Физический смысл постоянства скорости света

[aa_dav]

kinoman84 в сообщении #1003950 писал(а):

Нутром чую, что пытаетесь донести доступным языком фундаментальную мысль, но до конца понять не могу.

Неудивительно. Пространство-время Минковского неинтуитивная штука и в двух словах не объяснишь. Я тут просто подчеркнул что в инвариантности некой скорости особого сакрального смысла нет - такое было и у Ньютонизма. И кстати, у Ньютонизма тоже попытка перемещения со скоростью быстрее бесконечнобыстрой может быть реализована только "путешествием" назад во времени, т.е. нарушении принципа причинности. Это тоже легко показать рассуждениями похожими на те что я приводил. Так что ни одно из пресловутых свойств сей "инвариантной скорости" не является для СТО уникальным, это всё было и у Ньютонизма - не складывается с источником и так далее по методичке. Другое дело что она конечна и причину этому надо искать в свойствах пространства-времени Минковского.
Если прямо некогда серьезную литературу читать, а хочется, то попробуйте тут: http://habrahabr.ru/post/169347/ самое последнее что я из более-менее интересного и сравнительно простого видел.

[Yodine]

Неограниченность скорости взаимодействия, бесконечная скорость, предельная конечная скорость, все три вещи разные, не так ли?

[aa_dav]

Yodine в сообщении #1004060 писал(а):

Неограниченность скорости взаимодействия, бесконечная скорость, предельная конечная скорость, все три вещи разные, не так ли?

Конечно.

[Munin]

kinoman84 в сообщении #1003950 писал(а):

Нутром чую, что пытаетесь донести доступным языком фундаментальную мысль, но до конца понять не могу.

Да, а фундаментальная вещь вот какая.

Дело не в том, что скорость света постоянна. Дело даже не в том, что какая-то скорость постоянна. Дело в том, что мы раньше неправильно понимали само явление "двигаться с какой-то скоростью". И надо это понимание исправить.

Ну а подробности - либо формулами, либо рисунками... но в любом случае, придётся головой думать.

[kinoman84]

aa_dav
Спасибо за ссылку!
И попутно сразу пара вопросов. Вот всегда пишут, что в теории тяготения Ньютона сила действует мгновенно на любом расстоянии. А где в теории это оговорено? И второй вопрос - разве гравитация не действует мгновенно на тело, которое в ее поле "залезло"?

-- 15.04.2015, 14:53 --

Munin
Брайан Грин как-то написал, что все тела во вселенной двигаются со скоростью света, просто у большинства тел эта скорость частично отвлекается на перемещение во времени. У света же она целиком направлена на перемещение в пространстве. Это корректная формулировка?

[aa_dav]

kinoman84 в сообщении #1004141 писал(а):

Вот всегда пишут, что в теории тяготения Ньютона сила действует мгновенно на любом расстоянии. А где в теории это оговорено?

Ну как где - формулировку закона тяготения читали?

kinoman84 в сообщении #1004141 писал(а):

Брайан Грин как-то написал, что все тела во вселенной двигаются со скоростью света, просто у большинства тел эта скорость частично отвлекается на перемещение во времени. У света же она целиком направлена на перемещение в пространстве. Это корректная формулировка?

Нет, это некоторая "напальцевость", которая годится только для красоты простоты некоторых формулировок для неподготовленных и начинающих. Есть такая моделька с круговой диаграммой, где проекция вектора на ось $x$ это скорость в пространстве, а проекция на ось $y$ это коэффициент замедления времени. Вращаете единичный вектор от 0 до 90 градусов и получаете корректное соотношение этих величин для материальной точки. Но это очень отдалённо и околобочно. Хотя в полности соответствует тому, что лоренц-фактор это и есть соотношение между гипотенузой и катетами прямоугольного треугольника. Обратите внимание на структуру формулы лоренц-фактора - корень из разницы квадратов - ничего не напоминает, если перенести члены уравнения в сумму квадратов?

[Munin]

kinoman84 в сообщении #1004141 писал(а):

Munin
Брайан Грин как-то написал, что все тела во вселенной двигаются со скоростью света, просто у большинства тел эта скорость частично отвлекается на перемещение во времени. У света же она целиком направлена на перемещение в пространстве. Это корректная формулировка?

Брайан Грин такого идиотизма написать просто не мог. И не надо врать, я как раз хорошо знаю, что именно он по этому поводу писал.

Книга называется "Ткань космоса". Тоже хорошо объясняет СТО, хотя я всё-таки рекомендую Тейлора-Уилера по-прежнему.

kinoman84 в сообщении #1004141 писал(а):

И попутно сразу пара вопросов. Вот всегда пишут, что в теории тяготения Ньютона сила действует мгновенно на любом расстоянии. А где в теории это оговорено? И второй вопрос - разве гравитация не действует мгновенно на тело, которое в ее поле "залезло"?

Гравитация действует мгновенно на тело, но тело не мгновенно действует на гравитацию.

aa_dav в сообщении #1004145 писал(а):

Есть такая моделька с круговой диаграммой, где проекция вектора на ось $x$ это скорость в пространстве, а проекция на ось $y$ это коэффициент замедления времени.

