Краткий комментарий критерия одновременности разноместных событий, сводящий к единой позиции явления, считающиеся, на сегодняшний день, никак не связанными друг с другом.
1. Преамбула 2. Введение критерия одновременности 3. Расчетная часть 4. Выводы 5. Литература
p.s. ...в разделах темы жирным шрифтом выделен текст для редактора формул отсутствующий на настоящем форуме.
Вывод об относительном характере разноместных событий: (x_1~ t_1) и (x_2~ t_2), где (x_2\not=x_1), базируется на априорном представлении [1][2] об интервале времени (\Delta t=t_2-t_1), начало которого приходится на одну точку пространства (x_1), а его окончание на совершенно другую (x_2). При этом, отсутствуют какие-либо обоснования считать такое положение дел состоятельным, с физической точки зрения [3]. Поскольку совершенно игнорируется связь между точками начала и окончания интервала времени [4]. Речь идет о времени распространения сигнала между этими точками: t_c ={x_2-x_1\over c}[4][5] Сомнений не вызывает лишь процедура определения интервала времени, начало и окончание которого рассматривается между двумя последовательными событиями (x_1~ t_1) и (x_1~ t_3), происходящими строго в одной точке пространства (x_1) [6]. В противном случае возникает неопределенность в виде: t_2=t_1\to t'_2\not=t'_1~ означает~ \begin{cases} в~зависимости~от~ параметров~ИСО\\либо~t'_2>t'_1\\ либо~ t'_2<t'_1\end{cases} В зависимости от параметров ИСО, предшествующее и последующее события обретают способность (в разных движущихся ИСО) меняться своими местами. И чтобы, с учетом этого обстоятельства, судить об одновременности событий в разных точках Инерциальной Системы Отсчета (ИСО), необходимо ввести в рассмотрение строгое математическое определение критерия одновременности разноместных событий в СТО.
С этой целью сопоставим времени распространения сигнала между разноместными точками (t_c) и интервал времени в точке (x_1): \Delta t=t_3-t_1 Где t_3 – есть время поступления в точку x_1 сигнала о свершении события в точке x_2: t_3= t_2+ t_c = t_2+ {x_2-x_1\over c} В том случае…
1)…если окажется, что: t_3-t_1>{x_2-x_1\over c}, то это будет означать: t_2>t_1 Т.е. событие в точке (x_2) произошло позже события в точке (x_1)
2)…если окажется, что: t_3-t_1<{x_2-x_1\over c}, то это будет означать: t_2<t_1 Событие в точке (x_2) произошло ранее события в точке (x_1)
3) И только в случае: t_3-t_1={x_2-x_1\over c} \to t_2=t_1 Позволено будет судить об одновременности (t_2=t_1) двух разноместных событий в ИСО, как о математически обоснованном факте.
Поскольку, время прихода сигнала о событии (x_2~t_2) в точку x_1: (само по себе есть событие (x_1~t_3=t_2+{x_2-x_1\over c})), которое совпадет с окончанием интервала: \Delta t=t_3-t_1= t_2+{x_2-x_1\over c}-t_1 И только при \Delta t= {x_2-x_1\over c} выполняется условие: t_1=t_2
Итак, в ИСО K, имеем три события: (x_1~t_1), (x_2~t_2) и (x_1~t_3), связанные между собою критерием одновременности в точках x_1\not=x_2~~ t_2= t_1~~ t_3= t_2+ {x_2-x_1\over c}: t_3- t_1= {x_2-x_1\over c} Применяем к этому критерию обратные преобразования Лоренца: t_3={t’_3+{v\over c^2}\cdot x’_1\over \sqrt{1-{v^2\over c^2}}}\\ t_1={t’_1+{v\over c^2}\cdot x’_1\over \sqrt{1-{v^2\over c^2}}}\\ x_2={x’_2+v\cdot t’_1\over \sqrt{1-{v^2\over c^2} }}\\ x_1={x’_1+v\cdot t’_1\over \sqrt{1-{v^2\over c^2}} }
Подставляет, сокращаем и получаем: c\cdot (t’_3+{v\over c^2}\cdot x’_1 - t’_1-{v\over c^2}\cdot x’_1)= x’_2+v\cdot t’_1- x’_1-v\cdot t’_1 Еще раз сокращаем: t’_3- t’_1= {x’_2-x’_1\over c}
Что является критерием одновременности рассматриваемых нами событий уже в ИСО K’ , в силу того, что критерий одновременности оказался инвариантен по отношению к преобразованиям Лоренца.
