О синхронизации часов

[manul91]

sergey zhukov в сообщении #1630306 писал(а):

В пространстве между наблюдателями об одновременности событий у них согласие между собой. А в остальной пространстве - нет.

Это для изотропных но неоднородных правил (скорость света во всех сторон от наблюдателя считается одинаковой, но разной для разными наблюдателями/местами) - что довольно странное предположение для "ИСО", вообще-то противоречит однородностью пространства (т.е. тому что в ИСО в разных мест одинаковые процессы при одинаковых начальных условий протекают одинаково).
Если правило неизотропно и согласовано, нет проблем договориться про одну и ту же "косую одновременность" на всех (см. прежнее сообщение).

[sergey zhukov]

Ну, я вот так понял это:

Утундрий в сообщении #1629918 писал(а):

Да нет же, скорость света во все стороны одинакова. Но можно ввести кривую и косую процедуру синхронизации. Когда один источник пользуется "правилом альфа", а другой "правилом бета". И если альфа плюс бета равно единице, то оба источника посчитают одновременными одни и те же пары событий.

Я то изначально имел ввиду именно "неизотропную косую синхронизацию".

[manul91]

sergey zhukov в сообщении #1630339 писал(а):

Ну, я вот так понял это:
...

Ну да, как раз такое предположение довольно странное само по себе, вне всяких сравнений с чем-либо другим.

Выбор коеффициента $\neq\frac{1}{2}$ по сути означает, что наблюдатель полагает что скорость света "исходящая" по данному направлению "от него", отличается от скорости света "приходящего" по данному направлению "к нем" (и обе скорости отличаются от $c$, например одна выше а другая меньше, или наоборот).

Поэтому, такое предположение изотропии коеффициента $\neq\frac{1}{2}$ по отношению к месте наблюдателя (он пользуется одним и тем же $\alpha\neq\frac{1}{2}$, например пользует в данном месте $\alpha=\frac{1}{3}$ во всех направлений) - т.е. что скорость света во всех направлений "от него" больше $c$, а скорость приходящего ото всех направлений "к нем" света меньше $c$ (например) - очень странное.
Он пупом вселенной себе возомнил, что ли..?

[oleg_2]

Я придумал два эксперимента по проверке симметричности света, т.е. равенства скорости света туда и обратно, т. е. что $\alpha = 1/2$.

В лаборатории есть двои неподвижных часов, синхронизированных по СТО.

Эксперимент-1.
Есть стандартная винтовка и стандартные деревяшки в качестве мишеней. Первый опыт - стреляют от левых часов в мишень, которая у правых часов. Второй опыт - симметрично справа налево. По часам измеряют скорости пуль туда и сюда, а в мишенях измряют заглубление пуль в деревяшку. Если скорости получились одинаковые, и заглубления одинаковые, то всё в порядке, часы измерили истинную скорость пуль относительно лаборатории.

Эксперимент-2.
Вдоль лаборатории проложены рельсы, по ним катается тележка фиксированной массы. Трения и прочих потерь нет. К правому и левому неподвижным упорам приделаны пружины. Тележке придают внешней силой некоторую начальную скорость, и тележка ездит вправо-влево, взаимодействуя через пружины с упорами. Часы измеряют скорость тележки в каждую сторону. Если скорости равны, то всё в порядке.



Примечание-1.
Философы могут нафилософить, что мол может статься, что это такое свойство природы, что вправо скорость света больше, чем влево, но никакие эксперименты этого не фиксируют, а не фиксируют потому только что свойство деревяшки вправо не такое как влево, как её ни поворачивай, и свойство пружины несимметрично вправо и влево, и влево $F=k_{1}ma$, а вправо $F=k_{2}ma$, где $k_1 > k_2$, причём ровно настолько несимметричны все эти, что создают впечатление симметрии вкупе с несимметричной же скоростью света. Так-то оно так, только к физике это не имеет отношения. Если несимметрию в принципе невозможно обнаружить экспериментально, значит её и нет.

Примечание-2.
Я понимаю, что из-за огромной разницы скоростей света и пуль, точность измерений для обнаружения эффекта несимметрии должна быть запредельной. Но хотя бы в принципе вроде бы подходяще.

[sergey zhukov]

oleg_2 в сообщении #1630385 писал(а):

Если несимметрию в принципе невозможно обнаружить экспериментально, значит её и нет.

