Может ли кто-нибудь концептуально объяснить замедление времени?

Может ли кто-нибудь интуитивно объяснить, как физически происходит замедление времени?

Пожалуйста, не надо объяснять про инвариантную скорость света и математическую подоплеку, я знаком с этим. Я просто не представляю, как этот процесс замедления времени происходит физически, и я не могу понять, как искажать свой разум, чтобы понять это!!!

Извините за этот вопрос, возможно, это звучит как «Почему есть положительные и отрицательные заряды», но я должен спросить!

Что может прояснить вопрос, так это эквивалентный вопрос: как могло случиться, что два движущихся наблюдателя не согласны с одновременностью событий и один видит другого в замедленном темпе, но он также знает, что другой видит его в замедленном темпе. Как представить себе причину этого замедления времени, наверное, что-то похожее на полосатость пространства, приводящую к сжатию длин, но на время. Было бы понятнее, если бы разница во времени была несимметричной, и если наблюдатель А видит меня в замедленном темпе, то я должен видеть его в более быстром, так что ладно, я согласен, что мое время задерживается, и он тоже с этим согласен, но это не так. дело.

Что вы имеете в виду, как это происходит физически ?
Я имею в виду, что в мире создает эту симметричную разницу во времени, например, сокращение длины может быть связано с искажением пространства, и, насколько я знаю, что такое пространство (не то чтобы я действительно знаю), я могу представить себе это явление, но не так. время!
Или они связаны с перемещением на очень больших скоростях и восприятием событий в пространстве-времени.
Есть отличная (действительно) короткая книга, которая объясняет относительность, таким образом, разницу во времени. Это Ландау и Ромер. Что такое относительность? книга.
Почему существуют положительные и отрицательные заряды? Я понятия не имею
Если мы спрашиваем, почему, мы могли бы также задать гораздо больше «почему?» @JohnCarpenter
Было бы поучительно спросить «как/почему» о ваших предположениях до относительности. КАК/ПОЧЕМУ все часы тикают с одинаковой скоростью независимо от их относительного движения? Единственная причина, которая кажется очевидной, заключается в том, что это хорошее приближение к тому, как часы работают на чрезвычайно ограниченных скоростях, с которыми вы сталкиваетесь в своей повседневной жизни.
@LarryGritz Если я рассматриваю время не как часы, а как меру продолжительности процесса, то мой разум подсказывает мне, что есть два варианта: 1) все процессы в мире протекают с одинаковой скоростью независимо от кадра отсчета, потому что процесс должен быть следствием взаимодействия частиц, взаимодействие которых не зависит от системы отсчета;
@LarryGritz Или 2) если скорость протекания процессов зависит от относительных движений, то два наблюдателя в разных системах отсчета должны договориться о том, какой процесс задерживается, иначе я не могу представить, что они разделяют одну и ту же реальность (они не могут синхронизироваться)!
@LarryGritz Я полностью согласен с теорией относительности, но не могу представить, что на самом деле происходит на высоких скоростях, и фокус с 4-м измерением совершенно ясен, но с математической точки зрения с физической точки зрения я не могу представить двух наблюдателей, помещенных в один и тот же мир с этой симметричной разницей во времени, я думаю, есть нечто большее, чем просто удовлетворение "время - четвертое измерение"!

Ответы (5)

Одним из результатов специальной теории относительности является то, что величина всех четырех векторов скорости ты → это скорость света. Написано с подписью (-,+,+,+):

ты → ⋅ ты → знак равно − с 2

Один из способов думать об этом состоит в том, что все всегда движется со скоростью света в каком-то направлении.

Когда я стою на месте, я перемещаю скорость света в направлении времени. Мои часы идут так быстро, как только возможно. Когда я смотрю на других наблюдателей в других движущихся системах отсчета, их часы идут медленнее, чем мои.

Представьте, что кто-то движется со скоростью, близкой к скорости света. Их часы почти не идут вперед по сравнению с моими.

Если я начну бежать, мой 4-скоростной вектор по-прежнему будет равен скорости света. Теперь у него есть ненулевой компонент, указывающий в пространственном направлении, чтобы объяснить мое движение. Это означает, что временная составляющая моей 4-скорости должна была уменьшиться. Мои часы не идут так быстро, как раньше, по сравнению со всеми остальными, кто стоит на месте.

