Проблема со скоростью света - физиков.нет
Купить гитару в Москве
1 голос
/

Я построил мысленный эксперимент, не могу придумать ответ.

Два длинных (скажем, $1\ \rm{km}$ длиной) железнодорожных вагона находятся на параллельных путях восток-запад в условиях невесомости. У каждого автомобиля есть источник света на одном конце (скажем, на западном конце) и устройство для измерения скорости света на другом конце (на восточном конце). Автомобили заводятся далеко друг от друга, ускоряются навстречу друг другу, затем им разрешается двигаться с той же скоростью, но в противоположных направлениях, пока они не окажутся рядом друг с другом. Механизмы на каждом автомобиле касаются другого и запускают источники света. [править - идея в том, что механизмы, соприкасающиеся с источниками света, запускаются в одном и том же месте в одно и то же время в системе отсчета стационарного наблюдателя]. Лучи перемещаются к детекторам, и Эйнштейн говорит, что каждый из них зарегистрирует скорость света, константа c. [править - и вот моя ошибка. Как указывалось в одном ответе, поездка в одну сторону не может быть измерена, поэтому детекторы на автомобилях бесполезны]

Я в порядке с этим [править - я был в порядке с этим, больше нет]. Вот часть, которую я не понимаю.

Есть стационарный наблюдатель, расположенный дальше на восток. Видит ли он, что оба луча прибывают одновременно? Поскольку обе машины движутся с одинаковой скоростью относительно наблюдателя, но в противоположных направлениях, я ожидаю, что одна будет немного задержана. Если они прибывают в одно и то же время, как можно согласовать это с детекторами на автомобилях, говоря, что скорость постоянна, но они будут регистрироваться, когда две машины немного разошлись, так что лучи не находятся в одном месте, когда они проходят детекторы на автомобилях, поэтому один должен «ускориться», чтобы догнать другого, когда они достигнут стационарного наблюдателя.

Ответы [ 2 ]

1 голос
/

Да, он видел бы оба луча одновременно, и наблюдатель находился бы дальше на западе, если источники указывали в обе стороны. Распространяющийся свет и наблюдатель полностью отделены от источников света, детекторов или чего-либо в поездах. Если бы наблюдатели не двигались с относительной скоростью по сравнению с источниками, они бы ничего не заметили.

0 голосов
/

Ваш вопрос может быть сведен к простому «как можно добиться односторонней скорости света в« кадре стационарного наблюдателя »и в кадре каждого« движущегося поезда »». Обратите внимание, что одностороннюю скорость света невозможно измерить даже в принципе (см. Статью в Википедии).

Можно измерить только скорость света от источника света и обратно, и эта скорость света кажется равной с.

Можно допустить, что односторонняя скорость света может отличаться от c. Специальная теория относительности использует соглашение о синхронности Эйнштейна, согласно которому скорость света в одном направлении должна быть равна скорости света назад и вперед.

В движущемся кадре эффекты замедления времени и сокращения длины делают скорость света в обоих направлениях изотропной (равной c во всех направлениях). Это экспериментально подтвержденный факт.

Таким образом, наблюдатель на движущемся трайнаре может измерить только скорость света от источника света на спине c.

Он может предположить, что скорость света от источника света к противоположной стороне трейнкара равна c или, например, c / 2 или даже бесконечно велика (см. Соглашение о синхронности Райхенбаха в Стэнфордской энциклопедии философии)

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...