Обсуждение:Принцип инвариантности скорости света

Из инвариантности же скорости распространения сигнала следует

то есть в разных системах отсчета, движущихся друг относительно друга время, прошедшее между одной и той же парой событий, измеренное по часам, покоящимся в данной системе отсчета, будет разным - не понял. Если есть ИСО1 и ИСО2, событие например пролет светом 1 м в ИСО1 займет Т1, в ИСО2 пролет 1м светом займет Т2. Т1≠Т2? Или я не совсем понял о какой паре событий идет речь?

Подредактировал опять пишут что Майкельсон в опытах доказал независимость скорости света от скорости лаборатории. Майкельсон искал "эфирный ветер" от орбитального движения и не нашел.--Ruslan_G 09:43, 17 июня 2011 (UTC)

Руслан, скорость характеризуется величиной и направлением. Скорость меняется, если меняется её направление. Это происходит при движении Земли вокруг Солнца, что должно было приводить к изменению "направления эфирного ветра". Source 07:41, 21 июня 2011 (UTC)

Не совсем понял Вас Source, направление "эфирного ветра" согласно представлениям о не увлекаемом эфире должно меняться при суточном вращении Земли. Лучше проясните о чем здесь говориться "то есть в разных системах отсчета, движущихся друг относительно друга время, прошедшее между одной и той же парой событий, измеренное по часам, покоящимся в данной системе отсчета, будет разным" не догоняю о чем говориться. --Ruslan_G 08:34, 21 июня 2011 (UTC)

Я прокомментировал ваше недовольство фразой "Майкельсон в опытах доказал независимость скорости света от скорости лаборатории" и ранее спор с Vladimir Ivanov о том, был ли этот эксперимент проведен в различных СО. Инерциальная система, связанная с Землей в течении года меняется. Поэтому опыт Майкельсона был проверен в различных ИСО, движущихся относительно эфира с различными скоростями.

Выделенная Вам жирным шрифтом фраза говорит об относительности одновременности (интервала времени между двумя событиями-часами). Но сказано это на нерусском языке. Source 06:24, 22 июня 2011 (UTC)

Перевидите на русский если можно.--Ruslan_G 07:58, 22 июня 2011 (UTC)

Уже перевёл Source 09:42, 22 июня 2011 (UTC)

---

"Принцип инвариантности скорости света следует из принципа относительности" - фраза, вообще говоря, неверная. Принцип относительности есть и в механике Ньютона, но там нет инвариантности C. Надо подумать как переформулировать. Source 06:56, 22 июня 2011 (UTC)

Если внимательно прочитать принцип относительности он содержит в себе постоянство скорости света. Не Вы ли мне доказывали этот факт? --Ruslan_G 07:58, 22 июня 2011 (UTC)

Содержится в 1) принцип относительности + 2) отрицание аксиомы абсолютности времени. Самого принципа относительности, конечно не достаточно. Source 09:42, 22 июня 2011 (UTC)

---

Уважаемый Source Зачем удалили модель эфира и объединили две в одну где эфир частично и полностью увлекается, по сути вещи разные и эффекты будут разные?. И Лоренц чем Вам помешал с Пуанкаре при разработке эфирных теорий тоже внесли свою лепту? --Ruslan_G 07:58, 22 июня 2011 (UTC)

Я просто привёл текст в связный вид. Вы написали, что есть 3 модели, а описали 4. Полное увлечение эфира - частный случай частичного увлечения. Но если настаиваете, выделите. Хотя при таком малом размере информации в статье - эфира многовато. Это статья не о нём, а о физическом принципе. 09:42, 22 июня 2011 (UTC)

Всё остальное правка стилистики. В первом и втором пунктах повторялось одно и тоже предложение. Пуанкаре я не трогал. Лоренц упоминался во втором пункте после такого же предложения как и в первом, где он не упоминался. Мне это показалось нелогичным. К тому же понятие эфира, как неподвижной среды в которой распространяются эл/м волны, заслуга явно не только Лоренца. Source 09:42, 22 июня 2011 (UTC)

"Инерциальная система, связанная с Землей в течении года меняется. Поэтому опыт Майкельсона был проверен в различных ИСО, движущихся относительно эфира с различными скоростями. " - не глумитесь над СТО Земля никак не может быть ИСО. Вы уверены что Земля движется относительно Эфира? (попахивает эфирщиной). ИСО в природе в полном смысле этого слова не существует. Существует ИСО приближенно при пренебрежении приливными силами и то с большими натяжками. --Ruslan_G 07:58, 22 июня 2011 (UTC)

Я не уверен, что есть эфир :), хотя Земля точно движется относительно реликтового излучения. А попахивает Вам по другой причине.

