№08 август 2024

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Выбрать дату в календареВыбрать дату в календаре

Страницы: Пред. 1 ... 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 ... 275 След.
Как влияет гравитация на секундомер
Ветер Перемен молчит, поэтому буду отталкиваться от однозначного понимания во все времена «молчание - знак согласия»(с) :-), т.е предложенный мной образец...
[QUOTE]Костя пишет:
«Метр - это цепочка из 1 628 664 495 атомов цезия»[/QUOTE]
...примет участие в нашем разговоре про гравитацию и время.

Начинаю озвучивать следующую непонятную мне в рамках [B]современного научного представления[/B] ситуацию, а именно как наука понимает расстояние.
Как обычно (мысленный) эксперимент: всё та же многострадальная планетка Земля (шар с декларируемым наукой радиусом 6371000 метров и массой 5.9736х10^24кг), к центру земли с поверхности пробурена шахта (и, ради чистоты эксперимента, откачаем из нее воздух, т.е создадим вакуум). Цель эксперимента - замер глубины шахты, т.е её точное расстояние.

Делаем первый замер расстояния с точки зрения наблюдателя(1) находящегося вместе с измерительной аппаратурой на поверхности Земли, а зеркало отражающее луч света закрепляем в центре Земли (в глубине шахты):
[IMG]http://s009.radikal.ru/i308/1010/86/ffd3ba9412c9.gif[/IMG]
Есть ли какие сомнения, что луч света вернется к наблюдателю через = 390712010,551446 периодов излучения атома цезия-133 по атомным часам возле наблюдателя? Есть ли какие сомнения, что путь света «туда-сюда» это два «пути света поверхность-центр», т.е чтобы узнать глубину шахты надо фактический замер разделить на 2?
Если мы подсчитаем (а я подсчитал, можете проверить) то получим путь в 21,2513685050743 мсек, что согласно научному определению...
[QUOTE]из вики:
«Метр — это длина пути, проходимого светом в вакууме за (1 / 299 792 458) секунды.» [/QUOTE]
...получаем расстояние ровно 6371000 метров. Тем самым наблюдатель(1) может утверждать «экспериментом установлено, что расстояние шахты 6 371 000 метров».

Тогда сделаем второй замер, уже с точки зрения наблюдателя(2) находящегося вместе с измерительной аппаратурой в центре Земли, а зеркало отражающее луч света закрепляем на поверхности Земли (у основания шахты):
[IMG]http://s012.radikal.ru/i320/1010/12/62266dbbabcd.gif[/IMG]
И вот тут начинаются непонятки. С учетом того, что время в центре Земли течет медленнее (я использовал порядок «замедления времени» тот же что ранее...
[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
По порядку величины, наверное, это будут микросекунды,... [/QUOTE]
...был озвучен Ветром Перемен, т.е замедляется на 1 мкс), получается что свет пройдет свой путь туда-сюда уже за 390711619,839436 периодов излучения атома цезия-133 по атомным часам «подземного» наблюдателя(2). Тем самым, путь в один конец займет уже 21,2513472537058 мсек, а наблюдатель(2) может утверждать «экспериментом установлено, что расстояние шахты 6 370 993,629 метров».

Два наблюдателя померили одно и то же расстояние, но... разница в замерах составила почти 7 метров! Вот это мне совсем непонятно.
Получается что «наш (научный) удав, как хотим так и меряем», от хвоста до головы одно расстояние, а от головы до хвоста другое?
Здравый смысл подсказывает что так быть не может, расстояние всегда одно и тоже, с какого конца его не замеряй.
Ведь в этом легко убедиться, достаточно вместо луча света использовать достаточно длинную проволоку (ну, пусть будет проволока из цезия, как я предлагал выше образец-эталон метра), опустить её в шахту:
[IMG]http://s010.radikal.ru/i311/1010/d4/b687778c6a59.gif[/IMG]
Тогда, что для наблюдателя-1, что для наблюдателя-2, и для любого другого наблюдателя фактом будет «чтобы измерить глубину шахты потребовалась проволочка длиной 10 376 216 309 534 300 атомов Cs», т.е можно смело однозначно утверждать «экспериментом установлено, что расстояние шахты 6370996,8145 метров».
(я чисто для примера взял среднеарифметическую длину между замерами светом 1-го и 2-го наблюдателей).

