Измерение односторонней скорости света? [закрыто]

Я знаю, что многие люди ( включая меня ) бомбардируют этот сайт вопросами о недавнем видео Veritasium об односторонней скорости света, но я думаю, что нашел способ.

Вот оно: (Вы можете увидеть то, о чем я говорю, на приложенной картинке. Просто представьте, что зеркал там нет.)

Вы можете установить источник света и направить его на вращающийся объект/колесо с зубьями (как на диаграмме). Затем, регулируя скорость вращения колеса, вы могли видеть, когда свет достигает другой стороны колеса/шестерни (нет необходимости измерять, сколько времени требуется, чтобы добраться туда или обратно — это вообще устраняет необходимость в часах [ кроме всяких нужных для калибровки вращения колеса]). Зная расстояние, которое должен пройти свет, чтобы добраться до шестерни, вы сможете рассчитать его скорость, если будете знать, что он проходит через шестерню в определенное время (исходя из скорости вращения колеса). Я знаю, что это очень похоже на то, как вычислял скорость света Физо., но, устранив отражение света, я считаю, что эта установка сработает. Я что-то пропустил, или это возможно?

Кроме того, пожалуйста, дайте мне знать, если моя процедура была слишком непоследовательной.

"кроме каких-либо необходимых для калибровки вращения колеса" <- вот в чем загвоздка. Как убедиться, что два колеса синхронизированы? С часами. Или путем передачи сигнала, который движется со скоростью света или меньше. Все эти идеи представлены в видео.
И чтобы было ясно, потому что из вашей диаграммы это не очевидно: ваше решение состоит в том, чтобы использовать два колеса вместо использования зеркала, которое отражает обратно через одно и то же колесо, верно?
@ user253751 Нет, я думал только об источнике света, колесе и детекторе.
да ладно, тогда я не понимаю, как он измеряет скорость. Если только он не сравнивает время, когда свет попадает на детектор, со временем, когда он проходит через колесо? Тогда это то же самое, как если бы у вас была мигалка и детектор. Это первое, о чем вы подумали бы, чтобы измерить скорость света. И развенчали это на видео.
@ user253751 Я думал, что тот факт, что свет проходит через механизм, является необходимой информацией. Время, за которое свет достигает шестерни, можно рассчитать, используя скорость вращения шестерни. Однако, как ответили другие, это не сработает, потому что вы не сможете откалибровать вращение колеса без использования часов, которые не будут синхронизированы с источником света.

Ответы (4)

Этот эксперимент вообще не будет измерять скорость света, не говоря уже об односторонней скорости (которую невозможно измерить, не делая предположения об одновременности).

Для этого конкретного эксперимента скорость вообще не измеряется. У нас есть вращающееся устройство, которое попеременно блокирует и пропускает свет. Со стороны детектора мы получаем кривую, которая показывает, что свет попеременно блокируется и проходит. В этом следе нет информации, позволяющей определить скорость света. Независимо от скорости сигнала или длины пути трасса будет одинаковой.

Чтобы превратить это в измерение скорости, потребуется пара синхронизированных часов, чтобы вы могли определить, когда зубец шестерни блокирует свет, а когда след детектора показывает, что свет блокируется. Без этой дополнительной информации о времени трассировка вообще не дает информации о скорости. К сожалению, обычный процесс синхронизации уже предполагает, что скорость света в одном направлении изотропна, что мы и пытались измерить.

В общем, любое измерение скорости света в одном направлении будет явно или неявно предполагать некоторое соглашение о синхронизации. Это предположение определяет измеренную скорость. Так что нет никакого способа измерить одностороннюю скорость света. Поскольку двусторонняя скорость света изотропна, имеет смысл использовать соглашение о том, что односторонняя скорость света также изотропна, но это условность.

Некоторые люди думают, что это всего лишь вопрос добавления еще одного осложнения к их эксперименту, но это не так. Определение односторонней скорости света зависит от ваших временных координат и, следовательно, от вашего выбора соглашения о синхронизации. Дело не в умном экспериментаторе, дело просто в определениях.

