Океанов Е.Н.
В  неподвижном
геометрическом трехмерном пространстве  X Y Z
, ,
(с прямоугольными координатами) радиус-вектор: 
r
( ) t 
=  i
x t
( ) +  j
y t
( ) + k 
z t
( )  (1) 
определяет кривую в пространстве (годограф), по которой перемещается эта точка, являясь началом координат  подвижного
трехмерного пространства  X Y Z
m
, 
m
, 
m
(с иными прямоугольными координатами). Это подвижное пространство определено, как известно, сопровождающим трехгранником с базисом  τ ,n,b
– ортами касательной, нормали и бинормали к указанному годографу, соответственно. В этом подвижном пространстве начало координат неподвижного пространства определяется радиусвектором: 
r
m 
=τ x
m 
+  n 
y
m 
+ b 
z
m
(2) 
Представляется очевидным равенство:
r 
=− r
m
, (3) 
поскольку левая часть этого равенства выражает расстояние от начала неподвижного пространства до начала подвижного пространства, а правая часть, наоборот, расстояние от начала подвижного пространства до начала неподвижного пространства. Но это – одно и то же расстояние, и лишь в векторной интерпретации оно характеризуется разными векторами с одинаковым модулем и противоположными направлениями. Поэтому равенство (3) можно дополнить равенством:
r 
=  r
m
(4) 
Орты подвижного пространства можно выразить через орты неподвижного пространства:
τ=  i
τ τ τ
x 
+  j 
y 
+  k 
z 
,  n 
=  i
n
x 
+  j
n
y 
+ k 
n
z 
,  b 
=  i
b
x 
+  j
b
y 
+ k
b
z
(5) 
и тогда равенство (3) преобразуется к виду:
i
( x
+ τ
x m
x 
+ n y
x m 
+ b z
x m 
) + + j
( y 
τ
y m
x 
+ n y
y m 
+ b z
y m 
) +  k
( z
+ τ
z m
x 
+ n y
z m 
+ b z
z m 
) = 0, откуда следуют очевидные равенства: 
τ z m x 
+  n y
z m 
+  b z
z m 
= − x
τ
y m
x 
+  n y
y m 
+  b z
y m 
= − y 
, (6) 
τ z m x 
+  n y
z m 
+  b z
z m 
= − z
τ x  n
 Δ =  τ
 τ z  n
 и легко приводится к скалярному равенству:  | 
b
 b
  | 
Эти равенства естественно рассматривать, как систему трех уравнений с тремя неизвестными  x y z
m
, 
m
, 
m
, поскольку задание радиус-вектора (1) вполне определяет значение остальных величин в этой системе. Ее определитель равен: 
Δ = τ
x 
( n b
y z 
− n b
z y 
) + τ
y 
( n b
z x 
− n b
x z 
) + τ
z 
( n b
x y 
− n b
y x 
) , (8) которое в векторной форме принимает вид: 
Δ = τ⋅ ( n b
×  )  (9) 
Но, в силу очевидного равенства:
τ =  n b
×  , определитель (7) принимает значение: 
Δ =τ = 2 
1 (10) 
−  x n
 Δ x 
 −  z n
  | 
b
 b
 b
  | 
Первый частный определитель  Δ x
системы равен: 
и подвижная координата  x
m
принимает значение: 
Δ x 
(  ×  )  (12)  x
m 
= = − r n b
⋅
Δ
Второй частный определитель  Δ y
системы равен: 
τ x 
−  x b
x
Δ y 
= τ
y 
−  y b
y
=  r
⋅ τ× (  b
)  (13) 
τ z 
−  z b
z
Соответственно, вторая подвижная координата  y
m
принимает значение: 
τ x  n
 Δ z 
 τ z  n
  | 
−  x
 −  y 
 −  z
  | 
y
m 
(14) Наконец, третий частный определитель  Δ z
равен: 
и третья подвижная координата  z
m
принимает значение:  z
m 
(16) 
Теперь необходимо принять во внимание равенства:
n b
× =  τ
,  τ
× b 
= − n
,  τ
× n 
=  b 
, (17) 
в соответствии с которыми подвижные координаты принимают вид скалярных произведений:
x
m 
= − r
⋅τ ,  y
m 
= − r n
⋅  ,  z
m 
= − r b
⋅   (18) 
Подстановка этих значений в уравнение (2) позволяет выразить радиус-вектор подвижного пространства через радиус-вектор неподвижного пространства:
r
m 
= − r
⋅τ 2 
− r n r b
⋅  2 
− ⋅  2 
= − r
( τ 2 
+ n b
2 
+  2 
) = − r
⋅ 1 = − r
, подтверждая равенство (3), если, конечно, учитывать работу [1] о сущности скаляра. Более того, полученный результат лишний раз подтверждает корректность, но – главное – актуальность этой работы. Потому, что теперь без всяких надуманных « мысленных экспериментов
» можно строго математически сравнивать скорости в неподвижной и подвижной системах отсчета. Действительно, скорость  v
радиусвектора
(1) в неподвижной системе отсчета равна производной этого радиус-вектора по времени: 
d 
r
v 
=  (19)  dt
В свою очередь, скорость  v
m
радиус-вектора
(2) равна его производной по времени: 
d 
r
m 
v
m 
=  (20)  dt 
Но из равенства (3) следует очевидное равенство: 
v 
= − v
m
, (21) 
в котором нет и не может быть даже намека на преобразования Лоренца. Следует отметить, что на подвижную и неподвижную системы отсчета никакие ограничения не накладывались в ожидании, что исследование выведет на особенности, позволяющие отличать инерциальную систему от каких-либо иных. Не вывело.
