В комментариях к моей предыдущей статье и в комментариях к ролику было много вопросов и некорректных замечаний по поводу парадокса близнецов. Как оказалось, мое объяснение оказалось не настолько понятным, как я надеялся, поэтому в этой статье я решил максимально наглядно, подробно и последовательно объяснить парадокс близнецов и ответить на некоторые другие вопросы.
Для иллюстраций и анимаций я написал интерактивный браузерный визуализатор, где можно двигать ползунки, менять режимы и наблюдать за преобразованиями Лоренца.
Кратко напомню суть парадокса
Берем двух близнецов, сажаем их на маленькую легкую планету (легкую, чтобы не учитывать влияние гравитации), одного оставляем неподвижным, а второго запускаем на ракете полетать и вернуться обратно. При их встрече оказывается, что летавший близнец постарел меньше, чем неподвижный.
Парадокс заключается в том, что неочевидно почему именно у летавшего время текло медленнее. Ведь, вроде бы, ситуация симметричная: в системе отсчета летавшего это планета с неподвижным близнецом полетала и вернулась, и это у них должно было натикать меньше времени.
Парадокс близнецов очень важен, т.к. это самый наглядный способ увидеть, что релятивистский эффект замедления времени не просто математический артефакт специальной теории относительности или иллюзия, а вполне реальное физическое явление.
Попросим бегущего кота пробежать вправо со скоростью 75% скорости света, потом развернуться и прибежать с той же скоростью назад.
Вот визуализация на диаграмме (по вертикали ось времени, по горизонтали - пространства):
На ней видно, что у бегущего кота натикало меньше времени, чем у неподвижного, но непонятно почему.
Чтобы понять что происходит с каждым из близнецов, нужно посмотреть на ситуацию от лица каждого из них.
Напомню, что в специальной теории относительности при изменении скорости наблюдателя, точки на диаграмме сдвигаются не только вдоль оси пространства, но еще и вдоль оси времени. Отсюда неизбежно вытекают все релятивистские эффекты (замедление времени, сокращения длин, относительность одновременности).
Слева классическое преобразование Галилея, справа - преобразование Лоренца, которое пришло ему на смену. Желтые прямые иллюстрируют скорость света в обоих направлениях.
Подробнее о том, почему так происходит, я рассказывал в предыдущей статье и видео.
Если коротко, то все дело в том, что, согласно экспериментам, один и тот же "пучок" света летит со скоростью 299 792 458 м/с относительно любого наблюдателя. Независимо от того, как быстро и в каком направлении этот наблюдатель движется относительно источника этого света. Иначе говоря, как бы быстро ты ни двигался, свет все равно улетает от тебя со скоростью света.
Этот факт противоречит привычному преобразованию Галилея:
Допустим, мы бежим на коте с огромной скоростью (30% скорости света). Затем мы с поверхности этого кота выбегаем на еще одном коте с такой же скоростью относительно первого кота. Потом делаем так же еще три раза.
В привычном Галилеевском мире получается, что расстояния между котами в каждый момент времени одинаковы, а от первого мы удаляемся быстрее, чем со скоростью света (тут скорость света показана бордовым).
Чтобы примирить факт постоянства скорости света с физикой, пришлось изменить преобразования Галилея (где при изменении скорости наблюдателя, точки на диаграмме смещаются горизонтально) и превратить их в преобразования Лоренца (где точки сдвигаются еще и во времени, ассимптотически приближаясь к линии скорости света). Кстати, математически это является вращением в 4-хмерном пространстве-времени с метрикой Минковского.
Обратите внимание на синие и красные отрезки. В Галилеевском варианте сохраняются их длины, которые считаются как(по теореме Пифагора), а в Лоренцевом - сохраняется интервал, который считается как
(метрика Минковского).
Можно сколько угодно раз делать трюк с котом, но первый кот никогда не достигнет бордовой линии. Его линия будет лишь ассимптотически к ней приближаться и растягиваться. Сам свет, при этом, летит со скоростью света относительно любого из котов.
Итак, вернемся к парадоксу близнецов
Представим, что один близнец сидит на Земле, а второго мы попросили слетать в соседнюю галактику и вернуться. Пускай галактика находится на таком расстоянии, чтобы по часам подвижного близнеца на всё путешествие ушло 8 секунд.
Начнем с неподвижного близнеца на Земле:
Тут все просто. Мы ждем 8 секунд и ничего не происходит.
Теперь рассмотрим ситуацию от лица движущегося близнеца.
1) Сначала мы быстро набираем скорость (ускоряемся очень быстро, поэтому мы еще не успели пролететь значимое расстояние).
Видно, что время на галактике сместилось в будущее на 6 с лишним секунд. Но мы этого сразу не заметим, ведь это смещение времени увеличивается постепенно вдоль оси от нас к галактике.
График набега времени:
А еще расстояние до галактики уменьшилось (до ускорения между Землей и галактикой было 7 клеток, а стало ~3.5) и ход времени в галактике для нас замедлился (вертикальное расстояние между соседними изображениями галактики стало больше).
В этот момент летящему близнецу недоступна информация о том, что время на галактике сместилось в будущее и что расстояние уменьшилось. Ведь он видит только то, что непосредственно достигло его глаз.
Чтобы не было сомнений, что все по честному, все сдвиги точек на диаграмме происходят только по формулам преобразований Лоренца (это можно проверить по исходникам визуализатора).
Итак, скорость набрана. Теперь летим с этой скоростью пока не достигнем галактики. На это уйдет 4 секунды (для этого я добавил в визуализатор ползунок "Wait"):
Пока мы летели мы собирали этот ускоренный и сжатый свет от галактики и по ходу движения наблюдали ее эволюцию в быстрой перемотке. В итоге, в точке назначения мы видим, что по нашим часа прошло 4 секунды, а на галактике - 8.
Важный момент: Мы летим к галактике, поэтому ее время для нас замедлено. Но глазами мы видим ее наоборот ускоренной, потому что собираем испущенный от нее сплющенный свет. Иначе говоря, расстояние до галактики скукожилось сильнее, чем замедлилось ее время.
Теперь осталось развернуться, с такой же скоростью полететь обратно на Землю:
И остановиться:
Что мы в итоге видим? Пока подвижный близнец бегал 8 секунд, у неподвижного прошло 16.
Когда подвижный близнец летит без ускорений, ситуация симметричная. Каждый из них считает, что время замедлено у другого. Но именно во время ускорений подвижного близнеца "съедается" время неподвижного, что можно видеть на анимациях.
Итог: Парадокс близнецов разрешен тем, что ускорение одного из котов вносит асимметрию в систему и приводит разнице их возраста. Этот эффект действительно существует, он измерен экспериментально и явно следует из преобразований Лоренца, как и все остальные релятивистские эффекты специальной теории относительности.
Нужна ли общая теория относительности для объяснения парадокса близнецов?
Нет, ОТО нужна там, где нужно учитывать гравитацию. В нашем случае в этом нет необходимости.
Спасибо за внимание!
Комментарии (268)
CatAssa
25.04.2024 15:26+1Недавно читал что-то из космофантастики, там двигатели космического корабля были заглушены, но "по инерции" ускорение сохранялось, и скорость корабля продолжался расти... при чем, писал кто-то из известных авторов.
ImagineTables
25.04.2024 15:26Можно представить себе в качестве двигателя насос, который накачивает воздушный шарик сжиженным газом, затем в середине цикла отключается, а газ через сопло выходит наружу, после чего цикл повторяется. Если такой двигатель заглушить, он какое-то время (вплоть до полного истечения рабочего тела) будет обеспечивать ускорение.
vadimr
25.04.2024 15:26+19По-моему, Вы всё только запутали. Я не понимаю вообще, в чём должно заключаться какое-либо объяснение парадокса близнецов. Это просто следствие экспериментально найденных формул, как это ещё можно объяснить? Как объяснить, например, что электрические заряды бывают двух видов, причём одноимённые отталкиваются, а разноимённые притягиваются? Просто экспериментально установленный факт.
Можно нарисовать любые картинки, но одни будут соответствовать результатам измерений, а другие нет, вот и вся разница. Вся физика - это просто остроумные аппроксимации экспериментальной выборки данных формулами.
hurtavy
25.04.2024 15:26+2Да причём тут формулы и измерения? :) Это всего лишь глупый мысленный парадокс, основанный на якобы эквивалентности ситуации для обоих близнецов. Но при этом очевидно, что летающий в некоторые моменты движется с ускорением, то есть они не эквивалентны
vadimr
25.04.2024 15:26+1Ну да. Очевидно, что неэквивалентны, а фактическую разницу в возрасте можно померять.
Могло бы ведь получиться и так, что больше постарел бы путешественник, и так, что они постарели бы одинаково, не будучи эквивалентными. Формулы СТО не даны нам на скрижалях и ниоткуда не следуют, кроме опыта.
bbs12
25.04.2024 15:26+9Это всего лишь глупый мысленный парадокс
Не мысленный и не парадокс, а реальный факт, проверенный экспериментально: https://ru.wikipedia.org/wiki/Эксперимент_Хафеле_—_Китинга
hurtavy
25.04.2024 15:26И где связь между этим экспериментом и парадоксом близнецов? Повторюсь, этот "парадокс" основан на равноправности систем отсчёта, отсюда и кажущееся противоречие. А эксперимент всего лишь продемонстрировал два эффекта: релятивистское и гравитационное замедление времени
bbs12
25.04.2024 15:26+3В этом эксперименте было два близнеца - полностью аналогичные синхронизированные часы, которые постарели на разное время относительно друг друга.
Просто представьте, что эти часы были надеты на запястья (здесь лучше рюкзак на спину, часы большие) двух близнецов, а мы знаем, что каждый близнец должен прожить условно 1 млрд. секунд. Каждому близнецу с рождения выдали эти атомные часы из эксперимента и они с ними постоянно ходят. И там тикает два одинаковы обратных таймера на 1 млрд. секунд. Когда таймеры покажут 0 - близнецы умрут.
Близнецы шли по улице с этими часами и их попросили поучаствовать в эксперименте и полетать на самолетах. Они поучаствовали и теперь видят, что жить им осталось разное количество времени. Они постарели по разному и теперь умрут в разное время, потому что таймеры обнулятся не синхронно.
Drucocu
25.04.2024 15:26+1Более того, этот факт в настоящее время проверяется ежесекундно с помощью GPS, ГЛОНАСС и иже с ними, которые без поправок на релятивистские эффекты дают неверные значения.
Kenya-West
25.04.2024 15:26+21Это просто следствие экспериментально найденных формул, как это ещё можно объяснить?
Что, простите? В первую очередь, формулы введены Эйнштейном, Минковским, Планком и рáзвиты целым рядом учёных вообще без каких-либо подтверждающих экспериментальных данных (не считая наблюдательных несоответствий, которые были известны до формул и, собственно, частично сподвигли на их открытие).
Уже потом эти формулы экспериментально подтверждены (не найдены!) и с тех пор используются в обиходе. Да - GPS, ГЛОНАСС, Starlink - все эти спутники на НОО с помощью атомных часов обязаны корректировать время с учётом эффектов ОТО, иначе никакой геопозиции в смартфонах и снимков карт нам было бы не видать.
Без нашего представления об СТО/ОТО и формул мы бы не поняли, почему не можем составить адекватную карту с помощью спутников (снимки бы наслаивались) и почему на смартфонах точка геопозиции смещена на сотни метров от настоящего местоположения.
vadimr
25.04.2024 15:26+2Конкретно СТО, насколько мне известно, была выведена как инвариант уравнений Максвелла, имеющих чисто экспериментальный характер.
Но вопрос-то на самом деле не в том, что двигало учёными в каждом конкретном случае, а в методологической основе физики. Кто-то вполне мог бы и схоластическими, не физическими методами вывести какую-нибудь теорию, позже приспособленную к физике.
Drucocu
25.04.2024 15:26Кто-то вполне мог бы и схоластическими, не физическими методами вывести какую-нибудь теорию
Это вы скорее про
E = mc^2
ImagineTables
25.04.2024 15:26Как объяснить, например, что электрические заряды бывают двух видов, причём одноимённые отталкиваются, а разноимённые притягиваются? Просто экспериментально установленный факт.
Это же совершенно антинаучная позиция — что не надо пытаться понять, ПОЧЕМУ заряды двух видов, и ПОЧЕМУ они притягиваются-отталкиваются, а надо просто принять это как Богом данный факт.
Antocyan
25.04.2024 15:26+1Да вроде нет, как раз ненаучно искать причины, если формулы работают независимо от них. Когда перестают работать - надо искать причины, почему. И придумывать более общие (более всеобъемлющие) формулы. Эту более общую формулу в принципе можно назвать "причиной", но не в том смысле, в котором обычно это слово применяют в отношении событий, поступков
ImagineTables
25.04.2024 15:26ненаучно искать причины, если формулы работают независимо от них
Формулы работают ПО каким-то причинам, а не независимо от них.
vadimr
25.04.2024 15:26Возможно. Но нам этих причин Бог не сообщил, и исходного текста нашей Вселенной мы тоже не видели. Поэтому причины сущего находятся за пределами науки. Наука – это вопрос о следствиях событий друг из друга.
ImagineTables
25.04.2024 15:26То, что вы пишете, называется «инструментализм». Современная эпистемология его закопала давным-давно. Почитайте Дойча, что ли.
vadimr
25.04.2024 15:26Это философия, а не наука.
А Дойч просто эксплуатирует тот факт, что человеку проще запомнить формулу (хоть, может, и неточную), чем миллион полученных в эксперименте чисел. Но в отношении ИИ это не так.
Не надо мнемонический приём для кожаных мешков считать основой научного метода.
ImagineTables
25.04.2024 15:26Как не стыдно клеветать на учёного, которого вы не читали.
Pshir
25.04.2024 15:26+2Я начал читать его книжку, в которой он говорит, что все теории описательные. При этом он почему-то игнорирует тот факт, что астрономия появилась, как предсказательная теория, а не описательная: людям нужно было предсказывать разливы Нила. В целом, его книга построена по стандартному философскому канону: возведение ровно одного из аспектов человеческого познания в абсолют. А все противоречащие этому абсолюту факты просто игнорируются.
vadimr
25.04.2024 15:26+1Я вот, например, из науки занимаюсь теоретическим программированием, и описательного в этой науке вообще ничего нет. Это наука о предсказании свойств алгоритмов, которые мы же и создаём с нуля, от придуманных нами аксиом.
Почему у алгоритмов и вообще у математических объектов именно такие свойства? Неизвестно. Но можно их доказать при определённой аксиоматике.
papa_inura
25.04.2024 15:26Описательное - не означает неспособное к предсказанию. Это означает, что любая научная теория - это лишь модель мира, в нашем случае чаще всего математическая модель. И никакая теория не ответит вам на вопрос "почему" про саму себя. Это имеет в виду ваш оппонент. На этот вопрос может ответить только другая, более общая теория, которая в свою очередь не будет содержать этого ответа про саму себя.
vadimr
25.04.2024 15:26Мне кажется, Вы неправильно поняли древовидную структуру ответов и не разобрались, кто тут чей оппонент. А с Вашим тезисом я не спорю.
