СТО: в чём физическая причина относительности сокращения протяженных тел ?

[AlexW]

Ну потому я и написал, что хотите строго - решайте уравнение Дирака. Либо вычисляйте период решетки для движущегося тела методами релятивистской квантовой механики.

 Вы предлагаете мне за две минутки решить задачу, которую толком не понимали "великие"?
(Фейнберг: Классики специальной теории относительности (СТО) понимали это - и Эйнштейн, вообще умалчивавший о режиме ускорения и силах, и Паули, говоривший, что "сокращение масштаба является не простым, а ... крайне сложным процессом".)
  Насчет решения уравнения Дирака -- это правильный подход. Может как нибудь и до него дойду.  
Но, это насколько типовая физическая проблема что должна уже быть давно разрешена.

Изменение равновесного периода решетки.

Изменение равновесного периода решетки -- есть СЛЕДСТВИЕ некоторых физических факторов , а именно: СИЛ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ между структурными элементами решетки .

Причину сокращения или относительности сокращения? Причина сокращения - изменение равновесного периода решетки, причина относительности - одинаковое изменение тела и линейки.

Это два аспекта одного явления. Линейный размер тела уменьшается с движущейся ИСО, и в каждой новой ИСО по разному. Если понять ФИЗИЧЕСКУЮ ПРИЧИНУ "изменения равновесного периода решетки" в одной ИСО, то мы поймём и почему этот эффект различен для различных ИСО.

Нет, в общем случае. Например, если у Вас параллельно летят два одноименных заряда, то расстояние между ними будет увеличиваться из-за отталкивания. Уменьшение силы приведет к тому, что расстояние будет увеличиваться медленней. Или те же два одноименно заряженных тела соединены пружиной, то при уменьшении силы отталкивания, расстояние уменьшится.
Если же у Вас тело в равновесии без действия внешних сил, то и результирующая сила, действующая на каждый структурный элемент равна нулю. При данном равновесном расстоянии.

Последнее утверждение самоочевидно.
"Или те же два одноименно заряженных тела соединены пружиной, то при уменьшении силы отталкивания, расстояние уменьшится." -- А если у меня движутся два разноимённых заряда, соединённых пружиной -- то при уменьшении силы притяжения -- расстояние следовательно увеличиться? Или тоже уменьшиться?

Во-первых, это 4-сила, а не сила. Ее три компоненты - не компоненты силы. Во-вторых, в покоящейся системе скорость ноль, а в движущейся - не ноль, а по вашим рассуждениям, как я понимаю, получается, что и в движущейся системе скорость должна быть пропорциональна скорости в неподвижной системе. В общем, лучше посмотрите Угарова.

Посмотрю когда найду.
Правильно ли я понимаю что первые три лоренц-ковариантные компоненты импульса 4-вектора энергии-импульса
\[ p_i = mc\frac{dx_i}{ds} \]
ЯВЛЯЮТСЯ компонентами импульса ? Соответственно: \[ p_i^2 = -mc^2 = p_x^2+p_y^2+p_z^2 - \frac{E^2}{c^2} \]
    Тогда почему компоненты 4-силы, построенные по совершенно аналогичному принципу, не являются компонентами силы?

[aid]

 Вы предлагаете мне за две минутки решить задачу, которую толком не понимали "великие"?
(Фейнберг: Классики специальной теории относительности (СТО) понимали это - и Эйнштейн, вообще умалчивавший о режиме ускорения и силах, и Паули, говоривший, что "сокращение масштаба является не простым, а ... крайне сложным процессом".)
  Насчет решения уравнения Дирака -- это правильный подход. Может как нибудь и до него дойду.  
Но, это насколько типовая физическая проблема что должна уже быть давно разрешена.

Ну так она и решается - "через закон сохранения энергии". А решать уравнение Дирака - это, конечно интересное исследование, но фундаментального значения, имхо, не имеет. Ничего нового это не даст.

Изменение равновесного периода решетки -- есть СЛЕДСТВИЕ некоторых физических факторов , а именно: СИЛ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ между структурными элементами решетки .
Это два аспекта одного явления. Линейный размер тела уменьшается с движущейся ИСО, и в каждой новой ИСО по разному. Если понять ФИЗИЧЕСКУЮ ПРИЧИНУ "изменения равновесного периода решетки" в одной ИСО, то мы поймём и почему этот эффект различен для различных ИСО.

