Номер 4, страница 207 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Механика. 7. Релятивистская механика. Параграф 43. Относительность времени - номер 4, страница 207.

Условие.

4. При каком условии порядок следования событий не определён и зависит от положения наблюдателя?

Решение.

В соответствии со специальной теорией относительности (СТО) Альберта Эйнштейна, порядок следования двух событий не является абсолютным и может зависеть от системы отсчёта наблюдателя. Это явление называется относительностью одновременности.

Условие, при котором порядок событий становится относительным, заключается в том, что эти события не могут быть связаны причинно-следственной связью. Это означает, что никакой сигнал, включая свет, не успевает дойти от места одного события до места другого за время, прошедшее между ними.

Рассмотрим два события, которые в некоторой инерциальной системе отсчёта происходят в разных точках пространства, разделённых расстоянием $l$, и в разные моменты времени, разделённые промежутком $\Delta t$.

Порядок следования этих событий будет зависеть от наблюдателя, если расстояние между ними $l$ больше, чем расстояние, которое свет проходит за время $\Delta t$. Математически это условие записывается в виде неравенства:

$l > c \cdot \Delta t$

где $c$ — скорость света в вакууме.

Интервал между такими событиями называется пространственно-подобным. Если это условие выполняется, то можно найти такие системы отсчёта, в которых:

• Событие 1 происходит раньше события 2.
• Событие 2 происходит раньше события 1.
• Оба события происходят одновременно.

Наоборот, если $l \le c \cdot \Delta t$ (времениподобный или светоподобный интервал), то события могут быть связаны причинно-следственной связью, и их последовательность будет одинаковой для всех наблюдателей.

Ответ: Порядок следования событий не определён и зависит от системы отсчёта наблюдателя при условии, что расстояние между точками, где происходят эти события ($l$), больше, чем расстояние, которое свет проходит за промежуток времени между ними ($c \cdot \Delta t$). Это условие выражается неравенством $l > c \cdot \Delta t$ и означает, что события не могут быть связаны причинно-следственной связью.