В каждой точке пространства есть произвольно идущие часы, показывающие координатное время события в данной точке.
Темп хода таких часов различен, как и различны начальные отсчёты времени.
Чтобы часы в соседних точках A и B были синхронизированы, нужно
увеличить координатное время точки B на
(в обозначениях ЛЛ).
Верно?
Мне очень жаль, но — нет. Уменьшить.
Вот таким шрифтом
буду обозначать 4-точки, в отличие от пространственных 3-точек
данной СО.
Зафиксируем некоторое значение временной координаты
. (Не будем, как ЛЛ, использовать одно и то же обозначение для переменной координаты и её фиксированного значения.)
Ответ 1.
Мы находимся в точке
в момент
. Обозначим соответствующую 4-точку так:
.
Mы проводим по ЛЛ поиск синхронной 4-точки для часов
, и получаем:
.
После этого я говорю помощнику: "Вах! точка
синхронна
, а часы там показывают на
больше. Непорядок! Уменьши на
, пусть в
будет тоже
".
Помощник: "Но Лифшиц запрещал трогать часы! Этим занимаются только... эээ... Просто пометим точку
, как нас учили, и всё."
Я: "Сделаем исключение. Переведи часы
на
по всей мировой линии".
Помощник переводит, после чего часы
в
и часы
в
показывают одно и то же время
. И тем самым, хотя ни для каких часов их мировые линии в римановом пространстве не изменились, вот что ещё произошло: теперь "пространственная" гиперповерхность
проходит как через
, так и через
.
Ответ 2.
Рассмотрим двумерное псевдоевклидово пространство. Пусть
— галилеевы координаты. Выполняя преобразование
получим неортогональную систему координат
, в которой
.
На картинке клеточки соответствуют галилеевым координатам.
Синим цветом нарисованы мировые линии двух часов:
(
) и
(
).
Зеленым цветом показана линия постоянного координатного времени
. Увы, она неортогональна мировым линиям, поэтому точки её пересечения с мировыми линиями часов не синхронны.
Обозначим через
точку пересечения зеленой линии с часами
, с координатами
.
Найдём синхронную ей точку
на мировой линии часов
по формуле (84.14):
Таким образом,
имеет координаты
:
На этом этапе, по ЛЛ, работа завершена. Точка
найдена,
отмечена красным, и тонкая красная линия, соединяющая
и
, будет синхронной (т.е. ортогональной мировым линиям часов). Помощник дергает меня за рукав: "Всё, пошли по домам". Но я остаюсь.
Часы
в точке
показывают
, а часы
в синхронной точке
показывают
. Чтобы исправить расхождение ("синхронизировать часы"), мы
уменьшаем показания часов
на всей мировой линии на
, то есть на
. После этого показания часов
в точке
будут тоже
.
Если такое проделать не только с часами
, но и остальным множеством часов СО, мы придём к новой системе координат
,
которая на самом деле никакая не новая, а просто исходная галилеева система, в которой часы синхронизированы. Формулы преобразования координат см. выше. Обратите внимание, что формулу
теперь можно трактовать как "сдвигаем часы назад тем сильнее, чем больше пространственная координата".
Ваша формула
как раз говорит, как надо сдвигать часы — и, разумеется, она правильная. В данном случае