Kuinka aika voi olla suhteellinen?

En ymmärrä kuinka aika voi olla suhteessa eri tarkkailijoihin, ja mielestäni sekaanni on siitä, kuinka ymmärrän aika on.

Minulle on aina sanottu (ja ajateltu), että aika on pohjimmiltaan mitta, jota käytämme seuraamaan kuinka kauan se on ollut kohteen perustamisesta lähtien.

Jos se on edes jonkin verran totta, kuinka aika voi Ole suhteellinen? Jos minulla on X: n hajoamisnopeus ja pystyt jotenkin havaitsemaan sen (kuten tarkkailen ikäni), kuinka voisin ikääntyä eri nopeudella 2 tarkkailijan kanssa?

Jos aika hidastuu Mitä nopeammin menet, tarkoittaakö ikääntyminen hitaampaa? Vai ikääntykö samalla nopeudella, vain näyttää siltä, että se kestää kauemmin? Jos sekunti määritetään tällä hetkellä 9 192 631 770 säteilyn jaksoksi, joka vastaa siirtymistä kaksi hyperhienoa tasoa cesium-133-atomia perustilassa 0K: ssa, miten voi muuttua suuremmilla nopeuksilla? temperatu re pysyy samana, eikö mittauksen pitäisi olla sama?

Nopeampi liikkuminen ei varmasti voi aiheuttaa solujen hajoamista hitaammin tai atomien säteilemistä hitaammin … voiko?

Voiko joku selittää yksinkertaisimmalla tavalla, kuinka aika voi olla suhteellinen?

Kommentit

  • ” Nopeampi liikkuminen ei varmasti ’ voi aiheuttaa solujen hajoamista hitaammin tai atomien säteilyä hitaammin … voiko se? ” varma voi, juuri niin tapahtuu. atomien viitekehyksessä ne hajoaisivat aina samalla nopeudella .. mutta nopeus on erilainen muissa kehyksissä
  • Liittyvät: physics.stackexchange .com / q / 15371/2451
  • Ajattelet havaintoaikaa, joka on laskennallista ja ” tuntuu sisäisesti ” aivoissa, kun taas fyysikot käsittelevät fyysikon aikaa, joka on avaruuden koordinaatti. Nämä kaksi liittyvät vain vinosti, ja tästä seuraa monia kysymyksiä.

Vastaus

Intuitio ja käsitys ( tai sen puuttuminen) voi olla suuri ongelma, kun yrität ymmärtää erityisen / yleisen suhteellisuusteollisuuden seurauksia. Sinun on ymmärrettävä, että intuitiomme polttoaineena oleva arkielämä on melko hidasta. Useimmat ihmiset eivät liiku nopeammin kuin 900 km / h $ tai 250 m / s $. Ja se on ylellisyyttä useimmille matkustajille nopealla suihkukoneella.

Valon nopeus on hämmästyttävä 299 792 458 m / s $. Se on miljoona kertaa nopeampi kuin tänään. koska aika näyttää olevan suhteellisen absoluuttinen (sanaleikki tarkoitettu) näkökulmastamme, koska vaiheemme on melko pieni, valon kulkemiseen kuluva aika pisteestä toiseen on niin pieni, se ei tarkoita, että aika on todellakin muuttumaton. p>

Mielenkiintoinen bitti on, että vaikka Michelson & Morley työskenteli hämmästyttävän interferometrinsa kanssa mitatakseen maan nopeuden suhteessa ”maagiseen eetteriin”, mies Hendrikin nimi Antoon Lorentz teki kiehtovan löydön asioiden luonteesta, erityisesti elektronien luonteesta. Interferometrin liikesuuntaosat supistuivat liikkuessaan ja estivät siten suhteellisen liikkeen tai häiriöiden havaitsemisen. signaalit tulivat aina samaan aikaan, koska pituus supistui suuntaan

Michelson ei voinut hyväksyä tätä. Se oli vastoin hänen elämänsä työtä. Lorentz teki matemaattisen perustan selitykseksi ongelmalle, mutta hän ei juurikaan analysoinut tulosta. Einstein pääsi samoihin yhtälöihin seuraamalla erilaista ajattelutapaa, johon tällä kertaa liittyi Galilei-Newtonin suhteellisuusteoria (mikä häiritsi häntä), valon ongelma ja kaikki todisteet, jotka viittasivat siihen, että eteneminen avaruusajan läpi on rajoitettu nopeusrajalla. 299792458 dollaria m / s $.

