СТО, причины и следствия. Физика процесса.

[vicont]

Alex.sto в сообщении #362885 писал(а):

Так же интересно было бы узнать почему в качестве ИСО нельзя брат СО связанную с фотоном ?

Да все очень просто. При том способе синхронизации часов, который принят в СТО, в СО связанной с фотоном не удастся синхронизировать часы.
Рассмотрим такую гипотетическую ситуацию. Летят два фотона по одной прямой в одном направлении. Задний посылает переднему световой сигнал. Этот сигнал никогда не достигнет своей цели. Т.е промежуток времени "туда" будет равен бесконечности. В результате, если мы на часах заднего фотона выставим ноль, то при этом на часах переднего фотона надо будет выставить показание, равное минус бесконечности.

[PapaKarlo]

vicont в сообщении #362937 писал(а):

Да все очень просто. При том способе синхронизации часов, который принят в СТО, в СО связанной с фотоном не удастся синхронизировать часы.

Все гораздо проще: идея СО, связанной со световым импульсом, противоречит положению о том, что скорость света (светового импульса) в любой ИСО одинакова:

(те, кто леняться найти противоречие, читают дальше)

объект, с которым связывается СО, должен иметь в этой СО нулевую скорость, поэтому в лучшем случае связываение ИСО со световым импульсом в рамках СТО приводит к выводу о неподвижности света в любой ИСО...

vicont в сообщении #362937 писал(а):

При том способе синхронизации часов, который принят в СТО, в СО связанной с фотоном не удастся синхронизировать часы.
Рассмотрим такую гипотетическую ситуацию. Летят два фотона по одной прямой в одном направлении. Задний посылает переднему световой сигнал. Этот сигнал никогда не достигнет своей цели. Т.е промежуток времени "туда" будет равен бесконечности.

Интересно, на каком основании Вы делаете подобный вывод? Напомню, что способ синхронизации часов, который принят в СТО, предполагает синхронизацию неподвижных часов (неподвижных в той ИСО, для которой синхронизируются часы). Поэтому "летят два фотона" к процедуре синхронизации, принятой в СТО, имеет не большее отношение, чем "летят два крокодила"...

Любое же рассуждение о координатной скорости и промежутках времени между пространственно разделенными событиями (опять же - в рамках СТО) до синхронизации часов смысла не имеет.

[vicont]

PapaKarlo в сообщении #363077 писал(а):

Все гораздо проще: идея СО, связанной со световым импульсом, противоречит положению о том, что скорость света (светового импульса) в любой ИСО одинакова:

Для того, чтобы сделать вывод об одинаковости скорости света в любой ИСО нужно принять два произвольных предположения (то биш постулата). О том что скорость света не зависит от скорости источника света. И о том, что справедлив принцип относительности. Плюс выбрать вполне определенную процедуру синхронизации часов из всех возможных работающих процедур.
В изложенном мною по крайней мере допущение о справедливости принципа относительности не требуется. Если уменьшение требуемого количества произвольных допущений является усложнением, тогда вы и в самом деле правы. (О том, сколько вам понадобится усилий, чтобы от постулатов добраться до положения об одинаковости скорости света в любой ИСО я даже не заикаюсь)

PapaKarlo в сообщении #363077 писал(а):

Интересно, на каком основании Вы делаете подобный вывод? Напомню, что способ синхронизации часов, который принят в СТО, предполагает синхронизацию неподвижных часов (неподвижных в той ИСО, для которой синхронизируются часы). Поэтому "летят два фотона" к процедуре синхронизации, принятой в СТО, имеет не большее отношение, чем "летят два крокодила"...

Ну вот, у каждого фотона есть часы и они пытаются их синхронизировать при помощи светового сигнала. Часы вполне неподвижны относительно друг друга. Так что не надо рассказывать о крокодилах. Напомню, что для синхронизации часов надо отправить от одних часов к другим световой сигнал (в СТО выбран именно световой сигнал), дождаться отраженного сигнала, время между этими событиями поделить на два и послать сигнал точного времени с указанием того, сколько надо на часах выставить (если на опорных часах выставить ноль и в этот момент послать вторым часам сигнал точного времени, то в момент прихода этого сигнала ко вторым часам на них надо выставить половину времени прохождения светового сигнала "туда-обратно" между часами.)
Допустим, мы наблюдаем за всем этим из другой ИСО. Часы у нас синхронизированы. И мы просто сравниваем показания часов нашей системы с показаниями часов фотонов. Мы увидим следующую картину в парах часов находящихся в одной точке. Первая точка - наши часы $0, часы фотона $0 . Вторая точка - наши часы $0 , часы фотона $\propto .
Собственно самый тривиальный перекос в синхронизации часов двух ИСО при эйнштейновской процедуре синхронизации.
Если не нравится пример с фотонами, тогда рассмотрите к чему стремится угол между временными осями двух ИСО, когда их относительная скорость стремится к скорости света.

PapaKarlo в сообщении #363077 писал(а):

Любое же рассуждение о координатной скорости и промежутках времени между пространственно разделенными событиями (опять же - в рамках СТО) до синхронизации часов смысла не имеет.

Об этом рассуждать до синхронизации часов бессмысленно вообще в любой теории, а не только в СТО.
Да только это рассуждение к моему примеру абсолютно не относится. Где я рассуждал обо все этом в ИСО фотонов? Я ведь четко сказал:"летят два фотона...", следовательно я нахожусь в другой ИСО. И рассуждения веду с точки зрения этой ИСО. (Как-то не подумал, что это надо явно оговаривать)

-- Вс окт 17, 2010 23:05:51 --

PapaKarlo
И еще одно замечание. Предположим, что мы решили синхронизировать часы по Эйнштейну но не световым сигналом, а звуковым. Попробуйте при таком варианте синхронизации связать СО с телом, движущимся со скоростью звука.

