Мир с точки зрения фотона

[Maxim Vlasov]

Здравствуйте.
Захотелось восполнить пробелы в знаниях, начал читать среди прочего про СТО и основы физики элементарных частиц. Прошу помочь в рассуждениях и поправить по возможности.

Для фотона, двигающегося в вакууме скорость равна скорости света для любого стороннего наблюдателя, находящегося в ИСО.
Верно ли я сделал вывод, что для любого такого наблюдателя , по правилу замедления времени, локальное время в этой ИСО всегда равно (или стремится к?) t_0
t = t'\sqrt{(1 - \frac{v^2}{c^2})} = 0

А можно ли рассмотреть ИСО, связанную с фотоном ?
У меня при таком рассмотрении получается, что из-за сокращение пространства любое пройденное расстояние равно нулю (точнее наверное сказать не пройденное расстояние, а длины двигающихся мимо этой ИСО объектов). Но на прохождение нулевого расстояни тратится нулевое время ?
Получается, что его время остановлено как для внешней ИСО, так и для собственной.

Можно ли с этой точки зрения рассмотреть два разлетающихся фотона - две ИСО?
Вроде бы расстояние между ними получается нулевое и время всегда равно t_0.

Если все вышеисложенное более-менее верно, праильно ли предположить, что когда фотон-ИСО попадает в среду, где скорость лаборанта относительно него становится меньше c, появляется некая протяженность пространства, а для внешней ИСО (лаборатория или другой фотон) у него появляется время жизни t_0+\Delta t

И, наконец, (раз уж залез так далеко, пока не развернули к основам) - нельзя ли рассмотреть квантовую связность именно с этой точки зрения - два фотона рождаются в момент t_0, акт измерения приводит к минимальному замедлению v<c, появляется пройденный путь (расстояние), что и приводит к коллапсу на большом расстоянии (с точки зрения ИСО лаборанта оно большое, но в ИСО любого фотона произошел переход от L=0 к L > 0

Мне самому кажется, что здесь есть примитивная ошибка, но я ее не вижу.

Прошу извинить, что лезу в область где я дилетант, поэтому мои вопросы, формулировки и терминология для знающих людей могут выглядеть некорректными или глупыми. Можно ругать, не обижусь точно, но буду признателен за конструктивное и более-менее популярное пояснение ошибок, обещаю не настаивать на заблуждениях, а стараться понять.

[epros]

Maxim Vlasov писал(а):

Для фотона, двигающегося в вакууме скорость равна скорости света для любого стороннего наблюдателя, находящегося в ИСО.
Верно ли я сделал вывод, что для любого такого наблюдателя , по правилу замедления времени, локальное время в этой ИСО всегда равно (или стремится к?) t_0
t = t'\sqrt{(1 - \frac{v^2}{c^2})} = 0

Вы о чём? Локальное время наблюдателя - это время его ИСО. Если Вы хотите посчитать время фотона, то это не получится, потому что у фотонов не бывает часов. А если серьёзно, то часы не могут лететь со скоростью света.

Maxim Vlasov писал(а):

А можно ли рассмотреть ИСО, связанную с фотоном ?

Нет, нельзя. Это вырожденный случай, для которого ИСО построить не получится.

Остальные вопросы, соответственно, неактуальны.

[Maxim Vlasov]

epros в сообщении #143282 писал(а):

Локальное время наблюдателя - это время его ИСО. Если Вы хотите посчитать время фотона, то это не получится

Да, именно его я и пытался считать и получил ноль
Не может ли быть, что остановленное время фотона и его невозможность "иметь часы" это одно и тоже ?

epros в сообщении #143282 писал(а):

Это вырожденный случай, для которого ИСО построить не получится.

Спасибо. Что-то в этом роде я и предполагал.

Т.е. формулы преобразования можно рассматривать только в приближении к этому случаю, где-то я это упустил, перечитаю.

[Munin]

epros писал(а):

Maxim Vlasov писал(а):

А можно ли рассмотреть ИСО, связанную с фотоном ?

Нет, нельзя. Это вырожденный случай, для которого ИСО построить не получится.

Зато можно рассмотреть предел $v\to c.$

[epros]

Munin писал(а):

Зато можно рассмотреть предел $v\to c.$

Можно, но в этом пределе ось времени совпадёт с осью расстояний и в итоге координатной сетки в пространстве-времени построить не получится.

