Причины и следствия в физике

[Mihaylo]

Ende
Выделено из темы «О электро-гидравлической аналогии»

EUgeneUS в сообщении #1728025 писал(а):

II. Давление\потенциал, разность давлений \ напряжение.

Тут я хотел бы обратить внимание, что в электромагнетизме ток всегда является следствием разности потенциалов (напряжения). В гидродинамике, не уверен, что всегда, но точно наоборот: насос создаёт расход и, как следствие, появляется давление из-за гидравлического сопротивления.

Что касается, аналога индуктивности, то надо сперва переходить на переменные расход/давление и искать гидравлическую нагрузку, которая умеет сдвигать по фазе расход/давление.

[wrest]

Mihaylo в сообщении #1730091 писал(а):

Тут я хотел бы обратить внимание, что в электромагнетизме ток всегда является следствием разности потенциалов

Мне кажется, что так думать о физических законах (в терминах причина-следствие) это логическая ошибка.
Простейший пример тут запись 2-го закона Ньютона. $F=ma$ и $a=F/m$ это один и тот же закон, хотя кажется, что в одном случае сила является следствием ускорения, а в другом наоборот, ускорение является следствием силы.

[Mihaylo]

wrest в сообщении #1730118 писал(а):

в одном случае сила является следствием ускорения

Такого физического явления не существует. Движение всегда начинается вследствие приложения силы. Центробежная сила, про которую вы подумали, это некоторая сила, которая направлена к центру, вызывает соответствующее центростремительное ускорение. Сама сила - это, например, сила реакции верёвки...

Несмотря на асимметрию в причинах и следствиях, аналогия работает, так как всего-то лишь обычный насос следует считать не аналогом источника напряжения, а аналогом источника тока. Но следует всегда помнить, что источник тока - это регулируемый источник напряжения с обратной связью по току. А насос - это обычные четыре ковшика, которые крутятся, никакой внутренней обратной связи.

[EUgeneUS]

Mihaylo в сообщении #1730182 писал(а):

Движение всегда начинается вследствие приложения силы. Центробежная сила, про которую вы подумали, это некоторая сила, которая направлена к центру, вызывает соответствующее центростремительное ускорение. Сама сила - это, например, сила реакции верёвки...

Всё смешалось, люди, кони. (с)

1. Центробежная сила не может быть направлена к центру, она направлена от центра. Это из названия следует. И вообще, Вы зря про неё вспомнили, в контексте данной дискуссии.
2. Физические законы, то есть формулы, связывающие численно различные физические величины, не отражают причинно-следственные связи.
Если мы крутим на веревке грузик, то грузик крутится на веревке по окружности, потому что мы его крутим по окружности и веревка нерастяжима. А центростремительная сила возникает ровно такая, чтобы грузик двигался по окружности. Тоже самое с силой реакции опоры, например: это не опора чего-то там измеряет и прикладывает к телу силу равную его весу. Опора просто запрещает движение тела (причина), а сила возникает ровно такая, чтобы уравновесить силу тяжести (следствие).

Тоже самое с законом Ома $U=IR$. Глядя только на это равенство мы не можем сказать, что является причиной, а что следствием: ток или напряжение.

Вообще говоря, рассуждения о причинах и следствиях в отношение статичных или даже квазистатичных случаев - занятие довольно таки бессмысленное.

[Mihaylo]

Причины и следствия - это очень важное отличие физики от математики, если вы не знали об этом. Вы сейчас чисто эмоционально рассуждаете. Физические законы необратимы, но математически обратимы - это вы до сих пор не знали?

Для вас физические законы - это просто математические формулы, я понял. Запомните, формулировки законов тоже важны. Никогда и никогда вы не услышите такие формулировки: "Ускоренное тело создаёт силу пропорциональное массе и ускорению" или "Перемещенный заряд в проводнике создаёт разность потенциалов пропорциональный току и сопротивлению". Вы увлеклись неправильно написанными формулами и забили на формулировки.

Центробежная сила, которая "бежит от центра" - это тема отдельной лингво-физической дискуссии)))

[realeugene]

Mihaylo в сообщении #1730284 писал(а):

Причины и следствия - это очень важное отличие физики от математики, если вы не знали об этом. Вы сейчас чисто эмоционально рассуждаете. Физические законы необратимы, но математически обратимы - это вы до сих пор не знали?

