История №973593
О том, что тот называл своего друга Микеле Бессо "лучшим слушателем" научных идей в Европе. Когда Бессо умер весной 1955 года, Эйнштейн, зная, что его время подходит к концу, написал ныне известное письмо семье Бессо. "И вот он покинул этот странный мир раньше меня, - писал Эйнштейн. - Это не значит ровно ничего. Для нас, убежденных физиков, разграничение между прошлым, настоящим и будущим - всего лишь неизменно устойчивая иллюзия".
- Можно вопрос?
Подал вдруг голос один из студентов с задних рядов. Преподаватель кивнул.
- Наверное все знают о "парадоксе близнецов", но мне он совершенно не понятен.
Преподаватель:
- А что же тут непонятного? Говоря простым языком это если один из близнецов остался на Земле, а другой улетел в космос на большое расстояние и длительное время, то по возвращении он застанет он своего брата, который остался на Земле, гораздо страше себя.
Студент:
- Так вот, непонятно какой именно из братьев будет седым, а какой - молодым. Потому что непонятно какую точку отсчёта принять, ведь любой из братьев двигался относительно другого с околосветовой скоростью!
Второй студент:
- Очень даже понятно! Тот, кто рвал по пространству на околосветовой, испытывал перегрузки, тот и будет моложе, и без разницы, что от другого брата куда-то улетали какие-то другие родственники. Нет тут никакого парадокса.
Первый студент:
- Ещё Исаак Ньютон задолго до Эйнштейна учил, что инерционные системы ничем друг от друга не отличаются. Если тело движется прямолинейно и равномерно, то ты его состояние никак не отличишь от состояния абсолютного покоя. Никак.
Перегрузки. О да. 10 минут разгона, а дальше один из братьев летит прямолинейно и равномерно относительно другого много лет. Кто из них относительно кого летит и где хронометр стоит?
Диспут продолжался до конца занятия и вся группа разделилась на два лагеря:
- Какой из братьев будет старше при встрече и будет ли кто-либо старше вообще?
Преподаватель не вмешивался, а лишь довольно улыбался и в конце сказал:
- Молодцы! Подумайте на досуге над этой темой, а свою версию непротиворечивого решения данного парадокса я изложу вам на следующем занятии.
И на следующем семинаре рассказал. Если кому интересно, то перескажу попозже.
Но надо сказать, что так мастерски тягу к знаниям нам ещё никто не прививал;)
На следующем семинаре разъяснение преподавателя выглядело так (за точность цитаты за давностью лет не ручаюсь):
- При возвращении брата на землю, старше будет брат-землянин.
При этом единого мнения нет, то ли это гравитационный эффект замедления времени, то ли необходимость разворота и возвращения, а может и комбинация обоих факторов.
- При встрече братьев на "нейтральном" космодроме в созвездии Тау-Кита, старшим может оказаться любой из них, в зависимости от траектории и скорости взаимных перемещений не относительно друг друга (!) а относительно независимого наблюдателя на Тау-Ките.
glukmaker➦Март• 04.10.18 08:57
Скорость, конечно, относительна, но ускорение-то абсолютно...
Март ★★➦glukmaker• 04.10.18 09:05
Вот ещё объяснение нашёл, хотя оно несколько запутано изложено:
Если на мгновение поверить в зависимость времени ОТО от гравитационного потенциала и эквивалентность гравитации и неинерциальности (ускорения), то легко понять, что тогда время зависело бы от относительного ускорения (расширенное толкование). Действительно, разным гравитационным потенциалам должны тогда соответствовать разные ускоренные движения и наоборот. Но относительное ускорение имеет векторный характер (и "спрятать" его невозможно), то есть расширенное толкование ОТО - единственно возможное. Используя модифицированный парадокс близнецов [51], легко доказать независимость времени от ускорения в расширенном толковании ОТО. Пусть два астронавта-близнеца находятся на большом расстоянии друг от друга. По сигналу маяка, расположенного посредине, эти астронавты начинают слетаться к маяку с одинаковым ускорением (Рис. 2.6).
Рисунок 2.6: Полет близнецов с ускорением.
\begin{figure}
\epsfxsize =11.3truecm
\epsfbox{dopfig14.eps}\end{figure}
Поскольку в ОТО время зависит от ускорения и ускорение носит относительный характер, каждый из астронавтов будет считать, что его брат-близнец более молодой. При встрече возле маяка они могут обменяться фотографиями. Однако, вследствие симметрии задачи результат очевиден: время течет в ускоренной системе так же как и в неускоренной. Да и кроме того, каждый из астронавтов (можно еще и третьего посадить на маяке) могут посылать друг другу сигналы о каждом своем дне рождения. До встречи возле маяка их всех пересечет одинаковое количество световых сфер (спрятаться сферам негде). Неужели, получив за минуту до встречи "телеграмму" о пятидесятилетии брата, другой брат будет поздравлять его с пятилетием (может, провериться у окулиста)? Если считать гравитационное поле эквивалентным ускорению (согласно ОТО), то получаем, что промежутки времени не зависят от наличия гравитационного поля. Например, расширенное толкование о зависимости промежутков времени от ускорения легко опровергается следующим образом. Возьмем несколько человек в разных частях Земного шара. Если воспользоваться эквивалентностью гравитационного поля и ускорения, то для имитации притяжения Земли они должны ускоряться от центра Земли, то есть в разных направлениях (вектора ускорений будут различаться направлениями). Следовательно, все относительные ускорения будут разными. Очевидно, что вследствие симметрии задачи возраст выбранных людей не будет зависеть от их местоположения.
Думается, что это гравитационный эффект и необходимость разворота. То есть влияние сил, вызывающих ускорения. Но не результат движения с какой-то скоростью. Тут вот было высказано:
erazel➦Март• 03.10.2018 15:05:20
Коротко говоря - НАБЛЮДЕНИЕ времени и ход самого времени вещи разные. Если бы мы наблюдали в телескоп за часами движущимися с большой скоростью относительно нас то бы видели другой ход времени. Но телепортируйся мы в точку около часов то их время в результате бы не отличалось от нашего.
Не могу не согласиться. Замедление времени в одной ИСО, движущейся относительно другой ИСО равномерно и прямолинейно - есть не более, чем результат субъективного восприятия. При этом наблюдатели в каждой из ИСО отметят этот эффект, наблюдая за событиями в другой ИСО. Но господь бог, наблюдая всю эту катавасию из неизмеримого далёка, увидит, что часы в обеих ИСО идут одинаково.
Поясню примером. Допустим, я выехал из Калининграда во Владивосток на лошади, движущейся прямолинейно и равномерно. Опять же релятивистским эффектом от ускорения при разгоне лошади пренебрежём. А в Калининграде остался Март, который по уговору ежедневно в полдень выпускает лететь ко мне почтового голубя. За первые сутки я уехал настолько далеко, что голубю лететь час. Значит, я получу первое письмо от Марта в час дня. Назавтра я уеду ещё настолько же и получу письмо Марта в два часа дня. Послезавтра - в три и т.п. Но я-то знаю, что Март выпускает голубя ровно в полдень! Что я должен думать? Могу посчитать, что со времени моего отъезда время у Марта пошло как-то медленнее. Поставлю эксперимент и пришпорю лошадь, чтобы скакала в два раза быстрее. В результате получу следующего голубя на следующий день не в четыре часы пополудни, а в пять. И сделаю вывод, что чем быстрее я скачу, тем медленнее у Марта время идёт. И заключу, что, мол, когда я вернусь, он моложе будет.
Если голубей стану выпускать я, то Март сделает относительно меня точно такой же вывод. Наши ошибки обусловлены тем, что мы не учитываем конечной скорости голубей. Она хоть и большая относительно скорости лошади, но всё же конечная.