[PapaKarlo]

Так, давайте еще раз. Исходя из контекста

Alex.sto в сообщении #360879 писал(а):

Ну и наверно классический вопрос - если связать ИСО с фотоном в рамках СТО...

vicont в сообщении #362937 писал(а):

При том способе синхронизации часов, который принят в СТО...

в котором обсуждается вопрос, сформулируем сначала несколько тезисов:

1) для сопоставления событий и моментов времени наблюдатель использует часы (элемент системы отсчета); эти часы локальны: а) наблюдателю; б) событию; это свойство часов неизменно при изменяющихся показаниях часов; без каких-либо дальнейших предположений использование часов в других условиях (например, использование локальных часов для определения моментов времени нелокальных событий или использование движущихся часов) не определено и потому некорректно;

2) без особых ограничений общности мы принимаем, что наблюдатель, используемые им в соответствии с п.2 часы и тело отсчета находятся в одной пространственной точке (в некоторых рассуждениях кинематического характера между этими тремя сущностями можно даже поставить знак равенства, не забывая в целом об отличиях) и, таким образом, неподвижны (по отношению к наблюдателю $\equiv$ по отношению к телу отсчета);

3) для синхронизации часов принята т.н. эйнштейновская процедура синхронизации; эта процедура дает критерий для проверки синхронизированности часов, упомянутых в пп.1-2; к движущимся по отношению к наблюдателю (к системе отсчета наблюдателя) эта процедура неприменима;

4) Дальнейшие рассуждения проводятся в рамках СТО. Заметим, что этот пункт включает в себя и расширяет предыдущие, вводя, в частности, некоторые дополнительные постулаты (известные как первый и второй постулат СТО); вместе с тем, только из пп. 1-3, вообще говоря, не вытекают все постулаты и выводы СТО. В частности, принимается постулат, в соответствии с которым скорость света ("скорость фотонов") одинакова во всех ИСО.

5) Для упрощения рассуждений и без ущерба для рассматриваемых вопросов ограничиваемся рассмотрением ИСО.

Теперь вернемся к аргументации vicont и рассмотрим её в соответствии с контекстом и с приведенными тезисами.

vicont в сообщении #362937 писал(а):

При том способе синхронизации часов, который принят в СТО, в СО связанной с фотоном не удастся синхронизировать часы.

Как уже указано, сама идея связать ИСО с фотонами противоречит пп.1-4. Однако определение эйнштейновского способа синхронизации часов (пп. 1-3) не связано с вторым постулатом СТО. Вывод о невозможности синхронизации часов без принятия п.4 необоснован; после принятия п.4 теряет смысл (в силу п.3).

vicont в сообщении #363122 писал(а):

Ну вот, у каждого фотона есть часы и они пытаются их синхронизировать при помощи светового сигнала. Часы вполне неподвижны относительно друг друга.

Невозможность ситуации проистекает из пп.1-4.

vicont в сообщении #363122 писал(а):

Допустим, мы наблюдаем за всем этим из другой ИСО. Часы у нас синхронизированы.

Противоречит п.3.

Мы можем исходить из предположения, что часы синхронизированы в СО, где фотоны покоятся (на время "забыв" о п.4), однако мы не можем ничего предполагать о синхронизированности этих часов в другой ИСО.

vicont в сообщении #363122 писал(а):

И мы просто сравниваем показания часов нашей системы с показаниями часов фотонов.

Некорректное действие - см. п.3.

vicont в сообщении #363122 писал(а):

Собственно самый тривиальный перекос в синхронизации часов двух ИСО при эйнштейновской процедуре синхронизации.

Перекоса нет - перекос "обнаружен" в ситуации, несовместимой с эйнштейновской процедурой синхронизации (см. п.3).

vicont в сообщении #363122 писал(а):

Я ведь четко сказал:"летят два фотона...", следовательно я нахожусь в другой ИСО. И рассуждения веду с точки зрения этой ИСО. (Как-то не подумал, что это надо явно оговаривать)

Оговаривать явно - полезно; тогда сразу будет видно противоречие рассуждения предпосылкам (п.3).

vicont в сообщении #363122 писал(а):

Для того, чтобы сделать вывод об одинаковости скорости света в любой ИСО нужно принять два произвольных предположения (то биш постулата)...
В изложенном мною по крайней мере допущение о справедливости принципа относительности не требуется. Если уменьшение требуемого количества произвольных допущений является усложнением, тогда вы и в самом деле правы.

vicont в сообщении #362937 писал(а):

Летят два фотона по одной прямой в одном направлении. Задний посылает переднему световой сигнал. Этот сигнал никогда не достигнет своей цели.

1) Предположим, что в Вашем рассуждении не требуется. На каком основании Вы делаете вывод "сигнал никогда не достигнет своей цели"?

2) Уменьшение требуемого количества постулатов может быть и усложнением. Но в данном случае дело не в упрощении/усложнении - дело (с моей точки зрения) во внутренней противоречивости Ваших рассуждений.

vicont в сообщении #363122 писал(а):

PapaKarlo в сообщении #363077 писал(а):

Любое же рассуждение о координатной скорости и промежутках времени между пространственно разделенными событиями (опять же - в рамках СТО) до синхронизации часов смысла не имеет.

Об этом рассуждать до синхронизации часов бессмысленно вообще в любой теории, а не только в СТО.

Тогда какой смысл в этом сообщении?

