Релятивистское сложение скоростей

       Являясь областью естествознания, физика, как наука об общих законах природы, материи, и её структуре, в своем развитии широко использует математический аппарат, необходимый для их точной формулировки и описания.
        Но, иногда, происходит наоборот. Сначала, на кончике пера, получают математические доказательства в соответствии с какой - либо расчётной схемой, и делают соответствующие выводы. А затем, навязывают их как фундаментальные законы материального мира, несмотря на то, что они не находят в нём подтверждения.
       Так произошло с формулами и выводами СТО, более ста лет навязываемые социуму. Хотя за это время не вернулся из космического путешествия, с около световой скорости, молодым на Землю ни один астронавт, ни один космический аппарат с громадной массой и деформированными продольными размерами, управляемый массивными приплюснутыми монстрами. Как того требуют признаваемые большинством формулы СТО. Ну а доказательства справедливости формул СТО, якобы имеющиеся в микромире квантовых взаимодействий, малоубедительны.
       Вот и Википедия, продолжая навязывать истинность выводов СТО, пишет: - «Новым в релятивистской физике стал постулат постоянства скорости света в вакууме «С» во всех инерциальных системах отсчёта и её независимость от скорости источника и приёмника излучения. Этот постулат противоречит классическому закону сложения скоростей. Принцип и постулат теории относительности позволили вывести законы преобразования физических величин при переходе из одной инерциальной системы отсчёта в другую, отличные от классических».
       Но, если не принимать приведённый выше абзац как аксиому, а проанализировать его с точки зрения реальных физических процессов материального мира, то он содержит больше вопросов, чем ответов.
      Из постулата следует, что свет распространяется в вакууме, но, при этом, не понятно, как вакуум связан с инерциальной системой отсчёта. Либо ИС двигается относительно неподвижного вакуума, либо прихватив часть вакуума с собой, двигается вместе с ним с одной скоростью. Не уточняя при этом, что в самой ИС об этом прихвате вакуума и совместного с ним движения, никто не сможет ничего сказать. Так как внутри ИС нельзя различить состояние покоя от состояния равномерного прямолинейного движения.
      Тогда, в первом случае, постулат должен быть ограничен одной фразой – Скорость света в вакууме равна «С». Во втором случае, свет распространяется в прихваченном вакууме, который внутри ИС считается неподвижным, тоже со скоростью «С», и не должен выходить за её пределы.
      Но нет четкого объяснения механизма распространения света, значит каждый имеет право иметь своё мнение по его алгоритму. Вот одно из них.
         Свет распространяется в вакууме со скоростью «С», автоматически делая вакуум нулевой системой отсчёта. А так называемый источник света, связанный с движущейся ИС отсчёта, по сути является триггером, по ходу движения последовательно возбуждающим различные точки вакуума, каждая из которых является самостоятельным центром световой сферы, заполняющей объём и распространяющейся во все стороны со скоростью «С». Движущаяся относительно вакуума ИС с приёмником света последовательно достигает различные точки вакуума, и в какой -  то момент встречается со световой волной.
        Кроме этих непоняток, вызывает сомнения и постулат о постоянстве скорости света «С». Так как всем известно, что свет от костра или фонаря, пройдя небольшое расстояние, гаснет, растворяясь в темноте. Значит, скорость света величина переменная. И, затухая, свет должен уменьшить свою амплитуду, частоту и скорость до нуля. Правда это происходит в воздухе, но, думаю, это произойдёт и в вакууме.
        Учитывая неопределённость и сомнения в истинности постулата о постоянстве скорости света в вакууме, нужно более внимательно обратиться к выводу формулы релятивистского сложения скоростей, опубликованный в Википедии. Вывод которой начинается с того, что мудрый учитель, не сомневающийся, что постиг глубочайший смысл СТО, вещает непонятливой аудитории.
    - Допустим имеем неподвижную систему отсчёта «К» (XYZ), относительно которой, вдоль оси X, движется систем «К*» (X*Y*Z*) со скоростью V. Внутри этой системы движется точка A со скоростью V1. Требуется найти V2 - скорость точки А, относительно неподвижной системы «К». Известно, что скорость есть производная координат по времени dx*/ dt*, так как в движущихся системах, происходит его замедление, (кто не знает об этом, обратитесь к преобразованиям Лоренца),
          Нет смысла приводить дальнейшие выводы формулы релятивистского сложения скоростей и искать в них ошибки. Их там нет. Ошибка, непонимание или умысел были заложены в этот вывод безоговорочным принятием в него формулы замедления времени в движущейся системе отсчёта. Попробуем это показать, анализируя преобразования Лоренца.
        Об этих преобразованиях Википедия даёт картинку и пояснения к ней, в которых тоже больше вопросов, чем ответов.