Это, имхо, равносильно тому, чтобы понять, почему выполняется ПО. Т.е. это уже следующий уровень познания.

"Или те же два одноименно заряженных тела соединены пружиной, то при уменьшении силы отталкивания, расстояние уменьшится." -- А если у меня движутся два разноимённых заряда, соединённых пружиной -- то при уменьшении силы притяжения -- расстояние следовательно увеличиться? Или тоже уменьшиться?

В этом случае увеличится. Но Вы сами призывали меня не делать обобщающих выводов, а тут делаете

Правильно ли я понимаю что первые три лоренц-ковариантные компоненты импульса 4-вектора энергии-импульса
\[ p_i = mc\frac{dx_i}{ds} \]
ЯВЛЯЮТСЯ компонентами импульса ? Соответственно: \[ p_i^2 = -mc^2 = p_x^2+p_y^2+p_z^2 - \frac{E^2}{c^2} \]
    Тогда почему компоненты 4-силы, построенные по совершенно аналогичному принципу, не являются компонентами силы?

Да, компоненты импульса.
Нет, не компоненты силы потому, что в СТО второй закон Ньютона такой же, как в классике F=dP/dt.
А компоненты четырех-силы - это производная по собственному времени. 

[AlexW]

Ну так она и решается - "через закон сохранения энергии". А решать уравнение Дирака - это, конечно интересное исследование, но фундаментального значения, имхо, не имеет. Ничего нового это не даст.

Никакого закона сохранения тут нету. Есть преобразования Лоренца, выводятся из постулатов, и которые приводят к следствиям ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ КОТОРЫХ НЕИЗВЕСТНЫ.

Это, имхо, равносильно тому, чтобы понять, почему выполняется ПО. Т.е. это уже следующий уровень познания.

При чём здесь принцип. В рамках конкретных принципов мы решаем конкретные задачи и получаем взаимосвязь между явлениями.  Таким образом, ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИЧИНА сокращения материальных протяжённых тел, к тому же различного в различных ИСО, НЕИЗВЕСТНА в рамках СТО.
Таким образом, приходим к выводу, что Фейнберг, который поднял этот вопрос, удовлетворительного ответа на него не дал.

В этом случае увеличится. Но Вы сами призывали меня не делать обобщающих выводов, а тут делаете

Можно придумать пример, в котором сила увеличиться или уменьшиться. В книге Угарова написано, что силы вдоль движения тел вообще не изменяются.  Но при этом все тела сокращаются в движущихся ИСО в направлении их движения и это есть с точки зрения Фейнберга динамический эффект как заявлено в докладе "Специальная теория относительности — природа добросовестных заблуждений".

ПОЛНАЯ ПУТАНИЦА!  СОКРАЩЕНИЯ ЕСТЬ, А ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ СОКРАЩЕНИЯ ОТСУТСТВУЮТ.  ВИДИМО ДЕЙСТВУЕТ КАКАЯ-ТО БОЖЕСТВЕННАЯ, НЕИЗВЕСТНАЯ НАУКЕ СИЛА.

Да, компоненты импульса.
Нет, не компоненты силы потому, что в СТО второй закон Ньютона такой же, как в классике F=dP/dt.
А компоненты четырех-силы - это производная по собственному времени.  

В СТО и ЗАКОН (ОПРЕДЕЛЕНИЕ) ДЛЯ ИМПУЛЬСА ДРУГОЙ нежели в классике, см. определение выше.

[Петр Иванович]

Причина относительности сокращения протяженных тел - вовсе не физическая, а психическая.

[abrashinigor]

ПОЛНАЯ ПУТАНИЦА!  СОКРАЩЕНИЯ ЕСТЬ, А ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ СОКРАЩЕНИЯ ОТСУТСТВУЮТ.  ВИДИМО ДЕЙСТВУЕТ КАКАЯ-ТО БОЖЕСТВЕННАЯ, НЕИЗВЕСТНАЯ НАУКЕ СИЛА.

Ага... Именно так... Как и гравитация в ОТО.
Там тоже силы отсутствуют...

