Концепции современного естествознания. Физика для гуманитариев. Котликов Е.Н. - 65 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

65
Ïåðâûé íàáëþäàòåëü 1 ñòîèò íà çåìëå è ìèìî íåãî äâèãàåòñÿ
âàãîí, â ñåðåäèíå êîòîðîãî ñòîèò âòîðîé íàáëþäàòåëü 2.  íà÷àëå è
êîíöå âàãîíà ðàñïîëîæåíû ÷àñû (1) è (2), êîòîðûå íóæíî ñèíõðîíè-
çîâàòü. Ýòî ïðîùå âñåãî ñäåëàòü ñëåäóþùèì îáðàçîì. Âòîðîé íàáëþ-
äàòåëü â âàãîíå ïîñûëàåò ñâåò â äâå ñòîðîíû è â ìîìåíò ïðèõîäà
ñâåòà íà ÷àñû, îíè âêëþ÷àþòñÿ ñ íóëÿ è èäóò ñèíõðîííî. Ñ òî÷êè
çðåíèÿ íàáëþäàòåëÿ â âàãîíå ÷àñû ïîêàçûâàþò îäèíàêîâîå âðåìÿ.
Ðàññìîòðèì, ÷òî ïîêàæóò ÷àñû ïåðâîìó íàáëþäàòåëþ, ñòîÿùåìó íà
çåìëå.
Ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà ïîñòîÿííà â ëþáîé ñèñòåìå îò-
ñ÷åòà. Ïîêà ñâåò ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ â êîíåö âàãîíà, ÷àñû 1 ïåðåìåñ-
òÿòñÿ åìó íàâñòðå÷ó è áóäóò âêëþ÷åíû ðàíüøå. ×àñû 2 óéäóò çà
âðåìÿ ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà è áóäóò âêëþ÷åíû ïîçäíåå. Òàêèì îá-
ðàçîì, ñ òî÷êè çðåíèÿ ïåðâîãî íàáëþäàòåëÿ ÷àñû áóäóò ïîêàçûâàòü
ðàçíîå âðåìÿ, à ñ òî÷êè çðåíèÿ âòîðîãî íàáëþäàòåëÿ – îäèíàêîâîå.
Âðåìÿ áóäåò ðàçíîå äëÿ äâóõ ðàçíûõ íàáëþäàòåëåé, íàõîäÿùèõñÿ â
ðàçëè÷íûõ èíåðöèàëüíûõ ñèñòåìàõ îòñ÷åòà.
Ê ýòîìó æå ðåçóëüòàòó ìîæíî ïðèéòè è ÷èñòî ôîðìàëüíî ïðè
ïîìîùè ïðåîáðàçîâàíèé Ëîðåíöà. Ïîêàæåì ýòî. Ïóñòü â íåïîäâèæ-
íîé ñèñòåìå îòñ÷åòà Ê äâà ñîáûòèÿ ïðîèñõîäÿò îäíîâðåìåííî, ò. å.
t
1
= t
2
.
Íàéäåì ðàçíîñòü
21
tt t
′′
∆=
â ñèñòåìå îòñ÷åòà Ê, ïåðåìå-
ùàþùåéñÿ îòíîñèòåëüíî Ê âäîëü îñè x ñî ñêîðîñòüþ v. Äëÿ ýòîãî
âîñïîëüçóåìñÿ ïðåîáðàçîâàíèåì Ëîðåíöà äëÿ âðåìåíè:
()()
()
21
21 2112
22 2
21
22
12
12
2
2
11
0, òàê êàê .
1
vx vx
v
tt ttxx
cc c
tt t
vv
cc
vx x
xx
v
c
c
−−+ −+
′′
∆= = = =
 
−−
 
 
=≠



Íå âäàâàÿñü â äåòàëüíûé àíàëèç, óêàæåì, ÷òî èçìåíåíèå äëè-
òåëüíîñòè ïðîìåæóòêîâ âðåìåíè íå êàñàåòñÿ ïðèíöèïà ïðè÷èííîñ-
òè: åñëè èç äâóõ ñîáûòèé, îäíî ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì äðóãîãî è îíè
ðàçäåëåíû ïðîìåæóòêîì âðåìåíè, òî â ëþáîé èíåðöèàëüíîé ñèñòåìå
îòñ÷åòà ýòè ñîáûòèÿ òàêæå ðàçäåëåíû ïðîìåæóòêîì âðåìåíè, è ïîñ-
ëåäîâàòåëüíîñòü ñîáûòèé íå íàðóøàåòñÿ; ò. å. ñëåäñòâèå âñåãäà èäåò
ïîñëå ïðè÷èíû.