Ветер Перемен, прошу на этом примере объяснить как определяется расстояние в рамках современных научных представлений.
Что я недопонимаю? Что мне мешает взглянуть на этот пример глазами современного научного работника?
(пред)Вижу два варианта Вашего ответа:
1. или «Очень просто - наблюдатель всегда говорит о собственном расстоянии»
2. или «Скорость света непостоянна и зависит от гравитации»

или еще есть какой вариант ответа способствующий моему пониманию в рамках современной научной точки зрения на расстояние?
Изменено: Костя - 31.10.2010 20:14:12
Как влияет гравитация на секундомер
[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
Очень просто - наблюдатель всегда говорит о собственном времени,... [/QUOTE]
Ветер, спасибо за разъяснение. В общих чертах я понял.
Мимоходом выскажу следующее наблюдение: понимание такой вещи как время в рамках современных научных представлений ни имеет ничего общего с пониманием остальной части общества (людей не занимающихся научной деятельностью). Это я не к тому что кто-то понимает правильно, а кто-то ошибается. Просто высказал что вижу.
Впрочем, как понимают время обыватели, мы здесь обсуждать не будем. Ограничимся в разговоре рамками чисто научного определения времени.
Вижу что с влиянием гравитации на секундомер мне ни как не разобраться пока не пойму современное научное представление такой вещи как расстояние (мера длины, протяженность). Прошу Вас, Ветер, помочь мне с этим.
Как мы знаем, эталоном одного [URL=http://ru.wikipedia.org/wiki/Metre]метра[/URL] до 1960г была палочка из платины, но её заменили на словесное определение «Метр — это длина пути, проходимого светом в вакууме за (1 / 299 792 458) секунды.»
Так как мы знаем, что одна [URL=http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D1%81]секунда[/URL] это интервал времени, равный 9 192 631 770 периодов излучения атома цезия-133, то можно смело переформулировать:
«Метр - это длина пути, проходимого светом в вакууме за 30,6633189884984 периодов излучения атома цезия-133».

Ранее мы выяснили факт, что под действием гравитации реальная длительность (визуально видно на осциллографе) одной и той же секунды разная (естественно, с точки зрения наблюдателя). Теперь я для себя хочу выяснить меняется ли под действием гравитации реальная длина одного метра, или не меняется (опять же, с точки зрения наблюдателя).

Так как мы разговариваем здесь чисто о гравитации и времени (не касаясь ни света, ни вообще движения), то... разрешите мне на время обсуждения (чисто чтобы мне было лучше понятно) ввести в разговор наглядный образец метра, а именно вернутся к действующему эталону до 1960г, вот только вместо металла платины я выберу металл цезий-133 (а кто нам мешает сделать проволоку из цезия?).
Поясню свою мысль:
[IMG]http://s013.radikal.ru/i325/1010/22/be2c237edb70.gif[/IMG]
тогда, дам свое определение метра:
«Метр - это цепочка из 1 628 664 495 атомов цезия»
(возможно я не совсем точно подсчитал количество атомов, но это не особо важно, а важно что мы определились с точным количеством атомов цезия-133 на длину в один метр, подобно как с секундой наука определилась с точным количеством периодов излучения атома цезия-133).
Тем самым, для начала дальнейшего обсуждения примем за факт:
1. Длина моего цезиевого эталона метра в точности равна длине платинового эталона образца 1960г (естественно на поверхности п.Земля).
2. Длина моего цезиевого эталона метра в точности равна длине пути, проходимого светом в вакууме за (1 / 299 792 458) секунды.

