Существует или нет поле гравитации?

[incvezitor]

Кто в лес , кто по дрова

Хочу поинтересоваться. Пусть у нас есть неИСО двигающаяся с ускорением $g$ и в ней находится некто. Может ли этот некто определить находится ли он на Земле, или же движется с ускорением ?

[Munin]

Alex_Ra в сообщении #368934 писал(а):

Уважаемый Munin ! Так ведь вы указали мне что я не разбираюсь в данной ситуации, но не сообщили ничего по поводу вашего высказывания.

Да. Намеренно. Поскольку сообщить что-то по поводу вашего высказывания - примерно означает рассказать вам квантовую теорию поля. Это толстый учебник, знаете ли. Даже в фантастически кратком изложении Фейнмана "для домохозяек" КЭД - странная теория света и вещества - многабукаф.

Я могу сказать, что квант поля есть некоторое решение уравнения Д'Аламбера, а его импульс и энергия - производные этого решения по координате и по времени. В частности, статическое поле отвечает решению, постоянному по времени, так что его производная по времени (сиречь энергия) нуль. Производная же по координате может быть не нуль.

Свободный квант поля есть некоторое решение уравнения Д'Аламбера без источников, и для такого решения (обычно берутся в качестве базисных решений плоские волны) выполняется соотношение массовой поверхности, оно же дисперсионное соотношение, $e^2=\mathbf{p}^2.$ В присутствии источников это соотношение может не выполняться, точнее, для неоднородной части решения не выполняется, а для однородной выполняется.

-- 01.11.2010 21:18:44 --

incvezitor в сообщении #368941 писал(а):

Кто в лес , кто по дрова :D

После вашего сообщения - да.

incvezitor в сообщении #368941 писал(а):

Хочу поинтересоваться. Пусть у нас есть неИСО двигающаяся с ускорением $g$ и в ней находится некто. Может ли этот некто определить находится ли он на Земле, или же движется с ускорением ?

Может. Пусть выглянет в окно и поинтересуется пейзажем.

[BorisM]

Прошу прощения за наивный вопрос.
Взаимодействия передаются частицами. А как сами частицы между собой взаимодействуют?
Могут быть на этот счет какие-то наглядные представления?

[Joker_vD]

BorisM в сообщении #368956 писал(а):

А как сами частицы между собой взаимодействуют?

Фотоны с фотонами вроде бы не взаимодействуют. Но точно не уверен.

[Munin]

BorisM в сообщении #368956 писал(а):

Прошу прощения за наивный вопрос.Взаимодействия передаются частицами. А как сами частицы между собой взаимодействуют?Могут быть на этот счет какие-то наглядные представления?

Хороший вопрос.

Собственно, элементарное взаимодействие между частицами выглядит так: одна частица рождает другую частицу. Или поглощает её. Или распадается на две новые частицы. Или на более чем две. Или две частицы сталкиваются, и порождают одну или несколько итоговых частиц. И тому подобное. Именно эти процессы лежат в основе всех взаимодействий.


Взаимодействия, передающиеся частицами - это производный эффект от таких элементарных актов взаимодействия. Они состоят в том, что одна частица рождает частицу-переносчик, а другая - поглощает её.

Все известные в классической физике фундаментальные взаимодействия укладывались в эту схему. Собственно, и не возникало нужды раскладывать её на более элементарные части. В квантовой физике появились (и в большом разнообразии) такие взаимодействия, которые удачно описывались только через более элементарные представления, как выше. Приводя всю картину явлений к стандартизованному виду, ранее известные взаимодействия тоже представили как эффекты испускания и поглощения.

Прошу прощения у присутствующих здесь разбирающихся людей за упрощённость и наивность изложения.

-- 01.11.2010 23:24:37 --

Joker_vD в сообщении #368971 писал(а):

Фотоны с фотонами вроде бы не взаимодействуют. Но точно не уверен.

Напрямую не взаимодействуют. Во втором порядке появляется рождение пар, в четвёртом (диаграмма "конвертик" или "квадратик") - рассеяние фотона на фотоне. Из-за того, что процесс завязан на массу электрона, его вероятность крайне низка для фотонов, энергия которых существенно меньше массы электрона, и в эксперименте показать его наличие крайне сложно. Но кажется, в последние годы в сверхсильных полях лазерных пучков это приближается к доступному - я не помню, то ли эксперимент успешно проведён, то ли пока предложен.

[whiterussian]

http://www.hep.ucl.ac.uk/~opal/gammagam ... orial.html

[BorisM]

Munin
Спасибо за разъяснения.
Пытаюсь себе это вообразить.
Вертится, например, луна вокруг земли, будто на веревочке. Роль веревочки выполняют потоки частиц -- там порождаются, тут поглощаются. Ох и много их, наверное!
А главное, что они как-то проскальзывают незамеченными.
Ну, разве что школьный опыт с железными опилками, насыпанными на лист бумаги, что-то показывает наглядно -- поднесешь снизу магнит, опилки выстраиваются по таким кривым линиям. По этим кривым частицы и летают? Тогда странно, что не по прямым, было бы ближе...

[Munin]

BorisM в сообщении #369079 писал(а):

Спасибо за разъяснения.Пытаюсь себе это вообразить.

Даже не надо. Чтобы это вообразить, моих объяснений сильно недостаточно. Даже фейнмановских сильно недостаточно. Надо читать всерьёз, с математикой, с квантовой физикой, с пониманием, что такое туннельный эффект, и как он себя ведёт, и так далее.

BorisM в сообщении #369079 писал(а):

Ну, разве что школьный опыт с железными опилками, насыпанными на лист бумаги, что-то показывает наглядно -- поднесешь снизу магнит, опилки выстраиваются по таким кривым линиям. По этим кривым частицы и летают?