Pshir
25.04.2024 15:26Я точно не знаю, кому вы отвечали, но на всякий случай прокомментирую :) я отвечал про книжку Дойча, в которой тот делает утверждение о том, что первичной целью создания всех теорий было описание явлений, а предсказание новых эффектов естественно работает, но нужно лишь для проверки теории и такая цель изначально никогда не ставилась. Я с этим тезисом Дойча категорически не согласен, так как есть широко известные примеры теорий, которые изначально создавались для предсказания явлений, а не для описания (ну и один большой пример я привёл). А так как вся эта книжка состоит из одного этого тезиса, то она, по-моему, является стандартной философской графоманией. И ссылка на подобный авторитет имеет нулевую ценность.
P.S. Я сам физик, поэтому у меня есть обоснованное мнение считать, что подобные тезисы рождаются исключительно из высокомерия некоторых теоретиков, которые считают, что экспериментаторы - это обслуживающий персонал для проверки выдвинутых теоретиками гипотез.
konst90
25.04.2024 15:26+2Формула - это способ описать реальность. Поэтому "работает" она только в том случае, если реальность описана верно, позволяя предсказать, что произойдет с реальностью при неких исходных данных.
Никаких причин тут вообще нет.
ImagineTables
25.04.2024 15:26Это надо обсуждать на конкретных примерах.
Возьмём следующий. Я не буду перечислять здесь все формулы, соответствующие закону сохранения энергии, а просто дам ссылку на Вики. Посмотрите, сколько их там — реально очень много. (Поэтому это очень удобный пример).
ПОЧЕМУ эти формулы работают?
@vadimr говорит: так захотел Бог, а причин нам не сообщил. И, цитирую, «причины … находятся за пределами науки». Это применительно к формулам! Он ещё удивляется, что я назвал его подход глубоко антинаучным.
Вы говорите:
Никаких причин тут вообще нет.
В принципе, ваша позиция мало отличается от его позиции ))
А причина того, что эти формулы работают, состоит в том, что «каждой дифференцируемой симметрии действия для физической системы с консервативными силами соответствует закон сохранения». Вот так. Если не прятать голову в песок, а искать причины, то они обязательно найдутся. В этом и состоит наука. И, кстати, рекомендую вслед за Олегом Сивченко книги физика Каку. Он эти симметрии буквально облизывает. Одним из ключевым понятий называет. Получается, симметрии — одна из ключевых причин сущего, говоря словами wadimr )) Конкретно, в этой: «Уравнение Бога. В поисках теории всего», Митио Каку, 2021.
vadimr
25.04.2024 15:26Это не причина, а просто замеченная общая закономерность. В чём разница? Да в том, что рано или поздно появятся экспериментальные наблюдения, опровергающие эту закономерность, и придётся строить новую.
ImagineTables
25.04.2024 15:26Разница не в этом. А в чём — я сейчас покажу.
Если мы считаем, что эти формулы работают по каким-то причинам, описанным Нётер, а потом вдруг встречаем экспериментальные данные, не укладывающиеся в формулы, это может говорить только об одном: мы НЕВЕРНО ПОНИМАЕМ ПРИЧИНЫ. Или не учитываем какой-то фактор, или учитываем неверно, или вообще всё понимаем не так. И мы начинаем поиск причин (путём построения объяснений) заново. И если нам это удаётся, наука делает шаг вперёд. Пока мы не осознаем очередное противоречие в теориях или не встретим очередные экспериментальные наблюдения, противоречащие теориям, после чего цикл повторяется. В результате, мы всё лучше, всё точнее понимаем причины, лежащие в основе происходящих явлений. Что делает науку осмысленным процессом.
А вот если мы считаем, что формулы — просто закономерность, не основанная ни на каких причинах, которая к тому же ещё и не работает (поскольку завтра появятся экспериментальные наблюдения, её опровергающие), какую это нам даёт картину мира? Мир непознаваем, а наука бесполезна. Поэтому я в третий раз напишу: этот подход глубоко антинаучен. Это не ругательство, а просто обозначение отказа признать за наукой её фундаментальную роль в постижении мира со всеми его причинами путём построения объяснений.
vadimr
25.04.2024 15:26+1Почему ж наука-то бесполезна? У науки есть три основные задачи: превращать железо в золото, влюблять в монарха красивых женщин и предоставлять способ убивать нехороших людей в больших количествах (соответственно, этим занимаются экономика, биотех и физика). Иногда, если кто поумнее, тот к задачам науки добавляет ещё достижение личного бессмертия, но это опять-таки к биотеху. Нормально пока наука справляется только с третьей задачей, но и этого вполне хватает, чтобы она была полезной.
А мир конечно непознаваем, во всяком случае для современного человека. Об этом Беркли ещё очень давно всё подробно разъяснил. Но это, кстати, и из теории относительности следует (если она верна) – дальше светового конуса не заглянуть.
vadimr
25.04.2024 15:26Я ещё добавлю, что полагать примитивную козявку вроде человека способной познать мир – это просто ни на чём не основанное пустое самомнение. Задача человека, как вида, и конечная функция науки, как его инструмента – отработать разгонной ступенью для следующего шага эволюции материи. Может это будет постчеловек, а может так оказаться, что просто ИИ. Тот будет своим собственным богостроительством заниматься, и так далее, до сверхразумной самоосознающей Вселенной, или же пока нелепая случайность не прервёт этот процесс.
vadimr
25.04.2024 15:26Задумайтесь ещё о том, что всё то, что вы называете "пониманием", никаким физическим экспериментом неотличимо от генерации потока слов, составляющих учебник физики.
konst90
25.04.2024 15:26+3Эти формулы "работают" потому, что с их помощью можно описать и предсказать реальность.
Ещё раз. Работают не формулы. Работает реальность. А формулы ее описывают.
Представьте, что вы сели на горе с часами и календарем и начали составлять расписание рассветов-закатов, а потом уложили его в формулу. Если вы нигде не ошиблись, то у вас получилась "формула, которая работает" - вы с ее помощью можете предсказать,в какое время солнце сядет через месяц. Если вы что-то не учли - ваша формула "работать" не будет.
Причем ровно то же самое будет, если вы попытаетесь составить расписание электричек, сидя на станции и наблюдая электрички. Если РЖД заложило туда некую закономерность и электрички ходят строго по графику, то ваша формула позволит предсказать и их, хотя никакого бога там нет.
Вот с остальными формулами (вернее, с законами физики, химии и прочих отраслей знания, которые этими формулами описаны) ровно то же самое.
Pshir
25.04.2024 15:26Так и в чём причина того, что Вселенная однородна и изотропна? Вы так и не написали ответ.
Pshir
25.04.2024 15:26+1Во-первых, в чём причина однородности и изотропности Вселенной? Во-вторых, в чём причина того, что гравитация - это консервативная сила? Вы просто заменили одно описание окружающей реальности другим, один набор экспериментальных фактов другим, и назвали это причиной. Точнее, не вы, а некоторые теоретики, которым хочется свою работу поставить выше работы своих коллег экспериментаторов.
vanxant
25.04.2024 15:26в чём причина однородности и изотропности Вселенной?
Однородность не показана, более того есть некие слабые намёки на неоднородность. Изотропность Вселенной точно нарушена, существует избранная ИСО для импульсов (относительно реликтового излучения). Другими словами, есть некая выделенная скорость, такая, что если двигаться с ней, СМВ будет однородно со всех сторон.
Pshir
25.04.2024 15:26Да, естественно, так и есть. Я отвечал комментатору, который написал, что причина всех законов сохранения - это наличие дифференцируемых симметрий действия для системы с консервативными силами. То есть, однородность и изотропность пространства-времени (хотя бы локальная). Но причину наличия этих самых симметрий и причину консервативности гравитации он не назвал. Я просто пытаюсь вывести его на чистую воду :)
papa_inura
25.04.2024 15:26Вы путаете причины и объяснения. Причинность применима к объектам науки, но никак не к ней самой, как к субъекту. Нежелание искать причину - это не тоже самое, что и нежелание искать объяснение. Ищущие причину как раз находят бога и на этом останавливаются. Ищущие объяснение всё глубже и шире развивают научные теории. Не спорьте с терминами, постарайтесь сначала понять, что оппонент имеет в виду.
MoscowBrownBear
25.04.2024 15:26+1Помоему самый удачный пример объяснящий это явление приведен в википедии про теоретический опыт с двумя летящими параллельно друг другу зеркалами, по сути для обычного человека в этом опыте придется смириться только с тем, что нет скоростей выше скорости света
ImagineTables
25.04.2024 15:26Не могу найти ни в русской, ни в английской статье. Можно ссылочку? Спасибо.
MoscowBrownBear
25.04.2024 15:26+1https://ru.wikipedia.org/wiki/Замедление_времени
Раздел: Замедление времени и инвариантность скорости света
ibnteo
25.04.2024 15:26Выбросив эфир, выбросили физику, заменив её математикой. Есть эфирная теория, где все реальные физические явления объясняются очень просто, вот здесь про электрические заряды подробно изложено: http://314159.ru/antonov/antonov5-3.htm
wataru
25.04.2024 15:26+2Какой же бред.
Эфирная теория позволяет объяснить природу таких интересных физических явлений, как электричество и магнетизм; не просто принять их к сведению как факт и как факт воспринимать их законы, а именно объяснить: что это такое, как они возникают, как действуют и как взаимодействуют.
И.... эфирная теория сначала объясняет все эфиром, а потом приходится "просто принять к сведению как факт и как факт воспринимать законы", по которым работает эфир. Т.е. ничего на самом деле не объяснено, почему и как, просто добавлен лишний уровень абстракции, который еще и приходится немного натягивать на глобус то там, то тут, чтобы везде его воткнуть, как теорию всего. А если вы захотите на основе этой теории что-то мерять, вроде с какой силой этот электромагнит от этой батарейки будет притягивать вот ту скрепку, а не просто философски обсуждать природу всего, то вам придется вводить ту же самую математику.
Вот, например:
Особенностью электрона является его “пушистость” — способность отталкиваться от других частиц с помощью своего стоячего теплового поля; другими словами: электрон постоянно шевелится и приводит прилегающий к нему эфир в некоторое упорядоченное возбужденное состояние
Ну и чем же объясняется постоянное "шевеление" электрона? Почему там 3 эфирных шарика? Почему не 4? Что за частица, у которой будет 4 шарика? Какие будут у нее свойства и почему? Что вообще за шарики? Почему эфир вообще собирается в шарики? Как эти шарики объясняют двухщелевой эксперимент?
Ничего не объясняется, только вводятся какие-то аналогии, которые вроде о интуитивно понятных вещах говорят, но на самом деле только все путают.
ibnteo
25.04.2024 15:26Ну вы же тоже пытаетесь устройство атомов хоть как-то объяснить, причём ещё даже более худшим способом, начинаете вовлекать выдуманные мистические свойства материи на квантовом уровне. В основе теории легло устройство эфира и материи в виде вихрей эфира, а дальше получилась очень стройная теория, есть множество расхождений, например по формированию гравитации не массой, а распадом атомов, что в общем-то подтверждается исследованием астероидов, у которых не обнаружили предполагаемую гравитацию, её практически нет.
Насчёт 4 и более шариков в сечении атомов, или даже разного их количества, были предположения, но сейчас остановились на трёх, как самой оптимальной конструкции.
По аналогиям гораздо проще понять явление, вот тоже аналогия: если мы эфирную волну называет электро-магнитной волной, то поток воздуха можем назвать вентиляторно-занавесочными колебаниями, по способу формирования такого потока и его регистрации, но это же бред, вот в таком бреду и приходится жить, всё наизнанку, магнитные полюса неправильные, направление движения тока дырочное то ещё, заряды тоже наоборот, где насыщено электронами там минус почему-то, неделимый атом оказался делимым, мы живём на планете Массаракш, где всё наизнанку, и человечество наступает на все грабли, на которые только можно наступить.
vedenin1980
25.04.2024 15:26Ну вы же тоже пытаетесь устройство атомов хоть как-то объяснить, причём ещё даже более худшим способом, начинаете вовлекать выдуманные мистические свойства материи на квантовом уровне
Вы про всякие свойства частиц вроде спинка и красивости? Но это просто абстрактные названия.
Нет, наука работает не так. Не нужно ничего обьяснять, наука делает эксперименты, придумывает модели, которые наиболее близки к экспериментам, проверят предсказания моделей и если они обьясняют другие эксперименты - то это хорошая модель.
Причем, если найдется лучшая модель, которая обьясняет несоотвествия старой модели экспериментам - то возьмется новая модель (но и старая модель может использоваться там где удобнее).
Устройство атомов обьясняется исключительно наглядно, вроде протоны и позитроны в центре, электроны по орбитам - на самом деле, настоящие ученые понимают, что это не настоящее описание, а скорее такая удобная картинка для мас. В реальности имеют значения только модели и эксперименты, а не попытка визуализировать непредставимое (вроде электрона, которая и частица и волна и вероятность, а вернее не то и не другое и не третье).
Модель эфира всем замечательна, кроме того что она не работает, то есть никак не может обьяснить многие из экспериментов и ее предсказания не сходятся с тем что мы наблюдаем. Поэтому она не имеет смысла.
wataru
25.04.2024 15:26Ну вы же тоже пытаетесь устройство атомов хоть как-то объяснить, причём ещё даже более худшим способом, начинаете вовлекать выдуманные мистические свойства материи на квантовом уровне
Нет, этот способ гораздо, гораздо лучше. Все эти "мистические свойства" наблюдаемы. Из экспериментов выводятся формулы, из формул предсказываются свойства, предсказания сбываются. Потом, в вашей "стройной теории" тоже вводятся такие же свойства, вроде "пушистости" электрона. Чем пушистость принципиально лучше заряда или спина?
По теории электромагнетизма можно сделать ЭЛТ телевизоры и мониторы, полупроводники и в компьютеры с телефонами, за которым вы сейчас сидите и читаете мой комментарий. Теория дает формулу, в нее можно воткнуть чиселки и получить нужные вам значения. Если бы формула не работала, не работали бы все наши устройства.
Решив уравнение шредингера для атома можно сразу вывести сколько электронов на каких орбиталях будут с какими энергиями. Можно предсказать свойства любого химического элемента и само утсройство таблици менделеева. Эфирная теория позволяет вывести орбитали у атомов? Описывает наюлюдаемые эффекты вроде спектральных линий различных элементов?