Хотя это немного вводит в заблуждение. Быстрое движение в космическом направлении означает, что вы преодолеваете большое расстояние каждый раз, когда тикают ваши часы; Быстрое движение во времени означает, что каждый раз, когда тикают ваши часы, проходит много времени. То есть, если вы «быстро движетесь во времени», кажется, что ваши часы идут медленнее, а не быстрее. Это прямо противоположно тому, что вы описали.
Эта ошибка «отменяется» тем фактом, что в подписи есть знак «минус», чтобы результат выглядел правильно, но рассуждения на самом деле не имеют смысла.
@knzhou Разве это предложение не противоречит само себе: «То есть, если вы« быстро перемещаетесь во времени », ваши часы тикают медленнее, а не быстрее»? «Быстрое перемещение во времени» означает «увеличение своей временной координаты больше, чем одной пространственной, относительно другого тела, которое движется другим образом». Увеличение временной координаты было бы аналогично тиканию часов. Отсутствие движения во времени означало бы отсутствие тактов часов.
Извините, позвольте уточнить: пусть Икс а также т быть вашим положением и временем, измеренным кем-то другим, и т быть время, которое вы измеряете. Быстрое движение означает Δ Икс / Δ т большой. Быстрое движение во времени означает Δ т / Δ т большой, что означает, что на каждый такт, который они измеряют, вы испытываете меньше одного.
Или подумайте об этом так: скажем, вы хотите очень быстро переместиться в 25-й век, т.е. быстро с вашей точки зрения. Вы можете сделать это, запрыгнув на быструю ракету. Другие люди увидят, что вы стареете медленнее.
«Часы фотона вообще не идут вперед. Все события в жизни фотона происходят одновременно с его точки зрения». - (1) нет «часов фотона», поскольку нет часов, покоящихся относительно фотона. (2) нет точки зрения фотона; нет инерциальной системы отсчета, в которой фотон покоится. Многие, многие ответы и комментарии на этом сайте подчеркивали эту точку зрения, и поэтому, на мой взгляд, это касается того, что за этот ответ проголосовали и приняли.
@AlfredCenauri Мне нравится расширять свои аналогии ... может быть, слишком далеко. Я удалил ссылку на "фотонные часы". Да, у фотона нет часов или системы покоя, но ограниченное поведение помогает мне концептуализировать вещи. Я думаю, мне нужно помнить о своих отказах от ответственности.
Читая эти комментарии, я понимаю, что это объяснение не соответствует физике на 100%, но это, безусловно, лучшее объяснение, которое я когда-либо читал, чтобы объяснить, почему скорость и время могут быть связаны таким образом.
@ j6m8 j6m8 У него также есть проблемы с математикой и терминологией. Например, 4-скорость имеет компоненты, и все слова 4-скорость и компонент уже имеют установленные математические значения. И с этими значениями просто неправильно говорить, что временная составляющая сжимается, временная составляющая на самом деле больше по длине. с вектор с дополнительными пространственными компонентами. Та часть, где движение прямо дает больше всего тактов, верна, но остальное — злоупотребление терминологией. И, вероятно, также приведет к вопросам типа парадокса близнецов. Объяснение, которое позже приводит к парадоксам, в лучшем случае является пластырем.
@ j6m8 Я люблю интуитивные объяснения, но это не просто «слегка неправильно», оно дает эффект, противоположный реальному! На первый взгляд это будет звучать хорошо, но после дальнейших размышлений это будет очень запутанно.
Это не совсем интуитивно понятно. Я предполагаю, что «Если я начну бежать» на самом деле означает «Как только я побегу», поскольку последующее объяснение имеет дело с результирующим равномерным движением, а не с ускорением. Тогда проблема в том, что смещенный вектор смещается только с точки зрения другого (осознание их точки зрения — сложная работа ума), тогда как с моей собственной точки зрения другие движутся, и их время течет медленнее. А как насчет сокращения их длины?
В вашем объяснении нет собственного времени, т.е. времени, в котором ваше и другие наблюдатели равны. В вашем объяснении вы должны иметь 1) собственное время - одинаковое время, когда все часы равны, 2) когда ваши часы тикают быстрее, и 3) когда ваши часы тикают медленнее, чем у других наблюдателей. Это объяснение имеет два последних и не объясняет первое. Что произойдет, если все наблюдатели, включая вас, будут стоять на месте? Я сомневаюсь, что четырехвектор становится нулевым

Часы не измеряют время, а рулетка не измеряет расстояние. Оба они измеряют метрику вдоль кривой. Как рулетка зависит от пути, так и часы.

Возьмите четырехмерное пространство-время, посмотрите на ход часов в четырехмерном пространстве и обратите внимание, что в некоторых случаях они тикают. Итак, в какой-то момент часы тикают. А сколько по пути должны пройти часы, прежде чем они снова тикают, это 100% весь вопрос.