P.S. Munin, это я не Вам, Вы это и так знаете. Это я для Maxim Vlasov

[Maxim Vlasov]

epros в сообщении #143431 писал(а):

ось времени совпадёт с осью расстояний

Спасибо, с этой точки зрения еще нагляднее почему в моих рассуждениях все было так странно.

Я пока что не буду усложнять себе задачи, вводя пределы, может позже. Мне хватает проблем с пониманием и на строго заданных величинах из области определения.
Просто фантазия разыгралась, вот меня и занесло на фотон

[Victor Orlov]

Maxim Vlasov писал(а):

Здравствуйте.
Захотелось восполнить пробелы в знаниях, начал читать среди прочего про СТО и основы физики элементарных частиц. Прошу помочь в рассуждениях и поправить по возможности.

Для фотона, двигающегося в вакууме скорость равна скорости света для любого стороннего наблюдателя, находящегося в ИСО.
Верно ли я сделал вывод, что для любого такого наблюдателя , по правилу замедления времени, локальное время в этой ИСО всегда равно (или стремится к?) t_0
t = t'\sqrt{(1 - \frac{v^2}{c^2})} = 0

А можно ли рассмотреть ИСО, связанную с фотоном ?
У меня при таком рассмотрении получается, что из-за сокращение пространства любое пройденное расстояние равно нулю (точнее наверное сказать не пройденное расстояние, а длины двигающихся мимо этой ИСО объектов). Но на прохождение нулевого расстояни тратится нулевое время ?
Получается, что его время остановлено как для внешней ИСО, так и для собственной.

Надо полагать, что рассуждать о времени "с точки зрения фотона" весьма затруднительно. Причина этого, как мне кажется, та что для фотона время не просто равно нулю, но вообще не существует. Но вот, как мне кажется, интересно порассуждать о пространстве-времени с точки зрения фотона.
Насколько я понимаю, все, что расположено впереди фотона на линии, по которой он движется, расположено на нулевом расстоянии во времени но на ненулевом расстоянии в пространстве. То есть фотон может последовательно проходить(в пространстве-времени) мимо разных обьектов, и пока фотон приближался, эти обьекты могли изменятся.
Ну а все то, что расположенно позади фотона, с точки зрения фотона, застыло навеки. Никаких изменений в пространстве-времени, с точки зрения фотона, уже не может произойти.
Как-то я приводил один пример(фотон движется между двумя сближающимися массами), и в том примере гравитационное поле, через которое движется фотон, не меняется во времени, после того, как фотон миновал источник поля.

[Maxim Vlasov]

Victor Orlov в сообщении #143460 писал(а):

все, что расположено впереди фотона на линии, по которой он движется, расположено на нулевом расстоянии во времени но на ненулевом расстоянии в пространстве.

Из чего вы это выводите ? Мне пока знакомы только понятия сокращения времени и пространства и относительность одновременности.

Применять формулы сокращения времени и пространства в случае $v=c$ нельзя, но если рассматривать ИСО, связанную с неким объектом $v\to c.$ в пределе, то получается противоположное вашему выводу - в к нулю устремляется именно расстояние, а не локальное время.

Из каких рассуждений можно получить различия в наблюдениях между "впереди" и "позади"? Мне кажется такое различие вступает в противоречие понятию относительности.

[Munin]

epros в сообщении #143431 писал(а):

Можно, но в этом пределе ось времени совпадёт с осью расстояний и в итоге координатной сетки в пространстве-времени построить не получится.

В пределе - да. А в процессе предельного перехода можно что-то и посмотреть.

Добавлено спустя 7 минут 55 секунд:

Maxim Vlasov
Не обращайте внимания на Victor-а Orlov-а, он вообще ничего не знает, просто любит слова умные говорить.

[epros]

Maxim Vlasov писал(а):

...но если рассматривать ИСО, связанную с неким объектом $v\to c.$ в пределе...

Из каких рассуждений можно получить различия в наблюдениях между "впереди" и "позади"? Мне кажется такое различие вступает в противоречие понятию относительности.

