Гравитационное замедление времени

[alder]

То, что при приеме радиосигналов со спутников в системах GPS и ГЛОНАСС на приемной стороне (на поверхности Земли) получаем повышенную частоту, это известный факт. Считается, что для земного наблюдателя время на спутнике и на поверхности Земли течет по разному. Чтобы для земного наблюдателя часы на спутниках шли синхронно с часами на поверхности Земли, перед запуском часов на орбиту корректируют частоты опорных генераторов часов, для системы GPS (высота орбит 20200 км) устанавливают 10.229999995453 МГц вместо 10.23000000000 МГц, а для системы ГЛОНАСС (высота орбиты 19100 км) 4,99999999782 МГц вместо 5,00000000000 МГц. Если б эти часы оставались на поверхности Земли, то за сутки в системе ГЛОНАСС часы бы получили разность хода 37,6704 мкс , а в GPS - 38,597067 мкс
Хорошо, с этим физическими явлениями я не спорю, оно есть.

Но представим такой эксперимент. Допустим, имеем двое часов синхронизированных на поверхности Земли. Далее одни часы отправляются на орбиту с высотой, например, 20200 км (орбита GPS), другие часы остаются на поверхности Земли. Через какое-то время, например год, часы с орбиты возвращаются на поверхность Земли. Сравниваются показания часов. Будет ли наблюдаться расхождение в ходе часов в соответствии с релятивистскими предсказаниями?

Реальное значение разности хода часов, находящихся на высоте 20200 км (GPS), для наблюдателя, находящегося на поверхности Земли, составляет около 38 мкс в сутки, и около 14 мс в год.
----
Добавлено 21 сентября. На стр. 13 я предложил новый эксперимент с часами, скопировал сюда::

Допустим, на поверхности Земли имеем двое атомных часов с высокой стабильностью частоты, со строго одинаковыми темпами хода. Циферблаты обоих часов одинаковы и показывают часы, минуты, и секунды до тысячных долей, вот так:
ХХ часов ХХ минут ХХ,ХХХ секунд.
ХХ часов ХХ минут ХХ,ХХХ секунд.

Выставляем одинаковое время на обоих часах, и отправляем одни часы на орбиту GPS, высотой 20200 км, другие оставляем на Земле. Заранее, по радиоканалу, организовываем видеотрансляцию циферблата часов с орбиты со скоростной видеосъемкой – 1000 кадров в секунду.
Земной наблюдатель видит перед собой два циферблата, циферблат земных часов, и циферблат часов с орбиты по видеотрансляции (на мониторе). Он видит, что часы на видеомониторе отстают от земных на время распространения радиосигнала 0,067 секунды, плюс время задержки при видеосъемке и обработке видеосигнала, допустим, 0,2 секунды, и того 0,267 с, вот что может увидеть земной наблюдатель на фотографии при скоростной фотосъемке двух циферблатов одновременно:
12 часов 24 минут 10,267 секунд (земные часы – точное время)
12 часов 24 минут 10,000 секунд. (видеотрансляция часов с орбиты).
(Время выдержки при фотографировании – 0,001 секунды, конечно и монитор должен показывать 1000 кадров в секунду.)

Дальше корректируются показания (НЕ темп хода) часов на орбите дистанционно с Земли, до тех пор, пока для земного наблюдателя показания часов выровняются - просто прибавляется к счетчику времени 0,267 секунды. Скоростная фотосъёмка должна зафиксировать одинаковые показания, например вот такое:
12 часов 48 минут 25,519 секунд (земные часы – точное время)
12 часов 48 минут 25,519 секунд. (видеотрансляция часов с орбиты).

Ждем год, через год опять делаем скоростную фотографию. Известно, что из-за релятивистских эффектов, для земного наблюдателя темпы хода часов на высоте 20200 км должны отличаться от темпа хода земных часов на 38 мкс за сутки и 0,139 секунды за год.