Собственно, мне для начала обсуждения хотелось бы получить от Вас, Ветер Перемен, согласие объяснять про современное научное представление о гравитации и времени на основе предложенного мной наглядного образца метра в виде палочки (проволоки) из цезия-133 и с точно известным количеством атомов на ДЛИНУ этой палочки (проволоки).
Изменено: Костя - 31.10.2010 13:13:38
Как влияет гравитация на секундомер
[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
Вращающееся тело будет увлекать инерциальные системы отсчета... [/QUOTE]
Спасибо за ответ.
Хотелось бы мне сказать «ответ понятен», но,... если честно, понял я лишь одно - движение влияет на гравитацию и, соответственно, влияет на промежуток времени между последовательными тиками атома цезия-133, но не на количество самих этих тиков. Однако, наглядно пояснить зависимость этого влияния «на промежуток времени между тиками» достаточно сложно даже на конкретном примере (шарообразное тело, r=6371км, масса = 5.9736х10^24кг).
Это я без претензий к Вам высказался. Видимо причина во мне, в недостатке у меня знаний. Надеюсь в ходе дальнейшего обсуждения получить эти знания и, соответственно, понять современную научную точку зрения на гравитацию и движение.
А пока предлагаю забыть всё связанное с движением и продолжить разговор чисто про гравитацию.

Прошу помочь мне разобраться в новой ситуации:
В ходе нашего обсуждения установлен факт принципиального отсутствия возможности для наблюдателя (=ученого изучающего мир) однозначности замера [B]длительности[/B] одного и того же промежутка времени.
Напомню: двое атомных часов которые являются для нас датчиками при изучении [какого-то] природного явления и наблюдатель за этими часами (=осциллограф, по сути это третьи часы как «развертка сек/дел» = время наблюдателя, или, точнее сказать «время в том месте, в котором находится наблюдатель»).
Как нам известно 1сек = 9 192 631 770 периодов (тиков) атома цезия-133
Как мы установили, наблюдатель наглядно видит и может подсчитать число периодов (тиков) атома цезия-133.
(для наглядного примера:  )
[IMG]http://s014.radikal.ru/i326/1010/45/76a4ddea72ce.gif[/IMG]
Мне непонятно следующее: как наблюдатель ответит на вопрос (другого человека, не наблюдателя, а просто любопытного) «так сколько же времени (сек, мс, мкс и т.п) длилось это явление (эксперимент, опыт, физический процесс или т.п)?».
Ведь по логике вещей, это могут быть три совершенно разных (разные числа!) ответа,...
1. она секунда считается по тикам Ч1
2. она секунда считается по тикам Ч2
3. она секунда считается по часам наблюдателя (которые в осциллографе).
...и выбор из них одного конкретного озвучиваемого ответа оставлен на субъективное решение наблюдателя. Не происходит ли из-за этого путаницы? Где объективность?
Хотелось бы понять как современное научное сообщество договорилось устранить эту неоднозначность. (в том что она устранена - я не сомневаюсь).

В пояснение своего вопроса приведу следующий пример:
Есть такое природное явление - [URL=http://www.astronet.ru/db/msg/1188563]пульсары (радиопульсары)[/URL]. Возьмем для примера пульсар PSR 1919+21 достаточно хорошо изученный наукой. Что о нем нам может сказать наука? Как минимум она нам говорит «период повторения импульсов пульсара PSR 1919+21 равен 1,33730110168±7х10^-11сек)». И я, как самый обычный обыватель, понимаю это однозначно «ага! значит период повторения импульсов соответствует 12 293 316 593 ±1 тикам атома цезия-133».
А так ли это на самом деле? Если бы у нашей науки был еще один радиотелескоп на Луне (где гравитация в 6 раз меньше), то ЭТОТ ЖЕ САМЫЙ период повторения импульсов пульсара PSR 1919+21 соответствовал бы уже 12 293 316 602 ±1 тикам атома цезия-133. А на телескопе в районе Юпитера (где гравитация больше) соответствовал бы уже 12 293 316 480 ±1 тикам атома цезия-133.
Но, что самое интересное - а скольким тикам атома цезия-133 соответствует это период времени непосредственно на поверхности этого пульсара PSR 1919+21?

