Блеск и нищета СТО

Из книги Грина "Элегантная Вселенная":
"Во-первых, когда Солнце вызывает искривление структуры пространства, это не связано с тем, что оно «тянет пространство вниз» в результате действия силы тяжести, как это происходит в случае с шаром для боулинга. В случае с Солнцем здесь нет других объектов, которые «тянут пространство». Напротив, как учит Эйнштейн, кривизна пространства и есть тяготение. Пространство реагирует искривлением на присутствие объекта, имеющего массу.
Как показал Эйнштейн, тела движутся в пространстве (или, точнее, в пространстве-времени) по кратчайшим возможным путям — «по наиболее легким путям» или, иными словами, «по путям наименьшего сопротивления». Если пространство искривлено, такие пути тоже будут искривленными.
недостаток этой аналогии связан с тем, что пленка является двумерной. На самом деле Солнце (как и все другие массивные тела) искривляют окружающее их трехмерное пространство, но это труднее наглядно представить.
Выдающийся физик Джон Уилер часто говорил, описывая гравитацию, что «масса управляет пространством, говоря ему, как искривляться, а пространство управляет массой, говоря ей, как двигаться»
Третьим недостатком этой аналогии является то, что мы игнорировали временное измерение."

И что ? Где ответ то ? Объясните... не могу спать и есть :'( :'( :'( ??? ??? ??? :o ???

Добрый день.

И что ? Где ответ то ? Объясните... не могу спать и есть

 

А ничего, здесь приведен не ответ, а описание некоторого подхода. Были попытки включить в описание так же геометрически и электромагнитизм. Тогда небыло бы не только сил тяготения, но и сил э/м, но не получилось.
Может это вам поможет

ing

Глупый вопрос. Искривление пространства в популярной литературе представляют так – простыня с грузами. Чем тяжелее груз, тем больше искажение. Планеты вокруг солнца крутятся в этакой воронке… но что заставляет их скатываться в воронку ? что-то за тканью пространства притягивает всех ??
Аналогия с простыней и грузами не возможна без притяжения этих грузов чем-то снаружи ! А как в ТО с искривлением пространства и гравитацией… объясните пожалуйста… мучаюсь…

 

Это очень грубая аналогия. В ОТО ничто снаружи не притягивает. Искривление пространства массой (энергией) в ОТО просто постулируется. Гравитационная постоянная вводится так же, как и у Ньютона, просто закон другой.

Обратное действие (поля на массу) объясняется по принципу наименьшего действия. Обычно просто говорят, что так же как в плоском пространстве-времени масса движется по прямой, в искривленном пространстве она будет двигаться по "наименее кривой". В принципе, это проясняется, если вспомнить, что вещество в квантовой механике - это волны. Волны эти распространяются по принципу Гюйгенса-Френеля, как и всякие волны вообще. Если этот принцип применить в искривленном пространстве-времени, то и получится, что пакеты волн (частицы) двигаются именно по тем траекториям, по каким они в должны двигаться в ОТО (по геодезическим).

И еще… в квантовой теории гравитон, в ТО – искривление.. и что так целый век и живем ??? до теории струн ?

 

Если искривление пространства меняется периодически (колеблется), как в волне, то эти колебания должны квантоваться, как и все периодичесие колебания вообще. Электрон в атоме колеблется - после квантования получаем уровни энергии. Электромагнитное поле колеблется в световой волне - получаем фотоны. Звук заставляет вещество колебаться - получаем фононы. Пространство-время колеблется -должны быть кванты гравитационных волн, гравитоны. Основные свойства гравитонов получаются из уравнений для искривления пространства-времени (после применения общих квантовых принципов). К сожалению, только основные - полной теории не получается, нужна теория суперструн или что-то еще.

И еще… почему красное смещение объясняется именно эффектом Доплера ? а не той же гравитацией (ведь она тоже вызывает изменение длины волны) ? Почему сразу разлет ?

 

Ну, есть галактики, видно в телескоп, что это галактики. У всех у них есть красное смещение. Какое гравитационное поле его могло бы вызвать? Оно должно быть очень сильное и действовать на каждую из галактик равномерно, и на более далекие более сильно, чем на более близкие. Нет подходящих объектов, которые могли бы создавать такие поля.

