Стержень и сарай

[ledox]

Добрый день уважаемые форумчане!
Недавно в книжке прочитал про умозрительный эксперимент основанный на теории относительности про стержень и сарай с дырками.
Суть проста, стержень размером больше сарая (в состоянии покоя) летит через сарай с дырками, в системе координат сарая стержень меньше размеров сарая и помещается в нем, с системе координат стрежня сарай еще меньше и стержень в нем поместиться не может. Это понятно.
Изменим немного условия эксперимента - стержень тот же самый и летит также, только сарай движется перпендикулярно стержню. Скорость сарая так рассчитана чтобы стержень попал во входную дырку и в системе отсчета сарая когда весь стержень окажется внутри, выходная дырка сместилась бы так (за то время что стержень преодолевает пространство внутри сарая) что стержень в нее не попал и остался бы внутри.
Таким образом получается если стержень меньше внутренних размеров сарая то сарай относительно него сместиться и стержень уже не вылетит из него, если же стержень больше сарая, то он пролетит сквозь сарай так как стержень упрется своим боком в край входной дырки сарая и он (опять сарай этот) будет толкать и таким образом направит передний конец стержня  в соответствующее выходное отверстие, таким образом стержень вылетит из сарая.  Ну то есть примерно тоже самое как в трубе сотке просверлить два отверстия друг напротив друга и сунуть спицу длинной 70 мм - она провалиться а если спица больше, например 130 мм то нет.

Вопрос простой вылетит стержень из сарая или нет? Если длина меньше длины сарая то нет, если больше то да. Получается оба ответа правильные? Считать я не умею, я  не физик... Кто поможет разобраться? 

[azimuth]

Если я все понял.

Изменяется размер в направлении движения СО. Если стержень летит "плашмя", то изменяться будет не его "длина", а "толщина".

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%9B%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B0#.D0.92.D0.B8.D0.B4_.D0.BF.D1.80.D0.B5.D0.BE.D0.B1.D1.80.D0.B0.D0.B7.D0.BE.D0.B2.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D0.B9_.D0.BF.D1.80.D0.B8_.D0.BA.D0.BE.D0.BB.D0.BB.D0.B8.D0.BD.D0.B5.D0.B0.D1.80.D0.BD.D1.8B.D1.85_.28.D0.BF.D0.B0.D1.80.D0.B0.D0.BB.D0.BB.D0.B5.D0.BB.D1.8C.D0.BD.D1.8B.D1.85.29_.D0.BF.D1.80.D0.BE.D1.81.D1.82.D1.80.D0.B0.D0.BD.D1.81.D1.82.D0.B2.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85_.D0.BE.D1.81.D1.8F.D1.85

[ledox]

Да точно, надо уточнить, стержень летит вдоль своей длины разумеется. Про преобразования длинны я знаю, я же  в самом начале написал что стержень сжимается вдоль линии своего движения относительно сарая и наоборот если стержень неподвижен то расстояние между дырками сарая тоже уменьшается, собственно как и сам сарай))

[-Юрий-]

Если стержень летит "плашмя", то изменяться будет не его "длина", а "толщина".

Тогда уж его толщина изменится не во все стороны одинаково, а только в направлении движения. И получается, что стержень в сечении будет не круглый, а овальный.

[Dornier]

Замените торопыгам слово "стержень" на "копье", чтобы образ в мозгах сложился, а то все бегут строчить, не прочитав условий.

[ledox]

Замените торопыгам слово "стержень" на "копье", чтобы образ в мозгах сложился, а то все бегут строчить, не прочитав условий.

Я бы и сарай заменил тоже. Не я придумал этот мыслеэксперимент.

Стержень-копье плашмя летит только когда соприкасается со стенками отверстия сарая. Полагаю не с релятивистской скоростью так что толщина его меняться не будет и в отверстие он пролезет)


Еще проще попробую. Предлагается взаимодействие двух тел результат которого зависит от длинны одного тела, которое как то изменяется в зависимости от скорости и системы отсчета. Если стержень укорачивается он прекращает движение попадая в ловушку, если удлинняется еще больше то пролетает дальше.

[Случайный гость]

О стержне и сарае есть лекция Эмиля Ахмедова на Постнауке: http://postnauka.ru/video/52548

[ledox]

О стержне и сарае есть лекция Эмиля Ахмедова на Постнауке: http://postnauka.ru/video/52548

И где там ответ на вопрос? Я оттуда и взял пример.

[-Юрий-]

Ерунда всё. Изменение линейного размера тела при движении этого самого тела это "фокус" самого измерения на расстоянии, где при считывании параметров играет роль скорость света, которая несёт информацию о местоположении крайних точек этого тела. А если бы скорость света была бесконечно большой, то никакого изменения линейных размеров движущегося тела мы не увидели бы. В реальности размеры этого пресловутого стержня относительно сарая не изменяются. С какой бы скоростью они ни летели относительно друг друга.

