Вселенная
Эффекты СТО - помогите разобраться.
obsidian_edge (off) VIP [5250]
2 апреля 2010, 14:57
Давайте поставим эксперимент.
Представьте, что пространство заполнено эфиром. В эфире с постоянной скоростью распространяются волны (свет). Вы движетесь в этом самом эфире на нашей космической ракете на околосветовой скоростью и задаетесь целью измерить скорость света в направлении движения и против этого направления.
Для этого в ракете вы размещаете два зеркала - одно впереди по ходу движения, а другое сзади. Дальше Вы при помощи фонаря испускаете вспышку и фиксируете момент, когда свет вернется к Вам. Волна света, ушедшая вперед сперва будет с трудом убегать от Вас (потому как свет распространяется по эфиру, а Вы движетесь относительно его), а затем вернется со скоростью превышающей световую. Наоборот; волна, ушедшая назад улетит со скоростью, бо'льшей скорости света, но затем будет долго Вас догонять.
В итоге обе волны вернуться к Вам одновременно. Кроме того, ход ваших часов замедлиться ровно настолько, насколько волны потратили больше времени по сравнению с тем, как если бы Вы покоились относительно эфира. Отсюда Вы сделаете вывод о том, что скорость света не зависит от того, движетесь Вы или нет.
Но дело в том, что движущийся в ракете наблюдатель не имеет возможности установить "истинную" картину событий. Он фиксирует только интервал времени, за который фотон летел туда–обратно и не имеет никакого способа узнать, сколько именно фотон потратил времени на путь "туда", а сколько "обратно". Тогда он от фонаря полагает, что фотон потратил одинаковое время на путь туда и на путь обратно. Просто так ему легче выполнять расчеты и строить теории.
Сам наблюдатель локален, расположен только в одной точке пространства и не может знать что происходит в другой точке. Он конечно может разместить у зеркала датчик света, который зафиксирует момент прихода фотонов "туда". Но для того, чтобы интерпретировать результаты ему придется синхронизировать часы свои и датчика. А синхронизировать он может их только используя вспышки света, которые опять таки туда распространяются медленнее чем обратно. Т.е. из опыта с датчиком по определению нельзя получить никакой полезной информации об истинном соотношении времен путей фотона туда и обратно. С другой стороны, если наблюдатель в ракете предположит, что его фотон летит туда-обратно за одинаковое время, то отсюда он может получить, что фотоны на земле летают туда-обратно за различное время. Поэтому СТО предполагает, что этого истинного соотношения вообще нет.
Можно немного видоизменить эксперимент:
Расположим два зеркала перпендикулярно направлению полета нашей ракеты и пустим между ними пучок света (от одного зеркала – к другому). Пусть он челночит туда-сюда, а мы будем производить наблюдения с Земли сначала в неподвижном корабле, а затем в летящем с субсветовой скоростью.
Наблюдая с Земли за пролетающими мимо фотонными часами мы с удивлением обнаружим, что световой пучок двигается теперь не прямолинейно, а зигзагами!
---
Размер файла: 11.4 Kб
-------
Вселенная
Список форумов
На главную
0.025 сек
SQL: 5