Если я правильно понимаю, идея сообщения была привести рассуждения, показывающие невозможность некоторой процедуры синхронизации. Рассуждения опираются на использование в том числе временнЫх промежутков. Т.е. по Вашей оценке - являются бессмысленными. Таким образом, объяснение невозможности некоторой СО привлекает бессмысленные рассуждения. О чем я и написал ранее.

vicont в сообщении #363122 писал(а):

Предположим, что мы решили синхронизировать часы по Эйнштейну но не световым сигналом, а звуковым. Попробуйте при таком варианте синхронизации связать СО с телом, движущимся со скоростью звука.

Такое построение, видимо, будет ущербным: окажутся невозможными некоторые ИСО - те, о которых Вы говорите (движущиеся со скоростью звука по отношению к среде, в которой звук распространяется).

Однако что доказывает такое рассуждение? Что реально возможный наблюдатель, находящийся на движущемся со скоростью $M$ летательном аппарате, окажется "без подходящей кинематики". Причина - неудачный выбор определенных физических процедур, вызванный тем, что скорость звука, независимая от движения источника, увы, не обладает той универсальностью (доказано на практике), которая постулируется для света: скорость света одинакова во всех ИСО.

Это рассуждение вовсе не обосновывает принципиальную невозможность движущейся со скоростью $M$ ИСО, хотя бы потому, что построение таких ИСО осуществимо на практике. Вместе с тем второй постулат СТО подтверждается опытом, потому проистекающая из него невозможность построения ИСО, связанной "с фотоном", оказывается равно согласованной с положениями СТО, так и с опытными данными.

(Оффтоп)

vicont в сообщении #363122 писал(а):

рассмотрите к чему стремится угол между временными осями двух ИСО, когда их относительная скорость стремится к скорости света.

Гиперболический тангенс этого угла стремится к единице (минус единице - в зависимости от того, как отсчитывать угол). Но какое отношение это имеет к обсуждаемому вопросу?

[Munin]

Alex.sto в сообщении #362885 писал(а):

Можете привести ссылку на статью где эта тема хорошо раскрыта ?

Грубо говоря, Вайнберг "Квантовая теория поля", где-то в первом томе.

-- 18.10.2010 19:13:51 --

Alex.sto в сообщении #362885 писал(а):

Так же интересно было бы узнать почему в качестве ИСО нельзя брат СО связанную с фотоном ?

СО - это тело отсчёта, плюс измерительные приборы - часы и линейки, - которыми измеряются расстояния до тела отсчёта, и промежутки времени. Эти приборы должны двигаться так же, как и тело. А часы и линейки запустить со скоростью фотона нельзя. Это объяснение эквивалентно тому, которое дал PapaKarlo, хотя чтобы показать это, нужна некоторая простая математика. Если эту математику знать, вопрос о том, почему нельзя в качестве ИСО брать систему координат, связанную с фотоном, и так будет очевидным.

[vicont]

PapaKarlo в сообщении #363191 писал(а):

1) для сопоставления событий и моментов времени наблюдатель использует часы (элемент системы отсчета); эти часы локальны: а) наблюдателю; б) событию; это свойство часов неизменно при изменяющихся показаниях часов; без каких-либо дальнейших предположений использование часов в других условиях (например, использование локальных часов для определения моментов времени нелокальных событий или использование движущихся часов) не определено и потому некорректно;

А вам наблюдателя не жалко? Представляете как быстро ему придется носиться между точками пространства, в которых события происходят? А если в этой СО два события одновременны, то ему разорваться придется? А часам, которые этот наблюдатель будет таскать с собой плохо не станет? Уж сказали бы, что в каждой точке пространства размещен наблюдатель с часами, и эти наблюдатели неподвижны друг относительно друга. И задача этих наблюдателей записывать показания своих часов, одновременные событию...
Одни часы это, разумеется, элемент системы отсчета. Но одним экземпляром часов вы ведь не сможете обойтись.

PapaKarlo в сообщении #363191 писал(а):

2) без особых ограничений общности мы принимаем, что наблюдатель, используемые им в соответствии с п.2 часы и тело отсчета находятся в одной пространственной точке (в некоторых рассуждениях кинематического характера между этими тремя сущностями можно даже поставить знак равенства, не забывая в целом об отличиях) и, таким образом, неподвижны (по отношению к наблюдателю по отношению к телу отсчета);

А телу отсчета мы обычно приписываем координаты 0,0,0. Таким образом без особых ограничений общности мы можем пространственные координаты событий выкинуть в мусорную корзину, поскольку они все будут одинаковы. Тело отсчета ведь всегда в одной точке с наблюдателем....

PapaKarlo в сообщении #363191 писал(а):

3) для синхронизации часов принята т.н. эйнштейновская процедура синхронизации; эта процедура дает критерий для проверки синхронизированности часов, упомянутых в пп.1-2; к движущимся по отношению к наблюдателю (к системе отсчета наблюдателя) эта процедура неприменима;

Только дает критерий для проверки? А кто же их синхронизировал до того, как вы решили проверить их синхронность? А если проверили, а они не синхронны, что делать будете?
Я в своей СО синхронизировал неподвижные относительно меня часы (при помощи армии других наблюдателей). А после этого дал им указание, в момент времени, когда на их часах будет 0, выставить на часах другой СО, движущейся относительно моей, оказавшихся в данной точке пространства, показания в соответствии с формулой преобразования временной координаты. (наблюдатель $x выставит на часах другой СО показание $t') Вопрос, окажутся ли часы этой другой СО синхронными в соответствии с эйнштейновкой процедурой синхронизации?

PapaKarlo в сообщении #363077 писал(а):

vicont в сообщении #362937 писал(а):

При том способе синхронизации часов, который принят в СТО, в СО связанной с фотоном не удастся синхронизировать часы.
Рассмотрим такую гипотетическую ситуацию. Летят два фотона по одной прямой в одном направлении. Задний посылает переднему световой сигнал. Этот сигнал никогда не достигнет своей цели. Т.е промежуток времени "туда" будет равен бесконечности.

