Можно ли доказать или опровергнуть соглашение Эйнштейна о синхронизации с помощью астрономии?

если соглашение Эйнштейна о синхронизации неверно, и существует разница в скорости света по направлениям, мы должны быть в состоянии заметить это с помощью астрономии; если свету требуется меньше времени, чтобы добраться до нас с одних направлений, чем с других, мы должны увидеть более старые звезды и галактики в направлениях, где свет распространяется быстрее, чем в направлениях, где он распространяется медленнее.

Это хороший вопрос. Пренебрегая дипольной анизотропией реликтового излучения, мы видим почти изотропную крупномасштабную структуру Вселенной. Итак, ваш вопрос заключается в том, как соглашение о неизотропной синхронизации может объяснить наблюдаемую изотропию?

Как вы говорите, свет из «быстрого» направления будет иметь более короткую задержку, чем свет, исходящий из «медленного» направления. Таким образом, быстрый свет даст более свежие данные, а медленный свет даст более древние данные. Поскольку оба направления показывают галактики примерно одного возраста, это означает, что существует анизотропное космологическое гравитационное замедление времени. Галактики в направлении быстрого света стареют медленнее, а галактики в другом направлении стареют быстрее.

Да, такое соглашение было бы очень громоздким и неудобным, поэтому оно и не используется. Но это было бы самосогласованным, а также согласующимся с космологическими данными.

Ваш вопрос на самом деле касается второго постулата Эйнштейна, постоянства скорости света, а не соглашения о синхронизации, которое, как следует из названия, является всего лишь соглашением.

Свет, движущийся с постоянной скоростью, имеет последствия, не зависящие от того, какова эта скорость на самом деле. Это означает, что световые волны не будут догонять друг друга, как бы далеко они ни шли. Мы можем проверить это различными способами. Например, двойные звезды и луны в Солнечной системе ускоряются за довольно короткие промежутки времени; если бы существовала хотя бы незначительная зависимость скорости света от скорости источника, то мы увидели бы в их движении искажения, которых не видим.

Как только вы убедите себя в том, что скорость света постоянна (в этом смысле) с помощью такого рода наблюдений — что уже произошло до статьи Эйнштейна — вы можете использовать это свойство света для настройки часов. Если скорость действительно анизотропная, то часы, которые вы установите таким образом, не будут синхронизированы, но это не мешает вам настроить их таким образом. Теперь вы можете задать другой вопрос: если вы установите часы B из A таким образом, а затем установите C из B таким же образом, будет ли результат таким же, как если бы вы установили C из A? Вы можете проверить это, установив два разных часа на C и сравнив их локально. Вы можете повторить этот эксперимент с каждым возможным расположением трех точек, находящихся в относительном покое в трех измерениях.

Если скорость света проходит этот тест, то уже не имеет значения, является ли она «действительно» изотропной или нет, поскольку она ведет себя так, как если бы она была изотропной. Мы можем предположить, что наши часы синхронизированы, и мы можем даже зафиксировать скорость света в метрах в секунду по определению и использовать ее для определения длины, что мы и делаем на самом деле. Это не мешает нам обнаружить нарушение наших предположений, потому что единственное физически значимое предположение, которое мы фактически сделали, состоит в том, что эксперименты предыдущих абзацев не начнут давать другие результаты в будущем, и мы не предполагали, что существование «настоящих» синхронизированных часов для этих экспериментов.

Мы также можем считать скорость света анизотропной, а часы не синхронизированными, но это равносильно выполнению одной и той же физики в разных координатах, и результат любого вычисления в этих координатах будет таким же, как преобразованный результат расчет в стандартных координатах. Взяв в качестве примера возраст звезд, если$t$анизотропных координат не соответствует космологическому времени, тогда звезды на одном и том же расстоянии в разных направлениях имеют разный возраст, и это точно противодействует задержке времени прохождения света, поэтому мы видим их в одном возрасте. Если$x$координата не соответствует сопутствующему положению, тогда Земля движется от более быстрого света к более медленному свету с правильной скоростью, так что они достигают одинакового времени. Если обе координаты не совпадают, это комбинация обоих эффектов. Это похоже на то, как сокращение длины, относительность одновременности и т. д. всегда вступают в сговор, чтобы сделать вещи согласованными в различных инерциальных системах отсчета.