Вы перепутали физику с философией.

[EUgeneUS]

Mihaylo в сообщении #1730284 писал(а):

... если вы не знали об этом. Вы сейчас чисто эмоционально рассуждаете. ....- это вы до сих пор не знали?
... Для вас физические законы - это просто математические формулы, я понял. Запомните, ...
Вы увлеклись неправильно написанными формулами и забили на формулировки.

Извините, но это Вы несёте эмоционально нагруженную чушь.

Mihaylo в сообщении #1730284 писал(а):

Центробежная сила, которая "бежит от центра" - это тема отдельной лингво-физической дискуссии)))

Это в отдельной теме, пожалуйста.

[Mihaylo]

Перевёрнутая причинно-следственная связь в электрогидравлической аналогии - это известный факт, не надо тут детский сад разводить. Я философию сам не люблю. Учите причинность в физике.

[wrest]

Mihaylo в сообщении #1730182 писал(а):

Центробежная сила, про которую вы подумали,

С чего вы взяли что я про неё подумал? Это не так.

Mihaylo в сообщении #1730182 писал(а):

Движение всегда начинается вследствие приложения силы.

Можете обосновать, в части "вследствие"?

[realeugene]

Mihaylo в сообщении #1730531 писал(а):

Перевёрнутая причинно-следственная связь в электрогидравлической аналогии - это известный факт, не надо тут детский сад разводить. Я философию сам не люблю. Учите причинность в физике.

Вы пишете чепуху. Про причинно-следственные связи можно рассуждать только в термодинамике и других необратимых процессах. Большинство физических законов обратимо и формулируются как взаимные ограничения, накладываемые на возможные состояния или динамику. В том числе таковы электродинамика и гидравлика без диссипации энергии. Закон Джоуля-Ленца как и вязкость необратимы. Но это необратимость только вида движение-тепло, а не напряжение-ток.

[warlock66613]

realeugene в сообщении #1730547 писал(а):

Про причинно-следственные связи можно рассуждать только в термодинамике и других необратимых процессах.

Я в этом не уверен. В смысле я не уверен что просто необратимости достаточно. То есть рассуждать можно (причина раньше во времени, следствие позже), но это очень большая условность. Я думаю, честные причинно-следственные связи возникают на уровне, где есть 1) память о прошлом, 2) агенты с неким подобием свободы воли, которые могут влиять на будущее (или по крайней мере им кажется что они могут), но не могут на прошлое. В общем это довольно далеко и от фундаментального уровня и от простой термодинамики, даже и неравновесной.

[realeugene]

warlock66613 в сообщении #1730549 писал(а):

В смысле я не уверен что просто необратимости достаточно.

Вопрос о том, достаточное ли условие необратимость для причинности, интересен, но всё-таки тут оффтопик. Что необратимость необходимое условие в принципе понятно: без необратимости нет выделенного направления времени.

[Ende]

Mihaylo в сообщении #1730531 писал(а):

Перевёрнутая причинно-следственная связь в электрогидравлической аналогии - это известный факт, не надо тут детский сад разводить. Я философию сам не люблю. Учите причинность в физике.

Mihaylo, спокойнее, пожалуйста. Полагаю, что все Ваши собеседники в этой теме знают физику как минимум не хуже Вас, так что слова про "детский сад" и указания, кому что учить, неуместны.

[EUgeneUS]

realeugene в сообщении #1730550 писал(а):

Что необратимость необходимое условие в принципе понятно: без необратимости нет выделенного направления времени.

Необратимость не является необходимым условием, но скорее всего, является достаточным.

Рассмотрим абсолютно упругий удар двух биллиардных шаров.
Вполне справедливо можно сказать, что скорости шаров сразу после удара есть следствие скоростей шаров сразу до удара и прицельного параметра.
Но процесс не диссипативный и обратимый. Можно и в обратную сторону время запустить (в виде мысленного эксперимента, конечно). Тогда причина и следствие поменяются местами, и всё так же будет выполняться: скорости шаров сразу после удара есть следствие скоростей шаров сразу до удара и прицельного параметра, "до" и "после" тут в "обращенном" времени, конечно.

Мне представляется, что необходимым (но не достаточным) условием является лаг по времени между причиной и следствием.

