующей формулой СТО правомерно пользоваться в системе отсчета сохраняющей свою инерциальность. Этому правилу, установленному  в СТО, будем строго следовать при рассмотрении парадокса трех близнецов.