Здесь полезно обратить внимание на принципиальное отличие  физической
сущности скорости от ее  математической
сущности. Физическая сущность скорости (например, некоторого тела) состоит в том, что скорость тела есть мера того, как быстро тело меняет свое положение  относительно
выбранного репера (ориентира). На этом основании физическое понятие скорости тела можно полагать  относительным
. Математическая сущность скорости состоит в том, что скорость есть производная вектора по времени, и, коль скоро вектор всегда является абсолютной величиной, математическое понятие скорости является  абсолютным
. Обе сущности оказываются субъективным отображением объективной реальности, и, несмотря на различие, не являются взаимоисключающими. Поэтому они могут совпадать, или не совпадать в оценке объективной реальности. На этом основании можно говорить о наличии своеобразной  интерференции понятий
в сознании исследователя. Когда физическая сущность совпадает с математической сущностью, вероятность заблуждений в изучении объективной реальности становится меньше. В противном случае возникают различные паразитные учения (например, о теплороде 200 лет назад, или о так называемых торсионных полях нынче), вплоть до «философского» отрицания генетики и кибернетики. 
Так вот, если скорость (тела) понимать, как непосредственную  характеристику
движущегося тела, то могут возникать проблемы интерференционного (в данном случае - терминологического) характера, приводящие к подмене понятий и, как следствие, к подмене решаемой задачи. Здесь скорость всегда понимается в ее строгом математическом смысле –  производная вектора по времени
. Это единственный способ максимально уберечься от заблуждений. Тогда физическую « скорость тела
» следует понимать, как упрощение длинного определения: 
– скорость тела есть п
.
Но это упрощение повлекло за собой  подмену
характеристики математического объекта (вектора) якобы характеристикой физического объекта (тела), а это уже – произвол, чреватый непредсказуемыми последствиями. Особенно с участием « мысленных экспериментов
», которые вполне могут оказаться совсем немыслимыми, хотя и красивыми. 
Орты  i,j,k
в качестве базиса неподвижного пространства являются векторами направлений и остаются неизменными константами в пределах своего пространства. Поэтому выражение скорости (19) в развернутом виде: 
v
( ) t 
=  d 
r 
=  i 
dx 
+  j
dy 
+  k 
dz
(22) 
dt dt dt dt
не требует дифференцирования этих ортов. Орты  τ ,n,b
в качестве базиса подвижного пространства в пределах своего подвижного пространства также являются константами, но в неподвижном пространстве они оказываются переменными векторами с неизменным единичным модулем. Поэтому выражение скорости (20) в развернутом виде: 
d 
r
m 
d d d
v
m 
=  = 
( τ x
m 
) + 
( n 
y
m 
) + 
( b 
z
m 
)  (23) 
dt dt dt dt
уже требует дифференцировать орты подвижного пространства по времени:
d
τ  dx
m 
d 
n 
dy
m 
d 
b 
dz
m
v
m 
=  x
m 
+ τ +  y
m 
+  n 
+  z
m 
+  b 
(24) 
dt dt dt dt dt dt
в пределах неподвижного пространства, поскольку подвижное пространство движется в неподвижном пространстве. То есть, нет нужды « синхронизировать
» какие-либо « часы
» потому, что время  t
оказывается единственным  общим параметром
неподвижного и подвижного пространств, который и обеспечивает  сопоставимость
этих пространств. С учетом известных формул Серре-Френе представляются очевидными равенства: 
d
τ =  n
K dl 
,  d 
n 
= − (  τ K 
+  b
T
)
dl 
, 
d 
b 
= − b
T 
dl
(25)  dt dt dt dt dt dt
На основании равенств (18) в такой же мере очевидными представляются равенства:  dx
m 
d 
r 
d
τ  dy
m 
d 
r 
d 
n 
dz
m 
d 
r 
d 
b
= −τ − r 
,  = − n 
− r 
,  = − b 
− r
(26)  dt dt dt dt dt dt dt dt dt
Подстановка равенств (25) и (26) в равенство (24) приводит к уравнению:
2 
d
τ  dl 
2 
d 
n 
2 
dl 
2 
d 
b 
v
m 
= −τ  v
− τ⋅ r 
− b n r
⋅ ⋅  T 
− n v n r
− ⋅  +  b r
⋅  T 
− b v b r
− ⋅  ,  dt dt dt dt dt
которое далее приводится к виду:
2 2 2 
d
τ  d 
n 
d 
n 
d 
b 
v
m 
= − v
( τ +  n b
+  ) − τ⋅ r 
− n r
⋅  − n r
⋅  − b r
⋅ 
dt dt dt dt
Остается в полученное выражение подставить равенства (25):
2 2 2 
dl dl dl 
2 
dl
v
m 
= − v
( τ +  n b
+  ) − τ⋅ ⋅ n r 
K 
+ τ⋅ ⋅ n r 
K 
− n b r
⋅ ⋅  T 
+  b r
⋅  T 
=
dt dt dt dt
 (27)  2 2 2 
dl 
2 2 2 2
= − v
( τ +  n b
+  ) +  r
T 
( b n b
− ⋅  ) = − v
( τ +  n b
+  ) = − v
dt
Здесь опять учтена работа[1], а также очевидное равенство:
b
2 
=  n b
⋅ = 1 
Полученное равенство (27), естественно, опять довольно сложным путем подтверждает установленное ранее простое равенство (21).
