Разве мы не можем «состязаться» со светом, чтобы определить его скорость в одном направлении?

Определение односторонней скорости звука сталкивается с теми же проблемами, что и односторонняя скорость света — вам все равно нужно определить соглашение о синхронизации. И на самом деле это не проблема: есть прекрасное соглашение о синхронизации (соглашение Эйнштейна, эквивалентное транспорту с медленными часами), которое вы можете использовать.

Главное, что односторонняя скорость света (вернее, инвариантная скорость причинности,$c$) является вопросом определения именно потому, что это зависит от того, как вы синхронизируете часы. Вы можете определить его почти как угодно, лишь бы он давал ответ.$c$для стоимости туда и обратно. Но нет никакой причины определять его как нечто иное, чем одно и то же во всех направлениях, и именно так поступают работающие физики.

Причина, по которой эта установка не работает, имеет мало общего с часами и во многом связана с тем, что односторонняя скорость света является бессмысленным вопросом. Никакого неуважения к ОП - это не глупый вопрос, а просто бессмысленный .

Определять$c$, не как произвольную скорость, с которой происходит движение чего-то, называемого фотоном, а как скорость причинного влияния . Луч света — это колеблющееся магнитное поле, которое индуцирует колеблющееся электрическое поле, которое индуцирует колеблющееся магнитное поле и так далее.$c$— это скорость, с которой возникает эта индукция, поэтому мы можем сделать вывод, что квант света — фронт распространения, при котором электрическое и магнитное поля превращаются друг в друга — должен двигаться со скоростью$c$.

Все причинное влияние распространяется на$c$. Если мы моделируем Вселенную как состоящую из частиц, которые излучают силовые поля, то, когда частица движется, чтобы это движение причинно повлияло на что-то еще, изменение формы ее силового поля должно достичь другой частицы. Фронт распространения изменения силового поля движется на$c$, скорость причинного воздействия.

Макроскопические процессы — это гештальты бесчисленных взаимодействий фундаментальных частиц, а макроскопические объекты — это просто макроскопические процессы, которые сохраняют более или менее один и тот же характер в течение периода времени, в течение которого человеческое внимание уделяет внимание.

Итак, если вы сделаете c быстрее в одном направлении, все, что вы можете измерить, будет пропорционально быстрее в этом направлении... включая последовательность фундаментальных взаимодействий, из которых состоит измерительная линейка или что-то еще, что вы хотите использовать для измерения расстояния. Конечным результатом является то, что вселенная, в которой$c$изменяется, неотличима от вселенной, в которой$c$является константой.

Предлагаемый вами эксперимент сталкивается с практическими трудностями и с теоретической.

Практически свет проходит 1 км за несколько микросекунд. Это означает, что любой эффект, который вы используете для запуска таймера на другом конце, например, ваш катящийся металлический шар, должен иметь скорость, которую можно было бы надежно измерить с достаточной точностью, чтобы неопределенность во времени его движения была значительно меньше, чем несколько микросекунд. Сомневаюсь, что катящийся шар удовлетворял бы необходимым требованиям. Что касается звука - он не распространяется в вакуумной трубе. Вы также должны были бы измерить длину трубки с большой точностью.

Теоретическая трудность, с которой вы столкнетесь, заключается в том, что вы не можете быть уверены, что скорость вашего триггерного эффекта не зависит от направления. Предположим, вы решили запустить таймер, разогнав электрон до расчетной скорости и отправив его вниз по вакуумной трубе длиной 1 км. Ускорение будет вызвано электромагнитными эффектами, которые сами по себе распространяются со скоростью света, так как же вы можете быть уверены, что электрон точно ускорился до нужной скорости (если, конечно, вы не рассчитали его скорость, но это возвращает вас к проблеме синхронизации часов)? Вы также не могли быть уверены, что длина вакуумной трубки, определяемая электромагнитными взаимодействиями между составляющими ее атомами, не изменялась в мелочах в зависимости от ее ориентации из-за разницы в скорости света от одного направления к другому.