Скорости бывают разные (стр. 2 из 3)

Попробую объяснить. Точки A и B движутся в пространстве параллельно. Собственная скорость фотонов, как она ни бесконечна, все равно складывается со скоростью точки A. Мы должны это учитывать? Вообще-то мы определяем скорость света относительно Земли, она и является точкой отсчета расстояния. Мы не замечаем собственной скорости. Мы – точка отсчета, для нас этой скорости не существует. То, что не существует, не может замедлиться или ускориться. Относительно нас замедляется только скорость фотонов, а не ее сумма с нашей скоростью. Это видимое (наблюдаемое) замедление. Причина, а не следствие.

Теперь определимся со временем. Время для фотона, по отношению к нам, замедленно в бесконечное число раз. И наоборот, наше время, по отношению к фотону, ускорено в это же бесконечное число раз. Пока фотон “идет” туда, мы движемся относительно него во времени в одном направлении. Обратно – наше направление движения во времени относительно него “меняет знак”. Для фотона эти плюс и минус в сумме дают ноль, а наши часы идут только в одну сторону. Фотон во времени не движется. Но, отражая его зеркалом, мы сами движемся относительно него туда и обратно во времени. Фотон – точка отсчета во времени. Он имеет в этом времени свое направление – нулевой вектор. Отражая зеркалом фотон, мы отражаем и этот вектор. В итоге относительно этого фотона мы переворачиваем во времени не только самих себя, но и всю вселенную. Скорость света в любой прозрачной материи (воде, стекле и т. д.) меньше скорости света в вакууме. В то же время скорость света в вакууме для нас равна скорости нашего собственного движения. Получается, что вода движется медленнее нас. Почему она от нас не отстает? Вода движется вместе с нами, движется параллельно нам. Если мы возьмем два резистора и соединим их параллельно, то общее их сопротивление будет меньше каждого из них. Материя вносит для нас в измеряемую в ней скорость света свое “параллельное сопротивление”. Наблюдаемая нами скорость света недостижима. Мы не можем с помощью прозрачных материалов увеличить эту скорость. Можем только уменьшить.

Направление движения.

Земля движется в пространстве по спирали вокруг Солнца и вместе с ним. Солнце, в свою очередь, тоже движется по спирали вокруг центра галактики. Можно предположить, что со временем расстояние между витками такого спирального движения выравнивается. Это выравнивание витков приводит к тому, что все звездные системы и галактики приобретают форму плоского блина. В каком направлении движется целиком весь наш Млечный Путь? Похоже, что вдоль оси своего вращения. Остается уточнить в какую именно сторону. Варианта два. Может ли космический корабль быть медленнее Земли? Конечно. Взяв старт с Земли, он уже имеет начальную скорость в пространстве, равную скорости света, она же скорость нашей галактики – нашего маленького кусочка огромного мира. Эту скорость можно как увеличить, так и погасить. Если корабль будет увеличивать эту скорость, то его время относительно нашего будет замедляться, если уменьшать, то наоборот – ускоряться. Скорость движения во времени обратно пропорциональна скорости движения в пространстве.

Формула замедления скорости.

Для того чтобы оценить замедление (ускорение) времени для объекта наблюдения, необходимо найти его абсолютную скорость в пространстве. Она является векторной суммой его скорости относительно нас с нашей собственной скоростью. Под скоростью объекта относительно нас я имею в виду не ту скорость, которую видим (наблюдаем) мы, а его действительную скорость. Для фотона, например, наблюдаемая нами скорость равна скорости света, действительная – бесконечна. Как и при измерении скорости света, так и при измерении скорости наблюдаемого нами объекта, мы забываем о собственном движении во времени. Мы списываем это время на сам объект. Стоит его просто вычесть, и мы увидим действительную скорость объекта относительно нас. Возьмем конкретное расстояние s. Обозначим: v – скорость объекта, наблюдаемая нами, v0 – действительная его скорость относительно нас. Пишем:

