Противоречие между принципом относительности и преобразованиями

#74993 zam :

#74972 Alex1945 :

#74945 zam :

Я пытаюсь объяснить вам. Время жизни атмосферного мюона в системе отсчёта Земли собсвенным временем мюона не являеся. Оно значительно больше его собсвенного времен жизни.  

Я и не спорю, что для движущегося атмосферного мюона время жизни в ИСО Земли будет отрезком координатного времени

Вот и хорошо.

Но время жизни мюонов в СТО измеряют отрезками собственного времени, которые, согласно ПО, должны быть инвариантными. Мало ли что кто-то где-то намерял в других ИСО, это физически никак не изменит срок собственной жизни конкретного мюона.

Но кто в случае с этими мюонами измерял отрезки координатного времени? Никто!

Очень многие. И я вам достаочно подробно рассказал, как это делаеся.

Не помню, чтобы кто-то измерял замедление старения движущегося мюона по паре разноместных часов, синхронизированных световым сигналом, т. е. координатную скорость.

Задача. 

Задано: путь мюона от точки рождения до точки распада равный \(l=10000\) м предельная скорость в физике \(c=\)300000000 м; время жизни мюона \(t_ж=2,2; мкс\) . Требуется найти скорость мюона, с которой он должен пролететь расстояние  \(l=10000\) м за 2,2 мкс.

Решение . Скорость мюона  \(V_{соб}=\frac{10000}{2,2 \cdot 10^{-6}}=4545454545,45\) м/сек. Получается, что мюон все время свой жизни летел со скоростью в 15 раз быстрей предельной скорости физики, т. е. скорости света.  

А в СТО четко сказано, что замедление времени возникает в процессе измерения, т. е. не является следствием каких-то таинственных процессов внутри атомов при движении в эфире, как это принято в ТЭЛ.

Ваша беда в том, что вы безбожно путаете СТО и ТЭЛ. СТО я знаю неплохо, ТЭЛ не знаю совсем (а вы никак не хотите хоть что-то про неё рассказать). Пришлось посмотреть Вики - https://en.wikipedia.org/wiki/Lorentz_ether_theory  https://en.wikipedia.org/wiki/Lorentz_ether_theory . Там написано:

В отсутствие какого-либо способа экспериментально отличить локальную теорию эфира от специальной теории относительности последняя считается более предпочтительной из-за того, что в локальной теории эфира предполагается существование эфира, который невозможно обнаружить, а принцип относительности в локальной теории эфира кажется надуманным или случайным.

То есть, решая некоторую задачу в рамках СТО и ТЭЛ (какими буду показания приборов в некорой ситуации) , мы получим одинаковые ответы. Но вы постоянно путаете эти две теории, поэтому правльного ответа у вас не получается никогда.

В ТЭЛ и СЭТ эта задача легко решается. Для этого время жизни мюона должна зависеть от скорости движения в эфире, что и наблюдается в случае с атмосферными мюонами и быстродвижущимися мюонами в ускорителях по длине пробега мюонами за время их жизни. Для СТО данная задача может оказаться нерешаемой, так как результат получается противоречивым: либо срок жизни мюона зависит от его скорости, что противоречит первому постулату, либо срок жизни инвариантен, т. е. не зависит от скорости мюона, но тогда это противоречит поведению быстродвижущихся мюонов. Это как раз и есть наглядная демонстрация парадокса часов в СТО. 

А вот отрезки собственного времени (срок жизни мюона в ИСО, в которой он неподвижен) согласно СТО должны быть инвариантными.

Они всегда инвариантны, независимо от СТО. Вспомните поезд. В момент отправления часовая срелка часов поезда показывает на число «1», в момент прибытия она показывает на число «5». Разница ( 5 — 1 =  4) — это и есть собственное время. И никакая система отсчёта, никакая теория этого факта отменить не могут.

То есть в Вашем случае поезд по собственным часам был в пути 4 часа. А по часам вокзала отбытия поезда было тоже 1 час, а по часам вокзала прибытия, находящегося в другом часовом поясе было, например, 4 часа. Вот и получается аналог релятивистского замедления времени, т. е. \((4 -1=3)\)  — это и есть отрезок координатного времени. Если отрезок собственного времени — инвариант, то отрезок координатного времени может оказаться уменьшенным (или увеличенным). И что, будете утверждать, будто у поезда, идущего на запад, часы замедляют свой ход, а у поезда, идущего на восток, часы ускоряют свой ход? Нет часы поезда являются инвариантом, а результат измерения по разноместным часам зависит от способа их синхронизации и совсем не связано с таинственными процессами внутри атомов часов.