[Петр Иванович]

СОКРАЩЕНИЯ ЕСТЬ, А ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ СОКРАЩЕНИЯ ОТСУТСТВУЮТ.  ВИДИМО ДЕЙСТВУЕТ КАКАЯ-ТО БОЖЕСТВЕННАЯ, НЕИЗВЕСТНАЯ НАУКЕ СИЛА.

На самом деле никаких подобных "сокращений" - НЕТ и никогда не было.
А БОЖЕСТВЕННАЯ сила науке хорошо известна. Она называется Массовый психоз - это психическая эпидемия, в основе которой лежит подражаемость и внушаемость. Массовый психоз поражает коллектив или группу людей, в результате чего человек теряет нормальную способность к суждению и нормальный способ суждения.

[Михаил Гонца]

На самом деле никаких подобных "сокращений" - НЕТ и никогда не было.
А БОЖЕСТВЕННАЯ сила науке хорошо известна. Она называется Массовый психоз - это психическая эпидемия, в основе которой лежит подражаемость и внушаемость. Массовый психоз поражает коллектив или группу людей, в результате чего человек теряет нормальную способность к суждению и нормальный способ суждения.

Браво! Совершенно верно!

Конечно, без ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИЧИНЫ нет никакого увеличния массы тел, никакого сокращения их длины, никакого замедления времени.
Все это постыдные и позорные "научные открытия" нелепого релятивизма

[Петр Иванович]

Конечно, без ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИЧИНЫ нет никакого увеличния массы тел, никакого сокращения их длины, никакого замедления времени.
Все это постыдные и позорные "научные открытия" нелепого релятивизма

Так точно.

[aid]

Никакого закона сохранения тут нету. Есть преобразования Лоренца, выводятся из постулатов, и которые приводят к следствиям ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ КОТОРЫХ НЕИЗВЕСТНЫ.

Закон сохранения - это аллегория, взятая в кавычки. Т.е. результат, который можно получить в принципе и динамически, но очень сложно, мы получаем автоматически с помощью ПЛ.

При чём здесь принцип. В рамках конкретных принципов мы решаем конкретные задачи и получаем взаимосвязь между явлениями.  Таким образом, ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИЧИНА сокращения материальных протяжённых тел, к тому же различного в различных ИСО, НЕИЗВЕСТНА в рамках СТО.

Физическая причина та же, что и причина, по которой межатомные расстояния в Вашем компе в собственной ИСО такие, какие они есть.

Таким образом, приходим к выводу, что Фейнберг, который поднял этот вопрос, удовлетворительного ответа на него не дал.

На качественном уровне дал.

ПОЛНАЯ ПУТАНИЦА!  СОКРАЩЕНИЯ ЕСТЬ, А ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ СОКРАЩЕНИЯ ОТСУТСТВУЮТ.  ВИДИМО ДЕЙСТВУЕТ КАКАЯ-ТО БОЖЕСТВЕННАЯ, НЕИЗВЕСТНАЯ НАУКЕ СИЛА.

Еще раз - физические причины те же, как причины, обеспечивающие данное межатомное расстояние в данном веществе в собственной СО.
  Возьмем потенциал Леннарда-Джонса, например. При этом он имеет минимум на некотором расстоянии. Это и есть равновесное расстояние между молекулами. Для движущейся системы, т.к. электрическое поле движущихся частиц другое, чем неподвижных, и появляется магнитное поле, равновесное расстояние будет уже другим. В направлении движения - меньше. Вот качественное объяснение. Силы - известные науке - электромагнитные.



В СТО и ЗАКОН (ОПРЕДЕЛЕНИЕ) ДЛЯ ИМПУЛЬСА ДРУГОЙ нежели в классике, см. определение выше.


Дело в удобстве. Если сохранить ту же силу, что была в классике, то сохраняется и второй закон Ньютона в том же виде, что в классике
F=dP/dt.
Можно называть трехсилой компоненты четырех-силы, при этом будут проще преобразования компонент - по общему правилу преобразования 4-векторов, но при этом усложнится сам закон динамики частиц. Сила, действующая на частицу в электро-магнитном поле уже не будет описываться простой формулой q(E+[v,B]).

[Вашкевич Виктор]

Браво! Совершенно верно!

