[3, с.15-17]
"VII. Кажущаяся несовместимость закона распространения света с принципом относительности.
Едва ли найдется в физике более простой закон, нежели закон распространения света в пустом пространстве. Каждый школьник знает или думает, будто знает, что распространение света совершается прямолинейно со скоростью c = 300.000 километров в секунду. Во всяком случае мы знаем с большой достоверностью, что эта скорость одинакова для всех цветов. Если бы это было неверно, то при закрытии неподвижной звезды ее темным спутником момент minimum'а излучения света не был бы одновременно наблюдаем для различных цветов.
Путем подобного же заключения, связанного с наблюдением ионных звезд, голландский астроном Де-Ситтер имел возможность установить, что скорость распространения света не может зависеть от скорости движения тела, служащего источником света. Допущение, что эта скорость распространения зависит от его направления «в пространстве», само по себе невероятно.
Итак, примем же, что школьник по праву верит в простой закон скорости света c (в вакууме). Но кто бы мог думать, что этот простой закон для пытливых взоров добросовестного физика представляет величайшие трудности.
Трудности эти заключаются в следующем.
Процессы распространения света мы должны, естественно, отнести, подобно всем другим, к какому-либо твердому исходному телу (системе координат). Пусть будет таковым все то же полотно нашей железной дороги. Воздух над ним пусть будет выкачен. Вдоль полотна посылается луч света, который, согласно сказанному, движется со скоростью c в отношении к железной дороге. По рельсам снова катится наш вагон со скоростью v, притом в том же самом направлении, что и луч света, но, естественно, гораздо медленнее последнего. Какова будет скорость движения светового луча по отношению к вагону? Легко видеть, что здесь могут быть применены выводы предыдущего параграфа: луч света играет роль бегущего по вагону человека; скорость последнего W по отношению к железнодорожному полотну заменена здесь скоростью света по отношению к нему же; и, наконец, w будет искомой скоростью света по отношению к вагону. Для нее мы, следовательно, имеем
w = c − v.
Таким образом скорость распространения светового луча относительно вагона будет меньше, чем c.
Но этот вывод идет в разрез с изложенным в § 5-м принципом относительности. В самом деле, закон распространения света, подобно всякому другому общему закону природы, должен был бы согласно принципу относительности, одинаково гласить как для вагона, в качестве исходного тела, так и для полотна, в качестве такового же. В нашем же случае это представляется невозможным. Ведь если всякий световой луч распространяется по отношению к полотну дороги со скоростью c, то именно поэтому и кажется необходимым, что по отношению к вагону закон скорости света должен быть иным, в противоречие с принципом относительности.
Дилемма стоит так, что представляется неизбежным или отвергнуть принцип относительности, или отказаться от простого закона распространения света в вакууме. Читатель, внимательно следивший за всеми предшествовавшими выводами, ждет, конечно, что принцип относительности, который по своей естественности и простоте представляется уму почти неотразимым, будет оставлен в силе, но, напротив, закон распространения света в вакууме должен быть заменен другим, более сложным законом, совместимым с принципом относительности. Однако, развитие теоретической физики обнаружило, что такой выход неприемлем. А именно, проложившие новые пути теоретические исследования Г. А. Лоренца об электродинамических и оптических процессах в движущихся телах показали, что опыты в этих областях приводят с принудительной необходимостью к такой теории электромагнитных процессов, неопровержимым последствием которой является закон постоянства скорости света в вакууме. В силу этого авторитетные теоретики были скорее склонны отказаться от принципа относительности, хотя и нельзя было установить ни одного противоречащего ему опытного факта.
Тут-то и явилась теория относительности. Путем анализа физических понятий времени и пространства обнаружилось, что в действительности нет налицо несовместимости принципа относительности с законом распространения света; что напротив, именно, систематически твердо придерживаясь обоих законов, можно достигнуть логически безупречной теории. Мы и приступим к изложению основных идей этой теории, которую, в отличие от подлежащего позже рассмотрению ее дальнейшего развития, мы обозначим, как «специальную теорию относительности». "
Я специально вставил цитату полностью главы.
Здесь применяется термин
закон распространения света в пустом пространстве.
Первое вакуум-это не совсем пустое пространство-это пространство наполненное очень разреженной материей. Второе и самое главное-а относительно чего автор рассматривает скорость света? Без направления, численного значения скорости и относительно чего эта скорость определяется-рассуждения абстрактны, то есть не имеют отношения к реальности.
Ибо все существующие скорости определяются по этим параметрам и математические операции возможны только когда всё это определено.
Автор же теории
постулирует что скорость света относительно любого материального объекта одинаковая. И не определяется относительно чего эта скорость, а также нет направления.
А по факту скорость светаопределяется относительна среды, в которой он перемещается.
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/4ed1e966-29d3-b4e0-f043-d37e5fcddc11/1001553A.htm"В физике и математике вектор – это величина, которая характеризуется своим численным значением и направлением. В физике встречается немало важных величин, являющихся векторами, например сила, положение,
скорость, ускорение, вращающий момент, импульс, напряженность электрического и магнитного полей. Их можно противопоставить другим величинам, таким, как масса, объем, давление, температура и плотность, которые можно описать обычным числом, и называются они «скалярами»."
Но это в нормальной физике скорость вектор, в теории относительности же скорость света не является вектором.
Чудеса да и только-отрывается элемент света (фотон или волна) от источника света и имеет направление. Но стоит только его скорость сравнить с чем то то сумма их скоростей уже не имеет направления. Математически это некорректно, потому что определены только операции сложения векторов с векторами и больше ни c чем. И сумма векторов тоже вектор.
Во многих источниках утверждается что классическая механика частный случай теории относительности и при малых скоростях можно пренебречь изменением размеров, массы и времени.
Это не так.
Например задача.
Из точки A начинают двигаться по прямой поезд со скоростью 10 метров в секунду и пешеход на поезде в противоположную со скоростью 2 метра в секунду.
Через какое время пешеход достигнет точки B, если AB=32 метра?
Ответ в рамках классики 4 секунды.
Попробуем применить принципы из теории относительности. Пренебрегаем небольшой разницей между относительной скоростью в классике и теории относительности и получаем... неопределённость.
Направление то неизвестно! То есть невозможно определить где будет находится пешеход через некоторое время.
В сухом остатке все практически задачи где есть операции с суммой скоростей имеют бесконечное количество ответов в рамках теории относительности.
И о каком частном случае речь?
Можно практически применять теорию относительности? Можно практически подтвердить теорию относительности? Нет...