Joten, Einstein ”otti luu ”luonto heitti hänet. Valon nopeus on vakaa KAIKKILLE tarkkailijoille. Ei väliä, istuvatko he, putoaminen, juokseminen, lentäminen, nukkuminen. Valosignaali on aina tarkalleen $ c $. Riippumatta siitä, kuinka nopeasti muutat suhteessa muihin.

Jos se on totta, jonkin muun on taiputtava. Avaruus ja aika kietoutuvat toisiinsa sovittamaan olemassaolomme luonnetta, jotta valo voi kulkea dollarilla. c $ kaikille tarkkailijoille. Näistä yksinkertaisista postulaateista, joihin sisältyy kyvyttömyys erottaa intertiaaliset viitekehykset, seuraa samanaikaisuuden ja absoluuttisen ajan kuolema.

Yksinkertainen todiste sisältää liikkuvan valokellon, joka kulkee tarkalleen aika $ t $ hänen ylös-alas matkalleen. Kun se alkaa liikkua jonkun kanssa, toinen tarkkailija – sinä kentällä huomaat, että sen polku venyy sinuun nähden. Siksi aika, jonka kuluu ylös ja alas, kasvaa $ t_1 $.Koko ajan liikkuvan alustan mies näkee valon täydellisesti synkronoituna ylös ja alas, koska hän liikkuu sen mukana. Siksi hänelle olet ajoissa hidastunut ($ t_1 $ ).

Se on erityinen suhteellisuusteoria, mutta joka todella kokee hitaamman hajoamisen tai relativistiset vaikutukset, kiihtyy mies. Joten, aika, aika on suhteellinen valon nopeuden vakauden suojaamiseksi. .

Toivottavasti se auttaa. Ja anna sille aikaa. Se on osoitettu monta kertaa, ja nykyään paljon tieteellistä työtä perustuu ajan dilatation suhteellisiin vaikutuksiin.

LISÄYS:

Se on juuri tämän seurausta. Rappeutuminen on ajan kulumista. Biologiset prosessit ovat samat, mutta jos hän liikkuu todella nopeasti (ja sanotaan yhdenmukaisesti), jokaiselle muulle tarkkailijalle aika hidastuu laivalla olevalle miehelle (valokelloaikakokeilu, todistettu satelliittisynkronoinnilla ja taso / atomikellolla ). Myös jokaiselle muulle tarkkailijalle alus supistuu. Aluksella olevalle miehelle hän ei tunne mitään. Ajan kuluminen on sama ja aluksen mitat ovat samat. Suhteellisuustason suojaamiseksi hän näkee että muut hidastuvat ajoissa ja supistuvat. Mutta hän kiihtyi, joten hän on kokee ajan dilatation.

Ja siten ajan laajentuminen merkitsee aluksella olevan miehen hitaampaa ajan kulumista suhteessa muihin paikallaan oleviin tarkkailijoihin. , aika juoksee ”hienosti”, mutta kun hän palaa takaisin, relativistiset vaikutukset ovat tehneet oman osansa kuuluisan $ \ gamma ^ {- 1} = \ sqrt {1− (v / c) ^ 2} $ perusteella.ei ole vielä osoitettu suoraan, mutta se päätellään useista kokeista, joita lentokoneet ja atomikellot ovat tehneet, ja myös tarpeesta synkronoida satelliitteja jonkin ajan kuluttua gravitaatioeron vuoksi. Miksi? Aika menee hitaammin, rappeutuminen riippuu ajasta, hitaampi rappeutuminen.

