Результаты опыта Хафеле-Китинга противоречат СТО

[petrovich1964]

Сорок лет назад был проведён эксперимент Хафеле-Китинга. Традиционно считают, что результаты этого эксперимента подтвердили теорию относительности "с паразительной точностью".

Предлагаю иное мнение, основанное строго на позициях теории относительности.

J.C.Hafele и R.E.Keating в своей статье написали, что наблюдатель смотрящий на Северный полюс сверху увидит, что наземные часы, вследствии вращения Земли движутся быстрее чем часы на самолёте летящему навстречу движению Земли, т.е. на Запад. Поэтому часы самолёта летящего на встречу вращения Земли будут идти быстрее. Это без гравитационного изменения, чисто по кинематике. У гг Хафеле и Китинга вышло что часы самолёта оттикают больше времени чем наземные часы за счёт кинематики на 96 нс.
Чтобы не усложнять, не будем рассматривать маршрут того самолёта, а упростим, ведь нас интересует чисто теория.
Примерно так считали Хафеле и Китинг. Самолёт летит на Запад по широте 31 градуса, со скоростью 218 м/с. (данные из Википедии)
Протяжённость маршрута по этой широте составляет 34312.556 км.
Наблюдатель в центре Земли считает что аэродромные часы двигаются со скоростью 397.14 м/с , а самолёт двигается со скоростью 179.14 м/с.
Соотвтетственно время полёта на часах самолёта составит
157397.045871531 с , а на аэродроме часы покажут
157397.045871421 с.
Разница составит 110 нс. Часы самолёта отсчитали больше. (что примерно равно расчётам Хафеле-Китинга, которые считали более подробно для полёта своего самолёта и получили 96 нс.)

Однако предложу другой расчёт в строгом соответствии со СТО.

Знаю, что наблюдатель на поверхности Земли находится не в ИСО. Однако.
Возьмём ИСО для которой центр Земли двигается со скоростью равной скорости вращения поверхности Земли на данной широте. В этой ИСО всегда есть точка земной поверхности которая на миг неподвижна (Представьте что Земля катится по некой прямой). И вот из такой мгновенно неподвижной точки, для которой наша ИСО является МСИСО (мгновенно сопутствующей ИСО), летит самолёт до некой другой точки Земли, из А в Б. В мгновенно неподвижной точке А наземные часы. Показания часов самолёта и наземных в этот миг одинаковы, например ноль. Самолёт летит по дуге которая "перекатывается" по прямой.

За секунду полёта самолёт удалился от точки старта в нашей ИСО (назовём эту точку А1, на рис. перекрестье) на 218 м, а наземные часы удалятся на расстояние меньше 2 см , в точку ИСО А2. Часы самолёта пересекая точку Б покажут некое время .
По часам Земли самолёт долетит от А до Б за 1 секунду земного времени. Возьмём, грубо, что скорость Земли при этом в ИСО была 0.03 м/с. Тогда в ИСО прошло 1,0000000000000000000050069252522 секунды
Тогда на часах самолёта летящего со скоростью 218 м/с пройдёт 0,99999999999973561209868742948924 - то есть меньше чем на часах Земли.
Разделим длину 31-ой параллели на218 м, и узнаем сколько секунд по часам Земли лететь самолёту вокруг света, умножим на время проходящее на часах самолёта при пролёте А-Б = 218 м, и получим 157397,04587151801915289215573779
А по наземным часам прошло больше времени 157397.0458715596 с
Эти показания часов в этой точке одинаковы для любых инерциальных и не инерциальных наблюдателей во Вселенной, потому что реальность не двоится. В рассматриваемой ИСО часы самолёта показали в точке Б меньшее значение времени, чем наземные часы в точке А2.
Обратите внимание, что когда самолёт достиг точки Б, Земля повернулась на 1/n оборота. Эта часть оборота Земли соответствует прошедшему времени.
В это же время другие самолёты, в других частях этой параллели, летящие на запад, точно также пролетают над своими точками А и Б.

И точно также показания часов самолёта в точке А равны нулю, а в точке Б точно такое же время как и на первом самолёте.
Чем меньший интервал времени мы берём тем ближе наземные часы к состоянию инерциального покоя. И время на двигающихся часах течёт медленнее чем на наземных часах. Поэтому считаю оправданным считать часы на Земле настолько инерциальными, чтобы это не влияло на расчёты.

На Земле считают что самолёт пролетит по 31-ой параллели расстояние 34312.556 км за 157397.0458715596 с
В следствии замедления времени на борту самолёта его часы покажут
157397.0458715180 с
разница в 41,61 нс, и эта разница с другим знаком - часы самолёта отсчитали меньше.