-- добавлено через 23 минуты --

Mihaylo в сообщении #1730091 писал(а):

Тут я хотел бы обратить внимание, что в электромагнетизме ток всегда является следствием разности потенциалов (напряжения).

Mihaylo в сообщении #1730284 писал(а):

Никогда и никогда вы не услышите такие формулировки: <...> или "Перемещенный заряд в проводнике создаёт разность потенциалов пропорциональный току и сопротивлению".

Генератор Ван-дер-Граафа посылает вам лучи гнева.
Там-то всё настолько медленно происходит, что причина и следствие чётко определяются. И причиной высокого напряжения на сфере генератора Ван-дер-Граафа является именно перенос на неё зарядов. То есть электрический ток.

-- добавлено через 3 минуты --

Mihaylo в сообщении #1730284 писал(а):

Никогда и никогда вы не услышите такие формулировки: "Ускоренное тело создаёт силу пропорциональное массе и ускорению"

Легко.
Простая физическая задача "на оценку". Оцените какую максимальную силу создаст кирпич, прилетевший Вам в лоб.

-- добавлено через 31 минуту --

Mihaylo в сообщении #1730182 писал(а):

Но следует всегда помнить, что источник тока - это регулируемый источник напряжения с обратной связью по току.

Чушь.
Простейший источник тока - это полевой транзистор с p-n-переходом, у которого затвор соединён с истоком. Хоровиц, Хилл, стих 3.06 "Источники тока на ПТ с р-n-переходом".

-- добавлено через 8 минут --

Это всё к тому, что:

EUgeneUS в сообщении #1730185 писал(а):

Вообще говоря, рассуждения о причинах и следствиях в отношение статичных или даже квазистатичных случаев - занятие довольно таки бессмысленное.

Разве, что соглашусь в отношении диссипативных, необратимых явлений, вроде упомянутого выше закона Джоуля-Ленца. Однако, там со следствием всё понятно: выделенное тепло - следствие, а с причинами всё не очень просто:
$P = UI = I^2 R = U^2/R$
И что же является причинами выделившегося тепла? Напряжение и ток? Или может быть "ток и сопротивление"? или может быть "напряжение и сопротивление"? И эти вопросы только в случае постоянного сопротивления.
А если сопротивление зависит от температуры, а у источника сравнимое внутреннее сопротивление всё становится ещё более запутанным.
И как же из этой запутанности выбираться? Да, очень просто: "рассуждения о причинах и следствиях в отношение статичных или даже квазистатичных случаев - занятие довольно таки бессмысленное".

-- добавлено через 17 минут --

Про бессмысленность поговорили, а теперь про вред подобных рассуждений. На личном примере, так сказать.

В средних классах средней во всех отношениях школы меня зверил и скотинил вопрос: "Как обычный конденсатор (коих у папы в кладовке целые залежи) может предвидеть будущее?"
Подоплека этого вопроса:
1. Как и у Mihaylo были иллюзии, что всегда "напряжение - причина, а ток - следствие".
2. Ток на (идеальном) конденсаторе опережает напряжение на $\pi / 4$.
То есть конденсатор как бы предвидит будущее

Выхода из этого затруднения ровно два, и оба описаны выше, но повторю:
1. Применительно к обычному конденсатору причиной следует считать ток, а следствием - напряжение.
2. "рассуждения о причинах и следствиях в отношение статичных или даже квазистатичных случаев - занятие довольно таки бессмысленное"

(Оффтоп)

Вот если бы такие вопросы не зверили и не скотинили в нежном возрасте, то может был бы более добрым и дружелюбным

[realeugene]

warlock66613 в сообщении #1730549 писал(а):

Я думаю, честные причинно-следственные связи возникают на уровне, где есть 1) память о прошлом, 2) агенты с неким подобием свободы воли, которые могут влиять на будущее (или по крайней мере им кажется что они могут), но не могут на прошлое. В общем это довольно далеко и от фундаментального уровня и от простой термодинамики, даже и неравновесной.

Всё-таки можно говорить, что тепло на резисторе выделяется как следствие протекания электрического тока, но электрический ток не является следствием выделения тепла. То есть в данном случае просто несимметрии по времени в виде необратимости достаточно для разделения двух эффектов на причину и следствие.

Или солнечный зайчик является следствием отражения света от зеркала, потому что в обратную сторону солнечные зайчики не бегают.