Эта скорость в нашем мысленном эксперименте - аналог скорости света, так же как лошадь - аналог ракеты. Попробуем ввести аналог сигнала с бесконечно большой скоростью. Допустим, я при получении очередного голубя немедленно даю в эфир сигнал по рации, а Март эти сигналы принимает. Тогда мой первый сигнал он примет в час дня, второй - в два часа назавтра и т.п. Точно так же он подумает, что у меня время замедлилось. Но стоит Марту начать не голубей мне в полдень слать, а радиосигнал, как картина кардинально изменится. Не учитывая время прохождения сигнала (помните, мы считаем скорость сигнала бесконечно большой), Март будет принимать мой ответный сигнал в тот же самый момент, как только отправил свой. И никакого замедления времени.
Теперь выбросим рации и снова перейдём на голубиную почту. Я доехал до Владивостока и уже возвращаюсь. Март по-прежнему шлёт мне голубей в полдень. Я принимаю их каждый день на час раньше, нежели вчера. Мне кажется, что у Марта время пошло быстрее. Когда мы встречаемся, оказывается, что у нас на часах одно и то же время. Это так потому, что мы находимся в одном месте. А если бы мы синхронизировали часы во время моей поездки по голубям, то нихрена хорошего у нас бы не вышло. Пришлось бы вводить поправку на время пролёта голубя.
Дык вот, от СКОРОСТИ движения моей лошади зависела величина КАЖУЩЕГОСЯ замедления времени. И казалось это замедление нам с Мартом обоим. Пока я удалялся. Когда я стал приближаться, время пошло быстрее - это нам обоим так показалось (а на самом же деле нифига подобного) и набравшееся отставание стало понемногу уменьшаться. И на момент нашей встречи уменьшилось как раз до нуля.
Так что сама по себе скорость, какой бы здоровенной она ни была, реально не изменяет хода времени ни в какой ИСО - ни в "движущейся", ни в "неподвижной", а приводит лишь к искажениям восприятия хода времени в одной ИСО наблюдателем из другой ИСО. Тут да - чем быстрее скорость, тем больше это искажение. Разгони я лошадь до скорости голубя, так и вовсе бы перестал получать сообщения от Марта, из чего заключил бы, что время у него совсем остановилось.
Но важно направление скорости! А вот оно в Леренцевских формулах не отражено. Лоренц подсознательно полагал, что описывает случай с улетающим близнецом - ну, в смысле, когда две ИСО удаляются друг от друга. Обратного случая он не рассмотрел. И вот так эта его ошибочка с тех пор и гуляет по миру, вызывая недоумения и непонимания...
Собственно и сам Эйнштейн писал в письме, упомянутом в истории:
"Для нас, убежденных физиков, разграничение между прошлым, настоящим и будущим - всего лишь неизменно устойчивая иллюзия".
eugeni_ko➦Март• 04.10.18 12:08
"Это сильно. Внимательно прочитал и впечатлился"
А я — не очень. Огр изложил исходные постулаты ньютоновской теории механики (или динамики?). Те воззрения, которые были очевидны до ОТО.
"Разгони я лошадь до скорости голубя, так и вовсе бы перестал получать сообщения от Марта, из чего заключил бы, что время у него совсем остановилось."
Так по ньютоновской физике и получается! А если сесть на ракету, движущуюся со световой скоростью, то в иллюминатор можно увидеть как луч, пущенный в попутном направлении "стоит" на месте относительно ракеты!?
А если еще и побежать вперед, можно обогнать свет!!
Или так: две ракеты летят навстречу друг другу с субсветовыми скоростями (напр. 0.9с). На своей ракете замеряем скороть встречной — вуаля: быстрее света в 1.8 раза!
Проблема в том, что в реальности этого НЕ НЕБЛЮДАЕТСЯ. Около световые скорости нам не доступны, но те измерения, которые мы имеем (вращение Земли, полет ее вокруг Солнца, вращение солнечной системы вокруг центра галактики, движение самой Галактики куда-то...) не обнаруживают какой либо разности скоростей света по направлению.
Возвращаясь к примеру с голубем, если бы Март и Огр стали измерять скорость голубя, то получили бы ОДИНАКОВЫЙ РЕЗУЛЬТАТ и относительно Марта и относительно лошади!
Даже разгони Огр лошадь до скорости чуть меньше голубя, он все равно намерял бы скороть голубя неизменной.
Касательно наблюдений за светом: как бы быстро не удалялась от нас галактика (или мы от нее), скорость меряется точно такая же, изменяется только длина волны (эффект Доплера)
Для объяснения этого парадокса скорости света, его ограниченности¹ и постоянства ПРИШЛОСЬ придумывать ОТО: это не длина волны увеличивается, это наша "линейка" укорачивается. И время заодно растягивается.
И дело вовсе НЕ в УСКОРЕНИИ. А в АБСОЛЮТНОМ значении скорости, близком к световой. Чем ближе к с, тем короче линейка².
Короче, ньютоновские воззрения к релятивистким скоростям не применимы — нельзя так просто взять и сложить.
А то что Огр объяснил, это еще Ньютон до него сделал. Да только в случае света оно не согласуется с наблюдениями — вот их объясните. Голуби тут как-то не очень подходят…
______________________________
¹ я имею ввиду невозможность движения с большими скоростями, с — это предел
² НО! только в НАПРАВЛЕНИИ движения. В поперечном — размеры обычные, это КАК? Повернул линейку вдоль — сжалась, повернул поперек — вытянулась обратно?
Огр ★➦eugeni_ko• 04.10.18 14:08
Ну вот чё ты путаешь тёплое с мягким? Придётся объяснять. Значит, смотри, в ньютоновской механике всё происходит так, как я изложил с лошадью и голубем и ты согласен. Прелестно, пляшем отсюда. Допустим, я уехал на автомобиле вдвое быстрее лошади, а Март шлёт мне дроны вдвое быстрее голубя. Получится та же песня - я буду получать дронопочту ежедневно на час позже, чем вчера. Допустим, я улетел на "Боинге" в сто раз быстрее лошади, а Март отправляет мне истребители в сто раз быстрее голубя. Тоже ничего не изменится. Казалось бы, можно эти скорости во сколько угодно раз увеличивать, но всё равно отставание составит час в сутки. Но нет! Оказывается, что зависимость сия не линейна, а описывается преобразованиями Лоренца. Чем быстрее будем двигаться я и письма Марта, тем больше окажется замедление. По идее при достижении мною скорости света оно окажется бесконечным, но это говорит лишь о том, что достичь скорости света принципиально нельзя. Поэтому школьные подколки с ракетой, движущейся ровно со световой скоростью... уже на этом месте надо перебивать словами о том, что массивные тела со световой скоростью двигаться не могут. Чуть меньше - пожалуйста. Тогда глядя в иллюминатор ракеты, движущейся чуть медленнее световой скорости я увижу, что луч света меня догоняет, а измерив его скорость, получу ровно с. А почему? А как раз потому, что зависимость, о которой я говорил выше, нелинейная. И я в ИСО, и фотоны, меня догоняющие, в ИСО. Из моей ИСО кажется, что фотоны меня догоняют со скоростью с. Но бесконечно удалённый господь бог, восседающий на облаке, и измеряющий время по своим часам и расстояния своей рулеткой, увидит иное. Тут я господа бога ввожу как абсолютно независимого наблюдателя, не связанного ни с какой ИСО. Эдакая абстракция.
Но вернёмся ко мне. Сижу я, значит, в ракете и измеряю скорость догоняющих меня фотонов. Относительно меня. Сам себя я вижу нормальным и часы мои по моим же ощущениям тикают как обычно. Мне волей-неволей приходится признать, что, значит, пространство деформировалось. А если посчитаю, то окажется, что как раз в соответствии с преобразованиями Лоренца. Вот он, парадокс: Март посылает мне короткие импульсы света каждый полдень, я ловлю их каждый раз со всё бОльшим запозданием относительно показаний моих часов, но каждый раз убеждаюсь, что скорость света - константа, с. С голубем и лошадью, автомобилем и дроном, "Боингом" и истребителем так бы не получилось, а со светом пожалуйста! Построй график зависимости замедления времени (или что то же самое, разницы скоростей) от скорости наблюдателя, и убедись - это не прямая.
