Science Wiki
Advertisement

Ταυτοχρονισμός

Relativity of Simultaneity , synchronization


Ταυτοχρονισμός

Ταυτοχρονισμός

Ταυτοχρονισμός
Χρονική Διαστολή
(a) An astronaut measures the time Δt0
for light to cross her ship
using an electronic timer.
Light travels a distance 2D
in the astronaut’s frame.
(b) A person on the Earth
sees the light follow the longer path 2s
and take a longer time Δt.
(c) These triangles are used
to find the relationship between
the two distances 2D and 2s.

Ταυτοχρονισμός
Δύο κεραυνοί κτυπούν τα άκρα ενός κινούμενου οχήματος (π.χ. ενός τραίνου).
(α) Ενώ, τα συμβάντα φαίνονται ότι είναι ταυτόχρονα για τον ακίνητο παρατηρητή στο Μ, ο οποίος βρίσκεται στο μέσο της απόστασης μεταξύ των Α και Β.
(β) Αντίθετα, τα συμβάντα δεν φαίνονται ότι είναι ταυτόχρονα για τον κινούμενο παρατηρητή στο Μ', ο οποίος υποστηρίζει ότι το πρόσθιο άκρο του οχήματος υφίσταται το πλήγμα του κεραυνού πριν από το οπίσθιο άκρο.

Ταυτοχρονισμός
Χρονική Διαστολή

- Ένα Χωροχρονικό Φαινόμενο.

Ετυμολογία[]

Η ονομασία "Ταυτοχρονισμός" σχετίζεται ετυμολογικά με την λέξη "ταυτότητα".

Εισαγωγή[]

Μια βασική παραδοχή της Κλασσικής Μηχανικής είναι ότι υπάρχει μια παγκόσμια κλίμακα χρόνου η οποία είναι ίδια για όλους τους παρατηρητές.

Πράγματι, ο Νεύτων αναφέρει ότι «Ο απόλυτος, αληθινός και μαθηματικός Χρόνος, εξ αιτίας της υφής, ρέει ομοιόμορφα χωρίς καμιά συσχέτιση με οτιδήποτε το εξωτερικό». Οπότε, ο Νεύτων και οι υποστηρικτές του θεώρησαν το ταυτόχρονο, απλώς, ως δεδομένο.

Στην Ειδική Σχετικότητα, ο Einstein εγκατέλειψε αυτήν την υπόθεση. Σύμφωνα με τον Einstein, οι μετρήσεις, χρονικών διαστημάτων εξαρτώνται από το Σύστημα Αναφοράς από το οποίο γίνεται η μέτρηση.

Προκειμένου να εξηγήσει το σημείο αυτό, ο Einstein επινόησε το εξής νοητικό πείραμα.

Ένα όχημα κινείται με σταθερή ταχύτητα όταν δύο κεραυνοί κτυπούν τα άκρα του αφήνοντας σημεία στο όχημα και στο έδαφος.

Αποκαλούμε με:

  • Α' και Β' τα σημεία που αποτυπώνονται στο όχημα και
  • Α και Β τα αντίστοιχα σημεία που αποτυπώνονται στο έδαφος.

Ένας Κινούμενος Παρατηρητής στο σημείο Ο', ο οποίος κινείται μαζί με το όχημα, βρίσκεται στο μέσο της απόστασης μεταξύ των Α' και Β', ενώ ένας Ακίνητος Παρατηρητής στο σημείο Ο του εδάφους βρίσκεται στο μέσο της απόστασης μεταξύ των Α και Β.

Τα συμβάντα που καταγράφονται από τους δύο παρατηρητές είναι τα φωτεινά σήματα που εκπέμπονται από τους κεραυνούς.

Ας υποθέσουμε ότι τα δύο φωτεινά σήματα φθάνουν στον ακίνητο παρατηρητή στο Ο την ίδια χρονική στιγμή. Αυτός ο παρατηρητής αντιλαμβάνεται ότι τα φωτεινά σήματα έχουν διανύσει ίσες αποστάσεις με την ίδια ταχύτητα. Έτσι ο παρατηρητής στο σημείο Ο ορθά συμπεραίνει ότι τα συμβάντα στα σημεία Α και Β συντελούνται ταυτοχρόνως.

Τώρα ας θεωρήσουμε τα ίδια συμβάντα, όπως τα αντιλαμβάνεται ο κινούμενος παρατηρητής στο σημείο Ο' του οχήματος. Τη χρονική στιγμή που τα φωτεινά σήματα φθάνουν στον ακίνητο παρατηρητή στο Ο, ο παρατηρητής στο Ο' έχει μετακινηθεί. Συνεπώς, το φωτεινό σήμα από το Β' έχει ήδη αφιχθεί στο Ο', ενώ το φωτεινό σήμα από το Α' δεν έχει ακόμη φθάσει στο Ο'.

Σύμφωνα με τον Einstein, o παρατηρητής στο O' πρέπει να παρατηρεί ότι το φως διαδίδεται με την ίδια ταχύτητα που μετρείται και από τον παρατηρητή στο O. Συνεπώς, o παρατηρητής στο O' συμπεραίνει ότι o κεραυνός χτυπά το πρόσθιο άκρο του οχήματος προτού χτυπήσει το οπίσθιο άκρο. Αυτό το ιδεατό πείραμα δείχνει σαφώς ότι τα δύο συμβάντα, τα οποία φαίνονται ότι είναι ταυτόχρονα για τον παρατηρητή στο O, δεν φαίνονται να είναι ταυτόχρονα για τον παρατηρητή στο Ο'.

