Как мне интерпретировать этот сценарий относительности?

У меня возникли некоторые проблемы с пониманием смысла следующего сценария относительности .

Представьте себе две свободно парящие ракеты (бок о бок) высотой л в космическом пространстве. Ракеты имеют свет сверху, который дает вспышку света каждую секунду. Человек, который прикреплен к полу обеих ракет. Они видят последующие вспышки через секунду тоже но немного( л / с ) позже, чем свет, который их излучает. Таким образом, по мнению обоих людей, время наверху течет с той же скоростью, что и время на полу. Теперь одна ракета начинает разгоняться параллельно другой, и в то же время огни наверху дают вспышку света. Человек на полу разгоняющейся ракеты получает эту вспышку света немного раньше, чем человек в свободно парящей ракете. Ракета продолжает ускоряться, и огни испускают вторую вспышку света. Человек в разгоняющейся ракете получает эту вторую вспышку не на то же время раньше, чем первая вспышка (иначе второй человек тоже получил бы вспышки через одну секунду друг за другом), а на большее количество раньше, чем первая вспышка, потому что ракета ускоряется. в сторону второй вспышки.

Это означает, что человек в разгоняющейся ракете видит, что между получением двух вспышек прошло меньше секунды. То же самое верно для всех последующих вспышек. Так что для человека в ускоренной ракете время идет медленнее.

Я понимаю, что ускоренный корабль будет таким же, как находящийся в гравитационном поле, поэтому время для ускоренного корабля будет идти медленнее. Следовательно, я предполагаю, что между двумя вспышками света должно пройти меньше времени по отношению к другому наблюдателю.

Однако я не вижу смысла в сценарии, предполагающем, что корабль ускоряется навстречу свету.

Замедляется ли время для корабля, потому что он движется к свету? Или просто потому, что оно ускоряется и поэтому имеет те же свойства, что и гравитационное поле? В чем смысл этого сценария?

Объяснение непрофессионала будет в основном оценено.

@ mmesser314 спасибо. Это, безусловно, замечательный ответ, хотя временами он слишком сложен для моего понимания. Не могли бы вы высказать свое мнение относительно этого конкретного сценария в моем вопросе? Было бы очень признательно. Еще раз спасибо.
Время замедляется из-за гравитации, а гравитация похожа на ускорение. То есть время замедляется из-за ускорения.
@ mmesser314 еще раз спасибо, что указали мне на ваш ответ на другой вопрос. Это было очень поучительно. Меня просто немного смущает эта часть: " Если вы измеряете более длительный период на Земле, чем находит космическая станция, это потому, что ваши часы идут медленнее " -- Если ваши часы на Земле идут медленнее, разве вы не измерите более короткий период, так как пройдет меньше времени? Я заметил, что вы исправили эту информацию из предыдущего редактирования вашего ответа. Как мне это интерпретировать? Пожалуйста, помогите мне понять это.
Спасибо. Я исправил ответ.

Ответы (3)

Замедляется ли время для корабля, потому что он движется к свету? Или просто потому, что оно ускоряется и поэтому имеет те же свойства, что и гравитационное поле? В чем смысл этого сценария?

Суть в том, чтобы представить себе, каково это в ускоряющемся лифте или ракете.

Это эффекты согласно классической физике и теории относительности:

  1. Кажется, что предметы имеют вес
  2. Верхние часы работают очень быстро
  3. Нижние часы кажутся очень медленными

Классическая физика говорит, что когда верхние часы подносят к нижним часам, они показывают одинаковое время.

Физика относительности говорит, что когда верхние часы подносят к нижним часам, они не показывают одинаковое время из-за разного движения часов.

Классическая физика говорит, что время в ракете не замедляется.
Физика относительности говорит, что время в ракете не замедляется.
Так можно ли забыть о замедлении времени в ракете?

