Vakumdaki ışığın hızı, referans çerçevesinin ivmesine bağlı olabilir mi? [çiftleme]

Question

Genel görelilik teorisinde, ışığın boşluktaki hızı $c$. Özel görelilik teorisinde, ışık hızının aynı olduğuna dair bir varsayım yapılır ($c$) tüm atalet çerçevelerinde.

Şu ifadeyi düşünün:

"Işık hızı $c$ tüm eylemsiz çerçevelerde ancak hızlanan çerçevelerde değişiklik gösterebilir. "

Sorum şu:

Bu ifade, eşdeğerlik ilkesini veya özel görelilik teorisini veya herhangi bir temel fizik yasasını ihlal ediyor mu?

Answer 1

Vakumdaki ışığın hızı, referans çerçevesinin ivmesine bağlı olabilir mi?

İvme değil, daha çok (yerçekimi) potansiyellerindeki fark.

@MarkMoralesII kısa bir cevap verdi. Hızlanan bir çerçevede, ışığın hızı aynıdır ($c_0$) $-$ özel görelilik ile uyumlu $-$gözlemcinin yakınında ölçüldüğü gibi. Ancak, gözlemcinin üzerinde hareket eden fotonlar için bu hız daha büyük ölçülür; ve gözlemcinin çok altına hareket eden fotonların hızı daha küçük ölçülür. Ben tarafından ifade yukarıda az negatif olan yerlerde ve tarafından aşağıda daha olumsuz yerçekimi potansiyeli olan yerlerde.

Bu ifade, eşdeğerlik ilkesini veya özel görelilik teorisini veya herhangi bir temel fizik yasasını ihlal ediyor mu?

Sözde temel fizik yasaları, en azından, yerel olmayan bir şekilde uygulamak istemediğiniz sürece, eylemsiz olmayan çerçevelerde yerel olarak geçerli tutulur.

Answer 2

Nasıl ölçtüğünüzü netleştirmedikçe hız kavramı anlamsızdır.

Bir "atalet çerçevesi" (Einstein'ın makalesinde) bir saatler ve ölçü çubukları sistemidir. Onun varsayımı, tüm bu altyapıyı belirli bir prosedüre göre kurarsanız ve sonra belirli miktarları ölçüp bölerseniz,$c$.

Her şeyi farklı kurar ve farklı miktarları ölçerseniz, başka değerler elde edebilirsiniz. Bu iyi; ışık hızının olması gerektiği kanunu yok$c$hayal edebileceğiniz herhangi bir koordinat sistemine göre. Bu tür bir kurala dayalı herhangi bir teori tutarsız olacaktır, çünkü koordinatları tanımlayabilirim$t'{=}t, x'{=}2x$ ve ışık hızının $2c$ ve bu nedenle $c=0$.

Işık hızının sabitliği varsayımı fiziksel içeriğe sahiptir, çünkü aynı ışık huzmesinin aynı hıza sahip olduğu görece hareket eden birçok farklı eylemsiz çerçeve olduğunu gösterebilirsiniz. $c$Newton fiziğinde böyle olmaz.

Einstein'ın iki postülatlı sunumu o zamanki izleyicilerine bakıldığında mantıklıydı, ancak bence bu gereksiz bir şekilde karmaşık çünkü eylemsiz çerçeveler çok karmaşık nesneler. Temel Newtoncu olmayan postulası Doppler kaymalarının simetrisi olan Hermann Bondi tarafından popülerleştirilen özel göreliliğin daha güzel bir gelişimi var .