§ 77 щодо одночасного
До початку XX в. ніхто не сумнівався, що час абсолютно. Дві події, одночасні для жителів Землі, одночасні для жителів будь-космічної цивілізації. Створення теорії відносності привело до висновку про те, що це не так.
Причиною неспроможності класичних уявлень про простір і час є неправильне припущення про можливість миттєвої передачі взаємодій і сигналів з однієї точки простору в іншу. Існування граничної кінцевої швидкості передачі взаємодій викликає необхідність глибокого зміни звичних уявлень про простір і час, заснованих на повсякденному досвіді. Подання про абсолютний час, яке тече раз і назавжди заданим темпом абсолютно незалежно від матерії і її руху. виявляється неправильним.
Якщо допустити можливість миттєвого поширення сигналів, то твердження, що події в двох просторово розділених точках А і В відбулися одночасно, буде мати абсолютний сенс. Можна помістити в точки А і В годинник і синхронізувати їх з допомогою миттєвих сигналів. Якщо такий сигнал відправлений з точки А, наприклад, в 0 год 45 хв і він в цей же момент часу по годинах У прийшов в точку В, то, значить, годинник показує однаковий час, тобто. Е. Йдуть синхронно. Якщо ж такого збігу немає, то годинник можна синхронізувати, підвівши вперед ті години, які показують менший час в момент відправлення сигналу.
Будь-які події, наприклад два удари блискавки, одночасні, якщо вони відбуваються при однакових свідченнях синхронізованих годин.
Тільки маючи в точках А і В синхронізовані годинник, можна судити про те, чи відбулися два будь-яких події в цих точках одночасно чи ні. Але як можна синхронізувати годинник, що знаходяться на деякій відстані один від одного, якщо швидкість поширення сигналів не нескінченно велика?
Для синхронізації годин природно використовувати світлові або взагалі електромагнітні сигнали, так як швидкість електромагнітних хвиль у вакуумі є строго визначеною, постійною величиною.
Саме цей спосіб використовують для перевірки годин по радіо. Сигнали часу дозволяють синхронізувати ваш годинник з точними еталонними годинами. Знаючи відстань від радіостанції до будинку, можна обчислити поправку на запізнювання сигналу. Ця поправка, звичайно, дуже мала. У повсякденному житті вона не відіграє скільки-небудь помітної ролі. Але при величезних космічних відстанях вона може виявитися дуже істотною.
Розглянемо докладніше простий метод синхронізації годин, що не вимагає ніяких обчислень. Припустимо, що космонавт хоче дізнатися, чи однаково йдуть годинник А і В, встановлені на протилежних кінцях космічного корабля. Для цього за допомогою джерела, нерухомого щодо корабля і розташованого в його середині, космонавт виробляє спалах світла. Світло одночасно досягає тих і інших годин. Якщо показання годин в цей момент однакові, то годинник йде синхронно.
Але так буде лише в системі відліку К1. пов'язаної з кораблем. У системі ж відліку К, щодо якої корабель рухається, положення інше. Годинники на носі корабля віддаляються від того місця, де стався спалах світла джерела (точка з координатою ОС), і, щоб досягти годин А, світло повинне подолати відстань, більше половини довжини корабля (рис. 9.2). Навпаки, годинник В на кормі наближаються до місця спалаху, і шлях (світлового сигналу менше половини довжини корабля. (На малюнку 9.2, а координати х і х1 збігаються в момент спалаху; на малюнку 9.2, б показано положення систем відліку в момент, коли світло досягає годин В.) Тому спостерігач, що знаходиться в системі К, зробить висновок: сигнали досягають тих і інших годин не одночасно.
Два будь-яких події в точках А і В, одночасні в системі відліку К1, неодночасно в системі К. Але згідно з принципом відносності системи п До абсолютно рівноправні. Жодної з цих систем відліку не можна віддати перевагу. Тому ми змушені прийти до висновку, що одночасність просторово розділених подій відносна. Причиною відносності одночасності є, як ми бачимо, кінцівку швидкості поширення сигналів.
Саме в відносностіодночасності криється рішення парадоксу зі сферичними світловими сигналами, про який йшла мова в § 76. Світло одночасно досягає точок сферичної поверхні з центром в точці О тільки з точки зору спостерігача, що знаходиться в спокої відносно системи К. С точки ж зору спостерігача, пов'язаного з системою К1. світло досягає цих точок в різні моменти часу.
Зрозуміло, справедливо і зворотне: з точки зору спостерігача в системі відліку До світло досягає точок поверхні сфери з центром в точці О1 в різні моменти часу, а не одночасно, як це представляється спостерігачеві в системі відліку К1.
Звідси випливає висновок, що ніякого парадоксу в дійсності немає.
Одночасність подій відносна. Уявити собі це наочно, «відчути», ми не в змозі через те, що швидкість світла багато більше тих швидкостей, з якими звикли рухатися ми.
Які події називаються одночасними!
Книги та підручники згідно з календарним плануванння з фізики 11 класу скачати. допомогу школяру онлайн
Якщо у вас є виправлення або пропозиції до даного уроку, напишіть нам.
Якщо ви хочете побачити інші коригування та побажання до уроків, дивіться тут - Освітній форум.