В физике у нас есть две категории величин:
В своей специальной теории относительности ( Zur Elektrodynamik bewegter Körper ) Эйнштейн определяет время как «то, что показывают часы». Это определение применяется
Исходя из этого определения, он определяет время для мест, которые находятся (далеко) от наблюдателя:
Он воображает, что каждая точка пространства снабжена подобными часами, покоящимися относительно этого инерциального наблюдателя и синхронизированными с часами, находящимися рядом с этим наблюдателем, посредством синхронизации Пуанкаре-Эйнштейна , т. е. путем обмена световыми сигналами в предположении что свет распространяется со скоростью для каждого инерциального наблюдателя. Это определяет время (теперь называемое «собственным временем» ) для каждой точки пространства для этого конкретного наблюдателя.
Исходя из этого, Эйнштейн начинает получать результаты, например, как разные наблюдатели, не находящиеся в состоянии покоя относительно друг друга, воспринимают пространство, время, углы, скорости и т. д.
Вопрос: Как это делается в общей теории относительности? Какое там определение времени?
Использование синхронизации Пуанкаре-Эйнштейна может быть сложным или вообще не работать в искривленном пространстве-времени, возможно, даже меняющемся со временем (пространство-время не статично), или может быть более одного пути для света (например, вокруг тяжелого объекта) или быть несимметричные (как бы предметы по разные стороны горизонта). И только после того, как вы выведете эту теорию, вы заметите, что базовое определение времени из специальной теории относительности не работает.
Другой подход состоял бы в том, чтобы разработать общую теорию относительности, не беспокоясь об определении времени, а затем определить время каким-либо другим способом, например, с помощью метрического тензора. Это означало бы, что время не является фундаментальным, а метрический тензор является фундаментальной величиной, что оставляет нам определение правила измерения метрического тензора. Я сомневаюсь, что это возможно даже без средств измерения временных интервалов и расстояний.
Или можно определить время только в непосредственной близости от наблюдателя, предполагая, что определение специальной теории относительности работает нормально, где «близко» означает, что «кривизной пространства-времени можно пренебречь». Все это становится ясным только после того, как вы установили теорию, кривизну и тому подобное. Затем нужно установить определение времени для мест, которые находятся «далеко» (с точки зрения кривизны), но мне даже не ясно, является ли это четко определенным или уникальным.
Связанные вопросы, такие как Время, что это такое? , Понятие времени в общей теории относительности , понимание времени: является ли время просто скоростью изменения? решать различные вопросы, такие как метафизика. Лучше всего подходит Time in General Relationship , но ответы больше о том, как извлечь информацию из метрического тензора.
Для фундаментальных вопросов о времени вы должны обращаться к фундаментальному понятию собственного времени вместо координатного времени.
Существенным отличием общей теории относительности от ньютоновской системы пространства и времени является то, что вместо одной концепции абсолютного времени существуют две концепции времени — координатное время и собственное время. Обе концепции времени связаны уравнением зависящего от скорости замедления времени
Фундаментальная концепция собственного времени определяется как «время, измеряемое часами, следующими за данным объектом». Вы видите, что это определение не относится к пространству-времени, оно относится только к объекту, к частице. На диаграмме пространства-времени собственное время мировых линий нельзя наблюдать, его можно только рассчитать. И это определение (собственного) времени: Собственное время — это старение частицы.
Это определение времени является частью двоякой концепции времени: на первом этапе время генерируется в форме собственного времени частицами Вселенной. На втором этапе наблюдатели наблюдают мировые линии частиц и тем самым их соответствующее координатное время.
ТимРиас
emacs сводит меня с ума