Парадокс, относительность одновременности (СТО)

Question

Есть такой пример, что не все события одновременны во всех ИСО:
Едет поезд и по световому сигналу открываются 2 двери: спереди и сзади.

С точки зрения пассажира они открываются одновременно, ведь скорость света одна и та же и расстояния от источника до 2 дверей равны.

А с точки зрения внешнего наблюдателя, то они не одновременны. Скорость света одна и та же, расстояния тоже, НО получается, что одна дверь уходит от света (C-V) , а другая (задня) идет на встречу (C+V) И таким образом она откроется быстре, так?

Ну и в принципе это не нарушает причинную связь, все нормально, так?

А если вместо дверей будут два выдвижных штыря и открываются они по световому сигналу?

Предположим, что поезд, что бы затормозить должен выдвинуть два штыря. Если выдвинется только 1, то он сломается и поезд продолжит движение. А если 2, то он остановится.

С точки зрения пассажира одновременно выдвинулись 2 штыря и поезд остановился.

А с точки зрения внешнего наблюдателя выдвинулся сначала 1 и сломался, а потом 2 и тоже сломался (в одиночку не выдерживает)

И получается что с точки зрения внешнего наблюдателя штыри сломались и поезд продолжил движение? А с точки зрения пассажира поезд затормозил. Нарушение причинно-следственной связи?

Как это объясняется или какая у меня ошибка в рассуждениях?

Answer 1

С точки зрения внешнего наблюдателя двери и штыри тоже срабатывают одновременно. Скорость света вперед и назад относительно покоящегося наблюдателя будет одна и та же по абсолютной величине. Но и достигнут фотоны конца и начала поезда тоже одновременно с точки зрения внешнего наблюдателя.
Дело в том, что формула сложения скоростей v1=v2+v3, где v3 - относительная скорость одной системы отсчета относительно другой, это приближенная формула, которая работает только тогда, когда все три скорости v1, v2 и v3 много меньше скорости света.
Релятивисткая формула сложения скоростей следующая:

v1= (v2+v3) / (1-v1*v2/c^2) , где с - скорость света.

Воспользуйтесь этой формулой и Вы получите основное колдуйство СТО: обе двери в любой системе отсчета откроются одновременно.

Answer 2

Вы не учитываете, что поезд не является абсолютно жестким, таковых в СТО вобще не может быть. Механические силы распространяются со скоростью звука (в металле, например) . Поэтому штыри не могут затормозить поезд мгновенно. Каждый штырь тормозит сначала только свое место крепления, и только потом торможение (медленно, по сравнению со скоростью света! ) распространяется к середине поезда.