К вопросу о сущности ОТО

[Munin]

AlexNew писал(а):

немного противоречиво, ну да ладно, вот что я из этого поnял, надеюсь вы наидете время меня исправить

1) Итак гравитация определяет метрику пространства.
2) переход в неинерциальную СО НЕ изменяет метрику пространства!

Гравитация определяет метрику пространства-времени (о времени не забывайте, обычное падение яблока связано именно с пространственно-временными эффектами).
Метрика определяет связность.
Связность и метрика определяют кривизну.
И метрика, и связность, и кривизна - самостоятельные геометрические сущности, не зависящие от введения системы координат. И в то же время они могут быть записаны в виде своих компонент при введении какой-то системы координат.
Метрика никогда не должна иметь всех нулевых компонент (если такое произошло, система координат выбрана неудачно).
Связность может иметь нулевые компоненты, а может - ненулевые. В первом случае говорят о свободно падающей системе отсчёта, во втором - о наличии сил инерции или гравитации. Их можно устранить (локально) переходом в свободно падающую СО.
Кривизна может иметь нулевые компоненты, а может - ненулевые. Если кривизна ненулевая, то это не может быть изменено никаким преобразованием координат. В этом случае говорят об истинном (неустранимом) гравитационном поле. В противном случае говорят о плоском пространстве-времени (независимо от того, какая используется система координат).

Переход в неинерциальную СО не меняет метрику, но меняет координатные компоненты связности (символы Кристоффеля). При этом возникают силы инерции/гравитации (в общем случае наличия неустранимого гравитационного поля их нельзя однозначно разделить на силы инерции и гравитации).

AlexNew писал(а):

3) мат аппарат используемыи в случае наличия гравитации и просто возникающии при переходе в неинерциальную СО один и тотже.

Не совсем так. При отсутствии гравитационных полей можно использовать несколько более простой математический аппарат, использующий тот факт, что тензор кривизны Римана равен нулю. Но в общем случае - да, один и тот же.

AlexNew писал(а):

но в принципе эти вещи путать нельзя!!!

Их никто и не путает.

AlexNew писал(а):

почему вы считаете что переход в неинерциальную СО имеет какоето отношение к гравитации? потому что использует похожии мат аппарат при записи в координатнои форме?

Потому что использует тот же самый (а не похожий) математический аппарат связности, что и тот, который возникает при рассмотрении метрической гравитации.

AlexNew писал(а):

4) многие верят в слабыи принцип эквивалентности... мне кажется это нужно проверять эксперементально,

Это проверено экспериментально.

AlexNew писал(а):

первое что приходит на ум так это то что ТОЧЕЧНЫИ заряд будет излучать в неинерциальнои СО, и не будет в грав поле!

Вопрос излучения заряда сложнее, чем вам кажется. В зависимости от условий, которые вам сейчас кажутся скучными и ненужными уточнениями, он может либо излучать, либо не излучать в инерциальной СО.

AlexNew писал(а):

нужно отделять
1) физику (метрику) от матеметики (преобраз координат)

Её и отделяют. В каждом учебнике по ОТО. Рекомендую ознакомиться.

AlexNew писал(а):

нужно отделять ...
2) инертную массу от гравитационнои

И её отделяют. Более того, как вам уже сообщил Someone, в ОТО вообще гравитационной массы нет, а есть выступающий в роли гравитационного заряда тензор энергии-импульса (он его назвал тензор энергии-импульса-натяжений, это более точное, но менее употребительное название).

AlexNew писал(а):

в том смысле что неинерциальные СО это проявление совершенно другого от гравитации явления! не смотря на то что при координатнои записи уравнении математика похожа

А вот это неверно. Математика не похожа, а одна и та же. Вот уравнение движения свободной частицы в неинерциальной СО:

$$\frac{d^2x^{\mu}}{ds^2}+\Gamma^{\mu}_{\nu\lambda}\frac{dx^{\nu}}{ds}\frac{dx^{\lambda}}{ds}=0$$

А вот уравнение движения свободной частицы в гравитационном поле:

$$\frac{d^2x^{\mu}}{ds^2}+\Gamma^{\mu}_{\nu\lambda}\frac{dx^{\nu}}{ds}\frac{dx^{\lambda}}{ds}=0$$

Отличие гравитации от инерции не там, где вы его ищете. Представьте себе магнитное поле, порождаемое намагниченным железняком, и проводом с постоянным током. Вы настаиваете на том, что раз это разные явления, то и описываться должны разными теориями. А для них достаточно одной теории - теории магнитного поля.