Наблюдатель в самолёте, считает что его часы идут с нормальной скоростью без замедления. Но каждый метр 31-ой широты под ним сокращён в длину. Поэтому для него путь составил 34312.555999990928175158689547763 км и соответственно его часы за этот путь отсчитают 157397,0458715180 с , то есть точно такие же показания на его часах будут в момент приземления на аэродроме, как и по расчёту наблюдателя на Земле.

Теперь посчитаем сколько времени пройдёт на часах самолёта, после кругосветного путешествия, в ИСО в которой центр Земли неподвижен. Для наблюдателя из центра Земли, двигающийся метр на 31-ой параллели сокращён. И для наблюдателя из центра Земли длина параллели составляет 34312.555999969893496166912911504 км.
Скорость самолёта для ИСО центр-Земли 179,14000000017256443311528924724
Соответственно аэродром приближается к самолёту со скоростью 217,99999999982743556688471075276
По часам ИСО центр-Земли до приземления самолёта на аэродроме пройдёт 157397,04587154612214753099745797 с. Что составит по часам самолёта всё то же значение 157397,0458715180

Вывод часы самолёта летящего на запад, то есть навстречу движению Земли, согласно теории относительности, в части касающейся кинематики, то есть в части замедления времени от движения, должны отстать от наземных часов. Однако мы знаем что результаты эксперимента показали, что двигающиеся навстречу Земле часы стали идти быстрее. (Ещё раз напомню, что гравитационное замедление времени нас в рассматриваемом вопросе не интересовало.)

[Someone]

Ерунду Вы считаете. Часы измеряют длину мировой линии, по которой они движутся, и эта длина - одна и та же, как её ни считай. Это обеспечивается чисто математически, без участия какой либо физики. Если Вы получаете другой результат, значит, считаете неправильно. Или Вы верите, что доказали противоречивость арифметики? В данном случае Вы просто запутали себя чересчур сложной процедурой расчёта, в которой сами ничего не понимаете. И не надейтесь, что я буду в этом разбираться.

Вообще, предмета обсуждения здесь нет.

[petrovich1964]

Someone в сообщении #562945 писал(а):

Ерунду Вы считаете. Часы измеряют длину мировой линии,

Часы измеряют время. А мировая линия это линия на диаграмме Минковского, нечто умозрительное. Можно нарисовать диаграмму где время будет линией, но при этом само существование времени никем до сих пор не доказано.
Я не доказывал противоречивость арифметики, я показал, что у Хафеле и Китинга логическая ошибка.
В самом деле, если взять двух наблюдателей движущихся относительно друг друга, то каждый из них прав, что чужие часы идут медленнее. И от того что есть третий наблюдатель для которого один наблюдатель движется быстрее другого - ничего не изменится.
Для каждого наблюдателя движущиеся часы пройдя некоторое расстояние, расстояние измеренное его метром, покажут меньшее время по сравнению с его собственными. А наблюдатель движущихся часов скажет что его, нормально идущие часы не успели оттикать больше времени, по причине что прошли меньшее расстояние в его метрах.

[EvilPhysicist]

petrovich1964 в сообщении #562978 писал(а):

Часы измеряют время. А мировая линия это линия на диаграмме Минковского, нечто умозрительное.

Мировая линия это множество точек пространства времени, где побывало тело. Её длину можно измерить, что и делают часы.

petrovich1964 в сообщении #562978 писал(а):

но при этом само существование времени никем до сих пор не доказано.

А вы что же его не видите?

petrovich1964 в сообщении #562978 писал(а):

Я не доказывал противоречивость арифметики, я показал, что у Хафеле и Китинга логическая ошибка.

И мысль о том, что ошибка у вас, вас конечно же не посещала. Видимо как и мысль о том, что очень много народу, кроме вас, смотрела результаты их измерений и искало ошибки и не нашло.

petrovich1964 в сообщении #562978 писал(а):

В самом деле, если взять двух наблюдателей движущихся относительно друг друга, то каждый из них прав, что чужие часы идут медленнее

Чёй-то?!

