2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, 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
 
 Re: А почему так называется пространство-время?
Сообщение08.05.2015, 17:05 


06/12/14

617
Cos(x-pi/2) в сообщении #1012464 писал(а):
Пока же Вы мыслите картинками из "Мурзилки", а изучением мат. аппарата пренебрегаете, то будете топтаться на пятачке одних и тех же своих непоняток.

Вообще-то мои непонятки не из области "я не понимаю как устроено пространство-время частью (внутри которого) которого я (моё тело) являюсь", и из области "я не понимаю как визуализировать его в виде компьютерной модели, такой, чтобы её мог пользоваться любой желающий даже без специальной подготовки". Мир данный нам в ощущениях. Вот чтобы модель была похожа на эти самые ощущения пространства (гипотетически - разрабатывай мы вот такой же симулятор как к/ф "13-й этаж" или "Матрица").
Попробую показать на упрощенном примере. Рассмотрим пространство "поверхность планеты Земля" и его представление в форме компьютерной модели.
Собственно принципиально здесь возможно лишь два способа моделирования (проекций):
Изображение
Как оба способа смоделировать в компьютере - нет проблем (в случае с глобусом программы типа "Гугл.Планета Земля"). Мы даже модем добавить третье измерение - высоту (высоту гор и впадины морей), это особо ничего не изменит. Ровно как и не изменит факта что глобус интуитивно всё же лучше отражает существующее положение дел в природе. В общем здесь проблем с моделированием нет (голимый AutoCAD), потому что сам элемент "время" не учувствует в моделировании.
Трудности (в моём понимании) начинаются если мы зададимся вопросом смоделировать пространство-время "поверхность планеты Земля 4,5млр.лет".
Точнее с плоским представлением всю будет понятно - надо нарисовать какое-то кол-во карт с (искусственно) заданным "шагом" времени (тот "шаг" о котором я говорил в посте выше).
Получится что-то вроде вот такой картины для пользователя -
Изображение
- перебирай тебе карты и смотри. Но (заданная разработчиком модели) дискретность (одна карта - другая карта) всё равно останется. Тем самым время не стало органической (природной) частью самого процесса моделирования, а внесено в модель искусственно. Ну и придется признать, что одна нарисованная карты = одновременность изменений (во всем пространстве сразу), что тоже несколько искажает "сцену событий".
А вот в случае с пространством-временем в представлении в форме "глобуса" - уже каждый оборот (пользователем) "шарика" меняет не только "географию" поверхности, но и время где эта "география" существует -
Изображение
Вот в моем понимании в такой модели элемент "время" является составной частью естественного процесса (мира), лучше (точнее) отражает ситуацию которая у нас есть в действительности (тот самый мир данный нам в ощущениях). Здесь уже нет и быть не может никакой одновременности в пространстве, но жертвой за это является то, что часть пространства-времени всегда скрыта от глаз наблюдателя (пользователя модели).
И вот как встроить элемент "время" в модель даже такого примитивного пространства-времени (поверхности планеты) - тут у меня полные непонятки.

 Профиль  
                  
 
 Re: А почему так называется пространство-время?
Сообщение08.05.2015, 20:29 
Заслуженный участник


29/09/14
1144
Kosterik в сообщении #1012511 писал(а):
И вот как встроить элемент "время" в модель даже такого примитивного пространства-времени (поверхности планеты) - тут у меня полные непонятки.

Поверхность Земли моделируется множеством точек. Для любой из этих точек можно ввести три пространственные координаты $x,y,z$ относительно заранее выбранного начала координат (расположенного, например, на поверхности Луны, если хотите, чтобы Земля "выглядела" как на вашем рисунке). Время "встраивается" просто: координаты точки являются функциями $x(t), \, y(t), \,z(t)$ переменной времени $t.$ Эти функции можно рассчитать и изобразить тремя графиками в интересующем интервале времени. Вот и всё. И так же - для каждой интересующей точки, независимо от того, "пользователи" её видят или не видят.

Но, всё это имеет смысл только если поставлена или хотя бы предвидится конкретная физическая задача; скажем, если требуется рассчитать место и время посадки ракеты, отбывающей с Луны на Землю (пусть гипотетически). От постановки задачи зависит всё: выбор системы отсчёта, подходящей системы координат, интересущего участка поверхности, и интервала времени: может быть, не 15 млрд. лет, а всё-таки меньше :).

Если же вообще никакая задача, ни реальная ни учебная, не поставлена, то, значит, занимаемся пустословием. В любом случае нет смысла говорить про "жертвой за это является то, что часть пространства-времени всегда скрыта от глаз наблюдателя (пользователя модели)"; ведь никто не запрещает вам иметь хоть аж десять картинок с точек зрения десяти разных "пользователей" по всему земному шару - тогда ничего ни от кого не будет скрыто.

Чтобы справиться с непонятками, Вам надо прежде всего осознать главный факт: физика - сложная количественная наука; её понятия, включая "пространство-время", "относительность", "поле", "гравитация", адекватно рассматриваются только на специальном, математическом языке. А бытовые образы здесь бессильны; именно это как раз показывает вам ваш собственный опыт и "ощущения".

