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 1, 2  След.
 
 ТО: Фотоны летящие в разные стороны
Сообщение13.06.2008, 14:55 


13/06/08
1
Возможно тему не там где надо создал, извините, если что.

Я плохо разбираюсь в СТО, просто потому что уже с первых строк не могу понять абсурдных утверждений типа "скорость света с - максимальная возможная скорость". В голове сразу возникает такой контр-пример. Вот если два фотона летят в противоположные стороны, то скорость каждого из них относительно другого должна быть 2c. Ну, то есть, мне так кажется, потому что я использую для этого простой закон сложения скоростей. Объясните, пожалуйста, этот момент - почему скорость между ними не будет равна 2с?

Я понимаю, что скорее всего такой вопрос уже многократно задавался, но я что-то не смог найти на него вразумительного ответа. Во всех книгах по СТО, которые мне попадались, после заявления что с - максимальная скорость, сразу начинали делать из этого психоделические выводы, не объяснив толком как и почему. Все знакомые (не-физики, нормальных физиков нет среди знакомых) говорят что-то типа "по релятивистким законам", или "пространство искажается" без дальнейших разъяснений. Я и сам понимаю что если в любую релятивисткую формулу подставить в качестве скорости 2с - там вечно под корнем окажется это выражение (1 - (v/c)^2) которое станет отрицательном - и вроде как вывод такой что "ну, вот, не получается, больше скорости света нельзя". Но фотоны-то летят! Один за секунду проходит 300 тысяч километров и второй столько же. Значит за секунду проходят 600 тысяч, т.е скорость 2c.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение13.06.2008, 16:32 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/12/07
762
Скорость роста пройденного пути всех машин Земли, по грубому прикиду одного въедливого человека, превышает скорость света, о чём он неоднократно сообщал на различных форумах, как о нарушении второго постулата и неверности ТО, на что часто получал ответ народной пословицей не включённой в детскую литературу.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение14.06.2008, 22:26 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
jasen писал(а):
Ну, то есть, мне так кажется, потому что я использую для этого простой закон сложения скоростей. Объясните, пожалуйста, этот момент - почему скорость между ними не будет равна 2с?

Потому что надо использовать сложный закон сложения скоростей :-)

jasen писал(а):
Во всех книгах по СТО, которые мне попадались, после заявления что с - максимальная скорость, сразу начинали делать из этого психоделические выводы, не объяснив толком как и почему.

Попытайтесь сосредоточиться на том, что эти выводы делаются не из заявления, что c - максимальная скорость, а из заявления, что c - постоянная скорость, инвариантная при переходе в другую систему отсчёта. Возможно, после этого вам станет легче понять главный вывод из этого заявления - вывод преобразований Лоренца.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение15.06.2008, 16:12 


15/06/08
25
Россия, Барнаул
Всё дело во взаимосвязи пространства и времени.
При переходе в другую систему отсчёта ход времени изменяется. поэтому 2с уже не 2с, а снова с :)
И закон сложения скоростей в СТО это учитывает.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение15.06.2008, 18:05 


24/11/07
97
Москва
XTR писал(а):
Всё дело во взаимосвязи пространства и времени.
При переходе в другую систему отсчёта ход времени изменяется. поэтому 2с уже не 2с, а снова с :)
И закон сложения скоростей в СТО это учитывает.

При переходе в систему отсчета фотона ход времени останавливается, а что происходит с пространством я даже и не представляю. Поэтому никак нельзя переходить в систему отсчета фотонов, о которых идет речь в первом топике. Зато можно перейти в систему отсчета космического корабля или космической частицы с ненулевой массой покоя, которые движутся со скоростью как угодно близкой к скорости света, но все-таки меньше ее.

 Профиль  
                  
 
 Re: ТО: Фотоны летящие в разные стороны
Сообщение15.06.2008, 22:56 


19/04/08

33
Москва
jasen писал(а):

Цитата:
Вот если два фотона летят в противоположные стороны, то скорость каждого из них относительно другого должна быть 2c. Ну, то есть, мне так кажется, потому что я использую для этого простой закон сложения скоростей. Объясните, пожалуйста, этот момент - почему скорость между ними не будет равна 2с?


Ответ очень прост. Для того, чтобы определить скорость чего-то нужна система отсчета, которая состоит из реальных или мысленных тел. И начало отсчета в это системе отсчета неподвижно. Но свет не может быть неподвижным нив какой системе отсче6та. Нет таких систем отсчета, в начале которой был бы фотон. Потому что он есть кинетон и в неподвижном состоянии относительно любого массового (массона) объекта быть не может. Потому измерить в несуществующей системе отсчета скорость чего бы то ни было, в том числе и фотона невозможно.

Добавлено спустя 44 минуты 44 секунды:

СТО и квантовая механика - близнецы-братья.