AlexNew писал(а):

ну так может это и есть правильная теория, а принцип эквивалентности не верен.

Нет. Существуют экспериментальные проверки, показывающие, что он верен. Собственно, таковы все проверки ОТО (см. Вайнберг, Гравитация и космология).

Добавлено спустя 3 минуты 55 секунд:

Шимпанзе писал(а):

на современную оценку спора "Пуанкаре ( астрономические часы) - Эйнштейн ( квантовые часы)."

Ссылки?

[AlexNew]

munin писал(а):

-Гравитация определяет метрику пространства-времени
-Метрика определяет связность.
-Связность и метрика определяют кривизну.

И метрика, и связность, и кривизна - самостоятельные геометрические сущности, не зависящие от введения системы координат. И в то же время они могут быть записаны в виде своих компонент при введении какой-то системы координат.

Метрика никогда не должна иметь всех нулевых компонент (если такое произошло, система координат выбрана неудачно).
Связность может иметь нулевые компоненты, а может - ненулевые. В первом случае говорят о свободно падающей системе отсчёта, во втором - о наличии сил инерции или гравитации. Их можно устранить (локально) переходом в свободно падающую СО.

Кривизна может иметь нулевые компоненты, а может - ненулевые. Если кривизна ненулевая, то это не может быть изменено никаким преобразованием координат. В этом случае говорят об истинном (неустранимом) гравитационном поле. В противном случае говорят о плоском пространстве-времени (независимо от того, какая используется система координат).

для меня тут мало нового, но,
это просто отличное обьяснение! так нужно писать книги! и это и есть САМА СУТЬ ОТО!

вот новое (для меня) :

munin писал(а):

Переход в неинерциальную СО не меняет метрику, но меняет координатные компоненты связности (символы Кристоффеля). При этом возникают силы инерции/гравитации (в общем случае наличия неустранимого гравитационного поля их нельзя однозначно разделить на силы инерции и гравитации).

я не могу утверждать, но разве это не математическая трудность?
1) гравитация = метрика
2) переход в неинерциальмую СО меняет КООРДИНАТНЫЕ компоненты связности, что в и приводит к появлению "фиктивнои силы" которую трудно преписать гравитац полю либо чисто координатному эффекту?

Да, но ведь в том то и дело что физика не должна зависить от координат!
Неужели нельзя выделить за что отвечает неоднородность метрики в пространстве а за что отвечает "неооднородность" задания координат в пространстве?

munin писал(а):

Математика не похожа, а одна и та же. Вот уравнение движения свободной частицы в неинерциальной СО...

да ладно, из похожести (одинаковости) дуф уравнении никто не делает вывод о том что физика явлении та же, не путают оптику, акустику и КМ,...)

munin писал(а):

Вопрос излучения заряда сложнее, чем вам кажется. В зависимости от условий, которые вам сейчас кажутся скучными и ненужными уточнениями, он может либо излучать, либо не излучать в инерциальной СО.

немоглибы вы пояснить подробнее как решается этот пародокс или дать ссылку на статью или форум или автора. Спасибо.

munin писал(а):

Отличие гравитации от инерции не там, где вы его ищете.

а повашему есть ли различие?

П.С.
Отличныи ответ, как раз про суть ОТО !!!

[Munin]

AlexNew писал(а):

Да, но ведь в том то и дело что физика не должна зависить от координат!

Разумеется. Однако что такое физика - вопрос сам по себе непростой. То, что мы наблюдаем, непосредственно или приборами, может не быть самой физикой. Галилей указал, что движение наблюдателя может искажать физику движения, влиять на траектории движения так, что они оказываются связанными не только с причинами движения, но и с наблюдателем. Солнце ходит по небу, или Земля кружится? Дальше, в специальной теории относительности, выяснилось, что от движения прибора могут происходить и другие эффекты: могут меняться скорость и синхронизация времени, размеры и инертные свойства тел, величины электрического и магнитного поля. Пришлось признать, что физикой являются только собствнная длина и масса, что электрическое и магнитное поле вообще нельзя однозначно разделить, а физично только единое электромагнитное поле. И следующим шагом в понимании, что физика, а что только результат способа наблюдения, становится ОТО. Оказывается, от ускорения прибора возникают и исчезают силы инерции и гравитации. Значит, они тоже не физика! Физика - это только приливные силы гравитации, а падение яблока с дерева - не физика, а всего лишь неинерциальность наблюдателя.