Viimeinen ja tärkein asia olisi, että aika kuluu kaikille samalla tavalla ( et voi tuntea muutosta). Mutta suhteellisuusteoria (verrattuna johonkin toiseen) antaa meille mahdollisuuden havaita ajan kulkuerot. Aivan kuten et voi tietää, miltä tuntuu olla kani, koska sinulla ei ole koskaan ollut mahdollisuus olla yksi vertailun tekemisessä. Tylsä, mutta tarkka vertailu. Aivan kuten et voi kuvitella toisenlaista olemassaoloa, koska et voi verrata toiseen maailmankaikkeuteen (emme ole koskaan olleet siinä). Se on suhteellisuusteoria. Kaikki, mitä tiedämme, on suhteellista. Se, mistä ”tiedämme.

Mutta ihmismielen kauneus ja kaiken tieteen voitto on siinä, että voimme miettiä tätä, omia rajoituksiamme, ajattelutapojamme. Ja tekemällä näin löydämme tavan voittaa ne tai hyödyntää niitä parhaalla mahdollisella tavalla.

Kommentit

  • tämä on upeaa ja auttaa suuresti. Minulla on vielä yksi kysymys. Luulen, että pyydän sinua sovittamaan vuosien opiskelu 500 hahmoon, mutta mikä tekee matkustavan miehen rappeutumisesta hitaampaa? Siellä minun hangup on nyt. Onko se vain yksi niistä asioista, jotka minun pitäisi hyväksyä, enkä koskaan ymmärrä, vai onko olemassa yksinkertainen vastaus?
  • Olen kirjoittanut lisäyksen yrityksessäni ’ selittää, toivottavasti se auttaa.
  • Ei ongelmaa, nauti fysiikasta!
  • En ole varma Einsteinista, vaikka valon nopeus oli 299792458 m / s, koska kyseinen arvo ilmestyi vuosikymmeniä myöhemmin .
  • Nämä ovat nykyaikaisia tosiseikkoja, Einsteinin aikana sen mitattiin olevan noin 186350 dollaria mailia sekunnissa, hieman yli tänään ’ tarkan mittauksen. Nykyään ’ MichelsonMorley-kokeen iteraatiot antavat miljoona kertaa tarkempia tuloksia. Tärkeää Einsteinille on se, että kaikki todisteet osoittivat valon pysyvyyttä. Spesifinen arvo ei ole ’ edes tärkeä, voitte argumentin vuoksi ilmaista nopeuden prosentteina valon nopeudesta ja se toimisi edelleen. Mutta kyllä, se ’ ei ole täysin historiallisesti tarkka, sen kirjoittaminen vaatii kirjan.

Vastaa

”Ajan ymmärtäminen” on täysin kunnossa. Puuttumme tilan ja ajan välisestä suhteesta. Jos sinä (tarkkailija) istuvat (lentävät) siellä katsellessasi vain kellojasi – silloin et koskaan huomaa ajan laajenemista.

Relativistisia vaikutuksia esiintyy, kun meillä on erilaisia tarkkailijoita eri avaruuspisteissä. Liikkuminen, tarkkailu, lähettäminen signaalit jne. Ja kun nämä tarkkailijat yrittävät tehdä johdonmukaisen kuvan havainnoistaan, he pääsevät johtopäätökseen, että ei voida laajentaa hänen paikallista ”ajan ymmärrystään” koko ajan ”ajan ymmärtämiseen”.

Oikeastaan tila ja aika osoittautuvat erittäin vahvasti toisiinsa, joten yleensä mieluummin käytetään termiä aika-aika .

Vastaus

Joten tässä on kauppa. ”Aika on suhteellinen” tarkoittaa paljon erilaisia asioita monille ihmisille. Einstein ja Yrityksen oli periaatteessa selvitettävä, mitä he yrittivät sanoa.

Se, mitä he yrittivät sanoa, näyttää tältä: ”Jos näet juna ohi ohi, näet, että asiat tapahtuvat hieman ”nopea liike”, kun se on etäisyydellä kohti sinua ja hieman ”hidastettuna”, kun se on etäisyydellä sinusta. Tämä ei ole mikään yllätys; kun kuulet junan puhaltavan sarveaan, se kuulostaa korkeammalta -pystytetty lähestyessä ja matalampi lähtiessään. MUTTA, kun korjaat tämän ”Doppler-efektin” onnistuneesti, kun junan nopeus lähestyy valon nopeutta, huomaat, että oikeastaan , koordinaateissasi tr ain ja sen sisällä olevat asiat näyttävät tapahtuvan tasaisesti ”hidastettuna”, jota tekijä $ 1 / \ sqrt {1 – v ^ 2 / c ^ 2} $ hidastaa. ”

Kuten voit Kuvittele, tätä vaikutusta on vähän vaikea havaita! Se johtuu todella siitä, että ”lisätään” paljon pieniä vaikutuksia, joita tapahtui, kun juna kiihtyi tähän valtavaan nopeuteen.