Я конечно понимаю, что часы хоть на Луне, хоть на Юпитере, хоть везде во вселенной можно откалибровать по нашим земным (на поверхности п.Земля) часам. Но тогда мне интересно - а какое именно место и высоту над поверхностью нашей планеты принять за эталон?
(или такой эталон уже принят и место определенно?)
Как влияет гравитация на секундомер
[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
При этом и под землей, и на поверхности - это по-прежнему 9 192 631 770 периодов излучения одного атома цезий-133. Т.е. для наблюдателя на бесконечности при изменении продолжительности секунды меняется не число тиков, а их частота, промежуток времени между последовательными тиками, т.е. меняется именно мера длительности или скорости физических процессов. [/QUOTE]
Да, с этим я разобрался и совершенно согласен строить дальнейшее обсуждение именно на такой аксиоме.

[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
Мне кажется, рисовать столько картинок для получения ответа на вопрос не стоило.[/QUOTE]
Мне так легче понять. И еще, просьба, по возможности просто выбирайте предложенные мной варианты ответа, иначе излишняя информация и пояснения меня только запутывают.

И так, по последней ситуации:
[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
... в точке Ч2... время там будет идти медленнее, чем в точке Ч1.[/QUOTE]
...как я понял, Ваш ответ «в рамках современного научного представления это...
[QUOTE]Костя пишет:
2-й вариант ответа: относительно Ч1 длительность периода импульсов от Ч2 увеличится, т.е увидим:[/QUOTE]
[IMG]http://s013.radikal.ru/i325/1010/53/baa85ef1e108.gif[/IMG]
Будем считать что и с этой ситуацией разобрались. Лично мне так - всё понятно.

Далее предлагаю чуть-чуть коснутся вопроса влияния движения на гравитацию и, соответственно, на время.
И так, новая ситуация: Всё точно так же как в предыдущем случае, те же два массивных шарообразных тела рядом, те же атомные часы, но... мы раскрутили по оси А (см.рис.ниже) второе тело до максимально возможной скорости (ну типа пока оно на куски еще не стало разлетаться):
[IMG]http://s013.radikal.ru/i323/1010/01/4552caf2b759.gif[/IMG]
Обращаю внимание - теперь искомое (замеряемое осциллографом) значение ∆t я обозначил как «Y» (не как «Х» в предыдущем эксперименте, когда оба теле были неподвижны), потому что (возможно! для этого и спрашиваю) оно уже будет другое.
Собственно, сам...
вопрос: что покажет замер? x=y? x>y? x<y?


Ну, и чтобы вообще закончить с движением - последний эксперимент: всё то же, но раскрутим второе тело по оси Б (см.рис.ниже) точно до такой же скорости как и в предыдущем эксперименте:
[IMG]http://s016.radikal.ru/i334/1010/16/f6d857ea372c.gif[/IMG]
Обращаю внимание - теперь искомое (замеряемое осциллографом) значение ∆t я обозначил как «Z».
Всё тот же...
вопрос: что покажет замер? x=z? x>z? x<z?

И (в случае если ответы выше x≠y и x≠z) попрошу последний уточняющий ответ в рамках современного научного представления на...
вопрос: если сравнить между собой влияние вращения по осям, то... y=z? y>z? y<z?
Как влияет гравитация на секундомер
[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
По-разному будут идти, Костя. Это именно ответ в рамках современных научных представлений.[/QUOTE]
Значит вариант(1). Понятно.
Будем считать что с этой ситуацией разобрались.
Из обсуждения лично я для себя сделал два полезных заключения:
1. Одна секунда = [B]9 192 631 770[/B] периодов излучения одного атома цезий-133.
2. Длительность одной секунды - [B]под [/B]землей (в глубине), [B]на [/B]земле (поверхности) и [B]над [/B]землей (в высоте) - разная.

