Относительность одновременности

Относительность одновременности событий является ключевым эффектом СТО, проявляющимся, в частности, в «парадоксе близнецов». Рассмотрим несколько синхронизированных часов, расположенных вдоль оси $\textstyle x$ в каждой из систем отсчёта. В преобразованиях Лоренца предполагается, что в момент времени $\textstyle t'=t=0$ начала систем отсчёта совпадают: $\textstyle x'=x=0$. Ниже изображена такая синхронизация отсчёта времени (на «центральных» часах) с точки зрения системы отсчёта $\textstyle S$ (левый рисунок) и с точки зрения наблюдателей в $\textstyle S'$ (правый рисунок):

Предположим, что рядом с каждыми часами в обеих системах отсчёта находятся наблюдатели. Положив в преобразованиях Лоренца $\textstyle t'=0$, получаем $\textstyle t=vx/c^2$. Это означает, что наблюдатели в системе $\textstyle S'$, одновременно с совпадением времени на центральных часах, регистрируют различные показания на часах в системе $\textstyle S$. Для наблюдателей, расположенных справа от точки $\textstyle x=0$, с координатами $\textstyle x>0$, в момент времени $\textstyle t'=0$ часы неподвижной системы отсчёта показывают «будущее» время: $\textstyle t=vx/c^2>0$. Наблюдатели $\textstyle S'$, находящиеся слева от $\textstyle x=0$, наоборот, фиксируют «прошлое» время часов $\textstyle S$: $\textstyle t<0$. На рисунках выше положение стрелок символизирует подобную разницу показаний часов двух систем отсчёта.

Единое «настоящее», то есть часы, синхронно идущие в различных точках пространства, можно ввести только в рамках конкретной инерциальной системы отсчёта. Однако, этого нельзя сделать одновременно для двух различных систем отсчёта.

Движущаяся относительно неподвижных наблюдателей система с их точки зрения содержит рассинхронизированные в направлении движения часы, своеобразное непрерывное объединение «прошлого», «настоящего» и «будущего».

Эффекты замедления времени и относительности одновременности тесно связаны друг с другом и одинаково необходимы для расчёта ситуации, описанной в «парадоксе» близнецов.

См. также

• Релятивистское замедление времени
• Прецессия Томаса

Для улучшения этой статьи по физике желательно?: Викифицировать статью. Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение). Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.