В «Берклеевском Курсе Физики» четко сказано: «Мы видим, что явление замедления времени совсем не связано с таинственными процессами внутри атомов; оно возникает в процессе измерения». Т. е. нет процедуры измерения, нет и замедления старения для движущихся мюонов.

Всё верно.

На примере выше получается, что никакого замедления хода часов поезда нет, а после измерения по внешним часам, синхронизированных по Солнцу, появляется то ли увеличение отрезка координатного времени, то ли укорочение отрезка координатного времени, которое физически никак не влияет на показания часов поезда.

#75013 zam :

#75001 Alex1945 :

#74993 zam :

#74972 Alex1945 :

Я и не спорю, что для движущегося атмосферного мюона время жизни в ИСО Земли будет отрезком координатного времени

Вот и хорошо.

Но время жизни мюонов в СТО измеряют отрезками собственного времени

Отрезками координатного времени.

В случае с атмосферными мюонами есть только движущийся в ИСО Земли мюон и длина его пробега и предполагаемая длина его пути от рождения до распада в ИСО Земли. Нет координатных часов в ИСО Земли, нет и собственных часов в ИСО мюона. Есть только мюон, который, как полагают, возник в верхних слоях атмосферы и был обнаружен у поверхности Земли. В данном случае не использовались какие-нибудь ИСО с их линейками и разноместными часами, а рассматривался исключительно путь, пройденный мюоном за время его жизни. Из чего был сделан вывод, что мюон мог бы преодолеть это расстояние (10–15 км) за время жизни 2,2 мкс, только двигаясь быстрей скорости света. Поскольку скорость света была принята предельной, то мюон смог бы пролететь 10–15 км, только если бы время его жизни при околосветовых скоростях заметно  замедлялось. Но это противоречит ПО, согласно которому все физические процессы во всех ИСО протекают одинаково, т. е. являются инвариантными. 

Обратите внимание, что в данном случае нет ни линеек, ни разноместных часов, на которые можно было бы приписать влияние процесса измерения по ним на продолжительность жизни мюона. Таким образом, факт обнаружения атмосферных мюонов у поверхности Земли является опровержением ПО, т. е. независимости срока жизни мюона от скорости относительно другой ИСО.

Мало ли что кто-то где-то намерял в других ИСО, это физически никак не изменит срок собственной жизни конкретного мюона.

Конечно.

А раз мюон пролетел 10 — 15 км, то это является подтверждением замедления физических процессов в движущемся мюоне, что возможно, например, в ТЭЛ или СЭТ.

Но кто в случае с этими мюонами измерял отрезки координатного времени? Никто!

Очень многие. И я вам достаочно подробно рассказал, как это делаеся.

Не помню, чтобы кто-то измерял замедление старения движущегося мюона по паре разноместных часов, синхронизированных световым сигналом, т. е. координатную скорость.

Я же вам рассказал, как измеряется время жизни атмосферных мюонов: #74903  https://sfiz.ru/forums/post/74903#74903 .

Такого термина — «координатная скорость» — нет.

Такого термина не должно быть, а он есть, так как в СТО скорость света в движущейся ИСО и есть так самая координатная скорость, так как измеряется по паре разноместных часов, синхронизированных световым сигналом.

Задача. 

Задано: путь мюона от точки рождения до точки распада равный \(l=10000\) м предельная скорость в физике \(c=\)300000000 м; время жизни мюона \(t_ж=2,2; мкс\) . Требуется найти скорость мюона, с которой он должен пролететь расстояние  \(l=10000\) м за 2,2 мкс.

Решение . Скорость мюона  \(V_{соб}=\frac{10000}{2,2 \cdot 10^{-6}}=4545454545,45\) м/сек. Получается, что мюон все время свой жизни летел со скоростью в 15 раз быстрей предельной скорости физики, т. е. скорости света.  

Задача решена неправльно.

Расстояние от точки возникнлаения мюона до точки распада мюона дано в ИСО Земли. А время жизни мюона дано в ИСО мюона. Для вычсления скорости относительно Земли нужно расстояние в ИСО Земли разделить на промежуток аремени в ИСО Земли.

