Существует ли система единиц, в которой время заменяется световым расстоянием?

Я хотел бы начать с того, что задаю вопрос потому, что мне очень трудно иметь дело с относительностью, используя систему СИ. Мне кажется, что проблема с этой системой заключается в том, что она была основана на более ранней системе, которая предполагала, что время движется с постоянной скоростью при любых обстоятельствах. Поскольку теперь мы знаем, что это неправда, существует ли или должна быть лучшая система? Тот, который основан на постоянной скорости света, а не на постоянной скорости времени.

Например, если бы MKS стал MKL, где 1L = 1 Свето-Гигаметр (время, необходимое свету для прохождения 1 Гигаметра, а не в секундах ), то в мире медленно движущихся объектов у нас были бы 1s, примерно равные 1L/3, и все было бы будь умницей.

По моим расчетам (и, вероятно, наивности), это также должно сохраняться в мире быстро движущихся объектов, где время начинает вести себя неправильно, но L остается постоянным.

Такая система уже существует?

ОБНОВЛЯТЬ -

То, что я ищу, определенно не является масштабированной версией наших существующих базовых блоков. Я ищу систему единиц измерения, которая полностью отбрасывает время и начинает с нуля, а на его место ставится свет-расстояние. Фундаментальное изменение, затрагивающее все юниты, имеющие компонент времени.

Мне было предложено взглянуть на планковские единицы и, в частности, на планковское время. На первый взгляд, это то, что я искал, т.е. он основан на расстоянии света. К сожалению, похоже, что это только что было приравнено к фиксированному количеству секунд. Проблема в том, что как только вы превращаете его в масштабированную версию времени, вы теряете его истинное значение, и это уже не настоящий свет-расстояние. Этого не может быть, потому что свет движется с постоянной скоростью, а время — нет.

Обновление 2

С практической точки зрения, как стационарный наблюдатель на Земле, в течение того же периода времени, основанного на наших часах, я мог бы смотреть на свет, отражающийся от удаленного стационарного зеркала, и измерять одно расстояние света (2d), или я мог бы наблюдать тот же сценарий для быстро движущегося проезжающего транспортного средства и измерения другого расстояния света (V-образная форма высотой d). Таким образом, световое расстояние, измеренное мной (L), будет отражать количество земного времени, проведенного в источнике света. Таким образом, L (в отличие от t) будет зависеть от наблюдаемого, как и должно быть. Или должно быть так, что в системе, где световое расстояние заменяет время, мы должны просто сказать, что в обоих случаях свет сместился на 2d?

Я не понимаю этот вопрос. Что вы имеете в виду под «это также должно держаться» и что такое «миры медленных и быстро движущихся объектов»?
@MJSteil - я имею в виду, что он должен оставаться последовательным. И говоря о мирах медленных и быстро движущихся объектов, я имею в виду те ситуации, для которых наибольшая рассматриваемая скорость пренебрежимо мала по отношению к скорости света, и те, для которых она значительна.
Система единиц не имеет абсолютно никакого отношения к скорости. Однако, если вы хотите измерить время на расстоянии, вам нужно будет геометризировать вашу систему, например, с "=" 1 .
Под световым гигаметром я подразумеваю время, которое требуется свету, чтобы пройти 1 GM, так что это приблизительный эквивалент времени.
Что ж, в таком случае у вас нет приблизительного эквивалента времени: ваше л имеет размерность времени. Почему эта система единиц не должна работать на любых скоростях? Я имею в виду, что вы в основном только что переопределили второй (который не будет работать в действительности, так как счетчик фиксируется с помощью с и произвольное время).
Я переопределил единицу времени так, чтобы она была связана с секундой только на человеческих скоростях. Затем он начинает дрейфовать по мере того, как все приближается к скорости света, в соответствии с тем, что делает время.
@AlanGee Если вы еще этого не сделали, я настоятельно рекомендую прочитать оригинальные статьи Эйнштейна по этой теме. Он был чрезвычайно осторожен, чтобы точно определить, что физически означает измерение времени. Надеюсь, вы увидите, что любое разумное определение времени (включая время, необходимое свету для прохождения определенного расстояния, что является одним из способов, предложенных Эйнштейном) неизбежно ведет к замедлению времени. Поэтому я боюсь, что стандарт, основанный на свете, не остановит «плохое поведение» времени.
Время может растягиваться, только если оно существует. Если вы работаете в системе основных единиц, не включающей время, то нет времени для расширения.

Ответы (3)

Основываясь на обсуждении, которое у меня было с @Alan Gee в комментариях к вопросу, а затем в обсуждении, я дам свой ответ на этот вопрос.

Система единиц определяет единицы измерения как определенную величину количества. Система единиц не делает никаких заявлений о постоянстве времени или пространства или чего-то еще. Он определяет ссылку на то, что можно измерить количество, ни больше, ни меньше. Он не имеет ничего общего с физикой и не делает никаких заявлений о ней.

Законы специальной теории относительности (СТО) не имеют ничего общего ни с какими единицами измерения. Мы можем считать с единицами СИ, с натуральными единицами с планковскими единицами: с любой системой единиц, которая нам нравится, и мы всегда будем получать один и тот же результат. Постоянные множители в наших формулах могут меняться и становиться проще или сложнее, но физика, кодируемая этими формулами, не зависит от системы единиц.

