Об искривлении пространства

[stogramm]

Прошу прощения у модераторов, но не нашел где можно задать вопрос на тему искривления пространства.
Вопрос возник после просмотра одного фильма на канале дискавери.
Там говорят о том, что черные дыры поглощают пространство.
В этой связи мои вопросы:
1) Что такое пространство? разве оно существует как физический объект?
2) Массивные тела искривляют пространство вокруг себя, а магнитное поле искривляет? Ведь электрон движущийся в магнитном поле будет отклоняться .
3)При взаимодействии двух массивных тел величина искривления пространства, если судить по отклонению траекторий движения, зависит еще от импульсов, которыми обладают эти массы. Тогда возникает вопрос - а если массивное тело удалено на "приличное" расстояние от других тел, оно искривляет пространство?
Примечание. Я старался не делать ни каких утверждений. Ответов не знаю.

[Munin]

stogramm в сообщении #1175384 писал(а):

Вопрос возник после просмотра одного фильма на канале дискавери.
Там говорят о том, что черные дыры поглощают пространство.

Это полнейшая глупость, а фильм плохой. Выкиньте из головы, и посмотрите другой фильм.

stogramm в сообщении #1175384 писал(а):

Массивные тела искривляют пространство вокруг себя, а магнитное поле искривляет?

Нет.

stogramm в сообщении #1175384 писал(а):

При взаимодействии двух массивных тел величина искривления пространства, если судить по отклонению траекторий движения, зависит еще от импульсов, которыми обладают эти массы.

Нет, не надо так "судить".

-- 09.12.2016 15:59:12 --

stogramm в сообщении #1175384 писал(а):

Массивные тела искривляют пространство вокруг себя

Вообще-то говоря, даже это неверно. Массивные тела искривляют пространство-время. Сокращать эту фразу - грубая ошибка, потому что именно правильная формулировка даёт обычные школьные законы свободного падения и всемирного тяготения, а испорченная - никак не может дать. Это ошибка на том же уровне, как если бы вы вместо "прямоугольный треугольник" сказали просто "прямоугольник", по созвучию, и чтобы не утруждать себя. (Многие журноламеры и не утруждают...)

[realeugene]

Munin в сообщении #1175397 писал(а):

stogramm в сообщении #1175384 писал(а):

Массивные тела искривляют пространство вокруг себя, а магнитное поле искривляет?

Нет.

Строго говоря, вот тут вы соврали.

[realeugene]

stogramm в сообщении #1175384 писал(а):

2) Массивные тела искривляют пространство вокруг себя, а магнитное поле искривляет? Ведь электрон движущийся в магнитном поле будет отклоняться .

Магнитное поле, действительно, искривляет пространство-время, так как оно обладает энергией, но это искривление во всех практических случаях очень слабое, вплоть до того, что его сейчас невозможно обнаружить экспериментально. За наблюдаемое искривление траектории электрона в магнитном поле, разумеется, отвечают другие механизмы, не связанные с искривлением пространства-времени. Это легко понять и ещё следующим образом: искривлённое пространство-время приводит к одинаковым траекториям движения всех частиц вне зависимости от их заряда, а магнитные эффекты существенно зависят от электрического заряда частицы.

stogramm в сообщении #1175384 писал(а):

3)При взаимодействии двух массивных тел величина искривления пространства, если судить по отклонению траекторий движения, зависит еще от импульсов, которыми обладают эти массы.

Искривление пространства-времени, действительно, зависит и от импульсов движущихся тел, а не только от их энергии, но, опять же, эта зависимость во всех практических случаях крайне слабая, и, если вы видите что-то, что зависит от импульсов - то это практически наверняка не гравитационное поле, а что-то иное. Подобные эффекты были экспериментально измерены только в очень сложном и тонком эксперименте "Gravity Probe B".

[stogramm]

Спасибо всем кто ответил.
Выходит я правильно заподозрил этот фильм в "неточностях".

[Floating point]

А может быть и неточность перевода. Если вы найдете оригинал и эту фразу, в которой употребляется термин "spacetime", то указанная тут ошибка имеет место быть. Но возможен вариант, что в фильме говорилось про любую материю, находящеюся в пространстве, а перевели неправильно.

[stogramm]

В фильме однозначно было заявлено о приключениях пространства в дебрях черной дыры.
И о том, что в конечном счете пространство выбрасывается из черной дыры, проходя сквозь встречный поток пространства.
Утверждалось возможным свободное проникновение пространства сквозь пространство, так как пространство не материально.
Вот тут у меня случился полный "разрыв шаблона".
Кроме того, в фильме использовался термин пространство вместо пространство-время.
К сожалению, представители средств массовой информации сплошь и рядом, допускают "вольности" в трактовке научных данных, играя словами и искажая смысл физических понятий и научных работ.
Это заметно даже таким неучам как я.

