Жильё для туристов
          в Торонто

        Подробнее здесь
НА ГЛАВНУЮ  |  РАДИО "РАДОНЕЖ" В ПРЯМОМ ЭФИРЕ >>
<a href='http://e-radio.ru/radio/play/radonej.asx'>Play Радио Радонеж</a> 

Уважаемые посетители!
Приветствуем Вас на нашем форуме!
Для полного доступа ко всем его материалам -
зарегистрируйтесь!
                
free counters
Еда для кошек и собак в Минске! >
< Еда для кошек и собак в Минске!
Актуальная аудиозапись  > <  «Павлин-2016″ в Мышкино. Юбилейный концерт

НАШ БЕЛОРУССКИЙ ФОРУМ - общение без границ

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.



Третий постулат СТО

Сообщений 1 страница 10 из 418

1

Третий постулат СТО
(Процедура опространствования времени и её последствия)

--------------------------
Быть может, следует признать тот факт, что время- это одно из понятий, которое определить невозможно, и просто сказать, что это нечто известное нам: это то, что отделяет два последовательных события!
Дело, однако, не в том чтобы как дать определение понятия «время», а в том, как его измерить.
/ «Фейнмановские лекции по физике» том 1 гл.5 §2 /   
---------------------

Понятно, почему известный физик не стал называть длительностью то, «что отделяет два последовательных события», и почему не стал уточнять, как  следует понимать последовательнось событий.
Странно другое. Почему Р.Фейнман не воспользовался простой формулой Эйнштейна: время - это показания часов?
Как  до сих пор уверяют апологеты ТО, эта формула впервые позволила дать полное физическое определение понятий: «одновременность» и «время», придать четкий физический смысл интуитивным представлениям и отказаться от произвольно принимаемых гипотез.
 
По сути, эта формула  есть  один  из «постулатов»,  лежащих в основании СТО, который нигде не афишируется и подавляющее  большинство критиков не обращают на него внимания; не говоря уж об апологетах СТО, для которых  подмена   времени часами  является  само собой разумеющейся  и привычной процедурой.

Между тем,  без принятия этого «постулата»,  все  мысленные (и реальные) эксперименты, с  «замедлением времени»  в движущихся  ИСО  вряд  ли были бы возможны...

Эйнштейн  «К электродинамике движущихся тел», Глава 1 «КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ» § 1

…Мы должны обратить внимание на то, что все наши суждения, в которых время играет какую-либо роль, всегда являются суждениями об одновременных событиях.
Если я, например, говорю: «Этот поезд прибывает сюда в 7 часов», - то это означает примерно следующее: «Указание маленькой стрелки моих часов на 7 часов и прибытие поезда суть одновременные события»


Категоричность такого утверждения  - все наши суждения... - уже вызывает сомнения в его справедливости.
В самом деле. В первую очередь, все наши суждения о физическом ( объективном) времени связаны с длительностью - длительностью течения материальных процессов и существования объектов.
Указание стрелки  часов  - это ведь тоже длительность эталонного процесса, отсчитанная от некого условно выбранного «нулевого момента». 

Именно при сравнении и измерении длительностей  возникает представление об одновременности, поскольку надо фиксировать одновременность (совпадение)  начальных  фаз процессов, а затем - (не)совпадение  конечных фаз. 
Так или иначе, но «операциональное определение» времени Эйнштейна не пользуется популярностью даже среди приверженцев ТО.   

«Под временем понимается свойство  материальных процессов иметь определенную длительность, следовать друг за другом в определенной последовательности и развиваться по этапам и стадиям».
(А.Н. Матвеев "Механика и теория относительности"   М. "ОНИКС 21век"
"Мир и Образование" 2003г.)


