ПравилаРегистрацияВход
НАВИГАЦИЯ

Эффекты СТО - помогите разобраться.

Модераторы: Okcu, Grindi
Список форумов » ВселеннаяНа страницу  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 
АВТОРСООБЩЕНИЕ
darkest8
Avatar
Сейчас нет на сайте
Репутация: 0
Регистрация: 29.03.2010
Всего сообщений: 15
Откуда: Екатеринбург
2 апреля 2010, 16:49
obsidian_edge, на меня свалилось просветление насчёт суммирования скоростей)лучше поздно...спасибо ещё раз.вопросы про 2 корабля отпадают.но с нетрпением буду ждать продолжения темы
obsidian_edge
Avatar
Имя: Никола
Сейчас нет на сайте
Репутация: 42
Регистрация: 6.08.2006
Всего сообщений: 5013
Откуда: Край Земли, центр Вселенной.
2 апреля 2010, 17:25
В принципе, СТО выводима вышеуказанным способом на основе одной лишь геометрии и прочие объяснения избыточны.
Но вот только с эффектом увеличения массы не все так сладко, как с замедлением времени.
Замедление времени можно проиллюстрировать на макро-примерах типа световых часов или деформируемого пространства-времени и показать "как это работает" непосредственно без привлечения постулатов и абстрактных логических построений.
Напротив, понятия массы, энергии и импульса как бы спрятаны внутри материи; мы не видим механизма, обеспечивающего изменения этих величин, а видим только результат. Потому здесь наглядное описание придумать сложнее.
Есть, правда, интересный вариант. Можно измыслить некий гипотетический "игрушечный" вариант устройства материи и проиллюстрировать работу соотношений СТО на нем.
Идея его принадлежит не мне, - подсказали на одном форуме по теме. (По случаю выражаю благодарность талантливому физику и просто отличному человеку, известному мне под ником Муха_).
------
Игрушечным этот вариант будет в том смысле, что это будет некая отличная от нашей Вселенная, гораздо более простая, в которой соблюдается СТО, а остальные законы физики неприменимы.
Хорошо для этого подходят петлевые диаграммы, ведь давно было замечена их модельная способность к симуляции эффектов СТО.
Если без формул и почти без картинок, то суть в следующем.
Построения производим в пространстве-времени, в котором есть одно пространственное измерение и время.
Частицы с массой покоя будут представляться петляющей траекторией в пространстве-времени: т.е. частица со скоростью света движется влево на расстояние Sl, а затем со скоростью света вправо на расстояние Sr. Если расстояние Sl<>Sr то частица будет дрейфовать по оси x со скоростью (Sr-Sl)/(Sl+Sr).
obsidian_edge
Avatar
Имя: Никола
Сейчас нет на сайте
Репутация: 42
Регистрация: 6.08.2006
Всего сообщений: 5013
Откуда: Край Земли, центр Вселенной.
3 апреля 2010, 10:49
Если пространство-время с такими частицами подвергнуть преобразованиям Лоренца, то Sr у каждой частицы увеличится на тот же коэффициент, на который уменьшится Sl (см. рис. ниже)
Инвариантрой останется любая функция, зависящая от Sl*Sr.
Дальше, методом подгона изобратаем что в такой Вселенной будет энергией и импульсом таким образом, чтобы эта игрушечная вселенная была похожа на нашу.
obsidian_edge
Avatar
Имя: Никола
Сейчас нет на сайте
Репутация: 42
Регистрация: 6.08.2006
Всего сообщений: 5013
Откуда: Край Земли, центр Вселенной.
3 апреля 2010, 10:56
Представляем, что каждая частица обладает двумя видами вычислительного "ресурса".
Один ресурс отвечает за то, чтобы после того, как частица пройдет Sr шагов (клеточек) повернуть ее влево. Второй ресурс отвечает за поворот вправо после Sl шагов.
Частицы движутся по траектории, определяемой имеющимся у них ресурсом. При столкновениях частицы могут обмениваться ресурсами.
Принимаем, что величина ресурса равна Er=1/Sr; El=1/Sl.
Т.е. чем больший пробег частица проделывает до поворота, тем меньше вычислительного ресурса ей требуется.
Принимаем, что полная энергия частицы равна ее суммарному ресурсу: E=Er+El. Скорость света с принимаем равной 1 и поэтому не делаем различия между массой и энергией.
Энергия покоя частицы равна среднегеометрическому ресурсов удвоенному среднегеометрическому ресурсов E0=2*sqrt(Er*El). Таким образом, для покоящейся частицы E0=E.
Легко проверить, что E0 не меняется при деформации пространства-времени преобразованиями Лоренца.
Способность частицы сохранять массу покоя при взаимодействиях в этой вселенной сводится к тому, что частице можно передать некоторое количество левого ресурса только одновременно с отъемом у нее такого количества правого ресурса, чтобы масса покоя не изменилась. Проще говоря, если мы увеличивает левый ресурс в 3 раза, то ровно в 3 раза нужно уменьшить правый. Тогда будет обеспечено сохранение массы покоя.