По твоей логике выходит так: сегодня я посветил фонариком в направлении Полярной звезды, а завтра опять посветил вслед первому лучу. Что увидит наблюдатель, сидящий на фотоне первого луча? Ты пытаешься меня убедить, что он увидит, как второй луч его догоняет со скоростью с и даже обгоняет, что ли?
Доводя лоренц-преобразования до предельного случая, видим, что с точки зрения самого фотона Вселенная сплющена в направлении его движения до нуля. Вправо-влево, вверх-вниз ненулевые расстояния имеются, а вот вперёд любое расстояние равно нулю. Поэтому и время пролёта фотона на сколь угодно большую с моей точки зрения дистанцию равно, с точки зрения фотона, нулю. Ты воскликнешь, что это же бесконечная скорость выходит! Ну да, если мерить расстояния моей рулеткой, а время часами фотона. Но так делать низя! И время и расстояния должен мерить один и тот же наблюдатель! А то скатимся к абсурду.
Но, вообще-то, я не о том. Что тебе надо понять - когда я улетаю от Марта, то и с моей и с его точки зрения другой подвергается преобразованиям Лоренца (а не ньютоновским, которые годятся лишь для малых скоростей, т.к. при этом дают небольшую ошибку, а вышеупомянутый график почти прямая). Потом я торможу и ускоряюсь в направлении Марта, испытываю при этом силы и возникают РЕАЛЬНЫЕ релятивистские эффекты, описанные в ОТО. А потом я долго лечу домой по инерции, прямолинейно и равномерно, ловлю радиосигналы Марта со всё меньшим запозданием (да, величина этого запоздания нелинейно зависит от скорости по Лоренцу), но главное, что к моему прилёту запоздание становится равным нулю! Поэтому предлагаю термин: кажущееся искажение времени и кажущееся искривление пространства, возникающее при движении одной ИСО относительно другой, называть псевдорелятивистским. Оно зависит от направления! А эффекты, возникающие в НИСО при ускорении (и замедлении тож, ясное дело), от направления не зависят, а только от величины испытываемой силы. Вот их продолжать звать релятивистскими.
Замечу, что релятивистские эффекты не зависят от природы силы. Они проявляются что в гравитационном поле, что в отсутствие оного при ускорении от двигателя. Рискну предположить, что релятивистский эффект вызывает вообще любая сила. Например, если сильно-сильно сжать абсолютно прочные часы, то они замедлятся. Если придать им электрический заряд и поместить в электростатическое поле, получим тот же эффект. Намагнитить и поднести к мощному магниту - то же самое. Такая вот гипотеза.
И дополню- вот ты везде допускаешь одну и ту же ошибку, пользуясь при исчислении какой-нибудь величины данными разных наблюдателей. А я говорил - низя! Иначе абсурд!
Про те две ракеты со скоростями 0,9с. Это относительно кого они с такими скоростями движутся? Если относительно некоего третьего наблюдателя, которого будем считать покоящимся, то только он должен замерять и скорость сближения ракет! А не пилот одной из них! Так вот, неподвижный наблюдатель, вследствие псевдорелятивистских эффектов, намеряет разные скорости сближения в зависимости от направления движения ракет. Одно дело, если они движутся вдоль луча зрения наблюдателя, и совсем другое, если под углом к нему. В предельном случае, если поперёк, то и будет скорость сближения 1,8с. А что такого? Это же не материальное тело такую скорость имеет. Ни СТО, ни ОТО не возражают.
Возьми, например, суперпупердлинные ножницы из абсолютно упругого материала, длиной отсюда до той же альфы Центавра. Быстренько слегка их раскрой и снова закрой. С какой скоростью перемещалась точка пересечения лезвий? Да, выше световой, а хрен ли ей? Она же не материальное тело. Смущает абсолютно упругий материал? Возьми два лазерных луча, направь их параллельно, потом чуток сведи и снова разведи. С какой скоростью двигалась точка их пересечения на расстоянии, скажем, десяток парсек от источника? Да, со сверхсветовой, а хрен ли ей, это не материальное тело, СТО и ОТО не запрещают.
А ты всё пытаешься в одних и тех же расчётах пользоваться данными, полученными от разных наблюдателей. Нехорошо!
И да, "ньютоновские воззрения к релятивистским скоростям неприменимы. Нельзя просто так взять и сложить". Это верно, на таких скоростях надо складывать по Лоренцу. Но ведь сложить-то можно!
А только в зависимости от направления движения надо и вычитать уметь! Иначе, продолжая твой пример: сидишь ты на фотоне, который несётся с далёкой звезды прямиком на Землю. Измеряешь скорость сближения с Землёй, получаешь с. Красота! Но тут я с Земли пускаю луч света прямо тебе навстречу. Ты измеряешь его скорость, тоже получаешь с. И делаешь вывод, что, значит, мой луч света относительно Земли вообще покоится - так, что ли?
О разрешении этого парадокса при предельных значениях v=c, я уже писал выше. Фотон, с его точки зрения, никуда не движется, т.к. в направлении движения пространство сжато до нуля (с его точки зрения), время с точки зрения любого фотона тоже сжато до нуля, так что все фотоны, что миллиард лет назад, что сегодня, что завтра, все существуют одновременно, но только длительность их существования ноль. Н, представь, что самый первый родившийся фотон ещё куда-то несётся. Это с нашей точки зрения он несётся к самым отдалённым уголкам Вселенной, а с его точки зрения Вселенная в этом направлении сжата до нуля, расстояния нет, время на пролёт - ноль. И все более поздние фотоны, уже отлетавшие своё и поглотившиеся встреченными препятствиями, и те, что пока ещё летят, все они в этот ноль укладываются. С их т.з., конечно.
А вот с досветовыми скоростями сложнее. Расстояния в нарравлении движения до нуля не сокращаются, время тож не до нуля. Ну, с т.з. некоего "неподвижного" наблюдателя, который оценивает события в движущихся ИСО с точки зрения своей ИСО. А оценки эти от направления движения зависят!
Попробую совсем уж до манной кашки разжевать. Улетаю я с Земли на ракете, а Март поставил телекамеру перед часами с маятником и транслирует мне видеосигнал вслед. Хорошо известно, что телесигнал показывает 25 неподвижных картинок в секунду, из чего и складывается впечатление движения.
Вот улетаю я от Земли со скоростью 0,9с. Влпрос: с какой скоростью меня будут догонять электромагнитные волны, несущие телесигнал? Да, с моей точки зрения - всё с той же скоростью с. А как часто они будут приходить? 25 раз в секунду? Если да, то я на своём телеэкране буду видеть то же самое, что и Март возле своей видеокамеры. Но нет, приходить мне картинки будут не 25 раз в секунду, а гораздо реже. Ну, скажем, вчетверо. Я увижу примерно 6 картинок в секунду - внимание! в ту секунду, которую намеряю по своим часам, а не по часам Марта. Мне будет казаться, что маятник качается вчетверо медленнее, а трансляция идёт рывками. Ну, Март станет снимать и транслировать мне по 100 кадров в секунду (в свою секунду), а я буду получать 25 кадров в свою секунду и качество изображения опять станет для меня нормальным. Но мне, значит, покажется, что за год полёта по моим часам у Марта на Земле прошло лишь 3 месяца.
А если я буду видеосигнал со своей ракеты Марту отправлять, то и он увидит, что я вчетверо замедлился.
Я решу, что пока летаю, Матр в 4 раза меньше постареет, но и он решит про меня то же самое.