Вовлекать всякие аналогии - это плохая идея. Когда оно нагляднее, вроде как лучше, но любая аналогия - лишь аналогия. Грубая модель. И рано или поздно она перестает работать. Вот как объясняли давно частицы, как этакие маленькие шарики - корпускулы. Но потом аналогия перестает работать в чуть более сложных экспериментах и приходится городить корпускулярно-волновой дуализм. Хотя на самом деле не надо ничего городить, просто частицы - он и не шарики вовсе. Хоть и в некоторых случаях ведут себя похоже. И не волны, как на поверхности воды. Хотя какие-то общие свойства у обоих этих объектов есть.
Насчёт 4 и более шариков в сечении атомов, или даже разного их количества, были предположения, но сейчас остановились на трёх, как самой оптимальной конструкции.
Нет, ну почему же их не 4? Чем она оптимальная? Какие свойства "эфирных шариков" не дают им собираться в группы по 4?
AlexJocker
25.04.2024 15:26Так оно и есть. Эти картинки в данной статье больше иллюстрируют уже полученные данные, чем что-то объясняют. По мне так более полезным для понимания будет вот это видео Дерека Малдера
nicolas_d
25.04.2024 15:26СТО является подтверждением только одного, что мы живем в виртуальном пространстве с ограниченными вычислительными ресурсами, когда для приближения к максимальной скорости необходимо жертвовать временем, как сущностью. Т.е. сумма сущностей скорости и времени не могут превышать предельного значения. Чем быстрее движется объект, тем медленнее для него идет время вплоть до полной остановки. Превысить скорость выше скорости света мы не можем, т.к. время не может быть отрицательной величиной.
censor2005
25.04.2024 15:26+8Просто в единицах измерения разработчиков Вселенной для скорости света выделили unsigned int, на нашей архитектуре это составило те самые 300тыс.км/с
Drucocu
25.04.2024 15:26+3для скорости света выделили unsigned int
Скорее для любой скорости в принципе. Скорость света - просто константа, соответствующая максимальной размерности переменной)
И, скорее всего, как раз signed int, поэтому нейтрино, превышающие скорость света, движутся обратно во времени - первый бит меняется от переполнения ;)
Spyman
25.04.2024 15:26Или того, что время является пространственной величиной и имеет физический объем. Если стоять под дождем соберешь меньше капель, если бежать быстро - больше, чем быстрее бежишь - тем больше капель. А чем больше капель тем тяжелее бежать)
Genoik
25.04.2024 15:26Так ведь доказано уже ни раз, что стоять, что бежать, капель соберешь одинаково. Поэтому стоять или бежать, будет без разницы! :)
Tyusha
25.04.2024 15:26+1Зависит от проекции намокающей плоскости относительно вектора скорости.
Genoik
25.04.2024 15:26А вы умеете бежать боком ?
Какой смысл придумывать дополнительный условия, если в такой вот задачке говорится о том, что выгоднее, медленно идти или бежать.
Перельман по-моему в своей книге доказывал, что результат будет независим от того, идете вы или бежите.
mayorovp
25.04.2024 15:26Да, доказывал. Но он ошибся.
YMA
25.04.2024 15:26Все просто, смотрим экстремумы - при нулевой скорости объем собранной воды будет бесконечно большим. При бесконечно большой скорости - мы соберём всю воду, висящую в воздухе на нашем пути (конечный объем). Сразу видно, что от скорости перемещения объем воды зависит, и по мере снижения скорости растёт по асимптоте.
Dudarion Автор
25.04.2024 15:26При некоторых углах падения воды есть оптимальная скорость бега, при которой намокание будет минимальным. Более низкая или высокая скорость бега приведет к увеличению намокания
mayorovp
25.04.2024 15:26Кем доказано?
По моим подсчётам, чем выше скорость - тем выше скорость намокания, но ниже суммарное намокание по прибытии в пункт назначения.
MountainGoat
25.04.2024 15:26mayorovp
25.04.2024 15:26Подробно я не смотрел, но есть у меня ощущение, что в этот эксперименте измерялся предел намокания одежды, а вовсе не количество "собранных" капель.
Genoik
25.04.2024 15:26https://habr.com/ru/companies/vertdider/articles/371951/
Здесь уже все разбирали в комментариях.
Вы же сами себе и ответили, если бежать, намокание суммарное будет МЕНЬШЕ.
Spyman
25.04.2024 15:26+1Очень вероятно что намекание меньше из за обдува и стряхивания а капель попадает больше.
Тут надо брать модель - берем лист фанеры, пускам строго вертикальный дождь.
При скорости 0 - мокнкт верняя кромка (площадь поглощения воды небольшая)
При скорости > 0 и < скорости падений капель - мокнет верхняя кромка с той же скоростью и лицевая сторона. (Получается имитация бокового дождя в сторону лицевой стороны - площадь больше)
При скорости сильно большое скорости падения капель - лицевая сторона вообще собирает капли висящие в водухе. (Получается прямой дождь на лицевую сторону тем более проливной, чем быстрее движется тело).
Так что если речь про одинаковое время и тело с высотой больше чем шириной - выгоднее ждать)
RichardMerlock
25.04.2024 15:26Можно проще. Два сухих ребёнка выходят на детскую площадку к карусели. Один встаёт на карусель, а другой его крутит. Через минуту уходят домой отжимать вещи. Очевидно же, с кого больше отожмётся!
Spyman
25.04.2024 15:26Как по мне - вообще не очевидно. Крутящийся будет на отжиме и может вообще вернуться сухой)
wataru
25.04.2024 15:26+4Если стоять под дождем соберешь меньше капель
Зависит от задачи. Если вам надо находится под дождем фиксированное количество времени - то да. Если же вам надо добраться из точки A в точку B - то выгодне как можно быстрее бежать. С практической точки зрения, чаще случается вторая задача. В крайнем случае вам надо добежать до укрытия и уже там ждать, пока дождь не пройдет.
Вы соберете фиксированное количество капель вдоль пути следования лицом (зависит только от растояния), плюс какое-то количество капель головой (зависит только от времени нахождения под дождем). Если фиксировать время, то расстояние надо минимизировать. если фиксировать растояние - то надо минимизировать время.
Wesha
25.04.2024 15:26+16мы живем в виртуальном пространстве с ограниченными вычислительными ресурсами,
Я так понимаю, нас автор посетил?
Брудль был раздражен. Он уже десятки раз перебирал значения возможных физических констант, но его мир никак не хотел работать. Либо коллапс, либо безудержное расширение — ничего, что можно было бы показать руководителю и не получить при этом по шее. Друзья уже успешно справились с этим заданием, но делиться своими результатами не хотели, так как профессор был весьма суров к тем, кто списывает.
Еще один эксперимент провалился. Мир загорелся яркой вспышкой — и тут же сжался в точку, с которой все началось. Но, кажется, это было чуть медленнее, чем в прошлый раз. В глазах Брудля появилась надежда. Изменив значение начальной плотности на чуть меньшее, он чуть дрожащими руками нажал на кнопку компиляции.
Мир вспыхнул, прогорел несколько секунд и остыл. Среди бесчисленных битов в памяти машины плавали остывшие звезды, медленно коллапсировавшие в точки. Надо точнее подбирать значения ядерных взаимодействий, чтобы прогорание звезд не было столь быстрым.
Неожиданное сообщение прервало его размышления. Его друг Рыскл предлагал отвлечься от своего курсовика по теоретической физике и сделать одну лабораторку по теологии для одного двоечника с соседнего факультета. Деньги этот балбес предлагал неплохие, да и работа с искусственным обществом представлялась по крайней мере интересной.
Скачав необходимые программы и руководства из Сети, он запустил первую модель общества. В маленьком уютненьком мирке расположил большую пирамиду, вокруг которой немедленно собрались последователи Культа Великой Пирамиды. По-быстрому склепав отчет об этой супермегасложной лабораторке, Брудль задумался. Скачанные им программы имитировали искусственный интеллект, который также мог быть перенесен отдельным объектам-индивидуумам. Кафедра теологии рассматривала это только как способ имитировать поклонение богам, но ведь можно использовать этот продукт по-другому! Спустя час, загнав виртуальных обитателей на мир, где из законов действовала только гравитация, он через каких-то 10000 лет виртуальной симуляции получил от этих существ вывод закона обратных квадратов! Брудль ухмыльнулся.
Его курсовик предполагал подбирание физических констант так, чтобы получался долгоживущий мир, отдаленно напоминающий тот, в котором жил он сам. Некоторые из констант уже были определены согласно индивидуальному варианту Брудля, осталось найти остальные.
Поскольку задача перед ним стояла достаточно большая, Брудль не стал мелочиться. За 6 дней он создал планету, вращающуюся вокруг маленькой звезды, и населил ее разумными существами. Пока разум на планете только осознавал себя, Брудль продолжал настраивать этот уютный мир согласно своему заданию. Так, на расстояниях меньше 0.1 нанометра в этом мире преобладали случайные законы, правда, существа пока еще не могли этого заметить. Но они уже поняли, что их планета не плоская, так что, по примерным оценкам Брудля, скоро его работа завершится.
Брудль был талантливым программистом, но плохим физиком. У него не получалось осилить кривизну пространства-времени, но он мог смоделировать эти процессы на своей машине. Правда, в самом начале он забыл снизить коэффициент веры, так что его цивилизация поначалу глубоко застряла в религии. Но, как и любой разум, в итоге она начала сбрасывать эти оковы. Чтобы усилить этот процесс, Брудль скачал имитатор эволюции и запустил его в обратном направлении. После чего, скелеты полученных существ в случайном порядке были разбросаны по планете. После этого теория божественного происхождения жизни потеряла свои позиции, а наука в этом мире стала переживать свой золотой век.
Вовремя спохватившись, Брудль установил ограничение скорости света. Как только он это сделал, в мире тут же появилась теория кривизны пространства-времени. А спустя несколько десятков лет, прошедших для этого мира, он получил все необходимые значения констант от своих подопытных, которые, кстати, так и не перешли к единой теории всего. «И никогда не придут» - мрачно улыбнулся Брудль, ведь переход на квантовые эффекты был сделан простым условным оператором...
...
Джонатан проснулся. Не очень прилично засыпать во время доклада, тем более, если докладчик преодолел путь в несколько световых лет, чтобы зачитать его. Убедившись, что его минутную слабость никто не заметил, он попытался сконцентрироваться на происходящем.
- … итогом нашего исследования стало обнаружение точных границ так называемых сфер Шварценгольда, которые окружают нашу планету. Последняя из обнаруженных нами границ лежит на расстоянии 8 световых лет от Земли, что, по нашим прикидкам, дает прогноз на следующую сферу на расстоянии 32 световых лет. Если такая зависимость постоянна для всей Вселенной, это значит, что реликтовое микроволновое излучение есть ни что иное, как арифметическая погрешность округления на мировой сетке.
Это дает нам повод полагать, что мы есть не что иное, как запущенная неким Создателем компьютерная программа, ориентированная, видимо, прежде всего на нас. Вот уже две сотни лет мы пытаемся найти теорию, которая бы соединяла теорию относительности Эйнштейна и квантовую теорию. Но не теория суперструн, ни теория петлевой квантовой гравитации, ни даже многообещающая теория колец не дала нам искомого объединения.
- Подождите, неужели вы считаете, что Создатель допустил такое грубое создание Вселенной, законы которой дают разную погрешность на различных расстояниях от нашей планеты?
- Нам неизвестны мотивы создателя, но, боюсь, все именно так. Земля представляет из себя постоянно смещающийся центр Вселенной. Возможно, Создатель не предполагал, что мы зайдем так далеко в своей науке.
- Может, еще скажете, что весь наш мир — это какая-то жалкая курсовая работа нерадивого студента?
В зале для заседаний поднялся шум. Кто-то смеялся, кто-то с пеной у рта что-то доказывал, а кто-то в отчаянии воздел руки к небу...
…
Брудль вернулся домой. Курсовую работу он с трудом, но все-таки сдал, так как не мог внятно (а тем более не мог честно) ответить на вопросы, как он вычислил правильные значения физических констант. Уставший, он оглядел свою машину. Он понял, что не выключил ее, и, должно быть, для цивилизации внутри ящика прошли тысячи лет. Брудля крайне заинтересовало то, узнали ли жители машины о том, что они не живут? Он стал вглядываться в экран. Обнаружив цивилизацию, которая к этому моменту расселилась по всей Галактике, Брудль крякнул.
…
Когда последняя из сотен тысяч звезд заняла свое место в надписи и послание было закончено, Фредерик облегченно вздохнул. На этот безумный проект ушли сотни лет и просто сумасшедшее количество энергии. Наконец-то он был закончен, и перед Фредом стоял стандартный вопрос, который задает себе любой человек, убивший полжизни на одно-единственное дело. Вопрос «Зачем?».
Он задал его второму оператору, которого звали Джон. Джонатан ехидно улыбался (если можно применить это слову к человеку, чей разум уже сотни лет обитает в роботизированном теле), но медлил с ответом.
…
Брудль не верящими глазами смотрел на Галактику внутри своей машины. А потом он рассмеялся.
…
- Знаешь, Фред, я живу уже более четырех тысяч лет. Я один из первых, кто переместил свой разум в машину... тогда немногие на это решались, но я подумал — раз уж я и так живу в машине, как и все люди и вся эта чертова Вселенная, тогда такой перенос мне точно не навредит. В тот день, когда вернулась Третья Звездная Экспедиция, обнаружившая точные границы Сфер Шварценгольда, я понял, что наш мир — не более чем фарс. Мы больше не нужны. Мы летаем в космос, двигаем звезды, мы можем делать все... но наша наука стоит на месте уже 4000 лет, а все из-за того, что нас криво спроектировали. Я просто в ярости от этого. Знаешь, я очень грею себя мыслью о том, что этот мерзавец прочтет наше послание. Надеюсь, ему будет стыдно.
…
Брудль надолго запомнил этот день. С тех пор он поклялся никогда не запускать программу, которая не была бы совершенна с самого начала. А для того, чтобы не забывать о своей клятве, на его рабочем столе было изображение галактики, самые яркие звезды которой были сгруппированы в надпись
ТВОЙ БЫДЛОКОД НАС ОГОРЧАЕТ
nicolas_d
25.04.2024 15:26+1Печально, что табличка "sarcasm" теперь является обязательной. Выше писали и, я считаю, очень обоснованно, что все теории относительности и прочие гипотезы об устройстве пространства времени пока опираются исключительно на данные полученные экспериментальным путем. Каждая итерация в физике ломает на корню всю науку. Будет интересно, если квантовая физика будет опровергнута и больше не будет такого понятия как квант времени, пространства, материи. Люди согласно ограниченности своего мышления ищут конечность там, где конечности может и не быть
Pshir
25.04.2024 15:26Квантов времени и пространства и сейчас в физике не существует. Они существуют только в научпопе.
aspect04tenor
25.04.2024 15:26Что ж вы «табличку сарказм» снова не разглядели? Человек же шутит! Естественно, он знает, что никаких квантов времени не существует, это просто шутка, очень тонкая.