[ledox]

. В реальности размеры этого пресловутого стержня относительно сарая не изменяются

В этом случае сигналы должны приходить с мгновенной скоростью, что бы понять как на самом деле,а это не так, и поэтому о том как на самом деле мы можем рассуждать лишь гипотетически ибо проверить этого не можем. Или можем? Для этого я и изменил таким образом условия эксперимента) ведь увидели же люди волновую функцию, хотя она ненаблюдаема.

[Случайный гость]

О стержне и сарае есть лекция Эмиля Ахмедова на Постнауке: http://postnauka.ru/video/52548

И где там ответ на вопрос? Я оттуда и взял пример.

Ну сказано же в конце, что всё дело в относительности одновременности: к наблюдателю в движущейся системе отсчёта сигнал о событии (например, достижении торцом стержня конца сарая) придёт за меньший промежуток времени, чем к неподвижному наблюдателю в системе сарая. И, соответственно, наоборот, к наблюдателю в неподвижной системе отсчёта сигнал придёт за больший промежуток времени. Поэтому, хотя стержень и длиннее сарая, разница во времени для движущейся/неподвижной систем отсчёта компенсирует разницу в длине, и стержень (если он летит со скоростью света) целиком помещается в сарай - никакого парадокса нет. Ибо любая длина - есть не что иное, как отрезок времени, который необходимо пройти от начала стержня, до его конца. Поскольку течение времени зависит от скорости системы отсчёта, длина одного и того же предмета всегда будет разной.

[ledox]

Прочитайте внимательнее условие задачи. Сарай движется перпендикулярно. В этом смысл.

[Незван]

Ерунда всё. Изменение линейного размера тела при движении этого самого тела это "фокус" самого измерения на расстоянии, где при считывании параметров играет роль скорость света, которая несёт информацию о местоположении крайних точек этого тела. А если бы скорость света была бесконечно большой, то никакого изменения линейных размеров движущегося тела мы не увидели бы. В реальности размеры этого пресловутого стержня относительно сарая не изменяются. С какой бы скоростью они ни летели относительно друг друга.

А жизнь говорит, что не ерунда. Поскольку скорость света НЕ бесконечно большая.

Укорочение стержней, правда, никто не видел (по чисто инженерным причинам), зато другое следствие - продление жизни короткоживущих частиц - наблюдается всегда.

[ledox]

Укорочение стержней, правда, никто не видел (по чисто инженерным причинам),

В том то и дело! Ведь укорочение стержней объясняется конечной скоростью прихода сигнала от концов стержня к наблюдателю. А что если поставить эксперимент где не надо наблюдать это изменение, а лишь побочный результат влияние этой длинны на что-нибудь? Поэтому собственно и создал эту тему.
Вот раньше тоже говорили что якобы если смотреть на электрон - то он частица если не смотреть то волна. А человек взял и увидел волновую функцию в эксперименте))) Вот только не помню где об этом было написано..

[-Юрий-]

Вот раньше тоже говорили что якобы если смотреть на электрон - то он частица если не смотреть то волна.

Всё зависит от инструментария. Если детектор, который фиксирует электрон (или другую частицу), больше по размерам этой частицы, то он будет воспринимать её, вернее их, как волны. А если детектор меньше или сравнимый по размерам с частицей, то он может зафиксировать каждую отдельную частицу.

[Незван]

Ведь укорочение стержней объясняется конечной скоростью прихода сигнала от концов стержня к наблюдателю.

Нет. При измерении согласно СТО стержень проходит вплотную к наблюдателю, время распространения сигнала = 0. Несмотря на это, разность времён прохода конца стержня и начала стержня оказывается меньше L/V.

А что если поставить эксперимент где не надо наблюдать это изменение, а лишь побочный результат влияние этой длинны на что-нибудь?

Это давно сделано. Скорость ведь штука относительная, поэтому для быстро движущегося (релятивистского) электрона сокращаются размеры резонаторной полости, и резонанс не наступает. См.
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,115596.msg2750402.html#msg2750402

Разгадка же парадокса, как и написал Случайный гость, связана с относительностью одновременности. В результате, с точки зрения стержня, сарай оказывается скособоченным так, что сначала траекторию движения стержня пересекает дальняя стенка, а затем ближняя.

[Миллиард]

Если отверстия в стенках круглые, то стержень не пролетит даже через одну стенку. Т.к. пока он будет пролетать через отверстие, сарай успеет сместиться. Чтобы пролетел, отверстия должны быть овальными.

[Змей Петров]

В реальности размеры этого пресловутого стержня относительно сарая не изменяются. С какой бы скоростью они ни летели относительно друг друга.

А в чем состоит эта реальность?
Мы не можем приложить линейку к движущемуся стержню, если только саму её не приведем в движение. Но тогда она сама станет движущимся стержнем...

[-Юрий-]

А в чем состоит эта реальность?
Мы не можем приложить линейку к движущемуся стержню, если только саму её не приведем в движение. Но тогда она сама станет движущимся стержнем...

Да этому сараю и стержню по барабану, знаем ли мы их реальные размеры, и можем ли мы их измерить. От этого их характеристики не меняются.

[Змей Петров]

-Юрий-, тогда вопрос - при чем здесь мы?