2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки





Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5  След.
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение21.03.2017, 11:12 
Аватара пользователя


14/11/12
1077
Россия, Нижний Новгород
Munin в сообщении #1201597 писал(а):
Обдумывая, как дать СТО, я подумал...
Начать и закончить надо как-то так:

1) Существует физическое явление называемое собственное время.

2) Физическое явление собственное время проявляется в таких-то экспериментах, таким-то образом, измеряется так-то.

3) В Ньютоновской "картине мира" физическое явление собственное время отсутствует.

4) Совместными усилиями целого ряда учёных в начале 20-го века была разработана теория, в которой физическое явление собственное время присутствует.

5) Математически, собственное время описывается с помощью четырёхмерного пространства событий так-то, зависит от того-то, что находится в согласии с экспериментами описанными в пункте (2). В четырёхмерном пространстве событий трансверсально "собственному времени" существует "собственное пространство", которое отвечает за "длины линеек" таким-то образом. Поэтому физическое явление собственное время и физическое явление собственное пространство есть одно и тоже физическое явление.

 Профиль  
                  
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение21.03.2017, 11:14 
Заслуженный участник


28/12/12
4175
SergeyGubanov в сообщении #1202318 писал(а):
В Ньютоновской "картине мира" физическое явление собственное время отсутствует.

Что бы это значило?

 Профиль  
                  
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение21.03.2017, 11:23 
Аватара пользователя


14/11/12
1077
Россия, Нижний Новгород
DimaM в сообщении #1202319 писал(а):
SergeyGubanov в сообщении #1202318 писал(а):
В Ньютоновской "картине мира" физическое явление собственное время отсутствует.
Что бы это значило?
У Ньютона отсутствует т. н. "парадокс" близнецов. В Ньютоновской картине мира неподвижный и движущийся хронометры в момент следующей встречи друг с другом должны показывать одно и тоже время.

 Профиль  
                  
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение21.03.2017, 11:45 
Заслуженный участник


28/12/12
4175
SergeyGubanov в сообщении #1202320 писал(а):
У Ньютона отсутствует т. н. "парадокс" близнецов. В Ньютоновской картине мира неподвижный и движущийся хронометры в момент следующей встречи друг с другом должны показывать одно и тоже время.

И как из этого следует отсутствие "собственного времени"?

 Профиль  
                  
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение21.03.2017, 12:07 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


26/01/14
1171

(Оффтоп)

DimaM в сообщении #1202323 писал(а):
И как из этого следует отсутствие "собственного времени"?
Видимо, по той же самой "логике", по которой
SergeyGubanov в сообщении #1202318 писал(а):
Существует физическое явление называемое собственное время... В четырёхмерном пространстве событий трансверсально "собственному времени" существует "собственное пространство", которое отвечает за "длины линеек" таким-то образом. Поэтому физическое явление собственное время и физическое явление собственное пространство есть одно и тоже физическое явление.

 Профиль  
                  
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение21.03.2017, 13:52 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/04/09
19378
Уфа
Я не очень понимаю, как можно называть собственное время физическим явлением. Давайте тогда электрон физическим явлением назовём. Или угол.

 Профиль  
                  
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение21.03.2017, 14:12 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
62060
EUgeneUS в сообщении #1202283 писал(а):
Насколько понял, Вы хотите продемонстрировать, что построение СТО также неизбежно, как построение крах коммунизма, людям, отягощенным бытовым сознанием.

Нет. Я же сказал кому: школьникам на спецкурсах и студентам. То есть, заведомо не идиотам.

Зачем вы перевираете мои слова?

EUgeneUS в сообщении #1202283 писал(а):
Вот в принципиальную разницу между светом и звуком и нужно бить. Там табуретка.

Принципиальная разница между светом и звуком будет после.
1. На момент построения преобразований Лоренца: у света есть свойство инвариантной скорости (2-й постулат), у звука нет.
2. После, можно применить преобразования Лоренца к скорости света и к скорости звука, и убедиться, что они преобразуются по-разному.

-- 21.03.2017 14:25:32 --

SergeyGubanov в сообщении #1202318 писал(а):
Начать и закончить надо как-то так:

1) Существует физическое явление называемое собственное время.

