Скорость света в классической механике

[Gepidium]

wrest в сообщении #1736275 писал(а):

что мог знать/предполагать Ньютон, почему гравитация распространяется не мгновенно?

Если исходить из того, что было известно Ньютону...
Допустим, я - Ньютон. Я предполагаю, что у гравитации есть задержка во времени (как у летящих корпускул света). Тогда я столкнулась бы с некоторой проблемой. Сейчас я буду фантазировать, возможно, ненаучно.
Если бы гравитация распространялась с конечной скоростью (например, со скоростью света), то Земля притягивалась бы не к тому месту, где Солнце находится сейчас, а к тому месту, где оно было 8 минут назад. Из-за этого вектор силы притяжения немного смещался бы вперед по ходу движения Земли. Возникла бы боковая сила, которая непрерывно разгоняла бы планету. В результате Земля по спирали улетела бы от Солнца за несколько тысяч (сотен?, десятков?) лет.
Но поскольку Солнечная система стабильна миллиарды лет, то я (в качестве Ньютона) математически вижу, что задержки в гравитации нет.
Так?

[Geen]

Gepidium в сообщении #1736276 писал(а):

гравитации есть задержка во времени (как у летящих корпускул света)

Откуда взялось это "как"? Гравтиция это взаимодействие, а корпускулы это материя.

-- добавлено через 3 минуты --

Gepidium в сообщении #1736276 писал(а):

Но поскольку Солнечная система стабильна миллиарды лет

А это откуда взялось?

[zykov]

Gepidium в сообщении #1736238 писал(а):

Почему же математический аппарат его механики строился на допущении о мгновенной передаче взаимодействий,

А какая тут связь?
Вот волны на воде тоже идут с конечной скоростью (или звуковые волны).
Что, из-за этого механику как-то менять надо?

[ozheredov]

Geen в сообщении #1736278 писал(а):

А это откуда взялось?

Из книг по богословию, которые Ньютон стопудово читал. Тут всё очевидно. Но на доказательство вот этого

Gepidium в сообщении #1736276 писал(а):

Земля притягивалась бы не к тому месту, где Солнце находится сейчас, а к тому месту, где оно было 8 минут назад. Из-за этого вектор силы притяжения немного смещался бы вперед по ходу движения Земли. Возникла бы боковая сила, которая непрерывно разгоняла бы планету.

я б с удовольствием взглянул.

[Mikhail_K]

Gepidium в сообщении #1736276 писал(а):

Если бы гравитация распространялась с конечной скоростью (например, со скоростью света), то Земля притягивалась бы не к тому месту, где Солнце находится сейчас, а к тому месту, где оно было 8 минут назад. Из-за этого вектор силы притяжения немного смещался бы вперед по ходу движения Земли. Возникла бы боковая сила, которая непрерывно разгоняла бы планету. В результате Земля по спирали улетела бы от Солнца за несколько тысяч (сотен?, десятков?) лет.
Но поскольку Солнечная система стабильна миллиарды лет, то я (в качестве Ньютона) математически вижу, что задержки в гравитации нет.

Как раз такие рассуждения были у Лапласа.

Понятно, что в теории относительности само понятие "распространение гравитации" другое - это не просто передача во все стороны информации, "к какой точке притягиваться", а нечто значительно более сложное. Но у Лапласа, а тем более уж у Ньютона не было предпосылок откуда-то об этом догадаться.

[wrest]

Gepidium в сообщении #1736276 писал(а):

Сейчас я буду фантазировать, возможно, ненаучно.
Если бы гравитация распространялась с конечной скоростью (например, со скоростью света), то Земля притягивалась бы не к тому месту, где Солнце находится сейчас, а к тому месту, где оно было 8 минут назад. Из-за этого вектор силы притяжения немного смещался бы вперед по ходу движения Земли. Возникла бы боковая сила, которая непрерывно разгоняла бы планету. В результате Земля по спирали улетела бы от Солнца за несколько тысяч (сотен?, десятков?) лет.

Ну, так уж получилось, что Земля притягивается туда, где Солнце "сейчас", а не туда где оно "было" 8 минут назад.

Есть ещё такое соображение. Вот допустим едете вы в поезде и крутите на пальце резинку с шариком. Но от того, что поезд двигается, если он делает это равномерно-прямолинейно, на движении шарика вокруг пальца это не сказывается. Хотя скорость взаимодействия пальца и шарика конечна и равна скорости звука в резинке. В вашем рассуждении (в роли Ньютона) не хватает ещё кое-чего.

[manul91]

Gepidium в сообщении #1736276 писал(а):

Если бы гравитация распространялась с конечной скоростью (например, со скоростью света), то Земля притягивалась бы не к тому месту, где Солнце находится сейчас, а к тому месту, где оно было 8 минут назад. Из-за этого вектор силы притяжения немного смещался бы вперед по ходу движения Земли. Возникла бы боковая сила, которая непрерывно разгоняла бы планету. В результате Земля по спирали улетела бы от Солнца за несколько тысяч (сотен?, десятков?) лет.

