2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3, 4  След.
 
 Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 08:22 


08/01/12
19
Есть два неподвижных лазера, из которых в противоположные стороны вылетает по фотону. Мимо лазеров пролетает космонавт. Он замеряет скорость разбегания этих двух фотонов, делит ее пополам и получает скорость света.
Пусть изначально космонавт неподвижен и находится в точке А, а оба фотона с точки зрения неподвижного космонавта находятся в точке Б. За пренебрежительно малое время космонавт ускоряется и набирает скорость V. В результате его ось абсцисс на пространственно-временной диаграмме смещается. И хотя по часам космонавта не прошло сколько то существенного времени, фотоны с его точки зрения переместились в точки В и Г. Вот тут у меня и затык. Взяв достаточно большой отрезок АБ, можно получить сколь угодно большой отрезок ВГ, при тех же самых исходных V и времени разгона. Иными словами двигаясь ускорено, космонавт должен наблюдать какую угодно скорость света. Вот чую что чего-то недопонимаю, а обосновать не могу.
Изображение

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 10:18 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/09/06
10853
Какая-то непонятная методика измерения скорости света. Непонятно, с какой стати "фотоны с точки зрения космонавта переместились в точки В и Г"? По-моему, с его точки зрения момент испускания фотонов (точка Б) оказался в прошлом. Причём, чем дальше точка Б, тем в более давнем прошлом она окажется. Так что Вы где-то забыли поделить на время, прошедшее с момента испускания фотонов.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 10:29 


08/01/12
19
epros в сообщении #1516008 писал(а):
Какая-то непонятная методика измерения скорости света. Непонятно, с какой стати "фотоны с точки зрения космонавта переместились в точки В и Г"? По-моему, с его точки зрения момент испускания фотонов (точка Б) оказался в прошлом.

Так если момент испускания фотонов в прошлом, значит в настоящем фотоны переместились. Это же фотоны, они всегда перемещаются. И по условию задачи они выпущены в разные стороны. В тоже время точка А находится для космонавта в настоящем. А часики в точке А показывают что прошло ноль секунд. Вот и получается что фотоны разлетелись мгновенно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 10:42 


27/08/16
10210
Ikari
А как космонавт измеряет положение сразу двух фотонов, летящих вперёд и назад по отношению к нему? И что такое для ускоренного космонавта "одновременно"? У ускоренного космонавта нет собственной ИСО, он не может заранее в ней разместить синхронизированные часы с фотоаппаратами.

В общем, распишите все события в ИСО неподвижного космонавта, а потом расскажите, какие именно события и как именно измеряет, и как потом считает ускоренный космонавт, чтобы получить в результате" что угодно".

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 10:50 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/09/06
10853
Ikari в сообщении #1516010 писал(а):
Вот и получается что фотоны разлетелись мгновенно.

Как это может получиться, если момент разлетания - в прошлом на гораздо более, чем нуль секунд?

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 11:09 


08/01/12
19
epros в сообщении #1516016 писал(а):
Как это может получиться, если момент разлетания - в прошлом на гораздо более, чем нуль секунд?

Так относительность одновременности. В неподвижной СО часы показывают ноль и одновременно с этим фотоны стартуют из точки Б. В подвижной СО эти события одновременными не являются. А космонавт переходит из одной СО в другую став из неподвижного подвижным. Представим что у него в хвосте ядерная бомба взрывается, так что разгоняется он практически мгновенно.
realeugene в сообщении #1516012 писал(а):
Ikari
А как космонавт измеряет положение сразу двух фотонов, летящих вперёд и назад по отношению к нему? И что такое для ускоренного космонавта "одновременно"? У ускоренного космонавта нет собственной ИСО, он не может заранее в ней разместить синхронизированные часы с фотоаппаратами.

По принципу эквивалентности, "одновременно" для ускоренного космонавта это тоже самое что для космонавта в гравитационном поле.
Ну, давайте заменим фотоны пулями и будем считать что космонавт смотрит на эти пули в подзорную трубу. Суть то он этого не поменяется, наблюдаемый отрезок ВГ будет расти по мере удаления пуль от космонавта. Причем, неограниченно. Какое-то красное смещение в миниатюре получается.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 11:35 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/09/06
10853
Ikari в сообщении #1516019 писал(а):
Так относительность одновременности. В неподвижной СО часы показывают ноль и одновременно с этим фотоны стартуют из точки Б. В подвижной СО эти события одновременными не являются. А космонавт переходит из одной СО в другую став из неподвижного подвижным.