AlexNew писал(а):

Неужели нельзя выделить за что отвечает неоднородность метрики в пространстве а за что отвечает "неооднородность" задания координат в пространстве?

Можно. Это называется тензором кривизны Римана. Напоминаю, тензор - геометрический объект, существующий независимо от систем координат.

Если тензор Римана не равен нулю, то нельзя задать ортогональных координат.

Однако, если тензор Римана не равен нулю, метрика (как геометрическая бескоординатная сущность) всё равно может быть в некотором смысле однородной в пространстве-времени. Это означает, что систему координат можно сдвинуть в каком-то направлении, и запись метрики в этих координатах не изменится. Такие сдвиги называются симметриями пространства-времени, а направления зтих сдвигов - векторами Киллинга. Не всякая метрика обладает такими свойствами. Например, метрика Шварцшильда, описывающая тяготение сферического небесного тела, может быть повёрнута произвольно вокруг этого тела, но неоднородна по высоте.

AlexNew писал(а):

да ладно, из похожести (одинаковости) дуф уравнении никто не делает вывод о том что физика явлении та же, не путают оптику, акустику и КМ,...)

Потому что в оптике, в акустике и в КМ существуют разные способы измерять обсуждаемые физические величины. А здесь способ один и тот же: наблюдать за движением пробного тела.

AlexNew писал(а):

немоглибы вы пояснить подробнее как решается этот пародокс или дать ссылку на статью или форум или автора. Спасибо.

Это не парадокс, это просто сложная задача. Навскидку ссылок не помню, но была обзорная статья Гинзбурга в УФН, в которой ссылки на более ранние обсуждения проблемы. Впрочем, нет, вот:
http://ufn.ru/ru/articles/1995/2/e/
http://ufn.ru/ru/articles/1969/7/f/

AlexNew писал(а):

а повашему есть ли различие?

Да, точно так же, как есть различие между соленоидальным электрическим полем, и электрическим полем вообще.

[Someone]

Пока я собирался писать разъяснения, тут Munin уже, кажется, всё разъяснил. Поэтому дам только ссылку на статью, где есть масса информации по проверке ОТО, включая проверку принципа эквивалентности: http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2006-3/.

[Шимпанзе]

Свежайшая ( буквально сегодня) проверка ОТО
http://www.sciencemag.org/cgi/content/a ... 1/5885/104
http://www.rian.ru/science/20080704/113110926.html

Добавлено спустя 26 минут 33 секунды:

Меня собственно умиляют все эти проверки. Что тут проверять? И так уже давно ясно, что ОТО не теория , а физическая реальность.

[VeiNo]

Шимпанзе
Ну, сударь, вы даете...

Мы наукой занимаемся или присвоением теориям непонятного статуса "физической реальности"?

[Шимпанзе]

VeiNo писал(а):

Шимпанзе
Ну, сударь, вы даете...

Мы наукой занимаемся или присвоением теориям непонятного статуса "физической реальности"?

Поднимите свои очи и посмотрите название темы. «Сущность ОТО» и есть физическая реальность, которую худо- бедно раскрывает ( изучает) младший научный сотрудник в меру своего понимания. ( Доктора и академики технических наук как правило физическую реальность напрочь опровергают)
Между прочим физика Ньютона , хотя и не называется «теорией», физически , если можно так сказать, менее реальна.

[Михаил Дмитриев]

Someone писал(а):

Пока я собирался писать разъяснения, тут Munin уже, кажется, всё разъяснил. Поэтому дам только ссылку на статью, где есть масса информации по проверке ОТО, включая проверку принципа эквивалентности: http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2006-3/.

Там же в главе 2.1 The Einstein equivalence principle написано:
-The principle of equivalence has historically played an important role in the development of gravitation theory...The Einstein equivalence principle is the heart and soul of gravitational theory, for it is possible to argue convincingly that if EEP is valid, then gravitation must be a “curved spacetime” phenomenon, in other words, the effects of gravity must be equivalent to the effects of living in a curved spacetime.

Таким образом, сердце и душа ОТО- принцип эквивалентности. С его разновидностями (слабый и сильный) и надо разбираться. Причем слова "if EEP is valid" означают в переводе "если принцип эквивалентности верен (справедлив)", т.е. выводы о его окончательной и достоверной победе делать, мягко говоря, рановато (или поздновато, учитывая столетний возраст).
Гравитация действительно определяется свойствами пространства- времени.
А вот курвится-ли (искривляется) оно при этом, либо другие эффекты имеют место- тоже вопрос отнюдь не закрытый, хотя многим видеть закрытие этого вопроса (в пользу ОТО, естественно) уж очень хочется.

