Ефектът забавяне на времето и скъсяване на дължините

Специалната теория на относителността прогнозира парадоксални и противоречащи на интуитивните ни представи за света ефекти, които се появяват, при скорости, близки до скоростта на светлината.По силата на принципа на относителността, действащ в инерциални системи K и K’ , за наблюдател от K едно явление, ставащо в K’, изглежда точно така, както наблюдател от K’ би виждал същото явление в K, ако условията на опита са напълно еднакви. Това е много важно за разбирането на следващите явления, които изглеждат на пръв поглед парадоксални. Алберт АйнщайнИлюстрацията е на филипинския сюрреалист Norvz Austria

Релативистично свиване на дължините. Лоренцово скъсяване

Едно от най-специфичните явления, свързани със Специалната теория на относителността (СТО) на Айнщайн е, че линейният размер на едно движещо се тяло спрямо друга отправна система, се скъсява по направление на движението.Този ефект се нарича Лоренцово скъсяване.

Ефектът е значителен, само ако скоростта на обекта по отношение на наблюдателя е сравнима със скоростта на светлината.

Скъсяването на кораба е почти незабележимо дори при 20% от скоростта на светлината и не е голямо дори при 59%. Релативистичните ефекти се усещат, когато скоростта на обекта е много близо до скоростта на светлината. Забележете, че височината на космическия кораб не се променя, а само дължината му.
v=0.00 v=0.20 v=0.40 v=0.59 v=0.79 v=0.99

Как се променя корабът Enterprise в зависимост от скоростта му, която е представена като част от скоростта на светлината.

Илюстрация: faculty.wcas.northwestern.edu

Да изведем формулата

Стойността на Лоренцовото скъсяване може лесно и точно да се намери:

Нека имаме две пръчки, свързани неподвижно едната с инерциална система K , другата с инерциална система K’, успоредно на оста x.

Нека K’ се движи равномерно и праволинейно със скорост  v  , успоредно на оста x на другата инерциална система K. Спрямо собствената система координатите на прътите са неизменни ( x1 и x2 спрямо K, а x1 и x2 спрямо K’), но как стои въпроса, ако ги измерим спрямо другата координатна система?

  • дължината на пръта в K’, мерена от K

Нека в момент t от неподвижната инерциална система K, измерим пръчката, лежаща в движещата се инерциална система K’, чийто координати x1 и x2 са постоянни спрямо K’.

Тогава формулите за Лоренцовите преобразувания. ни дават възможност да напишем равенствата::

Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц и Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц
Трябва да ви припомня, че ако в момент t сме измерили едновременно x1 и x2 спрямо K, то това няма да е едновременно спрямо K’., т.е t1 и t2 са неизвестни и задължително разновременни, както се уверихме в Относителност на едновременността. Алберт Айнщайн

Тъй като са успоредни осите x на двете инерциални системи, може да изведем дължината L’0 = x’2 – x’1 и L = x2 – x1 , то:

Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц или Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц

Понеже v/c < 1, то L0 > L. Дължината L0, измерена в система, свързана неподвижно с пръчката , се нарича собствена дължина и е най-голямата дължина, която може да се измери, във всяка друга система, спрямо която пръчката не е в покой, тя ще е по-къса.

Нека се убедим в равноправието на системите според принципа на относителността:

  • дължината на пръта в K, мерена от K’

Да разгледаме дължината на пръчката, лежаща в неподвижната инерциална система K, като я измерим от движещата се инерциална система K’. За x2 и x1 имаме:

Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц и Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц
Заради едновременното измерване от K’., t1‘ = t2и тъй като L0 = x’2 – x’1 и L = x2 – x1 , то:

Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц или Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц

Формулите са идентични, тоест , за наблюдател от K дължините на обекти в K’, ще бъдат точно толкова съкратени, както за наблюдател от K’ дължините в K.

