Верите ли вы в теорию относительности?

  • Автор темы Автор темы татьяна дмитрие
Представьте, что миру еще неизвестны преобр. Лоренца, есть только теория Галилея. И тут вдруг открывается, что для физических процессов существует какая-то предельная скорость. Я уверждаю, что это автоматически "убивает" единство времени, - возражает. Вот мы и переубеждаем друг-друга... Действуя строго в рамках преобразований Галилея. :gigi:
Так сразу надо было... Я же про другое говорю. :)
А именно: Миру еще неизвестны преобр. Лоренца, есть только теория Галилея. И тут вдруг открывается, что скорость света - константа только в одной системе отсчета, а предельной скорости нет. То есть преобразоваиня Галилея верны . В такой ситуации я пытаюсь сказать, что нам не нужно бесконечных скоростей - достаточно только разрешения неограниченно больших.
А та ситуация, которую вы описали - неправильная. Если есть предельная скорость, то автоматически выскакивает Лоренц-Эйнштейн-Минковский.
 
> А первый постулат утверждает, что все процессы происходят одинаково во всех инерц. с.к. Всего лишь.

Всего лишь? Именно из первого постулата и проистекает, что нет привелигерованных ситем отсчёта. А значит вы объявляете привилигированной ситемой, ну к примеру нашу глактику. И причём тут тогда теория относительности? Вобщем, как я понял, вы сами не разобрались в вопросе. И продолжение обсуждения не имеет смысла.
 
Нельзя так безалаберно обращаться с математикой. Напутав в выкладках, вы получаете ничего не значащий результат.

Если у нас есть точка А (x=0) и B (x=0.484)
Наверное, все-таки 0,436
в момент времени t=0, находящиеся в СО, движущейся с v=-0,9c, их координаты меняются со временем.
То есть СО движется относительно точек A и B назад? Дальнейшие формулы этому противоречат. Может, все-таки v=0,9c?

Например, про координаты точки A можно сказать только такое: x+vt=0. Движение точки B описывается уравнением x+vt=0,436. Таким образом, обе точки будут проходить через x=0 неподвижной СО, но в разные моменты: A - при t=0, а B - при t=0,436/v=0,484/c.
Если v=-0,9c, то вы знак напутали. xB=0 - при t=0,436/v=-0,484/c.

Теперь со временем. Посмотрим на событие B1 , которое наступает, когда точка B пройдет через нулевуюю пространственную координату неподвижной СО.
Так наша СО - подвижная или неподвижная? Вы же сказали, она движется...

Координаты этого события x=0, t=0,484/c. Перейдём в подвижную СО. Тогда координаты события B1 придется перевести прямыми преобразованиями Лоренца, и мы получим:
x' = t * v * sqrt (1 - (v/c)2)
t' = t * sqrt (1 - (v/c)2)
Откуда вы взяли этот бред? Прямые преобразования Лоренца выглядят не так!!!
x' = t * v / sqrt (1 - (v/c)2)
t' = t / sqrt (1 - (v/c)2)

откуда, подставляя значения v=0,9c, t=0,484/c, получаем:
x' = 0,484*0,9/sqrt (c2-0,81c2) = 0,484*0,9*0,436 = 0.171
t' = 0,484*sqrt (c2-0,81c2) = 0,484*0,436c = 0.211/c
x' = 0,484/c * 0,9c / sqrt (1 - 0,81) = 0,484 * 0,9 / 0,436 = 1
t' = 0,484/c / sqrt (1 - 0,81) = 0,484 / 0,436 = 1,111

Все? Или есть еще вопросы аналогичного уровня?
Может, таки пойдете почитаете? По крайней мере, спишете на бумажку преобразования Лоренца, прежде чем ими пользоваться?
Не городите глупостей. Конечно, когда речь идет о явлениях уровня ОТО или космологии, СО нашей Галактики привилегирована. А очевидно разбирается в вопросе поглубже вас, так что хамство ваше необосновано.
И вообще, если вы мне внятно это всё разъясните, то может быть я и соглашусь с преобразованиями Лоренса.
Рождество все-таки...

Значит так. Сначала немного трехмерки. Наше пространство (3-мерное) описывается декартовой системой координат, с тремя осями: x, y и z. Пространство одно, а оси провести в нем можно многими способами. Поэтому нужно уметь переходить от одного способа (от одной СК) к другому. Это делается средствами линейной алгебры. А именно, пишется матрица 3x3, которая описывает представление новых координат через старые:

[x'] [x]
[y']= M [y]
[z'] [z]
Соответственно, чтобы перейти обратно, нужно использовать матрицу обратного преобразования M-1. Так как у нас все СК декартовые и в одних единицах длины, то эти матрицы обладают одним хорошим свойством: их норма (определитель) равна 1 по модулю (-1 когда меняется четность СК: переход от правой к левой). Далее, оказывается, что такие матрицы можно разложить в произведение трех матриц поворота - поворачиваем сначала вокруг одной оси, потом вокруг другой, а потом вокруг третьей. Матрица поворота в плоскости [xy] выглядит так:

[x']=[cos alpha -sin alpha][x]
[y']=[sin alpha cos alpha][y]
где alpha - угол поворота от одной СК к другой. Соответственно, в обратную сторону будет (можно просто поменять знак у alpha):

[x]=[ cos alpha sin alpha][x']
[y]=[-sin alpha cos alpha][y']
Вот. Если провести оси так, что поворот будет осуществляться в плоскости [xy] (а так их всегда можно провести), то эти преобразования работают и в трехмерном пространстве. Для более общего случая - ненамного сложнее.

