Относительность одновременности

[Dachn]

А для луча света время будет$ S_2/C$

[Rishi]

Dachn

Цитата:

Есть позиция, события на двух объектах считать одновременными, если информация о событиях со скоростью света дойдет до приемника одновременно. Такая позиция имеет полное право на существование

О, вот это мысль.
На мой взгляд проблема относительности одновременности в физике в значительной степени надумана.
Человек разумный проделав ряд экспериментов понял, что скорость света конечна (и то ведь не так уж и давно). Поэтому мы всегда можем зная расстояния до объектов и зная скорость распространения информации понять какие события произошли раньше, а какие позже.
Но физика насколько я знаю занимается изучением поведения физических объектов, а не изучающих их разумных субъектов. А вот физические объекты не имеют ни малейшего понятия о скорости распространения информации, они не ставят экспериментов, ничего не высчитывают и не пытаются рассуждать за другого как несчастные разновозрастные близнецы. И реагируют физические объекты на окружающую обстановки именно так, как Вы и сказали. Электрону дела нет синхронизировали мы какие-то там часы в ИСО, к которой его приписали или нет. Его реакция будет не на событие, а на имеющуюся в точке его присутствия информацию об этом событии. В природе не существует никакого механизма синхронизации часов (это что касается электродинамики) и если мы в физическую модель природы вставляем то, чего в ней нет, то получаем в лучшем случае имитационную модель в духе системы Птолемея.
Классическая физика на том и проиграла, что измерить-то скорость света измерили, но в физической модели (в частности в преобразованиях имени Галилея) этого не учли.

[EvilPhysicist]

Rishi в сообщении #466182 писал(а):

На мой взгляд проблема относительности одновременности в физике в значительной степени надумана.

Проблема. В современной физике нету проблем с относительностью. Они есть только, скажем так, у некоторых людей в интернетах и не только.

Rishi в сообщении #466182 писал(а):

Но физика насколько я знаю занимается изучением поведения физических объектов, а не изучающих их разумных субъектов

На сколько я знаю, в физике понятия субъект и объект в том смысле который использовали вы нет вообще. И физика изучает движение материи.

Rishi в сообщении #466182 писал(а):

А вот физические объекты не имеют ни малейшего понятия о скорости распространения информации

Ну если мы будем считать их не разумными и не живыми, то это очевидно. Тем не менее они подчиняются всем физическим законам.

Rishi в сообщении #466182 писал(а):

В природе не существует никакого механизма синхронизации часов

В природе, если иметь в виду всё, что не сделано человеком, часов вообще не существует. Но понятно только к чему вы это.

Rishi в сообщении #466182 писал(а):

Классическая физика на том и проиграла, что измерить-то скорость света измерили, но в физической модели (в частности в преобразованиях имени Галилея) этого не учли.

Физика не могла проиграть потому что она не играла. И собственно не для кого не секретом было то, что у всякой физической теории есть границы применимости. Так что врят-ли стоило так удивляться тому, что есть ситуации, для которых преобразования Галилея не верны.

[Rishi]

anik
Ценю Ваше упорство, но не совсем понятно чего Вы хотите добиться.
Не могли бы Вы кратко сформулировать цель данной дискуссии.

Что касается синхронизации часов так это только космонавт может что-то там учесть.
Физический объект ничего учесть не может и будет реагировать на пришедшую к нему информацию о событии.
Посмотрите что пишет в первой работе 1905 года Эйнштейн: " Желая определить время событий, мы могли бы, конечно, удовлетвориться тем, что заставили бы некоторого наблюдателя, находящегося с часами в начале координат, сопоставлять соответствующее положение стрелки часов с каждым световым сигналом, идущим к нему через пустоту и дающим знать о регистрируемом событии. Такое сопоставление связано, однако. с тем неудобством, известным нам из опыта, что оно не будет независимым от местонахождения наблюдателя... " То есть он для удобства описания предлагает уйти от того, что и существует в природе, то есть от учета задержки, а в общем случае и искажения информации в связи с быстрым относительным движением физических объектов. Но если мы даже и синхронизируем какие-то часы по Эйнштейну, а потом будем наблюдать их издали, то получим тот же результат, мы увидим, что они идут несинхронно. И только обладая абстрактным мышлением (а не наблюдая удаленные часы) мы может прийти к выводу, что после синхронизации часы будут идти синхронно.
Но физические объекты абстрактным мышлением не обладают.