Есть понятие сопутствующей инерциальной СО к данной неинерциальной СО . В каждый момент времени Земля совпадает с определённой сопутствующей ИСО. Локальный эксперимент, проведенный в этот момент на Земле даёт такие же результаты как и в сопутствующей ИСО. Вот и всё «глумление».Source 09:42, 22 июня 2011 (UTC)

Уважаемый Земля никак не может и никогда не была ИСО в полном смысле этого слова. Земля противоречит принципу относительности. На земле действует сила тяжести. На Земле достаточно просто определить ее вращение как по приливным силам так и с помощью простейшего математического маятника. Любое движение на Земле приводит к оптическим и гравитационным эффектам которые можно измерить, на то есть специальные приборы.

"Есть понятие сопутствующей инерциальной СО к данной неинерциальной СО" - это фантазия ученых не понимающих что есть Земля, гравитационный потенциал и связанные с ним эффекты (замедление времени, замедление света, искажение прямолинейности света). Это Вы никак не можете отрицать потому как даже ОТО эти эффекты предсказывает как следствие. Попытка вообразить покоящуюся Землю (непонятно относительно чего) может привести к самым различным выводам никак не проверяемые на опыте, а фантазия теоретиков не имеет границ.

"хотя Земля точно движется относительно реликтового излучения." - и не только Земля но и Солнечная система вместе с галактикой.

"Я не уверен, что есть эфир :)" - (верю не верю это игра воображения) почитайте ОТО там без эфира (вакуума - кому как удобнее), никак не обойтись просто он там хитро мудро обозван, но инертность есть свойство зарядов взаимодействовать с полем его окружающим и это поле должно где то находиться и от него в принципе можно взять точку отсчета. Если бы поле принадлежало заряду то заряд не смог бы проявить инертность, "самого себя за волосы из болота не вытащишь".

Если внимательно читать СТО ее на Земле применить-то негде, а высказывание Пейджа "о шепоте генераторов и электродвигателей" вызывает у меня улыбку. Раньше мне было параллельно до СТО, теперь изучив ее с Вашей помощью и главное поняв можно сказать - это великая шутка старых друзей "А. Эйнштейна и Милевы Марвич". Это настоящая психологическая работа и не обошлось здесь без помощи "свыше" иначе не объяснить ее популярность. СТО со своей задачей справилась на отлично - то что задумано было осуществить с ее помощью подходит к завершению. Удачи мой Друг на пути к познанию.

С Уважением. --Ruslan_G 06:32, 23 июня 2011 (UTC)