[Shkoloto]

stogramm, зря вы обвиняете представителей массмедиа в вольностях трактовок, когда даже на этом форуме это происходит сплошь и рядом. Как вы представляете себе впихивание теста миллионов учебников и статей в фильмы длиной 0,5-1,5 часа? Кстати, вы заметили, что на пункт 1) вашего первого сообщения никто ответа не дал? Так что не переживаете за свой "разрыв шаблона", ибо всё может примерно так и оказаться.

[arseniiv]

Shkoloto в сообщении #1175609 писал(а):

миллионов учебников и статей

В таком количестве совершенно не обязательно.

Shkoloto в сообщении #1175609 писал(а):

Кстати, вы заметили, что на пункт 1) вашего первого сообщения никто ответа не дал?

Ну так сто раз пережёвано обсуждено было это здесь ведь как минимум в темах пяти. Да, искать ссылки может быть лень, но в остальном претензии странные. Сами бы тогда ответили, что ли.

[Munin]

stogramm в сообщении #1175591 писал(а):

В фильме однозначно было заявлено

Ну зачем его обсуждать-то? Проехали и забыли.

Shkoloto в сообщении #1175609 писал(а):

stogramm, зря вы обвиняете представителей массмедиа в вольностях трактовок

Есть большая разица между упрощениями правды и заливистым враньём. То, что здесь было сказано про этот фильм, однозначно выглядит именно как безответственное враньё и бред. Просто кому-то хочется навариться на "популярной" теме. И ведь смотрят же.

stogramm в сообщении #1175384 писал(а):

В этой связи мои вопросы:
1) Что такое пространство? разве оно существует как физический объект?

Что-то я не доверяю тому, что напишет Shkoloto, поэтому выскажусь сам. Крайне конспективно и не в расчёте на дискуссию.

Пространство-время (я не буду говорить о пространстве) - это необходимый элемент всех физических представлений о мире. Как с античности, так и в классической физике, так и в современной (теория относительности и квантовая теория). При этом, очень долго считалось, что оно устроено очень просто (как трёхмерное координатное пространство и координатная ось), и к нему относились пренебрежительно. Именно тогда сложилось представление о "физических объектах", наподобие театра: пространство-время - сцена, а физические объекты - актёры на этой сцене. Сцена никакого участия в представлении не принимает.

Но в начале 20 века выяснилось, что пространство-время гораздо сложней, и имеет непростые свойства, с ним можно непосредственно взаимодействовать. (Хотя это и трудно продемонстрировать, и в прежние века было не замечено.) Пространство-время принимает непосредственное участие в "спектакле", и таким образом, играет двоякую роль: и "сцены", и "актёра". Прежние идеи о "физических объектах" были просто неприспособлены к такой новости. В итоге, в физике никто не заморачивается, как это назвать, зато кристально ясно, как это описать уравнениями, как рассуждать об этих предметах, и делать выводы и предсказания. Собственно, называть или не называть пространство-время физическим объектом - для физиков вопрос неинтересный, и они о нём пренебрежительно отзываются как о "философии" (в отличие от серьёзных дел, которыми они заняты).

И ещё. То, что я сказал о пространстве-времени, многие препочтут сказать о гравитационном поле. Но это опять такая же ситуация: не важно, как это назвать, важно, что мы все подразумеваем одни и те же уравнения, буковки в этих уравнениях, свойства этих уравнений, и так далее. Физики друг друга легко понимают. Ну а сторонние зрители (не вглядывающиеся в уравнения) могут быть запутаны, тут ничего не поделаешь.

[Shkoloto]

arseniiv, да, я если б что, то дал бы ссылку на ваши же слова:

Цитата:

я приведу готовые сжатые формулировки того, что такое пространство-время в СТО (одного определения на всю физику нет). Это 4-мерное псевдоевклидово аффинное пространство с ориентацией. Вряд ли отсюда можно сделать хоть какой-то вывод, не ознакомившись с контекстом. Сжать который до абзаца-двух и даже одной главы в страниц двадцать обычного формата не получится (или «получится» ровно так же — без появления понимания у читателя, не знающего всё заранее)

Так сколько конкретно, по вашему, нужно текста в популярной телепередаче, чтобы всё было однозначно? Есть ли вообще смысл в подобных передачах, если там всё и не переврут, то всё равно зрителями понято будет неверно?

Munin, просто напомню вам, что меня, как и многих других, в школе учили, что есть физические объекты, которые можно изучать - материя и пространство-время. А есть абстракции, вроде законов, с помощью которых можно описать взаимодействия физических объектов (например, ЗВТ для гравитации вещества и евклидово пространство для пространства-времени). И отсюда, у многих, в том числе и у меня, сложилось впечатление, что пространство-время также является чем-то материальным, раз это физический объект. А то что вы написали, я прочитал как де что теперь пространство-время это физический объект и абстракция одновременно. В общем, к вам тот же вопрос что и к arseniiv: Есть ли вообще смысл в ваших попытках объяснения,если вы всё и не переврёте, раз читателями, задающими вопросы как ТС, это объяснение всё равно понято будет неверно?

