Вопрос про световые часы

Сообщение №41091 от F1 10 ноября 2005 г. 15:12
Тема: Вопрос про световые часы

Здесь неоднократно отмечалось, что период световых часов (пучок света движется туда-обратно между плоскими параллельными зеркалами) будет увеличиваться при движении этих часов в среде распространения света, если использовать классический закон сложения скоростей. Совместно с лоренцевым сжатием базы этих часов и считая темп хода световых часов темпом времени, можно получить соотношения, точно совпадающие с соотношениями СТО.

Но у меня такой вопрос:
Если перейти в ИСО движущихся часов и оттуда наблюдать АСО с ее покоящимися часами (при этом измеряя время своими замедленными), то разве часы АСО не будут идти быстрее часов наблюдателя?
Но в соответствии с СТО "свои" часы всегда быстрее "чужих", даже если свои на самом деле движутся, а чужие - покоятся относительно АСО.
Возможно, я что-то упустил в выводах Василия101. Он эту проблему как-то решал.


Отклики на это сообщение:


> Но у меня такой вопрос:
> Если перейти в ИСО движущихся часов и оттуда наблюдать АСО с ее покоящимися часами (при этом измеряя время своими замедленными), то разве часы АСО не будут идти быстрее часов наблюдателя?

Будут идти быстрее, и кроме того, сигналы в одном направлении будут распространяться быстрее чем в другом.
Однако, здесь есть два момента, которые в корне все меняют.

Во первых, наблюдатель в системе движущихся часов не сможет зафиксировать ускорение часов эксперементально. Наоборот, если он попытается передавая и принимая серии световых импульсы измерить скорость покоящихся часов, то ему покажется что они идут медленне чем его часы а не быстрее. Это простая геометрия, можете сами посчитать. Дело в том, что наблюдатель наивно полагает, что свет движется с одинаковой скоростью C во всех направлениях.

Во вторых, одно дело просто представить что система отсчета движется, другое дело влезть в шкуру экспериментатора, сидящего в движущейся системе. Предполагается, что экспериментатор и сам состоит из световых импульсов он не может зафиксировать разные скорости движения света в разных направлениях. А раз не может, значит неодновременные события он будет воспринимать как одновременные и наоборот, а значит часы для него будут идти не так как вам показалось на первый взгляд.


>
> > Но у меня такой вопрос:
> > Если перейти в ИСО движущихся часов и оттуда наблюдать АСО с ее покоящимися часами (при этом измеряя время своими замедленными), то разве часы АСО не будут идти быстрее часов наблюдателя?

> Будут идти быстрее, и кроме того, сигналы в одном направлении будут распространяться быстрее чем в другом.
> Однако, здесь есть два момента, которые в корне все меняют.

> Во первых, наблюдатель в системе движущихся часов не сможет зафиксировать ускорение часов эксперементально. Наоборот, если он попытается передавая и принимая серии световых импульсы измерить скорость покоящихся часов, то ему покажется что они идут медленне чем его часы а не быстрее. Это простая геометрия, можете сами посчитать. Дело в том, что наблюдатель наивно полагает, что свет движется с одинаковой скоростью C во всех направлениях.

> Во вторых, одно дело просто представить что система отсчета движется, другое дело влезть в шкуру экспериментатора, сидящего в движущейся системе. Предполагается, что экспериментатор и сам состоит из световых импульсов он не может зафиксировать разные скорости движения света в разных направлениях. А раз не может, значит неодновременные события он будет воспринимать как одновременные и наоборот, а значит часы для него будут идти не так как вам показалось на первый взгляд.

Во-во. Все зависит от того, как синхронизованы удаленные часы.
Если по СТО ( скорость света туда равна скорости света обратно ) то
собственные часы всегда будут самыми быстрыми.
Если по теории Лоренца - самые быстрые часы и самые длинные палки в АСО.
Все из за того, что одновременность для удаленных объектов получается разная.
А ведь и показания удаленных часов и координаты удаленного конца палки -
"в данный момент"...



> Возможно, я что-то упустил в выводах Василия101. Он эту проблему как-то решал.

По существу Вы получили ответ правильный от Ignorant.
По форме мы вместе с Вами решили этот вопрос математически так, как Вам объяснил Ignorant.

Замедление часов АСО для наблюдателя получается из-за рассинхронизации часов в движущейся системе и способа измерения показаний движущихся и покоящихся часов.


Вообще-то ход наблюдаемых часов зависит от способа наблюдения и результат получается двояким.