Спасибо! Меня просто очень беспокоит, что нет ответа ; Мне это не нравится.
Ну, дело не в том, что нет ответа. Смысл условности в том, что существует более одного ответа, ни один из которых не имеет физических последствий. Поскольку нет никаких физических последствий, вы просто выбираете один, в этом случае выбор основан на удобстве.
Хорошо, но (может быть, я неправильно истолковываю, что вы имеете в виду, когда говорите «более одного ответа»), как свет движется с одинаковой скоростью и во всех направлениях, а не с другой? Я понимаю, что ни один из них может не иметь последствий, но вы сказали, что существует «более одного ответа», так как же они оба верны? Разве не было бы правильно, если бы мы просто не знали об этом?
@NotSoPedantic Нет, когда что-то является «соглашением», это не означает, что есть один правильный ответ, и мы просто не знаем, это означает, что природе просто все равно, и мы можем выбирать. Нет правильного или неправильного вообще. Конвенция вообще не описывает природу, она описывает только нашу теорию. Примером может служить отрицательный знак заряда электрона. Нет никакого смысла в том, чтобы отрицательный знак был правильным или неправильным, он не является частью природы. Мы просто договорились назвать его отрицательным. В природе просто нет истины. Удивительно, но односторонняя скорость света одинакова.
Разве Ромер не измерил скорость света в одном направлении?
@ Джим нет. Вернее, в его расчетах предполагалось, что она изотропна. Что такое соглашение синхронизации Эйнштейна

Я хотел добавить это как комментарий, но не могу из-за низкой репутации, поэтому напишу немного больше.

Эксперимент строится так:

источник света ------------ вращающееся колесо --------------- детектор

Как только вращающееся колесо убирается с пути, свет попадает на детектор, и вы измеряете время и, зная расстояние, получаете скорость. Я правильно понимаю?

Я не думаю, что это работает. Это имеет ту же проблему, что и измерение скорости света двумя часами (как в видео Veritasium), но теперь одни часы заменены колесом. Вращение колеса фиксируется часами, а затем вы подносите часы к детектору. Потому что время, которое измеряется в итоге, — это разница во времени между колесом и часами на детекторе. А из-за специальной теории относительности это не работает.

Я понимаю. Я забыл про вторые часы. Спасибо!

Я думаю, мы можем измерить одностороннюю скорость света. нам нужно переопределить одновременность. Мое предложение состоит в следующем: если твердое тело AB длины l движется без всякого ускорения параллельно оси X и в момент времени t0 его точка A находится в точке x, то одновременно его точка B находится в точке x+l

Давайте теперь разработаем эксперимент для синхронизации удаленных часов и измерения скорости света в одном направлении:

Представьте себе четыре космических корабля, летящих точно по квадрату EFGH к (или от) не движущихся (по крайней мере друг относительно друга) точек ABCD, где AD параллелен EF, а расстояние EF равно AD. Точки EG должны быть коллинеарны точкам AB, а точки FH коллинеарны CD. Убедиться в том, что ABCD (и EFGH) является квадратом, относительно легко, поскольку двухсторонняя скорость света постоянна: мы можем измерить (и при необходимости скорректировать) расстояния BD и CA, посылая световые сигналы из B в D (и из C до A) и обратно. Теперь мы можем измерить расстояние от A до G (L) и от D до H (L'), используя световой (лазерный) сигнал, посылаемый от A к G (и отраженный обратно к A), а также расстояние от D до H. Если расстояние AG (L) равно DH (L'), то сигналы от A и D были отправлены одновременно. Конечно, измерения можно проводить в непрерывном режиме, и, например, если AG=1000 км было измерено в точке A в 12:00, а DH=1000 км в точке D в 12:15, нам потребуется соответствующим образом настроить часы. Извините, я не смог вставить свой рисунок, но он достаточно прост для визуализации.

Это не дает ответа на вопрос. Когда у вас будет достаточно репутации, вы сможете комментировать любой пост ; вместо этого предоставьте ответы, которые не требуют разъяснений от спрашивающего . - Из обзора

Хотя большинство подходов к одностороннему измерению скорости света в лучшем случае неоднозначны, есть случаи, когда предположение об изотропности скорости света необходимо для правильной работы системы. Примером может служить международная сеть синхронизации пульсаров, а радиоастрономическая интерферометрия с очень длинной базой (VLBI) — другим. В обоих этих приложениях анизотропия скорости света может привести к значительным ошибкам. Этих ошибок никогда не наблюдалось. Хотя это не является абсолютно окончательным, разумно предположить, что односторонняя скорость, полученная из двусторонних измерений, действительна.

РСДБ использует синхронизацию Эйнштейна, см. здесь . Как объясняет Дейл, в этом соглашении односторонняя скорость света равна двусторонней скорости.
Как сейчас написано, ваш ответ неясен. Пожалуйста, отредактируйте , чтобы добавить дополнительные сведения, которые помогут другим понять, как это относится к заданному вопросу. Дополнительную информацию о том, как писать хорошие ответы, можно найти в справочном центре .
Измерение односторонней скорости света? [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v