Ну, есть галактики, видно в телескоп, что это галактики. У всех у них есть красное смещение. Какое гравитационное поле его могло бы вызвать? Оно должно быть очень сильное и действовать на каждую из галактик равномерно, и на более далекие более сильно, чем на более близкие. Нет подходящих объектов, которые могли бы создавать такие поля.

 

К тому же красное смещение таково, что кажется, что мы находимся в центре разлета. Гипотеза расширения пространства это обьясняет таким образом, что подобный вид имеется из любой точки.
А вот в случае гипотетического поля оно будет выделять одну особую точку, т.е. нас. Что не есть хорошо.

А вот как объясняется "Саньяка эффект"?

Еще вопросик.
Представим звездолет летящий к земле (со скоростью, составляющей значительную часть скорости света). С земли испускаются сигналы через равные промежутки времени. Согласно ОТО сигналы на звездолете должны приниматься через большее время (время земли с точки зрения экипажа звездолета замедляется). А теперь нарисуем эту картинку – сигналы как круги на воде, и им навстречу звездолет. Получается что промижути должны уменьшаться (скорости, конечно не суммируются, но расстояние то уменьшается).
Как объяснить то это ?

Еще вопросик.
Представим звездолет летящий к земле (со скоростью, составляющей значительную часть скорости света). С земли испускаются сигналы через равные промежутки времени. Согласно ОТО сигналы на звездолете должны приниматься через большее время (время земли с точки зрения экипажа звездолета замедляется). А теперь нарисуем эту картинку – сигналы как круги на воде, и им навстречу звездолет. Получается что промижути должны уменьшаться (скорости, конечно не суммируются, но расстояние то уменьшается).
Как объяснить то это ?

 

Вроде как и объяснил ты сам. ;D Время течет на звездолете медленнее, значит частота сигналов будет ниже, значит промежутки будут больше — с точки зрения звездолетчиков, чем те, которые с точки зрения землян — получается, что частота разная. Т.е., если брать лужу и круги, то с точки зрения пускающего расстояние между волнами будет X, а с точки зрения корабля n*X — никаких парадоксов ;D — все по теории. Как там расстояние меняется от скорости, помнишь?

Народ, проверяйте — ничего не напутал?

Еще вопросик.
Представим звездолет летящий к земле (со скоростью, составляющей значительную часть скорости света). С земли испускаются сигналы через равные промежутки времени. Согласно ОТО сигналы на звездолете должны приниматься через большее время (время земли с точки зрения экипажа звездолета замедляется). А теперь нарисуем эту картинку – сигналы как круги на воде, и им навстречу звездолет. Получается что промижути должны уменьшаться (скорости, конечно не суммируются, но расстояние то уменьшается).
Как объяснить то это ?

 

Во-первых, речь идет о СТО, а не ОТО, так? Время замедляется из-за того, что Земля летит навстречу звездолету.

Во-вторых, разумеется, промежутки между сигналами уменьшатся, как и промежутки между гребнями волн (фиолетовое смещение). Но частота будет чуть меньше той, чем была бы без СТО. Без СТО частота должна увеличиться в 1/(1 - v/c) раз, а с поправкой на замедление времени чуть меньше, в sqrt(1-v²/c²)/(1-v/c) раз. Оба эффекта как бы накладываются друг на друга - да, время замедляется, но и движение навстречу волнам остается. В классической физике если мы движемся к источнику - частота увеличивается, от источника - частота уменьшается, перпендикулярно к направлению на источник - частота не меняется. А с учетом СТО, даже если мы движемя перпендикулярно направлению на источник, все равно будет маленькое снижение частоты из-за замедления времени источника волн. Соответсвенно, красное смещение при удалении будет больше, а фиолетовое смещение при приближении - меньше.

Еще вопрос, допустим мы свернем пространство от нас и до, скажем альфы центавра Свернем таким хитрым образом, что луч света через коридор дойдет туда скажем за месяц. То есть этот самый луч выйдет через месяц на расстояние 4 световых года ! Нарушение СТО ведь тогда информация передается быстрее C ? Или же нет, ведь свет не разгонялся быстрее C.

Легко сказать "свернуть", а как ты его на практике "свернешь"?

Значит "Саньяка эффект" никак не объясняется?

Легко сказать "свернуть", а как ты его на практике "свернешь"?

 

Ясно что пока никак. Просто я поспорил тут, рассудите. Будет такая передача (по тунелю) нарушение СТО или нет ?

Значит "Саньяка эффект" никак не объясняется?

