Глава 1.
" Относительно "

'Специальная теория относительности ?
Это ведь алгебра релятивизма '
один Знакомый

        ... в начале было слово . И слово это - 'система отсчёта '.
Когда слов накопилось достаточно много, появилась потребность в деле . Для дела увязки различных систем отсчёта не нашлось подобающего собственного слова, но было обнаружено, что некоторые системы легче увязать между собой, чем другие . Для обозначения этого факта было призванно новое слово, и слово это - 'инерциальная система отсчёта'. В развёрнутой форме оно звучит, как : "Существуют системы отсчёта в которых свободное движение тел, т.е. движение тел, не находящихся под действием внешних сил, происходит с постоянной скоростью." (цитируется по Л.Д.Ландау,Е.М.Лифшиц "Теория поля")
        Философия человечества выработала два принципиальных подхода в отношении ощущаемого [ видимого ] окружения :
В соответствии с "антропоцентрическим принципом" всякий видимый результат деяния приобретает ту форму , которая [ подсознательно ] является желанной для наблюдателя .
А Вы не практиковались в солипсизме ? Жаль ..!
В соответствии с "принципом относительности" результат наблюдения независим от наблюдателя и является инвариантным по отношению к любому наблюдателю ,принадлежащему определённому классу наблюдателей .
        Официально, физика не признаёт антропоцентрический принцип, ибо он - источник всякого рода невоспроизводимых экспериментов и т.п. Посему все дальнейшие рассуждения, по мере возможности, будут строится с максимальной опорой на принцип относительности .
        Априорное существование инерциальной системы является классической основой 'алгебры релятивизма'. Попытки доказать утверждение 'СУЩЕСТВУЮТ такие ...' сводятся к ссылкам на 'здравый смысл' и 'повседневный опыт', т.е. априорное существование инерциальной системы базируется на ЖЕЛАНИИ иметь под рукой подобную систему, как действенный метод упрощения задач .
        Если принять за основу рассуждений, проводимых для поиска инерциальной системы отсчёта, антропоценрический принцип, то ПРИ ЖЕЛАНИИ ( упростив какой-либо потенциал, обнулив на бесконечности и т.п. методы) ВСЕГДА можно выбрать систему отсчёта, которую в рамках сделанных приближений (желаний) можно считать инерциальной .
        При выводе основных соотношений СТО (и ОТО) инерциальная система отсчёта - всего-лишь математическая модель, инструмент для понимания основных закономерностей в рамках соответствующего мысленного эксперемента. Но при проведении экспериментов для подтверждения следствий теории относительности, при выводе космологических закономерностей инерциальная система отсчёта из математической модели переходит в разряд априорно признаваемых реальностей .

Но СУЩЕСТВУЮТ ли ?

Глава 2.

"Но СУЩЕСТВУЮТ ли ?"

        Вопрос "А существует ли инерциальная система отсчёта ?" достаточно провокационен по своей сути, ибо скрывает в себе вопрос "А существуют ли физические тела, не находящиеся под действием внешних сил ?". Если рассмотреть буквальную трактовку второго вопроса, то мы получим красивый пример "вопроса-без-ответа":  любая экспериментальная попытка получения информации связана с внесением воздействия в изучаемый объект, а значит и с нарушением его статуса "тела , не находящегося ...". В более широко используемой трактовке под "телом , не находящимся ..." подразумевают и все тела, суммарное воздействие внешних сил на которые равно 0.
        Но и тут экспериментальное изучение подобного объекта (и связанной с ним системы) невозможно: помимо внесения экспериментального воздействия всегда будет существовать Вопрос-о-точности проведения эксперимента (т. е. о наличии ЖЕЛАНИЯ при трактовке результатов). И это тупик ...
        Среди пользователей программных продуктов существует термин "недокументированная особенность" - неожиданный эффект, возникающий при работе программы, но не описанный в документации и, зачастую, не знакомый даже самому разработчику программы. Если предположить существование подобной особенности у системы, удовлетворяющей определению "Существуют такие ...", то можно поытаться выяснить факт существования подобной системы. А вместе с ней -  и того, что именуется "особенностью" .
        Начнём , пожалуй ...

НАПАСТЬ о СИСТЕМАХ .

В трёх приступах .

С прологом и эпилогом .

Пролог.

        При трактовке "парадокса близнецов" и прочих его сородичей гиганты мысли дошли до сравнений "более инерциален", "менее инерциален". А может быть "слегка беременен"?
        В любой литературе, описывающей "парадоксы релятивизма", Вы найдёте страстное ЖЕЛАНИЕ избавиться от этих парадоксов .