Алберт Айнщайн
Ако въведем коефициента (фактора) на Лоренц: Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц , можем да запишем
L=L0/ γ или L0=L.γ
(с увеличаване на скоростта v, коефициентът на Лоренц γ расте, а дължината L се свива)
Отправна система “Земя” Отправна система “Enterprise”

Да не забравяме, че скъсяването на дължините не е свързано с никакви механични деформации, а е по-скоро като зрителното възприемане. Ако един влак преминава покрай вас обикновено за 2 минути, ако увеличи скоростта си двойно, би преминал за 1 минута.

Кой е точния ъгъл, под който се вижда дървото?

Зависимостта на размера от избора на отправна система може да ви се струва лишена от здрав смисъл и противоречаща на опита ни, но това не е точно така, ако погледнем на измеренията на телата от една по-обща гледна точка.

Нека ви попитам: “кой е точния ъгъл, под който се вижда дървото α1 или α2?”.Въпросът е безсмислен, ако не се укаже от коя точка е измерен ъгъл. По същия начин е безсмислено да се каже, че “някакво тяло има еди какъв си размер”, без непременно да се каже и спрямо коя отправна система е толкова. Алберт Айнщайн

Ефектът забавяне на времето

Друг интересен ефект-следствие на специалната теория на относителността е ефектът на забавяне на времето или казано просто: часовникът, движещ се спрямо наблюдателя, върви спрямо него по-бавно, отколкото часовникът на ръката на наблюдателя.

Формулата

С колко точно се забавя времето може да получим от формулите за Лоренцовите преобразувания:

Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц, където

  • Δt’ – времето между две събития на движещ се обект от гледна точка на наблюдател в покой;
  • Δt - времето между две събития на движещ се обект от гледна точка на наблюдател, движещ се с обекта;
  • v – относителната скорост на обекта
  • c – скоростта на светлината във вакуум.

Ако v = c , то Δt’ → ∞ или за частици, движещи се със скоростта на светлината, времето е спряло.

Собствено време

Интервалът от време между две събития измерен в отправна система, спрямо която събитията се извършват в една и съща точка, се нарича собствено време.

Светлинни часовници

Да си представим един светлинен часовник, който се състои от две огледала и светлинен лъч, който се отразява периодично помежду им. Светлинният часовник ще отмерва времето като се отбелязва всеки път, когато светлинният импулс стига обратно до долното огледало, както е показано вдясно. Има двама наблюдатели, единият в отправна система K, а другия в отправна система K’ и двамата със светлинни часовници, които са в покой един спрямо друг. Двете огледала са разделени на разстояние L, което светлинният импулс изминава за време Δt0 = L/c .

Нека сега отправна система K’ да се движи със скорост  v  спрямо неподвижната отправна система K, в посока, перпендикулярна на траекторията на светлинния импулс.

Според наблюдател в K’, часовникът му ще върви със същата скорост както, когато беше неподвижен.

Но за наблюдател от неподвижната отправна система K , времето, за което светлинният импулс изминава от огледало до огледало в подвижната отправна система K’ ще бъде по-дълго или часовникът в нея ще работи по-бавно.

Светлинният импулс преминава спрмо неподвижната отправна система K разстоянието между огледалото поо хипотенузата на триъгълник с катети L = cΔt0 и vΔt. Импулсът се движи със същата скорост c, както в неподвижната отправна система K.

Ако използваме теоремата на Питагор: (cΔt0)2 = (cΔt0)2 + (vΔt)2 и ако изведем Δt, ще получим същата формула за забавянето на времето. А според нея, ако една система се движи със скоростта на светлината, времето в нея ще е спряло. А най-бързо ще тече времето в собствената ви система, наречено “собствено време”.

Равноправието на системите. Гледната точка на другия

Ако се замислим, спрямо отправна система K’, другата (неподвижната) отправна система K се отдалечава със скорост v и следователно за наблюдател в K’, часовник в K пък ще изостава. Има ли тук парадокс? Според принципа на относителността, двамата наблюдатели са равноправни и няма противоречие.