 

Не знал про этот эффект.. вот что нашел:
"Как известно, вихревой эффект Саньяка заключается в том, что во вращающемся кольцевом интерферометре встречные волны приобретают взаимный фазовый сдвиг, пропорциональный угловой скорости вращения и площади, охватываемой интерферометром. Световой луч, распространяющийся в направлении вращения платформы интерферометра, приходит к источнику позже, чем луч, распространяющийся в противоположном направлении. Эффект с точки зрения специальной (а также общей) теории относительности совершенно загадочный и, таким образом, не поддающийся непротиворечивому объяснению. Сам же Саньяк для объяснения эффекта пользовался теорией неподвижного эфира и получил теоретическое значение величины эффекта путем классического сложения скорости света с линейной скоростью вращения платформы. Расхождение этого результата с экспериментом порядка процента."

Если можно, объяснить подробней и проще ? интересно...

Сам же Саньяк для объяснения эффекта пользовался теорией неподвижного эфира и получил теоретическое значение величины эффекта путем классического сложения скорости света с линейной скоростью вращения платформы. Расхождение этого результата с экспериментом порядка процента."

 

Куда уж ясней и проще

Lin

Ясно что пока никак. Просто я поспорил тут, рассудите. Будет такая передача (по тунелю) нарушение СТО или нет ?

 

Само движение света по туннелю - не будет.
Нарушением может быть само возникновение такого туннеля. СТО, по сути - представление о том, что время и пространство есть явления "одной природы", что существует единое пространство-время, причём с определённой метрикой ("геометрией"). Именно потому, что метрика такая (риманова), и получаются именно такие релятивистские эффекты - сокращение длины, замедление времени. Будь она, скажем, евклидовой - эффекты "релятивистского типа" тоже были бы, но уже другие - вместо сокращения удлинение, вместо замедления ускорения. И т.д. Если удастся создать "туннель" - значит, удалось сделать что-то с пространством-временем, с его метрикой. Т.е. удалось изменить само условие задачи - конечно, в "новом" пространстве будет уже несколько другая теория относительности.

Еще раз подчеркну: СТО - это НЕ лоренцово сокращение и парадокс близнецов, это лишь зрелищные следствия, одни из. СТО в первую очередь - именно представление о едином пространстве-времени, всё остальное вторично.

Не знал про этот эффект.. вот что нашел:

 

Лин, ссылка вам, пардон, совершенно дурацкая попалась. Ровным счётом никакой загадки эффект Саньяка не представляет. Он "загадочен" точно в такой же мере, как классический эффект Допплера ;D

Кстати, вот что первая же ссылка в Гугле на "Эффект Саньяка" даёт:

http://ufn.ioc.ac.ru/archive/russian/abstracts/abst2224.html

Малыкин Г.Б.
Эффект Саньяка. Корректные и некорректные объяснения

Рассмотрены различные объяснения причин возникновения эффекта Саньяка. Показано, что эффект Саньяка является следствием релятивистского закона сложения скоростей. Данный эффект также находит адекватное объяснение в рамках общей теории относительности. При выполнении некоторых ограничений на скорость вращения эффект Саньяка может рассматриваться как следствие различия замедления времени либо различия изменения фаз волновых функций материальных частиц в скалярном или соответственно векторном гравитационном потенциале сил инерции во вращающейся системе отсчета для встречных волн. Показано также, что все нерелятивистские объяснения эффекта Саньяка, которые, к сожалению, встречаются в ряде научных статей, монографий и учебных курсов, являются принципиально неверными, хотя в ряде частных случаев и приводят к правильному с точностью до релятивистских поправок результату.

 

Текст в формате pdf:
http://ufn.ioc.ac.ru/ufn2000/ufn00_12/Russian/r0012c.pdf

Значит "Саньяка эффект" никак не объясняется?

 

А что там его объяснять - пусти луч света от себя, а сам поворачивайся. Тебе будет казаться, что луч искривляется.

Ясно что пока никак. Просто я поспорил тут, рассудите. Будет такая передача (по тунелю) нарушение СТО или нет ?

 

Как минимум, она выходит за рамки СТО. В СТО самой по себе никакого искривления пространства нет вообще, ее надо обобщать, чтобы описывать такие фокусы.

