Относительность одновременности

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Относительность одновременности событий является ключевым эффектом СТО, проявляющимся, в частности, в «парадоксе близнецов». Рассмотрим несколько синхронизированных часов, расположенных вдоль оси \textstyle x в каждой из систем отсчёта. В преобразованиях Лоренца предполагается, что в момент времени \textstyle t'=t=0 начала систем отсчёта совпадают: \textstyle x'=x=0. Ниже изображена такая синхронизация отсчёта времени (на «центральных» часах) с точки зрения системы отсчёта \textstyle S (левый рисунок) и с точки зрения наблюдателей в \textstyle S' (правый рисунок):

Twins sync1.png Twins sync2.png

Предположим, что рядом с каждыми часами в обеих системах отсчёта находятся наблюдатели. Положив в преобразованиях Лоренца \textstyle t'=0, получаем \textstyle t=vx/c^2. Это означает, что наблюдатели в системе \textstyle S', одновременно с совпадением времени на центральных часах, регистрируют различные показания на часах в системе \textstyle S. Для наблюдателей, расположенных справа от точки \textstyle x=0, с координатами \textstyle x>0, в момент времени \textstyle t'=0 часы неподвижной системы отсчёта показывают «будущее» время: \textstyle t=vx/c^2>0. Наблюдатели \textstyle S', находящиеся слева от \textstyle x=0, наоборот, фиксируют «прошлое» время часов \textstyle S: \textstyle t<0. На рисунках выше положение стрелок символизирует подобную разницу показаний часов двух систем отсчёта.

Единое «настоящее», то есть часы, синхронно идущие в различных точках пространства, можно ввести только в рамках конкретной инерциальной системы отсчёта. Однако, этого нельзя сделать одновременно для двух различных систем отсчёта.

Движущаяся относительно неподвижных наблюдателей система с их точки зрения содержит рассинхронизированные в направлении движения часы, своеобразное непрерывное объединение «прошлого», «настоящего» и «будущего».

Эффекты замедления времени и относительности одновременности тесно связаны друг с другом и одинаково необходимы для расчёта ситуации, описанной в «парадоксе» близнецов.

См. также[править | править вики-текст]