Такое определение  несет в себе гораздо больше смысла и не сводит сущность времени  к измерительным процедурам, но, увы, совершенно не подходит для изложения идей ТО. 
Поэтому  автор  учебника возвращается к  «измерительному»  толкованию: 

Таким образом, когда говорится, что в некоторой точке произошло событие в момент t, то имеется в виду, что в момент этого события стрелка часов,находящихся в этой точке, указывала на t.
Конечно, нет необходимости, чтобы в каждой точке были часы . Это просто краткое выражение утверждения, что если бы в этой точке были часы, синхронизированные указанным образом, то они показывали бы время t

.
  Физик прекрасно понимает, что последовательность событий, которая и порождает последовательность «моментов  времени», вовсе  не требует  присутствия наблюдателя, следящего за событиями и стрелками часов;  тем не менее,  в защиту  процедуры  «оциферблачивания» пространства  не находит  ничего более убедительного,  чем призвать  читателей,  считать эту, практически не имеющую  физического смысла,  фантазию  всего лишь кратким выражением, фигурой речи... 

Между тем, придумывая свой мысленный  эксперимент для доказательства «замедления» времени, Эйнштейн прямо исходил из того, что в каждой точке пространства реально тикают часы, пусть даже идеальные.

Отредактировано Captious (2013-03-10 21:10:32)

0

2

«Существует поразительная возможность овладеть предметом математически, не понимая существа дела» 
/А. Эйнштейн /

«Следуя математическому методу, мы совершенно теряем из виду объясняемые явления и поэтому не можем прийти к более широкому представлению об их внутренней связи, хотя и можем предвычислять следствия из данных законов...
Мы должны найти такой прием исследования, при котором мы могли бы сопровождать каждый свой шаг ясным физическим изображением явления».
/Дж. К. Максвелл /
 

Эйнштейн  «К электродинамике движущихся тел», Глава 1 «КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ» § 1
Желая определить время событий, мы могли бы, конечно, удовлетвориться тем, что заставили бы некоторого наблюдателя, находящегося с часами в начале координат, сопоставлять соответствующее положение стрелки часов с каждым световым сигналом, идущим к нему через пустоту и дающим знать о регистрируемом событии.
Такое сопоставление связано, однако, с тем неудобством, известным нам из
опыта, что оно не будет независимым от местонахождения наблюдателя, снабженного часами. Мы придем к гораздо более практическому определению путем следующих рассуждений.
Если в точке А пространства помещены часы, то наблюдатель, находящийся в А, может устанавливать время событий в непосредственной близости от А путем наблюдения одновременных с этими событиями положений стрелок часов. Если в другой точке В пространства также имеются часы (мы добавим: «точно такие же часы, как в точке А»), то в непосредственной близости от В тоже возможна временная оценка событий находящимся в В наблюдателем.
Однако невозможно без дальнейших предположений сравнивать во времени какое-либо событие в А с событием в В; мы определили пока только «А-время» и
«В-время», но не общее для А и В «время».


Слишком поспешное заявление. На самом деле здесь сказано, что идентичные  часы как устройства,  способные  отсчитывать длительность эталонных движений,  должны  располагаться в непосредственной близости от точек А и В.
В этом случае  можно считать, что  оценка   временного  отношения   между событиями  практически не  зависит  от  скорости  сигналов, «дающих знать о регистрируемом событии».
Что же касается  самого времени как  физического явления, то  «А-время» и «В-время»  в соответствующих «точках»  как «шло», так и будет «идти», независимо от наличия  там   часов или  других устройств...   

... мы определили пока только «А-время» и «В-время», но не общее для А и В «время». Последнее можно установить, вводя определение, что «время», необходимое для прохождения света из А в В, равно «времени», требуемому для прохождения света из В в А.
Пусть в момент tA  по «А-времени» луч света выходит из А в В, отражается в момент tв по «В-времени» от В к А и возвращается назад в А в момент t’A .