Говорить о физике, не владея её математическим языком, это примерно то же самое, что спрашивать у композиторов: как сделать симулятор музыки, ничего не зная про ноты, тональности, гаммы, аккорды, такты, доли, ритмы... Или: как сделать симулятор организма, ничего не зная в биологии. Или: как написать/понять компьютерную программу, не зная ничего в программировании и компьютерной технике. Если Вы понимаете, что для каждого дела необходимы специальные знания и свои специальные методы, то примите этот факт также для физики. И срочно садитесь за учебники (либо честно забейте; а обсуждать чьи-либо ощущения и впечатления от к/ф, гугла и "мира, данного нам в ощущениях" - занятие не для раздела Физика в научном форуме).

 Профиль  
                  
 
 Re: А почему так называется пространство-время?
Сообщение08.05.2015, 21:17 


06/12/14

617
Cos(x-pi/2) в сообщении #1012560 писал(а):
Поверхность Земли моделируется множеством точек.

(выделено мной)
Множеством точек-объектов? или множеством точек-событий?
Это я вспоминая вот это мне понятное определение -
Munin в сообщении #1011144 писал(а):
Пространство - это "сцена" для физических объектов.
А пространство-время - это "сцена" для физических событий.

(выделено мной)
С моделирование поверхности Земли в виде множества точек-объектов мне все ясно. А вот с точками-событиями не совсем.
Ну хорошо, с поверхность Земли пусть так, пусть множество точек-объектов. Тогда пространство-время космоса как предложите смоделировать? тоже точками-объектами? (т.е неким "эфиром"? - как кто-то тут раньше упоминал)

Cos(x-pi/2) в сообщении #1012560 писал(а):
Говорить о физике, не владея её математическим языком,...

Вообще-то я уже не о физике говорю (как говорит сама наука о физике о различии пространства и пространства-времени уже вполне ясно изложил Munin и другие), а лишь о том, как наиболее адекватно отобразить пространство-время в виде компьютерной модели (симулятора, вот как в к/ф он показан-нафантазирован).
Модель может быть и просто для развлечения. Хотя вот для меня любое надежное знание - это лишь и только то, которое я могу повторить (пусть и вот так, в виде компьютерной виртуальной конструкции).
Представим что эта модель примитивного "пространства-времени поверхность планеты Земля Х лет" как компьютерная игра, навроде "Цивилизации".
Тогда нам, при создании модели, достаточно заменить "известное исторические знания о прошлом планеты Земля" на генератор случайных чисел, который, строго в соответствии с известными физическими законами, будет сам определять события с объектами на поверхности и в прошлом, и будущем. Т.е каждый поворот модели будет высвечивать новую, ранее не существовавшую картину настоящего.
Т.е у нас будет вот такая картинка для пользователя:
Изображение
Замечу - в этой модели, как один из рядовых вариантов, будет и существовать наше имеемое ныне настоящее (наша действительность), наравне с вариантами где вообще жизнь на Земле не зародилась, или где до сих пор на планете хозяйничают динозавры, или какая-нибудь "планета обезьян" вместо планеты людей :D .
Но, что самое интересное - мы можем снять в этой модели ограничение на будущее, т.е время в модели становится тоже безграничным, ведь в каком-то из вариантов модели будет существовать и то будущее, до которого мы еще не дошли, но дойдем. Будет и вариант "завтра планета Земля разрушится" и будет вариант "планета Земля еще просуществует 5 млрд.лет".
Получается что такая модель и является совершенно полным описанием "пространство-времени поверхности планета Земля", убирается приставка "...Х лет", нет ограничения по времени (в будущее), само время стало органичной неотъемлемой частью этой модели.

Сумбурно мысль изложил, но, извините, как получилось.
Про ваш "математический язык" мне все понятно, просто я попытался (не зная его) найти ему практическое применение в чем-то таком, чем могут пользоваться все люди (даже не знающие математического языка).
(вообще-то, насколько я знаю, эта тема называется "неогеография", вроде даже строят уже подобные модели, предсказывающие будущее. Но это "знания" на уровне слухов, поговаривают что это пока на военное дело в основном рассчитано, закрытые темы, вот и мало информации)

-- 08.05.2015, 21:36 --

Cos(x-pi/2) в сообщении #1012560 писал(а):
Но, всё это имеет смысл только если поставлена или хотя бы предвидится конкретная физическая задача; скажем, если требуется рассчитать место и время посадки ракеты, отбывающей с Луны на Землю (пусть гипотетически). От постановки задачи зависит всё: выбор системы отсчёта, подходящей системы координат, интересущего участка поверхности, и интервала времени: может быть, не 15 млрд. лет, а всё-таки меньше :).

Подмечу - в современном военном деле очень интересна начальная стартовая точка-событие как "запуск Х кол-ва баллистических ракет с боезарядом" и финишная точка-событие как "Y кол-во баллистических ракет доставили боезаряд по назначению", и всё это с учетом средств противодействия успешной доставке и куче других факторов, искусственных и естественных. Вот точки-события между двумя этими событиями и интересны (и даже важны), потому что уже совершенно понятно что однозначного ответа (одного единственного варианта будущего) здесь быть не может в виду многих причин от которых зависит процесс.

 Профиль  
                  
 
 Re: А почему так называется пространство-время?
Сообщение08.05.2015, 22:05 
Заслуженный участник


29/09/14
1144
Kosterik в сообщении #1012571 писал(а):
Множеством точек-объектов? или множеством точек-событий?
Похоже, Вы не владеете даже начальными сведениями о координатах точек в обычной геометрии, о функциях, о графиках... Ну, раз Вы не стремитесь к самообразованию, а только буровите свои "весёлые картинки", не буду вам мешать. Всего хорошего.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 19 ]  На страницу Пред.  1, 2

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, 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