Урок 430. Следствия из постулатов СТО - 2

Урок физики в Ришельевском лицее

[tounwpp]

Получается, что выражение "Движение - жизнь" доказано. Чем больше мы двигаемся, тем медленнее для нас текут жизненные процессы :)

[neutronplay]

Спасибо большое, очень интересно слушать ваши лекции!

[neutronplay]

Спасибо за урок! В голове всё равно не укладывается это

[brdbbcy]

Вот ещё интересная задача, не все сразу сообразят:

Пусть впереди нас слева направо летит со скоростью 86% от скорости света ракета. Когда она пролетает строго перед нами, то испускает в нашу сторону сигнал частотой 1000 герц.

Согласно формуле замедления времени мы зарегистрируем сигнал частотой 500 герц.
Но ведь должно быть верно и обратное? Если бы мы отправили ему этот сигнал вперёд с частотой 500 герц обратно, то так как у него часы идут в 2 раза медленнее, он должен зарегистрировать сигнал с частотой 1000 герц (по своим часам).

Однако если мы переместимся в систему отсчета ракеты, то это мы движемся относительно неё со скоростью 86% от скорости света. Значит если ракета принимает сигнал в 1000 герц, то мы должны были бы передать сигнал в 2000 герц.

Как так, что за противоречие? Так какой сигнал мы должны были передать, чтобы на ракете зарегистрировали 1000 герц: 500 или 2000?

Скажу, что правильный ответ - 500. Попробуйте догадаться почему! Ну и решите эту задачу строго математически. Тут всё довольно просто. Подсказка - эффект Доплера! ;)

[allforled]

жаль что в этом видео не было вывода формул длины и скорости как в предыдущем видео про время, может в другом каком есть?..

[strannik-na-puti]

Время и опровержение специальной теории относительности.

ИСО - это не просто инерциальные системы, но и способ интерпретации времени.

У Галилея это абсолютный скаляр, связанный с часами (идеальными, - все часы идеальны и согласованы)

У Эйнштейна - это способ синхронизации часов (часы принципиально не идеальны в смысле их рассогласования, их надо согласовывать).

Т.о. у Эйнштейна - время это способ синхронизации часов с помощью физического процесса (распространение света). Этот процесс эквивалентен во всех ИСО, как эквивалентно собственное временное восприятие наблюдателем себя самого как нечто существующим, - во всех ИСО покоящиеся в них идеальные часы идут для покоящегося наблюдателя неотличимо.

Это скрытый постулат реальности – собственное осознание себя самого как нечто существующим (рефлексия или опыт присутствия) эквивалентно везде.

Если время не отождествлять со способом его измерения ( с каким-либо физическим процессом, например, распространением света), а ЗНАТЬ, что в каждой ИСО часы согласованы заранее каким-то образом, то легко привести ТО к неустранимому противоречию

Итак

Если в некоторой инерциальной системе отсчета (ИСО) двое разнесённых в пространстве, но покоящихся в ней, часов синхронизированы, - без участия в процессе синхронизации какого-либо физического процесса (распространение света), - и одновременно периодически, автономно, испускают свет так, что импульсы света приходят в середину между часами одновременно. То в любой другой ИСО, например, движущейся относительно часов по линии их соединяющей, они так же будут синхронизированы, и одновременно периодически, автономно, будут испускать импульсы света.

У нас нет никаких логических оснований, да и других тоже, отдать предпочтение начала испускания импульса света ни одним из двух часов, – какие из них сработают первыми и почему, а не наоборот.

Но тогда в этой движущейся ИСО импульсы света в середину между часами будут приходить не одновременно, т.к. середина в ней движется по отношению к точкам испускания света, а не покоится, как в первом случае – что сразу приводит к противоречию. Достаточно поместить в эту середину между часами кота и потребовать, что кот умирает тогда и только тогда, когда свет от двух часов приходит одновременно, а при малейшем рассогласовании кот остаётся жить.

Тогда в первой ИСО, в которой часы неподвижны, кот будет мёртв, а во второй, движущейся относительно кота и часов, ИСО будет жив. Так как в ней точка середины будет двигаться навстречу одному импульсу, и уходить от другого.

На этом и конец СТО. Тогда в одной ИСО кот будет мёртв, а в другой жив!

Более подробно в моей статье «Вторая смерть кота Шрёдингера или парадокс одновременности в СТО».