Часы в А и В будут идти, согласно определению, синхронно, если
t’A –tв = tв - tA
Мы сделаем допущение, что это определение синхронности можно дать непротиворечивым образом и притом для сколь угодно многих
точек и что, таким образом, справедливы следующие утверждения:
1) если часы в В идут синхронно с часами в А, то часы в А идут синхронно с часами в В;
2) если часы в А идут синхронно как с часами в В, так и с часами в С, то часы в В и С также идут синхронно относительно друг друга.
Таким образом, пользуясь некоторыми (мысленными) физическими экспериментами, мы установили, что нужно понимать под синхронно идущими, находящимися в различных местах покоящимися часами, и благодаря этому, очевидно, достигли определения понятий: «одновременность» и «время».
«Время» события — это одновременное с событием показание покоящихся часов, которые находятся в месте события и которые идут синхронно с некоторыми определенными покоящимися часами, причем с одними и теми же часами при всех определениях времени.

Вот только теперь, когда для каждых  местных  часов определено единое начало отсчета  длительностей, их показания приобретают  смысл и можно сказать,  что  мы определили, как  надо измерять  «А-время» и «В-время» в покоящейся системе  координат, используя стандартную   процедуру   отсчета единиц  эталонной длительности   идентичными  часами.

Согласно опыту, мы положим также, что величина
2AB/(t’A -  tА)= V
есть универсальная константа (скорость света в пустоте).
Существенным является то, что мы определили время с помощью покоящихся ча-
сов в покоящейся системе; будем называть это время, принадлежащее
к покоящейся системе, «временем покоящейся системы».

В  § 5   работы  «Принцип относительности и его следствия»     Эйнштейн уточняет

Совокупность показаний всех этих часов, идущих в фазе друг с другом, и составит то, что мы назовем физическим временем.

Приглядевшись внимательно к  этому  физическому времени,  обнаруживаем  не что иное как...  классическое «абсолютное время» Ньютона!
В самом деле, поскольку все  часы синхронизированы,  то смена  «указаний их стрелок»  происходит одинаково и сразу во всех  точках   пространства  «покоящейся системы координат». 
Чем не «текущее само по себе и независимое  ни от чего  истинное математическое  время,  иначе называемое длительностью»?
А совокупность показаний  всех  разноместных часов, идущих в фазе друг с другом, – разве это не единый  «момент времени» для всей «покоящейся системы координат»?

Согласно Эйнштейновскому  определению, все  разноместные события, которые произойдут в этот момент «времени покоящейся системы», должны быть одновременны!
Есть правда, одно важное отличие «времени покоящейся системы» Эйнштейна  от   «абсолютного времени» Ньютона:  невидимое «абсолютное время» у Эйнштейна  вдруг стало видимым в каждой точке пространства.
Теперь  достаточно взглянуть на «циферблат»  местных часов, зафиксировать с  какими  событиями  в данной «точке» пространства  совпадает  «указание их стрелок» - и вот вам  время  «точечных событий»  в чистом виде!   
Этой  «визуализацией времени» и воспользовался Эйнштейн в своем мысленном эксперименте для доказательства «замедления» времени. 

Ещё  одна особенность:  световой  сигнал  стал  абсолютным  эталоном  времени для поверки любых часов. В самом деле, если  смена показаний   часов  происходит  «не в такт»  прохождению светом  пути «туда и обратно», то  по определению считается, что  такие часы идут неправильно, т.е. несинхронно.
Фактически получается, что «скорость течения времени» - в данном случае это темп хода местных часов - должна быть равна скорости распространения  света в пространстве!  Не больше и не меньше...
Это обстоятельство, по всей видимости,  и послужило основанием для расхожего в научно-популярной  литературе утверждения  о том, что если  наблюдатель мог бы двигаться в пространстве  со скоростью света, то для него  время остановилось бы, а при превышении скорости света – повернуло бы «вспять»...
На самом же деле, такой «сверхсветовой» наблюдатель увидел бы, что на каждом вновь  встреченном им в пути «циферблате»,  стрелки местных часов указывают на меньшее время, чем у предыдущих часов – а в целом это воспринимается им как «движение вспять» во времени...