И это основано на двух вещах. Насколько глубока гравитационная яма, и какая часть кривой находится между двумя событиями, начальной точкой и конечной точкой кривой в 4d.

Теперь кривые самые длинные, когда идут по прямым линиям, именно так геометрия диктует длины в лоренцевской геометрии. Таким образом, вы можете разбить кривую на части и заменить каждую маленькую часть прямой линией, и вы переоцените длину (в евклидовой геометрии вы недооцените длину). Итак, теперь вам просто нужна длина каждой части. Вы получаете это из метрики. Почему? Вы можете себе представить, что есть какое-то реальное время, а часы злые и просто так не тикают. Вместо этого они тикают на основе метрики. Метрика буквально говорит им, как тикать. Они тикают, потому что измеряют метрику, а не время.

Вы можете представить себе, что часы должны идти по 4-мерному пути и что пространство и время текут через них, когда они заканчиваются в разных событиях. И для каждого бита он вычисляет метрику этого бита и сохраняет промежуточный итог, и когда он достигает определенной суммы, он тикает.

Все, что вам нужно сделать, это признать, что часы буквально измеряют г с знак равно грамм я Дж г Икс я г Икс Дж для каждого маленького кусочка и добавьте его к промежуточной сумме, а затем отметьте, когда эта промежуточная сумма пересекает отсеченную промежуточную сумму.

И все остальное тоже. Когда что-то должно происходить с определенной скоростью, вместо того, чтобы ждать определенное время, вы идете по кривой в четырехмерном пространстве-времени, вычисляете грамм я Дж г Икс я г Икс Дж вдоль кривой и вместо того, чтобы делать это y раз в единицу времени, вы делаете y раз каждую единицу времени. грамм я Дж г Икс я г Икс Дж .

Может быть, вам следует уточнить, в каком смысле прямые линии самые длинные. В противном случае это сбивает с толку.

Я думаю, для вас было бы более поучительно показать самому себе, что происходит. Если вы проработаете следующий пример, вы получите хорошее представление об этом явлении. Рассмотрим световые часы на борту корабля, движущегося со скоростью v относительно наблюдателя. Световые часы работают, отражая свет вертикально между двумя зеркалами, отстоящими друг от друга на одну световую секунду. Учитывая постулат, на котором основаны все специальные отношения, «скорость света одинакова в каждой инерциальной системе отсчета». Вы можете понять, что неподвижный наблюдатель видит, что свет в часах проходит большее расстояние, чем тот, который движется вместе с часами. . Следовательно, поскольку скорость света должна быть одинаковой в обеих системах отсчета, время в движущейся системе отсчета должно идти медленнее. то есть

расстояние = скорость х время

расстояние меньше в движущейся системе отсчета, скорость та же, поэтому должно пройти меньше времени. Поэтому время движется медленнее в движущейся системе отсчета, отсюда и циферблат времени. Если вы сделаете математику для примера, вы сможете вывести для него уравнение.

Я понимаю, что причина в инвариантной скорости света, и математический вывод для меня довольно ясен как для замедления времени, так и для сокращения длины. Но мое замешательство в основном в процессе замедления времени. Сокращение длины происходит из-за искривления пространства, что-то, что я представляю, как сгибание листа бумаги, которое сжимает длину для наблюдателя из искривленной поверхности. Но как изгибается время, я не могу себе представить.
@Pekov Представьте себе 4-е евклидово измерение. Представьте, что трехмерное пространство изгибается через четвертое евклидово измерение, то есть время. А теперь представьте 5-й. Представьте, что четырехмерное пространство-время изгибается в пятом измерении. А теперь представьте, что вместо евклидовых размеров они лоренцевы . Вот как вы могли это представить. Но я лично думаю, что формула проще.
@ wizzwizz4 Хорошо, не могли бы вы привести пример, но для 2D-существ, где время — это их третье измерение и так далее?
@Pekov Хорошо ... Просто имейте в виду, что, хотя я думаю, что понимаю это, я могу быть совершенно неправ. Искривление пространства-времени было бы похоже на то, как если бы мы поместили двумерный объект на бесконечный резиновый лист. Свет распространяется по листу прямыми линиями, но изгибается из-за кривизны резинового листа. Скорость вроде как логарифмическая; импульс не имеет предела, но чем больше у вас относительный импульс, тем медленнее вы приближаетесь к скорости света относительно другого объекта.
@Pekov Ой, подождите... Это не время как третье измерение... Лист - это так называемая "ткань пространства-времени".
Если вы посмотрите на концепцию быстроты, вы заметите, что преобразования Лоренца подозрительно похожи на вращения четырехмерного пространства-времени atan(iv/c). Хотя я не думаю, что кто-то на самом деле предлагает, чтобы это был лежащий в основе физический механизм.

