скорость света, являеться ли скорость света константой? и почему? Опции

[OIN]

Очень хочется разобраться....почему скорость света (СС) являеться константой

[Lapp]

Итак, о Парадоксе Близнецов.
Bokul в целом прав, но все же требуется некоторое пояснение.
Да, СТО (Специальная Теория Относительности) формулирует все свои выводы именно для случая инерциальных систем. Я ставил вопрос про как бы (с некоторой натяжкой) реальную ситуацию: реальные люди на реальной планете, которая вращается вокруг своего солнца - то есть уже неинерциальная система как бы. Если быть строго методичным, то нужно было рассуждать так..

В инерциальной системе Х живут два близнеца А и В. В некоторый момент времени А разгоняется до большой скорости.. стоп! вот уже и нестыковочка.. Если он разгоняется, то связанная с ним СО уже неинерциальна..

Этот факт сам по себе имеет немалое значение. Он говорит вот, что. Невозможно, чтоб кто-то летал с большой скоростью, не претерпев ускорения. Более того, невозможно вернуться, не погасив скорость в первоначальном направлении и не ускорившись в обратном, а затем не погасив скорость на подлете к конечной точке (к Земле). А это все - ускорения! И вывод, который мы можем сделать строго в рамках СТО - только один: мы не можем дать ответа на этот вопрос..

Позвольте, но как же так??.. Ведь по сути дела практически все реальные системы отсчета не совсем инерциальны! Выходит, все, что говорит СТО - неверно для них? Выходит, прав был незабвенный основоположник этой темы, oin, никак себя не проявляющий давненько уже - все это фикция, и СС является константой только в пресловутой и гипотетической теории? А на практике ее выводы неприменимы в силу того, что все реальные системы неинерциальны?..

Напугал я вас??.. Бойтесь! Такая красивая сказка - и вдруг неправда..
На самом деле, конечно, многие системы можно считать инерциальными в некотором приближении. И ситуация оказывается практически почти идентичной той, что мы имели, изучая старую добрую ньютоновскую механику.. Вспомните: там тоже все законы формулировались для инерциальных систем. И они действительно неплохо выполнялись (и выполняются) в нашем реальном мире. Тогда же, когда все же ну, никак нельзя считать некую систему инерциальной, мы поступали немного нечестно: мы добавляли к нашему набору сил (гравитация, трение..) еще и некую силу, которую называли силой инерции. Сила эта в школе вообще почти отсутствует, и в мои времена можно было схлопотать пару за ее упоминание (нет, правда - центробежная сила была классовым врагом!). Работать полагалось только в инерциальных системах, как велит Инструкция.. Ладно, я отвлекся.

Короче, всего небольшой трюк - введение силы инерции - и ньютоновская механика снова на коне! Ведь, как любая сила, сила инерции может быть выражена численно, и, следовательно, можно сравнить ее с другими силами и сказать, где ей можно пренебречь (следовательно, эта система приблизительно инерциальная), а где нет (и там ее надо учитывать в расчетах). Так неужели же новая и многообещающая СТО спасует перед этим фактом и покажет свою полную несостоятельность??

На время разочарую вас: да, именно так, спасует. То есть не совсем: поезд, качающийся на рельсах и даже Землю, вращающуюся вокруг Солнца и себя самой все же можно с определенными оговорками считать инерциальными СО. Но для достижения действительно больших скоростей нужны действительно большие ускорения. И парадокс близнецов по-прежнему остается не по зубам СТО - она так и не сможет ответить на вопрос, какой близнец будет старее.. Правда, тот факт, что одна из систем все же может считаться инерциальной, а другая - ни в коем случае! - этот факт все же можно интерпретировать следующим образом. Возможно, что сама по себе несимметричность ситуации привнесет определенное воздействие, которое результирует в то, что все же именно неинерциальный наблюдатель окажется моложе. Но - это всего лишь догадка, гипотеза, которая неподтверждаема в рамках СТО.

Но, милая СТО, что же нам делать? как узнать точно и наверняка кто из близнецов будет старее?..
И отвечала великая СТО: а идите вы.. к моей старшей (или младшей? фу ты, черт, я сама уже с вами запуталась..) сестре ОТО!

А это еще что за фрукт?..
А это Общая Теория Относительности - тот еще фрукт!..

Меня, как обычно несет. У кого есть таблетки от словесного поноса?..
Если кого-то я смог запутать, объясняю еще раз, попроще. В ньютоновской механике ввод силы инерции исправляет ситуацию полностью, не особо меняя основы. В Теории Относительности потребовалось создание специального нового раздела, чтобы приобрести возможность работать с неинерциальными системами отсчета. Иными словами, довольно простая ньютоновская механика усложнилась сравнительно несильно, учтя силы инерции, а вот изначально все же более сложная СТО при переходе к неинерциальным системам потребовала настолько большого усложнения математического аппарата, что соответствующий ее раздел был назван отдельным именем: Общая Теория Относительности, ОТО. И тем самым, действительно, процессы, происходящие в неинерциальных системах так и остались неразрешимыми в рамках СТО, хотя решение их можно найти, использовав ОТО. Иначе говоря, они все же разрешаемы в рамках ТО.

Итак, небольшое промежуточное подведение итогов.
СТО говорит, что в движущейся системе время замедляется.
Вдумчивый человек может сказать, что замедление симметрично.
Еще более вдумчивый скажет - но как же это?? И приведет пример с близнецами.
Совсем уж вдумчивый скажет: э, нет, симметрия нарушена, так как одному нужно неоднократно ускоряться, так что сказать ничего нельзя.
И уж дальше более некуда вдумчивый разработает ОТО и поставит все на свои места..

Комизм - или, если хотите, глубокий философский смысл - ситуации в том, что и СТО, и ОТО разработал один и тот же человек - Альберт Эйнштейн. Вы сами делайте выводы о его вдумчивости..
А я продолжу в следующий раз.