опрос о теории относительности

[yury_finkel]

По причинам, которые не хочу здесь конкретизировать, но о которых легко догадаться сведущим людям, я не люблю дискуссий о теории относительности в околомарксистской среде. Но после одной недавней дискуссии (ссылку на которую намеренно не даю, чтобы не разжигать лишний флейм) всё-таки хочу для себя внести полную ясность по позициям. Поэтому прошу тех френдов, которые считают себя более-менее разбирающимися в вопросе, кратко ответить в комментах на нижеследующие вопросы (сформулированные намеренно очень подробно, чтобы не было лазеек для недоразумений). Особенно интересует мнение профессиональных физиков (кажется, как минимум один у меня во френдах должен быть) или людей, которые хотя бы углублённо изучали СТО (т.к. моё знание СТО ограничивается лишь кучей популярных книжек + фейнмановскими лекциями по физике, прочитанными самостоятельно + втузовским учебником общей физики, в котором СТО посвящено было лишь несколько страниц).

Итак, вопросы.


1. Согласны ли вы с постулатами специальной теории относительности, а именно:
- все инерциальные системы отсчёта равноправны;
- скорость света в любой инерциальной системе отсчёта одна и та же;
- (неявно) пространство и время однородны.
Во избежание недоразумений оговорюсь: в пределах нынешних знаний о природе, исключая эффекты гравитации и (на всякий случай) квантовые эффекты.

Варианты ответов:
а) согласен;
б) не согласен.


2. Считаете ли вы, что эффект, по традиции именуемый «парадокс близнецов» (см. ниже), будет реально наблюдаться? Описание эффекта: есть два близнеца (естественно, с одинаковым возрастом), один из них остаётся на Земле, другой садится в ракету и со скоростью, близкой к световой, летит к Альфе Центавра, затем возвращается на Землю. При встрече обнаруживается, что близнец, остававшийся на Земле, стал старше, чем близнец, летавший на Альфу Центавра.

Подчеркну, что речь не идёт о том, что в инерциальной системе отсчёта, движущейся относительно другой инерциальной системы отсчёта, время течёт медленнее относительно этой второй. Это общеизвестно, как и то, что такое замедление времени относительно (т.е. при наблюдении из второй системы время течёт медленнее в первой). Речь идёт о том, что произойдёт, если второй близнец вернётся, т.е. побывает в неинерциальной системе отсчёта.

И не надо, пожалуйста, играть словами в духе «я не признаю парадокса близнецов, потому что это не парадокс». Ответьте, пожалуйста, одним из вариантов:
а) да, этот эффект будет наблюдаться — близнец, оставшийся на Земле, станет старше, чем тот, который летал на Альфу Центавра;
б) нет, возраст близнецов останется одинаковым.


3. Считаете ли вы, что для объяснения вышеупомянутого эффекта достаточно одной СТО (специальной, или частной теории относительности), или же для его объяснения необходимо привлечь ОТО (общую теорию относительности)?

Варианты ответов:
а) да, достаточно СТО;
б) нет, СТО ничего не говорит о неинерциальных системах отсчёта, и необходимо привлечь ОТО;
в) этот эффект не объясняется никак.


Заранее скажу, что я придерживаюсь «консервативной» точки зрения: 1а, 2а, 3а. По пункту 3 готов дать пояснения к своему мнению, если кого-то это заинтересует.

UPD. Парадокс близнецов в Википедии

UPD 2. Господи, ну есть здесь физики или нет?!! Я уже не могу.

Comments

Re: СТО утверждает, что скорость любых (то есть всех) физ

[vwr.livejournal.com]

Юрий, СТО этого не утверждает. Заявления о "любых" процессах исходит от физиков, вольно интерпретирующих теорию: «...всякий внутренний процесс в системе В должен происходить медленнее, чем тот же процесс в системе Л. Все атомные процессы — даже, разумеется, и сама жизнь — должны вести себя точно так же, как часы. Таким образом, если А и В были близнецами, то В должен оказаться моложе А по возвращении из путешествия. Это и в самом деле странный вывод, но его, однако, невозможно избежать никакими ухищрениями логики. Перед этим приходится сдаться так же, как несколько столетий назад пришлось признать, что подобные нам существа в стране антиподов стоят вверх ногами» (Борн М. Эйнштейновская теория относительности. М., 1972, с. 250—251.) Но заметьте, что у Борна речь идет о инерциальных системах.