[Шимпанзе]

Опять двадцать пять. Теорию Эйнштейна проверять не надо – она ( теория) физическая реальность - её терпеливо изучать надо. А вот теория Ньютона подлежит каждой раз проверке, потому как она ( теория Ньютона) справедлива лишь на уровне технических наук.

[Someone]

Михаил Дмитриев писал(а):

Причем слова "if EEP is valid" означают в переводе "если принцип эквивалентности верен (справедлив)", т.е. выводы о его окончательной и достоверной победе делать, мягко говоря, рановато (или поздновато, учитывая столетний возраст).

Вообще, в данном случае "если" подразумевает не сомнение в истинности, а посылку в формулировке импликации: "если ..., то ...".
Но Вы ломитесь в открытую дверь. Ни один нормальный физик не будет считать никакую теорию окончательной, "истиной в последней инстанции". Отношение к ОТО и к принципу эквивалентности именно такое. Никто (я имею в виду нормальных физиков, а не тех, которых Вы себе придумали) не считает их безусловными истинами. Не зря же их проверяют и перепроверяют каждый раз, как только предоставляется возможность сделать это в новых условиях или с большей точностью.

Михаил Дмитриев писал(а):

А вот курвится-ли (искривляется) оно при этом, либо другие эффекты имеют место- тоже вопрос отнюдь не закрытый, хотя многим видеть закрытие этого вопроса (в пользу ОТО, естественно) уж очень хочется.

Я понимаю, что ОТО Вам сильно не нравится, поскольку является конкурентов Ваших собственных измышлений, причём, конкурентом весьма успешным, поскольку не противоречит никаким известным в настоящее время экспериментам и наблюдениям. Но объясните, почему из всех мыслимых "форм" пространства реализоваться должно именно плоское? Основная идея ОТО состоит, собственно говоря, в том, что геометрия пространства-времени определяется распределением и движением материи. Какие у Вас есть основания утверждать, что взаимодействие материи обязательно должно быть таким, чтобы пространство-время получилось плоским?

[Munin]

Someone писал(а):

Пока я собирался писать разъяснения, тут Munin уже, кажется, всё разъяснил. Поэтому дам только ссылку на статью, где есть масса информации по проверке ОТО, включая проверку принципа эквивалентности: http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2006-3/.

Название настораживает. Это здравая статья?

Добавлено спустя 8 минут 49 секунд:

Шимпанзе
Напоминаю, что вы не предоставили ссылки.

Шимпанзе писал(а):

Меня собственно умиляют все эти проверки. Что тут проверять? И так уже давно ясно, что ОТО не теория , а физическая реальность.

Уже выполненные проверки ОТО исключают более простые теории, но не исключают более сложных. По сути, современные проверки ОТО - это поиск отклонений от ОТО, аналогичный поиску "новой физики" на ускорителях.

Шимпанзе писал(а):

А вот теория Ньютона подлежит каждой раз проверке, потому как она ( теория Ньютона) справедлива лишь на уровне технических наук.

Мягко говоря, если ОТО справедлива, то и теория Ньютона справедлива в рамках ньютоновского приближения ОТО, и дополнительных проверок не требует.

[VladTK]

Цитата:

Название настораживает. Это здравая статья?

По крайней мере, авторы и содержание серьезные - никто ОТО "физической реальностью" не объявляет.

Для Someone. Не смогли бы Вы ответить все-таки на вопрос: если мы имеем систему точечных бесспиновых частиц известных масс в ОТО, то будут ли такие частицы двигаться по геодезическим пространства-времени?

[Munin]

VladTK писал(а):

По крайней мере, авторы и содержание серьезные - никто ОТО "физической реальностью" не объявляет.

Это не достаточный критерий серьёзности. Да и не необходимый, если уж о том речь зашла.

[Шимпанзе]

Munin писал(а):

Шимпанзе
Напоминаю, что вы не предоставили ссылки.

Не обещал. Предложил поискать самостоятельно.

[Munin]

Шимпанзе писал(а):

Не обещал.

Однако вы заявили о некоей "современной оценке спора "Пуанкаре ( астрономические часы) - Эйнштейн ( квантовые часы)."" Я понадеялся, что это были не пустые слова. Вы же отказываетесь подтвердить это.

Шимпанзе писал(а):

Предложил поискать самостоятельно.

Вы предлагаете искать именно по такой формулировке?