Это полностью неверное рассуждение в классике.
С какой-то конечной скорости распространялась бы волна гравитации (типа электромагнитной) - т.е. переменное гравитационное поле.
Гравитационный колодец, в котором Земля вращается (и притягивается) - это установившееся статичное поле вокруг Солнца - наподобие статичного электрического поля.
Скорость распространения гравитационной волны здесь непричем - Земля "чувствует" только градиент постоянного поля в чей центр находится Солнце - и этот градиент конечно, направлен именно там где находится солнце "сейчас". Никакого "запаздывания" здесь ожидать не приходится. Поле-то постоянное.

[Dedekind]

EUgeneUS in post #1736263 писал(а):

Если свет - корпускулы, как считал Ньютон, то они могут испускаться с некой фиксированной скоростью относительно излучателя.

Но тогда же их скорость не будет инвариантна в ИСО приемников. Ну или я не совсем понял, о чем вы.

[DimaM]

Dedekind в сообщении #1736310 писал(а):

Но тогда же их скорость не будет инвариантна в ИСО приемников. Ну или я не совсем понял, о чем вы.

Согласно Галилею, скорость света как корпускул относительно приемника определяется относительной скоростью источника и приемника. В этом случае нет смысла разделять движение источника и приемника.
Такая баллистическая гипотеза дает интересные эффекты при наблюдении двойных звезд, которые не согласуются с наблюдениями.

[Dedekind]

DimaM in post #1736312 писал(а):

Согласно Галилею, скорость света как корпускул относительно приемника определяется относительной скоростью источника и приемника. В этом случае нет смысла разделять движение источника и приемника.

Это понятно. Я как раз про то, что в такой ситуации нет ИСО-инвариантности. Но так же и ситуация, когда скорость света не зависит от скорости источника, тоже не гарантирует ИСО-инвариантности. Как, например, происходит со скоростью звука.
Тогда как независимость скорости света от скорости приемника относительно "среды" (если бы она существовала) как раз гарантирует ИСО-инвариантность. Если я правильно понимаю, конечно.

[EUgeneUS]

Dedekind в сообщении #1736314 писал(а):

Но так же и ситуация, когда скорость света не зависит от скорости источника, тоже не гарантирует ИСО-инвариантности. Как, например, происходит со скоростью звука.

Какая-то странная дискуссия возникла на совершенно ровном месте.

Есть три утверждения:

1. Скорость света - инвариант, то есть не зависит от ИСО.
2. Скорость света - не зависит от скорости приёмника.
3. Скорость света - не зависит от скорости излучателя.

Первое утверждение означает, что скорость света одинакова в любой ИСО. И приёмника, и излучателя, и Земли, и Альдебарана, и ультрарелятивистского протона в джете блазара....

Смысл второго утверждения, если читать буквально: скорость света одинакова в любой ИСО, кроме ИСО излучателя. Потому что любое тело отсчета, кроме самого излучателя, может оказаться\быть приемником.
Впрочем, из этого следует, что и в ИСО излучателя скорость света будет такой же, как и во всех остальных ИСО. Для доказательства этого достаточно выбрать ИСО', которая покоится относительно ИСО излучателя, но не совпадает с ней.

Итак, первое и второе утверждение - эквивалентны, но эту эквивалентность, вообще говоря, нужно доказывать.

Третье утверждение следует из любого из первых двух, обратно - не верно.

Моя фраза:

EUgeneUS в сообщении #1736258 писал(а):

2. Скорость света не зависит от ИСО, или что тоже самое - скорость света на зависит от скорости приемника и излучателя.

Это утверждение верное и корректное.
Но с точки зрения формальной логики слова "и излучателя" могут быть исключены. Это дополнительное, и логически не нужное уточнение. Было добавлено исключительно, чтобы подчеркнуть, что скорость света от скорости источника тоже не зависит.

[Dedekind]

EUgeneUS in post #1736316 писал(а):

Но с точки зрения формальной логики слова "и излучателя" могут быть исключены. Это дополнительное, и логически не нужное уточнение.

Да, спасибо за пояснения, я это и имел в виду. Не в качестве придирки, конечно, просто чтобы убедиться, что я правильно понимаю.

[warlock66613]

EUgeneUS в сообщении #1736316 писал(а):

Это утверждение верное и корректное.

А по-моему нет. Независимость от скорости излучателя и приёмника -- это факт в одной (любой) ИСО. Независимость от ИСО -- это факт связи между ИСО. Они не могут быть эквивалентными.

[Dedekind]

Gepidium in post #1736322 писал(а):

А все-таки интересно, мог ли Ньютон, который вплотную подошел к описанию светоносной среды (эфира), при его уровне знаний догадаться о том, что скорость света не зависит от скорости приемника и излучателя?

Так для этого либо прямые эксперименты нужны (а их во времена Ньютона нельзя было провести с нужной точностью), либо уравнения Максвелла (из которых можно вывести преобразования Лоренца, и соответственно, инвариантность скорости света). Вы хотели бы, чтобы Ньютон еще и уравнения Максвелла вывел? Пожалейте человека, он и так сделал достаточно:)

[Ende]

Выделена тема «Рассуждения Feliks65 о СТО»