Едно просто геометрично обяснение

Имаме две коли, A и B, които тръгват от една и съща точка и с една и съща скорост в леко различни посоки. Може да изберете от чия гледна точка ще наблюдавате – спрямо автомобил A или спрямо BХоризонталните линии представят напредването на двата автомобила по отношение на този автомобил, който сте избрали (A или B). Той винаги изглежда по-бърз, а другият автомобил, по-бавен спрямо избрания.Ако заменим колите с часовници и вместо да изчертаем две пространствени измерения, да приемем вертикалната ос за време, а хоризонталната за пространство. Ако изберем гледна точка A, ще видим, че часовник A се движи нагоре, т.е. той се движи във времето, но не и в пространството. В тази схема, часовник A се счита в състояние на покой. Часовник B се движи надясно и нагоре с постоянна скорост и изостава от времето на A. От гледна точка на A,  часовникът B тиктака по-бавно. Ако изберем гледна точка B, ролите се разменят, според B, A напредва по-бавно, времето в A тече по-бавно. Анимацията е на  Janus58 с добавени функционалности от bgchaos

Темпът на времето е относителен и ако заявим: “часът е еди колко си”, трябва непременно да кажем и спрямо коя отправна система е толкова по аналогията, за която говорих по-рано за ъгъла, под който се вижда някакъв обект

Парадокс на близнаците

Парадоксът на близнаците се състои в следния мисловен експеримент: Представете си, че един от двама близнаци се отправя на дълго пътешествие с космически кораб с изключително висока скорост. След 5 години, стига целта си и се връща обратно. По този начин общата продължителност на пътуването е 10 години. Като се прибрал в къщи, астронавтът разбрал, че останалият на Земята близнак е остарял с , да речем, 50 години. На Земята са изминали 50 години, астронавтът е отсъствал 50 години, но за него пътуването е било само 10 години.

Алберт Айнщайн

Ако приложим първия постулат на Айнщайн за равенството на инерционните отправни системи, то можем да приемем, че космическия кораб е бил неподвижен, а Земята се е отдалечавала от него със скорост почти равна на скоростта на светлината, а после се е върнала при ракетата. Тогава космонавтът би трябвало да е остарял, а останалият на Земята близнак – по-млад. В това се състои парадокса.

Първо обяснение – звездолетът не е инерциална система

Самият факт, че близнакът-астронавт минава от една инерциална координатна система в друга, въвежда асиметрия в пространствено-времевите условия за двамата близнаци.Равноправието на инерционните отправни системи важи само за инерционните отправни системи. Това са такива отправни системи, които са свързани с тела, които се движат равномерно и праволинейно или са в покой и не са подложени на ускорения.

Равномерното и праволинейно движение е относително и за него е невъзможно да се установи с опити за две тела, които се движат по този начин едно спрямо друго, кое от от тях се движи и кое именно е в покой. Но за разлика от това, състоянието на ускорение не е относително и се установява от експеримент, усеща се лесно и в градския транспорт – при тръгване, спиране и завои.

Много автори спират до тук: Системата на звездолета не е инерциална и е неравноправна със системата на домошара на Земята – тук не важат постулатите на СТО, а на ОТО, където трябва да се въведе гравитацията, ускорението и нещата стават по-сложни.

Но бихме могли да обясним парадокса и по по-лесен начин

Геометрична интерпретация

Нека да пренебрегнем времето за ускорение, все едно че “мигновено” се постига необходимата скорост. Космическият кораб B лети с постоянна скорост v спрямо Земята до, да речем, Алфа Центавър, мигновено спира, обръща се и отново достига същата скорост, но в противоположна посока.и се връща на Земята.

