Некоторые задачи ОТО, СТО.

[Юрий Иванов]

Не для того, чтобы спорить, как факт.
Это было во времена Хрущева. Одна колхозница по поводу «науки» выращивания кукурузы в северных районах сказала – природа науку одолеет.
В моих сообщениях, только то, что есть в природе и от наших умных суждений никак не зависит.

Принцип эквивалентности ОТО подтвердить невозможно (да его и нет). Брагинский выверил одну пару тел платина-алюминий, а вывод распространил на всю таблицу Менделеева.
Из этой таблицы можно составить 10000 пар для сравнения. Значит, Брагинский с выводом немного погорячился. Ни один солидный ученый по одной выборке из 10000 всеобъемлющий вывод не делает. А точность сравнения можно повышать и повышать.

[pensiy]

Аурелиано Буэндиа писал(а):

Всё верно. Я проверял на Maple. Даже придраться не к чему...

Всем доброй ночи. Предлагаю обсудить такую задачу: я сижу в комнате,передо мной висят два тела-заряженное и незаряженное,величина заряда 1 Кл, подвесы тел растянуты с силой 1 Н. Я в ракете, далеко в космосе,передо мной те же тела,подвес незаряженного тела растянут с силой 1 Н. С какой силой растянут подвес заряженного тела?

[Аурелиано Буэндиа]

pensiy писал(а):

Всем доброй ночи. Предлагаю обсудить такую задачу: я сижу в комнате,передо мной висят два тела-заряженное и незаряженное,величина заряда 1 Кл, подвесы тел растянуты с силой 1 Н. Я в ракете, далеко в космосе,передо мной те же тела,подвес незаряженного тела растянут с силой 1 Н. С какой силой растянут подвес заряженного тела?

Я не очень понял условие.
Чем отличается "далеко в космосе" от комнаты?
В задаче не сказано, что тела одинаковые... пусть масса заряженного $m$, а нейтрального $M$. Тогда если есть внешнее электрическое поле, то оно может компенсировать разность сил тяжести и $T=mg+qE=Mg$.

Возможно "далеко в космосе" означает, что гравитация другая. А может ракета ускоряется?
Если второе, то по принципу эквивалентности ясно (при условии что электрическое поле не меняется) что натяжение заряженного тела тоже 1 Н.

Но возможно я неправильно понял ваше условие. Например, мне непонятно есть ли негравитационные и неэлектрические силы.

[pensiy]

Аурелиано Буэндиа писал(а):

Я не очень понял условие.
Чем отличается "далеко в космосе" от комнаты?
В задаче не сказано, что тела одинаковые... пусть масса заряженного $m$, а нейтрального $M$. Тогда если есть внешнее электрическое поле, то оно может компенсировать разность сил тяжести и $T=mg+qE=Mg$.

Возможно "далеко в космосе" означает, что гравитация другая. А может ракета ускоряется?
Если второе, то по принципу эквивалентности ясно (при условии что электрическое поле не меняется) что натяжение заряженного тела тоже 1 Н.


Но возможно я неправильно понял ваше условие. Например, мне непонятно есть ли негравитационные и неэлектрические силы.

Извините. Во-первых,мне кажется,что Вы не очень внимательно прочитали условие,во-вторых,мне хочется немного продлить "интригу". Поэтому, я могу только добавить: 1) "далеко в космосе"- действительно означает отсутствие гравитации, 2) внешних э/м полей нет.
С уважением.

[Аурелиано Буэндиа]

pensiy писал(а):

Во-первых,мне кажется,что Вы не очень внимательно прочитали условие,во-вторых,мне хочется немного продлить "интригу". Поэтому, я могу только добавить: 1) "далеко в космосе"- действительно означает отсутствие гравитации, 2) внешних э/м полей нет. С уважением.

Вы правы я не очень понял условие. Может быть потому что оно не очень четко сформулировано. Хотя я вас понимаю в хорошо сформулированном вопросе уже содержится часть ответа. Скажу что задача мне нравится. Но давайте рассуждать вместе...

если далеко в космосе на нейтральное тело действует сила, то система отсчета движется с ускорением (относительно далеких звезд). Если система отсчета ускоренная, то это эквивалентно наличию гравитационного поля. Сила натяжения по прежнему 1Н поэтому две рассмотренные системы отсчета (в комнате и далеко в космосе) являются эквивалентными (локально). Следовательно сила натяжения другого подвеса тоже 1Н. Что Вы на это скажите?

[pensiy]

Аурелиано Буэндиа писал(а):

Сила натяжения по прежнему 1Н поэтому две рассмотренные системы отсчета (в комнате и далеко в космосе) являются эквивалентными (локально). Следовательно сила натяжения другого подвеса тоже 1Н. Что Вы на это скажите?

Если бы были подвешены только нейтральные тела,то я бы, ни секунды не сомневаясь, согласился. В данном же случае,мне кажется,утверждение эквивалентности требует дополнительных обоснований,т.к. в ракете имеет место (как меня учили) электромагнитный процесс,которого нет на земле. Не мне первому и,думаю,не мне последнему будет видиться тут загвоздка. Я давно слежу за полемикой по этой проблеме,но ни одно из предлагаемых решений её не кажется мне достаточно убедительным. Думаю,что, чем шире будет обсуждение,тем эффективней оно будет. А ответа к задаче я,конечно,не знаю. С уважением.

[Борис Лейкин]

Борис Лейкин писал(а):

Нет, ну, серьёзно.
Что было бы, если бы Галилей в своём опыте по сбрасыванию шаров с башни обнаружил,
что более массивное тело падает быстрее. Можно ли построить теорию объясняющую
такой результат. Придётся менять законы механики что ли?