EvilPhysicist

Цитата:

Проблема. В современной физике нету проблем с относительностью. Они есть только, скажем так, у некоторых людей в интернетах и не только.

Почитайте у Пуанкаре, Эйнштейна, там про эту проблему написано.

Цитата:

На сколько я знаю, в физике понятия субъект и объект в том смысле который использовали вы нет вообще. И физика изучает движение материи.

Материя - это из философии. Физика занимается физическими объектами и средами.

Цитата:

В природе, если иметь в виду всё, что не сделано человеком, часов вообще не существует. Но понятно только к чему вы это.

У меня все написано, если в природе нет синхронизации часов, то физическая модель в которой эта синхронизация есть будет не адекватной.

[ASH]

Rishi в сообщении #466200 писал(а):

Почитайте у Пуанкаре, Эйнштейна, там про эту проблему написано.

А зачем их читать? Прошло уже 100 лет... Вы же не изучаете классическую механику по "Началам натурфилософии" Ньютона.

[EvilPhysicist]

Rishi в сообщении #466200 писал(а):

Почитайте у Пуанкаре, Эйнштейна, там про эту проблему написано.

Присоединяюсь к ASH, это уже немножко не современная физика.

Rishi в сообщении #466200 писал(а):

Материя - это из философии. Физика занимается физическими объектами и средами.

Ничего подобного. Всем студентам в любом нормальном ВУЗе говорят, что физика изучает движение материи. Материя это всё, что можно зарегистрировать. Движение материи - изменение её параметров со временем. Время, вообще говоря, любой изменяющийся параметр.

Rishi в сообщении #466200 писал(а):

У меня все написано, если в природе нет синхронизации часов, то физическая модель в которой эта синхронизация есть будет не адекватной.

Значит у вас написано не правильно. Эта модель адекватна и проверена.

[Dachn]

Цитата:

EvilPhysicist пишет
Проблема. В современной физике нету проблем с относительностью. Они есть только, скажем так, у некоторых людей в интернетах и не только.

Так точно. На спутниках GPS часики не подкручивают. Подкручивают частоту.

[Rishi]

Dachn в сообщении #466215 писал(а):

Цитата:

EvilPhysicist пишет
Проблема. В современной физике нету проблем с относительностью. Они есть только, скажем так, у некоторых людей в интернетах и не только.

Так точно. На спутниках GPS часики не подкручивают. Подкручивают частоту.

Часы - это просто название эталона темпа хода времени, которым может быть любой периодический процесс.

[Someone]

С.Мальцев в сообщении #466097 писал(а):

Как всегда, совершенно неправильно. Вы таки все посты, или только мои по диагонали просматриваете?

Чёрт, Вы хоть поняли мой текст? Я всего лишь исключил ускорение из Вашего описания ситуации № 5, предполагая, что наблюдатель со штангой уже движется с нужной скоростью. Вы вообще плохо формулируете задачи, о чём Вам уже писали (не только я), и упоминание ускорения в этой задаче создаёт ненужные альтернативы в понимании текста. О способе измерения времени прохождения сигнала я вообще ничего не писал. Упоминание наручного хронометра означает лишь то, что промежуток времени измеряется по часам той ИСО, в которой наблюдатель со штангой покоится.

С.Мальцев в сообщении #466097 писал(а):

Всё работает автоматически, синхронизация разнесенных часов отпадает

Это иллюзия. Предполагая, что сигнал от фотодатчиков распространяется в обе стороны с одинаковой скоростью, Вы неявно подразумеваете определённую синхронизацию часов.

[С.Мальцев]

Someone в сообщении #466225 писал(а):

Чёрт, Вы хоть поняли мой текст?

Да понял, понял. И чего Вы так забеспокоились и распереживались?

Someone в сообщении #466225 писал(а):

Я всего лишь исключил ускорение из Вашего описания ситуации № 5, предполагая, что наблюдатель со штангой уже движется с нужной скоростью.

Не только.

Someone в сообщении #466225 писал(а):

О способе измерения времени прохождения сигнала я вообще ничего не писал.

Да? Вы зачем-то нацепили (вторые) часы на anikа и расположили его у задней законцовки штанги, тем самым предполагая наличие первых часов на передней законцовке, по которым еще необходимо синхронизировать вторые (anikа) часы. Тем самым, максимально усложнив задачу.