Veritasium поднимает вопрос, возможно ли соотнесение часов на Земле и часов на Марсе?

Есть астрономические события, которые происходят в виде всплеска. Излучение энергии в результате вспышки сверхновой нарастает, а затем затухает. Сопоставляя профиль излучения с высокой точностью, астрономы могут сопоставить данные.

Возьмем, к примеру, случай со вспышкой сверхновой, которая достигает Земли и Марса с направления, перпендикулярного линии, соединяющей Землю и Марс в этот момент времени. Это означает, что свет должен достигать Земли и Марса одновременно. Это дает возможность установить корреляцию времени между Землей и Марсом.

Затем это можно сопоставить с результатами процедуры синхронизации Эйнштейна.

Итак: является ли описанная выше процедура, использующая время прихода далеких событий, независимым способом корреляции времени на Земле и Марсе?

Что ж, свет, достигающий Марса, не прошел тот же путь, что и Земля. Чтобы достичь Марса, этот свет прошел под углом по отношению к свету, пришедшему на Землю. Неважно, насколько мал этот угол, это составляющая скорости в направлении, параллельном линии, соединяющей Землю и Марс.

Я ожидаю, что астрономическое наблюдение будет соответствовать временной корреляции, достигнутой с помощью процедуры синхронизации Эйнштейна, как следствие того, что это не независимые методы временной корреляции.

Фундаментальная особенность, лежащая в основе этого, заключается в следующем: если все происходящие формы физики происходят в соответствии с лоренц-инвариантностью, то односторонняя скорость света недоступна наблюдению .

Речь идет о доступности для наблюдения . Сравнение: Лоренц предложил форму теории эфира, в которой все формы физики происходят в соответствии с лоренц-инвариантностью. Тогда этот эфир недоступен наблюдению.

В обоих случаях это одна и та же недоступность для наблюдения.

Корреляция времени GPS

Независимо от вышесказанного: я заметил, что Дерек говорит что-то очень странное о системе GPS.

Дерек говорит:

По той же причине не работают часы, синхронизированные с GPS. Вся система GPS основана на предположении, что скорость света одинакова во всех направлениях. Если скорость света различна в разных направлениях, световые импульсы от спутников будут двигаться с разной скоростью, поэтому часы не будут правильно синхронизированы.

Насколько я могу судить, Дерек утверждает здесь, что систему GPS нельзя использовать для определения скорости света в одном направлении. Насколько я понимаю, Дерек считает, что спутники GPS синхронизируются с помощью процедуры синхронизации Эйнштейна.

Однако это не так. Для корреляции хронометража спутников GPS процедура синхронизации Эйнштейна не используется.

Хронометраж спутников GPS коррелирует с глобальным хронометражем Земли. По всей Земле расположено несколько центров учета времени, и они поддерживают коррелированное глобальное земное время с очень высоким уровнем точности. Это коррелированное глобальное земное время не включает процедуру синхронизации Эйнштейна.

ОБНОВЛЯТЬ:

Чем больше я думаю об этом, тем проще решение.

Есть 3 станции, расположенные в виде равнобедренного треугольника: A, B, C. 2 лазерных указателя в A, указывающие на B, и C. Зеркало в B, указывающее на C. -> C занимает 1 секунду.

Но прямой маршрут из A->C должен занять sqrt(2) секунду.

Ясно, что A->B->C длиннее (по расстоянию), чем прямой маршрут между A->C, поэтому A->B->C должен занять 2 секунды, что означает больше времени, чтобы добраться до C. Однако это не так, если A- >Б мгновенно.

Что является противоречием.

Предыдущая неудачная попытка:

(недостаток приведенного ниже мышления заключается в том, что даже если станция A посылает сигнал из-за расстояния между B и C, они могут не получить его в одно и то же точное время в соответствии с часами A, даже если они обе находятся на одинаковом расстоянии от станции A. Свет имеет другой путь для A->B - небольшой угол от пути к A->C.)

Мы устанавливаем станцию ​​A на Земле и станции B и C на Луне.

Все три станции находятся на одной линии (B ближе к A, чем C дальше от A). Расстояние между Землей и Луной составляет около 390 000 км. Допустим, точки B и C на Луне находятся на расстоянии 1000 км друг от друга.

