Wie würde die Newtonsche Mechanik die Frage nach dem Zug und dem sich bewegenden Licht beantworten?
Die Einrichtung ist:
Ein Zug bewegt sich in der positiven x_Achse mit der Geschwindigkeit c/2. Eine Person steht mitten im Zug. An beiden Enden des Zuges befinden sich zwei Glühbirnen. Gleichzeitig erlischt das Licht (absolute Zeit in der Newtonschen Physik). Die Person, die in der Mitte des Zuges steht, würde beide Lichter unabhängig voneinander wahrnehmen.
Außerhalb des Zuges befindet sich ein stationärer Beobachter. Nehmen wir an, der Zug steht bereits „rechts“ vom Betrachter (in x_axis), wenn die Lichter ausgehen. Würde der stationäre Beobachter das Rücklicht vor dem Frontlicht beobachten?
Der Grund, warum ich das frage, ist, dass die Relativität der Gleichzeitigkeit oft NUR der speziellen Relativitätstheorie zugeschrieben wird. Würde die Newtonsche Mechanik hier auch vorhersagen, dass der stationäre Beobachter eine andere Gleichzeitigkeit beobachtet als der sich bewegende Beobachter im Zug?
Nach der Newtonschen Mechanik würde der Beobachter am Boden sehen, wie sich das Licht mit einer Geschwindigkeit nach rechts ausbreitet , und das nach links laufende Licht hat eine Geschwindigkeit . Dies liegt daran, dass wir davon ausgehen, dass die Galilei-Transformationen wahr sind. Daher scheinen die beiden Lichtstrahlen gemäß der Newtonschen Mechanik beide Seiten gleichzeitig in jedem Rahmen zu erreichen.
Nach der Newtonschen Theorie des 19. Jahrhunderts wurde Licht normalerweise mit der ballistischen Emissionstheorie des Lichts behandelt, die besagt, dass die Lichtgeschwindigkeit, die von Glühbirnen im Zug erzeugt wird, standardmäßig c TRAIN und nicht c PLATFORM ist . Wenn also der zentrale Beobachter ein Triggersignal sendet, um die Lichter auszuschalten, läuft dieses Signal bei c TRAIN , beide Lichter werden ausgeschaltet, das letzte Wellenzugsignal wandert bei c TRAIN und beide Lichter scheinen für den zentralen Zugbeobachter gleichzeitig auszugehen Moment.
Befindet sich zu diesem Zeitpunkt der Zugbeobachter (der Zug bewegt sich von links nach rechts über unsere Seite) bereits rechts vom Bahnsteigbeobachter, dann sieht der Bahnsteigbeobachter aus zwei Gründen zuerst das Schlusslicht erlöschen:
Anstatt in Begriffen zu denken, was jemand beobachten wird, denken Sie in Begriffen, was in seinem Referenzrahmen gemessen würde, vorausgesetzt, der Rahmen ist mit geeignet verteilten Uhren ausgestattet.
Nehmen wir als Beispiel an, sogar im Newtonschen Reich, dass sich jemand am Ursprung seines Bezugsrahmens befindet und es Lampen bei x = 10 Millionen und x = 20 Millionen Meilen gibt, die gleichzeitig aufleuchten. Das Licht der näheren Lampe erreicht den Betrachter vor dem Licht der weiteren Lampe. Er würde feststellen, dass sie nicht gleichzeitig sind, aber in seinem Bezugsrahmen sind sie wirklich gleichzeitig.
Shuheng Zheng