Разъясните мысленный эксперимент ТО (по примеру советского фильма)

Question

Вопросы пойдут насчет старого советского фильма о мысленном эксперименте Теории относительности, где женщина рассказывала в купе поезда о ТО.

По фильму, в поезде, движущимся со скоростью 280 тыс. км/с время течет в три раза медленне, чем время дачников, стоящих на ЖД станции. Т. е. для дачников один день в поезде будет длиться три дня для дачников. Однако по фильму, один день в Москве для людей в поезде также будет длиться три дня, так как Москва от поезда удаляется так же, как и поезд от Москвы. Вопрос: как? Каким тогда образом время может идти быстре? Поезд движется быстро, потому время в нем для дачников идет медленне, но равно так же как и для тех, кто сидит в поезде, время на ЖД станции идет медленне. При каких условиях для дачников, наблюдающих за событиями в поезде время будет идти быстре, чем для них, т. е. один день дачников будет равняться трем дням в поезде?

Второй вопрос поменьше: почему, из-за скорости поезда, поезд укорачивается? По совместительству, как будет меняться масса и почему (была упомянута в фильме но не объяснена) ?

P. S. Если я как-то неясно разъяснил вопрос, уточняйте, я постараюсь объяснить точне.

Answer 1

1. Знакомьтесь с теорией относительности по хорошим учебникам, а не по плохим фильмам.
2. Время не ускоряется и не замедляется. У времени вобще нет такой характеристики - скорость. Речь идет вот о чём. Промежуток времени между двумя событиями зависит от того, как движутся часы, которые этот промежуток измеряют. Хотя термин "замедление времени" широко применяется. Но нужно понимать, что за этим жаргонизмом скрывается. Ну и следует помнить - собственные часы идут быстре любых других. С точки зрения пассажиров, часы пассажиров идут быстре часов дачников. С точки зрения дачников - наоборот.
3. Точно так же с длиной. Размер предмета зависит от того, как относительно него движется линейка, этот размер измеряющая. Наибольший размер (собственная длина) получается, если линейка неподвижна.
4. Масса от скорости не зависит. Если в фильме утверждается другое (давно не смотрел) , то это враньё.

Answer 2

1. Говоря точне, собственное время часов поезда отстает от кординатного времени системы кординат, связанной со станцией. И наоборот, собственное время часов станции отстает от кординатного времени системы кординат поезда. Никакого противоречия здесь нет.
Однако если поезд опишет замкнутый путь и вернется к станции, сравнение часов установит, что часы поезда отстали, и это абсолютно.
2. Поезд "укорачивается" потому же, почему и "замедляется" время: из-за относительности одновременности. В системе отсчета станции - голова поезда живет в отстающем времени, а хвост опережает. Оттого и длина как бы короче. На самом деле "укорачивается" - неверно, поезд в данной системе отсчета такой изначально, и другим не был.
3. Масса от скорости не зависит, это устаревший взгляд.