В принципе, в ОТО можно представить себе такое хитрое "сворачивание" пространства, что внутри "свернутого" пространства луч движется со скоростью света, а снаружи будет казаться, что быстрее. Но в ОТО пространство искривляется ("сворачивается") гравитацией, а гравитация создается массой (или энергией в другой форме). Для "сворачивания", при котором создается сверхсветовой туннель, нужны огромные вспомогательные массы, причем они сами по себе должны двигаться быстрее скорости света. Поэтому считается, что такой тип "сворачивания" теоретически невозможен. Некоторые верят, что это можно как-то обойти, но вряд ли.

А что там его объяснять - пусти луч света от себя, а сам поворачивайся. Тебе будет казаться, что луч искривляется

 

Кхм... а какое это имеет отношение к кольцевым резонаторам?

Показано также, что все нерелятивистские объяснения эффекта Саньяка, которые, к сожалению, встречаются в ряде научных статей, монографий и учебных курсов, являются принципиально неверными, хотя в ряде частных случаев и приводят к правильному с точностью до релятивистских поправок результату.

 

"Наш бог самый правильный!!!"
"Бог един и Аллах имя его!!! Мухаммад пророк его"

Кхм... а какое это имеет отношение к кольцевым резонаторам?

 

Кольцевые резонаторы удобнее вращать, в них луч приходит туда, откуда был испущен и можно сравнить. Суть в отклонении луча между отражениями. То есть, луч прямо летит, но пока он летит, зеркала поворачиваются, поэтому луч смещается. Это часто объясняется с помощью ОТО, но в действительности достаточно чистой СТО. Релятивистское рассмотрение обязательно, конечно, свет с рклятивистской скоростью летает.

Кольцевые резонаторы удобнее вращать, в них луч приходит туда, откуда был испущен и можно сравнить. Суть в отклонении луча между отражениями. То есть, луч прямо летит, но пока он летит, зеркала поворачиваются, поэтому луч смещается. Это часто объясняется с помощью ОТО, но в действительности достаточно чистой СТО. Релятивистское рассмотрение обязательно, конечно, свет с рклятивистской скоростью летает

 

А... понятно.

Народ,

вооще то мне странно делается что никто не выкупил что Snipper and Alexander это один и тот же человек, а именно - Ацюковский собственной персоной...

и еще - я снимаю шляпу перед энергией этого человека.

P.S. - я НЕ Ацюкоский

г-н Ацюковский я уже вам советовал не маятся на этих форумах в попытках убедить студентов или аспирантов. Неблагодарное это занятие. Вместо этого ищите сподвижников. Я видел двух человек, которые разделяют Ваши взгляды и диже способны сами идти дальше. Оба имеют собственные сайты, очень интерестные мысли... Ну так и работайте с ними!!

Еще вопрос, допустим мы свернем пространство от нас и до, скажем альфы центавра Свернем таким хитрым образом, что луч света через коридор дойдет туда скажем за месяц. То есть этот самый луч выйдет через месяц на расстояние 4 световых года ! Нарушение СТО ведь тогда информация передается быстрее C ? Или же нет, ведь свет не разгонялся быстрее C.

 

Как справедливо заметил Fakir это уже не СТО а ОТО ;D
Причем мне попадались интерпретации ОТО в которых допустимо при определенных условиях теоретическое существование абсолютно жестких тел - что по понятным причинам в рамках СТО невозможно.
Ведь если мы двигаем абсолютно жесткое тело скорость передачи сигнала равна бесконености. :o

.....Выдающийся физик Джон Уилер часто говорил, описывая гравитацию, что «масса управляет пространством, говоря ему, как искривляться, а пространство управляет массой, говоря ей, как двигаться»
Третьим недостатком этой аналогии является то, что мы игнорировали временное измерение.....

 

Посмотрите геометрию Германа Минковского. Кстати, IMHO он сделал для физики больше, чем Алик Однокаменюков

Ник
P.S. Найдите детскую (мнээ..???) книжку Анфилов Г.Б. "Бегство от удивления" Единственное виданное мной подробное, доступное (при соответвующем уровне интеллекта) НАГЛЯДНОЕ объяснение СТООТО, причем с соотнесением с физикой Ньютона. Вообщем вся книжка посвященна объяснению "феномена летящего камня"

Еще раз подчеркну: СТО - это НЕ лоренцово сокращение и парадокс близнецов, это лишь зрелищные следствия, одни из. СТО в первую очередь - именно представление о едином пространстве-времени, всё остальное вторично.

 

(+)