ВРЕМЯ или правильное задание координаты времени и соответствующее про

[ielkin]

                                              Новая механика.
       Координата времени. Проблема её задания.  Синхронизация.

             Напомню в чём проблема, связанная с рассмотрением именно такого задания координаты времени, как у Минковского и у Эйнштейна.
 1)  известно, что единица длины (метр) задаётся с помощью скорости света.
 2)  известно, что  секунда неявно связана со скоростью света. Так как секунда задаётся с помощью частоты некоторой установленной волны. Естественно, если эта волна будет перемещаться с разной скоростью относительно наблюдателя, то и частота для наблюдателя будет меняться, соответственно меняться будет и секунда.
             Поэтому придумать определение для скорости света в одну сторону очень сложно. Его пока и нет, естественно, и  скорость света в одну сторону пока не измерена. Поэтому возникает проблема – вполне возможно, что скорость света в разные стороны неодинакова.
            Считается, что эту проблему устраняет синхронизация часов по Эйнштейну. При проведении эксперимента (с анизотропной скоростью света) и использовании указанной синхронизации часов получается следующая картина:
рассматриваем световой сигнал, который идет со скоростью отличной от принятой средней скорости света. Световой сигнал проходит все синхронизируемые часы, и в момент прохождения время на часах выставляется такое, как если бы  сигнал двигался со средней скоростью. Соответственно, данные результатов эксперимента снимаются в соответствии с показаниями часов. Исследования мысленных экспериментов пока показало, что с помощью этого метода синхронизации все эксперименты не зависели от величины односторонней скорости и результаты совпадали с результатами эксперимента, в котором была использована только средняя скорость света. Поэтому считается, что для расчетов результата любого эксперимента, связанного с этими часами будет не важна истинная скорость сигнала, так как такая синхронизация все данные сводит к средней скорости сигнала.
              Опираясь на это (не важны скорости светового сигнала в каждую сторону, так как результат совпадает с результатом средней скорости) вводится постулат.  Эйнштейн  ввёл постулат примерно так: скорость света одинакова в любую сторону (односторонняя скорость) и равна средней  (двухсторонней) скорости света. 
              Это всё хорошо, но отсутствие эксперимента,  показывающего зависимость результата  эксперимента от величин анизотропной скорости света ничего не доказывает. Тем более  вовсе не означает его отсутствие вообще.  Поэтому необходимо всегда учитывать возможную анизотропию скорости света. Поэтому необходимо создать теорию учитывающую анизотропию скорости света. При этом я объединяю в понятие анизотропии скорости света как различие скоростей по направлению, так и различие скоростей света к центру координат и от центра координат (последнее не зависит от поворота осей и строго не является анизотропией). А центр координат считаем, как точка наблюдателя, то есть скорости отличаются при движении к наблюдателю и от наблюдателя.
              В одном эксперименте мне (как мне кажется) удалось обнаружить возникающее различие единиц времени при разной скорости света. Это в свою очередь даёт различные результаты эксперимента. Я попытался описать различие в эксперименте: http://www.rusarticles.com/fizika-statya/vliyanie-anizotropii-skorosti-sveta-na-eksperiment-izmenenie-masshtaba-vremeni-5826777.html
              То есть при отличии скорости света к наблюдателю и от наблюдателя возникает отличие в результатах эксперимента. И если всё верно, то тогда нельзя использовать синхронизацию часов по Эйнштейну. А это уже означает, что существующая в механике координата времени  – в пространстве событий, то есть в СТО – введена не верно. Но даже если эксперимент содержит ошибку, необходимо создать механику учитывающую две различные скорости света к наблюдателю и от наблюдателя.    Поэтому в любом случае требуется новая теория.