Эти неочевидные доказательства очевидных положений (3) и (21) выполнены под влиянием сомнений в знаменитой теории относительности, основанной на заблуждении  о различных часах
. Все дело в том, что  физическая сущность времени не совпадает с его математической сущностью
. Объективно время не существует. Объективно существует только  последовательность неких физических состояний
. Чтобы осмысленно ориентироваться в этой последовательности, Человек Разумный  придумал
способ неким  счетным
образом  упорядочить в своем сознании
эту последовательность, для чего  придумал субъективную характеристику счета
– время. Математика (в качестве субъективного средства отображения объективной реальности) формализовала эту характеристику в статусе универсального параметра  t
для всех физических явлений в данной среде обитания
. Таким образом,  математическая сущность времени есть единая параметризация любых процессов
. А физической сущности времени не существует. Но существует  физическая сущность самих процессов
, которой и адекватно понятие времени в части последовательности состояний в этих процессах. Необратимость времени является следствием необратимости последовательности состояний, а не причиной их. Поэтому у любых наблюдателей во Вселенной часы, если они исправны,  всегда синхронизированы (точнее - когерентны
). Когда « мысленный эксперимент»
предполагает разные исправные часы у различных наблюдателей, он фактически  по умолчанию
помещает этих наблюдателей в различные  несопоставимые
Вселенные, из которых реально существует только одна. Так и превращается « мысленный эксперимент»
в абсолютно немыслимый. 
Пусть теперь в рассмотренном неподвижном пространстве, кроме первой подвижной точки, начинает двигаться вторая материальная точка, определяемая радиус-вектором  r
1
: 
r
1
( ) t 
=  i 
x t
1
( ) +  j
y t
1
( ) + k 
z t
1
( ) , (28) скорость  v
1
которого равна его производной по времени: 
d 
r
1 
v
1 
=  (29)  dt
Это означает, что вдоль годографа этого второго радиус-вектора перемещается второе трехмерное подвижное пространство  X
1 m
,
Y
1 m
,
Z
1 m 
, в котором начало отсчета неподвижного пространства определено радиус-вектором 
r
1 m 
= τ 1
x
m 
+  n
1 1
y 
m 
+ b
1 1
z 
m
(30) 
Скорость  v
1 m
этого радиус-вектора равна его производной по времени: 
d 
r
1 m 
v
1 m 
=  (31)  dt
и теперь уже можно считать строго доказанным равенство:  v
1 m 
= − v
1
(32) 
Поскольку в геометрическом неподвижном пространстве  одновременно
движутся два различных геометрических подвижных пространства, например,  A
и  B
(соответственно, для первого и второго), постольку уже можно говорить о скорости  v
A B
/
первого подвижного пространства относительно второго подвижного пространства. Очевидно, что эта скорость определяется разностью:  d
v
A B
/ 
=  v
m 
−  v
1 m 
= −
(  v
) ( − −  v
1
)  = 
( r r
1
− 
)  (33)  dt
Не менее очевидно, что скорость  v
B A
/
второго пространства относительно первого равна: 
d
v
B A
/ 
= − v
A B
/ 
= ( r r
−  1
)  (34)  dt
Существенно, что подвижные пространства  порождены
соответствующими математическими точками, а это значит, что выражения (33) и (34) характеризуют одну и ту же  абсолютную
скорость одной математической точки относительно другой. Заметив, что разность  R 
: 
R 
=  r
− r
1
(35) 
представляет собой  расстояние
между этими точками, можно сделать общее утверждение (достаточно очевидное, кстати): 
 –  абсолютная скорость одного объекта относительно другого  всегда
равна производной  расстояния
между этими объектами по времени. 
Литература
. 
1. Океанов Е.Н.
- О сугубо математических противоречиях.