Drucocu
25.04.2024 15:26Жаль, что вы сразу не написали "sarcasm"(
Люди устали от фанатиков, видимо: проще влепить минус, чем разбираться, не шутит ли комментатор.
NeoCode
25.04.2024 15:26+6В формулировке парадокса близнецов случайно или намеренно допускается мысль о том, что раз всё относительно, то типа какая разница - можно и планету принять за движущуюся систему отсчета, а космический корабль за неподвижную. Вот это и вызывает непонимание.
Поэтому, лично для меня понятным было бы акцентирование внимания на том, что ускорение абсолютно. Оно не привязано к каким-то точкам отсчета, галактикам и прочему, оно просто абсолютно (как если бы был некий абсолютный "эфир", но не для движения как такового, а для его производной - ускорения). И движущийся близнец не просто движется, а ускоряется.
Если бы два близнеца на одинаковых космических кораблях полетели бы в противоположные стороны равное расстояние а затем вернулись, то очевидно что они бы оказались одного возраста. А вот когда один просто дрейфует вместе с планетой, а другой летит с ускорением (а значит и с затратами энергии), тут то и случается магия замедления времени.
Dudarion Автор
25.04.2024 15:26+2Энергию затрачивать не обязательно, для замедления времени это не нужно. У обоих близнецов до и после путешествия энергия одинакова.
Можно представить ситуацию, в которой одного из близнецов выталкивает пружина и затем притягивает обратно. И этот процесс можно повторять сколько угодно раз.
NeoCode
25.04.2024 15:26И замедление времени, и трата энергии - лишь следствия ускоренного (или замедленного) движения. Если представить абсолютно пустую Вселенную, в которой находится единственный космический корабль, то для него нельзя даже сказать покоится он или движется прямолинейно и равномерно (и с какой скоростью). А вот когда у корабля включатся двигатели и он начнет ускоряться (или замедляться - здесь вообще без разницы, никаких других точек отсчета кроме корабля нет), космонавты на борту физически почувствуют это. У них появится ощущение "верха" и "низа".
taujavarob
25.04.2024 15:26Попробуйте избавиться от рассмотрения ускорения вовсе. Выкинуть его из этого парадокса. Напрочь.
Один из близнецов где-то ускорился и потом просто летит с большой скоростью без всякого ускорения. Ок.
Он пролетает мимо второго близнеца на Земле. В этот момент они могут синхронизировать свои часы, так как видят друг друга в момент пролёта. Ускорения у летящего уже нет. Скорость он набрал заранее и она постоянная. Ок.
Далее по всей линии полёта оставшийся на Земле близнец заранее расставил своих друзей с часами которые он заранее синхронизировал со своими часами у него в руках и заранее его друзья добрались до своих точек по трассе (пешком, на авто, самолётом или ракетой - неважно, часы у них идут синхронно с близнецом на Земле) . Ок.
Близнец, пролетаюший над точками трассы где стоят (сидят, лежат) друзья, оставшегося на Земле близнеца, может видеть время на их часах. А так как их часы синхронизированы заранее с часами оставшегося на Земле близнеца, то он фактически может видеть время, в момент пролёта точки, на часах оставшегося далеко позади близнеца на Земле и ему не надо вообще никогда возвращаться обратно к оставшемуся на Земле близнецу, чтобы зафиксировать разность возраста между ними. Таким образом мы выкинули из рассмотрения и замедление с ускорением при повороте обратно. Ок.
С ускорением мы избавились вовсе. Оно исчезло из рассмотрения. Корабль летит с одной постоянной скоростью. Не замедляясь и не ускоряясь и не поворачивая никуда. Летящий близнец в корабле просто сверяет своё текущее время у него на борту корабля с временем на часах друзей оставшегося на Земле близнеца, которые расположились по трассе в "реперных" точках с часами в руках, синхронизиррванными заранее с часами оставшегося на Земле близнеца. Таким образом он может понять, не возвращаясь к брату близнецу, сколько времени сейчас на часах брата в момент пролёта очередной "реперной" точки. Ок.
Итак, что он видит, пролетая над очередной "реперной" точкой с часами? Он видит что эти часы показывают большее время чем часы у него на борту. Он делает вывод что брат его близнец, который остался на Земле, стареет быстрее чем он, летящий на корабле. Ок.
Что же наблюдает его брат близнец, который остался на Земле? Он видит часы, привязанные к хвосту корабля брата в некоторых точках по всей длине нано-троса, тянущегося за летящим кораблём. Эти часы его брат, летящий на корабле, ещё на старте синхронизировал со своими часами, что у него есть на борту корабля и тянет их за собой за кораблём, который летит с постоянной скоростью по трассе. Ок.
Таким образом близнец, оставшийся на Земле, видя часы, привязанные за кораблём брата в некоторых точках нано-троса, в момент пролёта их над ним, может понять сколько сейчас времени на часах близнеца, летящего в корабле и находящегося уже далеко далеко от него, оставшегося на Земле. Ок.
Видя проносящиеся над ним часы, близнец на Земле видит что его часы опережают время на проносящихся над ним часах, то есть опережают время на летящем корабле у брата его близнеца. Он делает вывод что брат его близнец, который летит в корабле, стареет медленне чем он, находящийся на Земле. Ок.
Избавимся теперь от Земли. - Один брат летит на корабле мимо второго брата тоже который на корабле с постоянной скоростью, в момент пролёта братья в обоих кораблях отмечают начало отсчёта (ноль отмечают оба и сразу) . Дальше братья отмечают время между своими часами у них на борту и время на часах привязанных к кораблям на нано-тросу в некоторых точках и которые синхронизированы заранее были с часами в корабле, к которому привязан нано-трос. - итого два корабля, нано-трос за каждым с часами в некоторых точках (часами, синхронизированными заранее с часами на борту корабля). Никакого ускорения. Ок.
Что же видит каждый брат после того момента как они увидели друг друга и успели оба начать отсчёт часов с нуля? - Брат, мимо которого пролетает слева направо корабль другого брата с постоянной скоростью, видит его привязанные часы, волотящиеся за кораблём в некоторых точках и эти часы показывают что часы у брата, полетевшего направо, идут медленнее чем у него. Он понимает что он стареет быстрее пролетевшего справа налево над ним брата. Ок.
А что если смотреть со стороны его брата? - для него также уже его брат пролетает также слева направо (ситуация же зеркальная! типа!) и он по волотящимся(!) за кораблём брата в некоторый точках часами также отмечает, что часы у брата идут медленнее чем у него и он также понимает что он стареет быстрее пролетевшего справа налево (относительно его уже) над ним брата. - ПАРАДОКС!
А где подвох? :-) Обратите внимание, я подчеркнул и выделил одно слово. Какое? - ВОЛОТЯЩИХСЯ на нано-тросе часах! - у летящего космонавта они действительно "волочатся" за ним! Эти часы, синхронизированные заранее с его часами в корабле. Во всех точках, где часы эти прикреплены к его нано-тросу ОН УЖЕ БЫЛ!
А вот у "не летящего", а сидящего в его корабле космонавта часы на его нано-тросе находятся в точках где ОН ЕЩЁ НЕ БЫЛ (он просто заранее синхронизировал эти часы в этих точках и запустил другую ракету со своего корабля, которая размотала ему заранее этот его нано-трос) и возможно не будет никогда.
Вот и решение ПАРАДОКСА: летящий корабль тащит за собой свои синхронизированные с кораблём часы.
Не летящий корабль заранее с помощью друзей или подручной ракеты разматывает, а не тащит, свой нано-трос с синхронизированными на нём с кораблём часами.
Летящий ТАЩИТ по трассе свои часы за собой, а НЕ ЛЕТЯЩИЙ заранее разматывает по трассе свои часы. - и это абсолютное отличие их, а не относительное. И тот кто тащит, тот стареет медленнее (НЕЗАВИСИМО НИ ОТ УСКОРЕНИЯ НИ ОТ ПОВОРОТОВ, НИ ОТ ВОЗВРАТА для встречи).
Таким образом и решается этот "парадокс близнецов" - избавление и от ускорения и от возврата и от поворота - только важна сама скорость (для факта) и РАЗЛИЧИЕ - кто из них ТАЩИТ свои часы за собой, а кто РАЗМАТЫВАЕТ свои часы заранее по трассе их движения относительно друг друга.
"Летящий" по трассе смотрит на часы синхронизированные с часами у его брата в точках где его брат ещё не был (и возможно никогда не будет вовсе) , а "не летящий" по трассе смотрит на часы синхронизированные с часами его брата в точках где его его брат уже был! - отсюда и ассиметрия. Отсюда и решение этого парадокса. Ни ускорение, ни тяготение, ни повороты тут роли не играют. Мы же от них избавились при рассуждении выше. А эффект большего старения "не летящего" брата остался.
Летящий брат будет видеть что часы синхронизированные с часами его не летящего брата в точках по трассе где его брат не был опережают его часы на борту. Не летящий брат будет видеть что часы синхронизированные с часами его летящего брата в точках по трассе где его брат уже был отстают от его часов на борту. Оба брата будут видеть что летящий брат стареет медленнее не летящего. И для этого им не надо даже встречаться вовсе.
Ассиметрия проявляется в том, что один брат видит часы своего брата в точках где его брат уже был, а второй брат видит часы своего брата в точках где его брат не был вовсе. И от перемены взгляда эти точки не меняются вовсе. Они абсолютны, а не относительны. - Один брат тащит свои часы за собой, а другой размотал свои часы заранее по трассе их с братом движения.
(Извините за выделение жирным в моём тексте и за использования Caps Lock) .
Politura
25.04.2024 15:26+3Все так, вот только здесь у вас ошибка:
Далее по всей линии полёта оставшийся на Земле близнец заранее расставил своих друзей с часами которые он заранее синхронизировал со своими часами у него в руках и заранее его друзья добрались до своих точек по трассе
Как только друзья со своими часами начали отходить от неподвижного близнеца их часы начали рассинхронизироваться, чем дальше - тем больше :)
Есть интересное видео на подобную тему: https://youtu.be/pTn6Ewhb27k?si=KmmT74qvVvZatUfC
Antocyan
25.04.2024 15:26Я не читал целиком предыдущий комментарий, но где конкретно тут ошибка? В любой ИСО можно синхронизировать неподвижные часы в любых её точках. Достаточно просто замерить расстояние до них от начала отсчета (лучом света) и подправить показания с учётом половины времени прохождения света туда и обратно
vanxant
25.04.2024 15:26В сложных случаях, например на поверхности быстро вращающейся нейтронной звезды, уже нет. Но это конечно "тяжелое ОТО".
vadimr
25.04.2024 15:26+2Синхронность часов существует только с точки зрения кого-то одного. В любой другой ИСО эти часы несинхронны.
Tolomuco
25.04.2024 15:26А если предположить, что часы в реперных точках самозародились одновременно, то в описанной ситуации (без ускорения, только летящий с постоянной скоростью близнец vs сидящий на диване близнец) будет наблюдаться отставание во времени?
vadimr
25.04.2024 15:26Одновременно в чьей системе отсчёта? Универсальной одновременности в СТО нет.
Tolomuco
25.04.2024 15:26Одновременно в чьей системе отсчёта?
Близнецов.
Я пытаюсь понять от чего-же, всё-таки, согласно теории, эффект, от скорости, или от ускорения?Просто если от скорости, то, по идее, какие-то эффекты станут плюс-минус наблюдаемыми "средним человеком" после колонизации Марса. Если я всё правильно понимаю :)
vadimr
25.04.2024 15:26+2У двух близнецов разные критерии одновременности.
Эффект от того, что у одного мировая линия прямая, а у другого кривая, и поэтому у них разные длины.
Без ускорения мировая линия не искривится, мировые линии, как следствие, не сойдутся в одной точке, и каждый из братьев будет себя считать более старым, видя прошлое другого. А часы будут показывать синхронное время только одному из них.
Politura
25.04.2024 15:26+1Я пытаюсь понять от чего-же всё-таки, согласно теории, эффект, от скорости, или от ускорения?
В формуле разницы времени у наблюдателя/движущегося обьекта, используется скорость, а не ускорение. Точнее, отношение квадрата скорости к квадрату скорости света.
taujavarob
25.04.2024 15:26Как только друзья со своими часами начали отходить от неподвижного близнеца их часы начали рассинхронизироваться
Верно. Вы правы. Тут я дал маху. Каюсь. Ок.
Но если мы всё же сможем синхронизировать часы в реперных точках по трассе в одной инерциальной системе осчёта, то вы согласитесь со мной, что в этом случае Парадокс близнецов будет разрешён! Верно?
Но можем ли мы вообще синхронизировать часы в своей инерциальной системе отсчёта? Ведь как только мы возьмём часы для того чтобы переместить их в реперную точку по трассе пролёта (любым способом), то неизбежно начнётся рассинхронизация часов с часами на корабле! Как вы верно заметили в своё ответе мне. Ок.
А если "тихонько, тихонько" перемещать часы. Википедия говорит что в 21 веке появился и такой способ: "Та же синхронизация достигается путем «медленного» переноса третьих часов от часов 1 до часов 2 при устремлении скорости движения к нулю. (Janis, Allen (2010). «Conventionality of Simultaneity» Архивная копия от 11 сентября 2018 на Wayback Machine, «Transport of Clocks» Архивная копия от 11 сентября 2018 на Wayback Machine. In Zalta, Edward N. Stanford Encyclopedia of Philosophy.) Ок.
А есть ли ещё способы синхронизации часов находящихся в разных точках инерциальной системы отсчёта? Википедия: "В литературе обсуждаются многие другие мысленные эксперименты для синхронизации часов, дающие тот же результат.". Ок.
Но мы применим способ Пуанкаре-Эйнштейна. Близнец (оба они на своих кораблях ибо мы избавились уже от Земли в своём рсссуждении выше) начинает "выпускать" из своего корабля нано-трос, на котором через фиксированное расстояние (миля или парсек, тут неважно) вешает часы в реперных точках (узлах). По мере такого "выпускания" нано-троса (напоминает выпуск нити паутины пауком) часы в этих реперных точках начнут рассинхронизироваться (согласно вашему замечания, ибо любой сдвиг часов вызывает уже рассинхронизацию) . Затем, выпустив достаточно нано-троса с часами в реперных точках, близнец посылает к часам радиоволну (сигнал) ровно в ноль часов по своим часам у него на корабле расположенных. Часы в каждой реперной точке, получив сигнал, через заранее закодированный в каждых часа скрип, делят расстояние этой реперной точки где они находятся (величина его заносится близнецом ещё в корабле, когда он цепляет часы на конкретную реперную точку своего нано-троса) на скорость света (задана также) , часы прибавляют получившуюся от деления величину к нулю и устанавливают эту получившуюся от прибавления величину на своём циферблате. Таким образом во всех реперных точках мы будем иметь синхронизированные в инерциальной системе отсчёта близнеца часы, которые может видеть другой близнец, когда будет пролетать мимо этой реперной точке. Ок.