Отредактировано Captious (2013-03-10 13:27:44)

0

3

Расхожее  со времен Аристотеля толкование  слова «событие»  связывает его исключительно с  изменением чего-либо (чаще всего состояния  процесса или объекта).
На бытовом уровне и даже среди  философов-темпорологов  до сих  пор в ходу  утверждение о том, что если нет изменений (=событий), то и «течения» времени нет.  Однако при этом  забывают,  что на  практике замер длительности сохранения  состояния  объектов распространен не менее, чем   хронометраж  движений (изменений).  По всей видимости, чтобы согласовать теорию с практикой,  понятие о времени следует связывать не с абстрактной  «длительностью вообще», или только  с  длительностью  движений (=изменений), а рассуждать  о длительности  существования  конкретных объектов, процессов, ... и т.д..
Ведь существование  включает  в себя как  изменение, так и сохранение.

Приглядимся  еще раз  к  совокупности   синхронизированных  разноместных часов покоящейся  системы  отсчета - физическому времени по Эйнштейну.

Наблюдатели, постоянно находящиеся  в  разных  точках  А и В   системы отсчета, могут  по своим местным часам  непосредственно наблюдать сами события и «время событий»  в точках (в малых окрестностях) своего местонахождения, и не учитывать конечную скорость распространения информационных сигналов о таких событиях.
* * * * * * * * * * * * * * * * *
Если никакие события (понимаемые как изменения) не происходят, то всё равно показания  всех местных часов непрерывно меняются и создают некую последовательность «абстрактных событий»; образно говоря, часы показывают   «течение чистого времени».
( Как говорил И. Ньютон, время - это «вместилище событий»).
Поэтому  у  большинства  субъектов «течение» времени ассоциируется   именно с «тиканьем» часов.   
* * * * * * * * * * * * * *

Допустим, что один из наблюдателей покоящейся системы из  точки  А  решил потихоньку перебраться в точку В. 
Зафиксировав  начало своего движения по показаниям  (неподвижных)  «А-часов»  и  затем  посмотрев на местные ( тоже неподвижные) «В-часы», он сможет узнать время (длительность) своего движения  из точки А в точку В по разности показания часов. 
Для   наблюдателей, не менявших своего месторасположения, та же самая разность показаний  соответствует  времени  (длительности)  нахождения их в состоянии относительного покоя, в состоянии «отсутствия событий».

 
Теперь вслед за Галилеем, представим себе, что  некий  наблюдатель находится в трюме корабля, равномерно и прямолинейно плывущему по спокойному морю.
  Тогда, в соответствии с принципом относительности, наблюдатель никакими опытами не  сможет определить  находится ли он в (механическом) движении, и какое  расстояние (по воде) он  проходит.  Корабельные часы,  как и «точно такие же» неподвижные часы на берегу  моря,  будут тикать   и   отсчитывать  циклы  эталонного процесса,   но и они не могут  помочь  мореплавателю  узнать о состоянии движения  его корабля.  Чтобы  сравнить ход корабельных  часов и   покоящихся часов нужно  иметь  возможность иногда «выглядывать из трюма».
Если  наш мореплаватель решит  воспользоваться   способом, который предложил  Эйнштейн в своем мысленном эксперименте,  то должен  будет   смотреть из иллюминатора на  проплываюшие  мимо него «циферблаты часов»  и сравнивать их показания с показаниями своих корабельных часов...   

Другое важное замечание касается  процедуры  синхронизации  местных часов в  «покоящейся» системе отсчета.
 

Эйнштейн, написал(а):

«Время» события — это одновременное с событием показание покоящихся часов, которые находятся в месте события и которые идут синхронно с некоторыми определенными покоящимися часами, причем с одними и теми же часами при всех определениях времени.