А почему Вы считаете расстояние между фотонами в одной СО, а время, которое прошло с момента их испускания - в другой? Как бы быстро ни разгонялся космонавт, есть момент до разгона и есть момент после разгона, и не нужно их смешивать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 11:55 


08/01/12
19
epros в сообщении #1516021 писал(а):
А почему Вы считаете расстояние между фотонами в одной СО, а время, которое прошло с момента их испускания - в другой? Как бы быстро ни разгонялся космонавт, есть момент до разгона и есть момент после разгона, и не нужно их смешивать.

Потому что я могу принять отрезок АБ много большим чем интервал между началом и окончанием разгона. Давайте представим что космонавт у нас на Земле, а лазер на Марсе. И даже если космонавт будет разгоняться целую минуту, это не особо повлияет ни на его положение относительно Б, ни на его положение относительно В и Г. Ну сдвинулась точка А на пару пикселей, "ВГ растет с расстоянием" никуда не делось.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 12:13 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/09/06
10853
Ikari в сообщении #1516022 писал(а):
И даже если космонавт будет разгоняться целую минуту, это не особо повлияет ни на его положение относительно Б, ни на его положение относительно В и Г.

Зато это повлияет на то, сколько с точки зрения космонавта прошло времени от испускания фотонов до текущего момента.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 12:22 


08/01/12
19
epros в сообщении #1516023 писал(а):
Зато это повлияет на то, сколько с точки зрения космонавта прошло времени от испускания фотонов до текущего момента.

А какая разница? По часам космонавта за время разгона прошло dt секунд. Фотоны разлетелись на ВГ метров. Значит, скорость света равна ВГ делить на два дельта тэ. Дельта тэ у нас постоянное, а ВГ можно увеличить как угодно, просто отодвинув лазер от космонавта.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 12:32 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/09/06
10853
Сколько времени занял разгон космонавта по его часам вообще не имеет значения

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 13:09 


08/01/12
19
epros в сообщении #1516026 писал(а):
Сколько времени занял разгон космонавта по его часам вообще не имеет значения

Если космонавт делает измерения после разгона, то да. Но у нас космонавт начинает измерения во время разгона. И пользуется своими часами и своей линейкой, так как других часов и линеек в ракете нету.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 13:24 


17/10/16
4802
Ikari
Проблема в том, что при ускоренном движении наблюдатель может пользоваться своей системой координат только локально. Нельзя просто прямо продлить его оси $t$ и $x$, соответствующие его мгновенной скорости, сразу на все пространство-время, как вы это делаете. Посмотрите, как строится система координат ускоренного наблюдателя. Это несколько сложнее, чем у вас. Результат получается весьма замысловатым. Например, так выглядит система координат наблюдателя, который сначала плавно ускорялся, а затем плавно тормозил. Вдоль его мировой линии в оранжевых прямоугольниках нарисована локальная система его координат в каждой точке.
Изображение

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 13:42 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/09/06
10853
Ikari в сообщении #1516031 писал(а):
Если космонавт делает измерения после разгона, то да. Но у нас космонавт начинает измерения во время разгона. И пользуется своими часами и своей линейкой, так как других часов и линеек в ракете нету.

Если космонавт пользуется своими часами, значит он измеряет что-то не то.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света в ускоренной системе отсчета
Сообщение29.04.2021, 13:55 


08/01/12
19
sergey zhukov в сообщении #1516036 писал(а):
Ikari
Посмотрите, как строится система координат ускоренного наблюдателя. Это несколько сложнее, чем у вас. Результат получается весьма замысловатым. Например, так выглядит система координат наблюдателя, который сначала плавно ускорялся, а затем плавно тормозил. Вдоль его мировой линии в оранжевых прямоугольниках нарисована локальная система его координат в каждой точке.

Спасибо, теперь понятнее. А где бы можно посмотреть как эта система координат строится математически?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 46 ]  На страницу 1, 2, 3, 4  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group