Забудьте на мгновение все, что вы знаете об относительности. Предположим, что во Вселенной существует некоторая абсолютная система отсчета. Что субатомные частицы и волны, из которых мы состоим, сами состоят из фигур на трехмерной шахматной доске.

Вещи, которые остаются «абсолютно», остаются на тех же квадратах (ну, кубиках). Вещи, которые двигаются, будут прыгать с клетки на клетку вдоль шахматной доски.

Возникает вопрос: распространяется ли свет с постоянной скоростью по отношению к шахматной доске (как звук по отношению к воздуху, в котором он распространяется) или по отношению к источнику, который его породил (что-то вроде выброшенных частиц)?

Последнее можно легко показать как ложное, если измерить, сколько времени требуется свету, чтобы достичь вас при наличии движущегося источника света. Что насчет бывшего? Что ж, на быстро движущемся космическом корабле можно было бы ожидать, что свет будет двигаться гораздо быстрее, двигаясь к задней части корабля, чем к передней. Но это не так. Независимо от того, как быстро вы движетесь, кажется, что свет движется с одной и той же скоростью, независимо от того, кто его создает или в каком направлении он направлен.

Как это может быть? Большинство людей считают, что не существует «трехмерной шахматной доски» и что это просто физический закон, согласно которому скорость света во всех направлениях одинакова для всех наблюдателей. Лично я считаю, что "трехмерная шахматная доска" существует в той или иной форме (что-то, что допускает кривизну), но мы не можем наблюдать никаких различий в скорости света, потому что наши часы и линейки имплицитно откалиброваны по одной и той же скорости света. легкий! Это похоже на попытку измерить инфляцию, увидев, сколько 10- долларовых банкнот нужно, чтобы купить 50- долларовую купюру.

Я представлю упрощенную картину замедления времени, чтобы пояснить свою точку зрения. Физические процессы, которые заставляют часы тикать, зависят от скорости света. Если бы свет двигался медленнее, часы тикали бы медленнее, так что их было бы невозможно обнаружить! На самом деле реальность сложнее, потому что свет не был бы равномерно медленнее, а скорее медленнее в одних направлениях и быстрее в других, поэтому длины в разных направлениях искажаются, а также время, необходимое для того, чтобы сигналы достигли наблюдателя. Но в конце концов все уравновешивается, а это означает, что наблюдатель не может наблюдать собственную скорость относительно «трехмерной шахматной доски».

Если вы пойдете по этому пути, очень важно различать расстояние и время, измеряемые нами, и «абсолютное расстояние» и «абсолютное время», измеряемые относительно абсолютной системы отсчета. Уравнения относительности имеют дело с расстоянием и временем, измеренными нами. «Абсолютное расстояние» и «абсолютное время» — это вещи, которые мы не можем измерить и для которых нет единиц измерения.

Может быть, абсолютной системы отсчета не существует (я не знаю никаких доказательств, подтверждающих это). Но даже в этом случае я думаю, что это полезный трамплин для того, чтобы разобраться в Эйнштейновской теории относительности.

Пеков: Не вдаваясь в математику (которую вы можете знать больше, чем я), это такой же фундаментальный вопрос, как «как масса искривляет пространство/время». Потому что эффект исходит из этого изгиба.

Во-первых, вы можете принять изгибы, а затем довериться математике.

Пока еще не известен физически описываемый механизм того, «как на самом деле происходит искривление». Так что тут нам не повезло.

Однако я себя успокаиваю так - Любой объект в движении чувствует какое-то напряжение из-за скорости в пространстве. Это напряжение может возникать из-за того, что природа (объект, его поля, пространство вокруг него и т. д.) должна знать изменение положения объекта в каждый момент его движения. Для этого природа должна постоянно выполнять тяжелые вычисления. Из-за этого стресса все события в движущейся системе немного замедляются в зависимости от того, насколько быстро она движется.

Я не могу сделать лучше этого - философский ответ на философский вопрос.