От гледната точка на A, това изглежда така: B излита, обръща се и след това се връща като приемаме, че скоростта на B съвпада с тази на A в края. Когато се връща към A, ракетата B ще е назад с времето, по-малко време ще е минало за нея. След като се съберат, ще продължат заедно да се движат нагоре по диаграмата, като B се е на константно разстояние зад A .Да разгледаме сега B, който е в състояние на покой. По време на първият етап (до Алфа Центавър), А е назад във времето в сравнение с B. Когато B потегли от Алфа Центавър към Земята, в диаграмата се насочва към А (наляво), за да пресече времевата линия на A, трябва да се придвижва наляво по-бързо от A. Сега от гледната точка на неподвижната отправна система A, сега ракетата B напредва във времето много по-бавно от A, толкова, че след като се пресече с линията на A, ще бъде точно толкова зад нея, както когато събитието беше разглеждано от гледна точка на A. Така че е без значение коя отправна система ще смякаме, че е в покой – винаги ще получаваме същия резултат. Анимацията е на  Janus58 с добавени функционалности от bgchaos

Обяснение в рамките на СТО

Да предположим, че от Земята с постоянна честота се излъчва мощен лъч светлина в посока на ракетата и с този лъч се предава текущите показания на часовника на Земята. За опростяване на задачата, приемаме, че времето за ускорение е 0, скоростта на ракетата е близка до тази на светлината (за да се проявят ефектите на релативизма) и еднаква на отиване и връщане и така пътуването на може да се раздели на два симетрични етапа:

  • Първи етап – пътуване до Алфа Центавър

Ние сме в отправната система, свързана със звездолета и “виждаме”, че Земята се отдалечава от нас със скорост v, а светлинните сигнали летят към нас със скорост c. Така Земята и сигналът се движат в противоположни посоки.

Може да се изчисли колко време е минало в отправната система, свързана с ракетата, от момента на изпращане на сигнала до неговото приемане – време τ. Разстоянието S (между ракетата и Земята) е сумата от изминалия път за време τ на светлинния сигнал и на Земята:

Алберт Айнщайн

cτ + vτ = S 
τ = S/(c + v)

От гледна точка на ракетата B, часовникът на Земята “тиктака” по-рядко от часовника на ракетата и докато на ракетата е минало време τ, на Земята то ще е τ.γ (γ е коефициента на Лоренц като γ = √(1 – v2/c2). Текущото време на Земята е :

t = t0 + τγ = t0 + Sγ/(c + v)  

  • Втори етап – завръщането от Алфа Центавър към Земята

Сега Земята лети към нас (ракетата B) със скорост v, а. светлинният сигнал се движи в същото направление. Земята лети зад сигнала и само леко изостава зад сицнала ( v е близо до скоростта на светлината). Текущото разстояние от ракетата на Земята е отново S.

От гледна точка на ракетата, Земята е много далеч в момента, в който се излъчва сигнала, разстоянието до нея е значително по-голямо от S, както се вижда на схемата:Както при пътвия етап, получаваме текущото показание на часовника на Земята, но сега разстоянието S не е сумата, а разликата на изминатите пътища за време τ на светлинния сигнал и на Земята:

Алберт Айнщайн

cτ – vτ = S

τ = S/(c – v)

t = t0 + τγ = t0 + Sγ/(c – v)

Разликата в показанията на часовниците е:

Δt = Sγ/(c – v) – Sγ/(c + v) = Sγ(c + v – c + v)/(c – v)(c + v)

 = 2Svγ/(c2 – v2) =2S vγ/c2(1– v2/c2) =

Δt = 2Sv/γc2

При v → c, коефициентът на Лоренц γ → 0 . Ако приемем, че γ = 0.1 , а S е равно на една светлинна година, то тогава Δt ще е около 20 години, т.е.близнакът, останал на Земята, ще остарее с 20 г.

Вярна ли е специалната теория на относителността?

