Относительность одновременности событий

В рамках одной системы отсчета можно установить одну меру длительности для всех процессов и явлений, утверждать, что существует одно единое время. Однако, как показано в теории относительности, одновременные события, происходящие в разных местах одной системы отсчета, будут происходить в разные моменты времени, если рассматривать их относительно другой движущейся системы отсчета. Следовательно, течение времени связано с относительным движением систем отсчета нет единого, абсолютного времени для всех систем отсчета. Все эти положения являются следствием постоянства скорости света во всех системах отсчета. Длительность процессов связана с движением, понятие времени неотделимо от движений тел относительно друг друга. [c.48]

Относительность одновременности событий [c.396]

ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ ОДНОВРЕМЕННОСТИ СОБЫТИЙ 397 [c.397]

Однако, как показал А. Эйнштейн, весь вопрос гораздо глубже. Дело не в том, что какие-то одни часы начинают врать . Свойства времени и способ его отсчета, применяемый в физике, — по часам, синхронизованным между собой световыми сигналами, — таков, что результат отсчета времени всегда относителен он зависит от выбора системы часов. А так как все системы часов равноправны, у нас нет никаких оснований выделять ту или иную из них, и поэтому отсчету времени нельзя придать абсолютного характера. Следовательно, и понятие одновременности является относительным. В том виде, как оно применялось в классической физике, как абсолютное понятие, оно не имело определенного содержания, — вернее, в различных случаях в него вкладывалось различное содержание. Именно поэтому классическая физика пришла к принципиальным противоречиям, разрешить которые удалось только теории относительности, после того как было уточнено понятие одновременности. Пересмотр всего вопроса об отсчете времени и, в частности, об одновременности событий является одной из наиболее глубоких реформ, которые внесла в физику теория относительности. [c.272]

В классической механике допускают, что это соответствие имеет абсолютный характер и, следовательно, не зависит от наблюдателя и условий опыта. Определение одновременности событий, происходящих в различных местах, вызывает трудности физического порядка, которые здесь не будут рассматриваться. Этот вопрос является одной из основных проблем теории относительности. [c.40]

Механика строится на ряде основных физических представлений, таких, как время, пространство, одновременность, масса, сила. При изложении специальной теории относительности мы коротко остановимся на таких понятиях, как одновременность событий и масштаб времени и длины. Однако большей частью мы не будем подвергать эти понятия критическому анализу, а будем считать их первоначальными, смысл которых читателю ясен. [c.11]

Относительность одновременности. В ньютоновской механике события, одновременные в одной какой-либо инерциальной системе отсчета, будут одновременными во всех других инерци-альных системах. Посмотрим, как обстоит дело в специальной теории относительности. Пусть в движущейся системе К в точках х[ и х одновременно (в момент f) произошло два события (например, зажглись две лампочки). Эти события в неподвижной системе отсчета К будут происходить в разные моменты времени и ti (см. четвертое уравнение правого столбца системы (7.11)) [c.183]

Итак, в специальной теории относительности два события, одновременные в одной системе отсчета, будут восприниматься неодновременными в другой системе. [c.183]

Обратимся к кинематике специальной теории относительности. Относительность одновременности можно доказать следующим мысленным экспериментом. Пусть в середине равномерно движущегося вагона производится световая вспышка. В системе вагона свет достигает передней и задней сте-350 нок вагона одновременно, поскольку расстояния их до середины вагона одинаковы, а скорость света в обе стороны также одинакова. Однако в сис-Te te полотна железной дороги расстояния неодинаковы, так как за время прохождения света вагон передвинулся. Поскольку и в этой системе скорость света одинакова в обе стороны, то свет достигнет задней стенки раньше, чем передней. Следовательно, эти два события, одновременные в системе вагона, неодновременны в системе полотна. Понятие одновременности событий, имевшее до теории относительности абсолютное значение, становится относительным, зависящим от системы отсчета. [c.350]

В самом деле, за время М распространения света от точки О до С (или С ) система В передвинется вправо на некоторое расстояние, точка О сдвинется на ту же величину, и вспышки в С и С будут отмечены в точках О и О системы В, которые находятся на разных расстояниях от точки О. Принимая во внимание постоянство скорости света, следует заключить, что относительно В событие в О произошло раньше, чем в О. Иными словами, одновременность событий относительна, а следовательно, и промежутки времени, прошедшие между двумя событиями, зависят ог системы отсчета. [c.517]

