[identity profile] eugene-df.livejournal.com posting in [community profile] useful_faq
Вопрос вполне юзфул - я тут попытался другу объяснить некоторые фишки ОТО (ну, ясное дело в своем, достаточно ограниченном понимании), и полностью завис когда мы стали пытатся проделать пару мысленных экспериментов. Теперь голова забита этой хренью - а работать надо. в общем друзья - выручайте!

Переходим к сути вопроса:


Итак, как известно, скорость выше скорости света недостижима. С другой стороны - ИМХО, любая скорость имеет свою точку отсчета. Насколько я понимаю ОТО - там все завязанно на передаче информации (говоря современным языком). Т.е. максимальная скорость распространения информации = с. Но вот тут возникает некоторая неувязка. Во первых - я все же не понимаю какую сторонники ОТО точку берут за начало отсчета, т.е. система координат в которой мы получаем верхнюю планку. Во вторых - такой эксперимент:


Подвешиваем в космосе две эйнштейновых ракеты (ракета скорость которой при движении стремится к с). Затем - устанавливаем на корпусе одной из них катушку с нулевым трением, на которой намотанно неограниченное количество сверхпрочной нити. Конец нити прикрепляем к корпусу второй. Ориентируем их строго противоположнно и....
И "поехали!"...

А дальше начинаются чудеса...


Положим скорость ракет бесконечно приближается к с. Тогда:
за 1 секунду полета - длинна размотанной нити будет грубо 600 000 км. При этом угловая скорость вращения катушки - мне просто страшно представить. Одно ясно - это значение будет явно выше с. Скорее что-то около 2с. Вроде бы информация не передается. Однако! А если мы ставим на катушке замыкатель, который фиксирует каждый полный оборот? А как быть с длинной нити? Она за секунду развернулась на расстояние в два раза большее чем это возможно согласно ОТО? Или, фантастическим образом, за счет сжатия пространства-времени и прочих пертурбаций - нить растянется строго на 300 000 км??? Но это вообще в голову не укладывается.... И кстати. Вот второй эксперимент:

С астероида - так же стартуют две ракеты. Обе на скорости 1с Через секунду они мгновенно останавливаются (это конно-сферические ракеты в вакууме, нефиг придиратся к перегрузкам - сферически-вакуумные кони еще и не такое выдерживают!) Итак. По логике вещей расстояние между ними равно 600 000. Но! Если одна ракета потом разворачивается и летит ко второй со скоростью 1/2с - за какое время она к ней долетит? А относительно неподвижного астероида? И кстати - как себя поведет пуля выпущенная из ствола пистолета по ходу движения этой самой ракеты идущей со скоростью с с точки зрения наблюдателя с астероида? В общем не понимаю я чего-то этих пространственно-временных заморочек


просьба: Разжуйте на примитивном уровне. Очень желательно или совсем без формул, или с минимальным количеством... Я просто хочу себе в уме это все более менее связно представить.

З.Ы.

Эйнштейн редкий Цозел! :-) Мало того что ограничил скорость наших межзвездных путешествий, так еще и вскипятил мозги.... :-)

Date: 2007-11-02 07:09 pm (UTC)
From: [identity profile] hegny.livejournal.com
По-моему, тебе не особено-то ответили только на вопрос с пулей. Тут все достаточно забавно. Скорость с для ракеты все же надостижима. По-этому, пуля будет лететь быстрее ракеты, на все же медленнее с.
То есть, если ракета летит со скоростью 0.999999 с то пуля полетит (с точки зрения наблюдателя на астероиде) с 0.9999995 с.

Если ракеты разлетятся на 600 000 км относительно астероида, то со скоростью 1/2с относительно астероида, вторая ракета будет лететь к первой ровно 4 секунды !!!!относительно астероида!!!!
Оптсывать ситуацию относительно ракет не прибегая к чему-то уже сложнее. Дело в том, что время в ракете идет медленнее. Время в ракете летящей со скоростью точно с не идет вообще!То есть если две ракеты разлетались со скоростями, близкими к с 1 секунду отсчитанную часами на астероиде, то с их точки зрения прошло очень мало времени (допустим, 0.01 секунды) и разлетелись они очень недалеко. Ровно (почти ровно) на скорость света * на эти 0.01 секунды.
В момент, когда ракета будет разворачиваться, в дело вступят гораздо более сложные законы. И дело не в перегрузке. Ускорение в ОТО (кстати, только тут оно нам понадобится, до этого мы работали в рамках СТО) равносильно гравитации и влияет на расстояния и времена. Как - я не берусь объяснить.
Так что аккуратно разобрать эту задачу с точки зрения пилота не получится.

Про катушку.
Угловая скорость не может быть с или 2с!!! это другие единицы измерения!!! Тем не менее во всех системах отсчета все места катушки будут двигаться не быстрее с. Так, с точки зрения пилота, верх и низ будут двигаться с 0.99с (0.99с - скорость ракеты относительно астероида, как я уже говорил, точным с она быть не может) в разные стороны.
С точки зрения астероида, низ катушки будет стоять, центр двигаться с 0.99с вместе с ракетой (он к ней приделан :) а верх с чем-то, вроде 0.999с.

С точки зрения астероида, нитка таки размотается на 600 000 км (то есть в 2 раза (почти) быстрее скорости света). Теория относительности ей не мешает. А вот если на нее посмотрит пилот то увидит 300 000 км. И это уже хитрая макута со временем и пространством.

Чем тебе мешает замыкатель я не очень понял, поэтому про него ничего не скажу.

Сорри что в обратном порядке.

За Цезла ответишь (на том свете перед Эйнштейном).

Мозгам вариться полезно.