Поясню еще дополнительно.
Рассмотрим пушку, которая стреляет ядрами. Скорость ядра относительно пушки не зависит от того, стоит ли она на берегу или на корабле. Или даже на космической ракете. Если мы с пушкой свяжем систему отсчета, то получаем, что в этом случае имеет место закон независимости скорости движения частицы (а ядро есть, естественно, частица) относительно источника от движения самого источника. Но, естественно, скорость частицы в системе отсчета, не связанной с источником, зависит уже от движения источника. Скорость ядра пушки, установленной на корабле, относительно другого корабля или земли зависит от движения корабля, на котором стоит пушка.

А теперь рассмотрим другой механический агент. Волну. С какой бы скоростью ни двигалась подводная лодка, скорость движения акустической волны одна и та же на неподвижном относительно воды эхолоте или сонаре. Но вот если сонар или эхолот начнет двигаться, то скорость звуковых волн будет уже меняться. Если мы с эхолотом, т.е. приемником, свяжем систему отсчета, то в волновой среде скорость зависит от движения приемника, но не от источника.
Итак, для волн имеем, что скорость волны не зависит от движения источника.

Итак, повторим. Для частиц скорость их относительно источника не зависит от движения самого источника. Для волн скорость волн по отшению к приемнику не зависит от движения источника.
Свет есть волна, и, следовательно, все фотоны имеют одну и ту же скорость вне зависимости от движения источника света.
Но свет есть и частица. Потому скорость фотонов не зависит от движения самой системы отсчета, т.е. от движения приемника.
Фотон есть дуальный объект. Существует дуализм волна-частица для фотонов. Именно потому скорость фотона не зависит ни от движения системы отсчета, т.е. от движения приемника, ни от движения источника. Такова вот природа света. Между прочим, этот дуализм лежит в основе квантовой механики. Мы видим, что квантовая механика и релятивистская механика (СТО) внутренне связаны. Если вы отвергаете СТО, то этим самым вы должны отвергнуть и принципы квантовой механики, а вместе с этим и всю микромеханику и микрофизику.
Таков вот прикол для противников СТО.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение15.06.2008, 23:33 
Аватара пользователя


05/06/08
413
vladyur писал(а):
Между прочим, этот дуализм лежит в основе квантовой механики

по-моему, это не совсем верное утверждение. Дуализм - это трактовка, но не более, ни к одному постулату КМ его не подошьешь.
Кроме того, мне кажется, все-таки стоит различать классическую квантовую механику (с уравнением Шредингера) и релятивистскую (с уравнением Дирака)...
Так что пока непонятно вот это:
vladyur писал(а):
Мы видим, что квантовая механика и релятивистская механика (СТО) внутренне связаны.

утверждение...

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение15.06.2008, 23:43 


25/07/05
88
jasen писал(а):
Я плохо разбираюсь в СТО, просто потому что уже с первых строк не могу понять абсурдных утверждений типа "скорость света с - максимальная возможная скорость". В голове сразу возникает такой контр-пример. Вот если два фотона летят в противоположные стороны, то скорость каждого из них относительно другого должна быть 2c. Ну, то есть, мне так кажется, потому что я использую для этого простой закон сложения скоростей. Объясните, пожалуйста, этот момент - почему скорость между ними не будет равна 2с?

К ответу munin-а добавлю еще следующее:

Относително любой инерциальной системы отчета в которой фотоны летят в противоположные стороны, расстояние между ними увеличивается каждую секунду на 2 x 300'000=600'000 км, что и соответствует интуиции --- СТО не отменяет арифметику!!!

Таким образом: можно сказать что растояние между ними увеличивается со скоростью 2c, но нельзя сказать что их относительная скорость равна 2c. Не имеет смысла рассмтривать скорость чего-либо по отношению к фотону, так как с фотоном нельзя связывать системы отсчета.

Саша

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение16.06.2008, 11:28 


07/06/08
11
S-pb
Скорость есть функция частоты с которой происходит изменение информационной картины, если частота ноль, то значит нет и движения (изменения информации), правда на мой взгляд, есть всегда ее обновление с определенной частотой, и если в математике 2+2=4, то для частоты 2+2=2, но никак не 4, или при сложении двух разных частот, максимальная всегда останется неизменной.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение16.06.2008, 20:56 


19/04/08

33
Москва
homounsapiens писал(а):
vladyur писал(а):
Между прочим, этот дуализм лежит в основе квантовой механики

по-моему, это не совсем верное утверждение. Дуализм - это трактовка, но не более, ни к одному постулату КМ его не подошьешь.
Кроме того, мне кажется, все-таки стоит различать классическую квантовую механику (с уравнением Шредингера) и релятивистскую (с уравнением Дирака)...
Так что пока непонятно вот это:
vladyur писал(а):
Мы видим, что квантовая механика и релятивистская механика (СТО) внутренне связаны.

