<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v3.0 20080202//EN" "http://dtd.nlm.nih.gov/publishing/3.0/journalpublishing3.dtd">
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    jmp
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   <journal-title-group>
    <journal-title>
     Journal of Modern Physics
    </journal-title>
   </journal-title-group>
   <issn pub-type="epub">
    2153-1196
   </issn>
   <issn publication-format="print">
    2153-120X
   </issn>
   <publisher>
    <publisher-name>
     Scientific Research Publishing
    </publisher-name>
   </publisher>
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  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="doi">
    10.4236/jmp.2024.1512084
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   <article-id pub-id-type="publisher-id">
    jmp-137137
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     <subject>
      Articles
     </subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="Discipline-v2">
     <subject>
      Physics 
     </subject>
     <subject>
       Mathematics
     </subject>
    </subj-group>
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   <title-group>
    On the Implementation of the Method of Derivation of Lorentz Transformations Used by Einstein
   </title-group>
   <contrib-group>
    <contrib contrib-type="author" xlink:type="simple">
     <name name-style="western">
      <surname>
       Sergei
      </surname>
      <given-names>
       Ponomarev
      </given-names>
     </name>
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     aLas Vegas, USA
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     01
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     11
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     2024
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   <volume>
    15
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   <issue>
    12
   </issue>
   <fpage>
    2007
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   <lpage>
    2012
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      August
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      2024
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      29,
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      August
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      2024
     </year> 
    </date> 
    <date date-type="accepted">
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      29,
     </day>
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      October
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      2024
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    <copyright-statement>
     © Copyright 2014 by authors and Scientific Research Publishing Inc. 
    </copyright-statement>
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     2014
    </copyright-year>
    <license>
     <license-p>
      This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
     </license-p>
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   <abstract>
    The Lorentz transformations are the mathematical basis of Einstein’s theory of special relativity. We conduct a thorough examination of the method of derivation of the Lorentz transformations used by Einstein and identify the cause of the incorrect implementation of the method. The cause is related to the incorrect proof of the equality 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
       φ
      </mi>
      <mrow>
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        (
       </mo> 
       <mi>
        v
       </mi> 
       <mo>
        )
       </mo>
      </mrow>
      <mo>
       =
      </mo>
      <mn>
       1
      </mn>
     </mrow> 
    </math> for the unknown function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
       φ
      </mi>
      <mrow>
       <mo>
        (
       </mo> 
       <mi>
        v
       </mi> 
       <mo>
        )
       </mo>
      </mrow>
     </mrow> 
    </math> arising in the process of derivation of the Lorentz transformations. We develop proof of the equality 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
       φ
      </mi>
      <mrow>
       <mo>
        (
       </mo> 
       <mi>
        v
       </mi> 
       <mo>
        )
       </mo>
      </mrow>
      <mo>
       =
      </mo>
      <mn>
       1
      </mn>
     </mrow> 
    </math> and eliminate the cause of the incorrect implementation of the method of derivation of the Lorentz transformations used by Einstein.