Теперь займемся четырехмерным пространством-временем. Это не пустые слова, это так оно и есть - четырехмерное пространство время устроено точно так же, как и наше привычное трехмерное пространство. С небольшим отличием: ось времени выделена. То есть можно считать, что она умножена на i - мнимую единицу (или наоборот, считать, что на i умножены три пространственные оси). Что из этого получается? А вот что. Повороты трехмерной системы координат были чистыми поворотами в нашем представлении (не искажали расстояний, углов) потому, что сохраняли расстояния между точками (для удобства я буду обозначать Дельту буквой D): Dl = sqrt (Dx2 + Dy2 + Dz2) = const, или, что то же самое, Dl2 = Dx2 + Dy2 + Dz2 = const. А когда мы добавляем мнимую ось времени, у нас сохраняться должна такая величина: const = Dx2 + Dy2 + Dz2 + (iDt)2 = Dx2 + Dy2 + Dz2 - Dt2, которую чаще записывают так: Dt2 - Dx2 - Dy2 - Dz2 = Ds2 = const, и называют интервалом. Эта величина действительна, когда две точки (два события, потому что в пространстве-времени координаты точки включают время) можно связать перемещением с досветовой скоростью (времениподобный интервал), и мнима, когда нельзя (пространственноподобный интервал).

Теперь самое интересное. Как мы поворчиваем СК в нашем новом четырехмерном пространстве-времени? Тут все зависит от того, какие оси (для поворота нужна пара осей) задействованы в повороте. Если у нас поворот идет в пространственной плоскости (например, [yz]), то все остается по-прежнему: синусы и косинусы. А вот если у нас поворот вовлекает в себя время, тригонометрические функции превращаются в гиперболические! То есть поворот с параметром alpha выглядит так (используется ct, чтобы привести пространство и время к одному масштабу):

[ x']=[ ch alpha -sh alpha][ x]
[ct']=[-sh alpha ch alpha][ct]
(в обратную сторону так:

[ x]=[ch alpha sh alpha][ x']
[ct]=[sh alpha ch alpha][ct']
). Здесь параметр alpha уже не имеет такого очевидного смысла, как раньше, но с ним легко разобраться. Если у нас новая СК движется относительно старой СК со скоростью v, то точка новой СК x'=0 в старой СК двигалась со скоростью v. Таким образом, применяя обратное преобразование, получаем:

x=sh alpha * ct'
ct=ch alpha * ct'
, то есть скорость новой СК v=x/t=c*sh alpha/ch alpha=c*th alpha. Чтобы выразить преобразования через скорость, можно было бы полезть в выражение для arth v/c, но мы поступим проще:
ch2 alpha - sh2 alpha = 1 =>
1 - th2 alpha = 1/ch2 alpha =>
ch2 alpha = 1/(1 - th2 alpha)
sh2 alpha = th2 alpha/(1 - th2 alpha)
=>
ch alpha = 1/sqrt (1 - (v/c)2)
sh alpha = (v/c)/sqrt (1 - (v/c)2)
Вот откуда получаются преобразования Лоренца. А проверка их основного свойства - сохранения интервала - это домашнее задание.
 
- я прекрасно вас понимаю. Но давайте рассуждать по-другому - не будем зацикливаться на скорости света, тут основопологающим фактором является скорость передачи взаимодействия.
А вот дальнейшие мысли будут завтра - пора валить с работы, да и надо поточнее выразиться - а все мысли к концу раб. дня уже не об этом..
Если есть предельная скорость, то автоматически выскакивает Лоренц-Эйнштейн-Минковский. - только при инвариатности всех систем. Без этого, в принципе, можно "извратиться"... Но все одно будет нефизично.
Именно из первого постулата и проистекает, что нет привелигерованных ситем отсчёта. А значит вы объявляете привилигированной ситемой, ну к примеру нашу глактику. И причём тут тогда теория относительности? - а при том, что относительно всех других систем она действительно будет в более выигрышном положении, в положении будильника А. Впрочем, существенного значения это не имеет.
Вобщем, как я понял, вы сами не разобрались в вопросе. И продолжение обсуждения не имеет смысла. - как хотите. Караван пойдет без вас.
И не надо мне говорить, что я не разобрался в вопросе - по образованию я физик-теоретик. Что-что, а СТО я хорошо помню..
 
Хорошо, в моем варианте: 1. преобразования Галилея верны, 2. предельной скорости нет, но и бесконечной тоже нет, 3. уравнения Максвелла не совсем верны - свет подчиняется преобразованиям Галилея. В чем бяка?
 