Интересно, на каком основании Вы делаете подобный вывод?

Я наблюдаю следующую картину (гипотетически, разумеется) в своей ИСО. Фотон по ходу своего движения испускает световой импульс другому фотону. Скорость этого другого фотона в моей СО равна $c. Скорость светового сигнала не зависит от скорости источника, следовательно его скорость тоже будет $c. Разность скоростей фотона и сигнала будет равна $c-c=0. Итак, этот сигнал достигнет своей цели (по часам моей СО) за интервал времени, равный бесконечности, т.е. никогда. А вы можете привести пример, когда в одной ИСО временной интервал между событиями равен бесконечности, в другой ИСО временной интервал между теми же событиями равен конечной величине?

PapaKarlo в сообщении #363191 писал(а):

Как уже указано, сама идея связать ИСО с фотонами противоречит пп.1-4. Однако определение эйнштейновского способа синхронизации часов (пп. 1-3) не связано с вторым постулатом СТО. Вывод о невозможности синхронизации часов без принятия п.4 необоснован; после принятия п.4 теряет смысл (в силу п.3).

Как я уже указывал, весь пункт 4 принимать целиком абсолютно необязательно.

PapaKarlo в сообщении #363191 писал(а):

Тогда какой смысл в этом сообщении? Если я правильно понимаю, идея сообщения была привести рассуждения, показывающие невозможность некоторой процедуры синхронизации. Рассуждения опираются на использование в том числе временнЫх промежутков. Т.е. по Вашей оценке - являются бессмысленными. Таким образом, объяснение невозможности некоторой СО привлекает бессмысленные рассуждения. О чем я и написал ранее.

Для выполнения процедуры синхронизации необходимо определить временной интервал между событием посылки сигнала и событием возвращения сигнала. Этот интервал определяется при помощи одних часов, т.е. события не являются пространственно разделенными. А вот для оценки этого интервала я опирался на временные промежутки, измеренные не в СО фотонов. Так что никакой бессмыслицы нет.

PapaKarlo в сообщении #363191 писал(а):

Такое построение, видимо, будет ущербным: окажутся невозможными некоторые ИСО - те, о которых Вы говорите (движущиеся со скоростью звука по отношению к среде, в которой звук распространяется).

Видимо, построение, использующее световой сигнал в качестве синхроимпульса, оказалось ущербным. Оказались невозможными некоторые ИСО - те, которые мы обсуждаем, связанные с фотонами.

PapaKarlo в сообщении #363191 писал(а):

Однако что доказывает такое рассуждение? Что реально возможный наблюдатель, находящийся на движущемся со скоростью летательном аппарате, окажется "без подходящей кинематики". Причина - неудачный выбор определенных физических процедур, вызванный тем, что скорость звука, независимая от движения источника, увы, не обладает той универсальностью (доказано на практике), которая постулируется для света: скорость света одинакова во всех ИСО.

Вот про универсальность, фундаментальность и типа того не надо. Это уже философия. А доказывает это то, что можем мы разогнать часы, линейки, наблюдателя до скорости синхронизирующего сигнала или не можем не имеет значения. Не это является причиной невозможности построить СО. Какая бы скорость синхронизирующего сигнала ни была, построить СО, движущуюся с этой скоростью не получится. (Все это отностится к эйнштейновкой процедуре синхронизации часов.)

PapaKarlo в сообщении #363191 писал(а):

Это рассуждение вовсе не обосновывает принципиальную невозможность движущейся со скоростью ИСО, хотя бы потому, что построение таких ИСО осуществимо на практике.

А кто говорит о принципиальной невозможности? Но для того, чтобы это сделать надо синхронизацию по другому провести. А вы уверены, что при использовании другой процедуры синхронизации не исчезнет невозможность связать СО с фотоном?

[Munin]

vicont в сообщении #363372 писал(а):

Уж сказали бы, что в каждой точке пространства размещен наблюдатель с часами, и эти наблюдатели неподвижны друг относительно друга... Но одним экземпляром часов вы ведь не сможете обойтись.

Можно обойтись и одним наблюдателем, и одними часами, только уже после построения теории. Например, наблюдатель может наблюдать удалённые события издалека, оптически, и просто учитывать (правильно учитывать) временн'ую задержку на приход луча света. Так стандартно поступают в астрономии. В физике частиц вообще измерительные приборы намного больше той области пространства, в которой происходят интересные события, и производятся преобразования систем отсчёта, так что там "наблюдатели" вообще мысленные и условные.

vicont в сообщении #363372 писал(а):

Я в своей СО синхронизировал неподвижные относительно меня часы (при помощи армии других наблюдателей). А после этого дал им указание, в момент времени, когда на их часах будет 0, выставить на часах другой СО, движущейся относительно моей, оказавшихся в данной точке пространства, показания в соответствии с формулой преобразования временной координаты. (наблюдатель $x$ выставит на часах другой СО показание $t'$) Вопрос, окажутся ли часы этой другой СО синхронными в соответствии с эйнштейновкой процедурой синхронизации?

Да.

vicont в сообщении #363372 писал(а):

Скорость этого другого фотона в моей СО равна $c$. Скорость светового сигнала не зависит от скорости источника, следовательно его скорость тоже будет $c$. Разность скоростей фотона и сигнала будет равна $c-c=0$.

Вы забываете о том, что скорость - вектор. Разность двух векторов, равных по модулю, может быть не равна нулю.

vicont в сообщении #363372 писал(а):

Вот про универсальность, фундаментальность и типа того не надо. Это уже философия.