Нет, правильно так "Если несимметрию в принципе невозможно обнаружить, то нам без разницы, есть она (и какая) или нет. Хотим - считаем, что есть. Хотим - считаем, что нет. Проще считать, что нет".

Вы говорите "Если мы не можем определить степень косоугольности координат (ненаблюдаемая вещь), значит, они прямоугольные". А я говорю "Так если координаты - это то, что мы выдумываем сами, то как можно определить, какие они "на самом деле"? Они такие, какими мы их придумали. Они существуют только у нас в голове".

Еще раз: вопрос односторонней скорости света - это вопрос произвольного выбора координат. Как хотим, так и выберем.

Можно рассмотреть поучительный пример. Вагон с наблюдателем едет по рельсам, вдоль которых расставлены неподвижные фотоппараты. Когда вагон находится против определенного фотоаппарата, фотоаппарат делает снимок. Все снимки складываются в фильм, который мы (неподвижный наблюдатель) смотрим на экране. Мы видим, что сжатый и замедленный наблюдатель ходит туда-сюда по своему вагону, причем скорость его хода "туда" отличается от его хода "обратно", пули и вагонетки летают и ездят туда-сюда с разными скоростями, часы спереди не идут синхронно с часами сзади и т.д. Мы говорим наблюдателю в вагоне "Учти, что у тебя все неправильно и несимметрично, ведь ты движешься. Все, что "вперед" происходит у тебя не так, как все "назад". Поэтому тебе только кажется, что твои часы идут синхронно, а на самом деле они несинхронны (я же это ясно вижу). Синхронизируй их правильно (правильно с моей точки зрения), и тогда увидишь, что у тебя все происходит анизотропно, а скорость света по разным направлениям разная".

Т.е. я убеждаю этого человека пользоваться моей системой координат и представлять, что именно она (моя система координат) правильная, а его - нет. И он действительно может пользоваться моей системой координат (для него она будет косоугольной), в этом ничего неправильного нет. Но с тем же успехом он может игнорировать меня и пользоваться своей (прямоугольной) системой координат. Тоже все будет правильно.

[oleg_2]

sergey zhukov
В моих экспериментах только одна лаборатория. Вот к примеру, часы, синхронизированные по СТО, показали, что скорость пули вправо больше чем скорость пули влево. Сравнили деревяшки, а обе пули заглубились одинаково. Естественно предположить, что часы синхронизированы неправильно, т. е. скорость света разная влево и в право.

Опыт Майкельсона-Морли показал, что двухсторонняя скорость света инвариантна относительно системы отсчёта, но он ничего не показал про одностороннюю скорость света. А я всё хочу эксперимент, чтобы односторонняя скорость света привязывалась к другими эффектам, зависящими от скорости, но измеряемых не по часам, синхронизированным светом по СТО. В опыте с пулями это заглубление в деревяшку. В опыте с тележкой это упругое взаимодействие тележки и упора. Подразумевается, что при таком взаимодействии тележка едет назад с той же скоростью, что и до взаимодействия.

[sergey zhukov]

oleg_2
Конкретная односторонняя скорость света - это выбор конкретных координат. Нет никакой правильной односторонней скорости света, как нет никаких самых правильных координат. Еще раз: нет никакой правильной односторонней скорости света. Односторонняя скорость света - это фикция, которую мы назначаем из головы. Ее невозможно "обнаружить", ее можно только назначить.

Это сначала поймите, а потом уже можно изобретать "вечный двигатель" с пулями, деревяшками и тележками. Все это обречено.

[oleg_2]

sergey zhukov в сообщении #1630389 писал(а):

Нет никакой правильной односторонней скорости света, как нет никаких самых правильных координат

Ну пусть так.
А я вот ещё придумал усовершенствовать опыт с тележкой. На тележке есть часы, ни с чем не синхронизированные, и по ним засекают время, за которое тележка проезжает мерный участок пути. Часы на тележке идут с другим темпом, чем неподвижные часы, но это не важно. Важно только, что эти часы на тележке фиксируют равные промежутки времени движения по мерному участку пути и вправо, и влево. Это значит, что односторонние скорости тележки равны. Не важно чему равны, просто равны друг другу. И если при этом и неподвижные часы фиксируют одинаковую скорость тележки и вправо, и влево, то вполне естественно предположить, что и скорости света, которым синхронизированы неподвижные часы, тоже равны и вправо, и влево. Ну пусть выбор $\alpha = 1/2$ произвольный, но этот выбор хотя бы наиболее естественный, это если придуманные мной эксперименты не нарушат симметрию.