[rustot]

petrovich1964 в сообщении #562978 писал(а):

В самом деле, если взять двух наблюдателей движущихся относительно друг друга, то каждый из них прав, что чужие часы идут медленнее

сравнить они их смогут лишь однажды. а в остальное вресмя могут только что-то предполагать

а если все пространство усеять часами, двигающимися навстречу друг другу, то часы синхронизированные в одной системе отсчета _изначально_ рассинхронизированы в другой, представьте что их синхронизировали радиосигналом, делая поправку на расстояние от центра синхронизации и скорость радиосигнала, в другой системе отсчета другие расстояния между часам и поправка введена неверно

то есть из другой системы отсчета мы будем наблюдать не синхронно идущие часы, но идущие медленнее. мы будем наблюдать рассинхронизированные друг с другом часы

[Someone]

petrovich1964 в сообщении #562978 писал(а):

В самом деле, если взять двух наблюдателей движущихся относительно друг друга, то каждый из них прав, что чужие часы идут медленнее.

Давайте Вы нам подробно расскажете, что это значит: "чужие часы идут медленнее". Каким образом Вы эти часы сравниваете?
Я подозреваю, что Вы просто не понимаете, о чём говорите.

[petrovich1964]

Someone в сообщении #563091 писал(а):

petrovich1964 в сообщении #562978 писал(а):

В самом деле, если взять двух наблюдателей движущихся относительно друг друга, то каждый из них прав, что чужие часы идут медленнее.

Давайте Вы нам подробно расскажете, что это значит: "чужие часы идут медленнее". Каким образом Вы эти часы сравниваете?
Я подозреваю, что Вы просто не понимаете, о чём говорите.

Это значит, что когда мои часы показали одну секунду, другие часы показали меньше секунды.
Например, скорость движущихся часов 218 м/с. Значит когда они преодолеют расстояние в 218 метров, мои часы покажут одну секунду, и нам остаётся сделать фотографию движущихся часов в момент пересечения ими отметки 218-го метра. Эта фотография будет выглядеть одинакова во всех системах отсчёта во Вселенной.

-- Пн апр 23, 2012 20:43:13 --

rustot в сообщении #563086 писал(а):

petrovich1964 в сообщении #562978 писал(а):

В самом деле, если взять двух наблюдателей движущихся относительно друг друга, то каждый из них прав, что чужие часы идут медленнее

то есть из другой системы отсчета мы будем наблюдать не синхронно идущие часы, но идущие медленнее. мы будем наблюдать рассинхронизированные друг с другом часы

Я рад, что Вы со мной согласны.

[rustot]

petrovich1964 в сообщении #563143 писал(а):

Я рад, что Вы со мной согласны.

вы наверное меня неправильно прочитали, мы будем видеть НЕ часы идущие медленнее. мы будем видеть часы которые отставали от наших изначально, с момента их синхронизации.

когда мы встретились с объектом X в одной точке, наши с ним часы показывали одинаковое время. далее я вижу цепочку часов которые отстают от часов объекта X, заранее отстают, мне известен процесс их неправильной, с моей точки зрения, синхронизации. видя сотые пролетающие мимо меня часы, отстающие от моих на секунду, я знаю что они и от часов X тоже отстают и всегда отставали на секунду. отсюда я могу посчитать что часы X по прежнему идут с моими одинаково.

тонкое это дело - сверять удаленные часы. если X пошлет для сверки со мной радиосигнал, то какую поправку на задержку радиосигнала принимать, мою или с точки зрения X? результат то разный получится

rustot в сообщении #563157 писал(а):

Эти показания часов в этой точке одинаковы для любых инерциальных и не инерциальных наблюдателей во Вселенной

для любых находящихся в той же точке. для удаленных наблюдателей вообще 'одновременность' понятие неопределенное, в том числе одновременность наблюдения этих часов. единственное что они могут сверить удаленно - часы, находящиеся в одной точке, причем только на больше-меньше-равно но не с каким-то эталоном, находящимся в другой точке

[Someone]

petrovich1964 в сообщении #563143 писал(а):

Например, скорость движущихся часов 218 м/с.

Откуда Вы знаете, что скорость именно такая? Как Вы её измерили?

[Someone]

petrovich1964 в сообщении #563143 писал(а):

Эта фотография будет выглядеть одинакова во всех системах отсчёта во Вселенной.

Безусловно, после того, как Вы её сделаете, показания часов на фотографии будут одинаковыми для всех, кто будет её смотреть ("будет выглядеть одинаково во всех системах отсчёта" - это вряд ли; впрочем, это зависит от того, что понимать под "одинаково"; если речь идёт только о показаниях сфотографированных на ней часов, то да). Правда, разные наблюдатели будут по-разному трактовать выбор момента съёмки.