> Вообще-то ход наблюдаемых часов зависит от способа наблюдения и результат получается двояким.

В этом случае какой то из способов наблюдения неверен.
Получение двоякого результата называется противоречием...



> Во-во. Все зависит от того, как синхронизованы удаленные часы.
> Если по СТО ( скорость света туда равна скорости света обратно ) то
> собственные часы всегда будут самыми быстрыми.
> Если по теории Лоренца - самые быстрые часы и самые длинные палки в АСО.
> Все из за того, что одновременность для удаленных объектов получается разная.
> А ведь и показания удаленных часов и координаты удаленного конца палки -
> "в данный момент"...

тоже совершенно согласен


> Замедление часов АСО для наблюдателя получается из-за рассинхронизации часов в движущейся системе и способа измерения показаний движущихся и покоящихся часов.

Таким образом, если я (наблюдатель) нахожусь в ИСО, и наблюдаю движущиеся относительно меня (но на самом деле неподвижные) часы АСО, то часы АСО идут быстрее моих, но все мои попытки ИЗМЕРИТЬ это убыстрение дают прямо противоположный результат - так что ли?
Не совсем понятно...

Пусть часы, это просто сверхстабильный высокочастотный генератор.
У меня есть свой генератор, и в АСО тоже такой-же, выдающий свой сигнал в виде радиосигнала.
Я при своем движении постоянно измеряю частоту этого генератора АСО, сравнивая ее с частотой собственного генератора.
Пусть технические возможности позволяют сделать очень высокочастотный генератор и измерять частоту с удивительной точностью.
(Например, использовать в качестве генератора лазер, а частотный сдвиг измерять по интерференционной картине)...
Измеренная мной частота генератора АСО в некоторый момент времени будет отличаться от моего эталона по двум причинам:
1) Эффект Допплера
2) Замедление моего эталона из-за моего движения в АСО.
Эффект Допплера я могу учесть, зная свою скорость относительно АСО.

Подчеркиваю: я описываю мысленный эксперимент, в котором точно знаю, что наблюдаемые мной часы находятся именно в АСО, а не где-нибудь!

Таким образом, частота принятого мной сигнала в любой момент времени (мгновенная частота) после компенсации допплеровского сдвига должна соответствовать темпу хода часов АСО при наблюдении из ИСО.
Так как изменится эта частота относительно моей - будет больше (в соответствии с теорией Лоренца), или меньше (в соответствии с СТО)?

Я говорю про мгновенную частоту принимаемого сигнала. Поэтому, вроде бы,
рассинхронизация здесь не при чем...

Так почему же частота передатчика АСО будет для меня меньше моей эталонной, если мой эталон замедлился из-за моего движения?
В чем тут фокус?



> Измеренная мной частота генератора АСО в некоторый момент времени будет отличаться от моего эталона по двум причинам:
> 1) Эффект Допплера
> 2) Замедление моего эталона из-за моего движения в АСО.
> Эффект Допплера я могу учесть, зная свою скорость относительно АСО.

СТО не говорит о той скорости которую вы непонятно откуда "знаете". СТО говорит о скорости, которую вы непосредственно наблюдаете.
Придумайте какой-нибудь способ как можно наблюдать сувою скорость и посчитайте - все состыкуется.


> Таким образом, если я (наблюдатель) нахожусь в ИСО, и наблюдаю движущиеся относительно меня (но на самом деле неподвижные) часы АСО, то часы АСО идут быстрее моих, но все мои попытки ИЗМЕРИТЬ это убыстрение дают прямо противоположный результат - так что ли?

Да, именно так. И Вы этот расчет проделывали вместе со мной. Тогда я Вас призывал не торопиться и анализировать результаты наглядным образом.
Потому что выводы нами полученные не отличаются от СТО, а способ вывода базируется на наглядных образах. Жаль, что Вы, как и сейчас, пытались все получить в готовом виде, что приводит к очень быстрому забыванию.
Как пришло, так и ушло. :))

> Пусть технические возможности позволяют сделать очень высокочастотный генератор и измерять частоту с удивительной точностью.

Это делается так: берем идеальные часы. Все. Механизм уже безразличен. Так мы и рассуждали раньше.

> Измеренная мной частота генератора АСО в некоторый момент времени будет отличаться от моего эталона по двум причинам:
> 1) Эффект Допплера
> 2) Замедление моего эталона из-за моего движения в АСО.
> Эффект Допплера я могу учесть, зная свою скорость относительно АСО.