Нет, это элементарная математика. Ей надо научиться, если хотите понимать чего-нибудь в теоретической физике (хотя бы на уровне того, что такое закон природы).

vicont в сообщении #363372 писал(а):

А вы уверены, что при использовании другой процедуры синхронизации не исчезнет невозможность связать СО с фотоном?

Уверены, поскольку эта невозможность не связана с процедурой синхронизации (а связана с другими свойствами СО и фотонов, а на процедуре синхронизации только наглядно проявляется).

[vicont]

Munin в сообщении #363382 писал(а):

Да.

В таком случае утверждениеPapaKarlo

PapaKarlo в сообщении #363191 писал(а):

к движущимся по отношению к наблюдателю (к системе отсчета наблюдателя) эта процедура неприменима;

является некоректным, поскольку возможно провести синхронизацию часов одной ИСО из другой ИСО.

Munin в сообщении #363382 писал(а):

Вы забываете о том, что скорость - вектор. Разность двух векторов, равных по модулю, может быть не равна нулю.

Нет, не забываю. Просто таковы условия задачи, что вектора скорости фотона и синхронизирующего сигнала равны (и по модулю, и по направлению. Это я на всякий случай уточнил)

Munin в сообщении #363382 писал(а):

Нет, это элементарная математика. Ей надо научиться, если хотите понимать чего-нибудь в теоретической физике (хотя бы на уровне того, что такое закон природы).

С точки зрения элементарной математики модули скоростей звука и света связаны посредством константы. И ни одна из них не имеет преимущества перед другой.
А то давайте порассуждаем, что фундаментальнее - температура тройной точки воды или абсолютный ноль. Захватывающая дискуссия получится. Монахи с чертями на кончике иглы будут нервно курить в углу.

[Munin]

vicont в сообщении #363411 писал(а):

Просто таковы условия задачи, что вектора скорости фотона и синхронизирующего сигнала равны (и по модулю, и по направлению. Это я на всякий случай уточнил)

В таком случае эта задача некорректна. Слушайте, изучение псевдоевклидовой геометрии занимает максимум неделю. Чего вы столько маетесь?

vicont в сообщении #363411 писал(а):

С точки зрения элементарной математики модули скоростей звука и света связаны посредством константы.

Неверно. Посредством системы отсчёта среды, и константы.

[PapaKarlo]

vicont в сообщении #363372 писал(а):

А вам наблюдателя не жалко?..

и дальнейшие Ваши рассуждения. Очень жаль, что Вы сваливаетесь на безосновательную иронию вместо того, чтобы обратить внимание на слова без каких-либо дальнейших предположений, хотя я их специально для Вас выделил.

vicont в сообщении #363372 писал(а):

vicont в сообщении #362937 писал(а):

При том способе синхронизации часов, который принят в СТО, в СО связанной с фотоном не удастся синхронизировать часы.Рассмотрим такую гипотетическую ситуацию. Летят два фотона по одной прямой в одном направлении. Задний посылает переднему световой сигнал. Этот сигнал никогда не достигнет своей цели. Т.е промежуток времени "туда" будет равен бесконечности.

PapaKarlo в сообщении #363077 писал(а):

Интересно, на каком основании Вы делаете подобный вывод?

Я наблюдаю следующую картину (гипотетически, разумеется) в своей ИСО. Фотон по ходу своего движения испускает световой импульс другому фотону. Скорость этого другого фотона в моей СО равна $c$. Скорость светового сигнала не зависит от скорости источника, следовательно его скорость тоже будет $c$.

Понятно: Вы делаете вывод на основании т.н. второго постулата СТО. Заметьте, что определение процедуры синхронизации Эйнштейн ввёл до этого постулата; процедура синхронизации не использует этот постулат. Что, собственно, я и хотел показать Вам моим вопросом и Вашим ответом: невозможность связать ИСО с фотоном не проистекает из процедуры синхронизации часов.

Оставьте эйнштейновскую процедуру синхронизации и уберите постулаты СТО, вернувшись к абсолютности времени классической механики. Построение ИСО, связанной с движущимся со скоростью света телом будет вполне возможно.

vicont в сообщении #363372 писал(а):

Какая бы скорость синхронизирующего сигнала ни была, построить СО, движущуюся с этой скоростью не получится.

Вы невнимательно читаете то, что я написал? Повторю еще раз:

PapaKarlo в сообщении #363191 писал(а):

Это рассуждение вовсе не обосновывает принципиальную невозможность движущейся со скоростью $M$ ИСО, хотя бы потому, что построение таких ИСО осуществимо на практике.

Попутно - вопрос к Вам: Вы считаете, что выбор скорости синхронизирующего сигнала что-либо меняет в плане возможности построения ИСО?

vicont в сообщении #363372 писал(а):

А кто говорит о принципиальной невозможности? Но для того, чтобы это сделать надо синхронизацию по другому провести.

Ваше рассуждение аналогично следующему: "невозможно измерить расстояние по прямой, потому что мы пользуемся кривыми линейками. Нет-нет, принципиально это возможно - надо взять прямые линейки; но мы же хотим показать, что если взять кривые линейки, то это измерение невозможно..."

Я ведь написал:

PapaKarlo в сообщении #363191 писал(а):

неудачный выбор определенных физических процедур

vicont в сообщении #363372 писал(а):

А вы уверены, что при использовании другой процедуры синхронизации не исчезнет невозможность связать СО с фотоном?

Да. Ведь Вы сами ответили на этот вопрос:

vicont в сообщении #363372 писал(а):

Скорость светового сигнала не зависит от скорости источника, следовательно...

