ОТО. Правильны ли мои рассуждения о замедлении времени?

[Altenter]

Рассмотрим покоящийся цилиндрический стержень длины $L$ и диаметра $d$, стержень состоит из атомов, уложенных в кубическую решетку. Одно из главных направлений решетки совпадает с направлением оси стержня. Теперь рассмотрим 2 соседних атома, лежащих в плоскости, перпендикулярной оси стержня. расстояние между ними $l$ световой сигнал пройдет за время $t_0$, что выразится соотношением $l=ct_0$.

Теперь перейдем в СО в которой стержень движется со скоростью $v$ в одном из направлений своей оси. Испустим сферический световой сигнал из одного атома, сигнал достигнет второго атома за время $t>t_0$, т.к. пока сигнал будет двигаться к атому сам атом вместе со стержнем сместится на расстояние $vt$ в направлении движения стержня. Если все это зарисовать или представить, то можно легко увидеть, что здесь возникает очень простенькое, очевидное и интуитивно понятное выражение: $ct=\sqrt{c^2t_0^2+v^2t^2}$ выразив из которого $t$ получим: $t=\frac{t_0} {\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}$

Ну как бы ура!!! Мы дружим с самим Лоренцем, Эйнштейном и Пуанкаре.

Но...
Мы получили замедление времени в направлении перпендикулярном направлению движения, и это замедление времени выражается в изменении скорости обменных процессов между атомами в перпендикулярной направлению движения плоскости!!! Печалька. Наша дружба окончилась формулой. И мы не можем эту формулу применить для атомов, расположенных на линии параллельльной направлению движения. Т.е. у нас время в разных направлениях текет по разному и скорость обменных процессов зависит от направления внутри стержня.

И как с этим жить дальше?(
В чем ошибка этой модели???

[Mikhail_K]

Altenter

Ну да, на движущихся телах время замедляется, что Вы и продемонстрировали. Теория относительности говорит именно об этом. Ошибки нет.

Нет понятия "время замедляется в каком-то направлении". Неправильно думать, что в одном направлении время замедляется, а в другом нет (что бы это вообще значило?). Замедляются все процессы, в том числе любые движения.

При этом, в направлении движения будут изменяться ещё и длины, а в перпендикулярном направлении длины не изменяются.

И это не ОТО, а СТО.

[Altenter]

Mikhail_K в сообщении #1703310 писал(а):

Нет понятия "время замедляется в каком-то направлении". Неправильно думать, что в одном направлении время замедляется, а в другом нет (что бы это вообще значило?). Замедляются все процессы, в том числе любые движения.

Вы не уловили сути. Я ведь не зря заговорил об обменных процессах между атомами, расположенными в плоскости, перпендикулярной направлению движения. Если мы рассмотрим скорость обменных процессов между атомами, лежащими на оси стержня, то уже ничего не выйдет, вышеприведенная формула релятивистского замедления времени не будет работать. Т.е. время внутри стержня замедляется не одинаково или обменные процессы идут в разных направлениях с различной скоростью.

Mikhail_K в сообщении #1703310 писал(а):

И это не ОТО, а СТО.

То, что это ОТО погорячился, конечно СТО- система отсчета ведь инерциальная.

[Mikhail_K]

Altenter в сообщении #1703303 писал(а):

скорость обменных процессов зависит от направления внутри стержня

И это важно. Из-за этого движущееся тело неизбежно начинает деформироваться (по сравнению со своим состоянием в неподвижности), и в нём устанавливаются разные расстояния между атомами в направлении движения и в перпендикулярном направлении. Это и служит динамической причиной лоренцева сокращения.

[Altenter]

Mikhail_K в сообщении #1703314 писал(а):

Altenter в сообщении #1703303 писал(а):

скорость обменных процессов зависит от направления внутри стержня

И это важно. Из-за этого движущееся тело неизбежно начинает деформироваться (по сравнению со своим состоянием в неподвижности), и в нём устанавливаются разные расстояния между атомами в направлении движения и в перпендикулярном направлении. Это и служит динамической причиной лоренцева сокращения.

Если изменение скорости обменных процессов определяет изменение хода времени и изменение скорости обменных процессов разное в различных направлениях стержня, то о каком релятивистском замедлении времени идет речь в СТО??? Замедление обменных процессов в каком направлении определяет релятивистское замедление внутреннего времени стержня? Или какое-то среднее???