Мы точно знаем, как происходит изгиб! Вы можете записать эволюцию звезды из газового шара и наблюдать за изменением кривизны с течением времени.
Тимей: Я думаю, то, что описано, является его количественным анализом. Фактический физический механизм не определен по моей информации. Вы можете наблюдать за его развитием, но это не значит, что мы знаем, что на самом деле происходит между массой и пространством. Знаем ли мы, кто действует первым? т.е. сначала «масса говорит пространству, как искривляться», или «пространство говорит массе, как двигаться». Я имею в виду, где находится самая фундаментальная причина. Когда мы толкаем машину, мы знаем, что основная (инициирующая действие) причина находится в наших мышцах, руках, их электронах... Если мы не толкаем, машина не едет.
Если сначала действует масса, то почему/как масса искривляет пространство, что это за свойство массы. Я вовсе не против математики. Но когда мы начинаем искать такие ответы, то оказывается, что гравитация определяется в терминах гравитации. Я думаю, именно поэтому настоящие ученые не занимаются такими вопросами и занимаются математической теорией и экспериментами. Когда мы начинаем спрашивать, почему и как работают фундаментальные силы, вопросы становятся в какой-то степени философскими.
Я с уважением не согласен с тем, что это просто количественное описание. Кроме того, я не согласен с тем, что материя указывает пространству, как искривляться. Уравнение Эйнштейна описывает физический механизм эволюции искривления пространства-времени точно так же, как уравнение Максвелла описывает физический механизм эволюции электромагнитных полей. Это ничем не отличается от более старых случаев, когда Ньютон диктовал, как изменяется импульс с помощью второго закона. У вас есть вещь, она изменяется физическим методом, вы утверждаете этот метод. Согласен с наблюдениями.
Я думаю, вы спорите о математике, потому что это задача Коши. Например, Максвелл, записанный в виде четырех уравнений, имеет два уравнения связи Скакара, которые в основном просто удовлетворяются начальными условиями. И у него есть два векторных уравнения, которые буквально говорят вам, как развиваются поля.
Спрашивающий специально упомянул, чтобы не давать математическую основу. Это говорит мне о том, что он/она не ищет объяснения/описания в терминах уравнений Эйнштейна или Максвелла.
Я не ответил на ОП с точки зрения Эйнштейна или Максвелла, это было для вас, когда вы притворяетесь, что существует ложная тайна. У Ньютона была загадка с действием на расстоянии. Эйнштейн и Максвелл — нет. Что касается ОП и математики. Они просили нас не повторять бессмысленную математику (например, инвариантные скорости), чтобы объяснить, что делают часы. А часы измеряют метрику по кривой в лоренцевом пространстве-времени. Точно так же, как это делают рулетки в евклидовом пространстве. Кажется, вы утверждаете обратное, когда утверждаете, что у физики нет ответов.
Уравнения никогда никому не говорят, как что-то происходит. Они дают только количественный аспект. Что ж, я прошу вас ответить на тот же вопрос, а вы отвечаете на него в терминах этих уравнений.
Очень простой пример - 2 + 3 = 5. Это уравнение означает, что если вы соедините 2 и 3 чего-нибудь, то получите 5 этого предмета. Там ничего не сказано о том, как они собраны вместе? 2 приходит к трем, или три приходят к 2, почему они собираются вместе, кто их объединяет и т. д. Потому что все эти вещи не являются частью уравнения. Все уравнения количественные.
ОП попросил объяснить замедление времени физически. Замедление времени не является физическим явлением. Часы измеряют показатели вдоль кривых. Как и рулетки. Вы не задали тот же вопрос. Вы заявили об отсутствии физического механизма того, как происходит искривление. Но это неправда. Метрика — это вещь (ее измеряют линейки и часы на самом деле). И мы знаем, как он развивается. И мы знаем, что физически заставляет его развиваться.
2+3=5 не означает того, что вы утверждаете. И ваш вывод о том, что 2+3=5 и 3+2=5 — это одно и то же уравнение, просто сбивает с толку. Уравнения эволюции другие, они являются частью описания того, что есть. Когда у вас есть онтология, вы должны говорить об эволюции как о части того, что она собой представляет. Есть метрика, поэтому нам нужен Эйнштейн, чтобы развить ее. Существует электромагнитное поле, поэтому нам нужен Максвелл, чтобы его развить.
Замедление времени происходит даже в идеально плоском пространстве-времени с применением только специальной теории относительности. Это не имеет ничего общего с искривлением пространства-времени.
@Timaeus Если замедление времени не является физической вещью, то почему оно существует? В этом смысле я могу создать свое собственное преобразование координат между системами отсчета (например, нелинейное), и оно наверняка не будет физическим, но я бы не стал утверждать, что оно существует!
Может ли кто-нибудь концептуально объяснить замедление времени?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v