           

[ielkin]

            Для такой механики требуется введение синхронизации часов, учитывающей анизотропность скорости света, и введения соответствующей координаты времени.
Как правильно ввести координату времени? Необходимо:
1) Однозначно определить одновременность событий в любом отдельном процессе.
2) Независимость этого определения одновременности от скорости света в данную сторону, то есть ввести соответствующий способ синхронизации часов.
3) Пока невозможно определить скорость света в определённую сторону (или нет необходимости), использовать в расчётах среднюю скорость света.  Но всегда учитывать возможное различие скоростей в разные стороны и  синхронизацию часов проводить по новому способу.
            Способ синхронизации, то есть установления одновременности подсказывает природа. Из взаимодействия двух материальных точек природа исключает расстояние между этими точками. То есть: о некотором изменении для одной материальной точки  другая материальная точка узнаёт с помощью светового (или аналогичного световому) сигнала. Тогда это изменение для обеих материальных точек наступили одновременно. ПРИМЕР: на расстоянии 10 млрд. св. лет взрыв сверхновой, когда звезда взорвалась – это для неё было «сегодня», когда поток нейтрино долетел до Земли – этот взрыв мы увидели «сегодня».
           СИНХРОНИЗАЦИЯ:  считаем, что с выходом светового сигнала (или аналогичного световому) устанавливается ноль и с приходом светового сигнала устанавливается ноль в соответствующей точке – для данного процесса.
     Тогда возникает необходимость рассматривать все процессы отдельно друг от друга. При этом, если обозначить материальную точку в начале координат -  M₀, а другую произвольную точку -   M₁, то координата времени  точки M₁ будет зависеть от направления сигнала, следующим образом:
1)   -  в случае отправления сигнала из M₀   в   M₁.
2) -  в случае отправления сигнала из M₁   в   M₀.
Где с+  и  с-  соответственно скорости света в определённую сторону (так обозначим).
R⁺ и R^-  – евклидово расстояние, измеренное  соответственно скоростями  с⁺  и  с^- .
Понятно, что в этом случае  отношения ,  , – равны, где c – средняя скорость света, а R – расстояние, измеренное этой скоростью.
Для описания механики пока не важны данные различия, но о них будем помнить. Так же для простоты обозначим , а . Тогда:
1)
2)
Таким образом, можно ввести координату времени для каждого процесса. Эта координата существенно отличается от координаты времени, используемой в пространстве Минковского и соответственно в пространстве событий для СТО.  Тогда  надо задать новое пространство для новой механики.

[ielkin]

Часть 2. Пространство событий  .

Что вместо пространства Минковского и пространства событий? Фактически, изменив координату времени, необходимо пересмотреть физические понятия. Здесь рассмотрим только преобразования координат в этом новом пространстве. Назовём новое пространство .
Понятно, что если относительно центра координат произвольная точка   в пространстве Минковского и соответственно в пространстве событий характеризуется координатами   и   t , то для  , координаты этой точки будут  . Ясно, что пространство берётся тоже псевдоевклидово.
Так как точка имеет координаты в разных инерциальных системах отсчёта (ИСО), где оси координат ортогональны, то значит, существует преобразование координат из одной системы отсчёта в другую. Такое преобразование ортогонально.
Так как в случае    координата времени процесса связана с пространственным расположением центра координат, понятно, что он (центр координат) должен находиться в точке процесса. Через данную точку процесса может (в момент испускания сигнала) проходить другая материальная точка (2) с некоторой скоростью v, относительно точки (1). А наблюдатель должен иметь в каждой системе координат соответствующие координаты. Рассматривая процесс между точкой (1) и точкой (2), всегда не нарушая общности (и для простоты расчёта) можно направить ось  v  от (1) к (2), при этом центр координат поместить в (1). Чтобы отличать координаты времени в разных пространствах,  для пространства Минковского и пространства событий   t , а для    обозначим -   q. Тогда время в центре системы координат обозначим  , а время в точке с координатой   x (на оси x) обозначим: . Ясно, что они связаны как:  . Как связаны системы координат с центрами в точках (1) и (1')?
Общий вид преобразований записывается, как система линейных уравнений. По аналогии с СТО эта система уравнений тривиальными преобразованиями переводится в следующую систему уравнений:
                                           (4)


,
где    – коэффициенты при переменных, их и будем искать.
Для простоты выкладок рассмотрим только первые две координаты (это не меняет общности рассуждения).
Матрица , составлена из коэффициентов преобразования. – матрица, для данного случая по диагонали: -1, 1, остальные нули.   – транспонированная матрица  .
Условие ортогональности в матричной форме (см. литературу - 2)):

Или

Что приводит к:

[ielkin]