А как же на самом деле?
А так: в то же самое время eugeni_ko летит к Земле со своей Тау Кита и принимает адресованную мне видеопрограмму с изображением колеблющегося маятника. Только ему будет приходить за секунду, измеренную им, БОЛЬШЕ картинок, чем Март посылал за секунду, намерянную Мартом. Из чего eugeni_ko усмотрит, что время на Земле течёт быстрее, чем в его ракете.
Но вернёмся ко мне. Я каким образом "отстаю от времени Земли"? Таким, что ВИЖУ, как у Марта маятник еле-еле качается. Но ведь реально-то после того колебания, которое я сейчас вижу, уже состоялись многие последующие колебания! Только информация о них размазана по пространству, отделяющему меня от Земли. И чем дольше я лечу, чем дальше улетел, тем о бОльшем числе колебаний информация до меня ещё не дойдёт. Значит, отставание будет всё больше и больше. А вот когда я поверну обратно к Земле, то буду как бы собирать по дороге эту размазанную информацию, получать картинки чаще, и покажется мне, что время у Марта ускорилось против моего. По мере полёта отставание между тем, что я вижу и тем, что транслирует Март, будет уменьшаться, т.к. я буду поглощать размазанную по космосу информацию со скоростью, бОльшей
чем мне было бы положено. И вот, когда я прилечу на Землю, мой телевизор покажет то же самое колебание маятника, которое происходит у Марта - отставание кончилось!
А ведь темп течения времени оценивается как раз по числу происшедших событий, не правда ли? Так и возникает псевдорелятивистский эффект кажущегося замедления течения времени при удалении приёмника от источника и такой же псевдорелятивистский эффект кажущегося ускорения времени при их сближении. И не пытайтесь меня уверить, что, когда я прилечу к Земле, то каким-то чудом буду видеть на своём экране не то самое качание маятника, которое происходит в лаборатории Марта, а одно их предыдущих. Так что, ребята, эффекты, проистекающие от скорости равномерного прямолинейного движения, являются простой иллюзией, возникающей от увеличения времени прохождения сигнала от источника к приёмнику. Потому я и предлагаю звать эти эффекты ПСЕВДОрелятивистскими.
Ну, а как же настоящие релятивистские эффекты? Что же, их не окажется, если вернувшись на землю я буду видеть на своём экране то самое качание маятника, которое в данный момент происходит? Да нет же, конечно, они окажутся. Только возникнут они лишь в тие периоды, когда я с ускорением взлетал, потом тормозился, разгонялся в обратную сторону и снова тормозился перед посадкой. Вот тут я был в НИСО и время моё реально шло медленнее. И тем медленнее, чем бОльшее ускорение я испытывал, а, значит, чем бОльшей силе подвергался. Поэтому по возвращении на Землю я и вправду окажусь моложе Марта, а вот насколько именно, то будет зависеть от двигателя ракеты - какую силу он способен ко мне приложить, да в течение какого времени. Но то, что я, может, сорок лет летел по инерции, никакого влияния не окажет. Видимый, иллюзорный, псевдорелятивистский эффект замедления при полёте от Земли полностью скомпенсируется таким же видимым, иллюзорным (только противоположно направленным) эффектом ускорения времени при возвращении на Землю. Так что, если я 40 лет летать по инерции не буду, а улечу с ускорением и сразу же отторможусь, ускорюсь обратно и заторможусь перед посадкой, то окажусь моложе Марта ровно настолько же.
Кстати, можно и не летать никуда. Создать ускорение прямо на Земле. Например, центробежное. Сажусь я, эдак, на карусель, делающую миллион оборотов в секунду. Ускорение будет - ого-го!, но, допустим, я мальчик прочный и выдержу. Покручусь, эдак, с годик по моим часам, потом слезу, глядь - а вокруг карусели 2 года прошло!
Только вот вопрос, что если мне Март будет на карусель изображение маятника транслировать? Расстояние-то от лаборатории с часами до карусели одно и то же, так что за счёт чего отставание возникнет? Или не возникнет? Подумайте!
За счет искривления пространства, конечно же! Часы будут отставать тем сильнее, чем сильнее гравитационное поле (или ускорение). То же самое произошло бы на подлете к черной дыре, даже при равномерном движении ракеты. Вообще интересно, что мы можем менять плотность пространства вокруг себя просто крутясь вокруг своей оси, пусть эффект и ничтожен...
А если братья находятся в абсолютно пустой вселенной, где кроме них ничего нет, как тогда с гравитацией?
Более того, есть ли вообще в этой пустой вселенной инерция, если в ней раскрутить ведро с водой, будет ли вода приливать к стенкам, притягиваться то ей не к чему.
В реальной вселенной масса есть, значит есть и гравитация и инерция, но в задаче про это ничего не сказано.
И кстати, после тепловой смерти вселенной всего то через 10^105 (+-еще 10-20 в степени) лет, таки никакой гравитации не будет как и вообще частиц с ненулевой массой покоя.
"17 септдециллиардов (10^105) лет – примерное время полного испарения даже наиболее массивных черных дыр. Это время окончания эпохи черных дыр, и наступления эпохи вечной тьмы, в которой все объекты Вселенной распались до субатомных частиц и замедлились до наименьшего энергетического уровня."
Дело в том, что даже в пустой вселенной, без массивных планет и прочих видимых тел, не совсем «пусто». Вакуумные энергетические колебания около нуля будут создавать виртуальные частицы, потом сама масса тела происходит из-за взаимодействия частиц этого тела с Хиггс бозонами - которые везде - так что да, в раскрученном в таком вакууме ведре вода будет прилипать к стенкам...
Мах с Эйнштейном не были так уверены:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Принцип_Маха
1. Существование пространства и времени неразрывно связано с существованием физических тел. Удаление всех физических тел прекращает существование пространства и времени.[1]
2. Причиной существования инерциальных систем отсчёта является наличие далёких космических масс.[2]
3. Инертные свойства каждого физического тела определяются всеми остальными физическими телами во Вселенной и зависят от их расположения.
Перегрузки. О да. 10 минут разгона, а дальше один из братьев летит прямолинейно и равномерно относительно другого много лет
---------
Десять минут разгона до околосветовой скорости? Т.е. ускорение порядка 50000g? его уже при 50g раздавит всмятку на первой секунде, и какая разница куда эта смятка потом "будет равномерно двигаться много лет".
А без достижения околосветовой скорости все эти релятивистские эффекты сводятся к миллионным долям процента, т.е. пролетавший лет 40 станет моложе близнеца на пару секунд.
Serge712➦Вадим• 03.10.18 23:48
Станет моложе на пару секунд, но все таки станет положе? Или нет? Не важно, насколько моложе, важен сам факт, что станет моложе. И самое главное, кто из них станет моложе? Они ведь оба двигались относительно друг друга.
Вадим➦Serge712• 04.10.18 00:09
Ну атомные часы на орбиту запускали, проверили факт, хотя там гораздо сильнее эффект гравитации, так что больше зависит от массы корабля на котором один из них отправится, он помассивнее планеты будет или нет.
"Для спутников, которые движутся со скоростью 3874 м/с, часы идут медленнее, чем для земли. Это релятивистское время ведет к неточности во времени примерно в 7,2 микросекунде в день (1 микросекунд = 10-6 секунд). Теория относительности также гласит, что время идет тем медленнее, чем сильнее поле гравитации. Для наблюдателя на земной поверхности часы спутника будут идти быстрее (так как спутник находится на 20 000 км выше и подвергается гравитационным силам меньше, чем наблюдатель). И эта вторая причина этого эффекта, который в шесть раз сильнее, чем неточность о которой говорилось чуть ранее."