В продолжении разговора прошу помочь мне разобраться с другой ситуацией:
Подготовимся к эксперименту = всё та же планетка Земля, вот только забудем о том что она вращается, представим что она где-то в далеком космосе. Всё те же двое атомных часов используемых в качестве высокоточных генераторов. Однако разместим эти часы на диаметрально противоположных сторонах поверхности Земли и откалибруем на минимальную погрешность друг относительно друга:
[IMG]http://s009.radikal.ru/i310/1010/be/9b1677357b2a.gif[/IMG]

Далее проведем непосредственно эксперимент = для этого со стороны Ч2 и в непосредственной близости от них (ну, пусть буквально метры) разместим идентичное Земле тело (т.е обладающее таким же гравитационным потенциалом) и произведем замер изменения периода импульсов от Ч1 и Ч2 (как всегда - осциллограф чисто для наглядности).
Собственно, сам...
вопрос: что мы увидим при замере?

Как я понимаю:
1-й вариант ответа: ничего не изменится, т.е увидим:
[IMG]http://s012.radikal.ru/i321/1010/c3/79dab66ca560.gif[/IMG]

и есть
2-й вариант ответа: относительно Ч1 длительность периода импульсов от Ч2 увеличится, т.е увидим:
[IMG]http://s013.radikal.ru/i325/1010/53/baa85ef1e108.gif[/IMG]

(? или есть еще и 3-й вариант ответа: относительно Ч1 длительность периода импульсов от Ч2 уменьшится)


Хотелось бы узнать какой из один вариантов ответа соответствует современным научным представлениям.
Изменено: Костя - 28.10.2010 13:21:27
Как влияет гравитация на секундомер
Что-то я совсем запутался.  :cry:   :evil:
Прошу однозначно ответить мне какой из вариантов ответа есть «в рамках современных научных представлений» (т.е настоящая наука), а есть какой ответ лженаучный.

вопрос: что МЫ УВИДИМ ПРИ ЗАМЕРЕ?

Вариант(1) ответа от Ветра Перемен (если я ошибаюсь - прошу его поправить):
[IMG]http://s008.radikal.ru/i303/1010/34/3400b5405d7d.gif[/IMG]


Вариант(2) ответа от СИежика+Лохана (тоже если ошибаюсь - прошу поправить):
[QUOTE]СИёжик пишет:
Ответ: идут одинаково. разница может быть лишь на размер погрешности часов.[/QUOTE]
[QUOTE]Лохан пишет:
Хотя по теме я могу сказать как Лохан... "разница может быть лишь на размер погрешности часов". [/QUOTE]
[IMG]http://s013.radikal.ru/i324/1010/08/790e91d3b74b.gif[/IMG]
Как влияет гравитация на секундомер
[b]BETEP IIEPEMEH,[/b] спасибо за ответ, мне уже больше понятно с временем и центром Земли. Однако, хочу уточнить некоторые оставшиеся неясности:
1.
[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
Костя пишет:
1. Будет ли вообще при замере отличаться период Ч2 от периода эталонных (на поверхности Земли) Ч1?

Очевидно, будут, так как Ф( R ) в любом случае отличается от Ф(0). [/QUOTE]
Термин «очевидно» оставляет мне некую неоднозначность в понимании Вашего ответа. Прошу Вас уточнить в каком именно смысле Вы высказались, выберите один из двух предложенных вариантов:
«В соответствии с современным научным представлением...
вар1: ...замер ТОЧНО покажет что период Ч2 отличается от периода Ч1, т.е наука в этом уверена».
вар2: ...замер ВОЗМОЖНО покажет что период Ч2 отличается от периода Ч1, т.е наука в этом неуверенна».