Someone в сообщении #466225 писал(а):

Вы вообще плохо формулируете задачи, о чём Вам уже писали (не только я)

А вот anik, для которого они, собственно, и были сформулированы, совершенно другого мнения о моих вопросах:

anik в сообщении #465776 писал(а):

Уважаемый С.Мальцев! Мне очень понравились Ваши вопросы.

хотя и ответы дал неверные.

Someone в сообщении #466225 писал(а):

упоминание ускорения в этой задаче создаёт ненужные альтернативы в понимании текста.

Какие альтернативы? В чем Вы здесь-то узрели крамолу? По мне, так самые обычные вопросы, при рассмотрении различных, теоретически возможных, ситуаций.
Вы, видимо, полагаете, что некоторые из перечисленных пяти ситуаций, даже теоретически невозможны?
И каким тогда образом, Вы собираетесь рассматривать независимость скорости света от скорости приемника, не рассмотрев именно такую ситуацию, где как раз однозначно рассматривается именно та самая независимость? Или Вы полагаете, что ускорение штанги может каким-либо образом повлиять на неизменность регистрируемой скорости света?

Ну что же давайте проверим. Итак, ситуация 5:

С.Мальцев в сообщении #465758 писал(а):

Вы и космонавт (с фонариком) сначала покоитесь друг относительно друга. Затем Вы вместе со штангой ускоряетесь и инерционно движетесь в направлении от космонавта с фонариком, и еще раз производите замеры.

После ускорения штанги до $V=0,5c$ при $K=\sqrt{1-V^2}=0,866$, штанга длиной в 1 св. сек., должна сократиться до:

$L'=L\sqrt{1-V^2}=0,866$ св. сек.

с точки зрения наблюдателей покоящейся ИСО космонавта с фонариком. В таком случае, расстояние от фотодатчиков до таймера теперь составляет:

$L_{(1)}'=L_{(2)}'= \frac{L'}{2}=0,433$ св. сек.

Поскольку космонавт в данном случае остается неподвижным, свет от его фонарика распространяется изотропно, и лучу света приходится догонять штангу. После достижения первого датчика, свет от фонарика и сигнал по проводам (при желании, можете провода поменять на, скажем, оптический кабель, луч лазера или радиосигнал) идут параллельно к таймеру:

$T_{(1)}=\frac{L_{(1)}'}{C-V}=0,866$ сек.

по часам космонавта с фонариком, и таймер начинает свой отсчет. Еще через 0,866 сек. по часам космонавта с фонариком и отсчетом таймера:

$T_{(1)}'= T_{(1)}\sqrt{1-V^2}=0,75$ сек.

свет попадает на второй фотодатчик, откуда посылается сигнал на таймер. Теперь сигнал движется навстречу таймеру, и дойдет до таймера за:

$T_{(2)}=\frac{L_{(1)}'}{C+V}=0,289$ сек.

по часам космонавта с фонариком, а таймер отсчитает еще:

$T_{(2)}'= T_{(2)}\sqrt{1-V^2}=0,25$ сек.

Таким образом, общий отсчет таймера должен составить:

$T'= T_{(1)}'+T_{(2)}'= 1$ сек.

Что, собственно, и требовалось доказать. Причем, мы не только рассмотрели распространение света и сигналов, но и убедились в том, что при некоторых условиях, т.е. при возникающих эффектах СТО (сокращение масштаба и замедление времени), описываемых формулами преобразований Лоренца, действительно, регистрируемая скорость света не зависит от скорости приемника и всегда равна $c$.
Кроме того, полагаю, что, опираясь на приведенное решение, anik теперь запросто сможет рассчитать показания таймера и в ситуации 4.

Уважаемый Someone, всё же поясните свою позицию, на кой ляд Вам понадобилось переиначивать условия данной задачи и принципиально отказываться от ускорений? Что Вас конкретно не устраивает в данном решении? Неужели полученный результат?

[EvilPhysicist]

Rishi в сообщении #466220 писал(а):

Часы - это просто название эталона темпа хода времени, которым может быть любой периодический процесс.

Дак да. И к чему это.

И кто-нибудь мне может объяснить что тут сейчас вообще обсуждают? Потому что со стороны смотрится это всё нелепо.

[Dachn]

Цитата:

СМальцев пишет
После ускорения штанги до $V=0,5c$ при $K=\sqrt{1-V^2}=0,866$, штанга длиной в 1 св. сек., должна сократиться до:
$L'=L\sqrt{1-V^2}=0,866$ св. сек.