 

Упоминание определенных одних и тех же покоящихся часов  подразумевает  также,  что  во время  движения  синхросигналов  «туда и обратно»,  взаиморасположение местных часов в пространстве системы координат  не должно  меняться.
В самом деле, нелепо посылать прямой  синхросигнал  из точки А в конкретную точку В, а затем  ждать прихода  ответного «эхо-сигнала»  из  совершенно другой  точки С , или  принимать  его не в точке А, а в некой другой, отличной от А. 
В этом случае критерий  оценки синхронности хода местных  часов, введенный Эйнштейном,  теряет всякий  смысл, поскольку, выражаясь словами самого Эйнштейна, «эквивалентность путей АВ и ВА не соблюдается». Но, как увидим далее, это обстоятельство не помешало ему  провести свой мысленный эксперимент.

Отредактировано Captious (2013-03-10 17:00:51)

0

4

Что касается сигналов для синхронизации  часов, расположенных в точках А и В «оциферблаченного»  пространства, то Эйнштейн писал 

«ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ И ЕГО СЛЕДСТВИЯ В СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКЕ» (1910г) §5

В качестве сигналов можно использовать, например, звуковые волны, которые распространяются между А и В, проходя через среду, неподвижную[1] по отношению к этим точкам.
--------------------------------
[1] Среда должна быть неподвижной или, по крайней мере, скорость среды не должна иметь компоненты в направлении АВ, чтобы пути АВ и ВА были эквивалентны.

Это примечание можно воспринимать как «тонкий намек» на то, что СТО вполне могла бы быть справедливой и в том случае, когда движение систем отсчета происходит не в «пустоте», а в некоторой физической среде. Причем  движение должно осуществляться в определенном направлении относительно этой среды, в котором эквивалентность путей АВ и ВА соблюдается. 

Представляю, какое множество фантазий  на тему поиска пространственного  измерения, двигаясь в котором, можно «замедлять»  время, мог бы породить такой вариант СТО...   

С неменьшим успехом можно пользоваться световыми лучами, распространяющимися в пустоте или в однородной среде, неподвижной по отношению к А и В. Оба этих способа передачи сигналов одинаково приемлемы. Если же, пользуясь и тем и другим способом, мы получим различные результаты, это будет объясняться тем, что, по крайней мере, в одном из способов условие эквивалентности путей АВ и ВА не
соблюдается.

Тем не менее, среди всех возможных способов передачи сигналов
мы отдаем предпочтение тем из них, где используются световые лучи,
распространяющиеся в пустоте. Дело в том, что синхронизация часов
требует эквивалентности пути туда и пути обратно; в этом же случае
мы будем иметь эту эквивалентность по определению, так как, в силу
принципа постоянства скорости света, в пустоте свет распространяется
всегда со скоростью с.

0

5

«К электродинамике движущихся тел» Глава 1. «КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ», § 2 «Об относительности длин и промежутков времени»

1.  Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к которой из двух координатных   систем, движущихся относительно друг друга  равномерно   и   прямолинейно, эти изменения состояния  относятся.
2.  Каждый луч  света движется  в «покоящейся» системе координат с определенной скоростью V , независимо от того, испускается ли этот луч света покоящимся или движущимся телом.
При  этом      Скорость = Путь луча света / промежуток времени
причем «промежуток времени» следует понимать в смысле определения в § 1.

Пусть нам дан покоящийся твердый стержень, и пусть длина его, измеренная также покоящимся масштабом, есть L. Теперь представим себе, что стержню, ось которого направлена по оси Xпокоящейся координатной системы, сообщается равномерное и параллельное оси X поступательное движение (со скоростью v )в сторону возрастающих значений x .
(...)

  Представим себе, что к обоим концам стержня (А и В) прикреплены часы, которые синхронны с часами покоящейся системы, т. е. показания их соответствуют «времени покоящейся системы» в тех местах, в которых эти часы как раз находятся; следовательно, эти часы «синхронны в покоящейся системе».
Представим себе далее, что у каждых часов находится движущийся с ними наблюдатель и что эти наблюдатели применяют к обоим часам установленный в § 1 критерий синхронности хода двух часов.
Пусть в момент времени (см. примеч. 2) tA из А выходит луч света, отражается в B в момент времени tB  и возвращается назад в А в момент времени    t’A

Принимая во внимание принцип постоянства скорости света, находим

tB- tA=rAB/(V-v)

t’A-tB=rAB/(V+v)

где rAB  — длина движущегося стержня, измеренная в покоящейся системе.

