Ефект уповільнення часу в СТО

САМО УЧАСТЬ В ЗМАГАННЯХ, В КОМПАНІЇ МОЛОДИХ ЛЮДЕЙ, приносить мені ВЕЛИКЕ ЗАДОВОЛЕННЯ, ЩО І БУЛО ГОЛОВНИМ РЕЗУЛЬТАТОМ ДЛЯ МЕНЕ.
***
В СТО (спеціальна теорія відносності) виводиться співвідношення дозволяє порівнювати хід часу в рухомій системі відліку з ходом часу в нерухомій. Якщо спостерігач знаходиться в системі - К, умовно спочиває, спробує визначити час в системі - К`, що рухається відносно системи До зі швидкістю - V, то він виявить, що час в системі К` відстає від ходу часу в його системі.
dt = dt0 / (1-v ^ 2 / с ^ 2) (в ступені 1/2) (1)
де dt0 - власний часовий інтервал системи К`, dt - часовий інтервал в системі К.
Як випливає з формули (1), при v прагне до с, dt прагне до 0.То є для спостерігача системи До темп часу в системі К` в міру її прискорення буде сповільнюватися, а коли її швидкість наблизиться до швидкості світла c, то для спостерігача до час в системі К` зупиниться і ніяких змін в системі К` він більше не виявить.
При цьому спостерігач, який рухається в системі К` відчує зміну свого стану в процесі прискорення, яке він інтерпретує як дію «гравітаційного поля», але зміни темпу свого часу він не виявить, оскільки синхронно зміняться всі процеси в системі К`. Для нього все кінематичні зміни постануть дзеркально протилежно. Спостерігач К` спочатку побачить, що спостерігач До став прискорено від нього віддалятися і темп часу в його системі став сповільнюватися, а коли його швидкість наблизилася до c, його час зупинився.
Але незважаючи на те, що кінематично До і К` симетричні, динамічної симетрії між ними немає, оскільки динамічному впливу «гравітації», викликаної неінерціальна рухом, піддавався тільки спостерігач К`. Саме це не-инерциальное рух, тотожне «гравітаційному» впливу, і стане причиною уповільнення темпу всіх змін, в тому числі і незворотних змін, тобто часу в системі К`.
Таким чином, причиною уповільнення часу в СТО є не сама швидкість, а то, що змінило стан системи К`, збільшивши її швидкість від нуля до v, тобто динамічне ДІЮ ракетного двигуна. Змінити динамічний стан об'єкта в його власній системі може тільки зовнішнє динамічна дія, яке переводить її инерциальное рух в НЕ инерциальное, підтримуючи його до тих пір, поки триває динамічне ДІЮ.
Інерціальні руху об'єкта, з якою б швидкістю вони не відбувалися, не можуть викликати зміни його динамічного стану, тобто инерциальное рух ніяк не впливає на динамічний стан об'єкта. Саме тому инерциальное рух і спокій не помітні. У інерційних системах не може бути необоротних еволюційних змін пов'язаних зі швидкістю їх руху, (дивись вираз 1), а значить в них не може бути і зміни часу.
Швидкість v в вираз (1) потрібно розглядати не як характеристику инерциального руху, а як миттєве значення характеристики не инерциального руху, тобто як миттєва швидкість. Для того, щоб звірити час, потрібно систему До і К` привести до однієї системи. Це можна зробити декількома способами: повернути К` в К; перевести До в К` або К і К` перевести в систему К ". При цьому реальне відставання часу виявиться в тій системі, яка схильна до була динамічному впливу при її неінерціальна русі.
У зв'язку з цим показовим досвід з пучком пі мезонів, отриманих в прискорювачі. Швидкість півоній при цьому близька до швидкості світла, Лоренцо множник гамма »1. Пролітаючи до мішені тунель довжиною L0 за час t = L0 / с, по годинах лабораторії, частина півоній встигає розпастися. Знаючи початковий число півоній N0 і їх власний час життя t0, можна теоретично розрахувати число півоній, долетіли до мішені.
N = N0 ехр (- t / t0) = N0 ехр (-L0 / с * t0) (2)
Однак експеримент показує, що число півоній, долетіли до мішені, істотно більше. Справа в тому, що час життя півоній, що летять зі швидкістю v близькою до "з" щодо лабораторії буде не t0, як у «покояться», а t0 '= гамма * t0 і тоді
N = N0 ехр (-L0 / с * гамма * t0), (3)
що повністю відповідає експериментальному результату.