Прошу пояснить, что такое К и почему при $V=0,5C$ сокращение 0,866 св. сек.?

[С.Мальцев]

EvilPhysicist в сообщении #466319 писал(а):

И кто-нибудь мне может объяснить что тут сейчас вообще обсуждают? Потому что со стороны смотрится это всё нелепо.

Сначала обсуждалась одновременность событий. Затем, нахождение центра расширяющейся сферы света от вспышки в каждой из ИСО.
В моем представлении, если оппонент не признает скорость света как фундаментальную физическую постоянную, то какой смысл в дальнейших попытках доказательств и объяснений различных следствий, при диаметрально противоположных взглядах на первопричину?
Собственно, с моей точки зрения, прежде чем бросаться в полемику с очередным опровергателем СТО по какому-либо частному случаю, либо возникающему эффекту при движении, полагаю, что совсем нелишне сначала определить ту конкретную причину, благодаря которой и появляется желание опровержения СТО.
Как правило, достаточно выяснения его мнения по основополагающему вопросу – является ли скорость света константой? И именно для этого и был предложен тест с рассмотрением различных ситуаций.
А далее, либо скорость света принимается оппонентом за константу, тогда неизбежно приходится принять и преобразования Лоренца, что приводит к пониманию тех самых эффектов, опровержение которых и вызвало полемику, либо не принимается.
Тогда начинаются (со стороны опровергателя) необоснованные обвинения экспериментаторов и наблюдателей в неверных подходах (и/или невысокой точности) при регистрации скорости света, как и обвинение всего научного сообщества в некомпетенции, что и должно заканчиваться, в моем понимании, вполне справедливым и неминуемым баном.

Не исключена и такая возможность, что даже при признании скорости света константой, желание опровержения СТО вызвано попросту некоторым недопониманием каких-либо нюансов следствий преобразований Лоренца. Вот только в таком случае, полагаю, появляется поле для конструктивных дискуссий, с реальной возможностью прихода к единому мнению в результате полемики.

По-моему так. Или имеются возражения?

Dachn в сообщении #466329 писал(а):

Цитата:

СМальцев пишет
После ускорения штанги до $V=0,5c$ при $K=\sqrt{1-V^2}=0,866$, штанга длиной в 1 св. сек., должна сократиться до:
$L'=L\sqrt{1-V^2}=0,866$ св. сек.

Прошу пояснить, что такое К

$K$ – коэффициент сокращений, обратный $\Gamma$ (Гамма) при $C=1$

$\Gamma=\frac{1}{\sqrt{1-V^2}}$

т.е. величине, показывающей во сколько раз должны произойти сокращения. В моем представлении, гораздо более удобно пользоваться именно коэффициентом $K$, т.к. именно коэффициент, а не разы, непосредственно входит в различные формулы. Хотя, математически нет никакой разницы, кроме постоянного изменения действий деления на умножение и обратно.
А кроме того, именно коэффициент $K$ хорошо согласуется с тригонометрическими функциями.

Dachn в сообщении #466329 писал(а):

почему при $V=0,5C$ сокращение 0,866 св. сек.?

Потому, что именно такое сокращение масштаба и замедление времени приводят, с одной стороны, к неизменности регистрируемой скорости света, а с другой стороны, точно соответствуют увеличению (наблюдаемому замедлению) собственного времени «жизни» ускоренных частиц, регистрируемого при многочисленных наблюдениях. Так что, тут всё строго.

[EvilPhysicist]

С.Мальцев, спасибо что разъяснили.

С.Мальцев в сообщении #466390 писал(а):

достаточно выяснения его мнения по основополагающему вопросу – является ли скорость света константой?

Дак давайте выясним! anik, вот ответьте нам: по-вашему, скорость света постоянна в любых инерциальных системах отсчёта?
И кстати, если вы не ответите на этот вопрос - то нарушите правила данного форума. И я думаю, модераторы будут не на вашей стороне. Так что потрудитесь дать ответ или объяснение почему вы не можете дать ответ в следующем своём сообщении.

[anik]

С.Мальцев в сообщении #466283 писал(а):

Someone в сообщении #466225 писал(а):
упоминание ускорения в этой задаче создаёт ненужные альтернативы в понимании текста.

Я согласен с Вашими возражениями Someone по поводу ускорения. Просто для того, чтобы штанга начала двигаться, должна же была она когда-то ускориться. Эти места с ускорениями я просто опустил, как несущественные с точки зрения рассматриваемой задачи.