и т.д. - см. выше.

vicont в сообщении #363411 писал(а):

В таком случае утверждение PapaKarlo

PapaKarlo в сообщении #363191 писал(а):

к движущимся по отношению к наблюдателю (к системе отсчета наблюдателя) эта процедура неприменима;

является некоректным, поскольку возможно провести синхронизацию часов одной ИСО из другой ИСО.

Вы путаете. Посмотрите внимательно, о неприменимости чего написал я, и о возможности чего написали Вы. Потом найдите хотя бы одно различие.

vicont в сообщении #363411 писал(а):

С точки зрения элементарной математики модули скоростей звука и света связаны посредством константы.

А с точки зрения физики есть более существенное отличие. Порассуждайте на тему, с какой скоростью распространяется звук в летящем самолете. И с какой - свет.

На остальное (и на некоторые эти вопросы) Вам уже ответил Munin.

[vicont]

PapaKarlo в сообщении #363460 писал(а):

и дальнейшие Ваши рассуждения. Очень жаль, что Вы сваливаетесь на безосновательную иронию вместо того, чтобы обратить внимание на слова без каких-либо дальнейших предположений, хотя я их специально для Вас выделил.

За иронию приношу Вам свои извинения.

PapaKarlo в сообщении #363460 писал(а):

Оставьте эйнштейновскую процедуру синхронизации и уберите постулаты СТО, вернувшись к абсолютности времени классической механики. Построение ИСО, связанной с движущимся со скоростью света телом будет вполне возможно.

Упс.... И каким образом процедура синхронизации часов принятая в СТО (синхронизация при помощи световых сигналов) может привести к абсолютному времени? Это надо было бы расписать подробнее и с формулами. Надеюсь Вы не считаете, что абсолютность физического времени в классической механике независима от процедуры синхронизации часов?

PapaKarlo в сообщении #363460 писал(а):

Попутно - вопрос к Вам: Вы считаете, что выбор скорости синхронизирующего сигнала что-либо меняет в плане возможности построения ИСО?

Разумеется меняет.

PapaKarlo в сообщении #363460 писал(а):

Ваше рассуждение аналогично следующему: "невозможно измерить расстояние по прямой, потому что мы пользуемся кривыми линейками. Нет-нет, принципиально это возможно - надо взять прямые линейки; но мы же хотим показать, что если взять кривые линейки, то это измерение невозможно..."

Понятно на мою необоснованную иронию Вы решили ответить своей необоснованной иронией. Разные процедуры синхронизации часов (в том числе и отличающиеся только скоростью синхронизирующего сигнала) приводят к построению разных систем координат. И я говорил исключительно о той конкретной процедуре, которая принята в СТО, и исключительно в рамках этой самой СТО. (Прочитайте название темы.) А Вы начали обсуждать более общий вопрос, о принципиальной возможности или невозможности построения такой СО (любые теории, любые процедуры синхронизации). Причем съехали на эту более общую тему после того как я вам задал вопрос насчет звуковой синхронизации. Так вот, если в некоей теории принята исключительно процедура синхронизации часов звуком, то в рамках этой теории Вы не сможете связать СО с телом, движущимся со скоростью звука. Ваше замечание, что это мол просто неудачная процедура, а практически СО с таким телом удается связать, не является контраргументом, поскольку чтобы это осуществить, требуется выйти за рамки теории (изменить процедуру синхронизации часов). И эти СО будут уже другим типом СО.
Аналогия прямая. В СТО принята синхронизация часов исключительно световыми сигналами.

PapaKarlo в сообщении #363460 писал(а):

Цитата:

vicont в сообщении #363372 писал(а):А вы уверены, что при использовании другой процедуры синхронизации не исчезнет невозможность связать СО с фотоном?

Да. Ведь Вы сами ответили на этот вопрос:

Цитата:

vicont в сообщении #363372 писал(а):Скорость светового сигнала не зависит от скорости источника, следовательно...

и т.д. - см. выше.

Упс... Неужели все процедуры синхронизации часов основаны на обмене световыми сигналами?

PapaKarlo в сообщении #363460 писал(а):

Вы путаете. Посмотрите внимательно, о неприменимости чего написал я, и о возможности чего написали Вы. Потом найдите хотя бы одно различие.

А вы случайно не путаете критерий синхронности часов с самой процедурой синхронизации? Вы написали именно о процедуре.
А даже если и о проверке синхронности часов. Нигде не оговорено, что показания часов может снимать исключительно неподвижный относительно них наблюдатель. Это вполне могут сделать и наблюдатели из другой СО, оказавшиеся в соответствующие моменты времени в точках пространства где произошли события, по которым проверяют синхронность часов в этой СО.

[Munin]

vicont в сообщении #363778 писал(а):

Разные процедуры синхронизации часов (в том числе и отличающиеся только скоростью синхронизирующего сигнала) приводят к построению разных систем координат.

Не обязательно. Очень многие процедуры синхронизации эквивалентны между собой.

vicont в сообщении #363778 писал(а):

В СТО принята синхронизация часов исключительно световыми сигналами.

Нет. В СТО принят некоторый класс эквивалентности процедур синхронизации. Синхронизация световыми сигналами принадлежит этому классу, и часто используется для иллюстрации.

[vicont]

Munin в сообщении #363876 писал(а):

Не обязательно. Очень многие процедуры синхронизации эквивалентны между собой.

Munin в сообщении #363876 писал(а):

Нет. В СТО принят некоторый класс эквивалентности процедур синхронизации. Синхронизация световыми сигналами принадлежит этому классу, и часто используется для иллюстрации.

Благодарю за поправку. Я имел в виду именно различные классы процедур синхронизации, когда говорил о различных процедурах синхронизации.