   </abstract>
   <kwd-group> 
    <kwd>
     Einstein
    </kwd> 
    <kwd>
      Lorentz Transformations
    </kwd> 
    <kwd>
      Mass
    </kwd> 
    <kwd>
      Energy
    </kwd> 
    <kwd>
      Lagrangian
    </kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
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 <body>
  <sec id="s1">
   <title>1. Introduction</title>
   <p>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137137-"></xref>This paper examines the method of derivation of the Lorentz transformations used by Einstein and identifies the cause of the incorrect implementation of the method. The cause is related to the incorrect proof of the equality 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> for the unknown function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> arising in the process of derivation of the Lorentz transformations. As it will be shown in this paper, we develop proof of the equality 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and eliminate the cause of the incorrect implementation of the method of derivation of the Lorentz transformations used by Einstein.</p>
  </sec><sec id="s2">
   <title>2. Kinematic Part</title>
   <p>In <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137137-1">
     [1]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137137-2">
     [2]
    </xref> Einstein proposed a method of derivation of the Lorentz transformations based on obtaining transformations</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msup> 
         <mi>
           z 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          z 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msup> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               c 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math> (1)</p>
   <p>where a point event is determined by the variables 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       x 
     </mi> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       y 
     </mi> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       z 
     </mi> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       t 
     </mi> 
    </math> with respect to system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math>, and by the variables 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        z 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> with respect to system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math>. System 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> moves parallel to the x-axis with a constant speed 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       v 
     </mi> 
    </math> relative to system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math>. 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       c 
     </mi> 
    </math> is the speed of light in vacuum and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is a function to be determined. 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        γ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msqrt> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               c 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Transformations (1) ensure the transfer of the spherical surface</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ′ 
        </mo> 
       </msup> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msup> 
       <msup> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          ′ 
        </mo> 
       </msup> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msup> 
       <msup> 
        <mi>
          z 
        </mi> 
        <mo>
          ′ 
        </mo> 
       </msup> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <msup> 
       <msup> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ′ 
        </mo> 
       </msup> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>to a spherical surface</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         z 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <msup> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Thus, equation 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <msup> 
       <msup> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ′ 
        </mo> 
       </msup> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msup> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ′ 
        </mo> 
       </msup> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msup> 
       <msup> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          ′ 
        </mo> 
       </msup> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msup> 
       <msup> 
        <mi>
          z 
        </mi> 
        <mo>
          ′ 
        </mo> 
       </msup> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> is invariant under transformations of Equation (1).</p>
   <p>This is the first stage of derivation of the Lorentz transformations used by Einstein. Note that the transformations of Equation (1) are linear due to homogeneity, which Einstein attributes to space and time.</p>
   <p>It is important to note that to obtain transformations of Equation (1), Einstein used only two postulates: the principle of constancy of the speed of light and the principle of relativity.</p>
   <p>It should be noted that there is a third postulate or assumption implicit in <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137137-1">
     [1]
    </xref>: “If a material point is at rest relatively to this system of co-ordinates, its position can be defined relatively thereto by the employment of rigid standards of measurement and the method of Euclidean geometry, and can be expressed in Cartesian co-ordinates.”</p>
   <p>The Lorentz transformations have the form</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msup> 
         <mi>
           z 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          z 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msup> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               c 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(2)</p>
   <p>therefore, the second stage of the derivation is associated with the proof of the equality</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(3)</p>
   <p>which ensures that the Lorentz transformations are obtained.</p>
   <p>Einstein <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137137-2">
     [2]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137137-3">
     [3]
    </xref> proves the equality in the following way: If we introduce a third system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ″ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math>, which is equivalent to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math>, is moving with the velocity 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> relative to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math>, and is oriented relative to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> in the same way 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> is oriented to relative to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math>, we obtain, by twofold application of Equation (1) we have just found,</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msup> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mo>
           ″ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mo>
             ′ 
           </mo> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <msup> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ′ 
             </mo> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               c 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ″ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ′ 
           </mo> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mo>
             ′ 
           </mo> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ″ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msup> 
         <mi>
           z 
         </mi> 
         <mo>
           ″ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           z 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          z 
        </mi> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(4)</p>
   <p>Since the coordinate origins of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> coincide permanently, the axes have identical directions and the systems are “equivalent”, this substitution is the identity, so that</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1. 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>(5)</p>
   <p>Further, since the relation between 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       y 
     </mi> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> cannot depend on the sign of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       v 
     </mi> 
    </math>, we have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(6)</p>
   <p>Thus, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, and the transformations Equation (1) read (2).</p>
   <p>Let us show that the method proposed by Einstein for proving Equation (3) is not proof, and within the framework of the method of derivation of the Lorentz transformations used by Einstein, it is impossible to prove Equation (3).</p>