Произвольные разноместные, но одновременные события (x_1~ t_1) и (x_2~ t_2= t_1) в ИСО K, будут являться так же разноместными, но одновременными событиями (x’_1~ t’_1) и (x’_2~ t’_2= t’_1) и в любой другой ИСО K’ Данное обстоятельство заставляет пересмотреть ряд общепризнанных на сегодняшний день положений [7][8][9] и, прежде всего, в физике высоких энергий [10], открывая, тем самым, возможность рассматривать Ядерное и Слабое взаимодействия в качестве "двух сторон одной медали". Другим, не менее важным выводом, является уточнение космологического закона Хаббла.
[1] Эйнштейн А. О специальной и общей теории относительности. // Физика и реальность. — М., Наука, 1965. — с. 167—235 [2] А. Эйнштейн Как создавалась теория относительности // Эйнштейновский сборник, 1980—1981. — М., Наука, 1985. — с. 5-9 [3] В. П. Визгин, И. Ю. Кобзарев, Б. Е. Явелов Научное творчество и жизнь Альберта Эйнштейна // Эйнштейновский сборник, 1984—1985. — М., Наука, 1988. — с. 316—330 [4] В. Паули Теория относительности, М., «Наука», 1983, с. 210—211. [5] Бом Д. Специальная теория относительности — М., Мир, 1967. — С. 187. [6] Франкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности: исторические очерки. — М.: Наука, 1968. — 332 с. — С. 235. [7] Синг Дж. Л. Общая теория относительности. — М.: Иностранная литература, 1963. 432 с. [8] Фок В. А. Теория пространства, времени и тяготения. — М.: ГИТТЛ, 1955. 504 с. [9] Бичак И., Руденко В. Н. Гравитационные волны в ОТО и проблема их обнаружения. — М.: Изд-во МГУ, 1987. — 264 с. [10] В. Паули Нарушение зеркальной симметрии в законах атомной физики // Теоретическая физика 20 века. Памяти Вольфганга Паули. — М., ИЛ, 1962. — c. 383
Как известно, одновременность двух событий (\(t_1\)) и (\(t_2\)) определяется интервалом времени между ними. Вопрос лишь в том, как правильно измерить этот интервал для событий, разнесенных в пространстве.
Вариант №1 Будем напрямую оценивать разность времени двух событий в разных точках пространства, без учета расстояния между этими точками. И тогда в расчетах нам предлагается исходить из классического выражения, не учитывающего фактор времени, связывающий эти точки. По сути, это будет интервал времени, начало и окончание которого находятся в совершенно разных местах. К примеру, интервал времени, начинающийся у забора и заканчивающийся в соседней галактике: \(\Delta t = t_2 - t_1 = 0\)
Вариант №2 Примем во внимание расстояния между этими точками, в которых совершаются наши события, как фактор времени: \(t_3 = t_2 + {x_2 - x_1 \over c}\) – необходимый для связи между точками (\(x_1\)) и (\(x_2\)). И тогда мы получим интервал времени в одной точке, как разность между временем события и этой точке и временем поступления в эту же самую точку сигнала о событии в другой: \(\Delta t = t_3 - t_1 = {x_2 - x_1\over c} \)
Преобразования Лоренца, переводящие координаты в другую инерциальную систему отсчета, проводимые по двум предложенным вариантам начальных условий (определяющих одновременность разноместных событий), дают два, взаимоисключающих друг друга, решения. В первом случае получается вывод об относительном характере одновременности, во втором – о ее абсолютном характере.
Остается дело за малым: сделать правильный выбор начальных условий.
Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie и рекомендательные технологии.
Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием
порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie и рекомендательных технологий на вашем устройстве.
Подробнее