[PapaKarlo]

vicont в сообщении #363778 писал(а):

И каким образом процедура синхронизации часов принятая в СТО (синхронизация при помощи световых сигналов) может привести к абсолютному времени? Это надо было бы расписать подробнее и с формулами. Надеюсь Вы не считаете, что абсолютность физического времени в классической механике независима от процедуры синхронизации часов?

По моим представлениям в классической физике абсолютность времени выражается одним из соотношений, описывающих преобразования Галилея, а именно: $t'=t$, где $t$ и $t'$ - моменты времени одного и того же события, измеренные часами, движущимися с произвольной скоростью относительно друг друга. Разумеется, эти часы должны быть однократно синхронизированы, но вид процедуры синхронизации особой роли в абсолютности времени в классической механике значения не имеет. Пусть это будет процедура, принятая в СТО и примененная (как и следует из описания процедуры) к двум взаимно неподвижным часам. Далее после синхронизации одни из часов приведены в движение (разумеется, предполагается, что приведение в движение не оказывает на часы разрушающего действия). С точки зрения классической механики часы будут по-прежнему синхронизирваны, что и выражается вышеприведенной формулой.

В СТО это не так.

vicont в сообщении #363778 писал(а):

Понятно на мою необоснованную иронию Вы решили ответить своей необоснованной иронией. Разные процедуры синхронизации часов (в том числе и отличающиеся только скоростью синхронизирующего сигнала) приводят к построению разных систем координат. И я говорил исключительно о той конкретной процедуре, которая принята в СТО, и исключительно в рамках этой самой СТО.

Хорошо, оставим иронию. Давайте коротко обсудим эйнштеновскую процедуру синхронизации, чтобы не было разночтений. Сначала - выдержки из работы Эйнштейна 1905 г.:

Цитата:

§ 1. Определение одновременности

Пусть имеется координатная система, в которой справедливы уравнения механики Ньютона. Для отличия от вводимых позже координатных систем и для уточнения терминологии назовем эту координатную систему «покоящейся системой».
...
Если в точке А пространства помещены часы,
...
...общее для А и В «время» ... можно установить, вводя определение, что «время», необходимое для прохождения света из А в В, равно «времени», требуемому для прохождения света из В в А.
...
Часы в А и В будут идти, согласно определению, синхронно, если

$$t_B-t_A=t'_A-t_B$$

...
Таким образом, пользуясь некоторыми (мысленными) физическими экспериментами, мы установили, что нужно понимать под синхронно идущими, находящимися в различных местах покоящимися часами...
...
Существенным является то, что мы определили время с помощью покоящихся часов в покоящейся системе; будем называть это время, принадлежащее к покоящейся системе, «временем покоящейся системы».


§ 2. Об относительности длин и промежутков времени

Дальнейшие соображения опираются на принцип относительности и на принцип постоянства скорости света. Мы формулируем оба принципа следующим образом...
(Далее следуют формулировки двух постулатов - PK)

Хочу обратить Ваше внимание на следующие моменты:

Э.1) В §1 Эйнштейн дает формулировку, которая теперь называется "эйнштейновская процедура синхронизации";
Э.2) эта процедура никоим образом не опирается на понятие "скорость" чего бы то ни было;
Э.3) в конце §1 Эйнштейн подчеркивает, что формулировка касается часов, неподвижных в рассматриваемой ("покоящейся") ИСО;
Э.4) Эйнштейн подчеркивает, что указанная процедура синхронизации позволяет с помощью синхронизированных часов определить моменты времени разноместных событий для одной ("покоящейся") системы, ничего не утверждая об использовании таких часов в другой ИСО;
Э.5) лишь в §2 Эйнштейн вводит постулаты, упоминая, что на эти постулаты опираются дальнейшие соображения.

Теперь Вам вопросы для размышления (ответы, разумеется, приветствуются):

1) эквивалентна ли формулировка "связать ИСО $K$ с некоторым телом $X$" формулировке "тело $X$ принимается в качестве тела отсчета для ИСО $K$"?
2) справедливо ли, что тело отсчета $X$ неподвижно в связанной с ним ИСО $K$?
3) справедливо ли, что при обсуждении эйнштейновской процедуры синхронизации часов рассматривается лишь одна ИСО, причем синхронизируемые часы неподвижны в этой ИСО?
4) справедливо ли, что формулировка "ИСО $\Phi$ связана с фотоном $\varphi$" влечет за собой утверждение "фотон $\varphi$ неподвижен в связанной с ним ИСО $\Phi$"?
5) если 4 несправедливо, как с Вашей точки зрения следует понимать утверждение "ИСО $\Phi$ связана с фотоном $\varphi$"?
6) если 4 справедливо, то что в формулировке эйнштейновской процедуры синхронизации и предпосылках, приведенных Эйнштейном, на которых основывается эта формулировка, позволяет сделать вывод, что свет, испущенный из места положения одних неподвижных в ИСО $\Phi$ часов, никогда не достигнет других неподвижных в ИСО $\Phi$ часов?

В данном случае речь уже не идет о том, что утверждение "ИСО $\Phi$ связана с фотоном $\varphi$" противоречит СТО в целом; речь идет о том, можно ли выявить несовместимость этого утверждения и формулировки эйнштейновской процедуры синхронизации. Иначе: достаточно ли формулировки эйнштейновской процедуры синхронизации и предпосылок, приведенных Эйнштейном, на которых основывается эта формулировка, для вывода о невозможности связать ИСО с фотоном.

vicont в сообщении #363778 писал(а):

Неужели все процедуры синхронизации часов основаны на обмене световыми сигналами?

Задавая Вам вопрос, на каком основании Вы посчитали, что в рассматриваемой ситуации свет не достигнет вторых часов, и комментируя Ваш ответ, я подчеркнул, что основанием для такого вывода является утверждение

vicont в сообщении #363372 писал(а):

Скорость светового сигнала не зависит от скорости источника...