Да, это интересная мысль. Вы правы, что упоминать об этом нужно, но в начале или в конце или в середине - не уверен.

SergeyGubanov в сообщении #1202318 писал(а):
В четырёхмерном пространстве событий трансверсально "собственному времени" существует "собственное пространство", которое отвечает за "длины линеек" таким-то образом.

Вот это, кстати, нет. Длины линеек образуются другим способом, более сложным. То, что вы описываете, смахивает на дальнодействие между атомами линеек, а оно не имеет места.

-- 21.03.2017 14:30:06 --

arseniiv в сообщении #1202359 писал(а):
Я не очень понимаю, как можно называть собственное время физическим явлением.

SergeyGubanov, конечно, коряво выразился. Но я примерно понял, о чём он: существуют физические явления, измеряющие собственное время вдоль мировой линии той или иной частицы. И все часы, которыми мы пользуемся, по сути именно таковы.

А за их синхронизацию в мире ничто не "отвечает".

Поэтому часы, движущиеся по-разному, вовсе не обязаны оставаться синхронизированными через какое-то время.

 Профиль  
                  
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение21.03.2017, 15:02 


11/12/16
713
Munin в сообщении #1202376 писал(а):
Зачем вы перевираете мои слова?

Не перевираю. Просто мы несколько по разному понимаем некоторые оценочные суждения: "идиоты", возможно "бытовое сознание". И это нормально, пока разница относится к оценочным суждениям.

Munin в сообщении #1202376 писал(а):
Принципиальная разница между светом и звуком будет после.
1. На момент построения преобразований Лоренца: у света есть свойство инвариантной скорости (2-й постулат), у звука нет.


ИМХО. Очень важно показать, откуда у света взялось свойство инвариантной скорости, и почему оно возникает с неизбежностью. Тогда школьники и студенты не только поймут СТО, но и примут её всем сердцем.

 Профиль  
                  
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение21.03.2017, 15:15 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
62060
EUgeneUS в сообщении #1202402 писал(а):
Очень важно показать, откуда у света взялось свойство инвариантной скорости, и почему оно возникает с неизбежностью.

Да ниоткуда. Это случайное совпадение.

(Надеюсь, вы не предлагаете рассказывать электрослабую теорию со спонтанно частично нарушенной неабелевой калибровочной симметрией...)

 Профиль  
                  
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение21.03.2017, 15:50 


11/12/16
713
Munin в сообщении #1202410 писал(а):
Да ниоткуда.

А иногда пишут, что из опытов Майкельсона-Морли.

Munin в сообщении #1202410 писал(а):
(Надеюсь, вы не предлагаете рассказывать электрослабую теорию со спонтанно частично нарушенной неабелевой калибровочной симметрией...)


Я предлагаю посмотреть на волновое решение уравнений Максвелла и задать вопрос: "Относительно чего ЭМ волна движется со скоростью света?".

 Профиль  
                  
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение21.03.2017, 15:56 
Аватара пользователя


14/11/12
1077
Россия, Нижний Новгород
arseniiv в сообщении #1202359 писал(а):
Я не очень понимаю, как можно называть собственное время физическим явлением. Давайте тогда электрон физическим явлением назовём. Или угол.
Здесь я пользуюсь чрезвычайно упрощеной классификацией всего "физического" на т. н. физические объекты и физические явления. Физические объекты - это такие штуки, у которых есть Гамильтониан. Например, электрон - квант поля Дирака, а у поля Дирака есть Гамильтониан - значит оно физический объект. Время - это точно не физический объект (нет Гамильтониана), значит оно... физическое явление :D

Munin в сообщении #1202376 писал(а):
SergeyGubanov в сообщении #1202318 писал(а):
В четырёхмерном пространстве событий трансверсально "собственному времени" существует "собственное пространство", которое отвечает за "длины линеек" таким-то образом.
Вот это, кстати, нет. Длины линеек образуются другим способом, более сложным. То, что вы описываете, смахивает на дальнодействие между атомами линеек, а оно не имеет места.
Этот "сложный способ" вычисления трёхмерного метрического тензора даёт в точности такой же трёхмерный метрический тензор каким обладает трёхмерное пространственное распределение трансверсальное четырёхскорости наблюдателя.