Из "В мире науки":

Цитата:

Если постоянная тонкой структуры изменяется, то материальные объек­ты должны падать по-разному. В свое время Галилей сформулировал слабый принцип эквивалентности, согласно которому тела в вакууме падают с одинаковой скоростью независимо от того, из чего они состоят. Но изменения должны порождать силу, действующую на все заряженные частицы. Чем больше протонов содержит атом в своем ядре, тем сильнее он будет чувствовать ее. Если выводы, сделанные при анализе результатов наблюдения квазаров, верны, то ускорение свободного падения тел из различных материалов должно отличаться примерно на 1x10-14. Это в 100 раз меньше, чем можно измерить в лаборатории, но достаточно много, чтобы обнаружить различия в таких экспериментах, как STEP (проверка принципа эквивалентности в космосе).

[Аурелиано Буэндиа]

pensiy писал(а):

В данном же случае,мне кажется,утверждение эквивалентности требует дополнительных обоснований,т.к. в ракете имеет место (как меня учили) электромагнитный процесс,которого нет на земле.

А с чего Вы взяли, что на земле нет никакого процесса? Я думаю, что как раз есть.

[pensiy]

Аурелиано Буэндиа писал(а):

pensiy писал(а):

В данном же случае,мне кажется,утверждение эквивалентности требует дополнительных обоснований,т.к. в ракете имеет место (как меня учили) электромагнитный процесс,которого нет на земле.

А с чего Вы взяли, что на земле нет никакого процесса? Я думаю, что как раз есть.

Я имел ввиду излучение. А что имеете ввиду Вы?

[Аурелиано Буэндиа]

pensiy писал(а):

Я имел ввиду излучение. А что имеете ввиду Вы?

Я именно это и имел в виду. Предполагаю, что это излучение в с.о. на земле очень мало, поэтому его очень сложно зафиксировать. Так же сложно зафиксировать излучение одного взятого протона, который движется с ускорением 1g. В силу того что оно очень мало. Тем не менее Вы не сомневаетесь в том, что протон, который движется с ускорением 1g излучает э.-м. волны...

В любом случае, исчерпывающий ответ на этот вопрос может дать только эксперимент.

[Зиновий]

Аурелиано Буэндиа писал(а):

Предполагаю, что это излучение в с.о. на земле очень мало, поэтому его очень сложно зафиксировать.

Надо ли понимать Ваши слова так, что Вы полагаете величину "работа" (излучение есть отдача энергии - работа по определению) зависящей от выбора С.О.?

[Аурелиано Буэндиа]

Зиновий писал(а):

Надо ли понимать Ваши слова так, что Вы полагаете величину "работа" (излучение есть отдача энергии - работа по определению) зависящей от выбора С.О.?

Не знаю. В данной задаче это несущественно.

Цитата:

излучение есть отдача энергии - работа по определению

Думаю, что это определение неуместно по отношению к излучению. Иначе возникает вопрос
что над чем совершает работу? Тело над излучением? По-моему это некорректно.

[pensiy]

Аурелиано Буэндиа писал(а):

pensiy писал(а):

Я имел ввиду излучение. А что имеете ввиду Вы?

Я именно это и имел в виду. Предполагаю, что это излучение в с.о. на земле очень мало, поэтому его очень сложно зафиксировать. Так же сложно зафиксировать излучение одного взятого протона, который движется с ускорением 1g. В силу того что оно очень мало. Тем не менее Вы не сомневаетесь в том, что протон, который движется с ускорением 1g излучает э.-м. волны...

В любом случае, исчерпывающий ответ на этот вопрос может дать только эксперимент.

Совершенно согласен,что за экспериментом последнее слово. Но не могу согласиться,что заряженное тело, висящее ( или лежащее на столе) в моей комнате,излучает,даже слабо. Это статический заряд,вокруг него статическое электрическое поле.Два таких заряда взаимодействуют по з-ну Кулона (это эксперимент). И такому заряду негде взять энергию,чтобы преобразовать её в э-м энергию излучения (как верно замечает Зиновий). А, вот, заряд ускоренный (в инерциальной системе ) может излучать,т.к. работает сила,его ускоряющая.

[Зиновий]

Аурелиано Буэндиа писал(а):

Зиновий писал(а):

излучение есть отдача энергии - работа по определению

Думаю, что это определение неуместно по отношению к излучению. Иначе возникает вопрос
что над чем совершает работу? Тело над излучением? По-моему это некорректно.

"Излучение" - работа по возбуждению волн в окружающем пространстве.
Будучи возбужденными в свободном пространстве, волны переносят энергию.
Вы полагаете этот процесс зависящим от выбора С.О.?

[Аурелиано Буэндиа]

pensiy писал(а):

Совершенно согласен,что за экспериментом последнее слово. Но не могу согласиться,что заряженное тело, висящее ( или лежащее на столе) в моей комнате,излучает,даже слабо. Это статический заряд,вокруг него статическое электрическое поле.Два таких заряда взаимодействуют по з-ну Кулона (это эксперимент). И такому заряду негде взять энергию,чтобы преобразовать её в э-м энергию излучения (как верно замечает Зиновий). А, вот, заряд ускоренный (в инерциальной системе ) может излучать,т.к. работает сила,его ускоряющая.

Возможно я не очень точно (а возможно и ошибочно) выразился: излучение на земле должно быть в с.о. свободно падающей рядом с вашим заряженным телом (которое лежит на столе). для такой падающей системы отсчета тело на столе движется с ускорением и излучает. Поэтому никакого "нарушения" нет. А в системе связанной с комнататой излучения скорей всего нет. С этим я согласен. А вы согласны с таким решением?