и что это утверждение не имеет отношения к эйнштейновской процедуре синхронизации часов.

Отсюда следует вывод, что Ваше объяснение невозможности связать ИСО с фотоном как минимум опирается на постулат о скорости светового сигнала. Напомню, что в эйнштейновской формулировке процедуры синхронизации нет ни слова о скорости. Поэтому второй вывод: невозможность не связана с выбранной процедурой синхронизации.

Эйнштейновская процедура предполагает неподвижность источника; не требует никаких предположений о связи скорости света с движением источника (даже каких-либо предположений о зависимости длительности движения света вдоль некоторого пространственного промежутка или о зависимости показания часов в моменты испускания и приема света от движения источника не требуется). Более того, неподвижность источника синхронизирующего сигнала допускает любые предположения об упомянутой зависимости от движения источника и сохранение возможности процедуры синхронизации в выбранной ИСО. Противоречия возникнут лишь при принятии 1-го и 2-го постулатов СТО, о чем и шла речь.

PapaKarlo в сообщении #363460 писал(а):

vicont в сообщении #363411 писал(а):

В таком случае утверждение PapaKarlo

PapaKarlo в сообщении #363191 писал(а):

к движущимся по отношению к наблюдателю (к системе отсчета наблюдателя) эта процедура неприменима;

является некоректным, поскольку возможно провести синхронизацию часов одной ИСО из другой ИСО.

Вы путаете. Посмотрите внимательно, о неприменимости чего написал я, и о возможности чего написали Вы. Потом найдите хотя бы одно различие.

vicont в сообщении #363778 писал(а):

А вы случайно не путаете критерий синхронности часов с самой процедурой синхронизации? Вы написали именно о процедуре.

Я не утверждал, что "невозможно провести синхронизацию часов одной ИСО из другой ИСО", (хотя это действительно невозможно - с точки зрения СТО; вообще, формулировка "проведение синхронизации ... из другой ИСО" неудачна и допускает множество толкований; лучше формулировать "проведение синхронизации часов для (некоторой) ИСО"); я утверждал иное - см. выше п. Э.3. Более того, пример с "синхронизированными" в одной ИСО часами, некоторые из которых - хотя бы двое - движутся в этой ИСО, Эйнштейн рассматривает в §2 работы 1905 г., показывая, что в другой ИСО (в которой эти двое часов неподвижны) для них уже не будет выполняться критерий синхронизации. Так что Вы все же что-то перепутали, сделав вывод о противоречии эйнштейновского определения (я его лишь повторил) применимости эйнштейновской процедуры синхронизации лишь к неподвижным часам возможности пересчитать показания движущихся часов с помощью ПЛ. Никакого противоречия в моих утверждениях нет.

vicont в сообщении #363778 писал(а):

Нигде не оговорено, что показания часов может снимать исключительно неподвижный относительно них наблюдатель.

Но формулировка эйнштейновской процедуры синхронизации явным образом оговаривает неподвижность часов, для которых проверяется критерий синхронизированности (или проводится процедура синхронизации).

vicont в сообщении #363778 писал(а):

Это вполне могут сделать и наблюдатели из другой СО, оказавшиеся в соответствующие моменты времени в точках пространства где произошли события, по которым проверяют синхронность часов в этой СО.

Могут, разумеется. Но пользы от такого действия мало: см. §2 работы Эйнштейна. Синхронизировать часы можно лишь для одной системы отсчета, в другой ИСО часы могут оказаться несинхронизированными.

Впрочем, к невозможности связать ИСО с фотоном это уже не имеет отношения.

vicont в сообщении #364103 писал(а):

И, следовательно, зависимость длины тела от скорости не должна зависеть от скорости сигнала, с помощью которого были синхронизированы часы.

Совершенно верно, не должна. "Зависимость" (математическая) лоренцовского сокращения имеется лишь от некоторой константы, которая определяет соотношения между движущимися объектами; эти соотношения иначе формулируют приблизительно так: "окружающий нас мир хорошо моделируется пространством Минковского" или "окружающий нас мир хорошо моделируется гиперболической хроноструктурой". Константа имеет размерность скорости; построение системы отсчета, движущейся со скоростью, равной этой константе, оказывается в такой модели (СТО) невозможным. А о синхронизации часов при такой последовательности построения теории можно говорить и после формулировки этих утверждений и выводов.

(Оффтоп)

vicont в сообщении #363778 писал(а):

За иронию приношу Вам свои извинения.

Извинения - коль они приненесены, - разумеется, принимаются, хотя в данном случае они излишни: Вы ведь ничего предосудительного не сделали. Мое сожаление касалось лишь того, что Вы не обратили (по моему представлению) внимание на некоторую мою фразу; иначе Ваши иронические возражения просто не были бы сделаны, вот и все.

[vicont]

Munin в сообщении #363294 писал(а):

СО - это тело отсчёта, плюс измерительные приборы - часы и линейки, - которыми измеряются расстояния до тела отсчёта, и промежутки времени. Эти приборы должны двигаться так же, как и тело. А часы и линейки запустить со скоростью фотона нельзя.

А, собственно говоря, зачем что-то запускать? Давайте посмотрим определение секунды.

Цитата:

Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Мы фотон эспользуем в качестве эталона времени. Так что фотон уже сам по себе является часами.
А что такое эталон длины? Это некоторый способ "зафиксировать" две точки пространства, расстояние между которыми мы и используем в качестве эталона. Совершенно необязательно, чтобы эти точки были соединены чем либо вещественным. Так что два фотона, летящих в одном направлении, вполне могут быть таким эталоном в СО фотона. Т.е. линейкой.