¿Método para observar relojes en naves espaciales que se mueven cerca de ccc?

Creo que es importante. Por ejemplo, si resulta que no fue posible observar este efecto, incluso en principio, entonces habría preguntas legítimas sobre si el efecto importaba, similares a las preguntas que surgen sobre varios mecanismos propuestos 'subyacentes' a la Mecánica Cuántica. Por lo tanto, debe ser posible observar los diversos relojes que no sean 'por arte de magia', y eso necesita un mecanismo.

En segundo lugar, mostrar cómo se pueden observar los relojes le permite comprender las consideraciones al realizar una medición y, en particular, varias cosas que deben tenerse en cuenta.

Entonces, aquí hay una forma de hacer la medición: tiene los relojes que desea observar que emiten algún tipo de pulso de luz u otra radiación EM cada vez que 'marcan'. Luego, varios observadores simplemente cuentan los pulsos que llegan y comparan su tiempo con un tren de pulsos de su propio reloj. Tenga en cuenta que esto no es diferente (aunque muy simplificado) a lo que sucede en la vida real: un satélite GPS, por ejemplo, está emitiendo alguna señal EM que codifica los 'ticks' de su reloj, entre otras cosas, y un receptor GPS lo está escuchando (el El receptor GPS generalmente no tiene un buen reloj local, por supuesto, y el GPS es mucho más complicado que esto).

Y esta forma de hacer la medición te dice algo importante: debido a que los relojes se mueven entre sí, casi siempre habrá efectos Doppler, y estos efectos deben eliminarse para exponer el efecto relativista subyacente: cuando escuchas cambios de tono como automóviles te paso esto no es porque los relojes que están haciendo funcionar sus bocinas estén corriendo lento desde tu perspectiva, es por el efecto Doppler.

Entonces, saber cómo se puede hacer la medición, si de una manera simplificada, deja en claro que se puede hacer y qué artefactos deberá eliminar un experimento de este tipo para ver el efecto subyacente.

El concepto de un "evento" en relatividad especial es, bueno, especial. Un evento es un punto particular en el espacio y el tiempo, es decir, en el espacio-tiempo, donde sucede algo. La idea clave detrás de la "relatividad" es que el evento puede tener diferentes coordenadas de espacio y tiempo (etiquetas) para diferentes observadores, y que esas son físicamente significativas.

Así que estás haciendo una pregunta importante. ¿Cómo se mide lo que dicen dos relojes que se mueven uno respecto al otro en dos puntos diferentes?

En un cuadro (el que crees que está estacionario), elegirás puntos (t=0, x=0) y (t=1segundo, x=v metros): el origen y donde estará el otro reloj un segundo después .

En el otro (moviéndose hacia usted), dispondrá que el primer punto también esté etiquetado (0,0). Quieres medir lo que dice el reloj en el segundo otro.

Hay muchas maneras de hacerlo. Taylor & Wheeler, un libro antiguo del que mucha gente aprendió hace años, sugería que la manecilla de los segundos del reloj en movimiento sobresaliera perpendicularmente al movimiento y que perforara un trozo de papel, de modo que al ver dónde golpeó la manecilla se pudiera leer la hora. decía al pasar. Un enfoque más moderno es simplemente una imagen instantánea del reloj a medida que pasa. La clave está en medirlo ahí mismo con el paso del tiempo.

Tenga en cuenta que SR se trata realmente de los sistemas de coordenadas completos: las cosas que están en un lugar y/o tiempo en un marco no están en otro. Deberías aprender a pensar en esos puntos de espacio-tiempo separados por separado. Pensar en términos de "Lo que veo aquí de las cosas allá" tiende a ser más complicado y puede conducir a muchas paradojas sutiles sobre la simultaneidad. La clásica paradoja del poste en el granero es un ejemplo.

A veces, la imagen que muestra un reloj de luz en movimiento no está completa, probablemente por eso no te gustó. Creo que esa "buena" imagen debe incluir dos Einstein: relojes sincronizados de un observador "estacionario"

Sí, un reloj de inercia se mueve muy rápido y nunca regresa al observador. El observador necesita dos relojes idénticos a cierta distancia uno del otro.

Podemos demostrar la dilatación del tiempo del SR en el siguiente experimento (Fig. 1). Moviéndose con velocidad$v$los relojes miden el tiempo$t'$. El reloj pasa el punto$x_{1}$en el momento del tiempo$t_{1}$y pasando el punto pasado$x_{2}$en el momento del tiempo$t_{2}$.

En estos momentos, se comparan las posiciones de las manecillas del reloj en movimiento y el correspondiente reloj fijo al lado.

Dos Einstein - reloj sincronizado miden mayor intervalo de tiempo, que el "en movimiento".

Una forma más práctica, como señaló muy correctamente el usuario @tfb, es medir el efecto Doppler transversal, o simplemente medir la frecuencia de la fuente de radiación en movimiento (luz emitida en los puntos de mayor aproximación). Medirás que la radiación será$\gamma$veces rojizo, ya que todos los procesos en la lámpara móvil (fuente de radiación) son más lentos.

En las investigaciones de laboratorio, coloque la fuente de radiación en el borde de una centrífuga y gírela muy rápido. El absorbente en el centro de la centrífuga (o viceversa) mide el efecto Doppler transversal o desviación de frecuencia de la fuente.