Таким чином, експеримент підтверджує факт «уповільнення» часу. Однак причиною відносного уповільнення часу є не відносна швидкість руху, взята сама по собі, а то реальна дія, яке повідомило цю швидкість і створило різницю станів між «спочивають» і рухомими півоніями. В даному експерименті дуже швидкі пі-мезони виходять в результаті бомбардування прискореними протонами металевої мішені, а для вимірювання власного часу життя пі - мезонів їх потрібно перевести в стан «спокою» щодо лабораторії, т. Е. Сповільнити.
Таким чином отримують пі - мезони з абсолютно різними станами, які характеризуються різними швидкостями. З точки зору принципу причинності будь-яка зміна може викликати тільки реальна дія. У нашому прикладі уповільнення ходу часу в системі пі - мезонів щодо лабораторії відбулося в результаті взаємодії прискореного протона з ядром і передачі при цьому частини енергії і імпульсу пі - мезонів, що і стало тим реальним дією, який став першопричиною.
Однак результат (3) принципово інакше інтерпретує спостерігач, пов'язаний з летять пі - мезонів. Якщо Лоренцо множник (гамма) спостерігач, пов'язаний з лабораторією, відносить до t0, вважаючи (гамма) * t0 = t0 ', т. Е. Як зміна ходу часу у летять півоній, то спостерігач, що летить з півоніями, віднесе його до L0, вважаючи, що L = L0 / (гамма), т. е. як скорочення довжини тунелю. Але з позиції принципу причинності така інтерпретація виглядає що не спроможна, оскільки дія випробував півонія, а не тунель.
Скорочення довжини тунелю щодо півонії не що інше, як кінематичний ефект. Будь-яке реальне зміна має бути викликано тільки реальною дією. З позицій причинності логічніше буде припустити, що півонія, що випробував прискорює вплив і по відношенню до лабораторії збільшив швидкість, повинен уповільнити хід свого годинника.
Незважаючи на те, що сам спостерігач, який рухається разом з півонією, за своїми годинах цього не виявить, оскільки всі процеси в його системі і в ньому самому змінюватися синхронно, але реально відчувши прискорює вплив, (аналогічне гравітаційного впливу), він повинен буде зрозуміти, що темп часу в його системі щодо лабораторії сповільнилося, а час його життя щодо лабораторії збільшилася t0 '= (гамма) * t0, що відповідає експериментальному результату (3).
Релятивістський ефект скорочення лінійних розмірів тіл, що рухаються щодо спостерігача, не більше ніж кінематичний ефект не тягне жодних незворотних наслідків. Він схожий на зменшення кутового розміру удаляющегося від нас об'єкта. Якби все елементарні мікрочастинки після кожного прискорює впливу необоротно міняли свої просторові розміри, то вони давно звернулися б в матеріальні точки. Все мікрочастинки після прискорює впливу змінюють свій стан, що реєструється спостерігачем у вигляді релятивістських ефектів: уповільнення ходу часу, (точніше, уповільнення ходу умовних годин пов'язаних з мікрочастинок), скорочення розмірів в напрямку її руху і збільшення енергії і маси мікрочастинки.
Однак з усіх релятивістських ефектів необоротністю володіє тільки ефект «уповільнення часу». Повертаючись в систему спостерігача, мікрочастинка при гальмуванні віддає раніше повідомлену їй енергію, або у вигляді гальмівного випромінювання, якщо вона заряджена, або у вигляді кінетичної енергії при зіткненні з спочивають мікрочастинками, якщо вона нейтральна. Таким чином, мікрочастинка приймає своє колишнє стан, який був у неї до прискорення: вона набуває колишні свої розміри і колишню масу. Виникає питання: як проявиться «уповільнення часу» на стані мікрочастинки? На жаль - ніяк ...
Справа в тому, що «фундаментальні» мікрочастинки не є еволюціонують об'єктами і час, як сутнісна для нас характеристика, їм просто не властива. Вони «існують» ПОЗА ЧАСОМ. Це цілком природно, оскільки фізично, час проявляє себе ТІЛЬКИ в незворотності Еволюційної зміни, а оскільки "фундаментальні" частки не еволюціонують, то у них немає і власного, (еволюційного, реального фізичного), часу.
Участь "фундаментальних" частинок в процесі різних взаємодій прийнято співвідносити з показаннями годин в лабораторії, проте метрологічне час показує годинник для самих частинок є зовнішнім і фізично з ними ніяк не пов'язано. Оскільки метрологічне час безперервно, то воно дозволяє відміряти на осі часу як завгодно малі інтервали, між різними подіями, (які здатні вирішувати годинник), і, таким чином, пізнавати особливості їх взаємодій.

рецензії