Как-то мы, обсуждая уже изрядно надоевшую бесконечность задаваемых в Интернете вопросов примерно такого содержания: если велосипедист мчится вокруг Земли со скоростью света, то увидит ли он свою спину…, вдруг и сами … стали составлять парадоксальные задачи.

Вот, например, такая:

Представим два космических корабля (ракеты) Р1 и Р2, которые движутся параллельно друг другу в одну сторону с одинаковой субсветовой скоростью в пределах прямой видимости. С целью обеспечения устойчивой и экономной связи, на их бортах установлены лазерные передатчики и приемники. Космонавты наводят лазеры по визирному перпендикуляру к их направлению движения на фотоприемник соседа (см. рис.1. это путь а1 и а2) и, модуляцией лазерного луча передают и принимают информацию. Очевидно, что космонавты считают себя в неподвижной инерциальной системой отсчета (ИСО), для них так оно и есть.

И проблем со связью у них нет.

А теперь эти же ракеты пролетают мимо Земли, и земные наблюдатели, к своему глубокому удивлению, поражены той системой связи, которую используют космонавты. При этом земляне утверждают, что связи быть не может, так как фотоны лазеров должны распространяться строго перпендикулярно линии направления движения, и тем самым, должны «промахиваться» …, так как пока луч лазера распространяется от одной ракеты, другая ракета уже переместится в новое положение.

Но, с другой стороны, связь между ракетами объективно существует?

Конечно, да. Предполагается, что другого ответа быть не может (иначе это уже полный абсурд).

Точно так же мы можем задать ситуацию, когда космонавты с их ракетами находятся в неподвижности, а мы сами начнем перемещаться справа налево мимо неподвижно зависших в космосе ракет. И в этом случае для наблюдателя, казалось бы, тоже должно быть очевидным отсутствие связи. В обоих случаях необходимо создать расчетное упреждение (на рис.1. это пути b1 и b2.), чтобы луч попал в приемник соседа.

А у космонавтов - превосходная связь, которая никак не зависит от условий наших наблюдений…

Рис. 1. Лазерная связь между космическими кораблями Р1 и Р2

Таким образом, мы должны признать, что свет лазеров смещается по ходу ракет Р1 и Р2 соответственно, что в итоге приводит к парадоксальному на первый взгляд выводу:

При излучении электромагнитной волны перпендикулярно направлению движения инерциальной системы отсчета (ИСО), возникают две составляющие движения: распространение фронта волны (фронт волны параллелен линии движения ИСО), и поперечного смещения световой волны (Рис. 1 б).

формате PDF (197Кб)