Теорията на относителността е логически непротиворечива теория. Това означава, че не може от изходните й положения да се изведе логически някакво твърдение заедно с отрицанието му. Така че много от т. н. парадокси като парадокса на близнаците са само привидни. Те възникват не заради логически несъответствия, а в резултат на неправилно прилагане на теорията.

Експериментите, в крайна сметка определят валидността на всяка физична теория.

Алберт АйнщайнИлюстрацията е на филипинския сюрреалист Norvz Austria

Специалната теория на относителността е в основата на цялта съвременни физика. Затова няма някакъв отделен експеримент, който да докаже Специалната теория на относителността. Целият набор от експериментални данни от физиката на високите енергии, ядрената физика, спектроскопията, астрофизиката, електродинамиката и други области на физиката са в съответствие с теорията на относителността. Например, в квантовата електродинамика, обединяваща специалната теория на относителността, квантовата теория и уравненията на Максуел, резултатите от експериментите съвпадат с теоретичните прогнози с разминаване по-малко от 10-9.

Всъщност, специалната теория на относителността е вече инженерна наука.

Нейните формули се използват при изчисляване на ускорители на елементарни частици. След обработката на огромни количества данни за сблъсъците на частици, движещи се с релативистични скорости , отклонения от теорията не са открити. Корекциите, налагани заради ефектите на СТО (намаляване на размерите и забавяне на времето) се използват в областта на спътниковата навигация -GPS. Специалната теория на относителността е в основата на ядрената енергетика и т.н.

Но нека да ви представя един христоматиен пример на ефекта забавяне на времето на Специалната теория на относителността

Мюоните живеят по-дълго

Един пример, който доказва ефекта на забавянето на времето, е 15-кратното увеличение на продължителността на живота на елементарните частици мюони (μ-мезони) Те се раждат, когато космическите лъчи достигнат горните слоеве на атмосферата на Земята, 207 пъти са по-тежки от електроните и носят отрицателен заряд.Мюоните летят към Земята със скорост 99,8% от скоростта на светлината. Тъй като тяхната продължителност на живота е само 2 микросекунди, даже при такава висока скорост, те би трябвало да се разпаднат след 600метра, преди да достигнат повърхността на Земята.

За нас, в неподвижната инерциална система (Земя), времето за живот на мюоните се увеличава 15 пъти, заради което, те съществуват 30 микросекунди и достигат до повърхността на Земята.

Алберт Айнщайн

Физици измерват забавянето на времето в лаборатория

Доскоро учените откриваха влиянието на промените в хода на времето в зависимост от скоростта на обекта само при наблюдение на космически частици или с атомни часовници, разположени в бързо движещи се спътници и самолети. Сега са в състояние да уловят тези явления и в лабораторни условия.

Алберт АйнщайнИлюстрация: Science

Наскоро експерти от Националния институт за стандарти и технологии (NIST) на базата на алуминиеви йони са създали най-точният атомен часовник в света. Той работи 40 пъти по-равномерно, отколкото цезиевите часовници, които са международен стандарт.

Ултрависоката точност на часовника (секунда на 3.7 милиарда години) се изпшолзва в експеримент, доказваш ефекта на забавянето на времето.

В този експеримент, учените използват два синхронизирани с оптичен кабел алуминиеви атомни часовници. В единият часовник алуминиевият йон е в покой, а в другия постоянно подскача вътре в капан със скорост 4 метра в секунда. Тази малка разлика в скоростите, генерира като малка разлика във времето, която, обаче, успяват да засекат като стойност от два такта на 10 квадрилиона “тиктакане”.

Тази разлика съответства на предсказаното от теорията на Айнщайн. Детайлите са изложени в статия в Science и пресрелийз на института.

Увеличаването на масата

Опитвайки се да се съвмести втория закон на Нютон със Специалната теория на относителността, Айнщайн открил друго следствие от теорията си: масата на едно тяло зависи от неговата скорост. Масата на движещо се тяло от гледна точка на “неподвижен” наблюдател е по-голяма в сравнение с масата на покой на същото тяло или масата, която тялото би имало в отправната система на наблюдателя.

