Methode zur Beobachtung von Uhren auf Raumschiffen, die sich in der Nähe von ccc bewegen?

Ich denke, es ist wichtig. Wenn sich beispielsweise herausstellen würde, dass dieser Effekt nicht einmal im Prinzip beobachtet werden konnte , dann gäbe es legitime Fragen darüber, ob der Effekt eine Rolle spielt – ähnlich den Fragen, die sich zu verschiedenen vorgeschlagenen Mechanismen ergeben, die der Quantenmechanik „unterliegen“. Es muss also möglich sein, die verschiedenen Uhren anders als „magisch“ zu beobachten, und dazu braucht es einen Mechanismus.

Zweitens verdeutlicht das Zeigen, wie Uhren beobachtet werden können, die Überlegungen bei einer Messung und insbesondere verschiedene Dinge, die berücksichtigt werden müssen.

Hier ist also eine Möglichkeit, die Messung durchzuführen: Sie lassen die Uhren, die Sie beobachten möchten, jedes Mal, wenn sie „ticken“, eine Art Lichtimpuls oder andere EM-Strahlung aussenden. Dann zählen verschiedene Beobachter einfach die ankommenden Impulse und vergleichen ihr Timing mit einer Folge von Impulsen ihrer eigenen Uhr. Beachten Sie, dass dies nicht unähnlich (wenn auch stark vereinfacht) zu dem ist, was im wirklichen Leben passiert: Ein GPS-Satellit sendet beispielsweise ein EM-Signal aus, das unter anderem die "Ticks" seiner Uhr codiert, und ein GPS-Empfänger hört darauf (das GPS-Empfänger haben natürlich im Allgemeinen keine gute lokale Uhr, und GPS ist viel komplizierter als dies).

Und diese Art der Messung sagt Ihnen etwas Wichtiges: Da sich die Uhren relativ zueinander bewegen, treten fast immer Doppler-Effekte auf, und diese Effekte müssen entfernt werden, um den zugrunde liegenden relativistischen Effekt aufzudecken: Wenn Sie Tonhöhenverschiebungen als Autos hören Das liegt nicht daran, dass die Uhren, die ihre Hörner antreiben, aus Ihrer Perspektive langsam laufen, sondern am Doppler-Effekt.

Das Wissen, wie die Messung durchgeführt werden kann, wenn auch auf vereinfachte Weise, macht sowohl klar, dass sie durchgeführt werden kann , als auch, welche Artefakte ein solches Experiment entfernen muss, um den zugrunde liegenden Effekt zu sehen.

Das Konzept eines "Ereignisses" in der speziellen Relativitätstheorie ist, nun ja, etwas Besonderes. Ein Ereignis ist ein bestimmter Punkt in Raum und Zeit, also der Raumzeit, an dem etwas passiert. Die Schlüsselidee hinter "Relativität" ist, dass Ereignisse für verschiedene Beobachter unterschiedliche Raum- und Zeitkoordinaten (Etiketten) haben können und dass diese physikalisch bedeutsam sind.

Sie stellen also eine wichtige Frage. Wie misst man, was zwei sich relativ zueinander bewegende Uhren an zwei verschiedenen Punkten sagen?

In einem Einzelbild (das Sie für stationär halten) wählen Sie Punkte (t = 0, x = 0) und (t = 1 Sekunde, x = v Meter): Der Ursprung und wo sich die andere Uhr eine Sekunde später befindet .

In der anderen (zu Ihnen hin) arrangieren Sie, dass der erste Punkt ebenfalls mit (0,0) gekennzeichnet wird. Sie wollen messen, was die Uhr am zweiten anderen sagt.

Es gibt viele Möglichkeiten, dies zu tun. Taylor & Wheeler, ein altes Buch, aus dem viele Leute vor Jahren gelernt haben, schlug vor, den Sekundenzeiger der sich bewegenden Uhr senkrecht zur Bewegung herauszustrecken und ihn durch ein Stück Papier zu schlagen, damit Sie die Zeit ablesen können, wenn Sie sehen, wo der Zeiger geschlagen hat hieß es im Vorbeigehen. Ein modernerer Ansatz ist nur ein Blitzbild der Uhr, während sie vergeht. Der Schlüssel ist, es genau dort zu messen , während die Uhr vergeht.

Beachten Sie, dass es bei SR wirklich um die gesamten Koordinatensysteme geht: Dinge, die sich an einem Ort und / oder einer Zeit in einem Frame befinden, befinden sich nicht in einem anderen. Sie sollten lernen, über diese getrennten Raumzeitpunkte separat nachzudenken. Das Denken in Begriffen wie „Was ich hier drüben von den Dingen dort drüben sehe“ ist tendenziell komplizierter und kann zu vielen subtilen Paradoxien über Gleichzeitigkeit führen. Das klassische Pole-in-Barn-Paradoxon ist ein Beispiel.

Manchmal ist ein Bild, das eine sich bewegende Lichtuhr zeigt, nicht vollständig, wahrscheinlich hat es Ihnen deshalb nicht gefallen. Ich glaube, dass ein "gutes" Bild zwei Einstein - synchronisierte Uhren eines "stationären" Beobachters beinhalten muss

Ja, eine Trägheitsuhr bewegt sich sehr schnell und kommt nie zum Beobachter zurück. Der Beobachter benötigt zwei identische Uhren in einiger Entfernung voneinander.

Wir können die Zeitdilatation des SR im folgenden Experiment demonstrieren (Abb. 1). Bewegen mit Geschwindigkeit$v$Uhren messen die Zeit$t'$. Die Uhr geht über den Punkt hinaus$x_{1}$im Augenblick$t_{1}$und vorbei an Punkt$x_{2}$im Augenblick$t_{2}$.

In diesen Momenten werden die Positionen der Zeiger der beweglichen Uhr und der entsprechenden festen Uhr daneben verglichen.

Zwei Einstein - synchronisierte Uhren messen ein größeres Zeitintervall, als die "laufende".

Ein praktischerer Weg, wie der Benutzer @tfb sehr richtig angemerkt hat, besteht darin, den Transversal-Doppler-Effekt zu messen oder einfach die Frequenz der sich bewegenden Strahlungsquelle zu messen (Licht, das an Punkten der engsten Annäherung emittiert wird). Sie werden diese Strahlung messen$\gamma$mal rötlich, da alle Prozesse in der bewegten Lampe (Strahlungsquelle) langsamer ablaufen.

In Laboruntersuchungen stellen Sie die Strahlungsquelle auf den Rand einer Zentrifuge und drehen sie sehr schnell. Der Absorber in der Mitte der Zentrifuge (oder umgekehrt) misst den Transversal-Doppler-Effekt oder die Abweichung der Frequenz der Quelle.