Будет ли зафиксирована разница в 0,139 секунды в показаниях часов при скоростной фотосъёмке?
Моё мнение – на фотографии, сделанной через год, на обоих циферблатах будет одинаковое время.

Можно, конечно подождать 10 лет, и тогда разницу в 1,4 секунды можно будет зафиксировать без скоростного фотографирования, а через сто лет 14 секунд.

[Schurik33]

http://ru.wikipedia.org/wiki/Экспери...феле_—_Китинга

[Caxaroza]

У Энштейна не спрашивали?

[zöner]

Будет ли наблюдаться расхождение в ходе часов в соответствии с релятивистскими предсказаниями?

а что, есть сомнения ?

[alder]

Да, есть сомнения. Сомнения в том, что не время там на орбите имеет другой темп хода, а среда распространения радиоволн (направление сверху вниз к Земле) является причиной смещения частоты. Не зря же всегда пишут «для земного наблюдателя», а посредством чего земной наблюдатель сможет наблюдать события на орбите? Посредством света, или радиоволн.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Экспери...феле_—_Китинга

Это я читал. Один…два эксперимента – мало. Возможны подтасовки результатов.

P.S.
На МКС установят атомные часы для экспериментов. Ранее писали, что это произойдет в 2013-м, 2014-м годах. А вот в этой статье обещают аж в 2016-м:
Atomic Clock Ensemble in Space (ACES)
http://www.npl.co.uk/science-technol...in-space-(aces)

Давно у вас не был, объясните, почему с этой странички не открывается внешняя ссылка, вставленная мною?

Попробую дать ссылку так: заходите на главную http://www.npl.co.uk
А далее двигаетесь по пути и ищете на каждой очередной странице очередную ссылку:
Science + Technology / Time & Frequency / Research / Fundamental constants and tests of physical theories / Atomic Clock Ensemble in Space (ACES)

[кустомер]

Да, есть сомнения. Сомнения в том, что не время там на орбите имеет другой темп хода, а среда распространения радиоволн (направление сверху вниз к Земле) является причиной смещения частоты.

Среда не может являться причиной изменения частоты.
Если за секунду генератор сделал N взмахов колебаний, то в какой бы то ни было среде, за ту же секунду приемник должен принять те ме самые N взмахов - откуда взяться лишним, если генератор сделал только N?

С точки зрения ТО, именно время на поверхности Земли идет медленне, чем на орбите, потому что потенциал гравитационного поля у поверхности Земли больше, чем в отдалении.

У меня другая мысль: не является ли изменение хода времени причиной гравитации?
То есть не наблюдается ли оно как существование силы?
Например, предмет, летящий по инерции, влетает в область замедленного времени. Он должен пропорционально замедлиться? Не может: - а куда тогда денется часть кинетической энергии? значит будет двигаться тем же самым образом, как и раньше.
Но в области замедленного времени такое движение будет выглядеть более быстрым, то есть предмет как бы ускорился. Соответственно создается иллюзия "ускорения свободного падения".

Это общая канва рассуждений, без детализации. Можете "расширить и углУбить", можете раздраконить))))

[VladimirIvan]

не является ли изменение хода времени причиной гравитации?

Мысль не новая.

[alder]

Среда не может являться причиной изменения частоты.
Если за секунду генератор сделал N взмахов колебаний, то в какой бы то ни было среде, за ту же секунду приемник должен принять те ме самые N взмахов - откуда взяться лишним, если генератор сделал только N?

Если среда распространения радиоволн двигается с ускорением, то изменится частота на приёмной стороне. Можете представить это мысленно? Получается, что скорость распространения радиоволн не постоянная, меньше вначале - ближе к спутнику, и больше ближе к поверхности Земли.

[zöner]

У меня другая мысль: не является ли изменение хода времени причиной гравитации?

есть другая мысль - времени нет, есть только скорость взаимодействий

[alder]

Что именно - движение среды - или изменение частоты - мысленно представить?

Изменеие частоты на приемной стороне при ускоренном движении среды.