читал что если тело летит с ускорением тогда время будет замедляться. но у спутника равномерная скорость. тогда почему там время замедляется постоянно?
Время на спутнике замедляется из-за скорости, а не ускорения. Это эфект Специальной теории относительности - в системе отсчёта, движущейся относительно наблюдателя, время кажется текущим медленнее.
Если же за систему отсчёта принять спутник, то с точки зрения спутника время будет течь медленнее на Земле.
И в этом никакого парадокса нет. Ну то есть, и парадокс этот давно обсосан под названием "парадокса близнецов". До тех пор, пока системы отсчёта можно считать независимыми и инерциальными, время в них тоже течёт независимо, в каждой системе отсчёта по-своему. Но как только нарушается эквивалентность (инерциальность) систем, так сразу и выясняется, чьи часы отстали. Таким нарушением эквивалентности является как раз ускорение для одной из систем отсчёта - её более нельзя считать инерциальной, а ведь эквивалентность постулируется только для инерциальных систем отсчёта. То есть движущихся равномерно и прямолинейно, хотя б в масштабе эксперимента. И для спутника Земля таки да, "инерциальная система", а вот он сам - неинерциальная, потому как движение по орбите заведомо есть движение с ускорением (центростремительным).
Но эффект СТО - не единственный эффект, влияющий на ход времени. Ещё один эффект связан с действие ОТО - ОБщей теории относительности. Ход часов зависит от напряжённости гравитационного поля в системе отсчёта. Чем она сильнее (=чем выше ускорение свободного падения в точке измерения), тем медленнее идут часы.
И вот по этому эффекту часы на спутнике должны идти быстрее, чем на Земле, потому что сила тяжести на поверхности Земли выше, чем на орбите. Особенно на высокой орбите, скажем, на такой, где летают спутники GPS (это порядка 20000 км, несоклько радиусов Земли). Поэтому если б удалось спутник на такой высоте зафиксировать, остановить его относительно Земли как материальной точки, то в этом случае часы на спутнике шли бы быстрее часов на Земле. Однако этот эффект заметно слабее, чем эффект СТО (связанный со скоростью), поэтому нетто-результатом будет всё же замедление хода времени для часов на спутнике. Однако в GPS-системах, где точность сравнения показаний часов куда выше упомянутых 38 мкс/сутки, приходится учитывать оба эффекта. Иначе погрешность позиционирования была бы не 2 метра, а все двести...
Этот эффект описан в специальной теории относительности и заключается в том, что время в движущемся объекте течёт медленнее чем время для стационарного (неподвижного объекта). Но всё это надо рассматривать для относительной системы. Например, Земля движется по орбите с скоростью 30 км/с и вместе с Солнцем ещё 200 км/с. Спутник также движется с этими скоростями, но, также имеет скорость движения относительно самой Земли. Поэтому, Землю можно считать стационарной (неподвижной) относительно спутника, да ещё учитывая то, что её масса на несколько порядков превыщает массу спутника. Соответственно, спутник имеет некую скорость движения относительно Земли, а не Земля относительно спутника, и, в следствии специальной теории относительности время на спутнике идёт медленнее относительно времени Земли.
В спутниковых системах навигации (GPS) эта разница во времени учитывается. Она составляет 38 микросекунд в день.
А всё это высчитывается по формуле:
Delta(t) = Delta (t_0)/sqrt(1 - v^2/c^2), где
Delta(t) - время между двумя событиями движущегося объекта с точки зрения стационарного внешнего наблюдателя;
Delta (t_0) - время между двумя событиями движущегося объекта с точки зрения наблюдателя, который находится на двигающемся объекте;
v - скорость движения объекта относительно стационарного наблюдателя;
с - скорость света в вакууме.
Формула всегда работает на уровне микрочастиц. Работает ли она на уровне макрочастиц, или же тут играет роль не точность измерительных приборов - не могу сказать. Пока что спец. теорию относительности не могут опровергнуть. Поэтому и принято переводить часы на спутниках на 38 микросекунд вперёд за день.
Как-то так.
Т. е. можно отсюда предположить, что если спутник (ну или космическая станция) будут ускоряться и ускоряться на орбите, то можно достигнуть следующего эффекта - на земле всё будет идти быстрее, а на космической станции медленно. Ну или иначе - с Земли ты смотришь и понимаешь, что находящиеся там космонавты старятся медленно-медленно, а со станции видно наоборот - смотрят в иллюминатор и видят, как на Земле поколения сменяются махом.
Звучит как чушь? Вопросы - к физикам.
И где вы читали эту ересь? Время замедляется при приближении скорости движения к скорости света, а не при ускорении.
нет неравномерная, раз движение не прямолинейное, значит действует центробежное ускорение.
А здесь вы не правы. Если бы время "замедлялось постоянно", то оно бы остановилось и потекло вспять. А этого не наблюдается.
Плохо читал, или не понял прочитанного.
Общая теория относительности (ОТО) предсказывает, что часы в более сильном поле тяготения идут с меньшим темпом. Специальная теория относительности (СТО) предсказывает, что движущиеся часы кажутся идущими медленнее, чем неподвижные часы.
Для спутников GPS должны наблюдаться (и наблюдаются) оба эффекта - ОТО предсказывает для спутников системы GPS, что атомные часы на орбитальных высотах спутников GPS идут быстрее примерно на 45900 нс/день, потому что они находятся в более слабом поле тяготения, чем атомные часы на земной поверхности. Специальная теория относительности (СТО) предсказывает, что атомные часы, перемещающиеся с орбитальной скоростью спутников системы GPS идут медленнее примерно на 7200 нс/день, чем неподвижные наземные часы.
~38 микросекунд коррекции и вносится
Добавить комментарий