[manul91]

oleg_2
Ваш эксперимент с тележками хотя и теоретически правильный, практически никуда не годится (из-за большой необходимой точности, как вы правильно заметили в вашем Примечании-2).
Такие эксперименты (показывающие, что "односторонне" для вещества выполняется то же, что и для света) практически ставить "в лоб" довольно трудно; большинство экспериментов потверждают более или менее косвенно, что в "односторонном" смысле "для света то же, что и для веществе".
Нарушение этого означало бы, что хотя "двухсторонне" для света валидно то же что и для вещества - но по отношению "одностороннего движения" эффекты отличаются.
На слегка другом языке, это означало бы что хотя и для света, и для вещества выполнается СТО - но "для света ортогональные координаты" отличаются от "ортогональных координат для вещества" - т.е. "эфирный ветер" в каком-то (хотя и довольно тонком "одностороннем" смысле) существует - и экспериментально обнаружим.

Но тем не менее такое проверимо, и никакие расходимости не обнаружены.
Вот более менее очевидный пример:
Возьмем вашу установку, с часами по обоих концах "рукава" синхронизированными по Эйнштейну (через свет, т.е. электромагнитном излучении).
Будем запускать не тележки, а вещественные частицы со скоростью близкой к $c$ (протоны, электроны).
Если бы "односторонне для света было бы не то же, что и для частиц" - то при скорости близкой к световой, динамические зависимости (типа релятивисткого коеффициента "увеличения массы") для частиц, будут отличаться в обоих направлений ("влево" и "вправо") от предсказываемыми СТО.
Т.е. скажем при одинаковых скоростях частиц (по так синхронизированных по-Эйнштейну часам) в одном направлении столкновении с мишень происходило бы по-разному, чем по другом направлении. И среднее время жизни частиц тоже отличалось бы.
Более того, СТО предсказывает что предельная односторонная скорость для частиц (по так синхронизированным часам) будет совпадать с $c$ в обоих направлений.
Если бы для частиц было бы "односторонне не то, что для света" - то в одном направлении предельная скорость для частиц была бы (чуть) ниже чем $c$ - а в другом чуть выше (по так синхронизированным часам).
Т.е. если постараться, то мы даже могли бы в пределе получить ситуацию в которой частицы (по одному из направлений) обгоняли бы свет - теперь очевидно, что это вполне физический эффект и от синхронизации часов как таковой не зависит (выпускаем частицы вместе с световым импульсом, но они детектируются первыми у мишени, только потом детектируется свет).
Ничего такого не наблюдалось (в пределах довольно большой проверяемой точности).

-- 21.02.2024, 11:45 --

sergey zhukov в сообщении #1630389 писал(а):

Конкретная односторонняя скорость света - это выбор конкретных координат. Нет никакой правильной односторонней скорости света, как нет никаких самых правильных координат. Еще раз: нет никакой правильной односторонней скорости света. Односторонняя скорость света - это фикция, которую мы назначаем из головы. Ее невозможно "обнаружить", ее можно только назначить.

Здесь вопрос более тонкий, а именно проверяется следующее предположение:
И для вещества, и для света валидна СТО в "двухстороннем" смысле (где эффекты зависят от средней скорости туда-сюда). Только для тех координат, в которых скорость света одинакова в обоих направлений - законы вещества не одинаковы в обоих направлений; они одинаковы в координат "чуть косоугольных" относно первых координат (но в тех координат для которых для вещества все изотропно, уже скорость света неодинакова в обоих направлений).
Т.е. хотя "двухсторонне" все одно и то же для вещества и для света (изотропия), в "одностороннем" смысле изотропия не совпадает.

-- 21.02.2024, 12:04 --

oleg_2 в сообщении #1630392 писал(а):

А я вот ещё придумал усовершенствовать опыт с тележкой. На тележке есть часы, ни с чем не синхронизированные, и по ним засекают время, за которое тележка проезжает мерный участок пути. Часы на тележке идут с другим темпом, чем неподвижные часы, но это не важно. Важно только, что эти часы на тележке фиксируют равные промежутки времени движения по мерному участку пути и вправо, и влево...

Это слегка получше, но чтобы такое отклонение было достоверно установлено (в пределов точности измерения), нужно чтобы переносимые часы ("на тележке") двигались с очень большой скоростью, близкой к световой - что довольно трудно соорудить:) См. выше про среднее время жизни частиц в противоположных направлений.