Итак: мы избавились в описании Парадокса от ускорения, тяготения, поворота, возврата, замедления и Земли (как не относящихся к сути Пародокса вообще), синхронизировали все часы в инерциальной системе отсчёта одного близнеца, а потом синхронизировали все часы в инерциальной системе отсчёта второго близнеца (но не часы между этими двумя разными инерциальными системами отсчёта братьев) и готовы к пролёту. Ок.
В момент пролёта одного брата над другим братья начинают отсчёт времени. Далее как я уже выше и описал - один брат видит часы в реперных точках по трассе в местах где его брат ещё не был и по показаниям этих часов понимает что брат его стареет быстрее чем он, а второй брат видит часы в реперных точках нано-троса его брата где его брат уже был и по показаниям этих часов понимает что его брат стареет медленнее чем он. Ок.
Так как несмотря на "зеркальное отражения" их пролёта по трассе, один брат летит там где его брат не был, а второй там где его брат уже был. И от "перемены взгляда" относительно любого брата "был" и "не был" в этих точках реперных не меняются вовсе, то тем самым появляется антисимметрия и тем самым Парадокс близнецов разрешается!
Теперь вы согласны со мной полностью?
papa_inura
25.04.2024 15:26Синхронизировать часы можно только в одной системе отсчёта. В другой они будут уже не синхронизированы. Я недавно совсем повторял подобные вычисления. Оба "близнеца" буду наблюдать замедление времени у другого.
Tab10id
25.04.2024 15:26Чтобы ускоряться нужно от чего-то отталкиваться. В случае реактивного двигателя отталкивание идёт от газа выходящего из сопла и вот уже появилась система координат из двух условных тел. В чём я не прав?
And48382
25.04.2024 15:26Как определить у какого объекта ускорение какого нет? В пустой вселенной.
vadimr
25.04.2024 15:26+1Вопрос про пустую вселенную нефизичен. Будут ли в пустой вселенной такие же законы физики? Мы не знаем. Скорее всего, будут совсем другие.
А так вообще ускорение можно померить динамометром (пружинными весами).
ksbes
25.04.2024 15:26Измерить расстояние между двумя объектами три раза через равные промежутки времени.
Вообще а о насколько пустой вселенной вы говорите? Если во Вселенной есть четыре тела - то уже можно вывести абсолютные ускорения. По крайней мере в механике Ньютона (т.к. ускорения - результат действия сил, а силы не могут быть совсем уж произвольными по третьему закону)
FreeNickname
25.04.2024 15:26Измерить расстояние между двумя объектами три раза через равные промежутки времени.
А кто из них ускоряется-то? В этом ведь и суть парадокса близнецов – нам нужно понимать, кто именно ускоряется.
wataru
25.04.2024 15:26+1На каком объекте близнeца вдавливает в кресло - тот и ускоряется.
ksbes
25.04.2024 15:26Кресло - это уже отдельное тело во Вселенной как бы. Даже много отдельных тел. Иначе как вы измерите это самое "вдавливание"?
wataru
25.04.2024 15:26Ну вот, объект состоит из атомов. И при ускорении их друг к другу прижимает. Как близнеца в кресло.
Могут быть варианты, правда, если объект это металлическая болванка и ее разгоняет какой-нибудь рельсотрон, то там не будет вдавливания атомов друг в друга, там будет электромагнитное поле. Так же и с одноатомными объектами: тот атом, который находится в электромагнитном поле, которое и вызывает у него ускорение. Оно объективно есть, его можно в каждой точке пространства померить. С субатомными объектами все совсем плохо, там уже квантовая механика, но давайте не будем в такие дебри закапываться.
По первому закону Ньютона, ускорение будет, только если на объект действует сила. И вот надо понять, на какой из двух объектов действует сила. Это можно сделать даже в пустой вселенной.
ksbes
25.04.2024 15:26Этого нельзя сделать не измерив ускорение. По второму закону Ньютона. Нет ускорений - сила равна 0.
Это один из "тавтологических тупиков" классической физики. Его можно обойти только через квантовое "информационное" взаимодействие, которое меняет состояние, но не импульс.wataru
25.04.2024 15:26+2Но сила все равно объективно есть. Ее можно определить по косвенным признакам. Если это сила вызванная реактивным двигателем, как в обсуждаемом парадоксе - то все очевидно. У какого объекта движки сжигают топливо, тот и ускоряется. Чаще всего объект ускорение почувствует механически, потому что сила не действует одинаково на все части объекта.
Потом, ускорение можно измерить специальными интсрументами, основанными на этих принципах. Как электромагнитное поле можно померять каким-нибудь измерителем, где условный заряд подвешан на диэлектрических пружинках.
Или вам надо обязательно критерий, применимый в абсолютно пустой вселенной без каких либо инструментов? Ну, если запретить измерения, то измерить нельзя, да. Но это этого не меняется факт, что один объект ускоряется, а другой - нет. И это можно теоретически и практически померить. Как если вам завязать глаза, то вы не увидите, какой свет светафор показывает, но от этого светофор не перестает работать.
konst90
25.04.2024 15:26В падающем самолёте вы будете ускоряться без вжатия в кресло.
vadimr
25.04.2024 15:26А если гравитационное поле будет очень сильным, то вас разорвёт приливными силами. А идеально плоскому ускоряющему полю неоткуда взяться.
Zaby80
25.04.2024 15:26Потому что при падении на пассажиров и самолет напрямую действует одна сила, которая их ускоряет, сила притяжения Земли. Когда самолет ускоряется на взлете, пассажира вжимает в кресло, потому что напрямую на пассажира не действует сила. Пассажира разгоняет кресло, да. Ну а кресло разгоняется, через фезюляж к которому оно закреплено и т.д. вплоть до движков, которые уже разгоняются за счет реактивной тяги.
Кстати, в падающем самолете, если ремни застегнуты, они не дадут пассажирам вылететь из кресла вперед. Так как на самолет будет действовать сила сопротивления воздуха, которая скомпенсирует силу притяжения, а для пассажиров ничего скомпенсировано не будет.
Pshir
25.04.2024 15:26В пустой Вселенной нет ракетных двигателей, и постановка задачи перестаёт иметь смысл, так как разлетающиеся близнецы не смогут встретиться вновь.
papa_inura
25.04.2024 15:26Абсолютность - означает одинаковость во всех системах отсчёта. В случае ускорения следует искать какой-то другой термин. То, что вы имеете в виду - это инерционность в собственной системе отсчёта, она связана с массой.
bear11
25.04.2024 15:26+15Да всем ясно, что если бегать и вести активный образ жизни - стареешь медленнее даже без хитрого ускорения до субсветовой скорости.
DaneSoul
25.04.2024 15:26+2А вот тут все очень не однозначно!
Если вести слишком активный образ жизни - много и тяжело физически работая или серьезно занимаясь спортом, то стареешь наоборот быстрей, потому как ресурс организма ограничен.
stackjava
25.04.2024 15:26Блин все равно не понял с чего летун должен быть моложе...
Ну ускорился ты сверх солнечного света и что?
Стал быстрым как черт знает что, но как это на время влияет? Как то логически кажется, что скорость и время вообще не связаны.
Kenya-West
25.04.2024 15:26+2скорость и время вообще не связаны
Скорость и время - нет. Точнее, 1 к 1.
Ускорение (вторая производная) и время - да.
При ускорении навстречу тебе в лицо хлещет всё больше света, а значит, ты видишь конечный пункт всё быстрее и быстрее.
Конечный объект ведь шлёт тебе свет с постоянной скоростью, а раз шлёт всё больше света - значит, время для него пролетает быстрее. Точнее, время для него пролетело как обычно, просто фотоны несут для тебя всю "историческую запись" всё чаще и чаще, а значит, времени проходит для конечки всё больше и больше.
Для пункта назначения же кажется, что ты медленно двигаешься внутри корабля. Корабль летит положенные 290 с хреном тысяч километров в секунду, а вот ты внутри что-то застыл или ну оооочень медленно двигаешься. Потому что фотоны от тебя летят едва ли быстрее корабля. По факту, ты летишь практически незаметно для наблюдателя у финиша. Он увидит, что ты прибыл почти одновременно с фактом твоего запуска на точке старта.
stackjava
25.04.2024 15:26Это понятно, что мы видим свет или отражение от объекта.
Но течение реального времени от нашего восприятия отражения света от объектов никак не замедляет ход времени
bbs12
25.04.2024 15:26+3Не существует такой штуки как "реальное время". Ничего никуда не течет. То, что мы называем временем - это разные движущиеся штуки, типа маятников. Эти маятники выглядят по разному в зависимости от того, с какой скоростью пролетают мимо наблюдателя. Как они выглядят на самом деле вопрос бессмысленный, они выглядят и так и так в зависимости от "угла просмотра".
Можно посмотреть на нарисованный круг под углом, он будет выглядеть сплющенным, а если смотреть прямо - будет обычный круг. Как оно выглядит на самом деле? И так и так, смотря откуда смотреть.
michael_v89
25.04.2024 15:26+1Не существует такой штуки как "реальное время"
в зависимости от того, с какой скоростью пролетают мимо наблюдателяСкорость зависит от времени, поэтому если вы рассматриваете реально существующую скорость, то автоматически подразумеваете и реально существующее время.
mayorovp
25.04.2024 15:26Как то логически кажется, что скорость и время вообще не связаны.
Но преобразования Лоренца показывают иное.
stackjava
25.04.2024 15:26И как вообще это доказано то?
Кто то достиг скорости света и постарел? )
omxela
25.04.2024 15:26+1И как вообще это доказано то?
Очень просто доказывается. Измеряется время жизни одних и тех же частиц в разных условиях.
Oksanakakayato
25.04.2024 15:26Эйнштейн доказал, во время солнечного затмения. Это еще в старших классах изучают.
Spyman
25.04.2024 15:26Доказал наверное всё же Эддингтон эксперементально.
Lodinn
25.04.2024 15:26+2Замедление времени - это Айвз и Стилвелл (Ives-Stilwell experiment). Сейчас можно отдельно проверить на ускорителе, но эффекты времени жизни частиц настолько очевидны, что никто из физиков в здравом уме это сомнению даже не подвергает. It just works.
А Эддингтон - это про отклонение света в рамках ОТО, немного из другой оперы :)
bbs12
25.04.2024 15:26+1stackjava
25.04.2024 15:26Это получается проверка , что механизм работает по другому нп определенных скоростях.
Часы сугубо человеческое изобретение, а тут речь о том , что время это что то вечное и оно идет в один конец, если механизм не может корректно измерить для сравнения, то скорее дело в механизме.
Вопрос живое существо тоже проживет дольше, то есть биологические часы тоже бкдут работать по другому?
mayorovp
25.04.2024 15:26А за счёт чего механизм атомных часов может начать работать по другому в зависимости от скорости? Кстати, относительно чего эту скорость нужно измерять?
Вопрос живое существо тоже проживет дольше, то есть биологические часы тоже бкдут работать по другому?
Нет оснований полагать, что биологические "часы" будут работать как-то по-другому.
bbs12
25.04.2024 15:26а тут речь о том , что время это что то вечное и оно идет в один конец
Не существует такой вещи, как "время это что то вечное и оно идет в один конец". Физика его не обнаружила. По факту это просто бессмысленный набор слов, вроде:
Воркалось. хливкие шорьки пырялись по наве, И хрюкотали зелюки, Как мюмзики в мове...
Как объяснить эту цитату с точки зрения науки? Может 42?
stackjava
25.04.2024 15:26С точки зрения всего существующего есть время, можете назвать его Абрасзм и пытаться жить с этим, но сути это не меняет.
И не важно есть там какойто наблюдатель или относительно чего оно там есть - это уже на ход самого времени не влияет.
И обратного пути времени еще никто не находил, вполне логично что и не найдется, ибо и нет такого)
Да и само время нечто уровня вселенной. Что то происходит и оно идет только дальше)
saga111a
25.04.2024 15:26время жизни элементарных частиц для наблюдателя разное в зависимости от скорости этих частиц.
Taus
25.04.2024 15:26В компактной вселенной, где не нужно ускоряться для возвращения в ту же точку, тоже существует парадокс близнецов. Разрешение парадокса кроется в том, что в компактной вселенной обязательно существует выделенная система отсчёта, связанная с её "размером". Всегда можно понять какой из близнецов движется относительно неё быстрее/медленнее и понять кто старее.
papa_inura
25.04.2024 15:26А с чего мы взяли, что вселенная компактная?
Taus
25.04.2024 15:26Мы не знаем компактная вселенная или нет. На данный момент для нас нет большой разницы.
papa_inura
25.04.2024 15:26В компактной вселенной система отсчёта связана не с размером, а с границей.
vadimr
25.04.2024 15:26Границы запросто может и не быть. Как у поверхности сферы. Но выделенная система отсчёта, связанная с центром сферы, есть, хоть этот центр сам и не принадлежит поверхности.
papa_inura
25.04.2024 15:26Мысль понял. Но тогда, вроде как, относительно такого центра мы можем рассматривать только изменение кривизны мира, в котором живём, но не само движение в этом мире. Вообще мысль для меня новая, надо обдумывать, спасибо.
vadimr
25.04.2024 15:26Формулы, описывающие движение по поверхности сферы, будут проще в системе координат, связанной с её центром (хоть сферической, хоть декартовой), нежели в системе координат, связанной с любой точкой на поверхности. Конечно, в сферической системе координат мы выкинем константный радиус, но углы (или широта и долгота) всё равно отсчитываются от центра сферы.
papa_inura
25.04.2024 15:26Тут два вопроса:
Есть ли подтверждения тому, что пространство вселенной эквивалентно поверхности 4х мерной сферы?
Эта эквивалентность в любом случае будет только топологическая, а кривизна поверхности не обязана быть постоянной. Так?
vadimr
25.04.2024 15:26Насколько мне известно, по всем имеющимся наблюдениям пространство нашей вселенной в макромасштабе неотличимо от плоского по топологии. Что не исключает, конечно, возможности очень гигантского радиуса, который находится за пределами нашей точности измерений. И тем более не исключает мысленного эксперимента, предложенного в верхнем комментарии.
Да, конечно.
Taus
25.04.2024 15:26Может быть эквивалентно не сфере, а чему-то более сложному, тору например. И кривизна может быть нулевой везде, как мы пытаемся оценить из наблюдений.
Taus
25.04.2024 15:26Выделенная система отсчёта будет в пространстве большей размерности, и то не всегда...
uhf
25.04.2024 15:26+4Снова непонятно, при чем тут "сплющенный свет" и какая-то другая галактика. Близнец летал туда-сюда в черной непрозрачной коробке и за ним никто не наблюдал. Если ускорение влияет на скорость физических процессов и это зафиксировано экспериментально - почему нельзя это объяснить без использования света.
ququrama
25.04.2024 15:26Мне вся эта история чем то напоминает историю с МММ - всё вроде красиво, местами даже понятно, но где то подвох... Что то не сходится...