2.
[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
Костя пишет:
2. Если такое отличие есть, то в какую сторону (больше/меньше) и (примерно!) на сколько (мсек?мкс?наносек?пикосек?) отличается одна СЕКУНДА (в центре Земли) от другой СЕКУНДЫ (на поверхности Земли).

...ход часов там будет самый медленный. ... По порядку величины, наверное, это будут микросекунды,... [/QUOTE]
т.е, как я понял одна секунда в центре Земли длится дольше как минимум на 1мкс чем секунда на поверхности. Тем самым, если на поверхности Земле пройдет 1 000 000 сек, то в центре Земли пройдет только 999 999 сек, и этот факт наглядно можно зафиксировать прибором просто тупо подсчитывая количество импульсов.
Тогда, в свете Вашего ответа и моего понимания, возьму на себя смелость сделать некоторые выводы:

1. Сейчас 2010г от р.х, если воспользоваться информацией из вики о [URL=http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%83%D1%82%D0%BA%D0%B8]сутках[/URL], получается что здесь, на поверхности Земли, этот промежуток времени прошло (2010лет х 365,25сутокВгод х 86400секВсутках) 63 430 776 000 сек, и в то же самое время этот же промежуток времени в центре Земли прошло лишь 63 430 712 569 (рассчитано: потеря одной сек на миллион сек), тем самым «где-то» потерялось 63 430 сек (или примерно 18,5часов) за пару тысячелетий.

2. Можно и по другому представить - с р.х до наших дней атом цезия-133 на поверхности Земли сделал (63430776000 х 9192631770) 5,83096х10^20 периодов излучения, а такой же атом цезия-133 в центре Земли сделал лишь (63430712569 х 9192631770) 5,83095х10^20 периодов излучения.

3. С учетом информации о [URL=http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D1%8F]древности планетки Земля[/URL] ~4 млр.лет, получается что «потерялось времени» примерно на 4 тыс лет, но при этом «за это время» количество оборотов планетки Земля вокруг Солнца представляет собой ОДНО И ТО ЖЕ число (т.е 4 млр. РАЗ).

Хотелось бы узнать со стороны современной научной точки зрения - я верные выводы сделал или ошибся. Если ошибся - буду признателен за указание где именно ошибся.
Изменено: Костя - 27.10.2010 17:14:12
Как влияет гравитация на секундомер
[b]BETEP IIEPEMEH,[/b] если честно - то о ГЛУБИНЕ погружения я хотел спросить позднее, а сейчас мне бы хотелось разобраться с ЦЕНТРОМ планетки Земля.
К сожалению пока ответа на свой вопрос я так и не получил.
Напоминаю, мне хочется узнать две вещи про время и центр Земли:
1. Будет ли вообще при замере отличаться период Ч2 от периода эталонных (на поверхности Земли) Ч1?
2. Если такое отличие есть, то в какую сторону (больше/меньше) и (примерно!) на сколько (мсек?мкс?наносек?пикосек?) отличается одна СЕКУНДА (в центре Земли) от другой СЕКУНДЫ (на поверхности Земли).
Изменено: Костя - 27.10.2010 13:28:45
Как влияет гравитация на секундомер
[QUOTE]СИёжик пишет:
этот вопрос уже обсуждался в разных интерпретациях. [/QUOTE]
буду признателен если Вы дадите конкретную ссылочку где обсуждался

[QUOTE]СИёжик пишет:
Ответ: идут одинаково. [/QUOTE]
Могу ли я быть уверен что этот ответ дан в рамках современных научных представлений?
(хотелось бы подтверждение от Ветра Перемен)
Как делаются открытия, Гениям, совершающим перевороты в науке, посвящается.
[QUOTE]Barbi.vau пишет:
Люди, которые, не имея своего ума, умеют ценить чужой, часто поступают умнее умных, лишенных этого умения.[/QUOTE]
Не рассказывайте никому, а то у нас рабсилы не останется и вся экономика вылетит в трубу! :)
Страницы: Пред. 1 ... 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 ... 275 След.
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