Существует и никогда не будет системы единиц измерения, которая могла бы решить «проблему», состоящую в том, что в СТО есть некоторые неинтуитивные и математически сложные моменты. Возможно, однажды появится более элегантная теория относительности, но эта теория будет основана на другом математическом описании физики, а не на единицах, в которых мы рассчитываем.

Ко второй части вашего вопроса: единицы СИ зафиксировали одну единицу со скоростью света: метр определяется как расстояние, которое свет проходит за 1/299792458 секунды. Таким образом, метр фиксируется скоростью света. Вы не можете использовать скорость света, чтобы исправить другую единицу. В любом случае, для SRT не имеет значения, как вы чините свои юниты. Даже совершенно произвольная старая система SI (с Prototype Metre) не имела проблем с SRT, а SRT не имела проблем с SI.

Я никоим образом не утверждаю, что на законы относительности влияют единицы СИ, просто одна из единиц, которую мы используем в качестве основы для большинства других, нестабильна. Мне также ясно, что у нас есть способы работы с СТО, но я думаю, что эти способы приводят к неуклюжим видам уравнений для некоторых довольно фундаментальных взаимосвязей.
Я взглянул на планковские единицы и увидел, что планковское время — это всего лишь масштабированная версия секунды. Вот тонкая разница. Извините, если это не имеет смысла для вас, но я думаю, что это имеет значение для меня.

Два момента: во-первых, вы говорите: «Меня поражает, что проблема с этой системой заключается в том, что она была основана на более ранней системе, которая предполагала, что время движется с постоянной скоростью при любых обстоятельствах». Расстояния также не абсолютны в СТО. Второе: я думаю, это зависит от вас, например, при поездке из А в Б принято использовать расстояние между ними как X км. Однако часто имеет смысл сказать, что поездка занимает Y часов (при этом скорость считается максимальной, разрешенной ограничением на используемой дороге). более основанный на физике пример: Альфа Центавра часто цитируется как находящаяся на расстоянии 4,37 световых года от нас, так что вы можете утверждать, что «Альфа Центавра находится на расстоянии 4,37 года от нас», понимая, что «максимально допустимая» скорость — это скорость света. .

Например, рассмотрим преобразование Лоренца (только 2D):

т ′ "=" γ ( т − в Икс с 2 ) , Икс ′ "=" γ ( Икс − в т )
При желании можете написать в форме (с β "=" в с )
с т ′ "=" γ ( с т − β Икс ) , Икс ′ "=" γ ( Икс − β с т )
или как
т ′ "=" γ ( т − β Икс с ) , Икс ′ с "=" γ ( Икс с − β т )
В первой форме единицы измерения в обеих частях уравнений находятся в м , а во второй форме единицы обеих сторон находятся в с .

Кроме того, в специальной теории относительности возможны (для частиц с ненулевой массой) пространственно-подобные события или времениподобные события.

Это расстояния, которые не являются абсолютными в SR, или расстояния, которые мы измеряем, используя нашу систему единиц измерения, основанную на времени?
Я не думаю, что можно говорить о пространстве и времени как о независимых величинах. Взято из вики: «Время и пространство не могут быть определены отдельно друг от друга. Скорее пространство и время переплетены в единый континуум, известный как пространство-время».
Я думаю, вы обнаружите, что большая часть того, что есть в Википедии, основана на нашем нынешнем определении времени. Концепция пространства-времени не существовала бы, если бы мы ничего не знали о быстро движущихся объектах, и точно так же не было бы необходимости отказываться от использования времени в качестве базовой единицы.
Добавил еще несколько комментариев, надеюсь, вы найдете их полезными.
Я попытаюсь понять ваш смысл, но в качестве поправки, сами события не могут быть времениподобными или пространственноподобными (или светоподобными), именно их разделение является одним из них.
Видите ли, моя проблема заключается в том, что «пространство-время» содержит слово «время», и поэтому вся эта теория пространства-времени может быть применима только к системе единиц, включающей время (в том виде, в каком мы ее используем в настоящее время).
Но в нем же содержится слово «пространство» (т.е. расстояние)?
Я сделаю это своим последним комментарием, но если хотите, перейдите в чат. Что мне неясно, так это то, действительно ли расширение пространства является следствием нашего определения времени.

Я попытаюсь ответить на свой вопрос, присудить несколько баллов лучшему ответу и закрыть это.

Похоже, ответ — нет, такой системы единиц нет.

Должно быть?

Ну, моя собственная версия классического примера SR показала, что, хотя это может сделать расчеты SR более аккуратными и иметь дело с замедлением времени (путем удаления времени), работа со световым расстоянием вместо времени не отменяет эффекты сжатия пространства ( момент, который, я думаю, пытался подчеркнуть Джим) и все еще оставляет нас с ситуацией, когда световое расстояние зависит от системы отсчета. Так что, вероятно, в целом это не стоит усилий.

Извините, @jim, я хотел принять ваш ответ и присудить вам баллы, но случайно дал их MJSteil. Ну это жизнь...
Не проблема! Заставил меня смеяться.
Существует ли система единиц, в которой время заменяется световым расстоянием?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v