Ilmeisin pieni vaikutus on se, että kun kiihdytät $ x $ -suunnassa, muuttuu nopeutesi pienellä määrällä $ \ delta v $, avaruuskoordinaattien tunnetasi muuttuu arvoksi $ x \ rightarrow x ”= x – t ~ \ delta v $. Se on seinä, jonka luulit olevan vakio” 5 jalat poispäin (x-suunnassa) alkaa nyt olla ”5 jalan päässä”, mutta vähän ajan kuluttua se voi olla ”4 jalan päässä”, sitten ”3 metrin päässä”, sitten ”2 metrin päässä”, Tämä on hyvin ilmeistä, ja Galileo ja Newton tiesivät sen.

Mutta ajan suhteen on myös hienovarainen vaikutus. Oletetaan, että sinulla on kelloja kahdessa seinässä, toinen on $ x = + 5 $ jalkaa ja toinen on $ x = -5 $ jalkaa. Tämän vaikutuksen mukaan ne menevät synkronoimatta vähän, $ t \ rightarrow t ”= t – x ~ \ delta v / c ^ 2 $. $ C ^ 2 $ on valtava määrä se teki historiallisesti tämän kiihtyvyysominaisuuden täysin tietämättömäksi. Mutta emme voi ”sivuuttaa sitä niin paljon nykyään, ei suurnopeuksisten hiukkasten kanssa, jotka meidän on laskettava.

Nyt käy ilmi, että sinun täytyy murtaa lukuun ottamatta sitä, mitä tapahtuu pienin aikavälein, kun kiihdytät, mutta jos lisäät tämän pienen muutoksen ylös, monta kertaa, niin siinä sanotaan molemmat, että junassasi tapahtuvat asiat näyttävät olevan hidastettuna suhteessa ulkopuolisiin ihmisiin junan ulkopuolella, mutta myös se, että junan ulkopuolella tapahtuva juttu näyttää olevan hidastettuna verrattuna junassa tapahtuviin tapahtumiin. Joten se johtuu siitä, että aika on niin pieni ”, että alamme olla eri mieltä etätapahtumien samanaikaisuudesta”, että lopulta rakennamme suuremman ”alamme olla eri mieltä siitä, kuinka isot asiat ovat ja kuinka nopeasti heidän kellonsa tikuvat” ristiriita. Ja siinä on suuri osa: olette molemmat oikeassa. Molemmilla on täysin pätevät koordinaatit, jotka kuvaavat täydellisesti maailmaa.

Itse asiassa monet Einsteinin aikalaiset ajattelivat, että uudempi ”elektrodynamiikan” tiede Ennen Einsteinia ihmiset tiesivät näistä ongelmista Lorentz-nimisen kaverin takia, mutta heillä ei ollut taipumusta ottaa hänen töitään liian vakavasti. Einsteinin vuoden 1905 paperissa todettiin tosiasiallisesti: ”Meidän on otettava hänet vakavasti.”

Yksi syy, jota voimme nyt arvostaa, on: tiedämme nyt, että matematiikka on täysin itsestään selvää. Kukaan ei ole koskaan eri mieltä tapahtumien järjestys ja kukaan ei voi käyttää näitä outoja ”synkronoivan kellon” vaikutuksia matkustaa ajassa, elleivät he jotenkin löydä tapaa liikkua nopeammin kuin valon nopeus. On toinenkin syy miksi mielestämme kukaan ei liikkua nopeammin kuin valon nopeus, mikä liittyy näiden synkronoinnin aiheuttamien kellojen avainkysymykseen: ne koordinoivat yhdessä tilakoordinaattien muutoksen kanssa varmistaakseen, että kun lopetat kiihdytyksen, ajattelet silti sitä valoa liikkuu joka suuntaan tasaisella nopeudella $ c $, jopa uusissa $ (x ”, t”) $ -koordinaateissasi. Tämä tarkoittaa, että jos haastat jonkun ajamaan valonsädettä, hän alkaa liikkua nopeudella $ c / 2 $ sinuun nähden valo ei liiku $ c / 2 $: n päässä heistä koordinaateissaan, vaan nopeudella $ c $ poispäin heistä. ”todellinen Zenon paradoksi takaa, että kukaan ei voi koskaan ylittää valoa.

