Относительность одновременности

[VladimirD]

https://radikal.cloud/i/%D1%82%D0%BE.JVSbEg
На этом примере доказывается, что время для разных наблюдателей течет по разному. Подскажите, почему луч не уходит прямо, а отклоняется под 45?

[Anton_Peplov]

Синим показан ход луча в системе отсчета ракеты, а красным - в системе отсчета наблюдателя. Пока свет идет между зеркалами, ракета успевает сместиться относительно наблюдателя.

[sergey zhukov]

VladimirD
Если для меня в ракете "световая честица" бегает между зеркалами (по условию это так, синяя линия), то и для неподвижного наблюдателя вне ракеты эта частица тоже должна все время находиться между зеркалами (красная линия). Как же иначе? Не может быть так, что в системе одного луч попал в зеркало, а в системе другого - не попал. События (попадание луча в зеркало) обязано случиться во всех системах отсчета, если оно случилось в одной из них.

И потом, исходный вопрос равнозначен такому: почему катающийся по одной линии от стенки к стенке шар на бильярдном столе (находящемся в движущемся вагоне - синяя линия) для неподвижного наблюдателя на перроне кажется движущимся "пилообразно" (красная линия)?

[svv]

VladimirD в сообщении #1701330 писал(а):

отклоняется под 45

Не под $45°$. Этот угол (отклонения луча) тем больше, чем быстрее движется ракета.

Предположим, что для неподвижной ракеты луч света бегает вертикально. Что будет, когда ракета движется вправо?
Если скорость ракеты мала, угол близок к нулю. Направление луча для неподвижного наблюдателя будет почти вертикально.
Если скорость ракеты близка к скорости света, угол приближается к $90°$. Направление луча для неподвижного наблюдателя будет почти горизонтально.

На вашей картинке угол отклонился от вертикали примерно на $80°$. Это соответствует скорости движения ракеты примерно $0.985 c = 295500\;\text{км/с}$.

[realeugene]

VladimirD в сообщении #1701330 писал(а):

Подскажите, почему луч не уходит прямо, а отклоняется под 45?

На этот вопрос можно отвечать с разной степенью детализации и с опорой на разный уровень ваших знаний. Который окружающим на данный момент не известен. Как бы вы ответили на этот вопрос сами?

[VladimirD]

sergey zhukov в сообщении #1706808 писал(а):

VladimirD
Если для меня в ракете "световая честица" бегает между зеркалами (по условию это так, синяя линия), то и для неподвижного наблюдателя вне ракеты эта частица тоже должна все время находиться между зеркалами (красная линия). Как же иначе? Не может быть так, что в системе одного луч попал в зеркало, а в системе другого - не попал. События (попадание луча в зеркало) обязано случиться во всех системах отсчета, если оно случилось в одной из них.

И потом, исходный вопрос равнозначен такому: почему катающийся по одной линии от стенки к стенке шар на бильярдном столе (находящемся в движущемся вагоне - синяя линия) для неподвижного наблюдателя на перроне кажется движущимся "пилообразно" (красная линия)?

Сергей, бильярдный шар имеет такую же инерцию, как и стол. Он может для наблюдателя со стороны такую траекторию выписывать. А луч такой характеристики не имеет, поэтому всегда идет прямо вне зависимости от движения источника. И потом -пока луч движется к зеркалу -зеркало с такой же скоростью смещается вправо. А если бы в условии не было бы зеркала? Была бы задача просто посмотреть на траекторию луча при данной скорости. Мы так же бы увидели отклонение луча на 45? И какой из этого тогда вывод? что свет имеет инерцию источника?

[sergey zhukov]

VladimirD
Вы можете представлять, что фотон - это просто частица. Как мячик. Только она движется со скоростью света. Тут нет ничего загадочного. Фотон тоже разные траектории может выписывать.

Если, например, представить, что человек в ракете направил лазерную указку вертикально вверх и нажал на кнопку включения лазера, то из него вертикально вверх побегут фотоны. Для стороннего наблюдателя эти фотоны летят так, чтобы всегда оставаться на одной вертикали с движущейся указкой, т.е. по наклонной линии.

[realeugene]

VladimirD в сообщении #1706931 писал(а):

И какой из этого тогда вывод? что свет имеет инерцию источника?

Это просто бессмысленная фраза.

Если в одной системе отсчёта световой луч отражается от зеркала, то и в другой системе отсчёта луч отражается от зеркала. Потому что от системы отсчеты локально происходящие события не зависят. В классической физике. Так что если вам для того, чтобы луч отразился от едущего в сторону зеркала, вам нужно его наклонить - наклоняйте.