      Левая картинка показывает движение светового сигнала, в неподвижной системе отсчёта К, который за время «t» проходит расстояние от точки А к точке В. Правая картинка показывает положение движущейся системы координат K* вправо через время «t». И, вопреки здравому смыслу, заставляет информационный световой сигнал проходить от совместной точки А, А* начала координат, до точки В, по ломаной прямой (А -А* - В) уподобляя его резинке постоянно одним концом привязанной к точке А. Так как для обеих систем отсчёта информационный сигнал одновременно произошёл в общем начале координат, а за время «t» движущаяся система К* сместилась вправо на vt. 
     Чтобы избежать этого казуса Википедия, ссылаясь на постулат о постоянстве скорости света во всех инерциальных системах отсчета независимо от направления и скорости движения, принимает неподвижной уже систему отсчёта К*. А систему отсчёта К считает движущейся влево со скоростью v. Меняется геометрия математической абстракции и последующих математических вычислений, в результате которых точка В из неподвижной, превращается в подвижную. То, что инвариантно для математической абстракции (для математических вычислений важна длинна гипотенуза сt*, которая одинакова хоть слева направо, хоть справа налево), то неприемлемо для физического процесса.
         Так как по первоначальным условиям, при неподвижной системе К, сферический фронт световой волны, вспыхнув в точке А*, совпадающей с точкой А в начале координат, моментально покидает эту совместную для обеих систем отсчёта точку в один и тот же момент времени. И, распространяясь во все стороны c одинаковой скоростью, в том числе и по оси У, также одновременно для обеих систем отсчёта достигает точки В через время t.
        А во втором случае, при неподвижной системе К*, тоже одновременно вспыхнув в совместной точке А, А*, луч света попадает в удаляющуюся точку В по одной гипотенузе, для обеих систем отсчёта за одинаковое время t*.
          Две расчётные схемы. У них разные, по величине, пути прохождения информационных сигналов из начала координат до точки В. Поэтому их нельзя объединять при математическом описании процессов в соответствии с какой – то одной принятой расчётной схемой. И делать  при этой подгонке ложные выводы о замедлении времени.
         Да и с точки зрения физики, эти расчётные схемы не могут быть инвариантными. Ведь движущаяся система отсчёта имеет громадный энергетический потенциал по сравнению с неподвижной системой отсчёта. Необоснованное принятие её неподвижной лишает её этого потенциала, искусственно наделяя им, ставшую вдруг движущейся, неподвижную систему отсчёта. 
                В справедливости этих утверждений можно убедиться, рассмотрев игру на бильярде как реальный физический процесс.
          Игрок ударяет кием по шару «А», а тот, попадая точно в центр шара «В», занимает его место, передав ему свою скорость и энергетический потенциал. В этой расчётной схеме бильярдный стол является неподвижной системой отсчёта. Во второй расчётной схеме, шар «А» принят за неподвижную систему отсчёта, а бильярдный стол, вместе с шаром «В» движутся ему навстречу. При соприкосновении шаров стол останавливается, а шар «В» меняет направление движения на противоположное. Один физический процесс, но как сильно различаются системы отсчёта и расчётные схемы? Насколько они инвариантны, каждый может убедиться сам.
    Правда релятивисты возразят, что этот пример не является инерциальным, поэтому и не может служить доказательством не инвариантности инерциальных систем отсчёта. Но ведь тогда и они, справедливости ради, не имеют права парадоксы СТО, полученные при анализе инерциальных систем отсчёта, преподносить как фундаментальные законы материального мира, наполненного многочисленными не инерциальными системами отсчёта. В том числе и парадокс Близнецов.
     Кроме того, реальные события в точках А и А*, а также информационные сигналы о них дошедшие до точки В, не одно и тоже, и между ними нельзя ставить знак равенства. Следовательно, по полученным временным сигналам в точке В нельзя судить о времени между реальными событиями, происходящими в точках А и А*.
       В частности, если в точках А и А* установлены одинаковые световые часы, посылающие через 1сек разноцветные импульсы: белый, красный, синий …, то они покажут реальный равный интервал времени между цветными вспышками в началах координат обоих системах отсчёта. На эти, уже свершившиеся во времени и пространстве факты (разноцветные вспышки, показывающие одинаковый темп времени в системах К и К*), уже никак не смогут повлиять порождённые ими световые сигналы, с запозданием несущие информацию об их свершении в различные системы отсчёта.
        Несмотря на то, что не существует веских аргументов, чтобы считать реальным замедление времени в движущихся системах отсчёта, в соответствии с преобразованиями Лоренца, считаю необоснованно, они всё же были использованы для вывода формулы релятивистского сложения скоростей
     Вот эта магическая формула, представленная  в иллюстрации, в которой :
V - скорость движущейся инерциальной системы отсчёта;
V1 - скорость тела относительно движущейся инерциальной системы отсчёта;
V2 - скорость тела относительно неподвижной системы отсчёта.
