Абсолютное время

[tasfinder]

Преамбула: в некотором занимательном фантастически-производственном романе рассказывается про некоторое сообщество разумных существ путешествующих по разным мирам. Миры разные, и попадаются даже такие в которых время течет заметно быстрее или медленнее. Можно предполагать что такие миры движутся с большой скоростью относительно Земли или находятся в большой гравитационной яме, например в центре галактики. Но упоминается, что у каждого путешественника есть гаджет который показывает правильное (какое то системное) время, что конечно удобно для общения. Потому что до обеда он работает на Альдебаране, после обеда у него свои дела на Сириусе, а в шесть баня с другом на Тау Кита.
Возникает сразу два вопроса - теоретического и практического плана.
С теоретической точки зрения все выглядит вроде более менее ясно. Выбираем какую-то "абсолютную" ИСО, например связанную с Солнцем и привязываем к ней какое то "абсолютное", например московское время. Разбросаем в окрестном космосе часы неподвижные относительно Солнечной системы и синхронизируем их по московскому времени. Тогда пролетая на каком нибудь космическом корабле мимо опорных точек мы должны будем видеть что наши "правильные" часы будут спешить относительно обычных корабельных часов, но их показания будут совпадать с показаниями часов на опорных точках показывающих московское время в разных концах галактики.
Для часов находящихся выше и ниже в гравитационном потенциале наверное тоже можно ввести математически строгое определение одновременности событий по местному и "московскому" времени, ну если хорошо подумать.
Но вот с практической, с инженерной точки зрения очень интересно как такой хронометр можно реализовать.
Можно конечно замерять точными приборами смещение спектров ближайших звезд и за счет этого корректировать показания часов, или, допустим, регистрировать температуру реликтового излучения в разных направлениях, но это уже крайний случай. А нет ли какого нибудь более практичного решения? Нельзя ли припахать для этой цели какой нибудь физический процесс, как например фотон летящий в бухте оптоволокна, квантово сцепленный с фотоном вращающимся в гравимагнитной линзе на орбите Земли или каким нибудь другим хитрым способом.? То есть сделать такую вещь в себе, которая будет показывать точное московское время где угодно и когда угодно, не пользуясь никакими внешними источниками и сигналами?
Предлагаю в виде зарядки для ума обсудить возможные пути решения поставленной задачи.

[Geen]

tasfinder в сообщении #1110423 писал(а):

Предлагаю в виде зарядки для ума обсудить возможные пути решения поставленной задачи.

У меня попроще предложение - школьные учебники физики почитать....

[tasfinder]

Geen в сообщении #1110424 писал(а):

tasfinder в сообщении #1110423 писал(а):

Предлагаю в виде зарядки для ума обсудить возможные пути решения поставленной задачи.

У меня попроще предложение - школьные учебники физики почитать....

Какой раздел?

-- 30.03.2016, 03:21 --

Почитать всегда хорошо, но хотелось что нибудь ближе к теме услышать.

[epros]

tasfinder в сообщении #1110423 писал(а):

С теоретической точки зрения все выглядит вроде более менее ясно. Выбираем какую-то "абсолютную" ИСО, например связанную с Солнцем и привязываем к ней какое то "абсолютное", например московское время.

В плане уточнения совета почитать учебники советую "ближе к теме": Ищите "первый постулат теории относительности" (он же - "принцип относительности Эйнштейна").

tasfinder в сообщении #1110423 писал(а):

Для часов находящихся выше и ниже в гравитационном потенциале наверное тоже можно ввести математически строгое определение одновременности событий по местному и "московскому" времени, ну если хорошо подумать.

Эта процедура называется Эйнштейновской синхронизацией.

tasfinder в сообщении #1110423 писал(а):

Но вот с практической, с инженерной точки зрения очень интересно как такой хронометр можно реализовать.

См. как Международный комитет мер и весов определяет эталонную секунду.

Предлагаю перенести эту тему в "помогите решить / разобраться".

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: уже изложена выше.

[rustot]

Если вы сами понимаете что "абсолютное время" в не обнаруживаете каким то образом, а просто вводите субъективным волевым решением, то что вам мешает например вообще часы не расставлять а секунды все отсчитывают по количеству вспышек одной единственной абсолютной лампочки (пульсара) которые они видели. Совершенно однозначный результат получается без каких либо артефактов (если лампочку в черную дыру не засовывать). Система отсчета с такой временной координатой конечно заведомо неинерциальна, ну и что с того, пересчитать законы под нее ничто не мешает. Время будет абсолютным, но законы существенно асимметричными. Но они такими будут и при любом другом волевом решении по выбору абсолюта, при выборе московского времени в законах будут регулярно всплывать координаты москвы

[tasfinder]

epros в сообщении #1110468 писал(а):

Эта процедура называется Эйнштейновской синхронизацией
.

Здесь предполагается что часы находятся в одной ИСО, а мы допустим находимся на орбите планеты и видим с орбиты что часы аборигенов идут в два раза медленней. Мы без проблем можем продать им часы которые идут в два раза быстрей и тогда на наш взгляд они внизу будут идти в правильном темпе. Но правильно ли будут синхронизированы часы если скорость сигнала при приближении к планете уменьшается в два раза? Здесь мне кажется есть некоторая вольность в том что считать правильной синхронизацией.