Эпилог.

        А каким увидел бы Эйнштейновский наблюдатель ядерный реактор, летящий со скоростью V=0.9999 C? Был бы реактор строго критичен или стал бы бомбой? Какие реакции в нём происходили бы?

Приступ Первый .

(энергетический)

        Представить себе тело, не подверженное действию внешних сил - задачка не для ординарного ума. Другое дело - тело, на которое суммарное воздействие внешних сил равно нулю.
        При ЖЕЛАНИИ подобное тело всегда можно найти и привязать к нему начало системы отсчёта. Допустим, мы и не хотели искать его, но в блужданиях по космосу наткнулись на подобный объект. И видим, что помимо равенства суммы внешних сил нулю [эка невидаль!] объект обладает "недокументированной особенностью": в собственной системе координат он является изотропным монохроматическим источником излучения. Но увидим ли мы изотропность и монохроматичность излучения, когда будем пролетать мимо объекта на большой (но по условиям эксперимента постоянной) скорости? Нет, "корона" излучения потеряет былую симметричность относительно объекта.
        Но ведь энергия и импульс взаимосвязанны, а значит если объект излучает с ненулевой мощностью, то пролетающий наблюдатель увидит, что объект ускоряется относительно него.
        Вывод: либо собственная система координат объекта не является инерциальной, хотя "Существуют такие..." умалчивает об изменении энергетического состояния объекта [добавим новую строчку и забудем]; либо ЛЮБАЯ система, ДВИЖУЩАЯСЯ относительно инерциальной, инерциальной НЕ является [несите дрова, готовьте спички: у нас сегодня будет жареный еретик].

Приступ Второй.

(световой).

        Приступ Первый - всего-лишь детская игрушка, и при ЖЕЛАНИИ его можно "отшлёпать , как котёнка". Он был приведён преимущественно для иллюстрации того, что всегда можно найти повод для сомнения. Ну а теперь "Да будет свет" [сказал электрик ...].
        При описании основ релятивизма из книги в книгу кочует мысленный эксперимент по поводу относительности одновременности: из середины движущейся ракеты (в ранних вариантах - поезда; дикие люди - двадцатый век) по ходу и против движения посылаются световые сигналы и, в зависимости от выбора системы отсчёта, они достигают цели либо одновременно, либо - нет [см. рис.2].
        Возьмём и мы эту подержанную ракету, но слегка модифицируем [см.рис.3]: разделим её на две продольные половинки - в середине первой поместим импульсный источник света, в середине второй поместим приёмник, а в оконечностях разместим зеркала для оптической связи источника и приёмника. Схема проста, и даже внесена в некоторые учебники. Но мы для полноты ощущений добавим в неё "недокументированные особенности".
        Особенность первая [декоративная, дабы приятней было доставать "кролика из шляпы"]: в качестве детектора используем свечку, "откалиброванную" таким образом, чтобы она загоралась только при одновременном попадании в неё двух световых импульсов.
        Особенность вторая [принципиальная]: если одна из продольных половин ракеты вакуумирована [как и во всех книгах], то вторую заполним оптически прозрачным веществом.
        Выберем инерциальную систему А и запустим нашу подновлённую ракету с постоянной, относительно А, скоростью. Традиционно система В, связанная с ракетой, автоматически считается инерциальной, что позволяет наблюдателю В считать, что это он покоится, а движутся все прочие смертные.
        Но вот пилот ракеты [он же - наблюдатель В, деньги на космос не дармовые] послал из источника света импульсы "на нос" и "на корму" ракеты, а затем пошел прикурить от свечки. Что же он увидит?
        Пока он идёт по отсекам, вернёмся в систему А (инерциальную по условию задачи) и просмотрим видеозапись эксперимента. Посланные из источника, лучи проходят до приёмника одинаковое геометрческое расстояние. Но скорости света в вакууме и в веществе различны. И если скорость света является универсальной физической константой [в чём после Майкельсона мало кто сомневается], то проходя одинаковое геометрическое расстояние лучи света будут преодолевать различную оптическую толщину, т.е. придут к приёмнику НЕ ОДНОВРЕМЕННО.
        Кто же прав: наблюдатель В, желающий закурить, или наблюдатель А? Если наблюдатель В всё-таки закурил, то это будет равносильно признанию того, что для наблюдателя А скорость света в веществе зависит от направления и скорости движения наблюдателя В.
        Если наблюдатель В отучился курить, значит система А имеет накоторый приоритет перед системой В, иначе - ЛЮБАЯ система, движущаяся относительно инерциальной, инерциальной НЕ ЯВЛЯЕТСЯ.