Это даёт три уравнения:
                                         (5)
                                         (6)
                                           (7)
Обозначим изменение длины по направлению движения с помощью коэффициента   G, пока его вид не определён, он может быть и Фицжеральдовским коэффициентом:  

А так как центр координат связан с точкой процесса, то координата наблюдателя выражается формулой:
                                         (8)
её необходимо учесть при дифференцировании (4).
Рассмотрим вариант    x >0, тогда:
 
или четвёртое уравнение:
                                                    (9)
Из (7) и (9):
 или
                                         
                                               (10)    
Обозначим
 ,                           (11)
Из (6) следует:                                                    
 подставим в (5):
 или


или
                                 (12)                        
                                                     
Из условий ортогональности при рассмотрении всех координат следует:
,                                            
Получили преобразования координат:
1.                         (13)
2.  
3.  
 4.
Обратные преобразования данным, можно получить:        
Понятно, что .  Чтобы обратные преобразования соответствовали прямым, то есть отличались не формой записи, а только некоторыми знаками – в данном случае необходимо для строчки 1. Принять знаки   вместо   , то есть запись будет:

[ielkin]

1.
Понятно, что знаки заданы не строго, а из общих соображений, лично я лучше варианта не вижу. Тогда домножим  1. на  , а 2. на   и сложим 1. и  2.  И домножим  1. на , а 2. на    сложим 1. и  2. Получим обратные данным преобразования:

                                         (14)

                                                                                                                                     


Часть 3. Сложение скоростей.

Если записать более кратко формулу (без лишних обозначений) (8):                                                       

,
где  q и  q ' – время в центе соответствующей системе координат, а
  и    – время связанное с движущейся точкой в соответствующей системе координат.
Так как производим реальный расчет, то у нас реальное время процесса у движущихся точек – поэтому эти точки есть наблюдатели, тогда, чтобы получить значение координаты времени для этих точек (относительно центра координат) необходимо изменить знак перед модулями.
Тогда время у наблюдателей обозначим соответственно:
  и   ,  они равны соответственно:                                                                                                 


Тогда, естественно, интересует скорость     и её зависимость от скорости движения штрихованной системы координат V  и скорости движения точки  – в штрихованной системе координат.
Например, будем считать, что  x>0  и  x '>0, тогда (первые два) преобразования (14) запишутся, как:
              (15)   

или
      (16)
так как


В дифференциалах:




Тогда:
               (17)
Возьмём варианты изменения длины, соответствующие эффекту Доплера и зависящие от направления. Если взять эти варианты, то они проверены практикой и легко объясняют известный эффект с помощью сокращения размера.

[ielkin]

1  вариант:   

2  вариант:   

Помним о том, что с изменением вида временной координаты, некоторые физические величины, зависящие от времени имеют несколько другие значения. Имеются в виду привычные для этих величин значения.
Ясно, что оба варианта, при устремлении скорости света к бесконечности, переходят в классику.
Остаётся проверить – что будет при скоростях света.
1вариант , тогда  , Это легко объяснить, так как время во всех точках не меняется (при этой скорости) и всегда на нуле.
2вариант ,  тогда 
Здесь сильное отличие от любых, ранее установленных расчетов, для данных скоростей. Но надо помнить, что зависимость времени от расстояния при скоростях света очень значительно, поэтому сильные отличия в величинах скорости.
Для    формулы:
1вариант   
2вариант   
Для  формулы:
1вариант     
2вариант   
Выводы: используя более реальный и простой метод синхронизации часов, задано пространство   <math>\Im </math> - аналогичное пространству событий и пространству Минковского. Для пространства   <math>\Im </math> получены преобразования координат. Получены формулы сложения скоростей, которые в случае увеличения скорости света до бесконечности переходят к классическому случаю. В случае скоростей около скорости света, получены новые формулы, так как координата времени сильно зависит от пройденного пути и скорости (фактически в этом случае определение скорости несколько отличное от обычного).
Литература
1. Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшиц. «Теория поля». Москва,
Главная редакция физико-математической литературы,
1967.
2. Н.В. Ефимов. «Высшая геометрия». Москва,
Государственное издательство физико-математической
литературы, 1961.
3. Сайт http://www.chronos.msu.ru/lab-kaf/Shulman/shglossary.
html
4. http://ielkin4.livejournal.com/

[stary]

Как строится пространство событий, соответствующее пространству Минковского? Известно, что квадрат интервала (в дифференциалах) для неподвижной материальной точки:
                                                       (1)

на каком основании Вы вводите пространство Минковского? Что такое есть "Пространство Минковского"?