Спутники - это такие штуки, которые движутся ни разу не прямолинейно-равномерно. Они испытывают постоянное ускорение, двигаясь по криволинейной орбите. То есть, имеет место быть сила. А ускорение это зависит от скорости и радиуса орбиты. Ещё от радиуса зависит гравитационный потенциал в той точке, где на текущий момент находится спутник, хотя мне сложно сказать, является ли величина гравитационного потенциала самостоятельной причиной, вызывающей релятивистский эффект дополнительно к тому эффекту, который вызван ускорением. Но тут принципиально другое - спутник не ИСО. Так что пример со спутником мимо. Правильнее было бы сказать: " Для спутников, которые двигаясь с такой-то скоростью, ПОСТОЯННО ИСПЫТЫВАЮТ ТАКОЕ-ТО УСКОРЕНИЕ, часы идут медленнее..."
А с точки зрения статистической оценки - сколько синхронизированных атомных часов находилось на орбите и сколько на Земле?
А то так можно и результат эксперимента моэно поставить под сомнение...
Grok➦RangerPCW• 04.10.18 00:04
Угу
Допустим сидишь на луче света и соответственно передвигаешься со скоростью света
Темно - достал и влкючил фонарик освещать путь впереди себя
С какой скоростью свет фонарика распостроняется относительно неподвижного стороннего наблюдателя?
Правильно, две скорости света.
Я закончил физфак (экспериментальная физика) и привык любые рассуждения проверять экспериментом. Поэтому ввязываться в спор типа "с одной стороны так, а с другой стороны эдак" не вижу смысла. Был, правда, поставлен экперимент, когда одни супер-точные часы установили на космической станции, а другие такие же остались на Земле. И продолжалось это год, что ли. Набежала какая-то разница. НО! Можно ли считать этот эксперимент корректным? Те часы, которые крутились по орбите, ПОСТОЯННО ИСПЫТЫВАЛИ УСКОРЕНИЕ. А если бы полёт был по прямой с постоянной скоростью? Так что, для фантастов это жирная идея, а нам, мне кажется, это пофиг.
Nadine ★➦васька• 03.10.18 22:05
Можно ли правильно решить задачу, если условия ошибочны? Риторический вопрос.
И более того, если данный вопрос риторический, то можно ли на него вообще правильно ответить?
И без меня тут достаточно написали, Но не могу не подкинуть свои 2 агоры. Во первых почистим эксперимент: 2 брата находятся в межгалактическом пространстве где ни один ни другой не испытывают гравитацию - отметаем все разглагольствования насчёт масс, гравитации, ОТО, итд. Один брат улетает, разворачивается и возвращается. Тот что улетел и вернулся постарел меньше. Как узнать кто улетел? Тот кто чувствовал ускорение (силу). Брат который остался в межгалактическом пространстве (в инерционной системе) и не ускорялся не чувствовал (и не мог померить) силу. Нет симметрии между братьями. Самый неинтуитивный аспект "Парадокса" (почему чем дольше брат летел тем меньше он постарел) легко анализируется в пределах СТО, а именно потому что момент разворота можно рассматривать как смену инерционных систем (с системы которая удаляется на систему которая приближается). В этот момент проматывается огромное количество времени у оставшегося брата относительно улетевшего и чем дальше улетел брат тем больше времени проматывается. Кто пашет в диаграммах пространства-времени смотри сюда, https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/ce/Twin_Paradox_Minkowski_Diagram.svg/666px-Twin_Paradox_Minkowski_Diagram.svg.png очень наглядно и просто проиллюстрировано.
Serge712➦israelftw• 03.10.18 21:57
Если оба брата полетят в противоположном направлении - вот вам и симметрия, они оба испытывают одинаковое ускорение. Потом они оба вернулись и встретились. "Смена системы" это мыслительный процесс, никаких изменений в реальном мире он вызвать не может. И почему при смене системы огромное количество времени должно не только промотаться, но промотаться на точное число часов, которые накопились за время полета. Откуда тот, кто меняет время, знает, длился полет 20 лет или 20 минут и сколько времени нужно промотать?
(И ничего эта диаграмма не объясняет.)
Огр ★➦israelftw• 03.10.18 23:01
Почитал я тут ваш диспут и предлагаю мысленный эксперимент, который поможет понять, отменили ли уже преобразования Лоренца, или нет.
Итак: пусть близнецов будет не двое, а трое. И попытаемся избежать относительности одновременности вот каким образом:
Один близнец безвылазно сидит на Земле. Другой стартует с некоторым ускорением, которое испытывает определённое время, а потом точно с таким же по модулю ускорение точно такое же время тормозится. Как думаете, к моменту окончания этого процесса он будет неподвижен относительно Земли? Если да, то продолжим.
Третий близнец стартует одновременно со вторым и точно с таким же ускорением, которое испытыаает точно такое же время, но потом выключает двигатель и летит себе, скажем, 10 лет по инерции. И только после этого снова врубает двигатель на торможение и останавливается относительно Земли так же как ранее это проделал второй близнец. Имеем трёх взаимно неподвижных близнецов в трёх разных точках пространства, координаты которых можно было заранее рассчитать.
А теперь самая фишка! Пока длился весь вышеописанный процесс, некий Арбитр выдвинулся в точку, равноудалённую от местоположений всех трёх близнецов. И в этой точке он произвёл вспышку света. Можно ли считать, что в инерционной системе отсчёта, связанной с любым из близнецов (или хоть даже с тремя сразу), свет от вспышки дойдёт до каждого из них одновременно? Ну, насколько вообще можно говорить об одновременности... Если да, то продолжим.
Получив этот сигнал от Арбитра каждый близнец, как и договаривались перед стартом, немедленно посылает Арбитру ну, скажем, радиосигнал о своём точном возрасте. Получит ли эти сигналы Арбитр одновременно? Тут-то можно об одновременности говорить, ибо все три события произойдут в одной точке пространства, той самой, где Арбитр сигналы принимает. Если сигналы к нему придут одновременно, то, значит, и близнецы вспышку одновременно видели.
И вот Арбитр распечатал сведения о возрастах близнецов на три отдельные бумажки, положил их перед собой и сравнивает. И что же он увидит, как вы думаете?
israelftw➦Serge712• 03.10.18 23:52
Вы предложили свою задачу (оба брата полетят в противоположном направлении) которая не имеет никакого отношения к парадоксу близнецов. Если решить эту задачу (оба брата полетели в противоположном направлении, развернулись, встретились, летели с одинаковой скоростью по сравнению с инерциальной системой исхода) то оба брата состарятся одинаково к их встрече. Но это не очень интересно.
Смена системы это упрощенная конструкция используемая для того чтобы не забуриться в вычислениях. В реальном мире этой конструкции соответствует замедление, разворот и ускорение. На протяжении этого процесса время "проматывается" плавно, и это можно промоделировать, например как тут https://en.wikipedia.org/wiki/Twin_paradox#Difference_in_elapsed_time_as_a_result_of_differences_in_twins'_spacetime_paths. Получится тот же эффективный результат, только добиться и понять его будет намного сложнее. Можно проделать еще более сложные вычисления в общей теории относительности и прийти к тому же результату. Поэтому мне нравится это элегантное решение со сменой инерциальных систем.
На счет "промотки", я хочу подчеркнуть что речь идет о точке зрения "улетевшего" брата. С точки зрения оставшегося брата все выглядит банально: улетевший брат все время стареет медленнее - и по пути туда и по пути обратно. С точки зрения улетевшего брата, во время пути туда и обратно оставшийся брат стареет ТОЖЕ СТАРЕЕТ МЕДЛЕННЕЕ, как и следует по логике - во время полета по прямой есть полная симметрия, по этому для каждого из наблюдателей его брат стареет медленнее. И только во время разворота для улетевшего брата, оставшийся брат стремительно стареет, после чего по пути домой он опять стареет медленнее его.
"почему при смене системы огромное количество времени должно не только промотаться..."
