24. СИНХРОННОСТЬ

Мы называем синхронностью одновременное возникновение событий. Но как мы можем определить, произошли ли события в одно и то же время? Действительно ли они были синхронными или нет? Здесь мы дадим ответ на этот вопрос.

Информация, полученная в предыдущих разделах, показала нам, как следует рассматривать вопрос синхронности. Я решил объединить эту разрозненную информацию в единую тему в этом разделе.

24.1. АБСОЛЮТНОЕ ВРЕМЯ И СИНХРОННОСТЬ

Абсолютное Время по своей природе включает в себя синхронность. Согласно Закону Алисы, момент "t" в Абсолютном Времени представляет одно и то же значение времени для всех Источниковых Объектов во Вселенной. Таким образом, если обратное не доказано, нет никаких оснований для сомнений или колебаний по этому поводу. С точки зрения Абсолютного Пространства-Времени синхронность является простым понятием. Если мы скажем: "В момент столкновения масс A и B массы C и D также столкнулись", мы точно и однозначно описываем ситуацию. Однако, поскольку Абсолютное Пространство-Время не может быть напрямую наблюдаемым, а Источниковые Объекты невидимы, такая формулировка становится невозможной. Поскольку реальность разворачивается внутри Абсолютного Пространства-Времени, принцип синхронности должен основываться на логике определения, произошли ли события в Видимом Пространстве-Времени одновременно в Абсолютном Пространстве-Времени.

24.2. ВИДИМОЕ ВРЕМЯ И СИНХРОННОСТЬ

В Видимом Времени такой простоты и определенности, как в Абсолютном Времени, нет. Напротив, здесь царит хаос и неопределенность. Отсутствие единства времени между Объектами Изображения в Видимом Времени, отсутствие согласованности координат в Видимом Пространстве, необходимость времени для распространения электромагнитных волн, передающих информацию о событиях, а также влияние (c+v)(c-v) математики при наличии движения делают утверждение о том, что событие произошло синхронно, крайне сложным. Один наблюдатель может сказать: "В момент столкновения масс A и B массы C и D также столкнулись", в то время как другой наблюдатель может утверждать, что столкновения произошли не одновременно.

 

Синхронность в Видимом Пространстве-Времени чаще всего является иллюзией. В конечном итоге окончательное решение о том, произошли ли события одновременно, принимает Абсолютное Пространство-Время. Достижение точной информации возможно только путем перехода от данных Видимого Пространства-Времени к Абсолютному Пространству-Времени, что требует анализа и расчетов. Мы уже рассмотрели, как это делается, особенно когда речь идет о движущихся относительно друг друга системах, и как в этих случаях в расчеты включается (c+v)(c-v) математика.

24.3. ПРАВИЛА СИНХРОННОСТИ И СОПРЯЖЕННОСТИ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ

Конечно, не каждое событие требует от нас размышлений о том, как оно произошло в Абсолютном Пространстве-Времени. Здесь я хочу рассмотреть более практический аспект. В рамках темы синхронности существуют три полезных правила, к которым можно прибегнуть при необходимости. 

Правила Синхронности: 1 - Наблюдатели, движущиеся с разными скоростями относительно места события, если они находятся на одинаковом расстоянии от места события, видят разные моменты этого события. 2 - Наблюдатели, движущиеся с разными скоростями относительно места события, если они видят одно и то же мгновение события, находятся на разном расстоянии от места события. 3 - Для наблюдателей, движущихся с разными скоростями относительно места события, скорость течения времени в месте события будет разной для каждого из них.

Помимо правил синхронности, существуют также правила сопряженности местоположения, которые можно назвать "Правилами Единства Расстояния".

Правила Сопряженности Местоположения (Правила Единства Расстояния): 1 - Если наблюдатели, движущиеся с разными скоростями относительно места события, видят, что они находятся на одинаковом расстоянии от него, то на самом деле они находятся на разных расстояниях. 2 - Если наблюдатели, движущиеся с разными скоростями относительно места события, действительно находятся на одинаковом расстоянии от него, то они видят место события на разных расстояниях. 3 - Для наблюдателей, находящихся в движении относительно места события, координаты места события всегда различаются относительно друг друга.

Все эти правила объясняют и резюмируют связь между Абсолютным Пространством-Временем и Видимым Пространством-Временем. Мы уже частично рассмотрели их математические уравнения в предыдущих разделах, поэтому я не повторяю их здесь.

В приведенной выше схеме представлено первое правило синхронности. Телевизионная станция (место события) транслирует интервью. Существуют различные системы отсчета, движущиеся с разными скоростями и направлениями относительно телевизионной станции. Если их расстояния до телевизионной станции в этот момент равны, изображение, которое они видят на экранах, будет отличаться друг от друга. 

Следующая схема представляет второе правило. Предположим, что в какой-то момент все системы отсчета видят одно и то же изображение на своих телевизорах. В этом случае их расстояния до телевизионной станции будут различаться.

Как я уже упоминал ранее, не думайте, что описанные выше явления происходят только с сигналами связи. Электромагнитные волны, передающие изображения объектов, также подчиняются тем же правилам математики (c+v)(c-v), что и сигналы связи.