синхронизация часов в советской литературе

В советской научной литературе проблема синхронизации часов, если и упоминалась, то в общих словах. В популярных статьях, да и в специальной литературе этой центральной проблеме всей специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна уделялось ничтожно мало внимания. По-видимому, из-за этого многие в России и сегодня, возможно «по инерции», либо не осознают важности вопроса синхронизации часов, либо вообще крайне плохо осведомлены о его сути. Более или менее подробное описание проблемы синхронизации один из нас буквально выудил из вороха литературы в 60-70-ых годах прошлого века. Это были отдельные статьи, популярная книжка Мардера [1] «Парадокс часов» и статья А.А. Тяпкина в УФН [2]. Проблемность синхронизации часов состоит в использовании в СТО для синхронизации часов условия равенства скорости света в противоположных направлениях, в то время как экспериментально проверить это равенство принципиально невозможно. Чтобы измерить скорости света из точки А в точку В, а затем из точки В в точку А, а затем сравнить эти скорости, необходимо иметь в точках А и В синхронно идущие часы. Однако синхронизировать часы в точках А и В эйнштейновским способом можно лишь, предположив еще до измерений этих скоростей, что эти скорости равны. Естественно, что после реализации такого предположения они становятся равными и по результатам измерения. Нельзя скорость измерить и, синхронизировав пару часов в точке А, а затем перенеся одни из них в точку В, поскольку результат синхронизации и измерения скоростей света vAB и vBА соответственно из точки А в точку В и наоборот оказывается зависящим от скорости, с которой часы транспортируются из одной точки в другую. Если при синхронизации часов методом переноса транспортируемые часы в разных случаях переносить с разными скоростями, то результаты измерения скоростей vAB и vBА в разных случаях окажутся разными. Например, после переноса часов из А в В со скоростью близкой к скорости света измеренная впоследствии скорость vАВ окажется сколь угодно велика, а скорость vВА сколь угодно близка к c/2. При такой синхронизации свет почти мгновенно приходит из точки А в точку В, но обратно движется в два раза медленнее, чем обычно. При очень медленном переносе скорости vАВ и vВА будут равными друг другу. Так какая же скорость переноса часов «правильная»? На этот вопрос нельзя ответить, и, в частности, по этой причине синхронизация часов в разных точках пространства осуществляется в СТО световыми сигналами, а не путем перемещения их из одной точки в другую. Равенство скоростей света в противоположных направлениях представляется сегодня многим очевидным «фактом», а вот для предпочтения априори медленной транспортировки часов быстрой транспортировке оснований нет. Следует отметить, что на практике проблема скорости света в одном направлении не злободневна, так как реально измерения скорости света производятся с помощью одних-единственных часов и зеркала. При таком способе этими единственными часами измеряется промежуток времени между отсылкой светового импульса к зеркалу и приемом импульса, вернувшегося после отражения от зеркала в исходную точку. 4 Скорость рассчитывается по двойному расстоянию между часами и зеркалом и времени прохождения светом пути туда и обратно. Измеренная таким способом скорость, строго говоря, является средней скоростью на пути туда и обратно – ведь скорость туда может быть не равной скорости обратно. Равенство этой средней скорости постоянной c является экспериментальным фактом. Проблемы синхронизации часов при измерении средней скорости не возникает. Как бы мы ни синхронизировали вторые часы, измеряемая без предположений средняя скорость света на пути туда и обратно была бы равна постоянной c. Это очевидно, поскольку результат эксперимента не зависит ни от показаний часов в точке В, ни от самого наличия их там. Нередко говорят, что скорость света в одном направлении была измерена Рёмером. Как это ни странно, но скорость Рёмера – это тоже скорость, полученная в неявном предположении равенства скоростей света в противоположном направлении. Дело в том, что Рёмер и Кассини рассуждали о движении спутников Юпитера, заведомо предположив, что пространство наблюдателей изотропно. То, что Рёмер фактически измерил скорость света, неявно сделав предположение о равенстве скорости света туда и обратно, показал австралийский физик Карлов [3]. Предположение о равенстве скорости света из A в B скорости из B в A рассматривалось Пуанкаре, и именно это предположение стало главным постулатом работы Эйнштейна 1905 года [4], хотя и представлено оно не в виде постулата, а в виде «определения», предшествующего двум эйнштейновским принципам, которые часто называют постулатами. В более поздней работе [5] Эйнштейн называл данное «определение» допущением, причем отмечал, что оно относится не только к скорости света, но и к скорости вообще. В этой работе Эйнштейн писал: «Но если скорость, в частности скорость света, принципиально невозможно измерить без произвольных допущений, то мы имеем право делать произвольные допущения и о скорости света. Допустим теперь, что скорость распространения света в пустоте из точки A в точку B равна скорости прохождения света из B в A». Правда, в отличие от Пуанкаре, придерживавшегося конвенционалистской точки зрения, Эйнштейн, упоминая невозможность измерения скорости в одном направлении без произвольных допущений, был склонен рассматривать произвольное допущение неравенства скорости света в противоположных направления неестественным и «крайне маловероятным» [6]. Часто говорят, что равенство скоростей туда и обратно очевидно, поскольку пространство изотропно, а неравенство неочевидно. Это не так. То, что свету для движения из точки А в точку В требуется больше времени, чем для движения из B в A, также очевидно, если, например, точка А находится в корме, а точка В в носу движущегося относительно нас космического корабля, а мы не изнутри, а снаружи отслеживаем процесс движения света из А в В и обратно. Как равенство, так и неравенство времен распространения света из точки А в точку В данного корабля и обратно в принципе могут быть обнаружены из множества других систем отсчета, движущихся относительно данного корабля, даже если часы этих систем синхронизированы эйнштейновским способом. Так на каком основании синхронизация часов в корабле осуществляется без учета объективных результатов наблюдения за поведением света внутри корабля, полученных из разных систем отсчета вне корабля? В 60-70 годах прошлого века в реферативных журналах частенько попадались ссылки на зарубежные работы, в которых рассматривались варианты специальной теории относительности, построенные на предположении неравенства скоростей света в противоположных направлениях. Эти варианты назывались ε-СТО и непротиворечивым способом описывали все то, что описывается СТО. Правда, большинство из них были более «тяжеловесны» и менее удобны, чем эйнштейновский вариант, поскольку в них нарушалось требование неизменности математической формы записи законов в разных системах отсчета. Большинство работ этих авторов не были направлены против5 эйнштейновского варианта, а показывали непротиворечивость нетрадиционного подхода. Авторы этих работ стремились, нарушив математическую красоту СТО, вскрыть ее физическое содержание и раскрыть загадку скорости света в одном направлении. Почему природа не позволяет нам измерить скорость света в одном направлении без произвольных допущений! Это случайность или нечто более глубокое? Ответа на этот вопрос разработчики альтернативных теорий на дали.--Olgmtv 08:38, 29 января 2015 (UTC)