Это напрямую следует из азов СТО - время, пространство и скорость завязаны между собой. Для наблюдателей в разных ИС, совершенно разные события происходят одновременно. На этой диаграме (которую я привел раньше но похоже она плохо отображается по тому линку) https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Twin_Paradox_Minkowski_Diagram.svg одновременные события для улетевшего брата, удаляющегося показаны синими линиями, и красными для стадии когда он приближается (для оставшегося брата одновременные события находятся на одной высоте на диаграме). В точке разворота синяя и красная линия разнятся, и разница между точками пересечения этих линий с верикальной осью и есть та "промотка".
"Откуда тот, кто меняет время, знает..."
Тот кто меняет инерциальную систему, и он ничего не знает, просто если он хочет вернуться домой ему надо перейти в ИС в которой одновременные события совсем иные чем в той ИС в которой он был до разворота, и в этой ИС его брат намного старше (И кстати если быть точными то проматывается не "точное число часов, которые накопились за время полета" а то самое число часов УМНОЖЕННОЕ НА 2 - не забывайте про дорогу назад). Это заложено в основы СТО. Ваш вопрос "откуда он знает" похож на вопрос "От работы до дома 10 километров. Я выехал с работы в 5 вечера в сторону дома, ехал со скоростью 60 км/ч и через 10 минут я был дома. Откуда он знал что надо отмотать именно 10 километров?".
Зачем так сложно? Есть удаленный наблюдатель, неподвижный относительно Земли, его часы синхронизированы с часами наблюдателя на Земле. Синфронизировать часы в одной инерционной системе это не проблема. Космонавт стартует с Земли, пролетает мимо удаленного наблюдателя и говорит "на моих часах время ... часов ... минут" - вот мы и зафиксировали разницу по времени. Потом космонавт разворачивается и летит назад, пролетая мимо наблюдателя опять говорит время на своих часах, и т.д. Какой будет разница по времени?
Ну вы и загнули :)
На все ваши вопросы ответ "да". Также я предполагаю что арбитр "остановился" в своей точке (т.е. находится в той же инерциальной системе что и близнецы на протяжении дальнейшей стадии эксперимента).
Близнец 3 моложе близнеца 2, близнец 2 моложе близнеца 1. Т.е. по возрасту 3<2<1.
И как вам это помогает?
Огр ★➦israelftw• 04.10.18 08:21
Увы, это не помогает! Коли так, как Вы пишете, то, значит, всё ещё парадоксальней. Первый брат, сидя на Земле, не испытывал ускорений (центробежным от вращения пренебрежём, равно как и влиянием земной гравитации - будем считать их достаточно малыми). Второй брат испытывал ускорения, а вот третий не только испытывал точно такие же ускорения, но и двигался с некоторой скоростью равномерно и прямолинейно относительно первого и второго братьев. И вот, оказывается, что это равномерное прямолинейное движение дало релятивистский эффект не только с точки зрения двух первых братьев, но и со стороны Арбитра. То бишь, обьективно. Раз уж третий брат оказался моложе второго.
Вывод: пока первый и второй брат покоились относительно друг друга, а третий всё ещё летел по инерции, сокращение времени для него происходило обьективно. Значит, ИСО, связанная с Землёй, какая-то особая? Если третий брат, летя по инерции, считая себя неподвижным и кувыркаясь в невесомости, видел, что это Земля от него удаляется, принимал земные радиопередачи "растянутыми" и считал, что это на Земле время идёт медленнее, то как же он оказался моложе всех?
А я думал, что преобразования Лоренца лишь отражают восприятие событий в одной ИСО с точки зрения другой, то есть субьективное мнение наблюдателя. Я думал, что реальное замедление времени происходит лишь при наличии неких сил, будь то гравитация или тяга двигателя, которые придают ускорение. То есть, в НИСО. Я думал, что второй и третий братья окажутся одного возраста.
А по Вашему выходит, что стартовав с Земли с малым ускорением, которое сколько-нибудь значительных релятивистских эффектов не даст, но двигаясь потом по инерции достаточно долго, можно реально получить сколь угодно большое отставание по времени?
"И вот, оказывается, что это равномерное прямолинейное движение дало релятивистский эффект"
Конечно. Называется "расширение времени". По моему самые базисные и широко известные эффекты СТО: расширение времени и сокращение длины.
"Значит, ИСО, связанная с Землёй, какая-то особая?"
Конечно особая - это ИС в которую все 3 брата вернулись в конце концов (ну первый ее не покидал). Уж куда особенней.
"Если третий брат, летя по инерции, считая себя неподвижным и кувыркаясь в невесомости, видел, что это Земля от него удаляется, принимал земные радиопередачи "растянутыми" и считал, что это на Земле время идёт медленнее, то как же он оказался моложе всех?"
Так же как и в парадоксе близнецов - когда он замедлялся чтобы вернуться в земную ИС он увидел как оставшиеся 2 брата (первый что остался и второй что уже остановился) резко стареют. Из за того что третий брат отдалился от первого брата дальше (в пространстве) чем второй брат, при замедлении для третьего брата первый брат стареет намного сильнее чем этот брат стареет для второго брата при его замедлении. Именно из за того что они находились на разных расстояниях от первого брата когда они замедлились и вернулись в земную ИС.
"А я думал, что преобразования Лоренца лишь отражают восприятие событий в одной ИСО с точки зрения другой, то есть субьективное мнение наблюдателя."
Нет, это никак не субьективное мнение наблюдателя.
"по Вашему выходит, что стартовав с Земли с малым ускорением, которое сколько-нибудь значительных релятивистских эффектов не даст, но двигаясь потом по инерции достаточно долго, можно реально получить сколь угодно большое отставание по времени?"
Однозначно, только это не по моему а по Эйнштейну :)
Огр ★➦israelftw• 04.10.18 10:05
Категорически не соглашусь с Вами, батенька! Но не буду повторяться, а просто прочтите в этом обсуждении мой пост Огр➦Март• 04.10.2018 09:34:00
Подумаешь, проблема. Встречаются братья после полёта и одновременно восклицают:"Боже, как же ты постарел!"
Март ★★➦васька• 04.10.18 08:39
васька, а может анекдот из этого попробовать.
Возвращается на Землю космонавт из многолетней межзвёздной экспедиции.
Его встречает брат-близнец:
- Да ты совсем не изменился! Неужели на Альфа-Центавре такие курорты?
- Боже мой, а ты-то как постарел! Неужели на Земле так трудно было?
- Зато я на пенсии уже, а тебе ещё лет 20 чалиться.
Да тут уже в комментах всё рассказали и без меня. Так что "поздно пить боржоми", даже если вы химик.
А шо тут думать. Время течет медленее не от скорости, она относительна так как каждый есть точка отсчета в своей система. Время течет медленее от гравитации. Вблизи масивных объектов время течет медленее. Поэтому тот кто ближе к Земле тот старел медленее.
Март ★★➦erazel• 03.10.18 14:37
А если бы второй брат, который улетел - не бороздил бы просторы а вращался по орбите вокруг массивной планеты другой, что произошло бы тогда? Зависимость времени относительно скорости наблюдателя исчезла бы против всех формул ОТО или сохранилась бы наряду с влиянием гравитации в том числе.
Serge712➦erazel• 03.10.18 14:47
Причем тут гравитация? Если один брат болтается в невесомости на межгалактической станции за пределами солнечной системы, а другой летит куда-нибудь подальле?
А откуда мы знаем что скорость влияет на течение времени? Мы можем наблюдать только квази-доплеровский эффект для фотонов. Тоесть мы тупо верим наслово старому еврею :-).
Коротко говоря - НАБЛЮДЕНИЕ времени и ход самого времени вещи разные. Если бы мы наблюдали в телескоп за часами движущимися с большой скоростью относительно нас то бы видели другой ход времени. Но телепортируйся мы в точку около часов то их время в результате бы не отличалось от нашего.
