Асинхронные часы в движении специальная теория относительности

Я наблюдал за этим выводом «асинхронной» природы часов, от чего я немного запутался.

Рассмотрим две системы отсчета, движущиеся относительно друг друга, назовем их «Красная» и «Синяя» система координат. Когда начало синего кадра пересекает начало красного кадра, из начала обоих кадров испускается вспышка света, которая поможет наблюдателям в красном и синем кадрах синхронизировать «часы» этих кадров. теперь мы анализируем процесс синхронизации для синего кадра с точки зрения красного кадра и синего кадра.

Событие 1: свет, испускаемый из начала синего кадра в ( т 1 ) 0 "=" 0

Событие2: свет достигает Икс в ( т 2 ) 0 часы происхождения

Синяя рамка

для синхронизации часов в Икс с этим в начале должен быть установлен ( т ) Икс "=" ( т 2 ) 0 "=" Икс с

Красная рамка

мы сначала рассчитаем время ( т 2 ) 0 а затем, поскольку синяя рамка движется, мы будем использовать замедление времени, чтобы найти ( т 2 ) 0

с ( т 2 ) 0 "=" в ( т 2 ) 0 + Икс γ расстояние, которое проходит свет, равно расстоянию, которое проходит синяя рамка. ( т 2 ) 0 плюс расстояние от Икс "=" 0 к какому-то общему Икс который Лоренц сократил из нашего кадра

( т 2 ) 0 "=" Икс γ ( с в ) так как по замедлению времени ( т 2 ) 0 "=" ( т 2 ) 0 γ ( т 2 ) 0 "=" Икс γ 2 ( с в ) "=" Икс с ( 1 + в с )

Это говорит нам о том, что с точки зрения красной рамки, используя релятивистские результаты, мы заключаем, что часы в позиции 0 в синей рамке Икс с ( 1 + в с ) в событии 2 и поэтому наблюдатель в позиции Икс должны установить свои часы на это значение, чтобы эти часы были синхронизированы.

Теперь возникает мое замешательство: мы обнаружили, что время в ( т 2 ) 0 не то же самое, если мы анализируем эту ситуацию из двух систем отсчета, однако разве мы не должны были получить одно и то же значение для этого времени? в нашем анализе из красной рамки мы использовали относительность, чтобы найти значение для ( т 2 ) 0 что наблюдатели в синей рамке скажут, что время исходно, когда произошло событие 2, однако из анализа наблюдателей в синей рамке это время отличается, поэтому оно кажется непоследовательным. т. е. если теперь синяя рамка остановится и мы посмотрим на часы в исходной точке для события 2, мы получим противоречие, поскольку наблюдатели в синей рамке утверждают, что ( т 2 ) 0 "=" Икс с в то время как наблюдатели в красной рамке утверждают, что ( т 2 ) 0 "=" Икс с ( 1 + в с )

Так, что происходит?

Спасибо за любую помощь

Пример из курса специальной теории относительности от World Science U.введите описание изображения здесь

Если x = x' = 0, излучаемый свет будет обнаружен сразу обоими кадрами. Проблемы с синхронизмом возникают, когда свету нужно пройти какое-то конечное расстояние.

Ответы (1)

Относительность одновременности (часто забываемая особенность мысленных экспериментов Эйнштейна с поездами) говорит о том, что синхронизированные синие часы не воспринимаются красным наблюдателем как синхронизированные.

Если красный попытается синхронизировать свои часы, используя вычисления, предполагающие, что синие часы синхронизированы и для него, он потерпит неудачу.