В общем случае промежуток времени Д может оказаться как положительным, так и отрицательным, но понятие одновременности событий оказывается относительным. [c.634]

При изучении кинематики специальной теории относительности наибольшие затруднения у студентов вызывают задачи, связанные с понятием относительности одновременности двух событий в разных инерциальных системах отсчета. При поверхностном рассуждении возникает противоречие — парадокс, который, однако, удается разрешить, если провести рассуждения строго по формулам специальной теории относительности. [c.31]

На примере решения задачи о встречных поездах обстоятельно обсуждается вопрос об относительности одновременности двух событий в двух разных инерциальных системах отсчета. Работа полезна для изучающих специальную теорию относительности. [c.125]

При любой скорости vфO, как видно из (8.5), т>то. Поэтому с точки зрения наблюдателя в К движущиеся часы (т. е. часы в К ) идут медленнее, чем его собственные, идентичные по устройству. Подчеркнем, что речь здесь идет о сравнении показаний одних и тех же движущихся часов с показаниями разных (находящихся в разных точках) неподвижных часов. Синхронизированные для неподвижного наблюдателя, эти часы не будут синхронизированы для движущегося (из-за относительного характера одновременности событий). [c.402]

С помощью простых мысленных экспериментов покажите, что из постулатов следует относительность таких понятий, как одновременность событий и промежуток времени между событиями, [c.405]

Постулировав существование предельной скорости передачи взаимодействия (скорости света в вакууме), СТО показала, что абсолютных пространства и времени, не связанных друг с другом и безотносительных к движению материальных тел, в природе не существует, а существует единое пространство-время, тесно связанное с движением тел тем самым была доказана относительность пространственных и временных интервалов и относительность понятия одновременности событий. Однако эти выводы СТО (и это весьма примечательно) не привели к краху ньютоновской механики. Основы классической механики не были поколеблены, была установлена лишь область ее применимости. Объясняется это тем, что в земных условиях мы практически почти всегда имеем дело со скоростями тел, малыми по сравнению со скоростью света. Поэтому все следствия, вытекающие из основных постулатов и законов механики Ньютона, с большой точностью оправдываются в самых разнообразных опытах. И только в мире элементарных частиц, движущихся со скоростями, близкими к скорости света, приходится использовать релятивистскую механику СТО. [c.9]

Обратное утверждение, одиако, неверно, т. е. чисто термический процесс в системе покоя, когда Д/ = О, в общем случае не будет чисто тепловым процессом в другой системе 5, поскольку Д// в 5 не равен нулю. Исключением является частный случай, когда тело до и после процесса свободно, т. е. когда А/ — 4-вектор. Это связано с относительностью одновременности физических событий [127. 184]. [c.172]

Рис.2. Пример, иллюстрирующий относительность одновременности двух удаленных событий. Если световые вспышки, произведенные ударом молний в голову и хвост поезда достигают пассажира П в один и тот же момент времени, то П определяет удары молний как два одновременных события. Для наблюдателя же Н вне поезда событие в хвосте поезда происходит раньше события в голове.

Из рассмотренного примера следует, что одновременность событий не абсолютна, и события, одновременные в одной системе отсчета, оказываются неодновременными в другой системе отсчета, движущейся относительно первой с некоторой постоянной скоростью. Поэтому, говоря об одновременности двух событий, всегда надо указывать по отношению к какой системе отсчета она определена. [c.7]

При измерении длины движущегося стержня необходимо отметить положение концов этого стержня в некоторый момент времени, а затем определить расстояние между этими метками. Но мы уже знаем, что одновременность определена только по отношению к конкретной системе отсчета. Рассмотрим измерение длины какого-то стержня, находящегося в поезде, наблюдателем Я и пассажиром Я из раздела, в котором обсуждался вопрос об одновременности событий. Пусть наблюдатель Я на платформе в какой-то момент времени одновременно отмечает положение концов стержня. Пассажир в поезде Я заметит, что по его часам Я сначала засекает положение головы стержня, а затем, спустя некоторое время, отмечает положение конца измеряемого стержня. Для наблюдателя в поезде окажется естественным, что по измерениям наблюдателя на платформе длина стержня окажется несколько меньше, чем получит он сам, будучи неподвижным относительно стержня. С другой стороны, если Я в какой-то момент времени по своим часам отмечает положение концов стержня, то наблюдатель на платформе Я увидит это как два события, происходящие в разные моменты времени сначала отмечено положение конца стержня, а затем положение головы. Для него будет совершенно понятно, почему Я получил длину стержня большую, чем дали его собственные измерения с платформы. Таким образом, оказывается, что наблюдатель, неподвижный относительно стержня, будет получать длину стержня большую, чем любой другой наблюдатель, относительно которого стержень движется. Этот эффект называется релятивистским сокращением длины движущегося тела. [c.10]

