Может ли сигнал быть отправлен и получен в одной и той же точке? Каковы ограничения?

Меня интересует этот сценарий:

НАЧИНАТЬ: Б и А двигаться вправо со скоростью ты А присутствует в точке Икс
Сигнал С со скоростью в ′ Отправлено от А в точку Икс к Б

Б ← С А ∥ Икс
КОНЕЦ: Б достигает Икс и получает сигнал.Сигнал С со скоростью в ′ получено Б в точку Икс
Б ← С А ∥ Икс

Сценарий предполагает три скорости:

  • ты - скорость движения инерциальной системы вправо
  • в ′ - скорость сигнала, воспринимаемая А и В, должна быть такой, чтобы сигнал достиг Б в одной и той же точке Х во внешней системе
  • в - скорость сигнала, если смотреть из точки X, она должна быть 0

    Мои вопросы:

  • Можно ли вообще послать такой сигнал?

  • Может это световой сигнал? Любые другие ограничения?

  • Не могли бы вы привести пример с объяснением?

Обратите внимание, что оно помечено как «популярная наука» , поэтому отвечайте как можно проще, но не более того.

Пожалуйста, нарисуйте схему или что-то в этом роде. Это очень трудно читать в мобильных браузерах, поскольку блок форматирования шире экрана.
@JMac Извините, я не умею рисовать. Но схема очень простая. Система B....A состоит из B и A. B слева на некотором расстоянии от A, который справа. Они движутся вправо со скоростью u->. А находится в точке X и посылает сигнал влево, к В, со скоростью <-v'. v' должно быть таким, чтобы B получил сигнал, когда достигнет точки X. Значит, скорость сигнала с точки зрения точки X будет равна 0.
вы просто не должны использовать такой блок кодирования. Это может вызвать проблемы на мобильных экранах и программах чтения с экрана. На самом деле не должно быть сложно нарисовать несколько линий на краске или чем-то еще (на самом деле что угодно), кроме попытки сделать рисунок с текстом; особенно в блоке кодирования.

Ответы (1)

Нерелятивистский сценарий
Если скорость сигнала в ′ по мнению наблюдателей А и Б движется со скоростью ты вправо, то скорость сигнала, наблюдаемого из стационарной точки Икс будет разница между двумя скоростями:

ты − в ′ "=" в .
Где в - скорость сигнала, наблюдаемого из точки Икс . Если скорость сигнала кажется равной нулю, это означает, что
в ′ "=" ты .
Это может произойти, если сигнал переносится листом бумаги и он брошен из точки. А В точку Б в космосе, где ни гравитация, ни сопротивление воздуха не влияют на их движение. Эта версия определенно возможна. Но давайте начнем, мы хотим знать, что происходит, когда скорость сигнала равна скорости света!
Релятивистский сценарий
Нам нужно начать с самого фундаментального постулата относительности: наблюдается, что скорость света одинакова с любой точки зрения. Это означает, что не имеет значения, как быстро я двигаюсь, если я направлю лазер в направлении, противоположном движению, он будет двигаться со скоростью света и не потеряет ни капли своей скорости, даже если я двигаясь со скоростью 99,9999999% скорости света. (Подробнее о специальной теории относительности здесь и здесь) Это означает, что этот эксперимент нельзя провести со световыми сигналами, потому что ничто не может замедлить свет!
Окончательное заключение
Эксперимент нельзя провести с любыми сигналами, распространяющимися со скоростью света (радиоволны, видимый свет и любые виды электромагнитных волн), но его можно провести с движущимися объектами (даже с атомами или чем-либо, что имеет массу). Надеюсь, мой ответ был полезен :)

Однако мы наблюдаем изменение фазовой скорости света при движении в пространстве. Двусторонняя фазовая скорость света только локально инвариантна по отношению к локальным (сопутствующим) часам, что не совсем то же самое, что сказать, что скорость света одинакова с любой точки зрения . На практике мы действительно наблюдаем асимметричные скорости света — это может быть (и уже было) проверено экспериментально путем сравнения счетчиков атомных часов и асимметричного начисления делений при различных относительных движениях (асимметрия, не учитываемая относительным движением). к каждому объекту).
Во-первых: этот вопрос был помечен как научно-популярный, поэтому я не хотел вводить какие-то ненужные термины и явления, которые могли бы сбить с толку. Во-вторых: что вы подразумеваете под фазовой скоростью? Вы говорите о красном или синем смещении света? Тогда асимметрия фазовой скорости реальна (и это называется эффектом Доплера), но скорость распространения света никак не асимметрична. Кстати, фазовая скорость не имеет к этому вопросу никакого отношения.
Я использую фазовую скорость, потому что это основная единица передачи сигналов через волны, и можно видеть, что если длина волны равна расстоянию между А и В и скорректирована на их скорость относительно кадра, то В завершит получение сигнала. сигнал в тот же момент, когда А начал его передавать. (1/3)
Конечно, вы можете сказать: «ага, но тогда X — это не точка, в которой B начал получать сигнал, и X — это не точка, в которой A закончил его излучать», но это возражение присуще сценарию ОП, где он определил X как точка. Если вы спросите, могут ли диапазоны частично перекрываться, ответ — да, на очень высоких скоростях. (2/3)
Если вы спросите, могут ли диапазоны полностью совпадать, ответ в волновой теории - да, если объекты находятся со скоростью распространения среды - тогда волна будет действовать как стоячая волна, ожидающая B. Я знаю, что считается, что не следует Это возможно со светом, но теоретически это можно сделать, когда среда волны состоит из частиц, и это также можно сделать со светом, когда А и В направляются в гравитационное поле. (3/3)
Гравитационное поле? Тогда их скорости уже не будут прежними. И, пожалуйста, не позволяйте дереву закрыть лес перед вами. Не усложняйте простую задачу.
Их относительную скорость можно было бы поддерживать одинаковой (дифференциально ускоряясь против гравитационного поля). Это не чрезмерное усложнение — теория допускает то, что вы говорите, что не допускает. Даже если мы ограничимся SR (что не было ограничением, наложенным OP), неспособность замедлить свет препятствует отправке таких сигналов, что можно преодолеть, перемещая сигнализаторы со скоростью света. Неспособность реальных сигнальщиков достичь скорости света в первую очередь связана со сложными причинами, которые являются вспомогательными по отношению к сценарию (в котором можно было предположить скорость)
Может ли сигнал быть отправлен и получен в одной и той же точке? Каковы ограничения?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v