Мне трудно понять задачу номер 14 в «Классической механике» Гольдштейна , 3-е издание, глава 7 по специальной теории относительности. Вот проблема---
Ракета длины в состоянии покоя система движется с постоянной скоростью по оси инерциальной системы. Наблюдатель в начале этой системы наблюдает видимую длину ракеты в любое время, отмечая координаты, которые можно увидеть для головы и хвоста ракеты. Как изменяется эта кажущаяся длина по мере того, как ракета движется от крайнего левого края наблюдателя к крайнему правому углу? Как соотносятся эти результаты с измерениями в системе покоя наблюдателя? (Примечание: наблюдайте, а не измеряйте).
Чем это отличается от обычного сокращения длины? В чем смысл намека, который дается с просьбой к читателю «наблюдать», а не «измерять», в чем здесь разница?
Я хотел бы добавить к тому, что написал «PM 2Ring». Наблюдатель будет измерять ракету так, чтобы она имела постоянную длину независимо от того, где она находится в системе отсчета наблюдателя (при условии, что она движется с постоянной скоростью, и в этом случае ее длина будет уменьшаться).
Однако наблюдатель заметит, что ракета длиннее, когда она движется к нему, и короче, когда она удаляется от него. Это не имеет ничего общего с теорией относительности, просто с тем фактом, что между светом, исходящим от каждого конца ракеты, есть разница в пути, из-за чего ракета может казаться длиннее/короче, когда она движется с очень высокой скоростью. Сначала может быть немного сложно визуализировать, сделать две диаграммы ракеты, разделенные небольшой единицей времени (в этом случае ракета, конечно, будет двигаться), и сравнить световые импульсы от носа и хвоста.
Это нюанс терминологии, просто имейте в виду, что некоторые люди понимают под мерой нечто иное, что нужно наблюдать . Разницу следует объяснять всякий раз, когда она имеет значение, чего явно не было в вопросе.
Разница между измерением и наблюдением имеет решающее значение в теории относительности.
Когда мы наблюдаем за ракетой, на наше наблюдение влияет конечная скорость света. В общем, свету от головы и хвоста ракеты потребуется разное время, чтобы добраться до наблюдателя.
Когда мы измеряем ракету, мы компенсируем временные задержки, вызванные конечной скоростью света. Таким образом, если мы измеряем два события A и B как одновременные, мы будем наблюдать одновременные A и B только в том случае, если расстояния до A и B идентичны в нашей системе отсчета.
Как отмечает Альфред Центавр в комментариях, авторы нередко используют термин «наблюдаемый» для обозначения измеренных значений, а не необработанных наблюдаемых данных. Они предполагают, что читатель знает, что время прохождения света должно быть компенсировано. Эта досадная двусмысленность сбивает с толку многих людей, изучающих теорию относительности.
Альфред Центавр
PM 2Кольцо
Альфред Центавр
Манас Догра
PM 2Кольцо
м4р35н357