В науке принято сомневаться; но есть скептики, а есть мимикрирующие под таковых. Типичный отрицатель не разбирается в устройстве атомных часов, что нормально: я тоже не разбираюсь. Но теорию относительности он ненавидит, и поэтому делает интеллектуальный пируэт: "да, часы на Земле идут медленнее, но это из-за неведомого влияния гравитации Земли на атомные процессы в цезии. Какие процессы — мы не знаем, но мы же не всё знаем об атомных процессах? А о гравитации знаем еще меньше, ибо физика ушла в релятивистский тупик..." — и пасьянс сошелся.
Возражение "так поставьте эксперимент и опишите зависимость хода часов от силы тяжести" отбивается с легкостью и смехом: "как же мы докажем, что поле тормозит часы, если релятивисты объяснят это своим гравитационным замедлением времени?!"
Вообще, ad hoc в науке нормальное явление — но только для специалистов, способных отличить адхок от дури. Дурь диалога выше — очевидна.
Но я расскажу вам, как можно экспериментально проверить, что же влияет на ход часов: замедление времени вообще, как показаний всех часов, любой конструкции в поле тяготения, или неведомого влияния именно гравитации на именно атомные часы.
Нет, это не предложение замерить замедление времени часами другой конструкции. Может, у нас и нет достаточно точных часов, кроме атомных.
Мы уже обсуждали, что вращающиеся часы замедляют ход, но только за счет движения с линейной скоростью. Эффект близнецов в чистом виде. А центростремительное ускорение само по себе часы не тормозит: только за счет связанной с ним скорости вращения.
Наблюдатель, вращающийся вместе с часами, объяснит инерционные эффекты перегрузки полем тяготения, и в нем его часы идут медленнее, что обеспечивает согласие двух точек зрения при очной ставке.
Нам важно, что само по себе центростремительное ускорение, направленное под прямым углом к скорости, часы не замедляет.
Ну и соберите центрифугу и крутите там часы! Ускорения могут быть очень большие, вот и проверите влияние ускорения (которое можно трактовать как гравитацию) на ход часов.
Возражение: часы же будут отставать, за счет кинематического эффекта, так вот его мы и назовем влиянием ускорения!
Не выйдет. Потому что ускорение центростремительное — это w²r, а скорость wr. (Мы сейчас в ньютоновском приближении.) Это позволяет вращать часы с одной и той же скоростью v=wr при разных ускорениях a=wv, выбирая разные скорости вращения w и подбирая расстояние до оси вращения r=v/w. Или напротив, вращать с разными скоростями v=a/w, но с одним ускорением a=w²r.
Если ускорение одно и то же, а скорости разные, то замедление времени будет разным; а если скорость одна и та же, а ускорения разные, то замедление времени одно и то же; стало быть, оно зависит от скорости, а не ускорения. Куад эрат демонстрандум.
А, еще возражение: мы опираемся на принцип эквивалентности, а вдруг он не имеет места? Но в данном случае это неважно. Смотрите, возможно четыре варианта:
- Вы понимаете относительность. Вы умный человек. Вопросов нет.
- Вы отрицаете релятивистские эффекты, ища иное объяснение. Хорошо, вот вам часы в центрифуге и они отстают. Ускорения разные, скорость одна и та же. Кинематическое замедление доказано, влияние ускорения отсутствует.
- Вы признаете кинематическое замедление, но отрицаете гравитационное. При этом вы согласны с принципом эквивалентности. Но тогда ускорения в системе отсчета часов объясняются гравитацией и она замедляет часы.
- То же, что в пункте 3, но принцип эквивалентности вы не признаете. Тогда ваши часы должны уметь отличать 1g центростремительного ускорения от 1g гравитации. Локально, то есть нельзя пользоваться расстояниями "не меньше данного". Сделайте это и Нобелевка ваша.
Обычная стиральная машина крутит 1200 оборотов в минуту, или 20 оборотов в секунду, или более 100 радиан в секунду. Если принять диаметр барабана в полметра, то имеем ускорение в 2500 м/с², или 250g. Так что миллиарды денег не потребуются. Соберете центрифугу, в которой можно крутить с такими скоростями и радиусом метра три в течение нескольких суток — и играйтесь.
Прикинем. Три метра радиуса — это 3000g! Скорость при этом будет 300м/с, или одна миллионная cкорости света. Это замедление часов 0.5 на 10 в степени -12. За чуть более, чем двое суток (в которых 86400с) набежит 100 наносекунд. За месяц будет микросекунда, а это можно засечь не самыми дорогими часами.
Таких экспериментов поставлено очень много. Не в бабушкиных стиралках, конечно, а на ускорителях. Тем смешнее читать ссылки на не то придуманного, не то выжившего из ума китайца, который на ускорителях намерял что-то не то. Например, мюоны в ускорителе живут куда дольше отпущенного им срока за счет высокой скорости, но совершенно громадные центростремительные ускорения жизни им нисколько не добавляют.
Вот так при самом слабом интеллектуальном усилии сказки антирелятивистов превращаются с подгнившую тыкву.