Первый мысленный эксперимент с котом в статье, банальный из учебников, относится к эксперименту с реальностью, или к тому, что мы считаем объективной физической реальностью. Поскольку синхронизация часов неотличимо связана с физическим процессом - распространения света в вакууме. Время-Я отождествляется со способом его измерения. Здесь никакой проблемы не возникает.

Второй мысленный эксперимент с котом (вторая его смерть), внешне неотличимый от первого, это уже эксперимент над тем, что мы называем сознанием ( не с ментальностью человека, а с более нечто фундаментальным). Здесь время-Я отождествляется со "знанием" свойства двух часов, ровно так, как в СТО всем известно ("знаем") о постоянстве скорости света во всех ИСО. И здесь происходит раздвоение реальности. Кот и жив, и мёртв. По-настоящему и одновременно в обоих случаях, без всякой квантовой суперпозиции.

[dppdsid]

А почему при движении на скоростях света расстояние меньше для наблюдателя в ракете, ведь для него замедляется только время и размер ракеты для космонафта больше относительно астранома?

[corrrady]

А не расплющит ли космонавта в такой ракете? Следуя из относительности расстояния (где «сжимается» и ракета и циферблат), космонавтов то же должен сжаться.

[Antonov_Ivan.]

Спасибо за урок! В голове всё равно не укладывается это! В голове постоянно как? Почему?

[SemyonKalyakulin]

Касательно примера про мезон. Получается, относительно СО Земли, он (мезон) будет "сплюснут", а относительно СО мезона Земля и расстоянию до нее "сплюснется", т.к "мезон движется на меня ~ со скор. света" = "я движусь на мезон ~ со скор. света". Таким образом, расстояние до Земли сократится. Скажите, пожалуйста, я ничего не напутал?

[alexrybin]

Отличные уроки, но как мне кажется есть некоторые противоречия.
Лоренцево сжатие влияет на реальную физическую длину ракеты с точки зрения астронома.
Опыт Майкельсона-Морли есть не что иное как попытка обнаружить движение относительно абсолютной системы координат. Что соответственно сокращает длину нашей установки вдоль движения. И как результат мы не сможем наблюдать смещение интерференции, сокращение длины и так же замедление времени. Мы все знаем что физически законы не меняются от скорости движение. Инвариантность во всем.

[tevooof]

В классической механике время абсолютное, то есть если брать производную по времени, то она всегда в виде отношения дифференциалов dy/dt. Если же в СТО время есть функция скорости нескольких переменных, то полная производная не существует по времени не существует?

[hxuhpnx]

Можно заметить, что релятивистская форма сложения скоростей записана в скалярной форме. А для векторов она работает? И если нет, то как быть с векторами?

[efqxctm]

Насколько я понимаю, в релятивистской формуле сложения скоростей U2 - это абсолютная скорость движущегося объекта относительно неподвижного наблюдателя. Почему в последней задаче вы искали относительную скорость протона относительно нейтрона по этой же формуле?

[luckerZx]

Павел Виктор, добрый день, а вы слышали о парадоксе машины и гаража? Где с точки зрения гаража машина укорачивается и попадает в гараж, а с точки зрения машины гараж укорачивается и машина не попадает в гараж, как разрешить этот парадокс в СТО?

[dlincys]

А вывод формулы релятивистского сложения скоростей не предусмотрен в профильных классах?

[ulyafox]

Павел Андреевич, здравствуйте. Предположим, космонавты на фотонной ракете добираются до дальней планеты, до которой расстояние от Земли 40 св.лет. Для космонавтов любое расстояние сжимается до 0, т.к они движутся со скоростью света, и они доберутся до планеты мгновенно. Но для астрономов, которые все это время будут за ними наблюдать, космонавты достигнут планеты за 40 лет. Я все правильно понимаю?

[luckerZx]

Павел Виктор, добрый день, а относительно наблюдателя в ракете будет двигаться астроном и у астронома для наблюдателя из ракеты будет время медленнее идти, чем у человека в ракете, это в обе стороны работает как будто получается? Как тогда понять этот парадокс, у них у обоих время замедляется по сути же.

[mykolamolchanov]

Маленькая оговорка. 20 летний космонавт летит 40 лет и ему будет 60. Подразумевается обычная скорость космического корабля. На самом деле это свет летит 40 лет. Если бы американцы вместо полёта на луну направились бы к ближайшей к солнцу звезде (около 4 световых лет) они летели бы только в одну сторону больше 100 000 лет.

[redboots]

Время с увеличением высоты течет быстрее или медленнее?