Наоборот. Оставшийся на земле брат состарится раньше...вы забыли о перегрузках, дающих тот же эффект, что и гравитация.
Март ★★➦erazel• 03.10.18 16:28
Ну может не совсем на слово, а есть и эксперименты подтверждающие формулы? ;)
А если братья находятся в абсолютно пустой вселенной, где кроме них ничего нет, как тогда с гравитацией?
Более того, есть ли вообще в пустой вселенной инерция, если в ней раскрутить ведро с водой, будет ли вода приливать к стенкам, притягиваться то ей не к чему.
В реальной вселенной масса есть, значит есть и гравитация и инерция, но в задаче про это ничего не сказано.
Март ★★➦alex56• 03.10.18 14:10
ну если сегодня в плюсах, то завтра закину продолжение диалога ;)
Март ★★➦alex56• 03.10.18 15:28
Честно говоря, я рассказывал эту историю на одном из сайтов, там она тоже вызвала эмоциональное обсуждение:
Вот это как раз просто - по отношению к условно-статичному наблюдателю у двигающегося время будет идти медленнее, поэтому и стареть двигающийся будет медленнее. При их встрече второй окажется моложе.
---
Насколько я понимаю диллема именно в том - как отличить кто "полетел", а кто "статичен".
а) Я сажусь на ракету и говорю: "Всем пока, вы остаётесь на месте а я улетаю". Включаю двигатели и разгоняюсь.
б) Я сажусь на ракету и говорю: "Скорость обращения солнечной системы вокруг галактического центра - почти 250км в секунду. Меня укачивает от такой скорости." Включаю двигатели и ТОРМОЖУ пока Земля со всей остальной солнечной системой не начнёт улетать от меня на скорости 250км в секунду. Я СТАТИЧЕН!.
в) Я сажусь на ракету и говорю: "Скорость нашей галактики относительно фонового реликтового излучения - 552км в секунду. Меня укачивает....
И так далее... Вопрос - как определить кто "ускоряется", кто "замедляется", кто просто меняет вектор движения, и относительно ЧЕГО мы всё это должны считать?
Давай, бомби! Мне тоже интересно. В своё время задавался таким же вопросом, получил ответ, что ускорение абсолютно и однозначно определяет того кто летел.
ускорение абсолютно только для массивных тел, но если у частицы нет массы - нет и ускорения, а если у всей вселенной нет массы - значит и ускорение невозможно
Собственно, тепловая смерть вселенной - и есть такое состояние, правда до него еще довольно далеко.
17 септдециллиардов (10^105) лет – примерное время полного испарения даже наиболее массивных черных дыр. Это время окончания эпохи черных дыр, и наступления эпохи вечной тьмы, в которой все объекты Вселенной распались до субатомных частиц и замедлились до наименьшего энергетического уровня.
А мне вот интересно, а если бы студент №1 не спросил про парадокс близнецов, у препода не получилось бы так мастерски привить тягу к знаниям? Я понял.. студент был подговорен преподом )))
Теория инерциальных систем Ньютона не учитывает скорость света и гравитацию. В частности спутниковые часы корректируются с учетом гравитации, иначе накапливается заметная разница. В точке с наибольшей гравитацией время течет быстрее. Или трусы наденьте или крестик снимите.
Март ★★➦MegaLoshara• 03.10.18 12:16
Зависимость течения времени от гравитации - это всего лишь один из эффектов и очень незначительный по сравнению с зависимостью времени от скорости наблюдателя.
Именно от скорости, а не от ускорения или торможения, как здесь уже заметили.
Пирамидон ★➦Март• 03.10.18 13:12
Это уж точно.
Что ускорение для одного - то торможение для другого.
Бывало идёшь спокойно, никого не трогаешь, и вдруг бац асфальт тебе по морде!
Именно в инерциальной системе зависит от скорости наблюдателя, также находящегося в инерциальной системе.
Codex➦MegaLoshara• 03.10.18 14:40
“В точке с наибольшей гравитацией время течет быстрее.”
Медленнее! Гугл в помощь.
Nadine ★➦Пирамидон• 03.10.18 14:55
Ага, и пришёл домой под утро, и рассказал жене, что асфальт поднялся и ты всю ночь так простоял.
MegaLoshara➦Codex• 03.10.18 19:03
Ну да, попутал слегка направление гравитации, да про конус Минковского не упомянул.
--
Урок математики в грузинской школе. Учитель:
- Кто знает, сколька будэт дважди дыва? Автандил!
- Пятнасат!
- Садысь, два! Вахтанг!
- Дэсять...
- Садысь, два! Анзор!
- Дэвять...
- Садысь, два! Гоги!
- Сэм, учытель!
- Ну да, гдэ-то - сэм-восэм... Но, не пятнасат же!
Если вернувшийся непоседевший брат до полёта брал банковский кредит как физическое(!) лицо, как ему начислят проценты по платежам?
Март ★★➦Пирамидон• 03.10.18 10:55
А если он ещё и пол при этом поменял, то с какого возраста будет пенсия?
Пирамидон ★➦Март• 03.10.18 11:02
С экватора стартовать не следует. В этом случае при расчёте пенсии не будут учитывать северный коэффициент.
И то верно - с какой стати разница в возрасте, если оба движутся друг относительно друга. Есть теория, что существуют источники времени (а на деле - потока частиц, являющегося основой всех процессов) - вот движение относительно этого источника и влияет на время объекта.
Это и есть отрицание всей теории относительности. Теория относительности постулирует, что нет абсолютной системы отсчета, как ее ни назови - источник временени, поток частиц, эфир и т.п.
В моем учебнике по физике такой теории нет. На моей полочке фантастических книжек - есть, там еще и про про тахионные двигатели, и много чего интересненького...но увы, далекого от реальности...
Если ведро с пивом раскручивать вокруг вертикальной оси относительно Вселенной, то пиво разгонится по краям ведра центробежной силой.
А что будет, если Вселенную раскручивать относително ведра?
Бам Барбиев ★➦Orcaa• 03.10.18 12:23
не забивайте себе голову глобальными вопросами, а просто срочно патентуйте свою идею "способ и устройство для продления срока хранения пива за счёт его разгона до релятивистских скоростей в цилиндрическом сосуде и изменения тем самым масштаба времени относительно инерциональной системы пользователя"
Пена не отстоится по-человечески и голова закружится. А оно нам надо?
Какой-то полярный лис.
На семинаре по физике (то есть в вузе, куда явно пришли не будущие искусствоведы) обычно присутствуют люди, которым бы не вредно обсуждаемый вопрос понимать.
Второй студент говорит по делу, хотя и слишком много.
Первый применяет идиотский аргумент "о да", не возражая второму по существу.
Эффект перегрузок интегрален. То есть неважно, разгонялся ли корабль десять секунд или десять лет. Он разогнался до конкретной скорости и часы космонавта замедлились соответственно. При развороте и последующем торможении по возвращении произошло то же самое. Космонавт моложе.
Как это может быть непонятно будущему физику/инженеру поступившему в вуз? Это же школьная программа, на которую поступавший забить не мог.
Верно. А если они не разворачиваются и не тормозят а летят прямолинейно и равномерно относительно друг-друга и потом встречаются на альфа-центавре, то что произойдёт?
То есть тезис-то правильный, что для возвращения на Землю придётся разворачиваться и тормозить.
Но если рассмотреть ситуацию, когда стал на двадцать лет старше улетевшего близнеца (по земному времени и своим биологическим часам) - вдруг пустился за ним вдогонку и они встретились на нейтральном космодроме.
Который тогда окажется старше? А если одинаково, то не означает ли это, что земное время для постаревшего там брата внезапно пошло вспять.
Если они не разворачиваются и не тормозят, они больше никогда не встречаются.
