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

[yury-finkel.livejournal.com]

Из Википедии (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B5%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8):
То, что время движущихся объектов течёт медленнее, получает постоянное подтверждение в экспериментах, проводимых в физике высоких энергий. Например, время жизни мюонов в кольцевом ускорителе в CERN с точностью 2* 10^{-3} увеличивается в соответствии с релятивистской формулой. В данном эксперименте скорость мюонов была равна 0.9994 от скорости света, в результате чего время их жизни увеличилось в 29 раз. Этот эксперимент важен также тем, что при 7-метровом радиусе кольца ускорение мюонов достигало значений 10^18 от ускорения свободного падения. Это в свою очередь, свидетельствует о том, что эффект замедления времени обусловлен только скоростью объекта и не зависит от его ускорения.

Измерение величины замедления времени проводилось также с макроскопическими объектами. Например, в эксперименте Хафеле — Китинга (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BA%D1%81%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D0%A5%D0%B0%D1%84%D0%B5%D0%BB%D0%B5_%E2%80%94_%D0%9A%D0%B8%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%B0) проводилось сравнение показаний неподвижных атомных часов, и атомных часов, летавших на самолёте.

[...]

Согласно специальной теории относительности, скорость хода часов наибольшая для того наблюдателя, для которого они находится в состоянии покоя. В системе отсчёта, в которой часы не покоятся, они идут медленнее, и этот эффект пропорционален квадрату скорости. В системе отсчёта, покоящейся относительно центра Земли, часы на борту самолета, движущегося на восток (в направлении вращения Земли), идут медленнее, чем часы, которые остаются на поверхности, а часы на борту самолета, движущегося в западном направлении (против вращения Земли), идут быстрее.

Согласно общей теории относительности, в игру вступает ещё один эффект: небольшое увеличение гравитационного потенциала с ростом высоты опять-таки ускоряет ход часов. Поскольку самолеты летели приблизительно на одной и той же высоте в обоих направлениях, этот эффект мало влияет на разность хода двух «путешествовавших» часов, однако он вызывает их уход от показаний часов на поверхности земли.

Полученные результаты были опубликованы в журнале Science в 1972 [1]:
Разность показаний путешествовавших и остававшихся на месте часов, наносекунды

предсказанная 	измеренная гравитационный вклад кинематический вклад Всего
(общая теория относительности) 	(специальная теория относительности) 	
на восток 	144 ± 14 	−184 ± 18 	−40 ± 23 	−59 ± 10
на запад 	179 ± 18 	96 ± 10 	275 ± 21 	273 ± 7

Опубликованные результаты эксперимента были совместимы с предсказаниями теории относительности, и было отмечено, что наблюдавшиеся положительные и отрицательные разности хода часов с высокой доверительной вероятностью отличаются от нуля.

Одно из примечательных приблизительных повторений оригинального эксперимента состоялось в его 25-ю годовщину, с использованием более точных атомных часов, и результаты были проверены с лучшей погрешностью. [2] В настоящее время такие релятивистские эффекты входят в расчеты, используемые для GPS [3].

[vwr.livejournal.com]

А что, кто-то здесь отрицал все это?
Кому тут жаловаться на "нежелание понять", а?

[vwr.livejournal.com]

Кстати, каким образом показания часов различаются в зависимости от направления движения (восток или запад) вы не задумывались?