[Mikhail_K]

Altenter

Если вы рассматриваете всё в одной системе отсчёта (в которой тело движется), и не переходите в другие системы отсчёта, то всё происходящее вы вполне можете объяснять чисто динамическими причинами. Теми, которые Вы описали в своём первом сообщении - в разных направлениях "скорость взаимодействия" атомов оказывается разная, что приводит к деформации тела. Кинематика СТО не добавляет к этому никакого добавочного "замедления времени" или "сокращения длин". С точки зрения наблюдателя всё это лишь следствие конечной скорости распространения взаимодействий. Правда, формулы СТО в этом случае всё равно полезны - чтобы быстро понять, как именно замедляются процессы и изменяются длины, не вдаваясь в тонкости взаимодействий между атомами.

Но можно всё описывать и в другой системе отсчёта - в системе отсчёта самого тела. И там картина другая - тело неподвижно, в нём нет никаких деформаций, скорость взаимодействия атомов одна и та же во всех направлениях. И в этой системе отсчёта тоже можно работать, использовать все законы физики, и они будут правильно работать.

Теория относительности утверждает равноправность любых инерциальных систем отсчёта. В разных системах отсчёта описание происходящего может быть очень разным, могут по-разному описываться причины происходящих явлений, но, конечно, явления происходят в конечном итоге те же самые, и подчиняются одним и тем же законам природы. Среди двух систем отсчёта нельзя указать одну "правильную" - обе правильные, обе представляют собой разный взгляд на единый мир.

Преобразования Лоренца из СТО нужны для того, чтобы переходить из одной системы отсчёта в другую. Например что-то удобнее рассчитать в одной системе отсчёта, а потом посмотреть, как это выглядит в другой.

Altenter в сообщении #1703316 писал(а):

Замедление обменных процессов в каком направлении определяет релятивистское замедление внутреннего времени стержня?

Разберитесь с преобразованиями Лоренца. "Релятивистское замедление времени и сокращение длин" - это просто упрощенное словесное описание точных формул - преобразований Лоренца. Они позволяют, зная координаты (пространственные и временную) события в одной системе отсчёта, найти эти координаты в другой системе. Вне зависимости от того, что происходит, с какой скоростью, в каком направлении и так далее. Если понятны преобразования Лоренца, то упрощенные слова становятся не нужны, и даже могут иногда вводить в заблуждение.

-- 26.09.2025, 16:53 --

Altenter в сообщении #1703316 писал(а):

Замедление обменных процессов в каком направлении определяет релятивистское замедление внутреннего времени стержня?

Если всё-таки прямо отвечать на Ваш вопрос, используя Вашу терминологию - то в любом перпендикулярном направлению движения (в том смысле, о котором шла речь выше). Потому что, грубо говоря, в направлении движения действует и это замедление времени, и ещё плюс к нему сокращение длин; а в перпендикулярном - только замедление времени. Это у Вас и получилось в первом сообщении.

[Altenter]

Mikhail_K в сообщении #1703320 писал(а):

Преобразования Лоренца из СТО нужны для того, чтобы переходить из одной системы отсчёта в другую. Например что-то удобнее рассчитать в одной системе отсчёта, а потом посмотреть, как это выглядит в другой.

Та я все это прекрасно осознаю, но у меня когнитивный диссонанс возникает, когда я начинаю рассматривать как раз в деталях релятивистские эффекты и получаю несоответствие своих понятных мне представлений утверждениям о замедлении внутреннего времени не зависящем от направления.

Ну все-равно спасибо за Ваш совет.

[Mikhail_K]

Altenter в сообщении #1703323 писал(а):

замедлении внутреннего времени не зависящем от направления

Так оно и не зависит от направления. Просто в одном направлении к этому эффекту добавляется ещё эффект сокращения длин, а в других направлениях не добавляется.

У времени вообще нет направления. Направления есть у длин. Поэтому и не говорят про разное замедление времени в разных направлениях.

[Altenter]

Mikhail_K в сообщении #1703324 писал(а):

У времени вообще нет направления. Направления есть у длин. Поэтому и не говорят про разное замедление времени в разных направлениях.