Причем здесь разгон и торможение? Эффект (разность в возрасте) зависит от длительности полета. Ускорение это разовое событие, ускорился за пару минут, и летишь с постоянной скоростью - будет разница, лететь один год или 10 лет? Если, например, оба брата ускорились до некоторой скорости, потом один брат сразу развернулся и вернулся на Землю, другой летал ещё 10 лет, после чего развернулся и вернулся. Ускорение было одинаково для обоих братьев, только один летал 20 лет, а другой 20 минут. Как обьяснить разницу в возрасте в этом случае? Или оба брата полетели в противоположных направлениях, развернулись и вернулись на Землю, двигались относительно друг друга и испытывали одинаковые ускорения.
mews ★➦Serge712• 03.10.18 14:15
Изменение отрезка времени в ускоряемой системе зависит не от значения ускорения, а от интеграла от модуля ускорения по времени. То есть чем больше было значение ускорения и чем большее время оно действовало, тем больше сокращается отрезок времени для движущегося объекта.
Если один брат стартовал, разогнался до скорости v, затем сразу затормозил до скорости -v, прилетел на Землю и остановился, а второй разогнался до скорости v, летел равномерно и прямолинейно 10 лет, затем сразу затормозил до скорости -v, летел равномерно и прямолинейно еще 10 лет, прилетел на Землю и остановился, разницы в возрасте не будет.
Тем более, ее не будет, если оба брата летают и возвращаются симметрично в противоположных направлениях.
aa_dav➦Serge712• 03.10.18 14:18
ускорение неотносительно - вжимает в кресло только брата на ракете, это объективный и измеримый фактор. за пару минут ускорения в НЕинерциальной системе отсчёта космонавта происходит нечто, что с точки зрения принципа эквивалентности аналогично ситуации если бы во всей вселенной начало действовать однородное гравиполе - тела начнут ускоряться все в одном направлении, а часы "перенастраиваться" по высоте в зависимости от уровня этого фиктивного гравиполя. с часами и телами рядом с космонавтом эффект будет слабый, но чем больше расстояние по "высоте" в гравиполе, тем сильнее эти ускорения и перенастройки часов - в результате в минуты когда космонавт разворачивается назад и расстояние до земли далеко, время на ней стремительно промотается вперед (если знаете - это как бы эффект гравитационной ямы измеряемый со дна этой ямы), что и согласовывает результаты измерений обоих братьев.
Спасибо вам и mews, очень здорово вот так, одним абзацем - без всяких ненужных в данном случае исторических опусов - пояснить суть, понятным языком. Респект.
Serge712➦aa_dav• 03.10.18 15:03
Нонсенс. Откуда ускорение знает, на сколько поменять время? Один космонавт летал 20 лет, ускорение доьюно будет поменять время которое набежало за 20 лет, другой летал 2 года ускорение то же самое, но время набежало в 10 раз меньше. И оба они бесконечно удалены от Земли, гравитационное поле Земли нулевое, да и кто сказал, что они оба вылетели с Земли, а не с межгалактической станции за пределами солнечной системы?
А если два близнеца вылетели в противоположных направлениях и вернулись, они оба испытывали абсолютно одинаковые ускорения, но двигались относительно друг друга.
Объяснение с ускорением не выдерживает никакой критики, и ничего другого никто предложить не может.
Codex➦Serge712• 03.10.18 15:25
Тут штука в том, что время, как это ни странно, локальная величина. Если один путишествовал 20 лет (с точки зрения Земли), а его брат 2 года (с точки зрения Земли), с одинаковыми постоянными ускорениями (относительно Земли), то и суммарный эффект замедления времени будет пропорционален этим отрезкам времени, которые они путишествовали. Часы первого брата будут отставать, скажем, на 20 дней, а второго на 2 дня. Отставать относительно земного времени.
Почему не будет? Если время замедлилось на 10%, за 20 лет полета с постоянной скоростью должна набежать разница в 2 года. Ускорение (разгон, разворот, торможение) у обоих братьев одинаковое. За счет чего исчезнут 2 года разницы?
Serge712➦Codex• 03.10.18 16:17
То есть, один будет старше другого на 18 дней? Что скажут те, кто утверждает, что они должны быть одинакового возраста?
aa_dav➦Serge712• 03.10.18 16:21
"Нонсенс. Откуда ускорение знает, на сколько поменять время?"
По формулам ОТО. Чем дальше расстояние до объекта к которому мы в центре НЕисо ракеты ускоряемся и чем сильнее величина ускорения - тем значительнее эффекты "гравитационного колодца" фиктивного гравиполя НЕинерциальной системы отсчёта. Правильно считаем - получается в точности то же самое, что и в "лабораторной ИСО".
Принцип очень простой - считаем всё в любой ИСО и мы точно знаем, что выстроенная система справедлива - как пересчитывать в другие ИСО дают формулы Лоренца. Если возникает искус залезть в НЕинерциальные СО как ускоряющаяся ракета (такие легко вычислимы еще в Ньютоне - в них не выполняется первый закон Ньютона и это в точности справедливо и для СТО, никаких домыслов или эквивалетностей тут нет), то придётся напрячь еще больше мозги, но ничего невероятного нет - именно исследуя неИСО-вости Эйнштейн и пришёл к Общей Теории Относительности - ОТО.
Codex➦Serge712• 03.10.18 16:53
И такое возможно - но в этом случае брат, который путишествовал 2 года, должен двигаться с гораздо большим ускорением, чем другой брат. Тут важен суммарный эффект.
Вот смотрите - можно выпить стакан водки, залпом, а можно пить пиво целый час и дойти до совершенно той же кондиции. Результат один, пути к нему разные ☝️
Именно так! И через почти 100 лет со дня этого замечательного события, потомки наконец-то разобрались, что и как :-)
Serge712➦Codex• 03.10.18 21:33
Почему это с большим ускорением? Ускорение одно и то же, только в разное время. Разгонялись, разворачивались и тормозили они одинаково, только один дольше летел с постоянной скоростью.
Serge712➦aa_dav• 03.10.18 21:40
Это бессмысленный набор слов. Как ускорение и "гравитационные колодцы" объяснит ситуацию, когда два близнеца полетели в противоположные стороны и потом вернулись? Ситуация идеально симметричная - они оба испытывали одинаковые ускорения и одинаковые гравитацию, но при этом оба двигались относительно друг друга, сначала удаляясь, потом сближаясь.
aa_dav➦Serge712• 04.10.18 05:00
При симметричном полётах в разные стороны двух космонавтов их возраст будет одинаковый, что легко понятно из ИСО Земли. Их же наблюдения из "гравитационных колодцев" сшивает в непротиворечивую картину то, что второй противоположный космонавт улетает быстрее Земли, а значит и время в нём замедленно сильнее, чем на Земле все участки полёта + гравитационный колодец = мой же возраст.
Codex➦Serge712• 04.10.18 16:26
Не важен тот промежуток времени, когда космонавт двигается с постоянной скоростью, на его часы он влиять не будет. Тут очень простая суть. Эффект гравитации неотличим от эффекта ускорения. Представьте, вы едите в лифте (с ускорением!) и вас вжимает в пол. Эффект тот же, как если бы лифт стоял на месте, но кто-то увеличил гравитационое поле Земли. Если лифт движется равномерно - такого эффекта нет. Вообще изнутри невозможно сказать, движется ли лифт вобще. Теперь главное. Чем сильнее гравитационное поле (или ускорение, что дает тот же эффект), тем медленнее идут часы наблюдателя. Это связано с искривлением пространственно-временного континиума.Теперь все встало на свои места?
Codex➦Serge712• 04.10.18 16:32
Если вы не понимаете, о чем он пишет, это не означает, что это «бессмысленно». То есть в принципе может, но в данном случае - нет! Если вам непонятно, ну погуглите, что ли, зачем писать нелепости...