Релативистичната маса се определя формулата: Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц или
m=m0. γ

Колкото скоростта на тялото е по-близка до скоростта на светлината, толкова по-голяма става маса му и ако тялото може да се движи със скоростта на светлината, масата му ще се увеличи до безкрайност. От това следва, че няма тяло с ненулева маса на покой (m0), което да се движи със скоростта на светлината, тъй като за това ще е нужна безкрайно голяма енергия.

Увеличаването на масата не означава , че се увеличава количеството
вещество, изграждащо тялото или че реално се увеличават неговите размери
. Това означава само, че нараства инертността на тялото, т.е. за да се измени скоростта на тялото ще е необходима по-голяма сила, отколкото
ако тялото е в покой с маса m0.
Масата на покой е винаги по-малка m > m0.

Релативистичен импулс

Ако една частица се движи със скорост v, то формулата на импулса според теорията на относителността ще е:

Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц

На графиката вдясно са представени класическият и
релативистичният импулс в зависимост от скоростта. Вижда се, че при малки скорости двете графики съвпадат, но при приближаване до скоростта на светлината, импулсът клонi към безкрайност.

За да може частица с ненулева маса да стигне скоростта на светлината, ще е необходима безкрайна енергия. Но значителни отклонения от класическия модел се проявяват само при скорости, близки до скоростта на светлината. Ако стойността на v е относително ниска, отклонението от класическата динамика са незначително – например, при скорост v = c / 4 относителната разлика между класическия и релативистичен импулс е само 3%.

Алберт АйнщайнГрафика-сравнение между релативистичния и нютоновия импулс при маса m = 1
Илюстрация wikipedia.

Енергията: E0 = m c2

Кинетичната енергия е работата, която трябва да извърши външна сила, за да се ускори тяло от покой до скорост v , но както видяхме по-рано масата е зависи от скоростта и не е константа. Така Айнщайн, след математически преобразувания, извежда формулата за кинетичната енергия на едно тяло, движещо се с релативистична скорост:

Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц

Когато скоростта v е много по-малка от скоростта на светлината c (v/c<<1), използвайки Нютоновия бином:

(1 – (v/c)2)1/2 = 1 + 1/2 (v/c)2 + … ≈ 1 + 1/2 (v/c)2

и получаваме:

EK≈m0.c2(1 + 1/2 (v/c)2)-m0c2

и формулата преминава във формулата за кинетична енергия от класическата механика: Ek=m0.v2/2

И така, при движение с релативистични скорости кинетичната енергия се изчислява като раз
лика от два члена.

Първият член е пълната енергия на релативистична частица с маса m, движеща се със скорост v или:

Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц

А вторият член е т.н. енергия на покой: Последици, произтичащи от трансформацията на Лоренц, знаменитата формула на Айнщайн, изразяваща връзката между енергията и масата.

Тази формула показва, че масата и енергията са еквивалентни, че масата е просто друга форма на енергия и по този начин законите за запазване на масата и енергията могат да се обединят в един общ закон.Тази формула става важна за измерването на масата на различни атомни ядра. С нея беше предсказано, че от ядрата на тежките атоми може да се освободи колосална ядрена енергия. Последствията от тази формула за живота през миналия век я превърна в една от най-известните формула в науката. Алберт Айнщайн5-метрова скулптура на уравнението E = mc² , построена през 2006 година в Германия

Източник:

Time Dilation, casa.colorado.edu
Относительность пространственных и временных интервалов
Идея относительности
Lorentzkontraktion, de.wikipedia
Парадокс близнецов, часть 1
Парадокс близнецов, Науколандия

Релятивистское замедление времени
Time dilation, pa.msu.edu
РЕЛАТИВИСТИЧНИ ЕФЕКТИ, ИМПУЛС И ЕНЕРГИЯ, лекция 35, Физически факултет, Софийски университет
Nature of Time Dilation and Length Contraction, sciforums.com
Теория относительности, lurkmore.to
Физики измерили замедление времени в лаборатории
Optical Clocks and Relativity, C. W. Chou*, D. B. Hume, T. Rosenband, D. J. Wineland

Прочети още ...