[epros]

tasfinder в сообщении #1110507 писал(а):

Здесь предполагается что часы находятся в одной ИСО

Эйнштейновскую синхронизацию можно выполнить по любым часам по отношению к любым другим часам. Единственное, что происходит в том случае, если часы не в одной ИСО (и даже вообще не в ИСО), это нарушается коммутативность и транзитивность процедуры.

tasfinder в сообщении #1110507 писал(а):

а мы допустим находимся на орбите планеты и видим с орбиты что часы аборигенов идут в два раза медленней

И видим мы это, между прочим, именно потому, что имеем возможность синхронизировать одни часы с другими (т.е. сопоставить их показания).

tasfinder в сообщении #1110507 писал(а):

Мы без проблем можем продать им часы которые идут в два раза быстрей

И это будет, вообще-то, обманом, поскольку таким образом вместо эталона секунды мы им подсовываем невесть что.

tasfinder в сообщении #1110507 писал(а):

и тогда на наш взгляд они внизу будут идти в правильном темпе

А зачем нам нужен этот "правильный темп"? Мы прекрасно понимаем, что время снизу и сверху идёт по-разному. Ведь от того, что мы подсунем аборигенам неправильный эталон секунды, их реальная жизнь не станет вдвое короче.

tasfinder в сообщении #1110507 писал(а):

Но правильно ли будут синхронизированы часы если скорость сигнала при приближении к планете уменьшается в два раза? Здесь мне кажется есть некоторая вольность в том что считать правильной синхронизацией

Синхронизация нужна не для того, чтобы выровнять скорости хода разных часов, а для того, чтобы определить, какие моменты "одновременны".

Кстати, скорость сигнала (если Вы имеете в виду скорость света) вовсе не уменьшается в два раза. Если, конечно, определять её правильно.

[tasfinder]

epros в сообщении #1110511 писал(а):

А зачем нам нужен этот "правильный темп"? Мы прекрасно понимаем, что время снизу и сверху идёт по-разному. Ведь от того, что мы подсунем аборигенам неправильный эталон секунды, их реальная жизнь не станет вдвое короче.

Правильный темп понятно зачем нужен, мы же хотим спустится с орбиты, сделать какие то дела, и вернутся на орбитальную станцию к ужину, который в шесть по орбитальному времени.

-- 30.03.2016, 16:12 --

rustot в сообщении #1110492 писал(а):

Если вы сами понимаете что "абсолютное время" в не обнаруживаете каким то образом, а просто вводите субъективным волевым решением, то что вам мешает например вообще часы не расставлять а секунды все отсчитывают по количеству вспышек одной единственной абсолютной лампочки (пульсара) которые они видели. Совершенно однозначный результат получается без каких либо артефактов (если лампочку в черную дыру не засовывать). Система отсчета с такой временной координатой конечно заведомо неинерциальна, ну и что с того, пересчитать законы под нее ничто не мешает. Время будет абсолютным, но законы существенно асимметричными. Но они такими будут и при любом другом волевом решении по выбору абсолюта, при выборе московского времени в законах будут регулярно всплывать координаты москвы

Ну в том и весь цимес, что бы иметь в кармане двое часов, чтобы одни показывали наше личное как бы биологическое время, а другие показывали какое время в Москве если мы вдруг моментально остановим свое движение относительно Солнечной системы. Вариант с пульсаром такой же небюджетный как раскидывать часы по всему космосу, даже если его сигнал меняется по сложному закону нужно еще два для триангуляции и расчета задержки сигнала. Да и то, в связи с гравитационным линзированием рискуем получить не очень точные результаты.
Подразумевается какой то такой компактный приборчик который допустим регистрируя синее смещение спектра лучей которые ходят внутри него отслеживает свое перемещение, но опять же, с замедлением времени в сильном гравитационном поле он не справится.

[epros]

tasfinder в сообщении #1110514 писал(а):

Правильный темп понятно зачем нужен, мы же хотим спустится с орбиты, сделать какие то дела, и вернутся на орбитальную станцию к ужину, который в шесть по орбитальному времени.

Ну и в чём проблема? Контролируйте время по часам станции. Для этого и нужна процедура синхронизации (с часами станции).

Но это никакое не "абсолютное время". Если время жизни аборигена по эталонным часам составляет 75 лет, т.е. по часам станции он проживёт 150 лет, это не значит, что после того, как мы уговорим его перейти на измерение времени по часам станции, его реальная продолжительность жизни изменится. Она по-прежнему будет составлять 75 эталонных лет. И с его точки зрения часы станции всё равно будут казаться "неправильными".

[tasfinder]

epros в сообщении #1110518 писал(а):

tasfinder в сообщении #1110514 писал(а):

Правильный темп понятно зачем нужен, мы же хотим спустится с орбиты, сделать какие то дела, и вернутся на орбитальную станцию к ужину, который в шесть по орбитальному времени.

Ну и в чём проблема? Контролируйте время по часам станции. Для этого и нужна процедура синхронизации (с часами станции).

