Много лет назад (уже) тут спорили о пределе скорости света (недавно тема болталась в разделе временно, но теперь вроде нет).
И я сказал,что у меня нет тупого, наглядного мысленного эксперимента, объясняющего "на пальцах" без всяких графиков Минковского, почему в СТО (специальной теории относительности) нельзя двигаться быстрее света.
Сегодня я нашел такой тупой (действительно, все проще чем я до этого лепил) мысленный эксперимент.
См. приложенный рисунок.
Получен он совмещением двух мысленных экспериментов из этой же области.
Первый - относительно недавно озвучил на своей лекции Борис Штерн
Смысл следующий. Штерн в своей лекции предложил умозрительную дуэль сверхсветовыми пулями и показал что для трех разных наблюдателей, покоящихся в системе отсчета дуэлянтов с секундантом и двигающихся в разных направлениях события будут ВЫГЛЯДЕТЬ по разному. Мертвы оба, мертв один или мертв другой. При этом он сказал, что не только так будет у разных наблюдателей выглядеть, но так и будет на самом деле. Каждый наблюдатель может остановится и проверить - верна его версия наблюдений.
Но народ не видит почему видимость - объективна. Не верит. Я тоже сомневался.
То есть. Идея со сверхсветовыми пулями у Штерна прекрасная (см рисунок вверху справа или смотри лекцию "Быстрее света на коте Шредингера" в Ютубе), но упертых идиотов не убеждает. Есть повод говорить о том что это только "кино", иллюзия.
Достаточно давно я нашел интересную похожую дуэльную историю в журнале "Природа" N 9 от 1977 года.
Это замечательная короткая история, где Шерлок Холмс расследует с помощью СТО странный детективный случай, когда две дамы из кланов Белой и Красной розы (люто друг друга ненавидящих, если кто помнит) несутся на автомобилях друг другу навстречу и стреляют друг в друга. Разные свидетели (те кто ехали в своих автомобилях в одну сторон с одной из дам и кто ехали в противоположную) уверяют разное. Мол стреляла первой та или эта. Холмс приходит к выводу что тут не все так однозначно (см. рисунок справа внизу).
Я давно хотел как-то совместить эти две дуэли что бы никакому наблюдателю не нужно было останавливаться и проверять объективность, а не иллюзорность парадокса.
И вот что я придумал. Все до идиотизма просто.
с' - это проекция скорости света c на ось сближения дуэлянтов. Если поместить секунданта на дорогу, то надобность в c' отпадает, но секундант не готов жертвовать свей жизнью.
Хотя бы он должен увидеть чем же все закончится?
Два автомобиля несутся друг другу навстречу с одинаковой скоростью v (это условие честности дуэли). На одинаковом расстоянии (опять же условие) от них стоит секундант и видя что дистанции S и скорости автомобилей v одинаковы дает световую вспышку, говоря: "можно стрелять".
Дамы (аристократки, люто друг друга ненавидящие, но высокомерные и честные до предела) обладают идеальной реакцией и меткостью, поэтому МГНОВЕННО как получают сигнал вспышки - стреляют. В системе отсчета секунданта O (рис 1) обе дуэлянт одновременно выпускают по сверхсветовой пуле (не обязательно мгновенно летящей, но явно быстрее света, можно посчитать некий порог из условий задачи, во сколько, мол раз скорость пуль должна быть быстрей скорости света, но если мгновенно- то v и s не важны) и в итоге убивают друг друга.
Сигналы пришли одновременно.
Секундант выполнил свой долг идеально.
НО! Если мы переместимся в систему отсчета каждой из дуэлянток, то картина окажется совсем другой из-за странной особенности света в любой системе отсчета двигаться с одной и той же скоростью. В системе отсчета Белой Розы (O') рис 2, получается что до нее сигнал секунданта доходит ПОЗЖЕ чем до Красной. Значит красная выстрелила раньше и Белая просто не успела выстрелить ибо ждала сигнала. Пуля прилетела раньше. Мертва Белая. Красная жива.
В системе отсчета Красной Розы (O'') рис 3 - картина наоборот. Первой стреляет Белая Роза и поэтому Красная не успела выстрелить. Она мертва.
В итоге получается (без всяких остановок наблюдателей и перепроверок) что в зависимости от системы отсчета мертвы обе, одна или другая дуэлянтки.
Ситуация может СИНХРОНИЗИРОВАТЬСЯ в разных системах отсчета без парадокса (мертвы обе) если скорость пуль - меньше или равна скорости света. Тогда не важно ни s ни v. Не одновременность в разных система будет разной. Но это не важно. Обе успели выстрелить и причинность не нарушится.
Для особо альтернативно одаренных.
Для не возникало поводов сомневаться в ОБЪЕКТИВНОСТИ логики (мол, дамы не мгновенны, не метки да и где вы видели честных аристократов?), можно посадить дуэлянтов на околосветовые звездолеты (дабы эффект был предельно нагляден, то есть v ~ c' и никакая идеальная реакция не нужна) и сделать их роботами, вернее примитивными логическими схемами или АВТОМАТАМИ обменивающимися сверхсветовыми сигналами (отпадает потребность в меткости). Каждый автомат изначально находится в состоянии 0 и в этом состоянии, получив световой сигнал он отправляет сверхсветовой сигнал контрагенту, сам оставаясь в состоянии 0. Получив сверхсветовой сигнал от контрагента автомат переходит в состояние 1 и теперь, если он даже и получил световой сигнал от секунданта, он уже не отправляет сверхсветовой сигнал контрагенту. Таким образом мы получаем сетевой вычислитель с "парадоксом дедушки". Если я его убью, то как появлюсь я, чтобы его убить? Но если я его не убью, то кто помешает мне его убить? Изначально вычислитель в состоянии 0:0 Но после подачи сигнала секундантов, ОБЪЕКТИВНО становится неясно в каком состоянии вычислитель? 1:1? 0:1? 1:0?
ОБЪЕКТИВНО, В КАКОМ?!!!
По-моему вопрос закрыт.
Раз и на всегда.
Идеальный мысленный эксперимент без лишних мудрствований.
Обратите внимание.
В Галилеевой системе (где скорость света плюсуется или вычитается к скорости инерциальной системы отсчета) ничего подобного возникнуть не может при переходе из систем отсчета наблюдателей (секунданта и двух дуэлянтов). Но в этом случае дуэлянт должен покоится относительно ПРЕИМУЩЕСТВЕННОЙ системы отсчета - эфира.
Однако как мы знаем, два постулата теории гласят.
1) Преимущественной системы отсчета нет. Все системы равноправны.
2) Скорость света во всех системах одинакова.
Этого достаточно что бы получился парадокс при сверхсветовых перемещениях. И самое главное.
НЕ ВАЖНО что это за перемещения. Пусть даже телепортация через подпространство, кротовые норы или еще как-то. Главное что информация (сигнал несущий информацию) из точки А в точке Б ОКАЗЫВАЕТСЯ быстрей чем там оказывается свет, идущий из этой же точки.
Утверждение, что только движение через пространство-время быстрей света невозможно, приводит к парадоксу, а вот всякие там ухищрения с прокалывания - будет все ок.
Не будет.
Не тешьте себя иллюзиями. Сверхсветовая передача сигналов (а значит и путешествие) гарантировано позволяет построить парадокс машины времени, то есть ВСЕГДА ведет назад во времени. И поэтому он невозможен никакими ухищрениями.
Для сверхсвета в этом мире все очень, очень плохо.
