Фундамент. физич. идеи - Парадокс систем отсчёта

УДК 530.1+530.11+530.12+530.122

ПАРАДОКС СУЩЕСТВОВАНИЯ И НЕВОЗМОЖНОСТИ ВЫДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ ОТСЧЁТА ВО ВСЕЛЕННОЙ
А.В. Горшков
Независимый исследователь
Отправлено 30.03.2026

Аннотация

Статья относится к области оснований релятивистской физики. Показано, что если предположить истинность совокупности аксиом Общей теории относительности (ОТО), то существует ненулевая возможность абсолютной системы отсчёта. Но это противоречит одной из аксиом ОТО. Предположено, что выход из парадокса может состоять не в его разрешении в рамках ОТО, а в предпочтительности системы аксиом какой-либо из несингулярных релятивистских теорий, например, Релятивистской теории гравитации.

Abstract

This article pertains to the foundations of relativistic physics. It is shown that if we assume the truth of the axioms of General Relativity (GR), then a non-zero possibility of an absolute reference frame exists. However, this contradicts one of the axioms of GR. It is suggested that the solution to the paradox may lie not in resolving it within GR, but in preferring the axiom system of a non-singular relativistic theory, such as the Relativistic theory of gravity.

Введение

В классической (дорелятивистской) механике ограниченно применялось понятие абсолютной системы отсчёта, а также абсолютных размеров, интервала времени, скорости, массы, импульса, энергии. Более часто применялось и применяется до сих пор понятие выделенной системы отсчёта.

Релятивистская физика исходит из того очевидно ясного логико-математического факта (как аксиомы высшего, 1-го уровня), что если пространство бесконечно, однородно, изотропно, пусто, его трёхмерное геометрическое подпространство евклидово, то никакую систему отсчёта никак невозможно предпочесть любой иной – они все равносильны.

Вариант этой аксиомы для конечного (например, риманова гиперсферического) пространства не изменяет этого важнейшего положения.

Отсюда можно обосновать и аксиому менее значительного (2-го) уровня – о существовании некоторой наибольшей конечной скорости взаимодействия, одинаковой во всех системах отсчёта.

В Специальной теории относительности (СТО) А.Пуанкаре , А.Эйнштейна  и М.Марич  введена гипотеза-аксиома следующего, 3-го, уровня, что такой скоростью взаимодействия является скорость распространения электромагнитного взаимодействия (скорость света) в вакууме.

Как известно, СТО хорошо подтверждена экспериментами и практикой, и пока нет достаточных оснований сомневаться в общности её применимости.

Отложим на будущее вопрос о возможности влияния виртуальных частиц "нулевых колебаний вакуума" на скорость света, здесь мы не об этом.

На основе СТО построена ОТО А.Эйнштейна. Существуют также Релятивистская теория гравитации (РТГ) А.А.Логунова–М.А.Мествиришвили, свободная от известных недостатков ОТО, а также десятки иных релятивистских теорий.

Проблема

Абсолютные интервал времени, скорость движения (кроме скорости распространения взаимодействия в вакууме) и абсолютные размер, масса, импульс и энергия могут существовать только тогда, когда существует абсолютная система отсчёта. СТО, а, следовательно, и ОТО аксиоматически отрицает такую возможность.

Но, с другой стороны, следствия из ОТО (А.А. Фридман и др.) предсказывают изменение размеров (расширение и др.) Вселенной из (экстраполируя) сингулярности нулевого либо  (вариант теории) фундаментального размера.

Но раз уж какая-либо физическая теория предсказывает существование в настоящем, прошлом или будущем какой-либо особенной точки (сингулярности, "начала Вселенной" нулевого или ненулевого размера, имеющих геометрический центр), то её можно принять за начало некоторой выделенной системы отсчёта. Таким образом, в этом случае должны существовать абсолютная система отсчёта (во Вселенной), и всё остальное (см. выше) в ней.

То есть известные следствия из ОТО противоречат вышеупомянутой аксиоме высшего (1-го) порядка, а следовательно, и одной из собственных аксиом (вышеупомянутой аксиоме 3-го порядка). Это не есть хорошо.

Итак, за аксиому было принято несуществование выделенной системы отсчёта во Вселенной, а из совокупности с другими аксиомами ОТО имеется следствие возможности существования такой системы. Получили противоречие. В этом суть обсуждаемого парадокса.

Обсуждение парадокса

Автор не уверен, что в сколь угодно далёком будущем удастся доказать существование такой абсолютной системы отсчёта в абсолютном или локальном прошлом. Хотя не исключено, что вблизи искусственных коллапсаров можно будет наблюдать некоторые следствия теорий типа ОТО, вытекающие из того, что система отсчёта с началом в центре коллапсара будет по свойствам близка к или в чём-либо аналогична абсолютной.

Пока путей разрешения обсуждаемого парадокса в рамках ОТО, которые не требовали бы введения дополнительных "экзотических" аксиом, автору не известно.

Выход из парадокса

Автор выдвигает гипотезу, что обсуждаемого парадокса можно избежать, используя иные релятивистские теории, а именно, свободные от сингулярностей и "начала Вселенной".  Например, хорошо разработанная РТГ не предсказывает существования сингулярностей и поэтому не содержит вышеупомянутого логико-методического противоречия.

Как представляется автору, указанный парадокс есть аргумент в пользу мнения об ограниченности теорий типа ОТО и в то же время есть аргумент в пользу предпочтительности безсингулярных теорий типа РТГ.

Выводы

1. Новый физический результат: обнаружено ещё одно противоречие ОТО – парадокс возможности существования и при этом невозможности выделенной системы отсчёта во Вселенной.
2. Выйти из этого парадокса можно, предпочитая сингулярным теориям типа ОТО безсингулярные теории, например, РТГ.

ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ
Никаких грантов на проведение или руководство данным конкретным исследованием получено не было.
FUNDING
No grants to carry out or direct this particular research were obtained.

(28–30.03.2026)