   <p>First, the relations between systems 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ″ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> and systems 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math> belong to different types of system relations, and we have no reason to use function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> in Equation (4). We argue that Einstein, when proving Equation (3), used, in the general case, an illegal equating of the unknown function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, which in essence represents the motion of system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ″ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> relative to the system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> (which we will re-designate below as unknown function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        ψ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>), and the unknown function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, designated by the same symbol, which in essence represents the motion of system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> relative to system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math>. Thus, Einstein illegitimately applied Equation (6), which applies to the motion of system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> relative to system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math>, to the solution of Equation (5), which now has the form 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        ψ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Thus, Einstein proved not the equality 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         φ 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, but the equality 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        ψ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>This is sufficient to consider that Einstein’s proof of Equation (3) using the three systems 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ″ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> is not proof.</p>
   <p>Second, Einstein’s proof of Equation (3) was based on the construction of inverse transformations for system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math>, but by using an additional system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ″ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math>. Let us exclude the additional system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ″ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> from consideration and find the inverse transformations for system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> by transferring it from a state of motion to a state of rest relative to system 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math>. Inverse transformations can be found from direct transformations (1). We have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi>
        γ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <msup> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         ′ 
       </mo> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        z 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <msup> 
       <mi>
         z 
       </mi> 
       <mo>
         ′ 
       </mo> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi>
        γ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <msup> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ′ 
           </mo> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, therefore, taking into account Equation (6), we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. This means there is no reason to believe that the function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> should satisfy only the condition 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Everything indicates that Einstein, in his derivation of the Lorentz transformations, made a volitional decision to assign a value equal to one to this function in order to remove the uncertainty caused by the presence of an unknown function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>It is known that the transformations of Equation (1) were deduced respectively by Lorentz <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137137-4">
     [4]
    </xref> and Poincaré <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137137-5">
     [5]
    </xref>. They also equated 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> in transformations of Equation (1) without proper grounds. In particular, Poincaré <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137137-5">
     [5]
    </xref> implicitly assumed reciprocity, i.e. 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mi>
          φ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> without careful justification.</p>
   <p>Poincaré did not see any reason that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> must equal one from a physical standpoint, although he recognized that transformations of Equation (1) form a group (in mathematical sense) only if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Thus, all three founders of relativistic physics, H. Lorentz, A. Poincaré, and A. Einstein, put the function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> equal to one, without the correct proof, that is, the function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> actually disappears from the formulas of Equation (1). In such truncated form, the Lorentz transformations entered into thousands of papers and textbooks. Nowadays few people remember their initially general form with the function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>By the way, Einstein <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137137-6">
     [6]
    </xref>, while discussing in 1921 the theory of H. Weil, wrote that it would be worth trying to change the theory of relativity by assuming that the geometric quality called the four-dimensional interval 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       s 
     </mi> 
    </math> ( 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         s 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         z 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <msup> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>) will stretch or shrink by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> times (along with the length and time scales); only the condition 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        s 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> is invariant. In view of that, it seems that the details of the correct proof of the equality 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> are relevant at this time and the attempt to prove Equation (3) is justified.</p>
   <p>To my knowledge, as yet, no proper proof of the equality 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> has been made. However, this does not mean that it is impossible to prove Equation (3).</p>
   <p>The assignment by a volitional decision of the fulfillment of Equation (3) gives us the reason to consider the Lorentz transformations as a result of processes associated not only with kinematics but also with dynamics and to prove Equation (3).</p>
  </sec><sec id="s3">
   <title>3. Dynamic Part</title>
   <p>Suppose a material particle with a rest mass 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is displaced by force 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       F 
     </mi> 
    </math> through displacement 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mtext>
        d 
      </mtext> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. The relation between energy and work done, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mtext>
        d 
      </mtext> 
      <mi>
        E 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        F 
      </mi> 
      <mo>
        ⋅ 
      </mo> 
      <mtext>
        d 
      </mtext> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        F 
      </mi> 
      <mo>
        ⋅ 
      </mo> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mtext>
        d 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, is fundamental, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        F 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mrow> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             V 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            V 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, and m(V) is the mass of the moving particle, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. If we additionally assume that the energy of the material moving particle is 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        E 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, then</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mi>
               V 
             </mi> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               c 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mi>
               V 
             </mi> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mi>
              V 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            V 
          </mi> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              V 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          → 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            V 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          → 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          → 
        </mo> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mi>
             m 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mo>
             ∫ 
           </mo> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
           <mi>