[ielkin]

на каком основании Вы вводите пространство Минковского? Что такое есть "Пространство Минковского"?

  Старый - а очки-то где? Пространство Минковского ввёл Минковский, а я только интересуюсь, как это он делает.

[stary]

  Старый - а очки-то где? Пространство Минковского ввёл Минковский, а я только интересуюсь, как это он делает.

А чёё не пространство Ньютона, оно более авторитетное!? Минковский все- таки математик , который преподавал в колледже, он  мог и ошибиться в своих высказываниях!?
Что там у Минковского за очень любопытная точка , в которой совмещаются все частицы  ( x=x'=0 ; t=t'=0 ).
откуда она ( эта точка пространства) выскочила, почему её свойства РЕЗКО ОТЛИЧАЮТСЯ ОТ СВОЙСТВ ДРУГИХ ТОЧЕК ПРОСТРАНСТВА МИНКОВСКОГО???

[ielkin]

А чёё не пространство Ньютона, оно более авторитетное!? Минковский все- таки математик , который преподавал в колледже, он  мог и ошибиться в своих высказываниях!?
Что там у Минковского за очень любопытная точка , в которой совмещаются все частицы  ( x=x'=0 ; t=t'=0 ).
откуда она ( эта точка пространства) выскочила, почему её свойства РЕЗКО ОТЛИЧАЮТСЯ ОТ СВОЙСТВ ДРУГИХ ТОЧЕК ПРОСТРАНСТВА МИНКОВСКОГО???

Так Вы Минковскому напишите и узнайте. Я ведь другое пространство строю и другие координаты ввожу. А пространство Минковского вспоминал только для сравнения.

[Гришин Станислав Григорьевич]

Известно, что наша Вселенная однородна и изотропна,
но в ней существуют мелкие неоднородности, которые для больших расстояний не влияют на однородность. Мы живём в такой неоднородности и рассматриваем Вселенную и время с точки зрения неоднородности.
С точки зрения неоднородности - однородная и изотропная Вселенная расширяется со скоростью света, имеется в виду увеличение радиуса кривизны.

Не "известно", а предполагается, и только в больших масштабах.
В пределах, по крайней мере,  Галактики она не однородна
и не изотропна. А что дальше - на воде вилами писано, да и не нужно,
по большому счёту, пока никому (кроме тех, которые на этом кормятся). Расширение со скоростью света означает по СТО разлетание блинов,
не имеющих толщины. Можно ли такое разлетание считать расширением
с физической точки зрения?

[ielkin]

Не "известно", а предполагается, и только в больших масштабах.
В пределах, по крайней мере,  Галактики она не однородна
и не изотропна. А что дальше - на воде вилами писано, да и не нужно,
по большому счёту, пока никому (кроме тех, которые на этом кормятся). Расширение со скоростью света означает по СТО разлетание блинов,
не имеющих толщины. Можно ли такое разлетание считать расширением
с физической точки зрения?

Согласен - пусть "предполагается".
А что там с точки зрения СТО - это личное дело этой самой СТО. Я то как раз и строю пространство в котором СТО нет места.

PS Непонятно, как Вы сумели прочесть мою статью, я ведь у Вас почему-то в опции игнор.

[ival]

Не "известно", а предполагается, и только в больших масштабах.
В пределах, по крайней мере,  Галактики она не однородна
и не изотропна. А что дальше - на воде вилами писано, да и не нужно,
по большому счёту, пока никому (кроме тех, которые на этом кормятся). Расширение со скоростью света означает по СТО разлетание блинов,
не имеющих толщины. Можно ли такое разлетание считать расширением
с физической точки зрения?

