Небольшой вопрос по СТО

PavelM
Уже с Приветом
Posts: 13316
Joined: 13 Jun 1999 09:01
Location: Yekaterinburg -> Montreal

Небольшой вопрос по СТО

Post by PavelM »

Ставим следующий эксперимент.
На экваторе Земли в точке Х находится источник света, выпускающий световой импульс одновременно на восток и на запад. Лучи, отражаясь от зеркал равномерно раставленных на экваторе возвращаются в точку Х.
Придут ли они одновременно для наблюдателя в точке Х?
User avatar
Dmitry67
Уже с Приветом
Posts: 28294
Joined: 29 Aug 2000 09:01
Location: SPB --> Gloucester, MA, US --> SPB --> Paris

Post by Dmitry67 »

Не понял
Что значит - равномерно расставленных ?
Так чтобы луч обегал вокург Земли ?
Зарегистрированный нацпредатель, удостоверение N 19719876044787 от 22.09.2014
User avatar
Dmitry67
Уже с Приветом
Posts: 28294
Joined: 29 Aug 2000 09:01
Location: SPB --> Gloucester, MA, US --> SPB --> Paris

Post by Dmitry67 »

P.S.
Мне кажется что если Вы про вращение Земли то этот вопрос выходит за рамки СТО
Это уже ОТО

То есть рассматриваётся две системы, связанная с Землей и X, и связанная с 'неподвижными небесными сферами :)' в которой Земля вращается
СТО не может рассматривать вращающиеся системы

Ответа я не знаю
Зарегистрированный нацпредатель, удостоверение N 19719876044787 от 22.09.2014
User avatar
kosmo
Уже с Приветом
Posts: 2197
Joined: 08 May 2004 01:11
Location: Kalifornia

Re: Небольшой вопрос по СТО

Post by kosmo »

PavelM wrote:Ставим следующий эксперимент.
На экваторе Земли в точке Х находится источник света, выпускающий световой импульс одновременно на восток и на запад. Лучи, отражаясь от зеркал равномерно раставленных на экваторе возвращаются в точку Х.
Придут ли они одновременно для наблюдателя в точке Х?

Одному из лучей придется проделать больший путь. Этот лучь и придет последний.
User avatar
Dmitry67
Уже с Приветом
Posts: 28294
Joined: 29 Aug 2000 09:01
Location: SPB --> Gloucester, MA, US --> SPB --> Paris

Post by Dmitry67 »

а в системе отсчета неподвижной Земли ?
Зарегистрированный нацпредатель, удостоверение N 19719876044787 от 22.09.2014
User avatar
kosmo
Уже с Приветом
Posts: 2197
Joined: 08 May 2004 01:11
Location: Kalifornia

Post by kosmo »

Dmitry67 wrote:а в системе отсчета неподвижной Земли ?

И в системе отсчета Земли. Дело в том, что неинерциальностью вращающейся системы в данном случае можно пренебречь.
User avatar
Dmitry67
Уже с Приветом
Posts: 28294
Joined: 29 Aug 2000 09:01
Location: SPB --> Gloucester, MA, US --> SPB --> Paris

Post by Dmitry67 »

Почему это ?
Вы проводите нулевой эксперимент, и все малости выползают
Уверен что именно в гравитационном поле собака то и порылась
Зарегистрированный нацпредатель, удостоверение N 19719876044787 от 22.09.2014
User avatar
kosmo
Уже с Приветом
Posts: 2197
Joined: 08 May 2004 01:11
Location: Kalifornia

Post by kosmo »

Dmitry67 wrote:Почему это ?
Вы проводите нулевой эксперимент, и все малости выползают
Уверен что именно в гравитационном поле собака то и порылась

Да нет же, гравитация здесь ни при чем. Даже СТО ни при чем, задачка решается на уровне школьной математики.
User avatar
Dmitry67
Уже с Приветом
Posts: 28294
Joined: 29 Aug 2000 09:01
Location: SPB --> Gloucester, MA, US --> SPB --> Paris

Post by Dmitry67 »

Даже без СТО ? НюНю
Слушаем
Зарегистрированный нацпредатель, удостоверение N 19719876044787 от 22.09.2014
Hamster
Уже с Приветом
Posts: 11475
Joined: 20 Nov 2000 10:01
Location: Escondido, CA

Post by Hamster »

задачка решается на уровне школьной математики


Переходим в инерциальную систему, связанную с центром Земли, пренебрежем движением Земли по орбите. За время t лучи пройдут расстояние ct, источник сместится на расстояние wRt = L*t/T = v*t ( L = 40 000 км, T = 24 часа, v = L/T = 460 м/с = скорость движения точки на экваторе в этой системе ).
Луч, пущенный по вращению Земли, вернется за время t = L/(c-v)
Луч против вращения - за t = L/(c+v). Разница моментов времени в этой инерциальной системе dt = 2*L*v/(c*c-v*v) = (2*L*v/c^2) * (1-v^2/c^2) ^-2

В системе отсчета, связанной с точкой на экваторе, в первом приближении dt' = dt*sqrt(1-v^2/c^2) = (2*L*v/c^2) * (1-v^2/c^2) ^ (-1.5)
OtecFedor
Уже с Приветом
Posts: 8378
Joined: 17 Oct 2001 09:01
Location: Уездный город N

Post by OtecFedor »

Это разве не эксперимент Майкельсона-Морли, мораль которого в том что скорость света это с, инвариант в любой галилеевой системе координат? Может правда с учетом вращения есть какая-то поправка.
User avatar
sttranik
Уже с Приветом
Posts: 753
Joined: 18 Sep 2000 09:01
Location: Fremont, CA

Post by sttranik »

Вообще говоря с этой проблемой получается интересный парадокс:
1. С точки зрения системы отсчета, связанной с Землей луч света вернется в исходную точку
2. Но с точки зрения внешней системы отсчета (н-р солнечной), получается что поскольку зеркала двигаются каждое последующее отражение будет отклонять луч от траектории, наблюдаемой в пункте (1).

Парадокс в том что в зависимости от системы отсчета мы наблюдаем разные траектории движения нашего луча.
А если мы принимаем за факт что луч всегда возвращается в исходную точку, то тогда с точки зрения системы отсчета (2) скорость нашего луча больше c, поскольку мы знаем что за то же время он проходит большее расстояние.

PS. Находится много интересных ссылок если сделать поиск по "эксперимент Майкельсона-Морли" - народ сильно нападает на интерпретацию результатов этого и похожих экспериментов...

Return to “Наука и Жизнь”