Конечно, без ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИЧИНЫ нет никакого увеличния массы тел, никакого сокращения их длины, никакого замедления времени.
Все это постыдные и позорные "научные открытия" нелепого релятивизма

Я бы не согласился с определением "постыдные и позорные".
Я бы сказал намеренные, с цель утвердить в общественном сознании закон сохранения энергии.
И Вы, Михаил, в этом деле обычный "боевик" комиссии по лженауке.

[abrashinigor]

Закон сохранения - это аллегория, взятая в кавычки. Т.е. результат, который можно получить в принципе и динамически, но очень сложно, мы получаем автоматически с помощью ПЛ.

Во бля... Докатились...
До "кавычек"... И над всем этим - ПЛ...

[aid]

Во бля... Докатились...
До "кавычек"... И над всем этим - ПЛ...

Что Вам в кавычках-то не понравилось?

[abrashinigor]

Что Вам в кавычках-то не понравилось?

То, что математика выше физики.

[aid]

То, что математика выше физики.

Не вижу связи.

[abrashinigor]

Не вижу связи.

Медленно:
Модель выше природы.

[aid]

Медленно:
Модель выше природы.

Приведите пример, как должно быть.

[abrashinigor]

Приведите пример, как должно быть.

Не знаю...
Человек познаёт мир моделями. Но, бывают случаи, когда модель слух "режет"...

[Bairon]

Не забивайте этим мозги народу. Нет ни какого сокращения стержня, сокращения времени. Займитесь лучше природой, коль так вам очень хочется. Нет ни одного доказательства изменения длины стержня и времени.

[AlexW]

Закон сохранения - это аллегория, взятая в кавычки. Т.е. результат, который можно получить в принципе и динамически, но очень сложно, мы получаем автоматически с помощью ПЛ.

   По-моему эта аллегория здесь неуместна. В примере Фейнберга с камнем, брошенным под углом горизонту, всё просто и понятно. Разложили движение на две компоненты, для каждой применили закон сохранения. Есть причина, есть следствие. Можно перейти из одной системы координат в другую и понять почему изменяется вид траектории тела - потому что различные начальные условия.
   Что касается сокращения предмета, которое "мы получаем автоматически с помощью ПЛ" - то ОТСУТСТВУЕТ ФИЗИЧЕСКИЙ СМЫСЛ  данного явления. ИМХО. Динамический процесс может вообще быть за рамками обсуждения.  Летит корабль с инопланетянами на борту, и они наблюдают за мной, и с какого то перепугу на меня действуют некоторые неведомые силы, которые сжимают меня в блин толщиной 1 микрон. То же самое и я наблюдаю за плоским блином, который пролетает мимо, а в нем плоские инопланетяне-блины поперек движения корабля.  Может всё-таки кинематика, если динамическая причина непонятна?

Физическая причина та же, что и причина, по которой межатомные расстояния в Вашем компе в собственной ИСО такие, какие они есть.

Это не причина, а следствие. Мне интересна причина сокращения. Сокращение может произойти например от охлаждения предмета, или от воздействия на него некоторых сил.

На качественном уровне дал.

Ничего он по существу не дал для понимания физической причины сокращения движущегося тела(в собственной системе тело не сокращается). Сделал исторический экскурс. Сказал что эту проблему никто не понимает, и не понимали великие физики. Привёл пример из другой области - в этом и все качественное объяснение.

Еще раз - физические причины те же, как причины, обеспечивающие данное межатомное расстояние в данном веществе в собственной СО.
  Возьмем потенциал Леннарда-Джонса, например. При этом он имеет минимум на некотором расстоянии. Это и есть равновесное расстояние между молекулами. Для движущейся системы, т.к. электрическое поле движущихся частиц другое, чем неподвижных, и появляется магнитное поле, равновесное расстояние будет уже другим. В направлении движения - меньше. Вот качественное объяснение. Силы - известные науке - электромагнитные.