Спасибо. Хотя в самом сценарии в моем вопросе упоминается замедление времени в ракете, так что путаница не совсем моя вина. Я так понимаю вы не согласны на 100% со сценарием
@RobertoValente Вы проверяли это: feynmanlectures.caltech.edu/II_42.html В частности, эту часть: «Итак, если бы вы сидели в хвосте, вы бы пришли к выводу, что часы A идут быстрее, чем часы B. Если бы вы сделали то же самое наоборот — позволяя часам В излучать свет и наблюдая за ним по часам А, — вы пришли бы к выводу, что В бежали медленнее, чем А. Все совпало, и во всем этом нет ничего загадочного».
Спасибо! Я не был знаком.
Еще раз спасибо @stuffu за ссылку на Фейнмана. Это именно тот сценарий, о котором упоминал первоначальный человек, о котором мой вопрос, но его намного легче понять в исходном тексте, поэтому я должен вам один. И последнее, как вы думаете, вы могли бы помочь мне понять несколько аспектов ответа Umaxo на мой вопрос? Я полагаю, что он ссылается на тот же сценарий Феймана, который вы мне показывали.
@RobertoValente Я не могу понять ответ Umaxos. Может быть, это неправильно ;) На любой вопрос об ускорении ракет и часов я могу ответить. Например, «какое влияние оказывает ускорение на часы?» Ответ здесь: en.wikipedia.org/wiki/Time_dilation#Clock_hypothesis (ответ: нет)
Спасибо, вы очень помогли. И последнее: я не уверен, что вы подразумеваете под ускорением, не влияющим на часы... когда все эти сценарии относительности, кажется, говорят об обратном - что ускорение и гравитационные поля действительно влияют на часы. Что ты имеешь в виду? Спасибо еще раз
@RobertoValente Я имею в виду, что он был протестирован путем ускорения вещей - никакого влияния на старение обнаружено не было. Также было протестировано размещение часов рядом с большими массами, и было обнаружено влияние на скорость хода. Кристиан Доплер обнаружил законы, определяющие кажущуюся скорость хода часов при ускорении ракет. В справочнике Фейнмана Фейнман объясняет эффект Доплера в ускоряющейся ракете. Мистер Доплер не знал никакой теории относительности.
Спасибо за помощь @stuffu. Что касается влияния ускорения на ход часов, я не уверен, что вы правы на 100%. Проверьте этот ответ — он подтверждает, что часы идут с разной скоростью из-за гравитационного потенциала в ускоряемой ракете . Если бы они не отличались друг от друга, это было бы нарушением принципа эквивалентности. И, как вы сказали, часы в гравитационном поле тикают по-другому. Пожалуйста, дай мне знать, что ты думаешь. С уважением!
Гравитационный потенциал в разгонном корпусе разгонной ракеты аналогичен потенциалу центробежной силы во вращающемся корпусе вращающейся карусели. Он существует в этой странной системе отсчета, но не в обычной инерциальной системе. Обратите внимание, в своем ответе я сказал, что наблюдатель видит разницу между часами, причинами были эффект Доплера и замедление времени движения. Различия таковы, что выполняется принцип эквивалентности. Ошибка Джона Ренни заключается в том, что он не очень ясно дает понять, что ответ дан в очень странной ускоряющей системе координат и, возможно, в первую очередь использует эту систему координат.

Фундаментальным принципом, на котором основана теория относительности (как специальной, так и общей), является общий принцип относительности.

  • Локальные законы физики остаются теми же самыми независимо от эталонной материи, которую конкретный наблюдатель использует для их количественной оценки.

Из общего принципа сразу следует, что время для наблюдателя никогда не замедляется . Поэтому следует игнорировать вводящие в заблуждение сообщения, в которых говорится о замедлении времени, как будто это реальный эффект. То, что на самом деле происходит, является очевидным аффектом. Одному наблюдателю кажется , что время для другого наблюдателя идет медленнее. Это верно независимо от того, думает ли он о специальной теории относительности (отсутствие гравитации) или об общей теории относительности (где гравитация задействована).

Конкретный пример, который вы цитируете, вводит в двойное заблуждение, потому что он пытается сделать вывод на основе скорости, с которой видны вспышки. Это не правильно. Вывод ( очевидное замедление времени) следует делать на основе расчета того, когда произошли вспышки, а не на основании того, когда они были замечены.

Чтобы все было как можно проще, я объяснил это с помощью этих диаграмм в « Большом и малом».

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

Использование ускоренного наблюдателя немного усложняет ситуацию, но сначала нужно понять, что при любых обстоятельствах замедление времени — это иллюзия, строго нарушающая фундаментальный общий принцип относительности.

