Естественные науки

Парадокс, относительность одновременности (СТО)

Есть такой пример, что не все события одновременны во всех ИСО:
Едет поезд и по световому сигналу открываются 2 двери: спереди и сзади.

С точки зрения пассажира они открываются одновременно, ведь скорость света одна и та же и расстояния от источника до 2 дверей равны.

А с точки зрения внешнего наблюдателя, то они не одновременны. Скорость света одна и та же, расстояния тоже, НО получается, что одна дверь уходит от света (C-V),а другая (задняя) идет на встречу (C+V) И таким образом она откроется быстрее, так?

Ну и в принципе это не нарушает причинную связь, все нормально, так?

А если вместо дверей будут два выдвижных штыря и открываются они по световому сигналу?

Предположим, что поезд, что бы затормозить должен выдвинуть два штыря. Если выдвинется только 1,то он сломается и поезд продолжит движение. А если 2,то он остановится.

С точки зрения пассажира одновременно выдвинулись 2 штыря и поезд остановился.

А с точки зрения внешнего наблюдателя выдвинулся сначала 1 и сломался, а потом 2 и тоже сломался (в одиночку не выдерживает)

И получается что с точки зрения внешнего наблюдателя штыри сломались и поезд продолжил движение? А с точки зрения пассажира поезд затормозил. Нарушение причинно-следственной связи?

Как это объясняется или какая у меня ошибка в рассуждениях?
Рузиля Хайруллина
Рузиля Хайруллина
832
Вы не учитываете, что поезд не является абсолютно жестким, таковых в СТО вообще не может быть. Механические силы распространяются со скоростью звука (в металле, например) . Поэтому штыри не могут затормозить поезд мгновенно. Каждый штырь тормозит сначала только свое место крепления, и только потом торможение (медленно, по сравнению со скоростью света! ) распространяется к середине поезда.
РК
Роман Кипря
96 310
Лучший ответ
Рузиля Хайруллина ну так, а все же он остановится или нет?
С точки зрения внешнего наблюдателя двери и штыри тоже срабатывают одновременно. Скорость света вперед и назад относительно покоящегося наблюдателя будет одна и та же по абсолютной величине. Но и достигнут фотоны конца и начала поезда тоже одновременно с точки зрения внешнего наблюдателя.
Дело в том, что формула сложения скоростей v1=v2+v3, где v3 - относительная скорость одной системы отсчета относительно другой, это приближенная формула, которая работает только тогда, когда все три скорости v1, v2 и v3 много меньше скорости света.
Релятивисткая формула сложения скоростей следующая:

v1= (v2+v3)/(1-v1*v2/c^2), где с - скорость света.

Воспользуйтесь этой формулой и Вы получите основное колдуйство СТО: обе двери в любой системе отсчета откроются одновременно.
ЛС
Лидия Сударчикова
85 267
Рузиля Хайруллина нет, двери не одновременно. http://www.youtube.com/watch?v=PWtw7NcUZZ8
В конце посмотрите
Рузиля Хайруллина Это формула применима для расчета относительной скорости в ИСО ДВЕРИ. А ИСО двери - это ИСО поезда/пассажира. Там все будет одновременно. Но это не означает, что все будет одноврменно для внешнего наблюдателя.
Рузиля Хайруллина И кстати там + в формуле
Светлана Полева Чушь, ни чего вы там не получите.
На счёт жёсткости - это всё чушь (выдуманная безграмотными отвечающими) . СТО - это абстрактная теория и можно использовать абстрактные эксперименты с абсолютно жёсткими предметами. Но в этих экспериментах необходимо конкретизировать все условия. Например, два штыря выдерживает, а один не выдерживает и ломается. Но для того, чтобы штыри не сломались, необходимо им знать о выдвижении друг друга, а для этого посылать сигнал от одного штыря к другому. И если Вы посчитаете все скорости и скорости сигналов, то получите одинаковые ответы во всех инерциальных системах отсчёта.
Azamat Kz
Azamat Kz
49 542
Рузиля Хайруллина >Но для того, чтобы штыри не сломались, необходимо им знать о выдвижении друг друга, а для этого посылать сигнал от одного штыря к другому

Не понял, что значит "им знать"?
Любая теория есть результат абстрагирования. Так что это Ваше замечание - ни о чём. Однако Ваш взгляд на СТО ошибочен (не согласуется с логическими выводами из положений самой теории) . Я знаю, что у Вас есть собственная точка зрения на поведение физических тел при больших скоростях - ну и бог с ней. Приложения СТО для Вас - абстракция, а для кого-то конкретная повседневная работа. Некоторые вообще о таком не задумывались - и тоже живут, не тужат.
Dron Oplachkov
Dron Oplachkov
41 616

Похожие вопросы