Итак, наблюдатели, движущиеся вместе со стержнем, найдут, что часы в точках А и В не идут синхронно, в то время как наблюдатели, находящиеся в покоящейся системе, объявили бы эти часы синхронными. Итак, мы видим, что не следует придавать абсолютного значения понятию одновременности. Два события, одновременные при наблюдении из одной координатной системы, уже не воспринимаются как одновременные при рассмотрении из системы, движущейся относительно данной системы.
--------------------
Примеч. 2 Здесь «время» означает «время покоящейся  системы» и вместе с тем «положение стрелки движущихся  часов, которые находятся в том месте, о котором идет речь».

Как видим, Эйнштейн по ходу движения стержня сравнивает  «положения стрелок» движущихся  и  покоящихся  часов, которые оказались «рядом»  в соответствующих «местах» пространства.  При этом он применяет  ко всем часам критерий синхронности хода часов для покоящейся системы координат , установленный в §1 (см.выше).   
Чтобы различать к какой координатной системе принадлежат координаты точек, оказавшихся «рядом», отметим координаты в «покоящейся системе» нижним  индексом «о».

--------Ао-----------Во---------------------  ось Х покоящейся системы координат
 
[marqu=right]А========В-> v[/marqu]

0

6

Постановщик эксперимента (т.е. сам  Эйнштейн,  выступающий  в роли  «объективного наблюдателя»,  который  как бы видит всё происходящее со стороны ) начинает  его с того момента,  когда  концы стержня  А и В оказались  «рядом» с точками  Ао и Во оси X покоящейся координатной системы.
Ао-----------Во-----  ось Х покоящейся системы координат.
 
А====>===В-> v   положение стержня при   t = tА
                 

С  помощью часов, расставленных в покоящейся системе координат, синхронных в смысле § 1,  определяется в каких точках покоящейся системы находятся начало  и конец  твердого(!) cтержня в определенный момент времени t.  Расстояние между этими двумя точками, измеренное  покоящимся масштабом   названо  «длиной (движущегося) стержня в покоящейся системе»  - rAB

В момент tA по  показаниям  местных часов  в  начале стержня (т.е. в точке А)  излучается световой синхросигнал , который  движется   в  конец В стержня, отражается  от него в момент tB
(по показанию  местных часов на стержне)  и опять приходит  в точку А в момент
t’A ( показания местных часов на  движущемся   стержне).
Соответственно,  в покоящейся системе  синхросигнал сигнал   движется между точками  Ао  и  Во.
* * * * * * * * * * * * *
NB. Доказательство отсутствия синхронности хода часов, принадлежащих различным системам координат, которые равномерно и прямолинейно движутся  относительно друг друга, проводится методом «от противного». Т.е. вначале предполагается, что местные часы на движущемся стержне  всегда будут

синхронны с часами покоящейся системы: показания их соответствуют «времени покоящейся системы» в тех местах, в которых эти часы как раз находятся; следовательно, эти часы «синхронны в покоящейся системе».

Показания часов одной системы отсчета  могут даже отличаться от показаний часов, принадлежащих другой системе, на некоторую единую для всех местных часов системы постоянную величину. Это связано с тем, что  в общем случае,  начало отсчета времени в каждой из систем выбирается произвольно.
Для упрощения математических выкладок эту константу условно можно считать  равной нулю, поскольку это не влияет на конечный вывод.
Исходя из сказанного, вслед за Эйнштейном предполагаем, что часы в покоящейся системе  должны  были бы показывать те же значения  "моментов" времени, что и часы на движущемся стержне.
* * * * * * * * * * * * *
«Объективный наблюдатель», заняв точку зрения наблюдателей покоящейся системы,
видит, что конец В стержня за  время   движения  прямого синхросигнала tB- tA успел переместиться  в сторону возрастающих значений х  оси X покоящейся координатной системы на расстояние (tB- tA)v и, когда  в покоящейся  системе синхросигнал, пройдя путь rAB  достигнет точки Во,  конец  стержня В  будет  «рядом» с   точкой Dо   покоящейся  системы: Ао < Во < Dо. 

