LukumВаше определение "часы это счётчик изменений" хорошее: оно соответствует одному из самых основных понятий в теории относительности -
собственное время материальной точки (т.е. собственное время тела пренебрежимо малых размеров).
Даже стоит подчеркнуть, что ключевое слово здесь - "изменения". Ведь если не будет изменений, то и считать будет нечего. В пружинных часиках изменяется состояние пружины: она раскручивается. В электронных часах разряжается батарейка: в ней идёт химическая реакция. Или вот, например, книга: стоит себе на полке и с годами желтеет, т.к. в бумаге идут какие-то хим. реакции. И примерно то же самое можно сказать про любое реальное тело - оно так или иначе стареет. В этом смысле каждое тело может служить часами.
Опыт показывает, что выбрав один вид таких "счётчиков изменений" (например, электронные часики конкретной марки) за эталонные часы, мы можем и прочие процессы старения в телах описывать как функции выбранного эталонного времени. Это означает, что в теоретических рассуждениях мы можем считать, будто в каждую материальную точку, т.е. в каждое стареющее тело, вмонтированы эталонные часы. Их показания ("тики") это и есть отсчёты собственного времени данной материальной точки. Отложим пока в долгий ящик вопрос о синхронизации эталонных часов. Просто предположим, что все экземпляры часов были включены дружно, разом, когда они ещё находились в одной куче на часовой фабрике. А потом их осторожно, медленно, отнесли во все стороны и прикрепили к разным телам.
Дык вот. Есть ещё одно столь же фундаментальное, первичное понятие! Оно основано на почерпнутом из опыта факте существования
протяжённых твёрдых тел. Любое достаточно длинное жёсткое тело можно использовать как линейку: линейка характеризуется своей
собственной длиной (это попросту расстояние между её концами; в теории будем считать, что у идеальной линейки оно стабильное - не меняется при старении линейки).
Считается также, опять же исходя из жизненного опыта, что с помощью твёрдых тел (линеек, циркулей, угольников) мы умеем всякую линейку расчертить рисками на равные дольки и пронумеровать их. Причём три линейки сумеем скрепить под прямыми углами. Короче, речь идёт о возможности построения пространственной координатной системы, приемлемой для практических нужд. Это тоже экспериментальный факт.
В теории для одномерных задачек можно представлять себе только одну линейку, с рисками, на которых написаны значения координаты
. Согласно приведённому выше пояснению это т.н. метрическая координата (т.е. числа
взяты не как попало, "от балды", а проставлены так, что разности значений
будут интервалами собственной длины между рисками, измеряемыми в каких-либо эталонных единицах длины).
Ну, вот мы и готовы рисовать "карту событий" (во всяком случае, в простейших задачках), или, как условлено говорить в теории относительности, - "карту пространства-времени".
Простейший пример: представьте себе, что на концах А и В линейки прикреплены эталонные часы (они показывают собственное время концов линейки; по мере надобности мы можем представлять себе, что такие же часы прикреплены и возле каждой риски
). Берём лист бумаги и чертим вот такой простой чертёж: две вертикальные прямые на расстоянии друг от друга, изображающем собственную длину
линейки АВ. Называем их
мировыми линиями часов А и В на данной карте. На каждой из этих мировых линий расставляем числа
: на прямой А они изображают интервалы собственного времени между "тиками" часов А, а на прямой В - интервалы собственного времени часов В.
Тот факт, что, по построению, часы А и В синхронны, мы учтём так: их одинаковые показания изобразим на уровне одной горизонтали. Т.е. можем на нашем чертеже провести семейство горизонтальных линий, соединяющих одноимённые риски
на мировых линиях А и В. Можно считать каждую такую горизонтальную линию между А и В изображением линейки; оно характеризуется собственной длиной линейки.
Можем аналогично дорисовать и промежуточные вертикальные линии: они будут изображать мировые линии рисок на линейке, т.е. будут изображать ход собственного времени в рисках данной линейки. Таким образом, у нас получается карта с пространственно-временной сеткой - изображение Системы Отсчёта, связанной с данной линейкой (обладающей собственным временем в каждой своей точке).
Ну а дальше вы и сами легко всё додумаете. Пусть, например, по линейке ползает муравей или катается шарик. Тогда в теории, идеализируя, мы скажем, что по линейке движется материальная точка; и, естественно, в ней тикают свои эталонные часы, измеряющие её собственное время. Будем называть
событием следующее физическое явление: касание материальной точки с какой-либо риской на линейке при каком-либо показании собственных часов точки. (Материальная точка, по определению, не может при одном конкретном показании своих часов касаться двух или более рисок на линейке).
Событие (касание), очевидно, локальный взаимный феномен: наблюдатель возле риски в акте касания сможет увидеть показание собственных часов муравья, а муравей увидит показание собственных часов риски. Поскольку в одном акте касания одни и те же часы не могут показывать два или более различных числа, то каждое событие мы можем характеризовать парой чисел: значением
на риске и показанием собственного времени линейки
в этой самой риске в акте касания. Эти два числа мы используем как координаты точки, изображающей данное событие на нашей "карте пространства-времени". Из таких точек-событий на этой карте (т.е. в данной СО) образуется мировая линия движущейся материальной точки.
Показания собственных часов движущейся материальной точки мы обсудим в другой раз; они существуют, но, как видите, для построения мировой линии точки в данной СО они нам не пригодились. Впрочем, очевидно, что в частном случае, когда тело неподвижно на данной линейке возле какой-либо риски, то его мировая линия получится вертикальной, как и у самой риски, а значит и собственное время неподвижного тела должно совпадать с собственным временем риски. В частности, таким телом может быть неподвижный лилипутик-наблюдатель, усевшийся покурить возле риски.
Как видите, эта схема рассуждений базируется на двух фундаментальных физических феноменах -
течении собственного времени в телах и существовании твёрдых линеек с собственными длинами. В этой схеме нет никакого "абсолютного пространства и абсолютного времени", а есть карта событий на пространственно-временной сетке конкретной метрической СО.
Наезд муравья на риску линейки происходит не "в сейчас", а в конкретный момент собственного времени этой риски. При этом собственные часы муравья тоже будут показывать некоторое значение времени, но это будет время в его СО. (Этот факт - предмет дальнейшего обсуждения, чему главным препятсвием может оказаться, как я уже чувствую, нехватка моего собственного времени и лень...)
, где 
- показания часов 
-го объекта, предыдущее показания ячейки затирается при поступлении новой информации.