, где c – скорость света. Преобразуем: Назовем ее формулой замедления скорости. Между прочим, по такой же формуле находиться общее сопротивление двух параллельных резисторов. Эта универсальность мне нравиться. В этой формуле наша собственная скорость (скорость света) играет роль параллельного сопротивления, уменьшающего действительную скорость объекта до наблюдаемой нами скорости. Подставьте в эту формулу вместо действительной скорости бесконечную, и фотон для нас будет иметь скорость света. Подставьте скорость света, и она для нас замедлиться на половину. Подставьте 100 км/сек, и они практически останутся теми же 100 км/сек. Обратите внимание, действительная скорость определяется в нашем масштабе времени – в наших секундах. Мы еще не можем учитывать возможное замедление (или ускорение) времени для самого объекта. Какое значение она имеет для нас? Представьте, что прямо в Землю летит астероид. Нам интересно знать, что он сам думает о своей скорости? Нет. Нас беспокоит, с какой скоростью он действительно в нас врежется. Вот эта скорость и есть действительная скорость объекта относительно нас.

Медленно и осторожно.

Допустим, мы знаем не только скорость нашего движения в пространстве, но и направление этого движения – вектор. Этого достаточно чтобы определить замедление (или ускорение) времени для любого наблюдаемого нами объекта, естественно по сравнению с нашим земным временем? Смотря, что мы имеем в виду под словом “наблюдение”. Если мы сможем измерить его скорость, то да.

Шаг 1. Нам надо измерить скорость объекта. Здесь мы уже наступаем на первый подводный камень. Допустим, мы измеряем скорость ракеты, летящей от Земли до Луны. Луна находиться от нас на расстоянии примерно 1.25 световой секунды. Если ракета находиться в пути несколько дней и даже часов, будем ли мы учитывать эту секунду с хвостиком? С практической точки зрения мы даже не будем задумываться о том, что для этой ракеты время замедляется. Другое дело, если она летит до Луны всего несколько секунд. Нам придется учитывать, что о прибытии ракеты на Луну мы узнаем с опозданием на 1.25 секунды. Итак, измеряем скорость объекта. Обозначим его буквой v и назовем скоростью объекта, наблюдаемой нами или наблюдаемой скоростью.

Шаг 2. У нас есть формула (см. выше) - формула замедления скорости. По ней и найдем действительную скорость объекта – v0. Давайте решим с помощью этой формулы конкретную задачку: Наблюдаемая нами скорость ракеты равна 0.8 c (c – скорость света). Какова ее действительная скорость относительно нас? Ответ: 4 c. Не будем пока задумываться над тем, как для ракеты замедлится ее время, а для нас ее скорость. Мы еще не готовы это сделать. Мы не можем вычислить замедление времени для объекта сразу относительно Земли. Нам потребуется промежуточное звено – фотон. Мы знаем, что для нас скорость фотона замедляется до скорости света. Но еще не знаем, до какой скорости она замедляется для самого объекта. Мы не знаем, чему для него равна скорость света.

Шаг 3. Мы знаем собственную скорость и направление движения. Кроме того, нам известна действительная скорость объекта и направление этой скорости. У нас есть все, чтобы построить треугольник скоростей и определить еще одну скорость для объекта – абсолютную скорость его движения в пространстве. Обозначим ее v1 и назовем абсолютной скоростью. Введем еще два обозначения: α – угол между нашим вектором движения и вектором действительной скорости объекта; β – угол между нашим вектором движения и вектором абсолютной скорости объекта.

Имеем:

Опять же, обращаю ваше внимание, что абсолютная скорость для объекта рассчитывается в нашем масштабе времени. Абсолютная скорость – это скорость объекта с нашей точки зрения (в наших секундах).

Шаг 4. Мы рассчитали скорость объекта в пространстве в нашем масштабе времени. Если она больше нашей скорости света, то относительно нас его время замедлится, если меньше – ускориться. Осталось всего ничего – составить пропорцию и назвать ее формулой замедления собственного времени t0 для движущегося объекта.

Это еще не все.

Шаг 5. Для объекта изменилось время – для нас его скорость. Осталось узнать, что он сам думает о своей скорости? Переведем абсолютную скорость объекта в его собственный масштаб времени:

, где v2 – собственная скорость объекта. Маленький нюанс. Если объект движется в пространстве в два раза быстрее нас, в его масштабе времени эта скорость будет равна не двум, а четырем скоростям света. С его точки зрения и наша скорость будет равна удвоенной скорости света. Замедлилось время, увеличилась скорость.