Ilmeisin paradoksi, josta ei käy ilmi, on” jos luulen, että junan ihmiset liikkuvat hitaasti ja he näkevät minut hidastettuna, eikö ”voi vain kutsua yhtä heistä ylös ja me näemme kuka on nopeampi ja kuka hitaampi puhelun aikana ?. Ja vastaus on kyllä, jos puhelin pystyisi välittämään tietoa välittömästi, luonnon olisi pitänyt tunnistaa yksi näistä ihmisistä oikeiksi ja toinen heistä vääriksi.Mutta tietysti todelliset puhelimet lähettävät myös energiaa korkeintaan valon nopeutta nopeammin – ja tämä antaa täsmällisen epäselvyyden, joka sinun on varmistettava, että molemmat ovat täysin oikeita eikä kumpikaan yksi voi väittää olevansa ylivoimainen toiseen nähden.

Joten mitä tarkoitamme ”aika on suhteellinen”: joku kadulla, Doppler-vaikutusten korjaamisen jälkeen, ajattelee edelleen, että junassa olevat ihmiset liikkuvat ” hidastettuna ”ja ikääntyvät siten hitaammin kuin ihmiset maassa. Junassa olevat ihmiset tietysti näkevät itsensä hienosti, mutta Doppler-vaikutusten korjaamisen jälkeen luulevat, että ihmiset maassa liikkuvat” hidastettuna ”ja ikääntyvät siis hitaammin kuin ihmisillä junassa. Molemmilla ryhmillä on kelvolliset koordinaatit, emmekä voi valita niiden välillä. Aina kun löydät kokeilun, joka näyttää todellakin testaavan sitä, kuten ”No, pysähdymme junan ja tulemme ulos ja tarkistamme heidän ikänsä”, nämä koordinaatit työvuorot tasapainottavat kaiken kaiken niin, ettei paradoksaalia ole: yleensä kiihtyvästä henkilöstä tulee ”väärä”, joten jos nopeutumme hyppäämään junaan, näemme junassa olevat ihmiset liikkuvan nopeasti, kunnes he näyttävät olevan vanhempia kuin me, ja käy ilmi, että ”juna oli oikea ”; mutta kun juna hidastuu tarkistaakseen maassa olevien ihmisten iät, kaikki nuo ihmiset liikkuvat nopeasti, kunnes näyttävät olevan vanhempia kuin junassa olevat ihmiset, joten ”maa oli oikeassa”. Kumpikaan ei ollut oikeastaan aivan oikeassa, mutta on johdonmukainen matematiikka, jossa synkronoituna vaikuttaneet etäkellot yhtäkkiä synkronoituvat aiheuttaen järjestelmällisiä erimielisyyksiä siitä, kuinka nopeasti kellot tikittyvät yleensä.

Vastaus

Haluan lisätä muutaman sanan Domagoj Pandžan erinomaisiin vastauksiin . Hän antaa tämän lausunnon:

”…. Intuitio ja käsitys (tai sen puuttuminen) voivat olla iso ongelma, kun yrität ymmärtää erityisen / yleisen suhteellisuusteorian seuraukset …. ”

