Релятивистское замедление времени

Incidence
Тем не менее, люди приходят к какой-то теории, соглашаясь между собой. В науке так, общение между людьми происходит также.

Они не отправляются на свалку, просто область их применения ограничевается. Вот если бы внезапно мы стали бы чувствовать равномерное движение, по типу ускорения, то тогда бы пришлось выбросить всю физику.
Вообще, мы имеем какую-то модель в голове после прочтения учебника, которая строится из результатов экспериментов. Эксперименты описываются при помощи слов и рисунков. Например, тело, равномерное движение, ускорение, сила. Эти термины, думаю, ясны всем. Если абстрактно говорить, то наш мир состоит из различных тел, движений, взаимодействий между ними. Причем если какое-то тело начинает двигаться, то на процессы на этом теле это никак не повлияет. Только при ускорении и замедлении будет влияние. Энштейн добавляет к этому что максимальная скорость тел это с. Причем чем больше скорость, тем больше замедление движения. Это значит что время замедляется. Причем если мы окажемся на этом движуемся теле, то увидим то же самое и с обьектами на земле. Итак, всё. Никаких выдумок о том, что замедление происходит только при ускорении/замедлении нету. Замедление видно всегда на движуемся теле, но реальным оно будет на теле, которое дейсвтительно движется.

 

oleg545

Спасибо КЭП... А мы то тут 9 страниц флудим, флудим... Хз о чем даже.
А тут так просто: на теле, которое "действительно" движется.
Уточните пожалуйста, "действительно движется" - это как?

 

Действительно движется - это значит движется относительно эфира. У тех, кто движется относительно эфира - время замедляется. У тех, кто относительно него неподвижен - время идет с максимальной скоростью. Все просто

В каждой шутке есть доля шутки. Преобразования Лоренца, используемые в СТО, действительно изначально написаны им для эфира, ради объяснения того, почему не получается обнаружить эфирный ветер - достаточно предположить, что движущиеся относительно эфира сокращаются в направлении своего движения и в них замедляются процессы, так, что им кажется, что скорость распространения света в их СО точно такая же, как и в неподвижной. И предположение небезосновательно - ведь размеры атомов, молекул и скорости процессов в них определяются электромагнитными (в том числе) свойствами, а скорость распространения электромагнитного взаимодействия предполагалась постоянной именно относительно эфира. Но есть прикол - как обнаружить истинную, неподвижную относительно эфира СО, если предположения Лоренца верны? Как обнаружить, у кого на самом деле, а кому только кажется?

 

Вот мне интересно. Все тут твердят про ИСО. А есть ли эти ИСО вообще? Земля-то вращается вокруг солнца, а солнце - вращается в рамках галактики. А мы для наших обыденных задач полагаем, что Земля движется равномерно и прямолинейно и пренебрегаем её постоянным по величине центростремительным ускорением.

Ребята, найдите мне точку отсчёта для ИСО, тогда будем говорить!

 

newbie

А ты, наоборот, лучше покури (с Malfoy на пару), чтобы освежить мозги и вытащить из глубин подсознания школьные уроки за 5-й класс и элементарный жизненный опыт - когда тело\объект движется с ускорением a, на него действует сила инерции F=m*a, которая имеет совершенно реальное и абсолютное проявление: при разгоне ракеты вдавливает в кресло и плющит именно космонавта, а не его близнеца на земле, когда поезд или автобус резко тормозит, то дергаются и падают с полок\кресел именно пассажиры, а не сторонние наблюдатели на перроне, наконец если Malfoy или кто иной все же решится спрыгнуть с 10-го этажа, то во время полета он будет испытывать захватывающую дух эйфорию от невесомости, а наблюдающие за ним зеваки будут испытывать совсем другие чувства
Отсюда риторический вопрос: у кого произойдет "сдвиг по фазе" - у того, кто реально "плющится" от ускорения, или у того, кто безмятежно наблюдает со стороны за этим ускорением?

 

Берёте акселерометр и гироскоп и удаляетесь от гравитирующих тел достаточно далеко, чтобы не испытывать свободного падения на них настолько, насколько хватит точности аппаратуры.
В той точке пространства, в которой акселерометр покажет ускорение = 0, а гироскоп угловую скорость = 0, можно установить началом координат ИСО.
Разумеется, только с практической точки зрения, т.е. для задач, где точность измерительной аппаратуры достаточна.

 

SadKo

ИСО это просто физ.-мат.абстракция, позволяющая не мешать все в одну кучу, а разделить влияние равномерного и ускоренного движения. Например, если на красочном рисунке #169 by vover, спутник является геостационарным, т.е. неподвижным относительно наблюдателя, то никакого относительного движения нет и СТО отдыхает в сторонке, и разность хода часов спутника и наблюдателя будет определяться не по Лоренцу, а по Эйнштейновской ОТО с учетом разности гравитационных потециалов (в основном Земли, затем Луны и Солнца, и далее к нулю от прочих планет). А если спутник движется относительно наблюдателя (как в GPS), то кроме гравитационной разницы хода часов будет и Лоренцевская составляющая, обусловленная относительным движением.
PS: Кстати во вращающихся системах отсчета, таких как Земля, ход часов также зависит от направления движения - по направлению вращения или против = эффект Саньяка, имеющий экспериментальное подтверждение и учитываемый на практике.

 

Угу, а ещё давайте рассмотрим сферического коня в вакууме.

 

Вам же сказали, что ИСО -- удобная математическая абстракция.
Как и любую другую абстракцию, её можно реализовать с определённой точностью, которую позволяет современный уровень технологий.
Что именно вас в этом беспокоит?