Не будем пока касаться этих общих формул преобразования координат и времени, а рассмотрим лишь предельный случай движения со скоростями, малыми по сравнению с предельной скоростью распространения сигналов с. Будем считать с бесконечной по сравнению со скоростью вагона Vи скоростью тела относительно вагона и . В этом случае сигналы от двух молний в тот же момент достигнут наблюдателей Я и Я, поезд не успеет сместиться ни на миллиметр, разности в приходе сигналов из головы и хвоста поезда ни наблюдатель на платформе Я, ни пассажир в поезде П не заметят. Одновременность событий окажется абсолютной. Часы обоих наблюдателей всегда будут показывать одинаковое время, а измерения длин тоже не будут различаться, т.е. [c.24]

Из преобразований Лоренца легко получить осн. эффекты О. т. относительность одновременности, замедление времени, сокращение продольных размеров движущихся тел. Действительно, события 1, 2, одновременные в одной и. с. о. Ь, оказываются [c.510]

Легко, однако, убедиться, что в действительности это не так — одновременность (а следовательно, и течение времени) является понятием относительным, приобретающим смысл только тогда, когда указано, к какой системе отсчета это понятие относится. Покажем с помощью простого рассуждения, что два события, одновременные в одной системе отсчета, в другой системе отсчета оказываются неодновременными. [c.180]

Таким образом, события, одновременные в одной системе отсчета, не являются одновременными в другой системе отсчета, т. е. одновременность в отличие от представлений ньютоновской механики является понятием относительным. А это в свою очередь означает, что время в разных системах отсчета течет неодинаково. [c.181]

Относительность понятия одновременности следует непосредственно из рис. 6.18. Действительно, события А и В, одновременные в /С-системе, в i -системе оказываются неодновременными. Событие А произойдет позже события В на время Дт. [c.202]

Хотя понятие одновременности не имеет в теории относительности точного смысла, определения будущего и прошлого имеют определенный инвариантный смысл для всех систем отсчета. Прошлое— это множество всех событий, которые в принципе могли бы оказать воздействие на нас здесь и сейчас. Эти события находятся в световом конусе прошлого. Будущее —это все те события, на которые в принципе может влиять то, что мы делаем здесь и сейчас. Эти события находятся в световом конусе будущего. Все событие [c.367]

Итак, мы видим, что понятию одновременности нельзя придавать абсолютное значение, а два события, которые при наблюдении из одной системы координат являются одновременными, уже не могут считаться одновременными при рассмотрении из системы координат, движущейся относительно первой системы... [c.375]

Привычность преобразований Галилея, которыми в физике и механике пользовались в течение нескольких столетий, привела к тому, что преобразования эти казались вполне естественными и свободными от каких-либо допущений. В действительности же, как мы видим, эти преобразования покоятся на вполне определенном допущении относительно приема синхронизации часов, а именно, на допущении о возможности осуществить такую синхронизацию с помощью бесконечно быстрых сигналов. Именно с бесконечной скоростью синхронизирующего сигнала и связано то обстоятельство, что понятие одновременности в классической механике имеет абсолютный смысл, т. е. события, одновременные в какой-либо одной системе отсчета, оказываются одновременными и во всех остальных. [c.456]

Принцип относительности Эйнштейна приводит к выводу, что время не абсолютно. Время течет по-разному в разных системах отсчета. Следовательно, утверждение, что между двумя данными событиями прошел определенный промежуток времени, имеет смысл только тогда, когда указано, к какой системе отсчета это утверждение относится. В частности, события — одновременные в некоторой системе отсчета, будут не одновременными в другой системе. Постоянство скорости света во всех инерциальных системах связано с тем, что при переходе от одной системы к другой меняются не только расстояния между движущимися точками, но и течение времени. Следовательно, ньютоновская концепция абсолютного времени оказывается столь же несостоятельной, как и концепция абсолютного пространства. [c.212]