Vedga
25.04.2024 15:26Прошу прощения, но после бАрдового цвета (в лесу и под гитару?) статью прочитать не смог.
Можно сделать ещё одну попытку?
LinkToOS
25.04.2024 15:26+5Описание "парадокса близнецов":
Два близнеца родились на Земле, и генетически были запрограммированы на одинаковую продолжительность жизни. Каждый близнец получил часы, настроенные на одинаковый ход.
Каждый близнец вязал носки - по одной паре в год по своим часам. Носки прятали каждый в свой сундук.
В 20 лет один из близнецов полетел в Космос, продолжая вязать носки по одной паре в год по своим часам. Когда он вернулся, то оказался менее постаревшим чем его чисто земной брат.
После того как никуда не летавший брат завершил свой жизненный путь, его близнец-космонавт прожил еще некоторое количество лет, продолжая вязать носки, по одной паре в год.
Когда он тоже завершил свой жизненный путь, сундуки с носками вскрыли. И обнаружился парадокс - "Несмотря на то, что близнец-космонавт умер на много лет позже своего брата, носков в сундуках оказалось одинаковое количество!"
alysnix
25.04.2024 15:26+4когда летавший брат вернулся к нелетавшему, у него в сундуке было меньше носков.... и как только он связал носков столько же, сколько и давно умерший брат, он отдал концы.
FreeNickname
25.04.2024 15:26+2"Носки убивают! Учёные выяснили..." /s
atomic1989
25.04.2024 15:26Время - течение процессов. На течение процессов влияет гравитация. Гравитация замедляет процессы. Чёрная дыра для примера. Соответственно изменяется и время относительно объекта. При движении (не ускорение, а скорость), увеличивается масса. И чем ближе к скорости света, тем выше масса. Чем больше масса, тем больше гравитационные взаимодействия. Природу этого пока не могут объяснить. Почему скорость фотонов ограничена этой скоростью?
Tyusha
25.04.2024 15:26+1Если вам что-то недоступно для понимая, это не значит, что это людьми не объяснено.
ksbes
25.04.2024 15:26+1Ну насколько я помню, почему скорость с именно такова какова она есть так и не объяснено (что вообще типично для физических констант).
Tyusha
25.04.2024 15:26Почему число один равно именно единице так и не объяснено. А ведь оно могло бы равняться двум или даже трём. Нет ответа. Это вообще типично и для других чисел.
LinkToOS
25.04.2024 15:26Почему число один равно именно единице так и не объяснено.
Возможно вы не поняли вопрос. Он заключается не в том, почему скорость света обозначена именно этими цифрами. Понятно что цифры зависят от выбранных эталонов длины и времени.
Мы знаем что скорость звука разная в воздухе, воде, и металле. И знаем из-за чего такая зависимость.
Вопрос в том, "почему действующая скорость света именно такая, а не в два раза меньше или в десять раз больше".
Понятно почему Скорость Света не бесконечна. Вот выдержка из инструкции "Введение в создание Миров", из раздела "Выбор параметров":
"Скорость Света должна быть больше нуля, и меньше бесконечности. Если скорость света будет равна нулю, то все процессы остановятся. Если скорость света будет равна бесконечности, то Конец Света наступит сразу же после Большого Старта.
Выбор оптимальной скорости света зависит от соревновательной стратегии. Чем больше скорость света, тем выше скорость развития Мира. Но при этом быстрее наступит Конец Света. Благодаря ускоренному развитию, жители этого Мира получают шанс раньше создать Оружие Судного Дня, и атаковать конкурирующий Мир. Однако, если оружие судного дня создано не будет, то этот Мир закончит свое существование раньше чем конкуренты.
(Согласно правилам, если ни в каком Мире не будет создано оружие судного дня, то победит Мир в котором Конец Света наступит позже чем в других Мирах, при условии что не будет превышен таймаут)"Tyusha
25.04.2024 15:26+2Обсуждать имеет смысл только безразмерные константы. Почему поколений кварков — 3, почему постоянная тонкой структуры — 1/137, почему критическое число Рейнольдса — 2300.
А насчёт последнего пассажа вам лучше с Дмитрием Анатольевичем Медведевым побеседовать.
LinkToOS
25.04.2024 15:26Обсуждать имеет смысл только безразмерные константы.
Попробую по другому сформулировать. Звук - это процесс распространения кинетической энергии. Энергия передается от одного атома(молекулы) к другому. Скорость звука зависит от свойств среды в которой он распространяется, и ограничена для данной среды определенным значением.
Свет - процесс распространения электромагнитной энергии. Почему скорость света в вакууме ограниченна именно этим значением? На какое свойство вакуума указывает такая ограниченность скорости света? (И почему нам такой медленный вакуум подсунули? Если инопланетяне украдут наш зонд в районе Плутона, то сигнал противоугонной сигнализации дойдет до Земли только через четыре часа. Как в таких условиях имущество защищать? Но зонд это мелочь, а если Плутон украдут? На чем тогда лететь в соседнюю систему?) Вопрос о скорости света имеет серьезный практический смысл, и от него нельзя просто так отмахиваться.vedenin1980
25.04.2024 15:26Наука не отвечает на вопросы "почему", она отвечает на вопрос "как реальность устроена", вопросы "почему" это к религии и философии.
Ну серьезно научный метод это только эксперименты и их модели их описывающие. Он никак не может ответить на вопрос почему все устроено именно так и дойти до абсолютной истинны.
Например, раньше люди знали, что тяжёлые предметы падают вниз. Вопрос - почему? Потому что реальность так устроена.
Потом открыли закон всемирного тяготения, и почему тяжёлые предметы падают вниз - по закону всемирного тяготения. Почему работает закон тяготения? А фиг знает.
Потом открыли ОТО и показали, что он работает из-за искривления пространства времени. Но вопрос почему тут опять без ответа.
Даже если вы найдем причину искривления пространства времени и докажем, что это из-за гравитонов. Глобальный вопрос почему гравитоны так работают все равно останется без ответа.
То есть в цепочки почему все равно рано или поздно науке придется ответить потому что ... мы не знаем, просто реальность вот так устроена.
Отсюда пока у нас нет абсолютного знания глобальный вопрос почему вообще ненаучен. Мы можем только строить модели, которые наиболее близки к наблюдениям, а все остальное это область религий, фантастов, философов и т.п. людей, но не научного метода.
Pshir
25.04.2024 15:26Если вам нужна причина существования Вселенной, то вы можете считать, что Творец так решил.
RusikR2D2
25.04.2024 15:26Пара "дурацких" вопросов
Земля вместе с Солнечной системой, галактикой, скоплением галактик и т.п. движется в неком направлении относительно "условного центра". Получается, если близнец полетит против движения Земли, то его скорость все же будет уменьшаться и он постареет больше, чем оставшийся на Земле?
А если летать по окружности? для чистоты эксперимента плоскость окружности расположим перпендикулярно направлению движения галактики.
vadimr
25.04.2024 15:26+2В используемой в настоящее время модели Вселенной нет "условного центра", она предполагается однородной и изотропной.
У вас часы в эксперименте расположены на Земле и в звездолёте, а не в центре галактики. Поэтому ситуация в галактике тут вообще не причём. Если пересчитать в систему координат галактического центра, то будут два движущихся брата, но ускорение домоседа всё равно пренебрежимо мало вообще, и в особенности – по сравнению с огромным ускорением релятивистского космонавта.
Если летать по окружности, то будет действовать центростремительное ускорение.
RusikR2D2
25.04.2024 15:26но галактики же движутся? предполагается, что Анромеда и наша столкнутся. а значит у них разные скорости. даже если отбросить галактики, то Земля точно движется по орбите и точно можно лететь против ее движения
можно взять скорость космонавта близкой к скорости движения Земли.. скорость небольшая, но раз уж релятивистки эффект заметен даже на спутниках GPS, то и в этом эксперименте его можно будет увидеть
mayorovp
25.04.2024 15:26+2У вас задача - упростить парадокс и разобраться в нём, или усложнить так, чтобы не разобрался никто?
vadimr
25.04.2024 15:26У спутников GPS большое центростремительное ускорение, так как радиус орбиты очень маленький по сравнению с размерами галактик. Это вполне измеримая величина, равная притяжению Земли на высоте орбиты GPS. Ускорение же Земли, связанное с движением Земли относительно галактического центра и тем более относительно скопления галактик, пренебрежимо мало, то есть экспериментально его обнаружить невозможно.
Скорость не играет в данном случае никакой роли. Смысл СТО заключается как раз в том, что мы будем измерять одно и то же независимо от своей скорости. Где часы поместите – столько и намеряете.
vedenin1980
25.04.2024 15:26но галактики же движутся? предполагается, что Анромеда и наша столкнутся. а значит у них разные скорости. даже если отбросить галактики, то Земля точно движется по орбите и точно можно лететь против ее движения
Скорость Земли относительно реликтового излучения 368 ± 2 км/с. или 0.12% от скорости света. В задаче про двух братьев такой относительно малой величиной можно пренебречь, так предполагается, что один из братьев летел со скростью в тысячу раз большей.
Другие скорости (Земли вокруг Солнца, Солнца вокруг центра Галактики и т.п.) еще меньше и они тем более не окажут большого влияния на парадокс.
Merrynose
25.04.2024 15:26+8На мой взгляд проблема с объяснением в данной и в предыдущей статьях заключается в том, что вместо объяснения почему оно так происходит, читателю рассказывают как хорошо данный парадокс ложится на преобразования Лоренца.
Но ведь факт того, это хорошо ложится на какую-то модель (скорее всего незнакомую тем, кто не понимает почему происходит парадокс близнецов) ни на йоту не приближает к пониманию, почему же именно так происходит.
Femistoklov
25.04.2024 15:26Проблема с объяснением в том, что парадокс близнецов - это не следствие СТО, а один из контраргументов к ней. И нет никакого смысла разбирать его опровержение параллельно с СТО, а тем более пытаться его понять, не поняв сперва СТО.
Netguy
25.04.2024 15:26+7Ни один закон физики не приблизит к пониманию "почему же именно так происходит". Почему гравитация притягивает, а не отталкивает вбок? Почему электрических зарядов 2, а не 13? Почему пространство не пятимерное?
Ответ на все подобные вопросы - так оно устроено.ksbes
25.04.2024 15:26+2Неверно. Физика позволяет объяснять это, но через другие вопросы. Закапываясь всё глубже и глубже на каждой итерации. В конце концов на вопрос "почему яблоки падают на землю?" и "сколько существует элементов? (таблица Менделеева)" ответ нашли.
И ответы на заданные вами вопросы ищутся. Про гравитацию вроде как в ОТО уже ответили.papa_inura
25.04.2024 15:26+1Вы путаете вопрос "почему", относящийся к присно следственным связям, с вопросом "как". Физика отвечает на вопрос "как", вопросом почему - к теологам.
Merrynose
25.04.2024 15:26+1Ну почему же? Возьмем пример, знакомый любому очкарику: заходишь зимой с улицы в теплый магазин и твои очки моментально запотевают. Физика в данном случае прекрасно объясняет "почему же именно так происходит".
Pshir
25.04.2024 15:26+3Точно так же прекрасно объясняется и парадокс близнецов. Просто в обыденной жизни вы не можете прочувствовать его эффекты и поэтому даже не пытаетесь в это объяснение вникнуть. Если бы инвариантная скорость была не 299792458 метров в секунду, а 10 метров в секунду, то вы могли бы наблюдать эти эффекты, просто бегая по стадиону, и у вас вообще никаких вопросов бы не возникло. И те же самые преобразования Лоренца для вас были бы логичными, а преобразования Галилея - странными. А запотевшие очки вы можете наблюдать каждую зиму. И странная зависимость давления насыщенных паров воды от температуры вас не смущает. А ведь если подумать, с какого перепугу конденсация воды - это фазовый переход именно первого рода, а не второго? У вас есть ответ?
papa_inura
25.04.2024 15:26Ответ Потому что ты зашёл с холода в тепло. Физика отвечает на вопрос как это происходит.
vanxant
25.04.2024 15:26+1Если что, гравитация не только притягивает, но ещё может немножечко вбок, если массивный объект вращается. См. гравимагнитные эффекты.
ibnteo
25.04.2024 15:26Нужна единая цельная теория, объясняющая всё, и такая есть: http://314159.ru/antonov/antonov5.htm
Skubent
25.04.2024 15:26Это получается что все равно сколько лететь? А большие физики говорят что не все равно.
Iorentz
25.04.2024 15:26Вы столько усилий потратили, чтобы убедить нас, что всё дело в ускорении, а не скорости.
но существует широко известная формула замедления времени, полученная из преобразований Лоренца:
t=t/sqrt(1-v^2/c^2)
эту формулу вы увидите в миллионах статей и учебников.
как видим, там фигурирует только скорость.
Таким образом
1) либо вы не правы
2) либо формула неверна
mayorovp
25.04.2024 15:26+3В этой формуле нет ускорения потому, что эта формула - для перехода между ИСО. Само понятие ИСО постулирует нулевое ускорение, поэтому при ненулевых ускорениях эту формулу использовать нельзя.
vadimr
25.04.2024 15:26В формуле – кажущееся замедление времени и кажущаяся скорость с точки зрения наблюдателя, находящегося в другой системе отсчёта.
С точки зрения самого космонавта в его системе отсчёта, его скорость всегда равна нулю, а время течёт как обычно.
Pshir
25.04.2024 15:26+2Вы не читали учебник, вот и всё. Там до этой формулы написано ещё несколько, из которых эта формула выводится при некоторых условиях. Если вы начнёте применять формулу решения линейного уравнения к квадратному уравнению вы получите что-то абсурдное. Но это не значит, что квадратное уравнение неверно или формула решения линейного уравнения неверна. Это значит, что вы не умеете применять формулы.
Voltboy1
25.04.2024 15:26Вселенная тоже движется, поэтому летевший постарел, а другой близнец не двигался. Как говорится против природы не пойдёшь
ihouser
25.04.2024 15:26+1После вашего объяснения, я перестал понимать парадокс близнецов. Вы запутали мое простое и непротиворечивое понимание мироздания.
ksbes
25.04.2024 15:26Это вы ещё не слышали объяснение лоренцева сокращение длины через путешествие во времени!
(передник конец летящей палки - из прошлого, задний - из будущего)Парадокс близнецов, кстати так тоже можно объяснить, но только ускорение должно быть не мгновенными.
NaNLagger
25.04.2024 15:26+1Важный момент: Мы летим к галактике, поэтому ее время для нас замедлено. Но глазами мы видим ее наоборот ускоренной, потому что собираем испущенный от нее сплющенный свет. Иначе говоря, расстояние до галактики скукожилось сильнее, чем замедлилось ее время.