Что именно утверждает СТО и для каких условий - я уже вам писал.
Формулы СТО описывают поведение света в различных инерциальных системах (См.: Эйнштейн А. Собрание научных трудов, т. 1, с. 543—546.)Первый постулат Эйнштейна констатирует всего лишь независимость законов природы от движения инерциальных систем.НО вы ведь сейчас говорите о неинерциальном движении! К чему тогда эти ссылки на первый постулат, который здесь заведомо не соблюдается? Вы говорите: переход между инерциальными системами, и тут же - "подвергся ускорению", т. е. двигался не равномерно и прямолинейно.
Ни о какой взаимосвязи между различными видами отношений в СТО нет и речи. Напротив, закономерности механического перемещения изолируются от всех остальных законов природы, и отношение между теми и другими описывается как чисто внешнее. Кроме того, в СТО описываются не пространство и время «вообще», безотносительно к конкретным физическим процессам и явлениям, а совершенно определенные пространственно-временные характеристики конкретных явлений. Поэтому возникает все тот же вопрос: каким именно образом связаны (и связаны ли вообще) пространственно-временные характеристики конкретных физических событий, описываемых релятивистской теорией, с пространственно-временными параметрами других материальных явлений (химических, биологических, социальных).
В СТО универсальная световая константа выступает как величина, к которой относятся все наблюдаемые величины. Один и тот же световой сигнал, данный в определенный момент из определенного источника, затратит различное время для преодоления одного и того же расстояния в различных системах отсчета, и в движущейся системе это время будет тем больше, чем выше скорость системы. В геометрии Минковского "покоится" инерциальная система, ускоренное движение является движением относительно этой системы. Но к чему относятся все наблюдаемые величины? Все к той же световой константе. "Часы" в пространстве Минковского - не любые "часы", так как и время и пространство - не время и пространство "вообще", а конкретное пространственно-временное отношение, характеризующее движение светового луча в разных системах отсчета, одна из которых (инерциальная) в данном случае выступает как "покоящаяся". Если мы остаемся в пределах СТО (на которую вы упорно ссылаетесь), ничего большего мы из этого не извлечем.
А теперь итог: возможно, что реальные часы на реальном объекте, двигавшемся ускоренно относительно другого, принятого за систему отсчета, покажут иной промежуток времени, чем часы в покоящейся системе. Но никакого реального "замедления" физических процессов это не докажет и не может доказать в рамках СТО.

Re: СТО утверждает, что скорость любых (то есть всех) физ

[yury-finkel.livejournal.com]

 >Напротив, закономерности механического перемещения изолируются от всех остальных законов природы, и отношение между теми и другими описывается как чисто внешнее. Кроме того, в СТО описываются не пространство и время «вообще», безотносительно к конкретным физическим процессам и явлениям, а совершенно определенные пространственно-временные характеристики конкретных явлений. Поэтому возникает все тот же вопрос: каким именно образом связаны (и связаны ли вообще) пространственно-временные характеристики конкретных физических событий, описываемых релятивистской теорией, с пространственно-временными параметрами других материальных явлений (химических, биологических, социальных).

Повторяю ещё раз. В СТО постулируется, что невозможно определить, движется инерциальная система или покоится. Из это логически следует, что формулам преобразования Лоренца должны подчиняться все процессы, какой бы природой они не обладали. Из этого можно заключить, что такова природа самого пространства-времени, а не этих физических процессов.

Про подвергание ускорению — я же как раз вам и пытаюсь сказать, что раз система подвергалась ускорению, то она перестаёт быть равноправной с инерциальными, поэтому нельзя говорить, что относительно неё время на Земле замедлится на столько же. Именно потому, что она неравноправна с инерциальной системой.

Впрочем, давайте прекратим этот бесполезный разговор, а то я скоро на стенку буду кидаться.

Re: СТО утверждает, что скорость любых (то есть всех) физ

[vwr.livejournal.com]

Господи боже! СТО не рассматривает никаких физических процессов, кроме механического перемещения. Как "логически" выводить из нее что-то еще?
Разговор этот бесполезен потому, что вы не обращаете внимания на то, что именно описывается в теории. "Все процессы" - это фантазия, в чем вы сами легко убедитесь, если еще раз прочтете формулировку первого постулата.
"Время замедлится" - вы продолжаете повторять эту неуклюжую формулировку, не давая себе труда подумать, о какои именно времени здесь идет речь. Между прочим, о "замедлении времени" в инерциальных системах относительно неинерциальной я и не говорил, напротив, писал вам уже, что инерциальная система в данном рассматриваемом случае выступает как система отсчета, т. е. как заведомо выделенная.