Из чего следует принцип инвариантности

Хм… Смущает меня утверждение, что принцип инвариантности скорости света следует из принципа относительности. По-моему они следуют из приложения принципа относительности к уравнениям Максвелла. И исторически именно так появился принцип инвариантности СС и cпециальная теория относительности.--Nokta strigo 17:24, 20 сентября 2011 (UTC)

Что из чего следует это уже сами физики давно не могут объяснить :). Принцип инвариантности дотошные господа вытащил из принципа относительности "все процессы во всех ИСО протекают одинаково... (что типа того)", "под всеми процессами" они подразумевают измеренную скорость света во всех ИСО. Отсюда и каламбур. Эйнштейн так глубоко видимо не заморачивался, он его просто постулировал, так ему было удобнее.--Ruslan_G 05:55, 21 сентября 2011 (UTC)

Я имею ввиду, что скорость света во всех ИСО — как раз скорость, получаемая из ур-ий Максвелла. А так как ур-я Максвелаа — закон физики, то согласно принципу инвариантности, они тоже инвариантны, откуда следует инварианстность скорости света. Есть ли возражения против того, что бы это дописать в статью? --Nokta strigo 16:30, 21 сентября 2011 (UTC)

Тут глубже «собака порыта». Дело не в уравнениях Максвелла, и даже не в свете. Правильнее было бы сформулировать так, что существует предельная скорость передачи физических взаимодействий, одинаковая во всех ИСО. И то, что она оказывается совпадающей со скоростью света, является следствием безмассовости кванта электромагнитного поля (или следствием уравнений Максвелла, если хотите). Но не припомню АИ именно с такой формулировкой, хотя копать нужно в сторону Уиллла «Теория и эксперимент в гравитационной физике» и Уилера, Тейлора «Физика пространства-времени». Может, найдёте? --Melirius 19:41, 21 сентября 2011 (UTC)

т.к. в полном смысле ИСО не существует, то скорость света в реальности не одинаковая в различных СО. Понятие "скорость света" неудачное. В оптической среде "скорость света" меньше в n раз, с другой стороны нет основания утверждать что магнитное и электростатическое взаимодействие также замедляется в n раз. Электрон может двигаться быстрее "скорости света" в среде. Отсюда возможно следует говорить не "скорость света" а предельная скорость распространения взаимодействий, как указал Melirius в предыдущем сообщении --Ruslan_G 05:25, 22 сентября 2011 (UTC)

