Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.7.Synchronizacjazegarów
33
Wszelkiepomiaryczasuiprzestrzeniopierająsięnakoincydencjizdarzeń.
Zdarzeniepunktoweimomentalnelokalizujemyprzestrzenniewwybranym
układzieodniesieniazapomocąwęzłasieci,wktórymonozaszło,amoment
jegozajściaokreślaczaswskazanyprzezzegarspoczywającywtymwęźle.Nie
możetobyćzegarodległy,więcmusibyćnieskończeniewielezegarów,po
jednymwkażdymwęźlesieci.
Fizycznyukładodniesienia—siećsztywnychprętówzzegaramiwjej
węzłach—przypisujekażdemuzdarzeniuwspółrzędne(
tjxjgjz
),czylinadaje
czasoprzestrzenilubjejczęścistrukturęrozmaitościróżniczkowej.Wtymsen-
sieukładodniesieniajestpierwotnywstosunkudoukładuwspółrzędnych
irelacjamiędzynimijestwzajemniejednoznaczna.Wpraktycetęrelacjęsię
osłabia.Popierwsze,wfizycewygodniejestprzyjąć,żejeżelimamydany
układodniesienia
S
,tofizycznyukładodniesienianieulegazmianie,gdysieć
przestrzennąukładu
S
zastąpimydrugąsiecią,takążekażdyprętnowejsieci
jestwspoczynkuwzględemkażdegoprętapierwszejsieci(zatemwęzłyobu
sieciiznajdującesięwnichzegaryteżspoczywająwzględemsiebie),np.sieć
sześciennązamienimysieciąsferycznąlubcylindryczną.Zamianatazmieni
współrzędneprzestrzenne,alenieczasowe,dowolnegopunktuwczasoprze-
strzeni.Wtensposóbzjednymfizycznymukłademodniesieniamamyzwiązane
nieskończeniewieleukładówwspółrzędnych(map).Transformacjewspółrzęd-
nychprzestrzennychwobrębiejednegoukładuodniesienianiezależąodczasu.
Dwaukładyodniesieniauważamyzafizycznieróżne,gdyichsieciprętówsą
wzajemniewruchu;wówczastransformacjapomiędzyzwiązanymiznimiukła-
damiwspółrzędnychzależyjawnieodczasuinależyspodziewaćsię,żezmianie
ulegająrównieżwspółrzędneczasowezdarzeń.
Podrugie,wpewnychzagadnieniachwygodniejestużywaćwspółrzędnych,
którymniemożnaprzypisaćfizycznegoukładuodniesienia,np.możnazastąpić
trzywspółrzędneprzestrzenneiczasdwiemawspółrzędnymiprzestrzennymi
idwiematzw.zerowymi.Jakzobaczymydalej,ścisłeokreśleniewspółrzędnych
czasowych,przestrzennychizerowychwymagametrykiczasoprzestrzeni.
1.7.Synchronizacjazegarów
Jednymznajczęściejwykonywanychpomiarówwfizycenierelatywistycznej
jestustalenieodległościiprzedziałuczasupomiędzyzdarzeniamiprzestrzennie
odległymi;zwłaszczaustalenieinterwałuczasowegowymagadodatkowych
założeńiprocedurpomiarowych.Sąonedobrzezdefiniowanewczasoprzestrzeni
mechanikiklasycznejiwymagająużyciainercjalnychukładówodniesienia.Jeżeli
tęczasoprzestrzeńmamyzastąpićczasoprzestrzeniąMinkowskiego,towszystkie
pojęcianależyodpowiedniozdefiniować,ametodypomiaroweadekwatnie
zmodyfikować.Będzietomożliwerazemjedyniewukładachinercjalnych,
którerównieżwymagająścisłejdefinicji.Pojawiająsiętuczterypodstawowe
