Что произойдёт в таком мысленном эксперименте?

Question

Представим, что у нас есть вагон, посередине одной стенки которого разместился наблюдатель А, а по углам противоположной стенки расположены 2 фонарика, так, что лучи света от них должны проходить до наблюдателя А одинаковое расстояние. Наблюдатели А и В договорились, что если до наблюдателя А лучи от обоих фонарей дойдут одновременно, то наблюдатель А собщит В об этом по телефону. Оба фонаря включаются одновременно вместе с тем, когда вагон начинает двигаться в направлении, указанном стрелкой. По мнению наблюдателя А, который двигается вместе с вагоном, оба луча достигнут его одновременно, и он собщит об этом наблюдателю В по телефону. Но по мнению наблюдателя В (покоящегося) траектория полётов лучей от фонарей будет иной, чем для А (a и b на рисунке) . И а очевидно меньше, чем b (можно вычислить по Т Пифагора) , а поскольку лучи от фонарей двигались с одинаковой скоростью (скоростью света) , то по мнению наблюдателя В они прошли расстояние а за меньше время, чем b. А значит, достигли наблюдателя А не одновременно. Получается, по мнению наблюдателя В, наблюдатель А не сможет позвонить ему по телефону и собщить, что лучи от фонарей достигли его одновременно?

Answer 1

Этот мысленный эксперимент известен как эксперимент Световые часы, который является классическим примером в специальной теории относительности, иллюстрирующим замедление времени. В этом эксперименте наблюдатель А находится в движущемся автомобиле, а наблюдатель В находится в состоянии покоя относительно автомобиля.
 
По мере движения автомобиля лучи света от двух фонарей преодолевают разное расстояние, чтобы достичь наблюдателя А. Однако, по словам наблюдателя А, который находится в движущемся автомобиле, лучи света достигнут его одновременно. Это происходит потому, что, с его точки зрения, световые лучи проходят равные расстояния за равные промежутки времени.
 
Однако, по словам наблюдателя В, который находится в состоянии покоя относительно автомобиля, световые лучи проходят разные расстояния, чтобы достичь наблюдателя А. Это связано с тем, что расстояние, пройденное светом, относительно системы отсчета наблюдателя. В системе отсчета наблюдателя B луч света, проходящий по диагонали через автомобиль (траектория a) , покрывает больше расстояние, чем луч света, проходящий по прямой (траектория b) .