Я новичок в специальной теории относительности, и я хотел понять, как может работать сокращение длины, наблюдая за двумя или более объектами, движущимися в определенном кадре.
Предположим, что наблюдатель, находящийся в состоянии покоя на Земле, может видеть два космических корабля A и B, летящих навстречу друг другу. От Земли космический корабль А движется на 0,8 с вправо, а космический корабль В - на 0,6 с влево. По релятивистской формуле сложения скоростей с точки зрения каждого космического корабля относительная скорость равна 0,946 с.
Теперь рассмотрим наблюдателя на космическом корабле A. Он видит, что космический корабль B приближается к нему на расстоянии 0,946 c, и я предполагаю, что он видит, что длина космического корабля уменьшается на = в 3,08 раза короче?
Если я здесь прав, то мой вопрос в том, чем он тогда видит Землю и остальное пространство (например, расстояние от Земли до Солнца и т. д.) сжатыми? Это тоже сократилось в 3,08 раза? Или вместо этого он видит Землю, летящую к нему на 0,8°, и, следовательно, видит сжатие Земли и космоса на коэффициент 1,66 вместо этого? Второй ответ кажется мне более понятным, но это нормально, если в одном кадре происходят два или более сокращения разной длины? Можно ли вообще думать о проблеме таким образом (я знаю, что должен попытаться избавиться от многих ожиданий классической механики!)?
Это нормально, если в одном кадре происходят два или более сокращения разной длины?
Да, это совершенно нормально (так и происходит на самом деле). Если бы наблюдаемое сокращение длины было одинаковым для всех объектов, которые видит наблюдатель, то это означало бы, что существует абсолютная система отсчета. Например, если наблюдатель увидел все объекты, сжатые , то могли бы сказать "а, я в кадре, где все стянуто ."
Другой простой контрпример для рассмотрения: любой объект, находящийся в покое относительно некоторого наблюдателя, вообще не будет сокращаться по длине.
Второй ответ кажется мне более понятным, но это нормально, если в одном кадре происходят два или более сокращения разной длины?
Да, второй ответ правильный, и это нормально, когда разные объекты сжимаются по-разному.
Сокращение длины в геометрическом смысле похоже на объект под произвольным углом и измерение ширины, скажем, по линии север-юг. Например, если бы у меня был стол размером 3 м на 4 м, и я выровнял бы его правильно, я бы получил, что он имеет длину 4 м в направлении север-юг, но если бы я правильно выровнял второй такой же стол, он мог бы быть 5 м. долго в направлении север-юг. Оба измерения в порядке и могут быть правильными вместе.
Биофизик