Вообще-то, я хотел напомнить Вам, что в СТО ситуация симметричная. Мы ведь можем рассмотреть ситуацию с точки зрения наблюдателя, движущегося вместе с часами. Рассуждая точно так же, как Вы, он придёт к выводу, что это Ваши часы "идут медленнее". Которые из них на самом деле идут медленнее?

Правильный вывод состоит в том, что никакие из этих двух инерциальных часов не идут медленнее. У нас нет инвариантного (не зависящего от произвольных допущений) способа сравнить ход часов, движущихся относительно друг друга.

Инвариантное сравнение часов возможно только в случае, когда они находятся в одном месте. Как в "парадоксе" близнецов: часы находились в одном месте, мы сравнили их показания, потом часы разошлись, попутешествовали, снова встретились в одном месте, и мы вторично сравнили их показания. Результат сравнения в СТО можно вычислять в любой системе отсчёта, результат будет одинаковый. Это совпадение обеспечивается чисто математически и никак не зависит от физики. Но ведь надо уметь вычислять, соблюдая все математические правила...

[petrovich1964]

rustot в сообщении #563157 писал(а):

когда мы встретились с объектом X в одной точке, наши с ним часы показывали одинаковое время. далее я вижу цепочку часов которые отстают от часов объекта X, заранее отстают, мне известен процесс их неправильной, с моей точки зрения, синхронизации. видя сотые пролетающие мимо меня часы, отстающие от моих на секунду, я знаю что они и от часов X тоже отстают и всегда отставали на секунду. отсюда я могу посчитать что часы X по прежнему идут с моими одинаково.

Вы ошибаетесь. Когда Вы видите цепочку часов ИСО объекта Х, то к Вам приближаются часы которые показывают большее время чем ваши часы, и каждые следующие приближающиеся часы показывают всё большее значение времени, чем те которые уже пролетели мимо Вас. И все эти часы идут медленее чем Ваши собственные, или все те которые неподвижны относительно Вас. Так следует из преобразований Лоренца.

-- Вт апр 24, 2012 00:45:30 --

Someone в сообщении #563182 писал(а):

Откуда Вы знаете, что скорость именно такая? Как Вы её измерили?

Это риторический вопрос? Или дурака валяние?

Someone в сообщении #563222 писал(а):

Вообще-то, я хотел напомнить Вам, что в СТО ситуация симметричная. Мы ведь можем рассмотреть ситуацию с точки зрения наблюдателя, движущегося вместе с часами. Рассуждая точно так же, как Вы, он придёт к выводу, что это Ваши часы "идут медленнее". Которые из них на самом деле идут медленнее?

Не надо напоминать, это ещё склероз у меня не отнял.
Согласно ТО медленнее для наблюдателя идут те часы которые двигаются относительно наблюдателя. И согласно ТО нет единого, есть всё относительное. Нет абсолютной системы отсчёта, из которой можно посмотреть и сказать какие часы идут на самом деле медленнее.

Someone в сообщении #563222 писал(а):

Но ведь надо уметь вычислять, соблюдая все математические правила...

Что и сделано в первом посте.

Результаты эксперимента Хафеле-Китинга противоречат теории относительности. Нравится ли это или не нравится кому-либо. Кто хочет оспорить мои расчёты или логику, пусть это сделает. Если у него это получится, буду всемерно благодарен.

-- Вт апр 24, 2012 00:47:17 --

Someone в сообщении #563222 писал(а):

Правильный вывод состоит в том, что никакие из этих двух инерциальных часов не идут медленнее. У нас нет инвариантного (не зависящего от произвольных допущений) способа сравнить ход часов, движущихся относительно друг друга.

Я Вам уже привёл способ с фотографией. Могу предложить и другие способы.

[Someone]

petrovich1964 в сообщении #563253 писал(а):

Вы ошибаетесь. Когда Вы видите цепочку часов ИСО объекта Х, то к Вам приближаются часы которые показывают большее время чем ваши часы, и каждые следующие приближающиеся часы показывают всё большее значение времени, чем те которые уже пролетели мимо Вас.

И, таким образом, наглядно видно, что часы движущейся ИСО, пролетающие мимо меня, идут быстрее моих неподвижных часов. Они ведь синхронизированы в той, движущейся, ИСО, то есть, показывают одно и то же время.

petrovich1964 в сообщении #563253 писал(а):

Это риторический вопрос? Или дурака валяние?

Нет, это абсолютно серьёзный вопрос. И постарайтесь ответить на него абсолютно серьёзно.

petrovich1964 в сообщении #563253 писал(а):

Согласно ТО медленнее для наблюдателя идут те часы которые двигаются относительно наблюдателя.