Mielestäni Domagojin vastaus on erinomainen, mutta olen hieman eri mieltä tämän lausunnon kanssa . Oikeastaan melkein kaikki ajalla olevat intuitiomme selviävät erityisestä suhteellisuusteoriasta: se on minulle kaikista merkittävin asia. Suhteellisuusteoria opettaa meille, että jokapäiväisistä fyysisistä intuitioistamme on enemmän kuin yksi kelvollinen ekstrapolointi on johdonmukainen heidän kanssaan: intuitiossamme on ääni, yksinkertaisesti se, että ensimmäinen arvaus ekstrapoloinnista siitä, nimittäin Galilean suhteellisuusteoria sen inertiaalikehysten välisten suhteellisten nopeuksien vektorilisäyksellä, ei ole oikea. Tämä on ainutlaatuinen suhteellisuusteoria, joka voi seurata Galileon suhteellisuusperiaatteesta – että mikään inertiakehyksen sisäinen kokeilu ei tunnista kehyksen liikettä pelkästään kehyksen havainnoista – jos oletamme, että kaikki tarkkailijat mittaavat saman aikavälin minkä tahansa kahden tapahtuman välillä avaruudessa. Mutta Occamin partaveitsi joskus epäonnistuu, ja jos siirrymme seuraavaan yksinkertaisimpaan vaihtoehtoon ja rentoutumme absoluuttisen ajan oletusta, niin on olemassa muita mahdollisia suhteellisuustehtoja, jotka kaikki ovat sopusoinnussa Galileon ja Copernicuksen perusperiaatteiden kanssa: nämä ovat Lorentz-muunnokset ja parametri $ c $ yksinkertaisesti määräävät, mikä tästä uudelleensyntymisperheestä koskee universumiamme.

Mutta suhteellinen aika: varmasti se on vastoin kaikkia intuitiomme? Saanen yrittää vakuuttaa sinut toisin.

Vaikka suhteellinen aika, josta Domagoj Pandža keskustelee, osoittaa, että samanaikaisuus on suhteellista ja että eri tarkkailijat mittaavat eri aikoja kahden tapahtuman välillä, kuitenkin näiden suhteellisuuksien määrittävä Lorentzin muunnos on hyvin erityinen muutos, niin että suurimman osan ajasta tärkeät intuitiiviset puhtaasti fyysiset ominaisuudet ovat kokonaan muuttumattomia, täysin niin . Mitkä ovat nämä perusvaikutelmat? Minulle ne ovat (1) ympärillämme olevien luonnollisten prosessien rytmiä ja nopeuksia suhteessa toisiinsa ja (2) syy-yhteyttä: ts. Kaikkien ympärillämme todistamiemme syy-tekijöiden vaikutukset näyttävät aina tulevan niiden syiden jälkeen universumissamme.

Erityinen suhteellisuusteoria ei muuta mitään näistä asioista , vaikka ajan lukuarvo onkin suhteellinen. Se on kuinka erikoista Lorentzin muunnos on.

Joten jos aurinkokunta sattuu liikkumaan avaruudessa nopeudella, joka suhteuttaa jotakin muuta taivaankappaletta valonopeutta lähestyvillä nopeuksilla, niin tämä on ei vaikutusta ympärillämme tapahtuvien fyysisten prosessien suhteellisiin edistymisnopeuksiin. Kehomme kokevat vuorokausirytmiä ja ruumiillemme tapahtuu asioita – me kasvamme lapsista, tulemme murrosikseen, aikuisiksi ja vanhenemme nopeasti ja kuolemme: nopeuksilla, joilla on tietyt toistettavissa olevat suhteet Auringon näennäiseen vuorokausiliikkeeseen samoin kuin tärkeät luonnon tapahtumat kuten vuodenajat. Joten aikasuhteet meidän ja ympäröivien fyysisten prosessien välillä ovat kaikki samat.Joten aika ”tuntuu” kuluvan normaalisti meille, kun viitataan asioihin maailmassa, jotka kaikki ovat vielä suhteessa meihin tai liikkuvat hyvin hitaasti. Tämä on pohjimmiltaan Galileon periaate. Kaikki tämä ”normaalisuus” vallitsee, vaikka olemmekin kaukaisessa taivaankappaleessa tarkkailemme fyysisiä prosessejamme: biologisten olentojen ikääntyminen, metastabiilien hiukkasten hajoaminen ja niin edelleen onnelliseksi tulemiseen hyvin niiden paikalliset fyysiset prosessit johtuen hitaammasta suhteellisesta ajastamme heidän omaansa. Ja jos rakennamme edistyneitä teleskooppeja, ”todellakin havaitsemme myös heidän fyysiset prosessinsa, jotka liikkuvat hitaasti myös omiin nähden!