-- 23.10.2025, 22:40 --

VladimirD в сообщении #1706931 писал(а):

бильярдный шар имеет такую же инерцию, как и стол.

Ни в одном школьном учебнике физики вы такое не прочитаете. Ваша интуитивная физика не соответствует даже школьной.

[VladimirD]

Не понял вашего возражения. Бильярдный стол и шар на нем имеет одинаковую инерцию. Считаете, что это не так?

[realeugene]

VladimirD в сообщении #1706936 писал(а):

Считаете, что это не так?

Я считаю, что у вас своя собственная выдуманная вами терминология, не известная авторам школьных учебников физики.

[VladimirD]

sergey zhukov в сообщении #1706932 писал(а):

VladimirD
Вы можете представлять, что фотон - это просто частица. Как мячик. Только она движется со скоростью света. Тут нет ничего загадочного. Фотон тоже разные траектории может выписывать.

Если, например, представить, что человек в ракете направил лазерную указку вертикально вверх и нажал на кнопку включения лазера, то из него вертикально вверх побегут фотоны. Для стороннего наблюдателя эти фотоны летят так, чтобы всегда оставаться на одной вертикали с движущейся указкой, т.е. по наклонной линии.

Давайте рассмотрим не поток, а вспышку. Фотон появился на мгновение и полетел в определенном направлении. С чего ему быть привязанным к курсу на зеркало?

-- 23.10.2025, 22:51 --

realeugene в сообщении #1706938 писал(а):

VladimirD в сообщении #1706936 писал(а):

Считаете, что это не так?

Я считаю, что у вас своя собственная выдуманная вами терминология, не известная авторам школьных учебников физики.

странно, что вы меня не понимаете

[realeugene]

VladimirD в сообщении #1706939 писал(а):

странно, что вы меня не понимаете

Чтобы вас понимали, вам следует пользоваться стандартной терминологией. Повторите школьные учебники физики.

[VladimirD]

Вне зависимости от терминологии суть можно было понять

[realeugene]

VladimirD в сообщении #1706939 писал(а):

Фотон появился на мгновение и полетел в определенном направлении. С чего ему быть привязанным к курсу на зеркало?

Фотон - гораздо более необычный объект, чем рассказывается в книжках популяризаторов физики. На песчинку он совсем не похож. Он летит во всех направлениях одновременно. А в случае даже слабого луча света от фонарика, про фотоны вообще лучше не вспоминать, пользуясь максимум классической волновой оптикой.

-- 23.10.2025, 23:00 --

VladimirD в сообщении #1706942 писал(а):

Вне зависимости от терминологии суть можно было понять

Нет. Без чтения учебников ваша "суть" лишь странные бесплодные малограмотные фантазии.

[manul91]

VladimirD в сообщении #1706936 писал(а):

Бильярдный стол и шар на нем имеет одинаковую инерцию. Считаете, что это не так?

VladimirD в сообщении #1706939 писал(а):

С чего ему быть привязанным к курсу на зеркало?

Владимир, причем тут всякие инерции, "привязанности" и т.д.?
Вам сказали - в данном случае можно считать что фотон (и любая другая вещь) ведет себя как мячик.

Рассмотрите такую ситуацию:
- Зеркала/отражатели расположены неподвижно, на пероне на земле (одно снизу, другое сверху)
- Между ним вверх-вниз отражается мячик. Вертикально относно неподвижной земле.
Теперь пусть вы едете поездом, проезжая с какой-то скорости мимо перрона - и наблюдаете за происходящем.
В вашей системе отсчета (относно купе и поезда) - перрон движется назад, вместе с зеркалами и мячиком. Тем не менее по-прежнему мячик будет отражаться от зеркал - а это значит что его траектория уже будет не вертикальной а наклоненной относно системе отсчета поезда. Просто потому что пока мячик чуть сместится вверх - то и поезд чуть сместится вперед - вот и относно поезда оказывается что мячик смещается как вверх так и назад - т.е. идет наклоненно.
Понятно что то же самое должно наблюдаться из поезда - и не только для мячика и фотона, а вообще для любой другой сущностью. Происходящее не может зависеть от того, проезжаете ли вы мимо поездом или нет.
Теперь осталось только сообразить что равномерно-прямолинейное движение относительно - и все инерциальные системы отсчета равноправны.
А значит, если вы расположили зеркала в движущемся поезде, и в нем мячик/фотон отражается вертикально (относно пола/потолка вагона) - то для наблюдателя из перрона который видит что зеркала и мячик движутся вместе с поездом - мячик/фотон будет идти по наклонной, по тех же самых причин как в исходной ситуации.
И никакие "инерции", тут совершенно непричем.