Но это никакое не "абсолютное время". Если время жизни аборигена по эталонным часам составляет 75 лет, т.е. по часам станции он проживёт 150 лет, это не значит, что после того, как мы уговорим его перейти на измерение времени по часам станции, его реальная продолжительность жизни изменится. Она по-прежнему будет составлять 75 эталонных лет. И с его точки зрения часы станции всё равно будут казаться "неправильными".

Ну ладно, другой пример. Вы командуете космической армадой распределенной в пространстве на несколько световых часов, и назначаете какой то маневр ровно на пять вечера. Согласитесь, весьма кстати иметь в каждой рубке часы показывающие одинаковое время. Или хотите встретиться с другим кораблем летящим пересекающимся курсом с околосветовой скоростью. То есть какое то системное время надо вводить, для коммуникаций между субъектами, хоть московское, хоть не московское.
Более того, прежде чем ввести системное время, надо сначала определить какое то ИСО, в котором это время будет действительно.

[epros]

tasfinder в сообщении #1110522 писал(а):

То есть какое то системное время надо вводить, для коммуникаций между субъектами, хоть московское, хоть не московское.

Разумеется. Это входит в определение системы отсчёта: Вы выбираете конкретные часы и способ синхронизации с ними. Ничего "абсолютного" в этом нет. Вы можете определить системное время бесконечным количеством разных способов.

[rustot]

tasfinder в сообщении #1110514 писал(а):

Ну в том и весь цимес, что бы иметь в кармане двое часов, чтобы одни показывали наше личное как бы биологическое время, а другие показывали какое время в Москве если мы вдруг моментально остановим свое движение относительно Солнечной системы.

Но они не будут показывать время в москве, показывают ли они время в москве или на час больше чем в москве зависит исключительно от того что же вы выбрали за абсолютное время, за абсолютное "сейчас" для удаленных событий происходящих в москве. Нет никакого универсального "по настоящему сейчас"

Есть "по настоящему позже" - когда первое событие является или могло БЫ являться причиной для второго события, есть "по настоящему раньше" - когда наоборот первое событие могло БЫ стать следствием первого. Но между ними неопределенная зона в которой причинно-следственные связи для проверки на раньше/позже не могут быть использованы, ни первое событие не может являться причиной второго ни наоборот. И значит нет между ними нет четкой гранцы "равно", как между легче/тяжелее или короче/длиннее. Вот в этом диапазоне допустимы любые соглашения насчет "одновременно" какие вам покажутся удобнее. Это чисто субъективный, волюнтаристский выбор

tasfinder в сообщении #1110514 писал(а):

Вариант с пульсаром такой же небюджетный

Куда уж бюджетнее то, бинокль и счетчик, никаких затрат на расставление чего то по всей вселенной и на постоянные коммуникации с этим расставленым

[Munin]

tasfinder в сообщении #1110522 писал(а):

Ну ладно, другой пример. Вы командуете космической армадой распределенной в пространстве на несколько световых часов, и назначаете какой то маневр ровно на пять вечера.

Для такого примера, ничего плохого не будет, если взять сигнал пульсара, или что-то ещё в таком духе. Ну и что, что одна часть армады начнёт двигаться чуть позже, даже на несколько часов? Она движется всё равно с досветовой скоростью, и никто никого не обгонит.

[tasfinder]

rustot в сообщении #1110525 писал(а):

Но они не будут показывать время в москве, показывают ли они время в москве или на час больше чем в москве зависит исключительно от того что же вы выбрали за абсолютное время, за абсолютное "сейчас" для удаленных событий происходящих в москве. Нет никакого универсального "по настоящему сейчас"

С одной стороны понятно, что с увеличением расстояния понятие "сейчас в москве" в некоторой степени теряет смысл. Но с другой стороны, например, если вы уверены что сейчас вы неподвижны относительно Солнечной системы то вы можете договорится с кем нибудь обменяться световыми сигналами ровно в 12 00 по Москве. И когда ваш сигнал отраженный от полупрозрачного зеркала расположенного ровно на полпути вернется к вам одновременно с сигналом посланным из Москвы, то вы будете уверены что человек на той стороне не проспал и не забыл, а отправил сигнал в 12 по своим часам, то есть все таки в каком то смысле одновременно с вами. А это многое значит.
То есть как говорится "достаточно для любых практических целей"

-- 30.03.2016, 22:39 --

Munin в сообщении #1110532 писал(а):

Для такого примера, ничего плохого не будет, если взять сигнал пульсара, или что-то ещё в таком духе. Ну и что, что одна часть армады начнёт двигаться чуть позже, даже на несколько часов? Она движется всё равно с досветовой скоростью, и никто никого не обгонит.

Ну а например разворот в поле тяготения сильно гравитирующей массы типа звезды, как вам плюс минус час на маневр?
Еще одна причина по которой пульсар не айс, это то что одна вспышка не отличается от другой. То есть кто-то должен сидеть и считать 218 146-ая, 218 147-ая ... А влетели на недельку в пылевое облако, и все, сразу потерялись во времени, возвращаемся в обитаемые части галактики.