Закон сохранения энергии заключается в том, что Eсум=Er.сум. + El.сум. остается постоянной в процессе развития этой Вселенной.

Закон сохранения импульса заключается в сохранении раздельно левых и правых ресурсов
Er сум =cont и El сум =cont.
Т.е. ресурсы не взаимозаменяемы (левый не превращается в правый и наоборот).

Если частице передать дополнительную энергию с сохранением массы покоя (допустим, добавить левого ресурса и отнять правого), частица приобретает некоторую скорость V. Можно показать, что при этом период колебаний частицы увеличивается как раз настолько, насколько она должна "замедлиться" согласно СТО при приобретении скорости V. При этом полная энергия частицы (сумма правого и левого ресурса), которую частице придется придать для получения скорости V увеличится тоже как раз на величину, предсказываемую СТО.

При столкновении таких частиц они могут обмениваться ресурсами, но обязаны выполнить законы сохранения правого и левого ресурсов (аналог сохранения импульса и энергии) и масс покоя. Можно показать, что для каждой пары частиц существует только два состояния, удовлетворяющих этим ограничениям, что соответствует реальной релятивистской физике: частицы либо не взаимодействуют, либо особым однозначным образом перераспределяют импульсы.
Закон соударения игрушечных частиц совпадает с законом упругого релятивистского столкновения в реальной физике.

В эту Вселенную можно даже включить и фотоны.
Фотон - это частица, обладающая только одним видом ресурса (левого или правого). Количество второго ресурса у фотона равно 0, соответственно длина пробега в соответствующем направлении равна бесконечности.
Соответственно, энергия фотона равна количеству этого ресурса: Eф=Er или =El.
Фотон отрывается от частицы и уносит часть ресурса. Например, если фотон унес левый ресурс, то он пролетит расстояние Sl, развернется в право и полетит без "петляний", поскольку правого ресурса у него нет .

Отсюда вывод о том, что частица не может излучить фотон без потери массы покоя (неоткуда получить противоположный ресурс для сохранения массы покоя). Этот вывод соответствует реальной физике.
Фотон может быть поглощен, но при этом для сохранения массы покоя лишний противоположный ресурс будет излучен с новым фотоном. Опять таки, количественная сторона этого процесса (энергии и импульсы частиц и фотонов) совпадает с формулой эффекта Комптона (проверял на простейшем численном примере, выводить поленился).

Интересно было бы представить в такой модели электромагнитное взаимодействие между частицами как дистанционный обмен парой виртуальных фотонов, но это я пока не осилил, потому как смутно представляю что делать с энергией, находящейся в "поле" .

Увеличение массы в этой модели представлено вполне наглядно.
Частица имеет массу покоя инвариантную относительно преобразований Лоренца и сохраняет ее во взаимодействиях. Масса покоя здесь - это среднегеометрическое левого и правого ресурсов. Т.е. во всех взаимодействиях если правый ресурс увеличился в k раз, то левый ресурс должен уменьшиться в k раз.
Если при сохранении массы покоя частица начинает двигаться, то ее полная энергия (она же релятивистская масса), определяемая как сумма ресурсов растет.