Возможно наука еще просто не дошла до этого. Мне так кажется по крайней мере своим дилетантским взглядом. Но спорить не буду. Спасибо за Ваши замечания и комментарии.

[realeugene]

Altenter в сообщении #1703303 писал(а):

Т.е. у нас время в разных направлениях текет по разному

Нет такого физического термина, как "время текет в каком-то направлении".

Вы не могли бы ссылаться на учебники СТО хотя бы в части терминологии, если у вас вопрос по СТО?

[Mikhail_K]

Altenter
До всего наука дошла. Вот задача для Вас. Учитывая лоренцево сокращение движущегося объекта в направлении движения, рассчитайте время, которое понадобится световому сигналу, чтобы дойти от одного атома до соседнего в направлении движения, а затем наоборот (обратно к исходному атому). Нужно суммарное время. Если всё сделаете правильно, увидите, что замедление там то же самое, что и в перпендикулярном направлении.

[Altenter]

realeugene в сообщении #1703326 писал(а):

Altenter в сообщении #1703303 писал(а):

Т.е. у нас время в разных направлениях текет по разному

Нет такого физического термина, как "время текет в каком-то направлении".

Вы не могли бы ссылаться на учебники СТО хотя бы в части терминологии, если у вас вопрос по СТО?

Я знаю, что нет такого понятия как направление хода времени. Но я его вижу из рассматриваемой в стартовом посте модели при отождествлении скорости обменных процессов с ходом времени, оно - это понятие "направление хода времени" у меня напрашивается вместе с "замедлением хода времени в направлении". Надеюсь, модераторы не подумают, что я напрашиваюсь.

-- 26.09.2025, 17:13 --

Mikhail_K в сообщении #1703327 писал(а):

Altenter
До всего наука дошла. Вот задача для Вас. Учитывая лоренцево сокращение движущегося объекта в направлении движения, рассчитайте время, которое понадобится световому сигналу, чтобы дойти от одного атома до соседнего в направлении движения, а затем наоборот (обратно к исходному атому). Нужно суммарное время. Если всё сделаете правильно, увидите, что замедление там то же самое, что и в перпендикулярном направлении.

Спасибо, сейчас попробую.

[realeugene]

Altenter в сообщении #1703328 писал(а):

Я знаю, что нет такого понятия как направление хода времени. Но я его вижу из рассматриваемой в стартовом посте модели

Обратите внимание на название раздела, в котором вы задаёте свой вопрос. Раздел предназначен для помощи тем, кто пытается разобраться в существующих теориях, а не для обсуждения альтернативных.

Altenter в сообщении #1703328 писал(а):

Но я его вижу из рассматриваемой в стартовом посте модели при отождествлении скорости обменных процессов с ходом времени, оно - это понятие "направление хода времени" у меня напрашивается вместе с "замедлением хода времени в направлении".

Может быть стоит сначала разобраться в СТО вместе с её понятитйным аппаратом прежде, чем пытаться придумать свою альтернативу?

Ваше понятие времени не имеет отношения к СТО.

Вы также отписались в разделе математики. Знакомо ли вам понятие координатного базиса?

[Mikhail_K]

Altenter в сообщении #1703328 писал(а):

при отождествлении скорости обменных процессов с ходом времени

А на самом деле, "изменение хода времени" - это про то, как связана временная координата в одной системе отсчёта с временной координатой в другой системе отсчёта. Временная координата, очевидным образом, в каждой системе отсчёта одна, а не разная в разных направлениях. Такое понимание "изменения хода времени" полезно, потому что позволяет рассчитывать всё что угодно (любые процессы, будь то движение в любом направлении или что угодно более сложное) в любой удобной для этого инерциальной системе отсчёта, а затем при необходимости переходить в другую инерциальную систему отсчёта.

[realeugene]

Altenter в сообщении #1703313 писал(а):

Если мы рассмотрим скорость обменных процессов между атомами, лежащими на оси стержня, то уже ничего не выйдет, вышеприведенная формула релятивистского замедления времени не будет работать.

Именно при рассмотрении обмена сигналами вдоль направления движения и выводится лоренцево сокращение длины движущегося относительно наблюдателя тела. Всё прекрасно работает.