   Ну это всё равно что сказать: это так потому что это так. В физике движение объясняется через какой-то тип взаимодействия. То что баланс взаимодействий в сжатом теле другой - очевидно. Вопрос: что с ним происходит в ИСО, которая движется равномерно отн. данного тела ?
   Пример с потенциалом Леннарда-Джонса слишком неопределённый чтобы сделать конкретные выводы. Может быть при детальном рассмотрении тело растянется, а не сократиться. Также, помимо сил электромагнитных есть слабые и сильные, и согласно СТО сжимается всё, и кварки внутри ядер, и ядерные оболочки, и всё всё всё. Вы уверены, что ядра сжимаются также как электронные оболочки?
   Также, очень важное обстоятельство, что законы микромира это квантовые законы, и равновесное расстояние, характерный параметр решетки тела, обусловлено законами квантовой физики. Согласно ИСО, лишь один параметр скорость движения тела отн. наблюдателя, изменяет изменяет равновесное расстояние между атомами решетки до сколь угодно малых расстояний, например сжать атом до размера кварка. В реальной лабораторной системе столько эффектов возникнет от такого сжатия!  Попробуйте сжать металлический стержень на 10%,  что при этом произойдет?  Целая наука есть, которая изучает эффекты растяжения и сжатия тел, там эффектов миллион возникает. А тут получается что тело сжимается на неограниченный фактор, и при этом для нового равновесного состояния совершенно не важны законы квантовой механики (постоянная Планка в преобразования для линейных размеров движущегося тела отсутствует), тогда как при реальном сжатии тела именно законы КМ и будут определять поведение тела.

[aid]

 Это не причина, а следствие. Мне интересна причина сокращения. Сокращение может произойти например от охлаждения предмета, или от воздействия на него некоторых сил.

   Если характер сил, действующих между ядрами и электронами поменялся, то почему не поменяться межатомному расстоянию?
А силы меняются - меняется напряженность электрического поля, возникает магнитное поле.
С другой стороны, Вам понятна причина расширения тел с нагреванием? Это ведь тоже не слишком тривиально.

  Пример с потенциалом Леннарда-Джонса слишком неопределённый чтобы сделать конкретные выводы. Может быть при детальном рассмотрении тело растянется, а не сократиться.

Лично меня удовлетворил классический (в смысле неквантовый) расчет движения электрона вокруг движущегося протона. Если Вас это не удовлетворяет, то Вам и карты в руки. Я повторю - исследование интересное, но не фундаментальное. Если запостулирован ПО, то результат автоматический. Вот еще пример - солнечная система. Ясно, что планеты движутся в основном за счет сил тяготения в согласии с законами Ньютона. На качественном уровне понятно. А точно рассчитать это аналитически - невозможно. Можно численными методами с помощью теории возмущений.

Также, помимо сил электромагнитных есть слабые и сильные, и согласно СТО сжимается всё, и кварки внутри ядер, и ядерные оболочки, и всё всё всё. Вы уверены, что ядра сжимаются также как электронные оболочки?
   Также, очень важное обстоятельство, что законы микромира это квантовые законы, и равновесное расстояние, характерный параметр решетки тела, обусловлено законами квантовой физики. Согласно ИСО, лишь один параметр скорость движения тела отн. наблюдателя, изменяет изменяет равновесное расстояние между атомами решетки до сколь угодно малых расстояний, например сжать атом до размера кварка. В реальной лабораторной системе столько эффектов возникнет от такого сжатия!  Попробуйте сжать металлический стержень на 10%,  что при этом произойдет?  Целая наука есть, которая изучает эффекты растяжения и сжатия тел, там эффектов миллион возникает. А тут получается что тело сжимается на неограниченный фактор, и при этом для нового равновесного состояния совершенно не важны законы квантовой механики (постоянная Планка в преобразования для линейных размеров движущегося тела отсутствует), тогда как при реальном сжатии тела именно законы КМ и будут определять поведение тела.

Релятивистская КМ также лоренц-инвариантна, Также и КЭД и Стандартная модель. И согласие теории с экспериментом (например, для времен жизни частиц, распадающихся за счет и сильных и слабых и электромагнитных взаимодействий) свидетельствует в пользу того, что ПЛ работают. Не говоря уж про классическую электродинамику и все опыты, подтверждающие СТО, независимо от материалов интерферометров и т.д.
  Поэтому тут именно работает аналогия с законом сохранения энергии или импульса. При соударении частиц, например, нам можно обойтись без рассмотрения особенностей взаимодействия для того, чтобы утверждать, что законы сохранения энергии и импульса выполняются. И даже выполненный точный расчет для электронной оболочки движущегося атома или для молекулы не даст ничего нового, если не заложить что-то новое в сами законы взаимодействия - в данном случае в законы электродинамики.