Аннотация: Поезд Эйнштейна , абсолютная и относительная скорость фотона
В знаменитой задачке "Поезд Эйнштейна" доказывается теория что одновременность событий - понятие относительное. Время на поезде и на вокзале течёт по разному.
Давайте найдём другой ответ. Откажемся от постулата что скорость света постоянна в любой системе координат.
Введём понятие абсолютной и относительной скорости фотона.
Сначала опишем классический эксперимент,но с фонариком создающим только один фотон летящий по ходу поезда и один фотон летящий против хода поезда.
Поезд проходит мимо вокзала с постоянной скоростью
Фонарик расположен в середине поезда а в начале и в конце поезда ресположены фоторегистраторы.
Как только фотон в них врежется - они фиксируют этот момент и открывают двери.
Фоторегистратор в голове поезда откроет переднюю дверь.
Фоторегистратор в хвосте поезда откроет заднюю дверь.
В момент когда середина поезда сравняется с наблюдателем на пероне,фонарик посылает один фотон вперёд, второй фотон назад.
В классическом изложении, в силу равенства расстояния между серединой поезда с головой и хвостом,
утверждается что фотоны достигнут фоторегистраторы одновременно.
Я думаю, что такое утверждение неверно...
Если немного перефразировать постулат о скорости света, то будет намного проще понять что происходит.
Скажем так: скорость фотона относительно тех координат мирового пространства где фотон был создан постоянна и равна 300 000 километров в секунду.
Назовём такую скорость абсолютной.
Но любой обьект нашего материального мира может иметь относительную скорость.
Например, ракета летит со скоростью 150000км в секунду.
Навстречу ракете выпустили фотон со скоростью 300000км в секунду. Если принять за систему отсчёта ракету, то фотон приближается к ней со скоростью 450000км в секунду.
Если принять за систему отсчёта фотон, то ракета приближается к ней со скоростью 450000км в секунду.
Теперь не имеет значения где находится наблюдатель, в поезде, на платформе или любой другой точке(координате) мира в котором мы существуем.
Один фотон был создан когда середина поезда и координата создания фотона совпадали, фотон двигается по ходу поезда и пытается догнать переднюю дверь.
Другой фотон был создан когда середина поезда и координата создания фотона совпадали, этот фотон двигается против хода поезда навстречу задней двери.
Нужно отметить, что если такие же фонарики стоят на платформе и сработают когда середина поезда сравняется с ними, то фотоны ими созданные будут двигаться паралельно созданным в поезде, с такой же точно скоростью.
Первый крайний случай - поезд стоит.
Фотоны достигают обе двери одновременно.
Второй крайний случай - поезд движется со скоростью света.
Первый фотон так и останется в середине поезда....
Второй фотон достигнет двери через время Т равное половине длины поезда делённой на две скорости света.
Все остальные варианты между двумя вышеприведёнными.
Наблюдатель на перроне и наблюдатель в поезде увидят одинаковую картину....