Неправильная, кстати. И у Б. Грина такой нет.

[kinoman84]

Munin

Брайан Грин, "Элегантная вселенная":

Цитата:

Эйнштейн провозгласил, что все объекты во Вселенной всегда движутся в пространстве-времени с одной постоянной скоростью — скоростью света. На первый взгляд, эта идея выглядит странно, — мы привыкли к тому, что объекты обычно движутся со скоростями, которые значительно меньше скорости света. Мы неоднократно подчеркивали, что именно по этой причине релятивистские эффекты столь непривычны в нашей повседневной жизни. Все это правда. Но сейчас мы говорим о суммарной скорости тел во всех четырех измерениях — трех пространственных и одном временном, и скорость тела равна скорости света именно в этом обобщенном смысле.
[...]
Мы также видим, что отсюда немедленно следует факт существования ограничения на скорость тела в пространстве: максимально возможная скорость движения в пространстве будет достигнута, если все движение тела во времени перейдет в движение в пространстве. Это происходит тогда, когда все движение со скоростью света во времени направляется на движение со скоростью света в пространстве. Но если задействована вся скорость движения во времени, получится наибольшая скорость движения в пространстве, которую только может развить любое тело. В нашем примере с автомобилем это соответствует случаю, когда автомобиль движется строго в направлении север-юг. У автомобиля в этом случае не остается скорости на движение в направлении восток-запад. Так и у тела, перемещающегося в пространстве со скоростью света, не остается скорости на движение во времени. Поэтому фотоны никогда не стареют; фотон, который был излучен во время Большого взрыва, имеет тот же самый возраст, который он имел тогда. Ход времени останавливается по достижении скорости света.

[мат-ламер]

kinoman84 в сообщении #1004199 писал(а):

Эйнштейн провозгласил, что все объекты во Вселенной всегда движутся в пространстве-времени с одной постоянной скоростью — скоростью света.

Перед этим может говорилось, что имеется в виду модуль 4-х скорости?
А, извиняюсь, там это дальше говорится.

-- Ср апр 15, 2015 20:48:36 --

kinoman84 в сообщении #1004199 писал(а):

Поэтому фотоны никогда не стареют;

А как насчёт электрона?

[Munin]

Это что, какой-то кривой перевод, что ли? Не может быть. Щас проверю.

Ну не идиот же он. Я же знаю, я его читал.

-- 15.04.2015 20:08:52 --

Да, там действительно есть этот бредовый абзац. Фантастика! Поверить своим глазам не могу!

[svv]

Неплохая задачка по СТО. Предлагается цитата kinoman84 с комментарием: это формулировка марсиан. Вопросы:
$\bullet$ что марсиане называют скоростью движения во времени $V_t$?
$\bullet$ что марсиане называют скоростью движения в пространстве $V_\ell$?

Первая мысль, которая приходит в голову — это соответствующие компоненты 4-скорости. Но нет.

Ответ.
Пусть в некоторой ИСО тело за промежуток времени $dt$ преодолевает расстояние $d\ell$. Тогда
$V_t=\frac{ds}{dt}=c\frac{d\tau}{dt}$ (где $\tau$ — собственное время тела)
$V_\ell=\frac{d\ell}{dt}$
Проверка 1:
$V_t^2+V_\ell^2=\frac{c^2 dt^2-d\ell^2}{dt^2}+\frac{d\ell^2}{dt^2}=c^2$
Проверка 2:
У фотона $V_t=0, V_\ell=c$, как марсиане и говорили.

[Munin]

мат-ламер в сообщении #1004202 писал(а):

А как насчёт электрона?

Это всё просто бред, не обращайте внимания. Весь абзац - бред.

[kinoman84]

Munin
Эх, нельзя доверять популярной литературе, даже от таких гуру как Грин....

[Munin]

Ну, это один абзац бредовый (Б. Грин очень некрасиво и неаккуратно решил "срезать угол"). Остальная книжка ничего (могут встречаться ещё отдельные абзацы...).

Лучше считайте, что всё, что написано в этой главе (про гонщика и пустыню), это отдалённая аналогия. Не прямая.

[kinoman84]

Munin
Теперь понятно откуда берутся трудности понимания сути проблем. В популярной литературе приводятся отдаленные аналогии, они сильно врезаются в память и от них непросто избавиться.

-- 15.04.2015, 22:38 --

Кстати, еще одна мысль никак не дает мне покоя. Однажды я прочитал, что яблоко, которое падало на голову Ньютона, в момент полета находилось в состоянии невесомости, поэтому с точки зрения яблока оно находилось в состоянии полнейшего покоя, а навстречу ему летела вся планета Земля вместе с Ньютоном. Если продолжить аналогию, можно предположить, что и фотоны не летят со скоростью света, а покоятся. Поэтому у меня вопрос - можно ли ответственно заявлять, что фотоны перемещаются в пространстве? И если да, то что заставляет их лететь с такой бешеной скоростью?