> Подчеркиваю: я описываю мысленный эксперимент, в котором точно знаю, что наблюдаемые мной часы находятся именно в АСО, а не где-нибудь!

Вы с абсолютной точностью получите замедление АСОшных часов относительно Ваших ИСОшных по правилам СТО. :)
Вы не получите эффекта Доплера.

> Так как изменится эта частота относительно моей - будет больше (в соответствии с теорией Лоренца), или меньше (в соответствии с СТО)?

Указанные Вами изменения частоты у Лоренца и в СТО идентичны.

> Я говорю про мгновенную частоту принимаемого сигнала. Поэтому, вроде бы,
> рассинхронизация здесь не при чем...

> Так почему же частота передатчика АСО будет для меня меньше моей эталонной, если мой эталон замедлился из-за моего движения?
> В чем тут фокус?

Рассинхронизация "причем" всегда, везде, как Солнце. :)
Частота часов АСО для Вас будет меньше потому, что (ВНИМАНИЕ, Вы очень часто спрашиваете без анализа уже полученной информации) Ваши часы не синхронизированы, а Вы их считаете синхронизированными.




> > Так почему же частота передатчика АСО будет для меня меньше моей эталонной, если мой эталон замедлился из-за моего движения?
> > В чем тут фокус?

> Рассинхронизация "причем" всегда, везде, как Солнце. :)
> Частота часов АСО для Вас будет меньше потому, что (ВНИМАНИЕ, Вы очень часто спрашиваете без анализа уже полученной информации) Ваши часы не синхронизированы, а Вы их считаете синхронизированными.

Какая связь между синхронизацией часов и измерением частоты (темпа их хода)?
Ведь скорость хода и смещение "нуля" часов - это совершенно разные вещи!


> Какая связь между синхронизацией часов и измерением частоты (темпа их хода)?
> Ведь скорость хода и смещение "нуля" часов - это совершенно разные вещи!

Скорость_хода_часов=(Показания_часов_в_момент_t2 - Показания_часов_в_момент_t1 )/(t2-t1)
Показания удаленных движущихся часов в данный момент зависят от способа синхронизации
часов.


> > > В чем тут фокус?

> > Частота часов АСО для Вас будет меньше потому, что Ваши часы не синхронизированы, а Вы их считаете синхронизированными.

> Какая связь между синхронизацией часов и измерением частоты (темпа их хода)?
> Ведь скорость хода и смещение "нуля" часов - это совершенно разные вещи!

1. Вы ставите на ноль свои часы и Часы АСО в месте, где эти часы совпадают в пространстве. Так?
2. Вы через некоторый промежуток времени снимаете показания Часов АСО, т.е. тех же часов АСО, которые вы обнулили в пункте 1. В момент такого деяния, Часы АСО совпадают с некоторыми часами в Вашей ИСО, и Вы снимаете показания и совпадающих часов ИСО.
3. Сравниваете значения показаний часов и Часов.

4. На Часах будет t, на часах ИСО будет t'.

Вы видите, что процедура происходит в разных точках Вашей ИСО, и в одной точке АСО, где Вас нет? Видите.

Теперь вспоминаем, что Ваши синхронизированные часы (для определенности, синхронизированы в точке с t'=0 и очень медленно когда-то перенесены в точку второго снятия показаний часов - процедуры синхронизации сигналами и медленным переносом не отличаются между собой по нужным нам величинам - вспоминайте) перенесены назад по линии движения ИСО на некоторое расстояние х. Раз перенесены, то имели скорость абсолютную меньше V, поэтому шли во время переноса быстрее, чем оставшиеся на месте. Повторю, синхронизация светом или другим способом даст идентичную величину ухода вперед для указанных часов.

В момент второго снятия показаний часов и Часов, ушедшие вперед Ваши, т.е. ИСОшные часы, покажут (неправильно) больше единиц прошедшего времени, чем Часы АСО, которые шли (правильно) быстрее Ваших. За счет чего? Да, за счет рассинхронизации Ваших часов.
Тут все разжевано и возражать нечего.

А дальше идем к темпу хода.

Вы увидели (по радио Вам передали :) или Вы сверкнули лично ко вторым часам со скоростью большей V), что на Часах АСО натикало меньше времени, чем на Ваших "синхронизированных" и делаете вывод: Часы АСО идут медленнее Ваших, т.е. с меньшей частотой бьется их АСОшное сердце!