Вопрос, возможно глупый: Исходя из формулировки тут важно направление движения. Если пока мы летим к галактике посмотреть назад на Землю мы увидим её замедленной? Расстояние до неё также скукожилось? Фотоны от Земли для наблюдателя летят со скоростью света, но с большим интервалом?
Dudarion Автор
25.04.2024 15:26Все верно. Расстояние до Земли тоже скукожится и мы будем видеть ее замедленно. Фотоны от Земли летят к нам со скоростью света, но с красным смещением
andarko
25.04.2024 15:26+1А вот это интересный на самом деле вопрос. Я бы очень хотел полностью расписанный эксперимент следующего формата:
Корабль стартует к звезде в 4 световых годах от нас, например, Альфа Центавра, и набирает такую скорость туда (а потом с той же скоростью летит обратно), чтобы после его возвращения на корабле прошло 4 года. Это возможно ведь? Можно добавить сутки на ускорение и сутки на торможение около каждой звезды, если это не сложно. И увеличить расстояние между звёздами на расстояние разгона и торможения, но не обязательно
И такие вопросы возникают:
Сколько времени пройдёт на Земле за время полёта этого корабля?
Какая скорость у корабля во время полета по мнению жителей Земли и Альфа Центавра? Какая скорость полёта у корабля по мнению экипажа?
Как видят на корабле Альфа Центавра в телескоп экипаж во время своего полёта? Как видят Землю? Во сколько раз замедленно или ускоренно наблюдаются в телескоп там процессы
Как видят в телескоп корабль жители Альфа Центавра? Вот они видят Землю 4 года назад в момент старта корабля, а сам старт видят только через 4 года. Что они видят потом?
-
Как видят в телескоп корабль жители Земли?
Вот это всё хочется понять на конкретном примере - все наблюдаемые явления для всех. @Dudarion, как насчёт такой статьи? Было бы очень интересно
tmaxx
25.04.2024 15:26А можно изменить условия задачи так чтобы у корабля полет занял не 4 года, а 4 секунды? Тогда он движется с около-световой скоростью, и можно в уме прикинуть, а не программу писать.
Тогда на пути туда:
Пройдет 4 года для Земли (2 сек для корабля)
Скорость будет близкая к световой для всех
Для корабля, в момент старта, на Земле время практически останавливается. На АЦ - тоже, но предварительно оно проматывается на 4 года вперед. После этого корабль летит 2 секунды со скоростью света и покрывает очень сильно сократившееся расстояние. В момент финиша, время на Земле и на АЦ возвращается к нормальной скорости. На Земле оно также проматывается на 4 года вперед и синхронизируется с АЦ
Для АЦ время на корабле сильно замедляется на старте и возобновляется на финише (после 4 лет на АЦ и 2 секунд на корабле). Никаких проматываний не происходит (ускорение отсутствует).
Для Земли то же самое
Я описал то что реально происходит в соответствующей СО. Это все можно увидеть и в телескоп, но будет задержка из за конечной скорости света. Например, на Земле могут наблюдать старт корабля в реальном времени, а финиш - с задержкой в 4 года (через 8 земных лет после старта).
Обратный путь проходит аналогично, занимает еще 4 года в неподвижной СО и еще 2 секунды в СО корабля.
andarko
25.04.2024 15:26Если скорость корабля изнутри корабля будет близкой к световой относительно АЦ и Земли, то за 2 секунды корабль улетит на 2 световые секунды от Земли, немного дальше Луны
Вообще не понял, честно говоря. Речь точно о взгляде в телескоп? С чего при мгновенном ускорении корабля до скорости света, в телескоп будет видно, что АЦ перенеслась на 4 года вперёд сразу? А потом 2 секунды время почти стоит? Ещё раз - речь о наблюдении в телескоп
-
Не, давай по порядку. 4 года АЦ лупит в телескоп, как Земляне готовятся к полету на АЦ. Потом видят старт. Дальше что? Сколько времени в телескопе длится полёт корабля? Разве его наблюдаемая картинка не превысит скорость света? Видимая жизнь экипажа на корабле отдельный вопрос.
Главное - мне не понятно ничего с такой скоростью полёта. Нет, мне надо, чтобы корабль летел адекватное время - 1, 2 года чтобы летел 4 световых года. Тогда понятнее будет. А за 4 секунды ничего не разобрать толком
tmaxx
25.04.2024 15:26+1Вы не учли лорецево сокращение длин. Если корабль просто врубит двигатели на постоянное ускорение, то рано или поздно скорость перестанет быстро расти. Но время до цели (для корабля) продолжит сокращаться, потому что начнет сокращаться расстояние. В данном случае - до 2 световых секунд
Речь точно о взгляде в телескоп (идеальный, не учитывая красное смещение итп). Обычно задержка сигнала вносит сложности, но не в данном случае. Для разогнавшегося корабля расстояние до АЦ - 2 световых секунды. Задержка сигнала - 2 секунды. То есть корабль увидит АЦ через 4 года минус 2 секунды. Время на АЦ быстро прокручивается вперед при ускорении из-за относительности одновременности. Скорость прокрутки зависит от величины ускорения и расстояния до цели
Что увидит в телескоп АЦ тоже определить несложно - увидит старт (с задержкой, он произошел 4 года назад), и через 2 секунды - прибывающий корабль который (в СО АЦ и Земли) летел почти 4 года. Кажущаяся скорость больше С в данном случае не должна смущать - эта скорость складывается из реальной досветовой скорости корабля и уменьшения времени задержки сигнала.
Что увидит в телескоп Земля сказать сложнее, надо брать бумажку и считать. Я этого делать не хочу. И поэтому же не хочу решать задачу для 4 лет. Возможно автор статьи захочет ее решить специально для вас.
andarko
25.04.2024 15:26Возможно. Хотя я себе это иначе представлял. Что с точки зрения экипажа корабля они превысят скорость света
Я всё равно не могу поверить в движение времени исключительно по причине ускорения. Может оно и есть, но сразу после мгновенного ускорения я всё ещё ловлю фотоны АЦ 4-х летней давности. И видимое время, часы на АЦ, видимые в телескоп, понесутся на 4 года вперёд за 2 секунды, рак ведь?
-
Так и думаю. А точно во втором случае всё дело именно в лоренцовом сокращении длины? Вот ведь в случае наблюдения корабля - оно же не при чём
Сложно всё это для моего мозга. Понять эту физику не в графиках, а по сути
rukhi7
25.04.2024 15:26Есть жизнь на Марсе? Нет жизни на Марсе? науке это пока не известно, поэтому мы сосредоточились на наблюдении за звездочками, когда наблюдаются три звездочки все становится уже достаточно понятно и хорошо. Но лучше конечно наблюдать четыре или пять звездочек.
Улыбнитесь.
Bardakan
25.04.2024 15:26в колледже объясняли все гораздо проще - для того, чтобы у близнецов время могло течь по-разному, "подвижный" должен двигаться равномерно, но равномерно он будет двигаться только по прямой, т.е. улетит и не вернется. Из-за этого вы не сможете нормально сравнить, что у одного близнеца прошло меньше времени, у другого - больше
Nansch
25.04.2024 15:26То есть, запустив близнеца по сильно вытянутой эллиптической орбите, чтобы он мог вернуться для сравнения, можно потерять в эффекте? Вот тут постоянно пишут про равномерное, а может даже и прямолинейное движение, но разве при одинаковых линейных скоростях кривизна траектории будет сильно менять величину эффекта замедления времени?
Vassilij
25.04.2024 15:26Теории много, экспериментов ноль, хотя данных у нас более чем достаточно. А уж потом теории притягивать за уши. А данные вот: на геосинхронной орбите скорость 3,1 км/с, это не черепахой в 70-е свет облетать. Часы синхронизируются с Земными регулярно для всей сети спутников. В какую сторону отклонение часов на спутниках? Они должны в подавляющем большинстве регулярно отставать. Собственно не нужно ничего мерить, опросить местный персонал на сервере и всего то. У кого есть доступ? Проверьте теорию пожалуйста, это дёшево в таком виде. Или мы хотим дать денег сотне учёных лет на 50 исследований? Тогда Чур я к учёным, жду денег.
Pshir
25.04.2024 15:26СТО даёт отставание, ОТО предсказывает, что движение в гравитационном поле Земли тоже даёт отставание, но поскольку гравитация на поверхности сильнее, чем на орбите, то относительно Земной поверхности часы на спутнике будут спешить. И эффект гравитации Земли сильнее, чем эффекты, предсказываемые СТО. Всё посчитано, всё учтено, эксперимент в точности подтверждает теорию и GPS работает.
EugeneSt777
25.04.2024 15:26виноватый, а какой эксперимент безоговорочно подтвердил СТО?
Pshir
25.04.2024 15:26Эксперимент Майкельсона-Морли
EugeneSt777
25.04.2024 15:26смутное ощущение телеги перед лошадью. кажется с неудачной попытки майкельсона и морли найти эфирный ветер и началось притягивание объяснить почему не нашли. так что не эксперимент подтвердил, а попытались СТО объяснить отсутствие ожидаемого результата. потом забыли зачем городили и оставили как есть. если все таки принять, что второй постулат сформулирован неверно, и учесть инвариантность света, то все встает на свои места. они получили бы свою интерференционную картинку при размерах эксперимента метров в 100-150. этакий релятивистский лаг или детектор движения ОТНОСИТЕЛЬНО света.
papa_inura
25.04.2024 15:26Прецессия орбиты меркурия
EugeneSt777
25.04.2024 15:26да!? вообще то смещение перигелия меркурия пытаются объяснить, в том числе, общей теорией относительности, а не специальной. ну да ладно. я этим плотно не занимался. знаю только что прецессия - довольно распространенное явления в механике вращения тел, и вряд ли стоит лезть в дебри умозрительных моделей искривления пространства в виде слива в кухонной раковине.
EugeneSt777
25.04.2024 15:263 км/с слишком далеко от с, чтобы считать "эффект СТО". задержка на передачу сигнала на орбиту в 1,5 миллисекунды и то будет больше.
Pshir
25.04.2024 15:26Вы знаете, как работает GPS? Если нет, пожалуйста, погуглите. Или сами посчитайте, какая нужна точность определения времени для определения положения с точностью 10 метров по временной задержке сигнала. Полторы миллисекунды - это гигантский промежуток времени.
EugeneSt777
25.04.2024 15:26даже в конце прошлого тысячелетия для вычисления линии положения не использовалось время прохождения сигнала сигнала от спутника до приемоиндикатора. в основу положены разностные показатели сигналов от разных спутников. поэтому все, что требуется получить от спутников - их эфемериды. а 1,5 миллисекунды - не для измерения, а для поправки бортовых часов спутника. это разные вещи.
Pshir
25.04.2024 15:26Хорошо. Каков порядок разностных показателей сигналов? И с какой точностью эти разностные показатели должны быть определены, чтобы найти местоположение с точностью 10 метров? А потом сравните с величиной эффектов СТО.
RichardMerlock
25.04.2024 15:26Если взять сверхпрочный сверхлёгкий диск и раскрутить его до релятивистских скоростей, то чем дальше от центра вращения, тем меньше стареет материал диска?
vanxant
25.04.2024 15:26+2Да. И в частности это приведёт к тому, что диском оно быть перестанет. Вместо этого у вас получится набор соосных дисков, точнее уже колец, вращающихся с разными скоростями.
Если вы посадите на соседние кольца пару наблюдателей, они никак не смогут синхронизировать часы - при каждой встрече часы более дальнего от центра будут отставать.
ksbes
25.04.2024 15:26Не совсем так. Собственная система отсчёта сидящих на диске - неинерционна и там даже в СТО, например, постулат о постоянстве скорости света не работает. Там вообще всё будет сложно.
Чтобы продемонстрировать, представьте себе такой эксперимент (который можете и сами поставить). Вы стоите под ночным небом и выбираете на горизонте звезду в десятках световых лет от вас. Затем быстро, за одну секунду делаете оборот вокруг своей оси. В вашей собственной неинерциальной вращающейся системе отсчёта выбранная звезда только что прошла путь в десятки-сотни световых лет за секунду. И это абсолютно "законно".
Что касается вращающегося диска - то любой диск разорвёт намного раньше, чем как либо существенно проявятся релятивистские эффекты. И, возможно, это фундаментально - т.е. если электромагнитные силы, которые и держат диск вместе - тоже являются особым "тонким" видом искривления пространства времени.
vanxant
25.04.2024 15:26Центробежные силы не смогут разорвать достаточно массивный диск (который может их уравновесить своей гравитацией). В частности, быстро вращающуюся нейтронную звезду можно представить в виде стопки таких дисков разного диаметра.
А вот релятивистские эффекты разорвут, поэтому НЗ-пульсары не могут быть твёрдым телом.
SomaTayron
25.04.2024 15:26Как то все слишком усложняете. Это в общем еще Зенон пытался формулировать на Ахиллесе и черепахе (скорость -дискрет пространства в секунду. при стремлении к нулю), а уж после сокращения Лоренца в общем уже все как бы не и требует пояснений.
Ведь если для пассивного наблюдателя наблюдаемая длинна (при формальном сохранении наблюдаемой пассивным длинны пробега) подвижного сокращается, то это можно сформулировать как "более высокая наблюдаемая скорость" подвижного объекта для пассивного наблюдателя, а для самого активного объекта это эквивалентно меньшему "внешнему" времени, за которое он пересекает этот участок пространства ( для него то визуально длинна "участка" тоже сокращается, из-за того же сокращения Лоренца).
т.е. Ахиллес то догонит черепаху (в своем понимании), а вот в понимании черепахи она "умрет раньше"
RichardMerlock
25.04.2024 15:26Вот эта задача с Ахиллесом и черепахой капец бредовая. Ясно же, что на каждое сокращение расстояния в два раза, Ахиллесу требуется в два раза меньше времени. В конечном итоге, нулевое отставание он покроет за ноль секунд и догонит черепаху!
Tab10id
25.04.2024 15:26Это работает хорошо только если рассматривать пространство или время дискретно, если и то и другое представить бесконечно делимым, то так просто всё не решается. А при рассмотрении пространства на размерах близких к атомам возникают квантовые эффекты (неопределённость Гейзенберга и всё такое). Я так понимаю, что в этом случае Ахиллес и черепаха начинают размазываться по пространству и времени=).
konst90
25.04.2024 15:26+1Решается, если уложить в голове понятие сходящегося ряда.
Сумма 1 + 1/2 + 1/4 + 1/8 + 1/16 + ... = 2, хотя членов в ряду бесконечное количество.
Tab10id
25.04.2024 15:26Это математический подход, то есть абстрактный, там где есть понятия бесконечно больших и бесконечно малых величин. В физическом подходе всё немного интересней.
Tab10id
25.04.2024 15:26Прочитал свой коммент и понял что написал ерунду не соответствующую предмету спора.
Тут нужно было зайти с другой стороны: если бесконечно делимо пространство, то за любой промежуток времени тело проходит бесконечное количество точек. Если при этом представить и время бесконечно делимым, то правило должно работать и в этом случае: за бесконечно малый период времени тело проходит бесконечно большое количество точек.