 

Меня беспокоит то, что нельзя однозначно сказать, существует ли вообще инерциальная система отсчёта во вселенной. А если это так, то ряд утверждений, говорящих о разном поведении объектов и времени для инерциальных и неинерциальных систем отсчёта становится под большое сомнение.

 

Математической точки и математической единицы во вселенной также не существует.
Следует ли из этого невозможность их использования для описания объектов? Если да, то почему?

Также во вселенной не существует математического маятника. Следует ли из этого, что законы, описывающие его колебания -- неверны?

 

Все эти законы верны, пока вы считаете, что ваша система инерциальна. То есть, опираетесь на Землю как на точку отсчёта, и погрешность вычислений близка к нулю. Да, амплитуда колебаний будет представлять собой синусоиду, если вы будете находиться в той же точке отсчёта. При этом, для вас будет совершенно безразлично, движетесь вы равномерно или ускоренно. Ускорение вы чувствуете только тогда, когда встречаете сопротивление от других предметов, встречающихся на пути.
Тем не менее, есть маятник Фуко. И он показывает, что колебания маятника даже весьма не тривиальная вещь.

 

Нет, такая система неинерциальна, т.к. во первых её начало координат движется неравномерно и непрямолинейно, а во вторых находится в поле гравитации. И законы маятника как раз это учитывают, в ИСО маятник не будет колебаться вообще -- он будет вращаться вокруг своего центра масс.

Нет. В общем случае маятник под ускорением колеблется не так, как покоящийся на поверхности гравитирующего тела, т.к. равнодействующие ускорения могуть быть не равны.

Маятник Фуко отличается от обычных лишь большей чувствительностью и дополнительной степенью свободы. В его поведении нет ничего загадочного и непредсказуемого, а то что СО от точки на поверхности Земли не является инерциальной -- так это давно всем известно.

 

Dmitry_Milk
Вот вы говорите что учебники читали. А судя по вашему тексту читали как-то по особенному. По диагонали наверно. Потому что свет за разное время достигает противополжных стенок в движуемся относительно нас обьекте. Обычно этим примером показывают относительность одновременности. Т.е. если эфир был бы, это можно было бы элементарно заметить. Из СТО выходит, что замедление времени есть, просто его никак нельзя увидеть. Т.е. для наблюдателя на корабле все будет как если бы корабль стоял.

 

Он и в покоящемся корабле достигает за разное время. И с точки зрения того, кто сидит внутри -- разница будет одинаковая. А что вас смущает?

 

Incidence
докатились

 

Еще раз про "парадокс" на примере мюонов рождаемых космическим излучением.

Коротко описание: мюон - частица распадающаяся за ~2*10^-6s, в данном случае она рождается в верхних слоях атмосферы как следствие соударения высокоэнергичной частицы из космоса (в основном это протоны), с энергиями (допустим) десятки ГэВ. После того как она родилась она в большинстве случаев долетает до поверхности Земли (те ~30км) без взаимодействия (в-основном это ионизационные и малые потери) и уже тут распадается.

Все это хорошо изучено и - самое главное - неоднократно померяно. Неоднократно также ставили опыты в наземных условиях с низкоэнергетическими (не-релятивистскими) мюонами - и действительно, в "лабораторной" системе отсчета мюоны живут согласно их среднего времени жизни (те эти 2 мкс).

Чтобы пролететь 30км практически со скоростью света мюон должен "жить" ~30км/300 000 км/с ~ 10^-4сек >> 2мкс. Все это объясняют релятивистским сокращением времени для мюона и это правильно.

Однако если представить себе два мюона - один летить к Земле, другой - медленный - рожден на поверхности - то ясно что медленный успеет наверняка распасться пока долетит релятивистский. С точки зрения наблюдателя на поверхности Земли все "хорошо" - он меряет время через физические процессы (других часов просто не существует).

Теперь переходим к летящему быстрому мюону. С его позиции время должно замедляться не у него а у "летящего" навстречу мюона на поверхности Земли. Однако он увидит обратную картину - в его системе мюон еще не развалился а налетающий уже давно распался!

В данном опыте можно даже убрать фазу ускорения - ведь мюон рождается (например) от распада пи-мезона и можно так подобрать кинематику что скорости пи-мезона и образующегося в результате его распада мюона равны - ускорения не было.

Похоже на эфир но я так не думаю - я думаю что "действительно движется" тот, кто движется относительно света - световой луч является критерием... Конкретно физические процессы замедляются тогда, когда свету нужно большее время для обмена между внутренними компонентами физической системы (а именно так и идут часы и распадаются частицы и все остальное).

 

PSR1257II
То, что замедляет, действует в одном направлении. Поэтому на Земле было бы элементарно обнаружить замедление. А если говорить о замедлении со всех сторон, то почему оно начинает действовать именно при движении?

 

leo
Это вам следует покурить самые начала. Мгновенное приращение координаты при dT -> 0 это скорость. Приращение скорости это ускорение. Но приращение координаты относительно. Между двумя точками на вашей ракете сила будет отсутствовать из за компенсации, так как она относительна. Вы же рассматриваете ускорение относительно какой то неподвижной системы отсчёта, тоесть сферической в вакууме. Падает тела на землю или земля падает на тело - ускорение одинаковое.

 

PSR1257II

Время жизни зависит от энергии частицы, которая определяется её скорость. Чем выше энергия, тем более устойчива частица. В атмосфере их энергию никто не измерял, посему сравнивать их с созданными на коллайдерах не корректно.