ИСО - это координатная сетка в пространстве-времени, ось времени которой совпадает с мировой линией объекта, для которого она построена. В пределе $v \to c$ координатная сетка "сжимается" к мировой линии света, т.е. и ось времени, и ось расстояний оказываются "лежащими" на световом конусе. В итоге всё, что лежит на мировой линии фотона, оказывается для него и "здесь", и "сейчас", а всё, что не лежит, вообще выходит за пределы "его системы координат" - ни расстояния, ни времени до этих событий определить невозможно.

[homounsapiens]

epros в сообщении #143499 писал(а):

ИСО - это координатная сетка в пространстве-времени, ось времени которой совпадает с мировой линией объекта, для которого она построена.

слово "покоящегося" пропустили, думается...

[epros]

homounsapiens писал(а):

epros в сообщении #143499 писал(а):

ИСО - это координатная сетка в пространстве-времени, ось времени которой совпадает с мировой линией объекта, для которого она построена.

слово "покоящегося" пропустили, думается...

Объект, "для которого построена ИСО", конечно же в этой ИСО покоится.

[homounsapiens]

epros в сообщении #143725 писал(а):

Объект, "для которого построена ИСО", конечно же в этой ИСО покоится.

Мне вот как-то непонятно, почему вы говорите "конечно же"... Так принято говорить в СТО (система К - покоится, К' - движется и связана с объектом), но построить ИСО можно произвольным образом...

[Victor Orlov]

Munin писал(а):

Maxim Vlasov
Не обращайте внимания на Victor-а Orlov-а, он вообще ничего не знает, просто любит слова умные говорить.

А Вы, значитЪ, умные слова говорить не любите?
Но вот как бы Вас склонить к мысли не только говорить слова умные, но и чтоб эти слова были по существу обсуждаемого вопроса?
Или Вы сильно опасаетесь со мной дискутировать, так как я обычно предпочитаю говорить о явлениях, в учебниках не описанных. И, следовательно, от учебника в такой дискуссии помощи маловато будет, надо свою соображаловку использовать...

Надеюсь, Вы могли бы ответить, например, какие у Вас есть возражения против того, что все, что расположено позади фотона, с его точки зрения уже изменится не может. Пример с движущимися звездами и фотоном Вы должны хорошо помнить.

Добавлено спустя 9 минут 31 секунду:

Maxim Vlasov писал(а):

Victor Orlov в сообщении #143460 писал(а):

все, что расположено впереди фотона на линии, по которой он движется, расположено на нулевом расстоянии во времени но на ненулевом расстоянии в пространстве.

Из чего вы это выводите ? Мне пока знакомы только понятия сокращения времени и пространства и относительность одновременности.

Для этого я рассматривал пример фотона, который движется по линии, проходящей через двойную звездную систему. Еще дополнительно можно вообразить, что одна из звезд посылает вспышки эл.излучения(пульсар). Когда фотон приближается, он будет последовательно проходить сквозь области, в которых интенсивность эл.излучения меняется(вспышки) и немного меняется гравитационное поле(за счет изменения положения в пространстве звезд). Следовательно, путь в пространстве для фотона не равен нулю. Потому что, будь путь нулевым, все изменения гравитации и эл.излучения воздействовали на фотон сразу одновременно.
Когда же фотон пройдет сквозь такую звездную систему, все изменения гравитации и эл.излучения уже не будут успевать догонять фотон, и он будет двигаться в том гравитационном поле и в том эл.излучении звезды, какое было в момент прохождения сквозь звездную систему. То есть Вселеная позади фотона будет застывшей во времени(с точки зрения фотона).

[Maxim Vlasov]

Victor Orlov в сообщении #143734 писал(а):

Потому что, будь путь нулевым, все изменения гравитации и эл.излучения воздействовали на фотон сразу одновременно.

Спасибо за ответ.

Не возьмусь оценить рассуждение в целом, но конкретно этот логический вывод для меня не очевиден. В чем проблема если они одновременны ? Пока (без формализации) только в том, что это трудно представить. Равно как и нулевые длины и остановленное время.

Практика знакомства с СТО (моя личная) показывает, что применение бытовой логики приводит к ошибкам, которые можно заметить (а иногда и понять! ) только формализовав рассуждения. Вот объяснение выше с применением пространства Минковского мне более-менее понятно.

Мне знаний явно не хватает для такой формализации рассуждений о движения фотона мимо пульсирующих звезд.