Вы только что наглядно показали прямо противоположное. Хотя вывод сделали неправильный: непосредственно видно, что синхронизированные (и, следовательно, показывающие одно и то же время) движущиеся часы опережают неподвижные, причём, опережение растёт со временем, а Вы твердите, что они идут медленнее. Вы просто догматически повторяете слова, прочитанные в учебнике, и совершенно не думаете при этом. А в учебнике предполагается другой способ сравнения часов.

Я хочу, чтобы Вы поняли, что существует только один инвариантный способ сравнения часов, и он требует, чтобы сравниваемые часы находились в одном месте. Если же часы находятся в разных местах и движутся относительно друг друга, то инвариантного способа сравнения нет.

petrovich1964 в сообщении #563253 писал(а):

Что и сделано в первом посте.

Там написан бред.

petrovich1964 в сообщении #562471 писал(а):

Разделим длину 31-ой параллели на218 м, и узнаем сколько секунд по часам Земли лететь самолёту вокруг света, умножим на время проходящее на часах самолёта при пролёте А-Б = 218 м, и получим 157397,04587151801915289215573779
А по наземным часам прошло больше времени 157397.0458715596 с

Если Вы хотите посчитать разницу в показаниях часов на самолёте и на Земле в описанной Вами ситуации, используя выбранную Вами ИСО, то Вы должны написать уравнения движения тех и других часов, а для вычисления отсчитанного теми и другими часами времени воспользоваться интегралом, поскольку в этой ИСО часы движутся вовсе не с постоянной скоростью, причём, в определённый промежуток времени земные часы движутся более чем вдвое быстрее самолёта. Поэтому то, что Вы насчитали - это чушь собачья.

Это относится и к последующим Вашим рассуждениям.

[petrovich1964]

Someone в сообщении #563261 писал(а):

Вы просто догматически повторяете слова, прочитанные в учебнике, и совершенно не думаете при этом. А в учебнике предполагается другой способ сравнения часов.

Здесь логическая ошибка.

Someone в сообщении #563261 писал(а):

И, таким образом, наглядно видно, что часы движущейся ИСО, пролетающие мимо меня, идут быстрее моих неподвижных часов.

И здесь логическая ошибка.
Навстречу Вам идёт цепочка людей, несут на помойку сломавшиеся часы. У первого в руках ходики с показанием 12:00, у второго 13:00, и так далее. Вы сделаете вывод, что эти часы идут и идут быстрее ваших часов?

Someone в сообщении #563261 писал(а):

существует только один инвариантный способ сравнения часов, и он требует, чтобы сравниваемые часы находились в одном месте.

Больше по телефону точное время не узнавайте.

Someone в сообщении #563261 писал(а):

сли Вы хотите посчитать разницу в показаниях часов на самолёте и на Земле в описанной Вами ситуации, используя выбранную Вами ИСО, то Вы должны

Не указывайте какой метод верен, а какой нет. Выше я увидел у Вас несколько логических ошибок, так что веры на слово к вашим дальнейшим рассуждениям у меня не возникает.

Someone в сообщении #563261 писал(а):

в этой ИСО часы движутся вовсе не с постоянной скоростью, причём, в определённый промежуток времени земные часы движутся более чем вдвое быстрее самолёта. Поэтому то, что Вы насчитали - это чушь собачья.

Классические близнецы. Один летит в ракете, а другой отдыхает дома. Есть масса ИСО в которых дом движется быстрее ракеты. Почему тогда близнец путешественник оказывается моложе?

[EvilPhysicist]

petrovich1964 в сообщении #563309 писал(а):

Почему тогда близнец путешественник оказывается моложе?

Потому что "длинна" их мировых линий разная.

И таки докажите, что

petrovich1964 в сообщении #562978 писал(а):

если взять двух наблюдателей движущихся относительно друг друга, то каждый из них прав, что чужие часы идут медленнее

[petrovich1964]

EvilPhysicist в сообщении #563386 писал(а):

Потому что "длинна" их мировых линий разная.

Где, для кого? В абсолютной системе отсчёта? Для Господа Бога?
Или не поняли вопроса? Тогда разъясняю - для брата домоседа его брат путешественник моложе. несмотря на то что есть ИСО в которой он сам движется быстрее чем брат-путешественник. Это понятно? Тогда если это справедливо для близнецов, то почему двигающиеся часы покажут большее время чем наземные?

EvilPhysicist в сообщении #563386 писал(а):

И таки докажите, что

Это следует из уравнений Лоренца. Вы с ними не согласны? Доказывайте, что они не верны.