Способ наблюдения за часами на космических кораблях, движущихся вблизи ccc?

Я думаю, это важно. Например, если бы оказалось, что наблюдать этот эффект невозможно даже в принципе, то возникли бы закономерные вопросы о том, имеет ли значение эффект — сродни вопросам, которые возникают о различных предполагаемых механизмах, «лежащих в основе» квантовой механики. Таким образом, должна быть возможность наблюдать за различными часами не «по волшебству», а для этого нужен механизм.

Во-вторых, демонстрация того, как можно наблюдать за часами, позволяет вам понять соображения при проведении измерений и, в частности, различные вещи, которые необходимо принимать во внимание.

Итак, вот один из способов проведения измерения: у вас есть часы, которые вы хотите наблюдать, излучают какой-то импульс света или другое электромагнитное излучение каждый раз, когда они «тикают». Затем различные наблюдатели просто подсчитывают приходящие импульсы и сравнивают их синхронизацию с серией импульсов своих собственных часов. Обратите внимание, что это не отличается (хотя и сильно упрощено) от того, что происходит в реальной жизни: спутник GPS, скажем, излучает некоторый электромагнитный сигнал, который, среди прочего, кодирует «такты» его часов, а приемник GPS слушает его (т. GPS-приемник, как правило, не имеет хороших местных часов, конечно, и GPS намного сложнее, чем это).

И этот способ проведения измерений говорит вам о чем-то важном: поскольку часы движутся относительно друг друга, почти всегда будут возникать эффекты Доплера, и эти эффекты должны быть устранены, чтобы выявить лежащий в их основе релятивистский эффект: когда вы слышите сдвиги высоты звука, как автомобили Пропустите вас, это не потому, что часы, которые ведут свои гудок, идут медленно с вашей точки зрения, это из-за эффекта Доплера.

Таким образом, знание того, как можно провести измерение, пусть и в упрощенном виде, одновременно дает понять, что его можно выполнить, и дает понять, какие артефакты необходимо удалить в таком эксперименте, чтобы увидеть лежащий в основе эффект.

Понятие «событие» в специальной теории относительности, ну, особое. Событие – это определенная точка пространства и времени, т.е. пространство-время, где что-то происходит. Ключевая идея «относительности» заключается в том, что событие может иметь разные пространственные и временные координаты (метки) для разных наблюдателей, и что они имеют физический смысл.

Итак, вы задаете важный вопрос. Как измерить показания двух движущихся относительно друг друга часов в двух разных точках?

В одном кадре (тот, который вы считаете неподвижным) вы выбираете точки (t = 0, x = 0) и (t = 1 секунда, x = v метров): начало координат и где другие часы будут на одну секунду позже. .

В другом (двигаясь к вам) вы сделаете так, чтобы первая точка также была помечена (0,0). Вы хотите измерить то, что часы говорят на втором другом.

Есть много способов сделать это. Тейлор и Уилер, старая книга, которую многие люди узнали много лет назад, предлагали, чтобы секундная стрелка движущихся часов торчала перпендикулярно движению и протыкала лист бумаги, чтобы, увидев, куда пробила стрелка, вы могли прочитать время. он сказал, как он прошел. Более современный подход — это просто мгновенное изображение хода часов. Ключ в том, чтобы измерить его прямо там , как часы идут.

Обратите внимание, что SR на самом деле касается всей системы координат: вещи, которые находятся в одном месте и/или во времени в одном кадре, отсутствуют в другом. Вы должны научиться думать об этих отдельных точках пространства-времени отдельно. Мышление в категориях «Что я вижу здесь из вещей там» имеет тенденцию быть более сложным и может привести к множеству тонких парадоксов относительно одновременности. Классический парадокс шеста в сарае — один из примеров.

Иногда картинка, на которой изображены движущиеся световые часы, не завершена, возможно, поэтому она вам не понравилась. Я считаю, что "хорошая" картина должна включать в себя два Эйнштейна - синхронизированные часы "неподвижного" наблюдателя.

Да, инерционные часы движутся очень быстро и никогда не возвращаются к наблюдателю. Наблюдателю нужны двое одинаковых часов на некотором расстоянии друг от друга.

Мы можем продемонстрировать замедление времени СИ в следующем эксперименте (рис. 1). Движение со скоростью$v$часы измеряют время$t'$. Часы проходят мимо точки$x_{1}$в момент времени$t_{1}$и прохождение мимо точки$x_{2}$в момент времени$t_{2}$.

В эти моменты сравниваются положения стрелок движущихся часов и соответствующих неподвижных часов рядом с ними.

Два Эйнштейна - синхронизированные часы измеряют больший интервал времени, чем "движущиеся" часы.

Как правильно заметил пользователь @tfb, более практичным способом является измерение поперечного эффекта Доплера или просто измерение частоты движущегося источника излучения (света, излучаемого в точках наибольшего сближения). Вы измерите, что радиация будет$\gamma$раз красноватый, так как все процессы в движущейся лампе (источнике излучения) протекают медленнее.

В лабораторных исследованиях источник излучения помещают на ободок центрифуги и очень быстро вращают его. Поглотитель в центре центрифуги (или наоборот) измеряет поперечный эффект Доплера или отклонение частоты источника.