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


Правила форума


В раздел Пургаторий будут перемещены спорные темы (преимущественно псевдонаучного характера), относительно которых администрация приняла решение о нецелесообразности продолжения дискуссии.
Причинами такого решения могут быть, в частности: безграмотность, бессодержательность или псевдонаучный характер темы, нарушение автором принципов ведения дискуссии, принятых на форуме.
Права на добавление сообщений имеют только Модераторы и Заслуженные участники форума.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Инверсия времени и ее экспериментальная проверка
Сообщение05.08.2015, 05:58 


18/10/13
108
Предлагаю на обсуждение эксперимент, демонстрирующий необходимость обратного хода времени в некоторой области пространства с точки зрения движущегося наблюдателя.

Экспериментальная проверка релятивистской инверсии времени
Известно, что согласно теории относительности, при развороте наблюдателя время в некоторой области пространства может испытывать инверсию, т.е. идти вспять (когда эта область находится за так называемым горизонтом Риндлера). Т.к. это противоречит принципу причинности, то встает вопрос – можно ли получить экспериментальное подтверждение данному эффекту? Оказывается, можно.
Рассмотрим следующий мысленный эксперимент. Пусть в некоторой инерциальной системе отсчета (ИСО) покоится длинный жесткий стержень. На одном конце этого стержня расположен излучатель фотонов, а на другом – зеркало. Вдоль прямой, на которой лежит этот стержень, летит наблюдатель со скоростью, равной половине скорости света (0,5c). Наблюдатель подлетает к стержню со стороны излучателя. Когда наблюдатель и излучатель совмещаются, то излучатель испускает в сторону зеркала фотон. Фотон летит до зеркала, отражается от него и возвращается к излучателю. Наблюдатель летит ровно до середины стержня, быстро меняет свою скорость на противоположную и тоже летит обратно к излучателю (Рис. 2). Для простоты условимся, что ускорение наблюдателя при развороте сколь угодно большое. Это позволит нам не учитывать собственное время наблюдателя, затраченное им на разворот.

Изображение

Рис. 2. ИСО, в которой стержень неподвижен.

Таким образом, в нашей неподвижной ИСО имеем следующую ситуацию. Скорость наблюдателя в 2 раза меньше световой, но и расстояние, которое преодолевает наблюдатель в 2 раза меньше. Следовательно, наблюдатель и фотон на обратном пути встретятся у излучателя.
Посмотрим теперь на весь процесс глазами нашего наблюдателя. Наблюдатель не может непосредственно наблюдать фотон, но он учился в школе и может рассчитать положение фотона относительно стержня. Давайте проделаем этот несложный расчет и найдем положение фотона с точки зрения наблюдателя, непосредственно перед его разворотом и после.
Во время своего движения до разворота наблюдатель находится в ИСО, в которой стержень движется в его сторону со скоростью 0,5c. Когда излучатель совместился с наблюдателем – в сторону зеркала был испущен фотон (Рис. 3). В этот момент:
1. Расстояние между фотоном и зеркалом равно длине стержня, а скорость их сближения равна 1,5c.
2. Расстояние между наблюдателем и серединой стержня равно половине длины стержня, а скорость их сближения равна 0,5c.

Изображение

Рис. 3. ИСО, в которой наблюдатель до начала разворота неподвижен.

Мы видим, что расстояние между фотоном и зеркалом в 2 раза больше расстояния между наблюдателем и серединой стержня, но фотон сближается с зеркалом в 3 раза быстрее, чем наблюдатель с серединой стержня. Следовательно, фотон и зеркало встретятся раньше, чем наблюдатель и середина стержня, т.е. к тому моменту времени (по часам наблюдателя) когда середина стержня достигла наблюдателя, фотон уже отразился от зеркала. Пусть, для наглядности, зеркало сразу же после отражения фотона самоликвидируется (взрывается).
Теперь посмотрим, где должен находиться фотон с точки зрения наблюдателя сразу после его разворота. Сразу после разворота наблюдатель находится в ИСО, в которой стержень движется с той же скоростью, но уже в другую сторону (Рис. 4). В этот момент:
1. Расстояние между наблюдателем и излучателем равно половине длины стержня и уменьшается со скоростью 0,5c.
2. Предположим, что фотон уже отразился и зеркало разбито, тогда расстояние между фотоном и излучателем равно (или меньше) длины стержня и уменьшается со скоростью 1,5c.

Изображение

Рис. 4. Инерциальная система отсчета, в которой наблюдатель неподвижен после разворота.