"Расширение Вселенной", он же "Большой взрыв" - идея возникла у невежественных теоретиков, не понявших физический смысл высказывания Хаббла о не-допплеровском характере открытого им "красного смещения". И начался кошачий концерт релятивистского словоблудия, и продолжается уже столетие. Чего только не приплели, какие фонтаны чудацких фантазий, но самая из них самая - время как отдельная координата, торчащая неизвестно куда, и которую все пытаются то гнуть то удлинять-укорачивать, то затолкать в кривые закоулки умственных многомерий.  А всего-то - время заполняет все евклидово пространство xyz и движется к нам из будущего. Вся причина "красного смещения" в этом, и ограничение пространства наблюдений в эм-спектре радиусом c/H=4,2 Гпк - тоже. И ничто никуда не улетает, есть только непонимание смысла не-допплеровского характера смещения отдельных частот спектра без нарушения частотного интервала между ними.

[stary]

Так Вы Минковскому напишите и узнайте. Я ведь другое пространство строю и другие координаты ввожу. А пространство Минковского вспоминал только для сравнения.

В основе Вашего пространства положен инвариант -- интервал...
Так что не нужно ля-ля... Вы строите пространство Минковского, мировые линии частиц у Вас пересекаются в одной точке пространства.

[stary]

 А всего-то - время заполняет все евклидово пространство xyz и движется к нам из будущего.

Можете раскрыть по - подробнее тезис...

[ival]

Можете раскрыть по - подробнее тезис...

Н. А. Козырев в опытах и наблюдениях раскрыл сущность времени во всей красе еще в 1958, в этом сборнике его труд ПРИЧИННАЯ МЕХАНИКА. Можно говорить лишь о дополнениях и дальнейшем развитии теории и механики  в физику времени, адекватно описывающую весь материальный мир.

[ielkin]

В основе Вашего пространства положен инвариант -- интервал...
Так что не нужно ля-ля... Вы строите пространство Минковского, мировые линии частиц у Вас пересекаются в одной точке пространства.

Сарый,прежде чем писать, надо хотя бы почитать что-то, кроме учебника по арифметике. Что такое инвариант - это то, что не меняется в разных системах отсчёта. Что такое мировая линия - это просто траектория (правда в четырёх измерениях). Ну и каким образом Вы это слепили и прилепили для моего случая и для каких-то частиц пространства Минковского и, наверно, своего любимого пивного ларька?

[ielkin]

Н. А. Козырев в опытах и наблюдениях раскрыл сущность времени во всей красе еще в 1958, в этом сборнике его труд ПРИЧИННАЯ МЕХАНИКА. Можно говорить лишь о дополнениях и дальнейшем развитии теории и механики  в физику времени, адекватно описывающую весь материальный мир.

Может это всё и так. Я только приводил примеры, почему я решил выбрать такой вариант координаты времени. Хотя можно было, например, только сказать, что одна материальная точка знает о другой материальной точке только после прихода сигнала. Поэтому движение одной токи сказывается на другой точке только после прихода сигнала. А это в свою очередь синхронизирует часы в этих точках после прихода сигнала.
  Этог уже было бы достаточно для задания моего варианта координаты времени.

[Гришин Станислав Григорьевич]

PS Непонятно, как Вы сумели прочесть мою статью,
я ведь у Вас почему-то в опции игнор.

И сам не знаю, вот и читаю.
Из моего игнора ничего плохого может и не следовать (кроме случаев
с нецензурной лексикой). Например, игнорирую одного толкового,
знающего и активного человека просто потому, что его тематика
меня не интересует... Для экономии времени при чтении и поиске.
Время от времени смотрю его посты, а он, чёрт, всегда в своём репертуаре...
Ещё не люблю свистопляску с размерностями в физике, игнорирование
логики, арифметики ... Короче, не обращайте внимания.

[ival]

Может это всё и так. Я только приводил примеры, почему я решил выбрать такой вариант координаты времени. Хотя можно было, например, только сказать, что одна материальная точка знает о другой материальной точке только после прихода сигнала. Поэтому движение одной токи сказывается на другой точке только после прихода сигнала. А это в свою очередь синхронизирует часы в этих точках после прихода сигнала.
  Этог уже было бы достаточно для задания моего варианта координаты времени.

Время не ограничено только интервалом, приписываемым ему исходя из скорости движения медленных поперечных эм-волн в нем - света,- оно распространяется практически мгновенно и связывает все события Вселенной в единое многообразие. Рассуждения о времени без понимания его структуры и основных свойств ведут из одних тупиков сознания в другие, всего лишь. Жалкое зрелище, читать форум с подобными поверхностными суждениями.