У меня просто небольшой вопрос о замедлении времени/собственном времени, потому что моя книга по физике немного сбивает с толку. Допустим, у нас есть наблюдатель на Земле, а затем наблюдатель на космическом корабле. Космический корабль покидает Землю, летит на Луну, а затем возвращается на Землю. Кто измеряет правильное время и почему? Я знаю, что часы «идут медленнее», когда они находятся в движении, потому что они находятся в системе координат S', которая является системой покоя часов, но разве у наблюдателя на Земле тоже нет часов, которые находятся в системе покоя?
У каждого наблюдателя есть свое собственное время, измеряемое часами в системе отсчета. Однако собственное время одного человека не является надлежащим временем другого человека. Замедление времени означает, что каждый наблюдатель увидит, что часы другого наблюдателя идут медленнее (по сравнению с их собственными часами, измеряющими время). Но все совершенно симметрично с точки зрения любого наблюдателя, пока относительное движение равномерно. Вы измеряете, как идут ваши часы с «нормальной скоростью» (ваше правильное время), и видите, что часы другого человека идут с меньшей скоростью. Точно так же другой человек измеряет тиканье своих часов с «нормальной скоростью» (свое собственное время), и он видит, что ваши часы тикают медленнее.
Это все хорошо и приятно, но становится интересно, когда двое сравнивают свои часы после того, как один из них совершает кругосветное путешествие. Это означает, что один из них обязательно должен был ускоряться и замедляться и не находился в равномерном движении (технически не находился на геодезической). Теперь у вас есть возможность сравнить эти два часа, и вы всегда обнаружите, что человек, находящийся в равномерном движении (в данном случае, наблюдатель, покоящийся на Земле), был тем, чьи часы тикали больше всего и, следовательно, старели больше всего. .
Лучший способ понять это — понять, что длина путей в пространстве-времени измеряется полным собственным временем на этом пути (измеряемым часами этого путешественника в системе отсчета). Можно показать, что пути равномерного движения (геодезические) имеют максимальную длину, поэтому любой путь, который отклоняется от геодезического (из-за ускорений), обязательно будет измерять более короткое полное собственное время после кругового пути.
РЕДАКТИРОВАТЬ ПОСЛЕ ПЕРВОГО КОММЕНТАРИЯ: Замедление времени не является подходящим эффектом для рассмотрения в этой конкретной проблеме - сокращение длины. В кадре Ника мимо на скорости проплывает длиною законтрактованный корабль. . В кадре Молли точечный объект (хех) Ник проносится мимо неконтрактного корабля на скорости . Очевидно, что в кадре Ника это должно происходить быстрее из-за сокращения длины. Мышление с точки зрения замедления времени здесь просто не поможет. Подумайте с точки зрения каждого наблюдателя, и будет быстро очевидно, какой эффект использовать.
время движется медленнее для движущегося наблюдателя, особенно если они движутся со сверхвысокими релятивистскими скоростями, и время движется быстрее для неподвижного наблюдателя по сравнению с движущимся. это правильное понимание. одна интересная вещь. если вы живете в квартире на 4-м этаже, гравитация для вас на минуту меньше, чем для тех, кто находится выше на первом этаже, поскольку земная гравитация сильнее всего в центре земли. таким образом, время для арендатора 4-го этажа будет двигаться на минуту быстрее, опять же, потому что они находятся в своей собственной пространственно-временной системе отсчета. результаты из-за мельчайшей разницы в силе тяжести были бы такими маленькими. Когда мы поднимаемся по лестнице, время воюет само с собой. Находясь дальше от притяжения Земли, наши часы тикают быстрее, но движение нейтрализует этот эффект. поскольку движение заставляет ваше время двигаться медленнее по сравнению со стационарным наблюдателем. одной из причин этого является то, что, несмотря на все эти персонифицированные системы отсчета, закон Вселенной таков, что скорость света (с) постоянна, она одинакова для всех наблюдателей — движущихся и неподвижных. даже гравитация не влияет на скорость света. он может искривлять свет (гравитационное искривление), но не замедлять его, потому что фотоны не имеют массы. SR просто намного сложнее, чем GR. Это две самые важные теории в физике и, на мой взгляд, во всей науке, причем вторая касается природы квантового уровня реальности с такими явлениями, как принцип неопределенности и двойственная природа частиц. GR И SR — это то, как реальность работает на макроуровне — уровне звезд, планет и даже галактик. в то время как квантовая теория — это то, как вещи работают на самом маленьком уровне, где законы физики не работают, где реальность постоянно меняется, что она еще не создана. другое явление, которое происходит при высокой скорости, — это сокращение длины, разновидность преобразования Лоренца. Я понимаю, что еще меньше. То есть я знаю, что это происходит, я знаю уравнения для этого, но я не понимаю, ПОЧЕМУ? Недавно я пришел к пониманию ПОЧЕМУ СТО, то есть долгое время меня ставила в тупик причина, по которой релятивистская скорость вызывает замедление времени, тогда как замедление времени ОТО из-за силы тяжести для меня совершенно логично. Теперь я понимаю, что когда мы путешествуем в пространстве, мы также взаимодействуем с измерением времени, поэтому само собой разумеется, что наше восприятие времени изменится. скорость света — это фундаментальная константа Вселенной, которая, как я считаю, связана с фундаментальной структурой нашей четырехмерной реальности. может быть необходимо просто запомнить эти понятия, и придет день, когда ПОЧЕМУ будет просто щелкнуть. Удачи.
Мартин Кочански
Немо