Tämä kuulostaa oudolta, mutta tässä on lääkäri. Koska Lorentzin muunnos on sellainen, että mikään syy-seuraussuhde ei voi levitä nopeammin kuin $ c $, emme voi välittömästi verrata muistiinpanoja siitä, mikä on onnellista paikallisissa kehyksissämme. Kahden kehyksen välisen signaalien viive estää kaikki ristiriidat, jotka johtuvat kunkin kehyksen keskinäisestä ajan hidastumisesta toiseen. Tämä johtuu siitä, että Lorentz-muunnos antaa meille jotain jopa yli Galileon periaatteen: sillä vaikka olemme eri mieltä kaukaisen, suhteellisen liikkuvan tarkkailijamme kanssa jopa järjestyksestä, jossa asiat, joita tarkkailemme toistensa kehyksissä emme koskaan ole eri mieltä syy-aiheisten tapahtumien järjestyksestä . Syyt eivät koskaan seuraa vaikutuksia missä tahansa inertiakehyksessä, jota havaitsemme, riippumatta siitä, miten se voi liikkua suhteessa meihin. Erityinen ja yleinen suhteellisuusteoria kunnioittaa kauniisti syy-yhteyden fyysistä intuitiotamme. Aika-aikojen fyysisten tapahtumien välisten syy-yhteyksien verkon topologia on täysin muuttumaton , vaikka verkkoa voidaan venyttää ja puristaa hieman, kun tarkastelemme sitä erilaisista inertiakehyksistä. Kaikkein perustavanlaatuisin intuitio – syy-yhteys – säilyy.

Yhteenvetona siis fyysiset käsityksemme ajasta: kuinka nopeasti kehomme muuttuu, päivä ja yö ja vuodenajat eivät muutu ja mikä tahansa syy-suhde, jonka voimme havaita ovat suhteellisen suhteettomia. Näemme vain pieniä eroja, kun alamme määrittää numeerisia arvoja näiden prosessien nopeuksille ja mitataan ne kelloilla, jotka vain korkein tekniikka voi antaa meille. Siitä huolimatta kaikki syy-suhteet pitävät paikkansa riippumatta siitä, kuinka vakavista erityisistä relativistisista vaikutuksista tulee.

Sanon lisää kaikista näistä asioista artikkelissani, jonka toivon julkaistavan pian: Olen toimittanut sen European Journal of Physics -lehtiin. Esipainos siitä on täällä:

Rod Vance, ”Of Groups, Galileo and What” s special special about the Speed of Speed ”

Annan myös yhteenvedon äskettäisessä vastauksessani Physics SE -kysymykseen ”Jos kaikki liikkeet ovat suhteellisia, miten valolla on äärellinen nopeus?”

vastaus

Relativistiset vaikutukset ovat todellisia ja ne on vahvistettu kokeellisesti. Maailmankaikkeus tottelee itse asiassa yleistä suhteellisuusteoriaa, joka muistuttaa tarkalleen erityinen suhteellisuusteorisuus painovoimakentän poissaolossa ja muistuttaa sitä hyvin maapallon painovoimakentässä. Erityisen suhteellisuusteorian mukaan kaikkien esineiden sisäiset kellot hidastuvat kertoimella 1 / sqrt (v ^ 2 – c ^ 2) ja supistuvat pituuden kertoimella 1 / sqrt (1 – v ^ 2 / c ^ 2 ) liikkeen suuntaan. Itse asiassa erityissuhteellisuusteoria ennustaa myös, että absoluuttista liikettä ei ole mahdollista havaita. Vastaukseni täällä näyttää, miten se voi olla ajan dilataatiosta huolimatta. yleiseen suhteellisuusteoriaan kiinteät kellot tikittyvät nopeammin, kun ne ovat korkeammat ja ln: n (ajan supistuminen) muutosnopeus korkeuden kanssa on g / c ^ 2, missä g on painovoimakentän voimakkuus.