Представим, что мы смотрим теннисный матч. Если принять точку, в которой мы видим мяч, за центр и нарисовать окружность радиусом r, проходящую через нас и других зрителей, каждый наблюдатель на окружности будет видеть мяч в разный момент времени "t". Например, когда мы видим мяч в определенной точке, для некоторых зрителей он еще не достиг этой точки, а для других он уже прошел ее. Насколько велика эта разница — несколько наносекунд или несколько нанометров — не имеет значения с точки зрения правила. По мере увеличения относительных скоростей и расстояний между системами отсчета эта разница становится все более заметной. Важно, чтобы мы осознавали существование этих правил.

Создав небольшую задачу, можно легко наблюдать некоторые последствия этих правил в реальной жизни. Представим себе две космические станции, движущиеся со скоростью 150 000 км/ч относительно Земли, одна приближается, а другая удаляется. Пусть оба наблюдателя на этих станциях смотрят телетрансляцию, и мы рассматриваем момент, когда расстояние от каждой станции до Земли одинаково. Как далеко от Земли должны находиться станции, чтобы разница во времени приема сигнала составила 5 секунд?

Ответ: Разница во времени поступления ТВ-сигнала на станции должна составлять 5 секунд. Исходя из этого, можно вычислить их расстояние до Земли. 

= 5.349.733.102 километра = 35,7841 AU

c: скорость света = 299.792,458 км/с, v: скорость станций = 150.000 км/ч = 42 км/с

В результате расчетов получилось очень большое расстояние. 35,78 а.е. — это действительно огромное расстояние, примерно равное расстоянию от Плутона до Солнца.
(А.е.: Астрономическая единица — единица длины, основанная на среднем расстоянии между центрами Солнца и Земли, равная 149,5 миллионам километров.)

Продолжим тот же пример с новым вопросом. Какое расстояние до Земли видят наблюдатели на космических станциях в этот момент?

Ответ: Поскольку мы уже рассчитали расстояние станций до Земли, можем вычислить, как далеко они видят Землю. 

Для станции, приближающейся к Земле:
= 5.350.482.688 километров = 35,7892 А.е.
Для станции, удаляющейся от Земли:
= 5.348.983.726 километров = 35,7792 А.е. 

Теперь зададим еще более интересный вопрос. Какова будет длительность одного оборота Земли вокруг своей оси для наблюдателей на этих станциях?

Ответ: Период вращения Земли вокруг своей оси составляет 24 часа. Зная скорость станций, мы можем рассчитать этот показатель.

Для удаляющейся станции период вращения Земли вокруг своей оси:

23,99663767 часов = 23 часа 59 минут 47 секунд

Для приближающейся станции период вращения Земли вокруг своей оси:

24,00336233 часов = 24 часа 0 минут 10 секунд

В приведенных выше вопросах мы использовали скорость 150.000 км/ч для космических станций, что даже сегодня является труднодостижимой скоростью. Несмотря на это, мы видим, что эффекты релятивистских изменений не столь значительны. Для того чтобы эти эффекты стали более заметными, необходимы гораздо большие скорости. В следующей таблице представлены значения для скоростей от 0.1c до 0.9c, но с временным сдвигом не 5 секунд, а 1 секунда. Вопросы остаются теми же, но ответы приведены в таблице. Вы можете увидеть, как значения становятся все более экстремальными по мере увеличения скорости.

Вопросы были следующими:
Обе станции находятся на одинаковом расстоянии от Земли.
1- Какое расстояние должны иметь станции от Земли, чтобы разница в трансляции составила 1 секунду? 
2- Какое расстояние до Земли видят наблюдатели на станциях в этот момент?
3- Какова длительность вращения Земли вокруг своей оси для наблюдателей на станциях?

Ответы приведены в таблице:

Расчеты для 1-секундной задержки сигнала.
Скорости станций
В долях c	0,1c	0,2c	0,3c	0,4c	0,5c	0,6c	0,7c	0,8c	0,9c
км/с	29.979	59.958	89.938	119.917	149.896	179.875	209.855	239.834	269.813
Расстояние зондов от Земли в момент, когда возникает 1-секундная задержка сигнала.
Километры	1.483.973	719.502	454.685	314.782	224.844	159.889	109.210	67.453	31.645
А.е.	0,00993	0,00481	0,00304	0,00211	0,00150	0,00107	0,00073	0,00045	0,00021
Расстояние до Земли по наблюдениям с зонда, приближающегося к Земле.
Километры	1.648.859	899.377	649.550	524.637	449.689	399.723	364.034	337.267	316.448
А.е.	0,0110	0,0060	0,0043	0,0035	0,0030	0,0027	0,0024	0,0023	0,0021
Расстояние до Земли по наблюдениям с зонда, удаляющегося от Земли.
Километры	1.349.066	599.585	349.758	224.844	149.896	99.931	64.241	37.474	16.655
А.е.	0,0090	0,0040	0,0023	0,0015	0,0010	0,0007	0,0004	0,0003	0,0001
Период вращения Земли вокруг своей оси по наблюдениям с приближающегося зонда.
Часы	21,6	19,2	16,8	14,4	12	9,6	7,2	4,8	2,4
Часы:Минуты	21:36	19:12	16:48	14:24	12:00	9:36	7:12	4:48	2:24
Период вращения Земли вокруг своей оси по наблюдениям с удаляющегося зонда.
Horas	26,4	28,8	31,2	33,6	36	38,4	40,8	43,2	45,6
Часы:Минуты	26:24	28:48	31:12	33:36	36:00	38:24	40:48	43:12	45:36