Теория на относителността и абсолютното

11 отговора към “Ефектът забавяне на времето и скъсяване на дължините”

  1. Стефан казва:

    Извинете ме, автора познава теорията на относителността, но не я разбира. Всеки който е заинтересован и се опитва да разбере СТО, неминуемо си задава въпроса, как могат взаимно да изостанат часовниците на двамата близнаци.Това се случи и с мен. Парадокса на близнаците много ме измъчваше.Това направо си беше проблем. Докато преди около 25 години не проведох един мислен опит,от който опит проблема с близнаците отпадна, парадокса вече не е парадокс. Обясненията, които съм чел са като първото обяснение което автора на темата ни дава. Това е вярно, но не става ясно, как точно се получава. Аз например бих поставил въпроса така: При едни и същи условия на ускорение, пътуващият брат близнак може да измине разстояние L, но може да измине 3L. Как така при едно и също ускорение, в първия случай, според пътуващия брат, другият е пораснал малко повече, а във втория случай направо е остарял? В графичното обяснение на парадокса, считам, че има грешка. Първо трябва да се знае, че брата който се ускорява е в неинерциална система само докато тръгва и спира. През останалото време, между тръгване и спиране, двамата са в относително движещисе инерциални системи, вместващи се в СТО. На графиката се вижда, как според B, часовникът на А се движи по-бързо, и то докато B пътува с постоянна скорост, след като вече се е ускорил. Но според СТО, всеки от наблюдателите трябва да отчете забавяне на часовника на другия, а не единият да отчете избързване на другия. Макар, че като краен резултат избързването е на лице. Но това означава че в момента на ускорение нещо се случва с часовниците, и тъй като приехме че ускорението е мигновено, то и часовниците мигновено ще си променят показанията. Как става това се разбира от опита, който аз мислено проведох. Тук не мога да го опиша, но ако някой се интересува, нека да ми пише на адрес: steff@dir.bg

  2. Vanya казва:

    “При едни и същи условия на ускорение, пътуващият брат близнак може да измине разстояние L, но може да измине 3L.Как така при едно и също ускорение, в първия случай, според пътуващия брат, другият е пораснал малко повече, а във втория случай направо е остарял?”

    В случая не виждам нищо за чудене: Изоставането във времето е в линейна връзка с разстоянието: Δt = 2Sv/γc^2
    Т.е. за 3L. ще бъде с 3Δt по-стар.

    Разкажете за Вашият мисловен елсперимент.

  3. Стефан казва:

    Ще ви включа в следният мислен опит:
    Представете си, че си пиете кафе в бара. Този бар обаче не е тук на земята, а се движи праволинейно с постоянна скорост-близка до скоростта на светлината . Вие, никога не сте били на земята. Така приемам, че за вас няма проблем да бъде спазен принципът на относителността спрямо земята. Аз обаче, когато минавате покрай земята, решавам да се кача на звездолета да се ускоря за нула време, и така да ви посетя. Ние с вас заедно можем да пием кафе, да си говорим, мога да ви докосна. При тая близост обаче, според вас се оказва че сме много различни. Вие сте наблюдател от ИОС, и за вас важи принципът на относителността. Ще видите как часовниците на земята отчитат времето по бавно. От моя гледна точка аз вече съм се ускорявал веднъж. Равноправието не важи за мен(“Равноправието важи само за инерциалните системи”). В такъв случай спрямо мен, часовниците на земята няма да изостават. Предполага се, че ще избързват, тъй като,когато се върна на земята ще се окаже че моят часовник е изостанал. И така ние двамата с вас общуваме, пък се оказва, че имаме различна гледна точка.
    Аз твърдя, че докато се возя на ИОС принципът на относителността важи и за мен.