Vastaa

Jos ajattelet sitä, aikaa, sellaisena kuin me sen tiedämme, ei ole olemassa / virtaa – se on mielemme ilmentymä ympärillämme olevasta maailmasta, jonka ajattelemme aika. Esimerkiksi se, mitä näemme, ei ole oikeastaan siellä, kun katsomme sitä. Kohde lähettää meille valoaaltoja (vain pieni osa mahdollisesta siitä, mitä esine todella on), silmiemme on sitten purettava valoaallot ja aivojemme on dekoodattava hermosignaali silmästämme. Siksi on monia suodatustasoja, jotka jatkuvat, kun yritämme ymmärtää maailmankaikkeutta.

Tämä suodatus vaikeuttaa ajan kulumisen ymmärtämistä. Aika ei todellakaan kulje. Aikaa ei tosiasiallisesti ole, eikä se ehdottomasti virtaa tai kulje. Mikä aika on – on vain hiukkasten muutos suhteessa muihin hiukkasiin. Aivomme ymmärtävät muuttuvan ympäristön kulkemalla aika aiheuttaa asioiden muutoksen, mutta todellakin nopeus, jolla asiat muuttuvat suhteessa muihin asioihin, saa aivomme tietoisiksi ajasta.

Tätä varten meidän on ajateltava hiukkasia – kun on paljon hiukkasia hiukkaset sulkeutuvat yhteen suljetussa tilassa, ja ne hidastuvat, koska ne eivät voi liikkua mihinkään, ja muut voimat estävät niitä muuttamasta muotoa yhtä nopeasti kuin muutoin.Siksi massainen raskas esine liikkuu hitaammin suhteessa muihin esineisiin, koska hiukkaset eivät muutu niin nopeasti suhteessa kohteen ulkopuolisiin hiukkasiin. Tätä Einstein sanoi olennaisesti: kohteet, joilla on suuri massa, liikkuvat hitaammin kuin kohteet, joiden massa on pienempi. Einstein ymmärsi myös, että jossain kynnyksessä hiukkasten muodon muuttamiseen käytetty energia voidaan muuntaa myös energiaksi, joka saa hiukkaset liikkumaan (E = MC 2 ) .Siksi liikkuva hiukkanen kuluttaa enemmän energiaa kuin toinen saman massan hiukkanen pysähdyksissä ja liikkuu siten myös nopeammin ajan myötä. Siksi massat, jotka ovat yhtä suuret kahden nopeammin liikkuvan kohteen välillä, liikkuvat nopeammin ajan myötä toiseen esineeseen.

Kommentit

  • Tämä on enimmäkseen (itse ristiriitaista) hölynpölyä ja kuuluisan kaavan täydellisiä väärinkäsityksiä.
  • En ole varma, kuinka sen itsensä kanssa ristiriitainen
  • Yhdelle väität ” Aika ei ole ’ ei ole olemassa ” ja ” Aika on hiukkasten muutos suhteessa muihin hiukkasiin ” eri pisteissä (miten jotain ei voi olla, mutta olla jotain samanaikaisesti).
  • Yhdessä mielessä ’ korjaa, että aika ei ole todellinen, koska samanaikainen moninaisuus on suhteellista. Ajan nuoli makroskooppisella tasolla on todellinen. Havaitsemme koko ajan tapahtumia, joita olisi ollut niin epätodennäköistä mennä taaksepäin riippumatta siitä, olimmeko olemassa ajatellaksemme aikaa.
  • Olen samaa mieltä siitä, että ” aika on – on vain hiukkasten muutos suhteessa muihin hiukkasiin ”. Aika on vain tapahtumien suhteellinen nopeus. Sitä ei ole olemassa. Kuvittele kallion vierimistä mäkeä pitkin … aika ei tee kalliota, vaan painovoima. Ajattelemme, että aika on olemassa, koska hermostapahtumien määrä, joka käsittää tietoisen kokemuksemme, näyttää olevan kokonaisuus, joka antaa illuusion ajasta. Ihmettelen, miksi kukaan ei näytä ymmärtävän tätä, se näyttää ilmeiseltä. Mielestäni se johtuu siitä, että ihmiset eivät näe universumia pelkistettäväksi molekyylitapahtumiin, joita myös syy ja seuraus hallitsevat. En saanut ’ t viimeistä kappaletta

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *