Ответы знатока Специальной Теории Относительности

[Бергсон]

      Бесноватых алфизиков заранее прошу не беспокоить. Вопрос к знатокам классической физики. 

      Результатом открытия этой темы стала моя статья Общие выводы теории относительности, в которой я доступно изложил всю цепочку рассуждений от эксперимента до выводов Эйнштейна. И Альбертик оказался прав на 99%. Исключение - принцип полной симметрии равноправия ИСО. Если тела при движении сжимаются по направлению движения, то круглая тарелка превращается в эллипсообразную при субсветовых скоростях, и тогда движущийся наблюдатель может узнать, о том, что именно он движется. То есть во вселенной есть абсолютное движение и абсолютный покой. Никто в этой теме не смог обоснованно оспорить этого вывода. Выражаю особую благодарность ER*, без помощи которого эта статья появилась бы позже.

      Если вы её прочтёте то поймёте, - все выводы сделанные Эйнштейном вытекают из результатов опыта, а не взяты с потолка. В учебниках и в устной речи даже тех, кто в СТО разобрался, присутствует серьёзная неточность, мешающая пониманию. Как известно, ни пространства ни времени не существует субстанциально, а это означает, что мы их просто мыслим, как таблицу умножения или алфавит. И вот эти несуществующие пространство со временем в ТО начинают "физически искривляться", что конечно же является полным абсурдом. Искривляются не они, а материя. На это в моей статье делается упор. К сожалению, наши учёные в последнее время настолько увязли в своей математике, что перестали отличать её от физики, хотя многие математические понятия, например, точка пространства и промежуток времени равный нулю, в физике не существует. Пример тому наш уважаемый всеми Alexpo, который так прямо и говорит, - кто пытается понять Теорию Относительности не по формулам, а физически, тот кухарка непонимающая, что понять это невозможно. Нет, уважаемый Alexpo, всё, что формулирует наука, понять можно, нужно лишь разобраться, где кончается математика, и начинаются физические процессы. Иначе чем мы отличаемся от попов исчисляющих бесов на конце иглы?

      Данная статья понадобилась мне для окончания большой статьи Время и пространство, над которой я работал 15 лет, и, признаться, не надеялся уже когда-либо её закончить. Если вы заметите в них какие-либо ошибки или неточности, буду благодарен за обращение на них моего внимания. Суть дифференциального и интегрального "чуда"

Согласно механике Ньютона скорость: v=dx/dt, импульс: p=m_*dx/dt=mv, сила F=dp/dt=m_*d²x/dt²=m_*dv/dt, работа/энергия: dA=F_*dx=(m_*d²x/dt²)vdt=(m_*dv/dt)vdt=mvd²x/dt= mvdv
v - абсцисса, A - ордината. Чтобы узнать всю работу/энергию А(Е) при v от нуля до бесконечности, интегрируем выражение mvdv, то есть считаем площадь под этой прямой. Получаем Е=mv²/2 - кинетическую энергию.

Из опыта Майкельсона-Морли и преобразований Лоренца известно, что часы движущейся системы замедляются в сравнении с часами неподвижной системы на произведение фактора Лоренца √v(1-v²/c²) При приближении скорости движения к световой, это выражение, становясь всё меньше, убывает до нуля, тяня в ноль сомножители. Если же оно располагается в знаменателе, то оно точно так же до бесконечности увеличивает любое число. Релятивистское переписывание формулы для импульса внесёт фактор Лоренца как раз в знаменатель.  Посчитаем релятивистское выражение для полной энергии тела имеющего массу покоя.
 
\[ \begin{array}{l}Ньютоновское\;выражение\;для\;импульса\;p=mv=m\frac{dr}{dt}или\;p=m\frac{dx}{dt};\;dt\;–\;интервал\;времени\;по\;часам\;неподвижного\;наблюдателя.\\Если\;заменить\;\;dt\;\;на\;d\tau=dt\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}\;–\;собственное\;время\;частицы,\;то\;получим\;инвариантное\;выражение\;для\;импульса\;p=m\frac{dx}{d\tau}\\Преобразуем\;это\;выражение\;в\;p=\frac{mdx/dt}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}\;или\;p=\frac{mv}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}\;-\;релятивистское\;выражение\;для\;импульса.\;По\;определению\;p\;–\;импульс\;релятивистской\;частицы,\\а\;скорость\;изменения\;импульса\;равна\;силе,\;действующей\;на\;частицу\;F=\frac{dp}{dt}\\Работа\;силы\;по\;перемещению\;частицы\;идет\;на\;увеличение\;энергии\;частицы:\\\delta A=Fdr=\frac d{dt}\left\{\frac{mv}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}^{}}}\right\}vdt=vd\left\{\frac{mv}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}\right\}=vm\left\{\frac{dv}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}+\frac{v^2dv}{c^2(1-\frac{v^2}{c^2})^{3/2}}\right\}=vm\left\{\frac{c^2(1-\frac{v^2}{c^2})+v^2}{c^2(1-\frac{v^2}{c^2})^{3/2}}dv\right\}=\frac{mvdv}{(1-\frac{v^2}{c^2})^{3/2}}\\Пусть\;х=1-\frac{v^2}{c^2}=>\left(x\right)`=\left(1-\frac{v^2}{c^2}\right)`=>dx=\frac{-2vdv}{c^2}=>vdv=-\frac{c^2dx}2\;и\;подставляем\;в\;формулу\\=\frac{-mc^2}2d\left\{\int_{}\frac{dx}{x^{3/2}}\right\}=\frac{-mc^2}2d\left\{\frac{-2}{\sqrt x^{}}\right\}=d\left\{\frac{mc^2}{\sqrt x}\right\}=dE\;Обратная\;подстановка\;и\;интегрирование\;даёт\;знаменитую\;формулу:\;\frac{mc^2}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}=E\end{array} \]
  Интегрально-дифференциальный метод позволил нам открыть удивительную тайну природы - любая масса сама по себе является энергией невероятной мощности! При скорости равной нулю полная энергия тела массой m равна mc².

Согласно знаменитой формуле Эйнштейна Е = mс². масса и энергия взаимосвязаны. Из трех ядер дейтерия получилось одно ядро ге-лия-4, протон и нейтрон. Проследим за массой частиц, участвующих в реакциях синтеза. Массу будем измерять в атомных единицах. За атомную единицу массы принята 1/12 массы атома углерода 12С: 1 а.е.м.= 1,66*10^-27 кг.

В этих единицах масса ядра дейтерия составляет 2,014. Значит, масса трех ядер дейтерия в левой части окончательного уравнения составляет 6,042. Справа масса протона составляет 1,0073 атомной единицы, нейтрона - 1,0087 и ядра гелия-4 - 4,0027 атомной единицы. Масса всех частиц в правой части уравнения составляет 6,0187. Таким образом, в результате реакции масса уменьшилась на 0,0233 атомной единицы и выделилась энергия в соответствии с формулой Эйнштейна. Всегда общая масса частиц, получившихся в результате реакции синтеза (и реакции деления тоже), меньше, чем масса исходных частиц.

По формуле Эйнштейна, 1 а.е.м. эквивалентна 931,5 МэВ энергии. Значит, в результате реакции выделится энергия 931,5*0,0233~21,6 МэВ. Если в 1 г дейтерия все атомы подвергнутся реакциям синтеза, выделится энергии около 3,5*10¹¹ Дж (350 ГДж). Для наглядности энергии 3,5*10¹¹ Дж (350 ГДж) хватило бы, чтобы нагреть до кипения 5 млн. стаканов воды.

Итак, оценим красоту момента.
1. СТО дало нам фактор Лоренца
2. Воспользовавшись им, и классической физикой, а так же интегрально-дифференциальным методом, мы вывели знаменитую формулу E=mc²
3. Наши вывод мы подтвердили экспериментами в ядерной физике при расщеплении ядер и при синтезе.

      То есть начав с эксперимента Майкельсона-Морли, развив его через преобразования Лоренца и обобщения в СТО, модернизировав в свете СТО ньютоновскую динамику, мы подтвердили выводы экспериментами в ядерной физике, - с другого конца, который с выводами СТО никак не связан, но полностью с ними согласуется! Какая красота! 
Алфизикам чёрной магии Alexpo и Herodotus, как укор их мракобесию!

Бергсон борется со СТО:

      Это Alexpo рассказывает про то, что у него карандаш длиннее или короче себя. 

Бергсон, вы почему-то думаете, что я олицетворяю собой СТО. Я уже горжусь этим 

      Вы олицетворяете собой воинствующее мракобесие, которое перестало отличать реальность от вымысла. И ладно бы вы мракобесничали по-тихому, но вы норовите проповедовать, да ещё нападаете на тех, кто с мракобесием борется.

На самом деле важно мнение специалистов, которое мы с Геродотом вам уже озвучили. Не согласны? Пишите статьи и монографии и добивайтесь нобелевской премии.

Мне на эту тему лень с вами дискутировать. Не вижу смысла.

    Суть нашей дискуссии в том, что вы объявили о возможности одному телу иметь сразу два разных размера. Это просто позор для физика, а не ваша лень. И то, что у этой дури есть другие сторонники дурь не отменяет.

Бергсон, вы возмущены собственными галлюцинациями? Тогда вам следует обратиться к врачу. 

У Alexpo карандаш всегда один, как и полагается реальному материальному объекту. А вот  какова будет измеренная его длина зависит от того в какой системе отсчёта находится измерительное оборудование.

      Alexpo, вы же сами говорили, что у вас не два разных карандаша, а один, и он физически имеет две разные длины. Было такое, или я напраслину на вас возвожу? И вот если было, то это не мои галлюцинации, а отсутствие у вас либо совести, либо памяти, либо разума, либо всего в разных пропорциях.
      Вы несколько раз шли на попятную в своих заявлениях. Вы заявляли:
1. Что физически при движении тела оно не сжимается
2. Что физически при движении тела оно сжимается
3. Что оно физически имеет оба, сжатый и несжатый, размеры сразу.

      На третьем заявлении вы стояли довольно долго, и вот теперь опять же от него отказались. Ясно, что есть только три варианта, так укажите, какой вариант вы выбираете, или предложите четвёртый вариант.

      Что вы скажете в ответ? Опять молчание. Стыдно для цивилизованного и разумного человека утверждать, что тело может быть короче или длиннее себя, что оно имеет две разные длины сразу. Такое допустимо только для шаманов или колдунов, но даже школьнику это стыдно!

[Вашкевич Виктор]

Отлично, ER!
Немногие это понимают.

Именно!
На это нужно быть классным мозгокрутом. Мастером!

[Бергсон]

Теория специально выстроена так, что бы каждый мог считать себя неподвижным. Поэтому, сама фраза "мы на движущейся системе" бессмысленна. Движущимися нас могут видеть другие наблюдатели, а сами мы своё движение не замечаем, и считаем, что покоимся.

      Если мы нарисуем окружность на плоскости на которой движемся, то при достижении скоростей близких к световым, мы увидим, что именно у нас окружность превратилась в эллипсоид, а это значит, что именно мы и движемся.

2) Эксперименты Майкельсона-Морли и наблюдения мезонов сейчас представляют чисто исторический интерес. Примерно как доводы в пользу шарообразности Земли на основе наблюдения за кораблем, который скрывается за горизонтом. Чтобы первокласснику было доступно.

      У вас есть примеры новее и лучше?

[ER*]

      Если мы нарисуем окружность на плоскости на которой движемся, то при достижении скоростей близких к световым, мы увидим, что именно у нас окружность превратилась в эллипсоид, а это значит, что именно мы и движемся.     

Нет. Эллипсоид будет только у внешнего наблюдателя, который видит плоскость движущейся. Наблюдатель на самой плоскости будет считатъ себя неподвижным, и круг у него останется обычным кругом нарисованным на неподвижной плоскости. ))

Ещё раз: Принцип Относительности "вшит" в СТО на уровне постулата. И, согласно ПО, собственное движение неотличимо от покоя. Тут даже думатъ не надо: круг для нас всегда останется кругом, ничего в его геометрии не произойдёт. Круг и в Африке круг. ))

[kichrot]

Нет. Эллипсоид будет только у внешнего наблюдателя, который видит плоскость движущейся. Наблюдатель на самой плоскости будет считатъ себя неподвижным, и круг у него останется обычным кругом нарисованным на неподвижной плоскости. ))

Ещё раз: Принцип Относительности "вшит" в СТО на уровне постулата. И, согласно ПО, собственное движение неотличимо от покоя. Тут даже думатъ не надо: круг для нас всегда останется кругом, ничего в его геометрии не произойдёт. Круг и в Африке круг. ))

Это четко и ясно описано в одном из лучших учебников по ТО, выпущенном под редакцией Эйнштейна:

«"Кинематические" эффекты при преобразованиях Лоренца. ...
...
...Итак, получаем следующие правила: часы, покоящиеся относительно наблюдателя, кажутся ему идущими с наибольшей скоростью. Если они движутся относительно наблюдателя со скоростью v, их ход кажется ему замедленным в √(1-v^2/c^2) раз. Твердое тело имеет с точки зрения наблюдателя наибольшую длину, когда оно по отношению к нему покоится. Движущееся тело кажется сокращенным в направлении движения пропорционально множителю √(1-v^2/c^2), в то время как размеры его в перпендикулярных направлениях остаются неизменными. …»
Введение в теорию относительности - Бергман П.Г. глава 4"

 

[ER*]

Это четко и ясно описано в одном из лучших учебников по ТО, выпущенном под редакцией Эйнштейна:

«"Кинематические" эффекты при преобразованиях Лоренца. ...
...
...Итак, получаем следующие правила: часы, покоящиеся относительно наблюдателя, кажутся ему идущими с наибольшей скоростью. Если они движутся относительно наблюдателя со скоростью v, их ход кажется ему замедленным в √(1-v^2/c^2) раз. Твердое тело имеет с точки зрения наблюдателя наибольшую длину, когда оно по отношению к нему покоится. Движущееся тело кажется сокращенным в направлении движения пропорционально множителю √(1-v^2/c^2), в то время как размеры его в перпендикулярных направлениях остаются неизменными. …»
Введение в теорию относительности - Бергман П.Г. глава 4"

 

Бергман применяет понятие "кажется" в "бытовом" понимании. Это известная коллизия "бытового" и "философского" подхода к релятивистским эффектам. Стержень "на самом деле" не сократился, но когда он движется, мы видим его сокращённым. Значит, нам его сокращение только "кажется".

Однако, если измеритъ длину движущегося стержня приборами, то она действительно будет короче. Приборы - не субъекты, а объекты, и им не "кажется". Значит, сокращения объективны, и слово "кажущиеся" к ним применить нельзя. ))


А по мне, так для объяснения теории вполне можно оперироватъ бытовыми представлениями. Если теорию нельзя объяснить домохозяйке, значит, сам объясняющий теории не знает. ))

[Гришин Станислав Григорьевич]

Это четко и ясно описано в одном из лучших учебников по ТО, выпущенном под редакцией Эйнштейна:

«"Кинематические" эффекты при преобразованиях Лоренца. ...
...
...Итак, получаем следующие правила: часы, покоящиеся относительно наблюдателя, кажутся ему идущими с наибольшей скоростью. Если они движутся относительно наблюдателя со скоростью v, их ход кажется ему замедленным в √(1-v^2/c^2) раз. Твердое тело имеет с точки зрения наблюдателя наибольшую длину, когда оно по отношению к нему покоится. Движущееся тело кажется сокращенным в направлении движения пропорционально множителю √(1-v^2/c^2), в то время как размеры его в перпендикулярных направлениях остаются неизменными. …»
Введение в теорию относительности - Бергман П.Г. глава 4"

Здесь не точно, поэтому не вполне ясно.
"Кажется" не исключает - "видится". А в дедуктивных построениях (например, в СТО) ничего не видится
и видеть ничего не нужно. Там всё только мыслится (хоть бы и в трюме) на основании принятых постулатов
в мыслительных же эксах...
"Кажется" же в теории перспективы, и там время таракана, бегущего вдоль удаляющегося (приближающегося)
тела, не меняется в зависимости от его расстояния до наблюдателя или в зависимости от скорости движения тела.

[kichrot]

Бергман применяет понятие "кажется" в "бытовом" понимании. Это известная коллизия "бытового" и "философского" подхода к релятивистским эффектам. Стержень "на самом деле" не сократился, но когда он движется, мы видим его сокращённым. Значит, нам его сокращение только "кажется".
...

Да, использование термина "кажется" можно сочти как неудачное. 
Так и хочется сказать: "Если кажется крестится надо." 
Но, "кажется" в СТО это не субъективное "кажется", а абсолютно объективное явление, регистрируемое всеми наблюдателями, в том числе и приборами. 

С другой стороны, чем этот термин "кажется" заменить??? 
Большинство авторов учебников вообще стараются обойти этот момент. И, из их повествования многие делают неправомерный вывод о абсолютном характере сокращений, что гораздо хуже. 

Я считаю, что самой корректной заменой термина "кажется" является использование понятия "погрешность метода измерения". 

[Бергсон]

Однако, если измеритъ длину движущегося стержня приборами, то она действительно будет короче. Приборы - не субъекты, а объекты, и им не "кажется". Значит, сокращения объективны, и слово "кажущиеся" к ним применить нельзя. ))

       Ну, так почему, если стержень действительно сократился, круг остался кругом?  >G

[kichrot]

...
"Кажется" же в теории перспективы, ...

"Кажется" в явление оптической перспективы абсолютно объективно, и носит относительный характер, как и "кажется" в СТО. 
В обоих случаях "кажется" абсолютно объективны и отражают свойства пространства-времени. 

[kichrot]

       ... стержень действительно сократился, ...

Что значит, в Вашем понимании, "стержень действительно сократился"??? 

[ER*]

       Ну, так почему, если стержень действительно сократился, круг остался кругом? 

Ну, всё же просто: там где стержень и круг неподвижен (для пассажира на стержне, и на плоскости круга, стержень и круг неподвижны) - нет сокращений. Если круг или стержень движутся относительно какого-то наблюдателя, то они подвержены сокращениям. Можно назвать такое сокращение иллюзией.

В общем, для наблюдателя, видящего стержень движущимся, стержень (или круг, или линейка) кажется сокращённым, часы на стержне идут медленнее, часы на концах сбиты. Типа иллюзия. А, на самом деле, стержень какой был, такой и есть, часы идут в обычном темпе, и не сбиты. Именно так его видит пассажир на стержне.

Ну, простое же правило, где тут можно запутаться? Тело относительно наблюдателя движется - есть эффекты, не движется - нет эффектов. ))

[Бергсон]

Ну, всё же просто: там где стержень и круг неподвижен (для пассажира на стержне, и на плоскости круга, стержень и круг неподвижны) - нет сокращений. Если круг или стержень движутся относительно какого-то наблюдателя, то они подвержены сокращениям. Можно назвать такое сокращение иллюзией.

В общем, для наблюдателя, видящего стержень движущимся, стержень (или круг, или линейка) кажется сокращённым, часы на стержне идут медленнее, часы на концах сбиты. Типа иллюзия. А, на самом деле, стержень какой был, такой и есть, часы идут в обычном темпе, и не сбиты. Именно так его видит пассажир на стержне.

Ну, простое же правило, где тут можно запутаться? Тело относительно наблюдателя движется - есть эффекты, не движется - нет эффектов. ))

      Извиняйте товарищ, но один и тот же стержень/линейка не может быть одновременно сжат и не сжат, ибо это уже совершенная схоластика. Вы сначала постулируете неподвижность, потом заявляете, что стержень/линейка сжаты, а после всего ещё и заявляете, что раз вы назвали их неподвижными, значит они неподвижны.

[ER*]

      Извиняйте товарищ, но один и тот же стержень/линейка не может быть одновременно сжат и не сжат, ибо это уже совершенная схоластика.

Во всяком случае, нет проблем одновременно быть кому-то не сжатым и  кому-то казаться сжатым. Что тут такого необычного? )))

Потом, я бы поосторожней говорил об одновременности применительно к теории, где одновременность не является абсолютом. ))

[Бергсон]

Во всяком случае, нет проблем одновременно быть кому-то не сжатым и  кому-то казаться сжатым. Что тут такого необычного? )))

      Это из области короткое это длинное, квадратное - круглое, тёплое - холодное.

Потом, я бы поосторожней говорил об одновременности применительно к теории, где одновременность не является абсолютом. ))

      Суть относительности разнесённость в пространстве. Когда мы говорим об одной и той же точке пространства, в ней не может быть разного времени или разной длинны. Это вообще опровергает всякую логику. Когда линейки сжимаются, у нас изменяется цена деления оставаясь при этом формально той же самой. Это можно понять и простить, но одна и та же линейка одновременно сжатая и несжатая - те самые бесы на кончике иглы. Чистая метафизика.   

[ER*]

      Это из области короткое это длинное, квадратное - круглое, тёплое - холодное.   

   



Ничего подобного. Это из области "кажется". Человек нормального роста в изогнутом зеркале кажется коротышкой. Нормальной длины линейка при движении кажется короче. Вы серьёзно настаиваете, что это какие-то запредельные ситуации? ))

Суть относительности разнесённость в пространстве. Когда мы говорим об одной и той же точке пространства, в ней не может быть разного времени или разной длинны.

Здесь-то собака и порылась. Какие основания объявлять время и пространство абсолютными? "Житейский опыт" подсказывает? Житейский опыт и Землю видит плоской, но мы же не отказываемся от теории круглой Земли. Почему бы не быть теории, где время и пространство не абсолютны? Тем более, такая теория объясняет эксперименты (М-М и другие), а теория с абсолютным пространством-временем - нет. Что важнее, соответствие теории житейскому смыслу, или экспериментам? ))

[kichrot]

... Суть относительности разнесённость в пространстве. ...

Если понимать под пространством пространство любой переменной и совокупность пространств всех переменных, то да. 
Скорость, как переменная, строго говоря, является одной из метрик пространства. 

Если придерживаться этой точки зрения:
Разнесенность в пространстве это не суть, а условие относительности. 

[kichrot]

... Чистая метафизика.   

Вы ошибаетесь. 
Именно абсолютизм является метафизикой, в отличии от относительности, лежащей в основе диалектики. 

[Бергсон]

Ничего подобного. Это из области "кажется". Человек нормального роста в изогнутом зеркале кажется коротышкой. Нормальной длины линейка при движении кажется короче. Вы серьёзно настаиваете, что это какие-то запредельные ситуации? ))

      Вы признали, что длинна летящей линейки не кажется, а именно становится короче. И при этом вы пытаетесь себя же опровергнуть. 

Здесь-то собака и порылась. Какие основания объявлять время и пространство абсолютными? "Житейский опыт" подсказывает? Житейский опыт и Землю видит плоской, но мы же не отказываемся от теории круглой Земли. Почему бы не быть теории, где время и пространство не абсолютны? Тем более, такая теория объясняет эксперименты (М-М и другие), а теория с абсолютным пространством-временем - нет. Что важнее, соответствие теории житейскому смыслу, или экспериментам? ))

      СТО объявляет, что события не могут взаимодействовать со скоростями выше скорости света, и время это распространение фотона в пространстве. Сколько фотон пролетел, столько времени и прошло. В одной и той же точке пространства нет место движению фотона. Там не может быть разного времени.

Если понимать под пространством пространство любой переменной и совокупность пространств всех переменных, то да. 
Скорость, как переменная, строго говоря, является одной из метрик пространства. 

Если придерживаться этой точки зрения:
Разнесенность в пространстве это не суть, а условие относительности. 

      Под пространством мы понимаем возможность поставить туда шкаф или припарковать транспорт.

Вы ошибаетесь. 
Именно абсолютизм является метафизикой, в отличии от относительности, лежащей в основе диалектики. 

...не, ну если для вас круглое это квадратное, а короткое - длинное, не смею спорить.

[kichrot]

... Под пространством мы понимаем возможность поставить туда шкаф или припарковать транспорт. ...

Это не МЫ, а Вы так понимаете. 
В науке понятие пространства, гораздо шире (и давно) Вашего узкого бытового понятия. 

[Бергсон]

Это не МЫ, а Вы так понимаете. 
В науке понятие пространства, гораздо шире (и давно) Вашего узкого бытового понятия. 

      "Мы" это люди. Есть ещё юристы, которые понимают под пространством распространение законов, медики, понимающие под ним распространение эпидемий. А есть фантасты и попы, которые под пространством понимают вообще всё, что захотят.