  4. Пенчо Вълев казва:

    “Мюоните летят към Земята със скорост 99,8% от скоростта на светлината. Тъй като тяхната продължителност на живота е само 2 микросекунди…”

    Това как се измерва? Трудно ще намерите информация (релативистите зверски мълчат по този въпрос), но като я намерите, може да изпаднете в дълбоко отчаяние (ако сте била много влюбена в Айнщайн).

  5. […] от скоростта на наблюдателя спрямо обекта – Ефектът забавяне на времето и скъсяване на дължините. При наблюдение на такива явления, винаги трябва да се […]

  6. Galin Elezov казва:

    Времето зависи от гравитацията.. на нашата с атомен часовник до 16 знак след десетичната запетая се вижда как времето се изменя, спрямо трептението на земната повърхост. Земята е едно голямо кълбо, което пулсира и повърхността, която виждаме, потъва и изпъква с около 30 см, което дава амплитуда от около 60 см няколко пъти на ден. В Космоса например, където гравитацията е съвсем друга времето минава много по-бавно.

    • Бойко Иванов казва:

      Галине извинявай,мисля, че е обратно.Времето се забавя от високи скорости на движение близки до с и при обекти с голяма маса.Например черни дупки.Затова На земята то се разпространява по бавно отколкото в открития космос.Атомните часовници на навигационните спътници са коригирани в тази посока.

  7. Бойко Иванов казва:

    Въпрос
    Ако имаме звездолет от типа Ентерпрайз,не трябва ли да добавим и допълнително забавяне на времето? Моите разсъждения се базират на факта, че съгласно лоренцовите трансформации размерът на звездолета се скъсява/ заприличва на нова кооперация в България-плащаш за 100 квадратни метра,а обитаваш 75/ и поради това се изменя оптическата плътност на средата. А от физиката знаем, че светлината се разпространява с друга скорост в оптически по плътни среди, в тях самата константа с е по малка. От там разпространението на времевия сигнал в координатната система на Ентерпрайз ще е допълнително забавен и за дълъг период на времето на пътуване на звездолета ще доведе до допълнително забавяне на часовника отчитащ текущото време на хипотетична експедиция. :?: :razz:

  8. bobi казва:

    в тази теория има много взаимно противоречащи си твърдения и взаимно изключващи се. Или просто превода или обяснението не са добри. Първо когато имаме отправна система от два обекта, нямаме подвижен и неподвижен и двата са подвижни спрямо другия, ако това е вярно значи времето в тях ще тече по идентичен начин спрямо отсрещния наблюдател и когато близнаците се срещнат ще са на една възраст. Вероятно за да можем да приемем движещ се и недвижещ се обекти, трябва да признаем същесвуването на “Етер” иначе природата няма как да забере дали обекта е в покой или се движи.

  9. марков казва:

    Една елементарна проверка зя скъсяването на дължините показва, че такова скъсяване никога не е имало. Диск при висока скорост на въртени, би трябвало да изменя диаметъла си с увеличаването на скоростта на въртене при достатъчни скорости. Такова скъсяване абсолютно никога не е било забелязано независимо от виличината на скоростта на въртене на диска още в 1906г.. Айнщайн и Лоренц са абсолютни невежи балъци и научни курви неглиджосани.

  10. марков казва:

    Формулата за енергията не е на Айнщайн, а на Умов /известен с теоремата на Умов-Пойнтинг/ и е приблизително валидна за малки скорости на движение на материални тела.

Вашият коментар

Or

Вашият email адрес няма да бъде публикуван Задължителните полета са отбелязани с *

*


Можете да използвате тези HTML тагове и атрибути: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>