             V 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mi>
               V 
             </mi> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <mi>
               V 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                c 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                V 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
        <mo>
          → 
        </mo> 
        <mi>
          ln 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mi>
             m 
           </mi> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mi>
          ln 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               V 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               c 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math>(7)</p>
   <p>From Equation (7) we have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msqrt> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               V 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               c 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(8)</p>
   <p>Therefore from Equation (8) we obtain</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        E 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msub> 
        <msup> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msqrt> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               V 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               c 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
     </mrow> 
    </math>(9)</p>
   <p>It is known <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137137-7">
     [7]
    </xref> that Equation (9) is consistent with available experimental physics data.</p>
   <p>Henceforth, when studying motion of a material particle, we proceed from the Principle of Least Action.</p>
   <p>The action between the initial time 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and the final time 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        Φ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mo>
           ∫ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(10)</p>
   <p>where the coefficient (integrand) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       L 
     </mi> 
    </math> at 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mtext>
        d 
      </mtext> 
      <mi>
        t 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is called the Lagrangian for a given material particle.</p>
   <p>Let us consider one directional motion along the x-axis of the free material particle of rest mass 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> with velocity 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ˙ 
       </mo> 
      </mover> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Momentum can be used to reverse engineer the Lagrangian.</p>
   <p>Momentum 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∂ 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∂ 
        </mo> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
     </mrow> 
    </math>, therefore from Equation (8) we obtain</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∫ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              0 
            </mn> 
           </msub> 
           <mi>
             V 
           </mi> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             V 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msqrt> 
            <mrow> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mi>
                  V 
                </mi> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mi>
                  c 
                </mi> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msup> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
           </msqrt> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <msqrt> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msqrt> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mtext>
        const 
      </mtext> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(11)</p>
   <p>As the constant in the Lagrangian is not reflected in the equation of motion, it can be omitted.</p>
   <p>From Equations (10) and (11) we have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        Φ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <msqrt> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msqrt> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mo>
           ∫ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <msqrt> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msqrt> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ˙ 
       </mo> 
      </mover> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mtext>
        const 
      </mtext> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>In the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> frame associated with the material particle, we have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        Φ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            02 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            01 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <msub> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is the time interval in the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> frame.</p>
   <p>Action Φ should not depend on the choice of one or another inertial system because the Laws of Physics are frame independent (Einstein’s second postulate).</p>
   <p>The action Φ is frame independent, if</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msqrt> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msqrt> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msqrt> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msqrt> 
      <msup> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mo>
         ′ 
       </mo> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>(12)</p>
   <p>where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> is the time interval in the moving frame.</p>
   <p>However, from Equation (1) we have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mo>
         ′ 
       </mo> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            02 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <msub> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msqrt> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               c 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            01 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <msub> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msqrt> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               c 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            02 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            01 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msqrt> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               c 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <msqrt> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               c 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </msqrt> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(13)</p>
   <p>Therefore, from Equations (12) and (13), we obtain 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, and taking into account Equation (6), we prove Equation (3).</p>
   <p>Thus, we have proven Equation (3) if the additional assumption 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        E 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> is satisfied.</p>
  </sec><sec id="s4">
   <title>4. Conclusions</title>
   <p>Einstein’s theory <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137137-1">
     [1]
    </xref> derives a relativistic geometry for spacetime in the absence of matter, and then applies it in the presence of matter for deriving rules for how that matter behaves at high relative speeds.</p>
   <p>My paper raises the question: Is there a correct way to complete the method of derivation of the Lorentz transformations used by Einstein without a necessary additional assumption being in disagreement with known principles or available experimental physics data?</p>
   <p>In the present paper, the appropriate conclusion is reached that to turn Einstein’s two-postulate relativistic theory of empty space into a correct mathematical theory then applied in the presence of matter, the additional assumption 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        E 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, which is associated with matter, must be satisfied.</p>
  </sec>
 </body><back>
  <ref-list>
   <title>References</title>
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     Einstein, A. (1907) On the Relativity Principle and the Conclusions Drawn from It, Jahrb. der Radioaktivitat und Eletronik, 4, 411-462.
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     Einstein, A. (1907) On the Relativity Principle and the Conclusions Drawn from It. In: Stachel, J., et al., Eds., The Collected Papers of Albert Einstein, Princeton University Press, Princeton, 260-261.
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     Poincaré, M.H. (1906) Sur la dynamique de l’électron. Rendiconti del Circolo matematico di Palermo, 21, 129-175. &gt;https://doi.org/10.1007/bf03013466 
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     Einstein, A. (1921) ber eine naheliegende Ergänzung des Fundamentes der allgemeinen Relativitétstheorie. Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften, 1, 261-264.
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