Недостаток этой модели в том, что понятие энергии как суммы ресурсов притянуто за уши. Я просто подобрал такое определение энергии при котором игрушечная Вселенная ведет себя в точности в соответствии с СТО.
obsidian_edge
Avatar
Имя: Никола
Сейчас нет на сайте
Репутация: 42
Регистрация: 6.08.2006
Всего сообщений: 5013
Откуда: Край Земли, центр Вселенной.
3 апреля 2010, 11:16
Как я уже говорил, количество энергии системы зависит от того, в какой ИСО мы ее хотим оценить. Это как барон Мюнхгаузен на ядре; для Мунхгаузена ядро - средство передвижения, а для турок (или с кем он там воевал, простите, не упомню) - грозное оружие.
Для закрепления задам вопрос, на который сами попробуйте найти ответ.
----
Берем на Земле электрон и подвергаем его аннигиляции, при этом измеряем количество выделившийся энергии.
Затем берем точно такой же электрон (тот-то мы уже испортили) в нашу многострадальную ракету и повторяем эксперимент.
Вопрос:
Результаты измерений на Земле и в ракете будут отличаться?
darkest8
Avatar
Сейчас нет на сайте
Репутация: 0
Регистрация: 29.03.2010
Всего сообщений: 15
Откуда: Екатеринбург
5 апреля 2010, 16:53
obsidian_edge, увеличится количество выделенной энергии.хотя..если с Земли измерять,а в ракете приборы должны показать такой же результат.кажется так.
darkest8
Avatar
Сейчас нет на сайте
Репутация: 0
Регистрация: 29.03.2010
Всего сообщений: 15
Откуда: Екатеринбург
5 апреля 2010, 16:56
но реально увеличится,да.насчёт приборов ракеты-сомнения
darkest8
Avatar
Сейчас нет на сайте
Репутация: 0
Регистрация: 29.03.2010
Всего сообщений: 15
Откуда: Екатеринбург
5 апреля 2010, 17:08
прибор же должен сравнивать количество выделенной энергии с эталоном.если брать фотон за эталон:заблуждаюсь ли я предположив,что энергия фотона в любой ИСО одинакова?
obsidian_edge
Avatar
Имя: Никола
Сейчас нет на сайте
Репутация: 42
Регистрация: 6.08.2006
Всего сообщений: 5013
Откуда: Край Земли, центр Вселенной.
6 апреля 2010, 07:01
darcest8
1. Фотон - минимально возможная "порция" энергии.
2. Энергия - величина производная от времени. То есть, ее измеряют за какой-то промежуток времени, используя часы.
Всё!
Уже исходя только из этих двух посылов можно логически построить цепь рассуждений, приводящий к искомому ответу.
Сами осилите? :)
------
Привлекайте чаще в рассуждениях процедуру преобразования Лоренца (см. схемы выше), из нее можно найти что угодно. А куда "прячет" фотон лишнюю энергию - видно из формулы:

E=hY
(h - постоянная Планка, Y - частота фотона).
obsidian_edge
Avatar
Имя: Никола
Сейчас нет на сайте
Репутация: 42
Регистрация: 6.08.2006
Всего сообщений: 5013
Откуда: Край Земли, центр Вселенной.
6 апреля 2010, 10:16
Фотонный эталон нам ничего не даст, потому как одиночный фотон - это просто факт обмена взаимодействием. Для того, чтобы оценить его энергичность, нам нужно посчитать количество взаимодействий за единицу времени, чего мы сделать не можем, потому как наши ракетные часы "врут". Но понять, какие именно часы врут мы не имеем возможности, потому как наша система измерений справедлива и хороша независимо от того, движемся мы или нет. Гениальный провал опыта Майкельсона и Морли как раз красноречиво это продемонстрировал.
Чем и хороша СТО - она уравнивает все ИСО в приоритете.
Список форумов » ВселеннаяНа страницу Пред. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 След.
  
Страница 3 из 8
Часовой пояс: GMT + 4
Мобильный портал, Profi © 2005-2016
Время генерации страницы: 0.028 сек
Общая загрузка процессора: 4%
SQL-запросов: 6
Rambler's Top100