Ао--------------Во-----Dо---  ось Х покоящейся системы координат.
 
- - - А====>=======В -> v   положение стержня в момент t = tв

«Объективный наблюдатель» рассуждает так: для того, чтобы  достигнуть  местных  В-часов  стержня , прямой синхросигнал  должен  пройти некоторое расстояние, разделяющее  точку Dо и Во 
(tB- tA)V - (tB- tA)v =rAB

отсюда tB- tA = rAB/(V-v)

Т.е. наблюдатели покоящейся системы должны были бы сделать вывод о том, что часы на конце В стержня отстают от соответствующих им часов Во покоящейся системы.

Эксперимент продолжается по сценарию А. Эйнштейна.

После того, как прямой синхросигнал  достигнет  конца стержня, от точки В в момент tB (по показаниям местных В-часов на стержне)  посылается  отраженный  сигнал – «эхо-сигнал».
Эхо-сигнал приходит в начало стержня в момент  t’A  по показаниям местных часов на стержне. С учетом того, что стержень движется,  его начало А продвинулось "навстречу" отраженному сигналу  и  в момент t’A  (прием отраженного сигнала) начало стержня находится  против  некоторой точки Со  покоящейся координатной системы:  Ао < Со.

Ао-<--Со--<---Во-----  ось Х покоящейся системы координат.

- - - - - А=<========В -> v   положение стержня в момент t = t’A

Такую картину видит наблюдатель покоящейся системы. Точнее говоря, должен видеть, по мнению «постановщика эксперимента».
В самой же покоящейся системе путь эхо-сигнала по-прежнему  равен rAB .   Если же упомянутый выше наблюдатель покоящейся системы будет судить о пути эхо-сигнала относительно движущегося стержня, то он видит, что «точка  возврата» Со расположена  правее  точки Ао  и  отраженный сигнал должен пройти путь 

(t’B- tB)V + (tA- tB)v =rAB

отсюда t’A- tB = rAB/(V+v)

Если  считать, что в момент  отправки  эхо-сигнала, показания  покоящихся и  движущихся часов  совпадали, получается, что покоящиеся часы  в  точке Ао будут идти  медленнее,  чем часы в точке А  движущегося стержня.

Отредактировано Captious (2013-03-10 21:07:12)

0

7

Выводы по результатам  мысленного эксперименте.

Эйнштейн,  написал(а):

Итак, наблюдатели, движущиеся вместе со стержнем, найдут, что часы в точках А и В не идут синхронно, в то время как наблюдатели, находящиеся в покоящейся системе, объявили бы эти часы синхронными.

А точнее будет сказать, что к такому выводу должны были бы придти указанные выше наблюдатели, по мнению «постановщика эксперимента», который выступает в роли «объективного наблюдателя» и как бы видит всю картину со стороны.

Но на самом деле информация, которой реально располагают наблюдатели, движущиеся вместе со стержнем, отличается от той, которая имеется у «объективного наблюдателя».
Часы  А и В на стержне, с точки зрения движущихся вместе с ним  наблюдателей, отсчитывают длительность движения только синхросигнала,  при этом расстояние АБ между синхронизируемыми часами неизменно( о чем говорит упоминание  Эйнштейна о «твердом стержне»).
А вот неподвижные наблюдатели в своей покоящейся системе отсчета, наблюдают ещё и одновременное с движением прямого синхросигнала перемещение конца В стержня -  той точки, куда должен был бы  придти синхросигнал, испущенный одновременно из точек с координатами Ао и А.  Их неподвижные  часы отсчитывают длительность совместного  движения синхросигнала и стержня.  .