B и C считаются стационарными по отношению друг к другу. Давайте также будем считать, что Земля и Луна стационарны в очень маленьком временном масштабе — и измерение не займет много времени, поэтому я пока просто его проигнорирую. Станция A измеряет расстояние между точками A<->B и A<->C, направляя лазер на точки B и C, имеющие отражающие зеркала, и используя двухстороннюю скорость света. Предположим, что B составляет 390 000 км, а C — 391 000 км от станции A. Станции B и C с помощью одного и того же метода измеряют свое расстояние друг от друга, а также от станции A. Используя любой вид связи, они подтверждают измеренные расстояния, и все три станции согласны от того, насколько далеко они друг от друга.

Затем станция A отправляет сигнал запуска на B и C с учетом их расстояния друг от друга, что означает, что сигнал запуска на B задерживается, поскольку B находится ближе к A, в результате чего оба сигнала поступают на B и C в одно и то же время. Таким образом, B и C получат сигнал точно в одно и то же время по часам станции A.

Как только B и C получили сигнал от A, они оба немедленно посылают сигнал на другую станцию ​​на Луне. Б->С и С->Б.

C измеряет время, прошедшее между получением сигнала от станции A и новым сигналом от станции B. Точно так же B измеряет время, прошедшее между получением сигнала от станции A и новым сигналом от станции C.

Если скорость света в одном направлении одинакова во всех направлениях, они будут измерять точно такое же количество времени, прошедшее между получением сигнала от станции А и получением сигнала от противоположной станции.

Если бы свет двигался мгновенно от B к C и со скоростью 1/2c в направлении от C к B, то B сообщил бы о времени 0 между сигналом, исходящим от A, и сигналом, исходящим от C, в то время как C сообщил бы, что сигнал, исходящий от B, прибыл (1000 км/( 1/2*300 000 км/с) = 0,006 секунды позже, чем сигнал станции А.

Измерение можно повторить несколько раз в различных ориентациях Земля-Луна. Настройка ВОЗ также может быть выполнена со спутниками.

С помощью этого метода мы могли бы опровергнуть или подтвердить теорию об экстремальной аберрации скорости света, зависящей от направления, например, свет движется мгновенно в одном направлении и на 1/2с в другом.

В точке А есть 2 лазерные указки, одна из которых указывает на зеркало в точке В, а другая указывает на точку С.

Как показано на этом рисунке, если в направлении A->B свет распространяется за 0 секунд, а B->C за 1 секунду, то есть 3 возможности:

1. A->B->C (отскок от зеркала) займет 1 секунду, и A->C также займет 1 секунду.
2. A->B->C (отскок от зеркала) займет 1 секунду, а время от A->C=t, где 1<t<sqrt(2) секунд
3. A->B->C действительно занимает 2 секунды, а A->C занимает sqrt(2) секунды

Таким образом, если свет распространяется неравномерно, вращаясь, это приспособление должно в какой-то момент дать вам результат, согласно которому свет от A->C придет в то же время или позже, чем от A->B->C.

Это не тот ответ, который вы просили, но:

Вопрос не в том, не соответствует ли процедура синхронизации действительности, а в том, что это соглашение/постулат, а не факт, наблюдаемый напрямую. Вы не можете получить доступ к информации об односторонней скорости света, идущего к вам, только к энергии, которую он несет. Любая другая процедура, которую вы используете для определения скорости света, будет включать двухстороннюю скорость света, и это делается утверждением, что$c$является изотропным.

Например, считалось, что скорость излучения источника света придаст свету некоторую дополнительную скорость, что приведет к всевозможным странным наблюдаемым эффектам в астрономии, таким как звезды, не подчиняющиеся законам Кеплера, доплеровское красное смещение, когда звезды удаляются и синее смещение при приближении звезд, несколько изображений и т. д. Прочтите это для получения дополнительной информации

По сути, если бы односторонняя скорость света была анизотропной, то это проявляло бы экспериментальные эффекты, подобные описанным ранее, но мы не видим таких эффектов. Это требует объяснения. Это потому, что если вы говорите, что скорость света анизотропна, вы, по сути, утверждаете, что у вас есть способ сравнить информацию о скорости света в одном направлении, чего у вас нет. Так что да, вполне возможно, что мы видим Вселенную в реальном времени и что далекие квазары действительно существуют на краю Вселенной.