        Магическая потому, что она, завораживая всех, заставляет верить в сверхъестественные, не поддающиеся логике, жизненному опыту и здравому смыслу результатам. Которыми якобы доказывается изменение сущности физических процессов при переходе из одной системы отсчёта в другую.
        При этом постоянно используются картинки поездов, ракет и соответствующие графики, рассматривающие и поясняющие движение в двух системах отсчета, что возможно только из другой, не связанной с ними системы. Назовем её ментальная система наблюдений.
        Тогда и мы, исходя из здравого смысла, рассмотрим два шара А и В, каждый массой m двигающихся навстречу друг другу c одинаковой  по модулю скоростью     Vа = Vв = 0,6с и одинаковой запасённой энергией  Wа = Wв = m v**/2 = 0,36mс**/2. Неизбежно столкновение, в результате которого выделиться энергия, равная сумме кинетических энергии двух шаров
                W = 0,36mс**.
        Этот же процесс, исходя из Ньютоновского сложения скоростей. В движущейся системе К*, связанной с телом А, никакими опытами нельзя определить, движется ли она или находится в состоянии покоя. Поэтому неизбежно столкновение неподвижного по отношению к К* шара А с, мчащимся ему навстречу шаром /В,со скоростью v = 1,2с. В результате чего выделится энергия в количестве.
                W = 0,72mc**.
    Этот же процесс исходя из релятивистского сложения скоростей. Релятивистское сближение шаров U, относительно неподвижной ментальной системы отсчёта, вычисляем из приведенной формулы
U = (Vа   +    Vв) / (1 +Vа Vв / C **) = 1,2 С / 1,36 = 0.88С
Что соответствует кинетической энергии
                W = 0,39mc**.
      Один физический процесс и три варианта его математической интерпретации. Какая из них истинная выбирайте сами.
             Далее, предположим, что космическая станция и связанная с ней подвижная система отсчёта К* двигаются со скоростью v = с. Внутри станции находится исследователь, никак не ощущающий и давно забывший, что она летит с такой громадной скоростью. Он с легкостью проходит пять метров по ходу движения станции от стола до пульта управления со скоростью v1 = 6 км / час и садиться в кресло.
         Так как станция имеет скорость, то существует и неподвижная система отсчёта К, относительно которой она определена. Чтобы определить скорость исследователя относительно этой неподвижной системы отсчёта, подставим в формулу исходные значения, и получим его скорость v2 = c. Результат релятивистского сложения скоростей напрочь привязал исследователя к станции (v = v2 = c), не позволяя ему сделать ни одного шага, ни назад, ни вперед, а, следовательно, и дойти до пульта и сесть в кресло. Налицо изменение сущности физического процесса, при переходе из одной системы отсчёта в другую.
      В большинстве случаев релятивисты неподвижную систему отсчёта связывают с Землей. Но Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца, а солнечная система, вокруг центра Галактики, а вся Вселенная постоянно расширяется. Если определены скорости всех этих движений, следовательно, существуют и соответствующие им системы отсчёта, среди которых наверняка есть и инерциальные. Только, за исключением вакуума, нет никаких неподвижных систем отсчёта, а есть только относительные. В том числе и микромире, в котором множество квантовых взаимодействий и кажущихся хаотичными движений с около световыми скоростями элементарных частиц. Среди которых, всегда найдутся частицы, летящие навстречу друг другу, или летящие в одну сторону, находясь в относительной неподвижности по отношению друг к другу. И всё это многообразие движений инерциальных и неинерциальных систем отсчёта, скоростей, направлений и сложнейших взаимодействий происходит во времени.
       Поэтому, исходя из вышеизложенного, очень неубедительно и примитивно выглядит утверждение о замедлении времени в движущейся ИС, по отношению к неподвижной, учитывая то, что мы не в состоянии осмыслить и оценить весь комплекс сложных взаимодействий в множестве других инерциальных и неинерциальных систем, в которых наверняка участвуют и исследуемые инерциальные. А время настолько важный и значимый параметр в природе мироздания, участвующий в бесконечном количестве взаимодействий и превращений, что не может быть зависимым лишь от относительной скорости двух систем отсчёта, занимающих в этом многообразии мизерную часть. Да и Вечность – владыка времени никогда не допустит хаос в установившемся порядке и скорости протекания процессов во всей глубине и многообразии Вселенной.  И никому не позволит отобрать у Себя время, превратив его в примитивный вектор, привязанной к одной координате в угоду какой – либо математической абстракции.