Мысленный эксперимент показывает, что попытка Эйнштейна применить свой критерий  для проверки взаимной синхронизации часов покоящейся и движущейся систем  отсчета, некорректна: говоря словами самого Эйнштейна, в этом случае «эквивалентность путей АВ и ВА не соблюдается».
Причем эквивалентность отсутствует вовсе не потому, что изменяется скорость синхросигнала, а в силу того, что сами «точки» отсчета путей перемещаются в пространстве одновременно с движением света.  Световой сигнал перестает выполнять роль «абсолютного эталона времени», по которому можно выверять ход разноместных часов.

В самом деле, если прямой синхросигнал приходит в точку Во раньше, чем в конец стержня В, то отразившись от Во, он уже должен был бы  в качестве эхо-сигнала двигаться в точку Ао. С другой стороны, в это же самое время он должен продолжать двигаться к концу стержня В, так как именно в эту точку был послан из начала стержня.
Так как в описании эксперимента ничего не сказано о том, что синхросигнал   может  «раздвоиться», то возникает резонный вопрос: от каких часов пойдет общий эхо-сигнал?

Ао------<--Во(?)----<-Dо(?)---  ось Х покоящейся системы координат.
 
- - - А=======<=В(?)-> v   положение стержня в момент t = tв

Противоречивая аналогичная ситуация  возникает также  в момент прихода эхо-сигнала в начало движущегося стержня и в точку Ао  покоящейся системы  координат.

Заглянем снова в первоисточник:

«К электродинамике движущихся тел» Глава 1. «КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ», § 2 «Об относительности длин и промежутков времени»

1.  Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к которой из двух координатных   систем, движущихся относительно друг друга  равномерно   и   прямолинейно, эти изменения состояния  относятся.
2.  Каждый луч  света движется  в «покоящейся» системе координат с определенной скоростью V, независимо от того, испускается ли этот луч света покоящимся или движущимся телом.

Это два основных постулата,  которые,  по общепринятому мнению, лежат в основе СТО.  Из них с необходимостью следует, что события испускания и отражения световых синхросигналов от «местных часов», расположенных  в точках А и В пространства некоторой физической системы, не должны зависеть от того, в какой координатной системе  они наблюдаются.   
Все рассуждения о коллизиях  с точками испускания и приема сигналов, следует дополнить указанием на то, что как из  покоящейся, так  и движущейся систем координат наблюдаются одни и те же события.
(Понятно, что  «событие» понимается Эйнштейном именно как «изменение» - изменение  состояния физической системы.  Испускание и отражение синхросигналов  напрямую связано с изменениями  состояний источников и приемников сигналов,  т.е. физических систем.)

Как полагают апологеты ТО, Эйнштейн своим мысленным экспериментом показал, что одни и те же  события в разных системах координат будут (должны) иметь не только разные пространственные, но и временные координаты.
Так ли это на самом деле? 
Некорректность применения Эйнштейном (своего же) критерия синхронности часов уже доказана выше. Осталось выяснить, можно ли разрешить упомянутые выше коллизии, не вводя  третий, произвольно выбранный  постулат: время = показания часов.
Для этого придется обратиться к содержательной стороне понятия «время» и выяснить, чем принципиально «расстояние во времени» между событиями отличается от расстояния между «точками пространства», где эти события происходят.

Отредактировано Captious (2013-03-10 21:09:07)

0

8

Рад приветствовать шефа на этом форуме ! Здесь -- вольготно, начинаем собирать людей!?
"Почему Р.Фейнман не воспользовался простой формулой Эйнштейна: время - это показания часов?" --- что такое есть " показания часов???

0

9

Скрытый текст:

Для просмотра скрытого текста - войдите или зарегистрируйтесь.

0

10

Не говорите "гоп!" Вот Менде придет, всех расшевилит!
Что я могу сказать, деды -- неповоротливые  или не знают как   кнопки на клавиатуре нажимать, многим предлагал... основная масса так и сидит на одном форуме, хоть там и не с кем общаться , вот "Captious" пришел с форума МИФИ...
Там " Кровавая Гэбня " буйствует ...

0