Мы видим, что в этом случае фотон находится от излучателя на расстоянии в 2 раза большем (или еще ближе), чем наблюдатель, а сближается фотон с излучателем в 3 раза быстрее, чем наблюдатель. Следовательно, фотон и наблюдатель не встретятся у излучателя, раньше к излучателю прибудет фотон, причем с большим опережением. Но этого быть не может, фотон и наблюдатель должны встретиться у излучателя. Значит наше предположение о том, что фотон уже отразился от зеркала ошибочно, т.е. к тому моменту времени (по часам наблюдателя) когда наблюдатель только что завершил разворот (перестал испытывать что-то похожее на гравитационное поле), фотон не мог еще отразиться, и зеркало еще цело.
Получаем, что непосредственно перед разворотом наблюдатель совершенно убежден, что зеркало уже разбито. Однако сразу после разворота он вынужден заключить, что зеркало цело. Это может быть только в том случае, если зеркало за время разворота наблюдателя в нарушение принципа причинности само собралось из осколков.
Результат этого эксперимента позволяет наблюдателю сделать только два вывода:
1. Релятивистский постулат о постоянстве скорости света ошибочен.
2. На участке разворота время в окрестности зеркала реально шло вспять.
Какой из этих двух вариантов больше соответствует действительности?

 Профиль  
                  
 
 Re: Инверсия времени и ее экспериментальная проверка
Сообщение05.08.2015, 08:00 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/12/05
9953
DESIGNER в сообщении #1042792 писал(а):
1. Расстояние между фотоном и зеркалом равно длине стержня, а скорость их сближения равна 1,5c.

"После этого можно не читать..."(с)

 Профиль  
                  
 
 Re: Инверсия времени и ее экспериментальная проверка
Сообщение05.08.2015, 08:38 
Заслуженный участник


10/03/09
958
Москва
Клиент не в курсе, что для пространственноподобных событий - они могут меняться местами в своей очередности при смене ИСО. И никто этому не ужасается, так как нарушения причинности здесь быть не может.
По-моему, предмет для дискуссии отсутствует.

 Профиль  
                  
 
 Re: Инверсия времени и ее экспериментальная проверка
Сообщение05.08.2015, 09:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Dan B-Yallay в сообщении #1042797 писал(а):
DESIGNER в сообщении #1042792 писал(а):
1. Расстояние между фотоном и зеркалом равно длине стержня, а скорость их сближения равна 1,5c.

"После этого можно не читать..."(с)

Ага. Расстояние там будет $\tfrac{\sqrt{3}}{4}L_0,$ где $L_0$ - собственная длина стержня. Это называется "давайте проделаем этот несложный расчет" - а считать-то автор и не умеет (и не намерен). Предлагаю сразу в "Пургаторий".

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение05.08.2015, 12:10 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
 i  Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Пургаторий (Ф)»
Причина переноса: изложена в сообщениях выше.


-- 05.08.2015, 12:25 --

 !  DESIGNER - предупреждение за бредогенерацию и фактическое возобновление темы из Пургатория.

 Профиль  
                  
 
 Re: Инверсия времени и ее экспериментальная проверка
Сообщение10.08.2015, 16:48 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
6592
DESIGNER в сообщении #1042792 писал(а):
В этот момент:
1. Расстояние между фотоном и зеркалом равно длине стержня,


Munin в сообщении #1042816 писал(а):
Ага. Расстояние там будет $\tfrac{\sqrt{3}}{4}L_0,$ где $L_0$ - собственная длина стержня. Это называется "давайте проделаем этот несложный расчет" - а считать-то автор и не умеет (и не намерен). Предлагаю сразу в "Пургаторий".



Расстояние между фотоном и зеркалом действительно будет равняться длине стержня. Естественно, как расстояние так и длина измеряется в одной и той же системе отсчёта ( в данном случае СО наблюдателя). Чего-то я не понял, к чему тут придрались? Может кто объяснит?

 Профиль  
                  
 
 Re: Инверсия времени и ее экспериментальная проверка
Сообщение10.08.2015, 20:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
6592
DESIGNER
Рассмотрим событие - разбивается зеркало, когда его достигает фотон. В одной ИСО (наблюдатель движется влево) этому событию может соответствовать одно время. В другой ИСО (наблюдатель движется вправо) этому событию может соответствовать другое время. Никакого противоречия тут нет. Другими словами тут об этом уже сказал EEater.

 Профиль  
                  
 
 Re: Инверсия времени и ее экспериментальная проверка
Сообщение10.08.2015, 22:25 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
мат-ламер в сообщении #1043964 писал(а):
Расстояние между фотоном и зеркалом действительно будет равняться длине стержня. Естественно, как расстояние так и длина измеряется в одной и той же системе отсчёта ( в данном случае СО наблюдателя).

Это агрессивное невежество.

Предупреждение всем читателям темы: это некомпетентные заявления, хотя и исходят от "заслуженного участника".

мат-ламер в сообщении #1043964 писал(а):
Чего-то я не понял?.. Может кто объяснит?

Практика показывает, что объяснять что-либо мат-ламер-у - бесполезная трата большого времени и огромных сил. Поэтому объяснений ему лично не будет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Инверсия времени и ее экспериментальная проверка
Сообщение10.08.2015, 23:11 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
 !  М-да, редкий случай. Можно считать это "возобновлением темы из Пургатория", можно - "обсуждением действий модератора", можно - "троллингом", но, откровенно говоря, подобная ситуация в любом случае несколько надоела.

мат-ламер - бан на три дня. Для начала. Надеюсь, в дальнейшем Вы не будете злоупотреблять статусом ЗУ для написания чуши в физических разделах форума.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 9 ] 

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