под

Во-первых, большое спасибо, что нашли время ответить. Не могли бы вы пояснить эту часть: «Вывод (кажущееся замедление времени) следует делать из расчета того, когда произошли вспышки, а не из того, когда они были нарисованы» — что вы подразумеваете под «нарисовано» в этом случае?
Первоначальный сценарий в моем вопросе, похоже, изначально принадлежал Фейнману. Вы можете найти его здесь: feynmanlectures.caltech.edu/II_42.html — ссылка предоставлена ​​@stuffu — Просто найдите иллюстрации космического корабля в середине страницы. Как вы думаете, это плохая аналогия для понимания замедления времени? Не могли бы вы расширить свое мнение? Большое спасибо.
Извините, мои пальцы напечатали неправильное слово. Иногда они не связаны с моим мозгом. Я имел ввиду видел .
Я так и думал. Еще раз спасибо. Если бы вы могли ответить на мой последний комментарий выше относительно аналогии с Фейнманом, я был бы очень рад. Спасибо.
Фейнман по-другому объясняет эффект, показанный на рис. 5.6. Для ускоренной системы отсчета, такой как ракета, и, что то же самое, для системы, стационарной относительно поверхности Земли, часы в разных положениях идут с разной скоростью относительно друг друга. Это геометрический эффект. Это можно рассматривать как аналог сравнения кажущейся скорости в проекции Меркатора двух кораблей, идущих строго на восток с одинаковой истинной скоростью t, один на экваторе, другой на широте 060.
Спасибо. Посмотрим, правильно ли я понял ваш последний комментарий: скорость обоих кораблей в проекции Меркатора была бы одинаковой. Однако на земном шаре корабль по экватору продвинулся бы на большее расстояние. Это верно?
Я хотел наоборот, но принцип тот же.

Другие ответы связаны с вашим первоначальным вопросом. Когда я прочитал текст Фейнмана, упомянутый позже, мой ответ был другим.

Исходный вопрос сравнивает часы разгоняемой ракеты с не разгоняемой. Этого нельзя сделать из этого опыта, потому что время для ускоренной ракеты всегда течет медленнее. И процитированный текст предполагает, что это зависит от приближения или удаления от источника света. Это неправильно, потому что в этом случае мы могли бы сказать, что время течет медленнее или быстрее в ускоренной системе отсчета.

То, что описано в тексте Фейнмана, отличается. Внутри разгоняемой ракеты часы в разных положениях тикают по-разному. Часы вверху идут быстрее часов внизу. Теперь сравниваются 2 такта на разных позициях в одном и том же ускоренном кадре.

А теперь все становится еще более странным: замедление времени связано с ускорением. Так что если нижние часы ракеты идут медленнее, чем верхние, значит, нижняя часть имеет большее ускорение! Но что, если корабль сохранит ту же длину? Про координаты Риндлера можно прочитать в википедии, откуда я привожу отрывок ниже:

Обратите внимание, что наблюдателям Риндлера с меньшей постоянной координатой x сложнее угнаться за ускорением. Это может показаться удивительным, потому что в ньютоновской физике наблюдатели, сохраняющие постоянное относительное расстояние, должны иметь одинаковое ускорение. Но в релятивистской физике мы видим, что задний конец стержня, который ускоряется какой-то внешней силой (параллельно его оси симметрии), должен ускоряться немного сильнее, чем передний конец, иначе он должен в конечном итоге сломаться.

Просто чтобы иметь правильную перспективу, важно отметить, что этот эффект для длины в несколько метров и ускорение г например, совершенно ничтожно.

Спасибо за отличный ответ, который принес интересную информацию, которая была новой для меня. Просто проясните для меня это, когда вы говорите: " это зависит от приближения или удаления от источника света. Это неправильно, потому что в этом случае мы могли бы сказать, что время течет медленнее или быстрее в ускоренной системе отсчета" - вы значит время течет быстрее или медленнее по отношению к источнику света , правильно? Это было непонятно. Еще раз спасибо.
Я имею в виду, что последняя строчка в цитате вашего вопроса: "Значит, для человека в ускоренной ракете время идет медленнее". Думается, что если бы ракета разгонялась в противоположную сторону, то вывод был бы таким: «Значит, для человека в разгоняемой ракете время идет быстрее». И это было бы неправильно.
Как мне интерпретировать этот сценарий относительности?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v