Рассмотрим покоящегося наблюдателя с двумя совершенными часами:
Первые совершенные часы — обычные, без каких-либо дополнительных отличий.
Вторые совершенные часы имеют особое ограничение, так как они устроены особым образом. Все частицы, составляющие часы, компланарны .
Трудно представить себе внутреннюю работу таких часов, но для примера предположим, что они, тем не менее, «тикают», всегда удовлетворяя этому ограничению.
Для удобства мы будем называть эти специальные часы « плоскими часами». ”
Всю систему можно ускорить, но с точки зрения часов все частицы находятся в одной плоскости. Отсюда следует, что все внутренние события часов происходят на этой плоскости, и положения частиц, движущихся внутри часов, остаются внутри плоскости. Для удобства мы будем называть эту ориентацию «событийной плоскостью» плоских часов . ”
Теперь предположим, что наблюдатель помещает плоские часы на космический корабль, который будет ускорять их в путешествии со скоростью, близкой к скорости света. Космический корабль также вернется к наблюдателю, после чего прошедшее время, указанное плоскими часами, будет сравниваться с обычными часами наблюдателя.
Наблюдатель повторит этот эксперимент дважды, изменив один параметр:
В случае ортогональных часов:
В случае копланарных часов:
Когда эксперимент завершится, будет ли время, наблюдаемое на плоских часах, отличаться друг от друга и как каждый из них будет отличаться от времени, наблюдаемого на идеальных часах наблюдателя?
Если все они показывают разное время, это наводит меня на мысль, что движение часов — не единственный фактор, способствующий наблюдаемым релятивистским эффектам. И наоборот, ориентация объекта по отношению к направлению его движения создает дополнительные релятивистские эффекты.
Если этот дополнительный эффект реален, то является ли он уже предсказанием специальной теории относительности?
Если дело в том, что компланарные плоские часы тикают медленнее, чем другие ортогональные плоские часы (относительно наблюдателя), несмотря на то, что они совершили такое же путешествие, то наблюдатель может рассчитать продолжительность T, в течение которой показания часов различаются осмысленный способ. Этот расчет будет полностью основан на известной разнице в ориентации часов.
Предполагая, что ускорение составляет небольшую часть общего пути, на него можно ответить, просто рассматривая оставшуюся часть отсчета часов. Вместо того, чтобы совершать путешествие дважды, мы просто поместим оба часа рядом. Затем в оставшемся кадре двух часов Земля удаляется, останавливается, затем возвращается назад. Поскольку двое часов находятся рядом и покоятся друг относительно друга, они идут с одинаковой скоростью, поэтому оба часа показывают одно и то же время, когда Земля уходит и когда Земля возвращается. Это означает, что оба часа записывают одно и то же прошедшее время.
Предупреждение об ускорении возникает из-за того, что во время ускорения система покоя двух часов не является инерциальной системой отсчета. Геометрия больше не описывается метрикой Минковского, а метрикой Риндлера, что сильно усложняет рассмотрение. Но если предположить, что часы имеют размеры в человеческом масштабе (то есть порядка одного метра), ускорение должно быть смехотворно большим, чтобы создать хоть какую-то измеримую разницу.
эфризи