Нет, частицы летают по прямым. Впрочем, это нельзя объяснить, потому что в то же самое время они летают по кривым, причём по намного более кривым. Существует несколько математически равнозначных взглядов, физика за ними одна, а перевод на неуклюжий язык наивных (якобы "наглядных" образов) получается разный.

[BorisM]

Munin
Рискну задать совсем уж глупый вопрос -- авось смеяться не станете.
Положим, у меня два магнита, обычные ферритовые кольца, я их из старых динамиков выдернул, пожалел выбрасывать. Они способны взаимодействовать, но покамест не взаимодействуют, далеко друг от друга находятся, в разных концах комнаты, на таком расстоянии едва ли их взаимодействие различимо. Но вот я их сближаю настолько, что взаимодействие возникает, начинается этот самый обмен частицами.
Тут самое интересное -- как они распознают друг друга на расстоянии без всякого сигнала, еще раньше, чем начался обмен частицами. Или этот обмен был и прежде, на любом расстоянии, поэтому никакого специального сигнала не нужно?
В последнем случае выходит что-то удивительное -- все тела во вселенной как бы "видят" друг друга издали, все массы связаны этими ниточками как единое целое. Картина впечатляющая... Или для этих частиц расстояний и скоростей в обычном смысле и не существует, для них все рядом?

[Alex_Ra]

Уважаемый myhand! Может я не очень понимаю, но вроде фотон - это частица, которая имеет массу покоя равную 0 . То есть фотон может существовать только в движении. Как тогда понимать не свободные фотоны?

-- Вт ноя 02, 2010 01:42:36 --

Цитата:

Собственно, элементарное взаимодействие между частицами выглядит так: одна частица рождает другую частицу. Или поглощает её. Или распадается на две новые частицы. Или на более чем две. Или две частицы сталкиваются, и порождают одну или несколько итоговых частиц. И тому подобное. Именно эти процессы лежат в основе всех взаимодействий.

Уважаемый Munin! Вам только надо было бы добавить те энергии , которые необходимы для таких превращений (ну или порядки таких энергий)

[myhand]

Alex_Ra в сообщении #369109 писал(а):

вроде фотон - это частица, которая имеет массу покоя равную 0 . То есть фотон может существовать только в движении. Как тогда понимать не свободные фотоны?

Ну вот так и понимать.

Простая диаграмка с двумя вершинами (излучение частицы-переносчика одним "зарядом" - поглощение другим):

Волнистая линия - это виртуальный фотон. Излучился - поглотился. А в промежутке имеем почти обычный (свободный) фотон.

PS: Кстати "масса покоя" виртуального фотона не обязательно 0. Скорее - совсем наоборот. Для виртуальных частиц не выполняются (надеюсь, это не вызовет у Вас культурный шок) некоторые обычные соотношения для энергии-импульса частицы. Например, $p^2=m^2$ (где $p$ - 4-вектор энергии-импульса, $m$ - масса, "масса покоя").
Вот другие всякие характеристики (спин, поляризация, заряды) - для виртуальных частиц вполне как для реальных (т.е. соответствующих линиям диаграмм, имеющим свободные концы), 4-вектор энергии-импульса нее есть, а вот массу так приписывать - бессмысленно.

[Munin]

Alex_Ra в сообщении #369109 писал(а):

Уважаемый Munin! Вам только надо было бы добавить те энергии , которые необходимы для таких превращений (ну или порядки таких энергий)

Мне надо было бы добавить очень много чего, а не только энергии, но я стремлюсь уложиться в объёмы меньше учебника. Эти энергии для каждого превращения разные. Для испускания и поглощения фотона заряженной частицей (превращения $e\to e\gamma$ и $e\gamma\to e$) нижнего порога по энергии нет. То же для испускания и поглощения гравитона частицей. Для превращения лёгких частиц в тяжёлые частицы, например, для рождения пары $\gamma\gamma\to e^+e^-,$ порогом энергии является масса рождаемых частиц (здесь - две массы электрона). Но если взаимодействие включает в себя два превращения, и рождаемая тяжёлая частица дальше снова поглощается, то это взаимодействие может происходить и при низких энергиях - тогда рождаемая частица не будет свободной, и для неё, как и для фотона, перестаёт действовать соотношение $p^2=m^2.$ Расплатой за это становится малая вероятность такого события, то есть малая сила взаимодействия, или низкая скорость реакции.

[Alex_Ra]

Уважаемый Munin ! Спасибо за краткое разъяснение. И тем не менее очень качественное и информативное. Интересно ,а у таких частиц видимо и закон сохраниния энергии видмо записывается в комплексном виде.? Да?

[Pevun]

Полагаю, что взаимодействие проходит именно через взаимодействие частиц.
Представим себе ряд абсолютно упругих стоек (не теряющих энергию при деформации) на них шары с абсолютно упругим ударом. расстояние между шарами много меньше диаметра шара. Ударим по первому шару, он ударит по следующему, тот по следующему и так далее до бесконечности, или пока не столкнется с материальным телом и передаст ему импульс, направленный в сторону источника удара.
Если пространство состоит из таких шаров и масса дает первоначальные импульсы во все стороны по сфере, то количество импульсов пропорционально массе, а на расстоянии R плотность потока распределяется по площади сферы R $4piR^2$. Отсюда и формула всемирного тяготения.

[myhand]

Pevun в сообщении #369196 писал(а):

Ударим по первому шару, он ударит по следующему, тот по следующему и так далее до бесконечности, или пока не столкнется с материальным телом и передаст ему энергию первого удара, направленную в сторону источника удара.

А почему в сторону источника удара? Каким образом Вы изголились, дабы тут получить притяжение? Механика такого способа не знает.