[Gleb1964]

oleg_2 в сообщении #1630385 писал(а):

Я придумал два эксперимента по проверке симметричности света

А давайте проще - двое разнесенных в пространстве часов обмениваются сигналами, световыми импульсами, посылками, тележками, почтовыми голубями.. , не важно, главное что "сигналы" мы идеализируем, что они равномерные.
Синхронизация между часам не важна, расстояние между часами стабильное и не важно какое. Меряются моменты отправления и приема сигналов.
Земля вращается вокруг оси, обращается вокруг солнца. В общем, пара часов меняет ориентацию и скорость, а изменения времени передачи/приема посылок не обнаруживается. Вот и все подтверждение, что нельзя измерить изменение односторонней скорости от назначенной.

[Geen]

Мне кажется, вы как-то всё не о том....
Все эти проблемы с "односторонней" скоростью (света) должны бы заставить задуматься об осмысленности такого понятия вообще, на мой взгляд

[Igor Maslov]

Geen в сообщении #1630425 писал(а):

Все эти проблемы с "односторонней" скоростью (света) должны бы заставить задуматься об осмысленности такого понятия вообще, на мой взгляд

Но понятие "скорость" имеет внятное содержание и "осмысленность".
Другой вопрос, что на нем строятся много иных производных понятий и смыслов, но они т оже "циркулируют" под наименованием "скорость", что ведет к непоняткам и заморочкам.
Например, понятие скорость подразумевает под собой менно одностороннюю величину. Назвать какую-то среднюю величину скорости туда-сюда просто "скоростью" это терминологический анархизм и недисциплинированность.
Или другой пример : в ИСО движутся два объекта, которые можно связать неким темпом изменения расстояния между ними (скорость сближения/удаления друг от друга), но силу упомянутой терминологической анархичности ее тоже называют "скоростью", контексте прежней ИСО.
Без терминологической дисциплины придать "осмысленность" циркулирующим понятиям будет непросто.

[sergey zhukov]

Igor Maslov
Не нужно наводить тень на плетень. Скорость всегда понимается, как перемещение в единицу времени. Нужно просто правильно подставлять сюда перемещение и время.

А вопрос с односторонней скоростью света вызывает много вопросов потому, что для измерения этой скорости нужны синхронизированные часы. А для синхронизации часов нужна эта скорость. И это не какой-то неразрешимый парадокс, как можно подумать, который не позволяет нам узнать "правильную" односторонную скорость света, а указание на то, что здесь мы имеем дело со свободой координатного выбора, которую у на никто не отнимет. Вот такое выражение она (свобода координатного выбора) имеет в пространстве-времени: свободное назначение односторонней скорости света.

[Igor Maslov]

sergey zhukov в сообщении #1630389 писал(а):

Конкретная односторонняя скорость света - это выбор конкретных координат. Нет никакой правильной односторонней скорости света, как нет никаких самых правильных координат. Еще раз: нет никакой правильной односторонней скорости света. Односторонняя скорость света - это фикция, которую мы назначаем из головы. Ее невозможно "обнаружить", ее можно только назначить.

Но назначаем мы ее чем-то руководствуясь, а не на обум.
А если эти причины явно не назвать, то может сложится мнение о случайном способе назначения координатного метода.
Например, "СТО-скептики" не понимают причин создания СТО, от чего весь релятивизм они искренне и добросовестно считают пустышкой и вредоносной забавой "физиков".
Ведь как презентуют первый закон Ньютона в школе : "Существуют такие СО ....". Откуда ученику догадаться, что "существуют" это надо понимать как "можно придумать такие СО ..." ?

-- 22.02.2024, 10:34 --

sergey zhukov в сообщении #1630485 писал(а):

Вот такое выражение она (свобода координатного выбора) имеет в пространстве-времени: свободное назначение односторонней скорости света.

Так ли свободен выбор координат ?
Присутствуют и дополнительные критерии, которые влияют. Например, в ИСО время принято делать "однородным", а это уже несколько детерминирует наш выбор отношении скорости сета (максимальная скорость распространения взаимодействия)

[sergey zhukov]

Igor Maslov в сообщении #1630487 писал(а):

Так ли свободен выбор координат ?

Именно так. Совершенно свободен. Ничем не ограничен.

-- 22.02.2024, 11:58 --

Igor Maslov в сообщении #1630487 писал(а):

Но назначаем мы ее чем-то руководствуясь, а не на обум.

Совершенно наобум.