EugeneSt777
25.04.2024 15:26Эйнштейн - гений. Он заморочил людям голову на сотню лет. Как можно замедлить время, которое не существует как физическая категория? Каким образом кот внутри ящика, движущегося со световой скоростью равномерно и прямолинейно должен ощущать это самое движение, если такое движение соответствует состоянию покоя? Сэр Исаак Ньютон подтвердит. В конце концов, время не что иное как наше ощущение движения как атрибута материи. И потом, Эйнштейн не мог не знать о постулате инвариантности света, изложенном Максвеллом за 50 лет до того как. Скорее всего дело в неточной формулировке второго постулата СТО: скорость света в вакууме одинакова ДЛЯ всех инерциальных систем отсчёта. Другими словами, свет не принадлежит ни одной из систем отсчета и не наследует их движение. На световой скорости в задней части вашего корабля вы увидите только темноту ;)
ksbes
25.04.2024 15:26+1Если что то вот это вот всё придумал не Эйнштейн. Там самая яркая личность была - Пуанкаре. Но он был не физик, а математик (отсюда несколько странная для физики формулировка первого постулата). И принципиальный эфирщик.
Эйнштейн придумал (помимо всего прочего) как всё вот это всё переформулировать без эфира.EugeneSt777
25.04.2024 15:26по большому счета в первом постулате изложили другими словами первый закон ньютона. не надо было пускать математиков с умозрительными пространством-временем. и тогда все встает на места: везде все происходит одинаково, а свет ходит сам по себе, как кот;)
Krakatit
25.04.2024 15:26+1Теория относительности скоро отметит 110 лет, но споры вокруг неё не утихают. И что характерно: никто не возражает против применения принципа относительности в расчётах, никто не возражает против преобразований Лоренца. Основные возражения идут против постулатов этой теории, принятых без доказательств. Ведь доказательств существования времени и абсолютно пустого пространства не существует. Раньше казалось, что на все вопросы ответит дальнейшее развитие науки. Но увы... Поиски единой теории поля Эйнштейном ни к чему не привели, а нынешние открытия ( тёмной материи и тёмной энергии) ставят учёных в тупик. К большому сожалению, теоретическая физика пребывает в глубоком кризисе и пока нет оснований предполагать, что это скоро будет преодолено. Тем, кто думает, что я сгущаю краски, рекомендую прочитать книгу Ли Смолина "Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует"
vedenin1980
25.04.2024 15:26+1Ведь доказательств существования времени и абсолютно пустого пространства не существует.
А зачем это вообще нужно? Теория выдает предсказания - они подтверждаются фактами (экспериментами), точные часы даже в самолете показывают замедления времени.
Следовательно, как научная модель теория ОТО работает хорошо, а попытки найти абсолютную истину ненаучны, как и ответы почему так происходит.
То есть смотрите, наука не должна отвечать на вопрос как все работает на самом деле, она не отвечает на всякие философские вопросы, вроде что такое время.
Цель научного подхода - сделать много экспериментов, придумать некоторую модель их описывающие, потом проверить, что предсказания этой модели подтверждаются другими экспериментами.
Если в какой-то момент много экспериментов не сходятся с моделью - придумывается другая модель и проверяться насколько ее предсказания похожи на реальность.
Тут вообще нет необходимости пытаеться объяснять, а что же такое реальность на самом деле. Это больше к вере и философии, чем науки.
Krakatit
25.04.2024 15:26Вы имеете ввиду эксперимент Хафеле — Китинга. Но этот эксперимент также вызывает вопросы. Джозеф Хафеле и Ричард Киттинг были энтузиастами, которые лично хотели такой эксперимент провести, но долго искали финансирование. Наконец они получили 8000 долларов от Управления военно-морских исследований, на которые купили билеты на рейсовые самолёты. Это был один из самых недорогих экспериментов и он дал результаты, которые немного отличались от расчётных. Об этом можно убедиться прочитав статью в Википедии https://ru.wikipedia.org/wiki/Эксперимент_Хафеле_—_Китинга.
Но сегодня есть Международная космическая станция орбитальная скорость которой 7,7 км/сек. Казалось бы, можно провести более точный эксперимент? Можно изучить влияние скорости на живые организмы? Можно. Но я не слышал о таких намерениях.
Ну а если бы результаты были точны, то что бы они показывали? Показания часов могут отклоняться и по другим причинам. Например - сопротивление воздуха. Ведь оно замедляет скорость, причём пропорционально её возрастанию. Можно постулировать что сопротивления воздуха нет, а замедление списать на время? Можно. И расчёты будут сходиться. Но что нам это даст?Наука должна стремиться к большему пониманию природных явлений. А расчёты должны в этом только помогать. Конечно же, возможности науки тоже не безграничны. Но я совершенно не согласен с тем, что наука не должна отвечать на вопрос как все работает на самом деле. Если идти по этому пути, то можно закончить схоластикой. Причём, что касается времени, то эту проблему решить можно. Для этого только нужно отделить философские и метрологические понятия времени от физических.
vadimr
25.04.2024 15:26Результат эксперимента Хафеле — Китинга полностью соответствует расчётному с учётом расчётной погрешности.
МКС не то что ставит какой-то эксперимент, а она просто фактически эксплуатируется с учётом ОТО. Любой прибор точного времени на орбите должен иметь релятивистские поправки, чтобы сходиться с эталоном UTC(SU) в Москве или с эталоном UTC(USNO) в Вашингтоне.
Метрологическое понятие времени соответствует физическому для действующего этапа развития вселенной (когда материя имеет современный вид и существует цезий).
nin-jin
25.04.2024 15:26А вас не смущает, что эти эталоны в любой момент времени двигаются не просто с разными скоростями относительно каждого спутника, но ещё и с разным ускорением, но "релятивистская поправка" зашита константная одинаковая для всех спутников ещё до запуска на орбиту?
vedenin1980
25.04.2024 15:26Можно. Но я не слышал о таких намерениях.Вообще-то, без учёта поправок ОТО по замедлению времени все навигационные спутники и сама МКС не будут работать. Это уже давно тот факт, который мы постоянно используем в жизни.
Включили навигатор в смартфоне - показатели GPS дико бы врали без поправок на замедления времени.
А делать эксперименты именно на живых организмах - какой в этом смысл (учитывая, что на живые организмы влияет много других факторов куда более сильно)? Замедления времени действует на все атомы, молекулы и т.п. из чего и состоят живые организмы.
Pshir
25.04.2024 15:26Диаметр Земли измерили почти 2300 лет назад, однако споры о её шарообразности (эллипсоидальности) не утихают до сих пор.
Krakatit
25.04.2024 15:26Конечно же, учёные об этом не спорят. Спорят о плоской Земле несведущие люди, которые попали в капкан псевдонаучных мошенников. Но вопрос этот, на самом деле, серьёзен. Ведь подобные утверждения подразумевают то, что наука это сборник фальшивых знаний, а научное сообщество это сборище мошенников-недоумков. И то, что значительное количество людей в это верит, не может не настораживать. С этим нужно бороться.
vadimr
25.04.2024 15:26Ну тут такое дело. В отношении формы Земли всё просто, так как элементарно проверяемо. А вот что касается, например, озоновой дыры, глобального потепления или расовых особенностей – мошенников-недоумков (а точнее, карьеристов) в научном сообществе хватает. Так что в целом репутация научного сообщества не очень-то безупречна.
GregyGreg
25.04.2024 15:26Так понимаю у автора это попытка понять теорию Эйнштейна? Что-то подобное пытался объяснить Нолан в своём фильме
Kealon
25.04.2024 15:26Знаете почему вы не можете доходчиво обьяснить?
Вы пытаетесь показать что-то используя матаппарат преобразований Лоренца втёмную. «Сиди и считай» самый плохой подход.
andy_p
Ускорение относительно чего ? Без учета гравитации Галактики, ситуация получается симметричной.
Dudarion Автор
Ускорение абсолютно. Его можно измерить с помощью акселерометра
nin-jin
Удачи вам его измерить акселерометром в состоянии свободного падения.
yar3333
Вижу, вы идёте по пути Эйнштейна. Он как раз думал над похожим вопросом: эквивалентно ли ускорение, создаваемое двигателем ракеты и полем тяжести.
P.S. Акселерометр показывает относительные значения только с т.з. классической механики. В состоянии свободного падения с т.з. ОТО ускорения нет - вы движетесь прямолинейно и равномерно в кривом пространстве-времени.
DesertDragon
Так значит всё таки существует абсолютная система отсчета пространства-времени?
vadimr
В ускорениях – да. Это метрика пространства-времени. Любой может убедиться, что нас не расплющило огромным ускорением в лепёшку, поэтому огромного ускорения у нас нет в абсолютном смысле (в пределах применимости принципа эквивалентности, то есть без применения фантастического антиграва).
А когда начнёте интегрировать ускорения, чтобы получить скорости и далее координаты, в интегралах появятся произвольные константы, которые как раз и показывают, что абсолютной системы отсчёта скоростей и координат нет.
geher
Плющит ускорением в лепешку не потому, что ускорение само по себе, а потому, что ускорение это не мгновенно передается грузу (да и самому ускоряющемуся транспорту тоже). Если силой, вызывающей ускорение, воздействовать одновременно на все атомы транспорта и груза, плющить не будет Ускорение свободного падения вроде как вызывается гравитацией (которой, правда, вроде как нет, а есть одна лишь кривизна, но тем не менее), которая именно так и действует.
Так что ссылка на плющит/не плющит на самом деле понятнее ситуацию не делает.
Уж скорей бы запустили какого-нибудь близнеца куда-нибудь побыстрее с возврашением лет через 40 для наглядной демонстрации.
Denis_Chernyshev
Еще в 80-х запускали. С атомными часами было достаточно на самолете полетать, замедление зафиксировали.
geher
Реальные близнецы лет через 40 эксперимента были бы нагляднее.
nin-jin
Называть движение по минимуму потенциала полей прямолинейным - это что-то из Оруэла? А учитывая, что все тела двигаются исключительно по минимуму потенциала, то получается, что непрямолинейных и неравномерных движений вообще не существует?
Pshir
Во-первых, движения тел происходят не по минимуму потенциала, а по минимуму действия. Во-вторых, эта траектория называется геодезической, и она является обобщением прямой на случай искривлённого пространства.
nin-jin
Во-первых как ни называйте суть одна. Во-вторых, прямая является частным случаем геодезической кривой, а не наборот.
Pshir
То есть, потенциал и действие - это суть одна, а прямая и геодезическая - нет? Двойные стандарты вижу я.
michael_v89
Допустим, длина тела 1м. Оно движется прямолинейно со скоростью 1 м/с, то есть он проходит 1 корпус в секунду. То есть в этом пространстве его крайняя задняя граница за 1 секунду перемещается в положение, где была передняя граница. Если его наблюдаемая снаружи скорость каждую секунду увеличивается на 1 метр в секунду, то чтобы задняя граница всегда переходила в положении передней границы, его наблюдаемые размеры должны были бы тоже увеличиваться каждую секунду на 1 метр. А этого не наблюдается, значит пространство не искривляется. Каждую секунду между его начальным и конечным положением вмещается все больше и больше корпусов этого тела. Их можно поместить туда физически, значит физически тело проходит все большее и большее расстояние.
Также есть другой вопрос. Мы остановили падающее тело. Оно в этом кривом пространстве-времени покоится, движется прямолинейно, или движется с ускорением?
Antocyan
Вы в курсе, что размеры тела зависят от его скорости относительно наблюдателя? Поэтому если тело ускоряется, его размер непостоянен.
В период времени, когда движущееся тело мы остановили, оно испытывает ускорение. И кстати, если тело потом удерживать неподвижно в поле гравитации (как человек стоит на поверхности Земли), это тело будет испытывать ровно то же, как если бы оно двигалось ускоренно вне поля гравитации (это и есть эквивалентность ОТО). То есть по абсолютным (а не относительным) данным, такое тело ускоряется, его акселерометр показыаает не 0.
michael_v89
В курсе, на скоростях, указанных в примере, наблюдаемое изменение длины крайне мало. А наблюдаемое изменение скорости нет.
Это утверждение не объясняет противоречие, на которое я указал.
То есть вы говорите, что снаружи тело наблюдается как неподвижное, но в искривленном пространстве оно движется с ускорением, так? Значит его положение в этом пространстве меняется. Из этого следует, что гравитация не просто искривляет исходное пространство, как изначально утверждалось, а еще и двигает его вдоль тела, причем с ускорением. А ускорение означает, что есть сила, а не просто искривление.
Исходный комментарий был о том, что ускорение свободного падения нельзя измерить акселерометром. Тут дело не в том, что гравитация искривляет пространство, а в том, что она действует на все молекулы акселерометра сразу (неважно каким образом). Точно так же нельзя измерить и притяжение постоянного магнита акселерометром из железных деталей. А с двигателем вне поля гравитации сначала двигаются только молекулы, ближние к двигателю, а другие за счет инерции смещаются относительно них.
Тут кстати еще один вопрос есть, а как железные детали падают на магнит. Он тоже искривляет пространство?)
nin-jin
Оно его выпрямляет:
Pshir
Ситуация принципиально не симметрична. Один из них спокойно сидел дома на диване, а второй управлял ракетными двигателями. И, чтобы ни делал близнец с ракетными двигателями, при следующей встрече с братом-домоседом он окажется моложе. Даже если он просто совершит пешую кругосветку по Земле, он окажется моложе. Даже если он выйдет на кухню за пивом и вернётся, он окажется моложе. Наличие Галактики в этой истории совершенно необязательно. Достаточно наличия дивана, кухни и пива в холодильнике.
andy_p
В этом вопрос и был. Если нет ни кухни ни пива ни дивана, и вообще ничего нет, то относительно чего мерить ускорение ?
vanxant
В простейшем случае у вас одна ось и грузик на двух пружинках:
| ~ * ~ |
Стенки это ваш прибор. Грузик напрямую его не касается, только через пружинки. В покое грузик держится по центру, в момент ускорения смещается в ту или иную сторону. Ни кухня, ни пиво, ни диван здесь не нужны (хотя и полезны)
Pshir
Если ничего нет, то вопрос не имеет смысла. Разлетающиеся близнецы никогда не встретятся.
Rychlik
Вот вот! Кажется автор статьи так полюбил свои диаграммы, что опять забыл про физику и ничего не сказал про увеличение массы при ускорении, которое является физической причиной замедления времени в движущейся системе. Бозоны Хиггса сидят на месте и ждут, когда кто-то ускорится (пойдёт за пивом). Тут же тормозят его (делают тяжелее) и он всё делает медленнее, чем его более лёгкий собрат, сидящий на диване))).
papa_inura
В СТО нет никаких бозонов. И нет никакого увеличения массы при ускорении. Масса по определению является мерой инертности в собственной системе координат тела.