Л. п. (1) не совместимы с классич. (дорелятнвистски-ми) представлениями о пространство и времени. В классич. физике принимается, что понятие одновременности событий и, в частности, промежуток времеии между двумя событиями (напр., между актами рождения и распада нестабильной частицы) имеют абс. смысл, т. е. они не зависят от движения наблюдателя. Как установлено относительности теорией, промежутки времени И отрезки длины [в соответствии с (1)] зависят от движения системы отсчёта. Они относительны примерно в том же смысле, в каком относительными (зависящими от расположепия наблюдателей) являются суждения наблюдателей об угл. расстоянии, под к-рыми они видят одну и ту же пару предметов. [c.608]

Таким образом, или необходимо сохранить уравнения Ньютона и оставляющие их инвариантными преобразования Галилея, не сохраняя инвариантными уравнения Максвелла или следует считать универсальными преобразования Лоренца — Пуанкаре, относительно которых инвариантны уравнения Максвелла. В последнем случае необходимо строить соответствующую кинематику и динамику. Принимая последнее предложение, Эйнштейн показал, что сокращение длин, определяемое формулами Лоренца, не носит искусственного характера. Оно вытекает из анализа понятия одновременности событий с точки зрения постулата постоянства скорости света в пустоте независимо от выбора галилеевской инерциальной системы. [c.628]

Рассмотрим две инерциальные системы отсчета К и К, причем К движется относительно К с постоянной скоростью V. Условимся, как это обычно принято, выбирать направления одноименных осей координат ъ К к К одинаковыми, причем оси х и х направим вдоль вектора у (рис. 8.5). Пусть в некоторой точке А на оси х происходит короткая вспышка света, т. е. из Л в противоположных направлениях отправляются сигналы. Рассмотрим приход сигналов в точки В и С системы К, равноудаленные от А. Так как скорость света не зависит от направления, эти события в К происходят одновременно. Легко видеть, однако, что эти же два события — приход сигналов в В и С — уже не будут одновременными в системе отсчета К- В самом деле, в соответствии с постулатами скорость сигналов в системе К также не зависит от направления, но точка В движется относительно К навстречу сигналу, а точка С— от посланного в нее сигнала. Поэтому с точки зрения наблюдателя в К сигналу, распространяющемуся с конечной скоростью, приходится на пути в С преодолевать большее расстояние, чем на пути в В, и приход сигнала в С произойдет позже, чем в В. Значит, понятие одновременности событий зависит от системы отсчета. Классическое представление об абсолютном характере одновременности оказы- Яй вается приближенным. Оно К обоснованию относительности одиовре- менности событии [c.401]

В.6. Рел5гтивистские эффекты. Легко заметить из рисунка (см. выше), что события, одновременные в одной системе отсчета, оказываются неодновременными в другой, движущейся относительно нее (относительность одновременности). [c.52]

Ai координатного времени обязательно придется измерять в разнр1Х пространственных точках системы К. (См. рисунок на стр. 155, где 4-точки начала и конца рассматриваемого отрезка движения тела обозначены через Л и . Координатные оси системы К нанесены сплошными, а К — пунктирными линиями мы расположили их евклидово-симметрично относительно конуса, тогда вдоль них сохраняется и метрическое соответствие с псевдоевклидовой картиной). Для измерения этой разности в одном месте ( одними часами ), надо будет сперва построить на оси времени системы К событие, одновременное событию В. Но ведь одновременность различна в К ш К к какой из них надо прибегнуть Если речь идет о наблюдении движения тела в системе К, то мы должны строить событие В, одновременное В в этой системе — тут-то и нарушается равноправие обеих систем отсчета и возникает замедление времени t относительно времени t. Если бы мы строили на оси t событие В , одновременное В в системе К — а это отвечало бы наблюдению движения тел, осуществляющих систему К, в системе К, — то пришли бы не к замедлению, а к ускорению времени f относительно времени t (на тот же самый множитель), т. е. к замедлению времени t относительно вре- [c.154]

Пусть скорость V точки В постоянна и меньше с (рис. 414). Связанный с ней наблюдатель В находится в покое относительно системы 0 х х события, которые происходят в различных точка. D x = xi, T = Ti) и 02 х = х2фх, T = T2 = Ti) исходной системы Охх и являются в этой системе одновременными (тг = Ti), уже не будут одновременными для наблюдателя В. Согласно второй формуле (15) между ними пройдет промежуток времени [c.454]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...