утверждение...


Вот здесь http://yur.ru/science/mechanics/Plank.mht находится доказательство закона Планка и релятивистской энергетической функции массовых тел из дуализма волна-частица для света.
Читать только IE>5, формат веб-архив

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение17.06.2008, 16:56 
Заблокирован


17/06/08

7
Калининград
Странная задача со странными коментариями.
Странность 1:
Цитата:
если два фотона летят в противоположные стороны, то скорость каждого из них относительно другого должна быть 2c.

Это утверждение прямо противоречит второму постулату:
А Эйнштейн (Собрание научных трудов, Наука, 1965, «К электродинамике движущихся тел», стр. 10):
«2. Каждый луч света движется в «покоящейся» системе координат с определенной скоростью V, не зависимо от того, испускается ли этот луч покоящимся или движущимся телом».
Из постулата непосредственно следует несуществование систем отсчета, связываемых с фотоном. Фотон не локализуем. Утверждение о "скорости фотона" лишено физического смысла. Физический смысл имеют отношения между событиями поглощения фотонов, множество которых мы считаем причинно связанными, например, в опыте Физо.

 Профиль  
                  
 
 Простейшее и бесспорное доказательство СТО
Сообщение21.06.2008, 04:00 


19/04/08

33
Москва
Как трудно дается простота. Вот самое простое, самое элементарное доказательство СТО, найти которое потребовалось более ста лет.
Рассмотрим фотон. Естственно вне гравитационных полей и в инерциальной системе отсчета. Возможны два варианта
1. Это "мой" фотон, т.е. испущен наблюдателем. Источник неподвижен в системе отсчета. Но фотон есть частица, потому от скорости движения самой системы отсчета его скорость в этой системе отсчета не зависит. Она постоянна. Обозначим ее с1.
2. Это "чужой фотон. Испущен некоторым подвижным источником. Но фотон есть волна. Скорость волн постоянна и не зависит от движения источника в фиксированной системе отсчета. Пусть это скорость с2.
Но!. Согласно принципам квантовой механики фотоны принципиально неразличимы. Определить кем испущен фотон - наблюдателем или иным лицом невозможно. Квантовая механика (!!!). Система "свой-чужой" не работает..
Отсюда следует, что с1=с2=с.
Итак, два основания СТО: дуализм и неразличимость фотонов. Но это и есть принципы квантовой механики. Таким образом наиболее надежное доказательство СТО дает квантовая механика.
Это доказательство. мне кажется, просто невозможно оспорить. Оспоривать неверующим уже надо квантовую механику

 Профиль  
                  
 
 Re: Простейшее и бесспорное доказательство СТО
Сообщение21.06.2008, 04:57 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
vladyur писал(а):
Но фотон есть частица, потому от скорости движения самой системы отсчета его скорость в этой системе отсчета не зависит. Она постоянна.

Ошибка в логике. Нет такого "потому". Для множества частиц (например, электронов) скорость в системе излучателя не постоянна.

vladyur писал(а):
Но фотон есть волна. Скорость волн постоянна и не зависит от движения источника в фиксированной системе отсчета.

Снова ошибка в логике. Скорость волн от движения источника не зависит, но зато может зависеть от других факторов. Например, скорость звуковых волн в среде зависит от (местной) скорости среды.

Остальное - просто винигрет, сплошь состоящий из ошибок, их следствий, и не относящихся к делу фактов. Разбирать незачем.

 Профиль  
                  
 
 Re: Простейшее и бесспорное доказательство СТО
Сообщение21.06.2008, 21:43 


25/03/08
214
Самара
Munin писал(а):
vladyur писал(а):
Но фотон есть волна. Скорость волн постоянна и не зависит от движения источника в фиксированной системе отсчета.

Снова ошибка в логике. Скорость волн от движения источника не зависит, но зато может зависеть от других факторов. Например, скорость звуковых волн в среде зависит от (местной) скорости среды.

Остальное - просто винигрет, сплошь состоящий из ошибок, их следствий, и не относящихся к делу фактов. Разбирать незачем.

Фотон действительно не волна. Фотон это квант излучения и не является ни волной, ни частицей. А вот скорость фотона по принципу "свой"-"чужой" это действительно оригинально.

 Профиль  
                  
 
 Re: Простейшее и бесспорное доказательство СТО
Сообщение22.06.2008, 01:14 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Tiger-OZ писал(а):
Фотон действительно не волна.

Не надо передёргивать, я такого не писал.

Tiger-OZ писал(а):
Фотон это квант излучения и не является ни волной, ни частицей.

Фотон - это квант поля, и является и волной (волновой функции), и частицей (квантованной).

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 27 ]  На страницу 1, 2  След.

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