Идею с поворотом я понял. И вобщем согласен с преобразованиями Лоренца.
Однако тогда та моя задачка работает. Т.е. когда к примерутелоимеющее координаты (x,t) и скорость V остановится, его координаты будут (x/sqrt(1-(V/c)2),t/sqrt((V/c)2)). Вы это нарисуйте, правдо это уже видимо не из области СТО.
 
Чего там работает? Я уже по два раза вам все выкладки писал, надоедает несколько...
Не меняются координаты тела от его скорости. В принципе. Координаты меняются от выбора инерциальной системы отсчета, а их две (в принципе, их бесконечно, но рассматриваются две): подвижная и неподвижная. Кородинаты событий "начало движения" и "остановка" в обеих ИСО давно указаны. Они друг в друга переводятся через Лоренца правильно и точно. Никаких явлений, о каких вы говорите, не возникает.

Еще что-нибудь захотите - пишите внятным языком. Различайте, хотя бы, понятия "тело", "связанная с телом система отсчета", "инерциальная система отсчета", "система координат". Для любых координат указывайте, в какой они СК. И не глотайте ни фраз, ни слов, ни букв (что это такое: ? ерунда на постном масле: о том, что 2 - это квадрат, окружающие должны догадываться, а к формуле Лоренца t/sqrt(1-(V/c)2) это имеет весьма отдаленное отношение).
 
- Не понимаю, это выше моего понимания. Представьте, что миру еще неизвестны преобр. Лоренца, есть только теория Галилея. И тут вдруг открывается, что для физических процессов существует какая-то предельная скорость. Я уверждаю, что это автоматически "убивает" единство времени, - возражает. Вот мы и переубеждаем друг-друга... Действуя строго в рамках преобразований Галилея.
c=const в первую очередь убивает преобразования Галилея, как можно потом в рамках этих преобразований что-то обсуждать, ума не приложу.
 
Ура! Мы таки нанесли разумное, доброе, вечное по точечной цели!

Я играю вокруг c =/= const
 
Допустим такую ситуацию. Из точки неподвижной А отделяется точка В и разгоняется до скорости Vb.
Затем через какое то время от точки В отделяется точка С и ускоряется так, чтобы стать неподвижной в ситеме отсчёта точки А.
Однако она явно будет двигаться относительно системы отсчёта точки В.
А собственно вопрос: кто относительно кого в результакте будет двигаться и какие преобразования будет верно применить.
 
Ну, такая гипотетиечская физика, где скорость света не константа. Игра ума, я уже говорил.

Когда человек задает вопросы, это здорово.
Смотри: у нас три системы отсчета: СО A, СО B, СО C. Системы отсчета A и C совпадают. И все три (если считать окончательное их движение) - инерциальные. Значит, можно связать с ними системы координат, который получается, например, две: одна СК такова, что неподвижны точки A и C, друая СК такова, что неподвижна точка B. Начала координат обеих СК возьмем там, где от A отделилась B.
Тогда у нас есть СК №1 {x,y,z,t} и СК №2 {x',y',z',t'}, причем (x=0,y=0,z=0,t=0) <=> (x'=0,y'=0,z'=0,t'=0) и y'=y, z'=z. А вот в плоскости [xt] эти две СК повернуты одна относительно другой так, что линия x'=0 в СК №2 соответствует в СК №1 движению со скоростью Vb (я дальше буду обозначать просто v). Итого, преобразования координат этих двух СК выглядят так:
x' = x * 1/sqrt (1 - (v/c)2) - ct * (v/c)/sqrt (1 - (v/c)2)
ct' = - x * (v/c)/sqrt (1 - (v/c)2) + ct * 1/sqrt (1 - (v/c)2)
Соответственно, в обратную сторону:
x = x' * 1/sqrt (1 - (v/c)2) + ct' * (v/c)/sqrt (1 - (v/c)2)
ct = x' * (v/c)/sqrt (1 - (v/c)2) + ct' * 1/sqrt (1 - (v/c)2)
Вот. Зная в СК №1 координаты событий 1 (отделение точки B от точки A) (x=0, y=0, z=0, t=0) и 2 (отделение точки C от точки B) (x=vT, y=0, z=0, t=T) и уравнения движения точек A (x=0), B (x=vt) и C (x=vT=const), можно перевесит всю эту картину в СК №2 и обратно, что и оставляю читателям в качестве домашнего упражнения :)
Формулы перевода таковы, что перевод из одной СК в другую и обратно должен дать в качестве результата исходные числа. Иначе эти формулы ни на что бы не годились.
 
Ещё ворос (может быть не последний): из точки А отделяются две точки В и В' в разных направлениях. Совершенно ясно, что с точки зрения А они равноправны. А вот как преобразовать временные координаты В' для В и наоборот?
Зарание спасибо.
 
- через связующее звено - через А. Т.е. очевидно, что время в В и В` будет течь одинаково.
 
Назад
Сверху