ПРАВИЛА ОДНОВРЕМЕННОСТИ И СОВМЕСТНОГО НАХОЖДЕНИЯ

В книге я определил некоторые правила, касающиеся Одновременности и Совместного нахождения. Здесь я включил анимации, связанные с этими правилами. Чтобы полностью понять эти анимации, вам необходимо прочитать книгу.

Медленно перемещайте ползунок в анимации до конечного состояния. Если вы нажмете кнопку воспроизведения, анимация выполнит это движение автоматически.

Правило одновременности 1 - Наблюдатели, движущиеся с разными скоростями относительно места события, если они находятся на одинаковом расстоянии от него, будут видеть разные моменты этого события.

Вы можете подумать: «Разве это не смещение байта, которое мы видим здесь?» Да, здесь действительно видно смещение байта. Однако анимация также предоставляет другую информацию. Наблюдатели в самолетах и на горе, хотя и находятся на одинаковом расстоянии от Сигнальной башни, видят на своих телевизорах разные изображения. Сигналы, которые позволяют нам видеть Образы объектов, и сигналы связи подчиняются одинаковым правилам. Представьте, что наблюдатели находятся в самолетах и на горе. Если эти наблюдатели смотрят на Сигнальную башню, каждый из них увидит разное время в Образе объекта Сигнальной башни. Эта анимация демонстрирует эту ситуацию.  

Правило одновременности 2 - Наблюдатели, движущиеся с разными скоростями относительно места события, если они видят одно и то же мгновение события, их расстояние до места события различается.

Обратите внимание на начальную точку. В начале анимации самолеты и горная станция находятся на одинаковом расстоянии от Сигнальной башни. Поэтому телевизионное вещание начинается одновременно во всех трех системах отсчета. Поскольку скорость сигнала, приходящего к ним, всегда равна c для системы отсчета, время прибытия первого сигнала телевизионного вещания будет одинаковым для всех трех систем отсчета (t = r/c). Таким образом, вещание начинается одновременно во всех трех системах отсчета.  Когда вещание достигает их, расстояние от каждой системы отсчета до Сигнальной башни становится различным, как видно.

В конечном состоянии, то есть когда сигнал достигает самолетов, представьте, что наблюдатели в самолетах и на горе смотрят на Сигнальную башню. Все три наблюдателя увидят Образы объектов Сигнальной башни одновременно. Но обратите внимание, что Образ объекта, который видит наблюдатель, уникален для него. Поскольку мы говорим о трех наблюдателях, здесь мы имеем в виду три Образа объектов.

Правило одновременности 3 - Для наблюдателей, движущихся с разными скоростями относительно места события, скорость течения времени в месте события различна для каждого наблюдателя.

"Для самолета, приближающегося к Сигнальной башне, вещание, конечно, закончится раньше," вы можете подумать. Но это не основная проблема. Главное в том, что скорость вещания различна для всех трех систем отсчета. Например, горная станция получает вещание со скоростью 30 кадров в секунду, удаляющийся самолет – 20 кадров в секунду, а приближающийся самолет – 40 кадров в секунду.

Представьте, что наблюдатели в самолетах и на горе смотрят на Сигнальную башню. Скорость течения времени в Образах объектов, которые они видят, происходит, как изменение скорости кадров в телевизионном вещании.  Для наблюдателя на горе скорость течения времени в Образе объекта происходит с нормальной скоростью, тогда как для наблюдателя в приближающемся самолете она ускоряется, а для наблюдателя в удаляющемся самолете – замедляется. Вы можете найти больше деталей на эту тему в разделе "Сдвиг времени".

Правило совместного нахождения 1 - Наблюдатели, движущиеся с разными скоростями относительно места события, если они видят себя на одинаковом расстоянии от места события, на самом деле не находятся на одинаковом расстоянии от него.

Думаю, здесь не требуется дополнительных объяснений. Все очень ясно.

Правило совместного нахождения 2 - Наблюдатели, движущиеся с разными скоростями относительно места события, если они находятся на одинаковом расстоянии от места события, видят его на разных расстояниях.

Как видно в анимации, давайте рассмотрим момент, когда самолеты и горная станция находятся на одинаковом расстоянии от Сигнальной башни. В этот момент сигналы, достигающие их, были отправлены в разное время. Поэтому они будут видеть Сигнальную башню на разных расстояниях.

Правило совместного нахождения 3 - Для наблюдателей, движущихся относительно места события, координаты наблюдаемого ими места события всегда различаются.

В начале анимации наблюдатели в самолетах, хотя они уже достигли места события, видят себя как еще не достигших места события. В конце анимации они покинули место события, но видят себя прямо над ним. Однако в этот момент координаты двух самолетов различны. В результате наблюдатели в самолетах будут по-разному оценивать координаты места события.