Как показано, медленные часы, если они не синхронизированы (имеют сдвиг по началу отсчета, а в остальном идут идеально одинаково во всех точках ИСО) могут дать ложное представление о темпе хода "движущихся" часов, хотя движутся они сами реально.

Так что фокус состоит именно в рассинхронизации часов ИСО, как Вы обрисовали мысленный опыт с собственным абсолютным движением.
Второй фокус состоит в невозможности определения абсолютного собственного движения ИСО при современных знаниях.



> > Вообще-то ход наблюдаемых часов зависит от способа наблюдения и результат получается двояким.

> В этом случае какой то из способов наблюдения неверен.
> Получение двоякого результата называется противоречием...
>
В данном случае имеет место ошибка наблюдения. Без знания абсолютной скорости эта ошибка не определяется в принципе.


Таким образом, Вы утверждаете, что измерение темпа хода движущихся часов возможно только с помощью двух разнесенных своих часов, я правильно понял?
А так как в ИСО свои разнесенные часы будут "на самом деле" рассинхронизированы, то получим кажущееся замедление темпа хода АСО-шных часов.
Но я не случайно перешел от часов к генераторам частоты.
Ведь формула для определения темпа хода часов, предоставленная Vallav:
" Скорость_хода_часов=(Показания_часов_в_момент_t2 - Показания_часов_в_момент_t1 )/(t2-t1)"

запишем ее так: W = (P2-P1)/(t2-t1)

Позволяет определить "мгновенную скорость хода" часов, если ее переписать в виде предела:

W = lim((P2-P1)/(t2-t1)) при (t2-t1)->0

или проще: W = dP/dt;

Так вот в чем вопрос - "пролезет" ли эта самая рассинхронизация через предел?


> Таким образом, Вы утверждаете, что измерение темпа хода движущихся часов возможно только с помощью двух разнесенных своих часов, я правильно понял?

Правильно, если хотите получить правильный ответ. :)

Но можно еще и неправильно: наблюдаем, сидя у одних своих часов, показания многих проходящих. Тогда Вы увидите учащенное биение движущихся мимо Вас часов, если будете считать их синхронизированными в движущейся системе (не забываем, что движущиеся относительно Вас часы, покоятся на самом деле).
В этом случае Вы способны увидеть рассинхронизацию всех своих часов вдоль линии движения. Способны видеть разную по модулю скорость любого процесса в своей системе вдоль линии движения. Способны определить собственное движение. Способны определить покой АСО!!!

Вам достаточно какого мажора? :)

> А так как в ИСО свои разнесенные часы будут "на самом деле" рассинхронизированы, то получим кажущееся замедление темпа хода АСО-шных часов.

Да.

> Но я не случайно перешел от часов к генераторам частоты.

Не случайно, но как не перетасовывай карты, их, без шулерства, остается столько сколько и было.
Генераторы частоты - это те же часы, как и любой периодический процесс, но мы и рассматриваем часы как идеальный периодический процесс с равномерной генерацией частоты.

> Ведь формула для определения темпа хода часов, предоставленная Vallav:
> или проще: W = dP/dt;
...
> Так вот в чем вопрос - "пролезет" ли эта самая рассинхронизация через предел?

Все остальное - не наглядное, к Vallav-у. Он большой мастер по затуманиванию простых явлений, и по прояснению сложных.



> запишем ее так: W = (P2-P1)/(t2-t1)

> Позволяет определить "мгновенную скорость хода" часов, если ее переписать в виде предела:

> W = lim((P2-P1)/(t2-t1)) при (t2-t1)->0
>
> или проще: W = dP/dt;

> Так вот в чем вопрос - "пролезет" ли эта самая рассинхронизация через предел?

Это не рассинхронизация. Это измерения по синхронизованным часам ( но синхро-
низованным по разному )
Через предел пролезет, так как, если dP/dt не зависит от t, то
dP/dt=(P2-P1)/(t2-t1).


41113: Но все-же, в чем тут фокус? F1 11 ноября 13:51
"Эффект Допплера я могу учесть, зная свою скорость относительно АСО."

Оригинально!!! А откуда Вы знаете свою скорость относительно АСО?
Это как раз скорость, узнаётся по эффекту Доплера!
Как, например узнаётся скорость Галактик?
Милицейские радары показывают скорость автомобиля.
На самолётах, вертолётах - доплеровские приборы.
Для разминки мозгов (если они у Вас есть),
читайте здесь
и здесь


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100