Lorentz Vs Einstein

В популярных и учебных книгах по теории относительности нередко утверждается, что Майкельсоном и Морли была экспериментально доказана несостоятельность эфирной концепции. Это неверное утверждение. Результат эксперимента Майкельсона-Морли показал невозможность обнаружения эфира с помощью такого эксперимента, но не отсутствие эфира. Не нужно забывать того, что результаты эксперимента Майкельсона и Морли не помешали сохранению представлений об эфире в течение еще добрых двух десятков лет после получения ими отрицательного результата измерений. Разделяли эти представления и сам Майкельсон, и Лоренц. Ведь Фицджеральд и Лоренц объяснили этот результат продольным укорочением движущихся в эфире объектов, т.е. объяснили его в рамках эфирной картины мира. А вот что на склоне лет в 1952 году писал Эйнштейн в статье «Относительность и проблема пространства»: «Что же касается эксперимента Майкельсона-Морли, то Г.А. Лоренц показал, что полученный результат, по крайней мере, не противоречит теории покоящегося эфира» [11]. В этой связи должно быть ясным и замечание сторонника и популяризатора теории относительности М. Лауэ, который писал: «...экспериментально было невозможно произвести выбор между этой теорией (теорией Лоренца) и эйнштейновской теорией относительности, и если, тем не менее, теория Лоренца отошла на задний план, - хотя она еще имеет сторонников среди физиков, - то это произошло, без сомнения, в силу оснований философского характера». [12]. Комментируя это высказывание немецкого физика М. Лауэ, советский физик А. Тимирязев писал: «Для физика этот аргумент не имеет принудительной силы: для него философия, не подтвержденная опытом, - пустой звук [13]. Как следует понимать замечание М.Лауэ, что экспериментально невозможно сделать выбор между теорией Лоренца и теорией Эйнштейна? Ведь покоящаяся в эфире и инерциально абсолютно движущаяся в эфире системы отсчета у Лоренца физически не равноправны. Разве согласуется данное обстоятельство с фактом равноправия инерциальных систем в СТО Эйнштейна? Согласуется. Равноправие инерциальных систем в СТО выражается в инвариантности математической записи законов природы в этих системах, но исторически эта форма равноправия перекочевала в СТО Эйнштейна из теории Лоренца. Ведь преобразования, обеспечивающие неизменную форму записи тех же уравнений Максвелла в разных физически неравноправных инерциальных системах отсчета, появляются у Лоренца как следствие требования такой неизменности. Если Эйнштейн увязывал неизменность формы записи законов природы в разных системах отсчета с физическим равноправием, то Лоренц показал, что это требование может быть выполнено даже в физически не равноправных абсолютно покоящейся и абсолютно движущейся системах. Т.е. Лоренц показал, что физически неравноправные инерциальные системы отсчета можно превратить в математически равноправные, предъявив к ним требование инвариантности. --Olgmtv 08:42, 29 января 2015 (UTC)

полезные ссылки

Л. Мардер. Парадокс часов. Изд. «Мир», М., 1974. 2. А.А. Тяпкин. Успехи физических наук. 1972, 106, с. 617-659. 3. L. Karlov. Australian journal of physics. 23, 1970, p. 243-253. 4. Альберт Эйнштейн. Собрание научных трудов. Изд. «Наука», М., 1966 г., том 1, стр. 9. 5. Альберт Эйнштейн. Собрание научных трудов. Изд. «Наука», М., 1966 г., том 1, стр. 181. 6. Альберт Эйнштейн. Собрание научных трудов. Изд. «Наука», М., 1966 г., том 1, стр. 539. 7. Матвеев В.Н. В третье тысячелетие без физической относительности. М.: ЧеРо, 2000. 42 8. Окунь Л.Б.// УФН. 1989, №158. вып. 3. С. 511 - 530. 9. Окунь Л.Б.// УФН. 2000, №170. С. 1366 - 1371. 10. Окунь Л.Б.// УФН. 2008, том 178 . №5. С. 541 - 555. 11. Альберт Эйнштейн. Собрание научных трудов. Изд. «Наука», М., 1966 г., том 2, стр. 752. 12. М. Лауэ. Принцип относительности. Новые идеи в математике, сборн. N 5. Спб. Издательство "Образование", 1914, стр. 34 стр. 154). 13. А. Тимирязев. Принцип относительности. Доклад, прочитанный на собрании Научной Ассоциации Коммунистического Университета имени Я.М.Свердлова 22 мая 1921 г. Стр. 153. http://www.ruthenia.ru/sovlit/j/57.html . --Olgmtv 08:44, 29 января 2015 (UTC)

перепутаны причина и следствие

принцип относительности является прямым следствием принципа инвариантности скорости света. Вся "релятивисткая симметрия" базируется на приципе равенства скорости света туда и обратно. В эфирной теории Лоренца тоже используется эта конвенция, но она уравнивает системы отсчета математически, но не физически. Почитайте английскую версию википедии "one way speed of light". Формально и эксперементально Эфирная Теория Лоренца АБСОЛЮТНО неотличима от Эйнштейновской СТО. --Olgmtv 08:56, 29 января 2015 (UTC)

Вообще, все проще пареной репы. Если вы синхронизируете часы методом Эйнштейна ( признаете скорость света туда и обратно одинаковой), вы можете моделировать Специальную Теорию Относительности даже в тазике на кухне. Элементарный пример: http://www.theoryrelativity.com/RU/articles/11-simulation-of-time-dilation-and-other-relativistic-effects-based-on-the-example-of-floating-ships.html. Вот вам и замедление времени. http://www.theoryrelativity.com/RU/articles/7-article4.html вот и вся теория относительности.--Olgmtv 18:26, 29 января 2015 (UTC)