Физическая сущность релятивистских эффектов

[Render]

По теме, почему размеры уменьшаются, а время идет медленнее на околосветовых скоростях?
Популярного объяснения я не нашел, потому спрошу правильно ли мое понимание.

Рассмотрим атом, который движется на скорости 99% от скорости света. Тогда его электроны могут двигаться на скорости не больше 1% от скорости света. Следовательно, электрон движется медленнее, по меньшей траектории и взаимодействие атомов замедляется. Таким образом движение материи в целом также замедляется(часы будут идти медленнее) и материя уменьшается в размерах.
Как-то так?

[DimaM]

Render в сообщении #1118060 писал(а):

Как-то так?

Написание "следовательно" или "таким образом" между двумя несвязанными утверждениями, увы, не работает.

[provincialka]

Нет. Не так. По-вашему, если на космическом корабле, летящем со скоростью $0,99c$ выстрелить пулей со скоростью $0,2c$, она полетит быстрее света? Посмотрите раздел "Релятивистская механика"
Не надо выдумывать свои модели -- изучайте литературу.

[Render]

Уточню вопрос:
Атом перешел из состояния покоя в состояние движения. Уменьшился ли радиус атома?

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: пока сюда.

[Someone]

Render в сообщении #1118060 писал(а):

По теме, почему размеры уменьшаются, а время идет медленнее на околосветовых скоростях?
Популярного объяснения я не нашел, потому спрошу правильно ли мое понимание.

Собственно, с чего Вы взяли, что там что-то "уменьшается" и "замедляется"? Есть же принцип относительности, который прямо утверждает, что в космическом корабле, который летит по инерции в пустом пространстве и ни с чем не взаимодействует, всё происходит точно так же, как и в покоящемся. Собственно, даже невозможно определить, который из двух кораблей движется, а который покоится.

[Munin]

Render в сообщении #1118060 писал(а):

Популярного объяснения я не нашел, потому спрошу правильно ли мое понимание.

А вы искали?

Вот я искал и нашёл:
Тейлор, Уилер. Физика пространства-времени.

Render в сообщении #1118060 писал(а):

Рассмотрим атом, который движется на скорости 99% от скорости света. Тогда его электроны могут двигаться на скорости не больше 1% от скорости света. Следовательно, электрон движется медленнее, по меньшей траектории и взаимодействие атомов замедляется. Таким образом движение материи в целом также замедляется(часы будут идти медленнее) и материя уменьшается в размерах.
Как-то так?

Очень отдалённо. Настолько, что лучше не показывайте этого никому серьёзному.

Render в сообщении #1118074 писал(а):

Уточню вопрос:
Атом перешел из состояния покоя в состояние движения. Уменьшился ли радиус атома?

Продольный размер уменьшился. Поперечный - не изменился.

Someone
ТС не говорит про переход в другую ИСО. Так что ваше замечание не соответствует вопросу.

[Someone]

(Оффтоп)

Munin в сообщении #1118117 писал(а):

ТС не говорит про переход в другую ИСО. Так что ваше замечание не соответствует вопросу.

Да кто же его знает, что он имеет в виду? И знает ли он сам?

[arbuz]

Render в сообщении #1118060 писал(а):

Рассмотрим атом, который движется на скорости 99% от скорости света. Тогда его электроны могут двигаться на скорости не больше 1% от скорости света.

Сначала попробуем ваше утверждение уточнить.
1. Пусть в нашей системе отсчета атом движется со скоростью $0.99 c$
2. Пусть в системе отсчета атома есть какой-то электрон, двужущияся в том же направлении со скоростью еще $0.99 c$. В этом никаких проблем нет!
3. Но если мы вычислим скорость этого электрона в нашей системе отсчета, то получится вовсе не $1.98 c$, а больше, чем $0.99 c$, но меньше $c$.

Вот это и есть "Физическая сущность релятивистских эффектов". Пока скорости малы, их можно просто складывать. Но при приближении к скорости света результат надо еще "утрамбовывать", чтобы он не выскакивал за пределы $c$.

Утрамбовывать надо в $1 + v_1 v_2/c^2$ раз.

[Munin]

arbuz в сообщении #1118223 писал(а):

3. Но если мы вычислим скорость этого электрона в нашей системе отсчета, то получится вовсе не $1.98 c$, а больше, чем $0.99 c$, но меньше $c$.

Примерно $0{,}99995\,c.$ Вдвое больше девяток, и ещё пятёрка.

Вообще, если складываются две скорости, близкие к скорости света, $u=(1-\alpha)c$ и $v=(1-\beta)c$ (при $\alpha,\beta\ll 1$), то результат сложения можно быстро посчитать как $u\oplus v\approx\Bigl(1-\dfrac{\alpha\beta}{2}\Bigr)c.$

[arbuz]

Munin в сообщении #1118243 писал(а):

Вдвое больше девяток

Я давно заметил, что если две (возможно разные) скорости состоят из одних девяток, то девятки складываются. Минимальный случай .9 и .9 дает .9945

Кстати, если скорость электрона настолько близка к $c$, что он имеет радиус Шварцшильда скажем 10 метров, то что будет с трубой ускорителя радиусом 9 метров?

[arseniiv]

arbuz в сообщении #1118255 писал(а):

что его масса имеет радиус Шварцшильда скажем 10 метров

Масса не растёт.

[Munin]

arbuz в сообщении #1118255 писал(а):

то что будет с трубой ускорителя радиусом 9 метров? :D

Ничего хорошего. Схлопнется.

[arbuz]

Munin в сообщении #1118261 писал(а):

Схлопнется

Схлопнется внутрь сферы вокруг электрона.
Если такой электрон прилетит из космоса, то он тихо, без шума сделает в земле дырку и утащит все из дырки за собой. Жесть...

Если земля до сих пор не похожа на голландский сыр, то либо таких электронов не бывает, либо ...

[Munin]

arbuz в сообщении #1118266 писал(а):

Если такой электрон прилетит из космоса

Для начала, не прилетит.