[arseniiv]

Shkoloto в сообщении #1175791 писал(а):

Так сколько конкретно, по вашему, нужно текста в популярной телепередаче, чтобы всё было однозначно?

Ну миллиона учебников и статей явно не нужно. А если бы у меня было определённое мнение по поводу популяризации именно этой вещи, я бы уже попытался его где-нибудь воплотить.

Однако разные приближения можно дать, и можно дать ссылки на литературу, и можно ответить на вопросы, возникшие уже в контексте этой литературы и заведомо более осмысленные, чем возможные «вопросы с улицы».

[Munin]

arseniiv в сообщении #1175792 писал(а):

Ну миллиона учебников и статей явно не нужно.

Начиная с какого-то момента, человек начинает воспринимать слово "миллион" буквально как миллион, а не как преувеличение :-) arseniiv, вы уже на Тёмной Стороне :-)

Shkoloto в сообщении #1175791 писал(а):

Munin, просто напомню вам, что меня, как и многих других, в школе учили

Это, конечно, очень печально. Могу вам искренне посочувствовать. Но ничем исправить этого не могу. Через этот горький опыт приходится проходить всем нам (кроме профильных физматклассов и школ, где ситуация помягче).

Shkoloto в сообщении #1175791 писал(а):

Есть ли вообще смысл в ваших попытках объяснения,если вы всё и не переврёте, раз читателями, задающими вопросы как ТС, это объяснение всё равно понято будет неверно?

Я считаю, что моё объяснение может быть понято верно. Если выкинуть из головы чушь, которую произносили в школе.

----------------

В физике вообще не употребляется таких слов, как "материя", "физический объект", "абстракция". Там употребляются другие слова: "модель", "эксперимент", "экспериментальные величины", "принципиально наблюдаемые величины" (коротко - наблюдаемые), "ненаблюдаемые величины". "Модель" - примерно то же самое, что и "теория". Одно и то же слово может фигурировать и в модели, и в эксперименте, и тогда в одном случае оно обозначает абстракцию, а в другом - что-то реально существующее. Поскольку физики чётко следят, говорят ли они о модели или об эксперименте, то путаницы не возникает.

Одно из главных свойств физики, которое не объясняют в школе, - это то, что моделей и теорий много, а реальность одна. Каждая из моделей говорит какую-то истину о реальности, но не всю истину. И все они вместе взятые - не говорят всю истину. (Тем более, что наука не закончена, и мы ещё многого не знаем.) Более того, разные модели могут не совмещаться между собой, но тем не менее, они все истинны, в своей мере, - приходится признать, что реальность совмещает то, что наши умы совместить не могут. Таким образом, вопрос к физику: "что же там на самом деле?" - это некорректный вопрос.

(Однако, это не даёт права выдвинуть какие-то свои фантазии на тех же правах, что и заслуженные научные теории. Они своё право на то, чтобы быть истиной, заслужили в серьёзных испытаниях, и математических, и экспериментальных. Тут нет никакой свободы и плюрализма, это надо понимать. Реальность - самый строгий судья. Хотя мы не можем точно сказать, "что там на самом деле есть", мы можем очень точно перечислить, "чего же там на самом деле нет" - например, массы пластилиновых фантазий, предлагающих отказ от теории относительности или от квантовой физики. Ну или вот, конкретный пример: нет никаких "потоков пространства".)

[stogramm]

Господин Munin !
Вы вполне доходчиво все объяснили.
Спасибо!

[Shkoloto]

arseniiv, "миллион учебников" - это художественное преувеличение (сначала хотел использовать вообще вариант "100500"), призванное дать понять, что вряд ли удастся воплотить такой подход в жизни. Вы, конечно, можете быть уверены, что вот вам-то удастся сделать сделать то, что не удалось команде из режиссера, сценариста, оператора, художника, звукооператора и еще пары консультантов физиков-теоретиков. Но мне видится, что это скорее я пронаблюдаю распад протона, чем у вас получится создать фильм получше, не оставшись при этом без штанов. Моя точка зрения - пускай неточности, пускай "телепортация объектов" вместо "телепортации свойств квантовых объектов", "пространство" вместо "пространства-времени" "абстракция" вместо "модели", но лучше что-то, чем вообще ничего. Как ни один учебник не даст полной картины, так и ни одна телепрограмма также на это не способна даже в теории.

Munin, стул на кухне - это модель или что-то реально существующее, "пространство-время" - это модель или что-то реально существующее?