Подробнее про пространственное распределение, смотрите, например, параграф 4 "Пространственно-временная структура" в книге Сарданашвили Современные методы теории поля. Т.5: Гравитация. - М.: Книжный дом "ЛИБРОКОМ", 2011. - 176 с.

На всякий случай уточню, что пространственное распределение - это такой математический термин (то есть это не я придумал). В четырёхмерном пространстве событий трёхмерное пространственное распределение задаётся тройкой (триадой) векторных полей (удовлетворяющих некоторым условиям). В тривиальном случае пространственное распределение является пространственным слоением - это когда эти три векторных поля являются касательными векторами некоторых трёхмерных гиперповерхностей - слоёв. В общем же случае (неголономном) эти три векторных поля не являются касательными векторами каких-либо (интегральных) гиперповерхностей в четырёхмерном пространстве событий.

То есть, путь от частного к общему здесь такой:

1) В частном случае в четырёхмерном пространстве событий есть трёхмерные пространственные гиперповерхности соответствующие "трёхмерному пространству" некоторой системы наблюдателей (системы отсчёта).

2) У трёхмерных пространственных гиперповерхностей есть три касательных векторных поля.

3) Рассматриваем эти три векторных поля заданных в четырёхмерном пространстве событий.

4) Записываем все "трёхмерные" формулы через эти три векторных поля. В частности записываем черех них трёхмерную метрику.

5) Забываем, что эти три векторных поля являются касательными векторами каких-то там трёхмерных гиперповерхностей.

6) Всё, мы получили общий случай пространственного распределения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение21.03.2017, 20:12 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
62060
EUgeneUS
Послушайте, тема посвящена другому. Для ваших идей и предложений - заведите свою тему. Здесь это не запрещается.

-- 21.03.2017 20:20:58 --

SergeyGubanov в сообщении #1202423 писал(а):
Этот "сложный способ" вычисления трёхмерного метрического тензора даёт в точности такой же трёхмерный метрический тензор каким обладает трёхмерное пространственное распределение трансверсальное четырёхскорости наблюдателя.

Давайте не будем в этом копаться. То, что вы расписываете, в любом случае невозможно дать начинающим (особенно школьникам!) при первом знакомстве со СТО. И не нужно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение22.03.2017, 10:41 


15/11/15
182
Munin в сообщении #1201616 писал(а):
Вообще, надо собирать коллекцию примеров.

Может тогда про гонки, или задать вопрос: Полиция гонится за авто со скоростью ... Услышит ли преследуемый звук сирены?

 Профиль  
                  
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение22.03.2017, 11:16 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/09/13
1263
Munin в сообщении #1202376 писал(а):
Вот это, кстати, нет. Длины линеек образуются другим способом, более сложным. То, что вы описываете, смахивает на дальнодействие между атомами линеек, а оно не имеет места.

Может быть тогда сказать, что линеек нет вообще (а есть только часы)?

 Профиль  
                  
 
 Re: Введение в СТО: заход издалека
Сообщение22.03.2017, 14:07 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
2381
ФТИ им. Иоффе СПб
IMHO, для понимания СТО важно понимать, как изменился бы наш быт, если бы характерные скорости были бы не десятки километров в час, а 100-200 тысяч километров в секунду. Сообразить это из преобразований Лоренца - некоторое усилие над собой. Как была бы устроена метрологическая служба точного времени? Как считали бы возраст, пройденное расстояние и т.п. Что-то такое было в науч-попе у Гамова. Сложный, но забавный вопрос, что бы получалось на фотографии из движущегося с такой скоростью автомобиля. Основное отличие, конечно, было бы не в кинематике, а в динамике, но, боюсь, для школьников релятивистская динамика - это слишком сложно.

Обычно изложение сосредоточено на том, как меняется преобразование из одной системы отсчета в другую, и не очень-то объясняется, что же происходит "на бытовом уровне" (в фиксированной системе отсчета) при больших относительных скоростях.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 63 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5  След.

Модераторы: Модераторы, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group