Для расчета скорости относительно Земли в ИСО Земли была взята длина пробега, равная 10000 м, которую на время жизни мюона, который в СТО является инвариантным, равным 2,2 мкс во всех ИСО.

Но в ТЭЛ или СЭТ время жизни движущихся в эфире мюонов может замедляться. Поэтому в них и нет ПО..

То есть, решая некоторую задачу в рамках СТО и ТЭЛ (какими буду показания приборов в некорой ситуации) , мы получим одинаковые ответы. Но вы постоянно путаете эти две теории, поэтому правльного ответа у вас не получается никогда.

В ТЭЛ и СЭТ эта задача легко решается. Для этого время жизни мюона должна зависеть от скорости движения в эфире, что и наблюдается в случае с атмосферными мюонами и быстродвижущимися мюонами в ускорителях по длине пробега мюонами за время их жизни.

Вот и покажите решение в ТЭЛ и СЭТ.

Нет проблем. Мюон пролетает 10000 м, двигаясь со скоростью 0,95с, Найти время, затраченное мюоном на путь в 10000 м, т. е. время его жизни \(\Delta t_м=\frac{10000\sqrt{1-0.95^2}}{30000000\cdot0.95 }=\)11 мкс.

Для СТО данная задача может оказаться нерешаемой, так как результат получается противоречивым: либо срок жизни мюона зависит от его скорости, что противоречит первому постулату, либо срок жизни инвариантен, т. е. не зависит от скорости мюона, но тогда это противоречит поведению быстродвижущихся мюонов. Это как раз и есть наглядная демонстрация парадокса часов в СТО. 

Результат измерения срока жизни мюона зависит от скорости движения мюона относительно измерительного прибора. Скорость относительно ИСО — это отношение результата измерения расстояния в данной ИСО к результату измерения промежутка времени в данной ИСО. И никакого парадокса.

В том то и дело, что именно результат измерения срока жизни движущегося моюона относительно неподвижного прибора. Приборов, относительно которых мюон может двигаться с разными скоростями можно взять много, и резуьтатов измерения будет получено много, а в СТО срок жизни по собственным часам (в собственной ИСО) будет только один. 

То есть в Вашем случае поезд по собственным часам был в пути 4 часа. А по часам вокзала отбытия поезда было тоже 1 час, а по часам вокзала прибытия, находящегося в другом часовом поясе было, например, 4 часа. Вот и получается аналог релятивистского замедления времени, т. е. \((4 -1=3)\)  — это и есть отрезок координатного времени.

По часам вокзала прбытие поезда в 6 часов. Время поезда в пути (6 — 1 = 5). Это и есть отрезок координатного времени. Москва и Петербург в одном часовом поясе.

Рассмотрите часовые пояса Берлина и Москвы, Вот у Вас и получится, что поезд из Москвы в Берлин по координатному времени прибывает на час раньше чем по собственным часам.

Если отрезок собственного времени — инвариант, то отрезок координатного времени может оказаться уменьшенным (или увеличенным).

Отрезок координатного времени между парой событий не может быть меньше отрезка собственного времени между той же парой событий.

Уменьшенным или увеличенным отрезок координатного времени может быть в случае с часовыми поясами, когда начало и конец отсчета находятся в разных часовых поясах. 

И что, будете утверждать, будто у поезда, идущего на запад, часы замедляют свой ход, а у поезда, идущего на восток, часы ускоряют свой ход? Нет часы поезда являются инвариантом, а результат измерения по разноместным часам зависит от способа их синхронизации и совсем не связано с таинственными процессами внутри атомов часов.

Такую чушь можете выдумать только вы. Замедлениее хода часов зависит от величины скорости, но не от её направления.

Это зависит от способа и качества синхронизации. Вот в случае с часовыми поясами будет зависеть и от направления скорости.

Впрочем, почитайте про https://ru.wikipedia.org/wiki/Эксперимент_Хафеле_—_Китинга  https://ru.wikipedia.org/wiki/Эксперимент_Хафеле_—_Китинга. Там получается, что часы, летящие на восток, отстают, а летящие на запад спешат. Это связано с неинерциальностью системы отсчёта Земли.

Именно поэтому для ИСО этот эксперимент не шибко точен и корректен.