Με άλλα λόγια, δύο συμβάντα τα οποία είναι ταυτόχρονα σε ένα σύστημα αναφοράς, δεν είναι, εν γένει, ταυτόχρονα σε ένα δεύτερο σύστημα που κινείται ως προς το πρώτο. Αυτό σημαίνει ότι o ταυτοχρονισμός δεν είναι απόλυτη έννοια.

Σύμφωνα με την "σχετικότητα της αλήθειας" και τα δύο αποτελέσματα είναι σωστά, επειδή η Αρχή της Σχετικότητας αναφέρει ότι δεν υπάρχει κάποιο προνομιακό αδρανειακό σύστημα αναφοράς.

Αν και οι δύο παρατηρητές καταλήγουν σε διαφορετικά συμπεράσματα, και οι δύο είναι αληθείς, έκαστος όμως στο δικό του Σύστημα Αναφοράς, καθώς η έννοια του ταυτοχρονισμού δεν είναι απόλυτη.

Πράγματι, αυτό είναι το κεντρικό σημείο της σχετικότητας – δηλαδή κάθε αδρανειακό σύστημα αναφοράς μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την καταγραφή συμβάντων και τη μελέτη φυσικών φαινομένων.

Δεν υπάρχει λάθος στα χρονόμετρα ή με τα χωρόμετρα που χρησιμοποιούνται για την πραγματοποίηση των μετρήσεων.

Απλώς, οι μετρήσεις που γίνονται στα χρονικά και χωρικά διαστήματα εξαρτώνται από τον παρατηρητή.

Παρατηρητές σε διαφορετικά αδρανειακά συστήματα αναφοράς θα μετρούν διαφορετικά χρονικά διαστήματα με τα ωρολόγια τους και διαφορετικές αποστάσεις με τα υποδεκάμετρά τους.

Ωστόσο, και οι δύο παρατηρητές θα συμφωνούν σε ό,τι αφορά τους Φυσικούς Νόμους στα αντίστοιχα συστήματα αναφοράς τους, εφόσον οι νόμοι αυτοί είναι οι ίδιοι για όλους τους αδρανειακούς παρατηρητές.

H σχετικότητα που διέπει τις μετρήσεις χρόνου και μήκους δίνει τη δυνατότητα στους Φυσικούς Νόμους (συμπεριλαμβανομένων και των εξισώσεων του Maxwell) να είναι ταυτόσημοι για όλους τους παρατηρητές που κινούνται με σταθερή ταχύτητα.

Σχετικότητα Ταυτοχρονισμού[]

Δύο γεγονότα που φαίνονται να συμβαίνουν ταυτόχρονα από το Σύστημα Αναφοράς ενός "Ακίνητου" Παρατηρητή Α, δεν θα συμβαίνουν ταυτόχρονα για έναν "Κινούμενο Παρατηρητή" Β, (ο Β κινείται σε σχέση με τον Α).

Υποσημειώσεις[]

Εσωτερική Αρθρογραφία[]

Βιβλιογραφία[]

Ιστογραφία[]


Ikl.jpg Κίνδυνοι ΧρήσηςIkl.jpg

Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες
σε αυτήν την εγκυκλοπαίδεια
ωστόσο, παρακαλούμε να λάβετε σοβαρά υπ' όψη ότι
η "Sciencepedia" δεν μπορεί να εγγυηθεί, από καμιά άποψη,
την εγκυρότητα των πληροφοριών που περιλαμβάνει.

"Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα
να έχουν αλλοιωθεί, βανδαλισθεί ή μεταβληθεί από κάποιο άτομο,
η άποψη του οποίου δεν συνάδει με το "επίπεδο γνώσης"
του ιδιαίτερου γνωστικού τομέα που σας ενδιαφέρει."

Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι
όλα τα άρθρα μπορεί να είναι ακριβή, γενικώς,
και για μακρά χρονική περίοδο,
αλλά να υποστούν κάποιο βανδαλισμό ή ακατάλληλη επεξεργασία,
ελάχιστο χρονικό διάστημα, πριν τα δείτε.



Επίσης,
Οι διάφοροι "Εξωτερικοί Σύνδεσμοι (Links)"
(όχι μόνον, της Sciencepedia
αλλά και κάθε διαδικτυακού ιστότοπου (ή αλλιώς site)),
αν και άκρως απαραίτητοι,
είναι αδύνατον να ελεγχθούν
(λόγω της ρευστής φύσης του Web),
και επομένως είναι ενδεχόμενο να οδηγήσουν
σε παραπλανητικό, κακόβουλο ή άσεμνο περιεχόμενο.
Ο αναγνώστης πρέπει να είναι
εξαιρετικά προσεκτικός όταν τους χρησιμοποιεί.

- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν

IonnKorr-System-00-goog.png



>>Διαμαρτυρία προς την wikia<<

- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)


Advertisement