Из: Вопросы kzv про СТО

[VictorNovak]

zykov в сообщении #1545400 писал(а):

такой СО не существует.

Ох, я бы не стал такими широкими мазками объяснять столь тонкие материи.

realeugene в сообщении #1545398 писал(а):

kzv в сообщении #1545397 писал(а):

Как можно говорить о конечной длине чего-либо, что движется со скоростью света?

О свете - можно.

sergey zhukov в сообщении #1545402 писал(а):

нужно смотреть не на скорость лазерного луча для каждого наблюдателя, а на относительную скорость самих наблюдателей

Возникает вопрос: почему?

Во-первых, вместо "для каждого"
- я бы сказал "для разных" (что, я уверен, и имелось в виду); ибо у разных наблюдателей длина волны света действительно будет разная (эффект Допплера).

Ну а на вопрос я ответил бы так.
Представьте себе антенну; не принимающую, а излучающую - например, радиовышку.
На вышку подаётся переменный ток с частотой, пусть будет, 1 "туда-сюда" в минуту.

Что за "туда-сюда" такой? Гуглите переменный ток: вкратце, электроны в цепи то ускоряют, подавая напряжение, то перестают ускорять, отключая напряжение (в отсутствии напряжения электроны сами останавливаются).

Технологически, насколько я помню, проще иметь 2 источника напряжения, на обоих концах цепи, и гонять электроны имённо "туда-сюда" - подавая напряжение то в одном направлении, то в другом. Иначе электроны будут скапливаться на одном из концов в какой-нибудь батарее, которую ещё и надо будет перезаряжать.

Но суть в том, что при ускорении
- электроны излучают свет.

Какая длина волны у этого света? 1 "туда-сюда" в минуту, умножить на расстояние, которое свет со своей скоростью прошёл за эту минуту (и поделить пополам): за это время электроны испустят ровненькую "синусоиду", пока будут идти "туда", и такую же, пока будут идти "сюда" (т.е., 2 "синусоиды" - потому и делим пополам).

Почему "синусоида" ровненькая? Потому что напряжение подавалось одинаковое, и всё это множество электронов (а все электроны - одинаковые) среагировало на него тоже одинаково: сперва плавно ускорившись до некоторой постоянной скорости (чем выше напряжение - тем выше скорость), а затем также плавно вернувшись в состояние покоя.

Понятно, что длительность подачи напряжения на вышку (и "туда", и "сюда") должна быть одинакова: иначе электроны перестанут излучать, ибо их скорость перестанет меняться; и наши плавные синусоиды будут выходить "в эфир" с паузами.

Ещё пару слов о синусоидах: они не то чтобы какие-то буквальные волны в пространстве-времени, как волны на воде (на которых можно качать корабли).
Скорее, они некоторая разность в характеристиках электромагнитного поля, которую можно представить как такие вот волны.

...А вот почему эти волны в пространстве взаимодействуют с телами не как волны, а как безразмерные (или по крайней мере очень маленькие, не поддающиеся до сих пор измерению) частицы
- это уже вопросы квантовой механики.

Например "проблема измерения".

[sergey zhukov]

VictorNovak
Я бы все же вам посоветовал изучить СТО несколько глубже (если действительно хотите разобраться). Шарики и пружинки и всякие "эффекты" - это хорошо, но это далеко не главное. Вот простой пример, который позволяет немного по другому взглянуть на преобразования Лоренца и увидеть, что они выглядят даже более стройными, чем преобразования Галилея.

Скажем, широко известно, что Максвелл немного исправил уравнения электродинамики. Из экспериментов эта поправка не следовала. Наоборот, из такой поправки следовало наличие того, чего раньше никто не видел - электромагнитные волны. Есть разные догадки, почему он это сделал, но одна из них в том, что с такой поправкой уравнения выглядели более симметричными. Скажем, два последних уравнения Максвелла до поправки выглядели так:

$$\operatorname{rot} \vec{E}=-\frac{\partial \vec{B}}{\partial t}$$

$$\operatorname{rot} \vec{H}=\vec{J}$$

Первое уравнение работало в трансформаторе: изменяющийся в сердечнике магнитный поток $\frac{\partial \vec{B}}{\partial t}$ вызывал вихревое электрическое поле $\operatorname{rot} \vec{E}$, которое действовало на заряды в витках провода и заставляло их двигаться.

Второе уравнение тоже было хорошо известно: вихревое магнитное поле вокруг провода $\operatorname{rot} \vec{H}$ вызывается током в проводе (вектор плотности тока $\vec{J}$).

Если проводов и токов нет и все рассматривается в вакууме ($\vec{J}$=0, $\vec{B}=\vec{H}$), то получалось, что:

$$\operatorname{rot} \vec{E}=-\frac{\partial \vec{H}}{\partial t}$$

$$\operatorname{rot} \vec{H}=0$$

Максвелл решил, что здесь не все правильно. Если изменение магнитного поля вызывало электрическое, то и изменение электрического поля должно вызывать магнитное. Он записал уравнения более симметрично:

$$\operatorname{rot} \vec{E}=-\frac{\partial \vec{H}}{\partial t}$$

$$\operatorname{rot} \vec{H}=\frac{\partial \vec{E}}{\partial t}$$

Мало кого сейчас уже волнует, как Максвелл до этого догадался. Одна из причин - это более высокая симметрия таких уравнений.

С этой точки зрения Эйнштейн сделал практически то же самое, что и Максвелл. Преобразования Галилея до него выглядели так:

$$x^{\prime}=x+ut$$

$$t^{\prime}=t$$

Эйнштейн решил, что здесь не все правильно. Если новая пространственная координата зависит от старых пространственной и временной, то и новая временная координата тоже должна зависеть от старой пространственной и временной. Он записал уравнения даже еще более симметрично, чем Максвелл (если взять подходящие единицы измерения, где $c=1$, а так же отвлечься от $\gamma$):

$$x^{\prime}=x+ut$$

$$t^{\prime}=t+ux$$

Это и есть преобразования Лоренца. Обычно они записываются более громоздко и их симметрия не настолько очевидна, но суть у них именно эта. Как Эйнштейн догадался до этого? Так же, как и Максвелл? Возможно.

[Pphantom]

sergey zhukov в сообщении #1545415 писал(а):

Я бы все же вам посоветовал изучить СТО несколько глубже (если действительно хотите разобраться).

А я сформулирую то же самое в более жесткой форме: VictorNovak, вам по опыту предыдущих тем не возбраняется заниматься самопросвещением в области СТО, но запрещено заниматься просвещением кого-либо другого. Соответственно, в этой теме вам делать нечего.

[VictorNovak]

Pphantom

(Оффтоп)

Что ж, пожалуйста. Но было бы очень мило если бы вы привели здесь хотя бы одно моё ошибочное заявление об СТО. Не важно из каких тем.

-- 07.01.2022, 20:02 --

(Оффтоп)

Я всё же соглашусь, по опыту предыдущих сообщений (в т.ч., например, в переписке), что действительно не являюсь знатоком электродинамики
- тем более квантовой, которую сейчас и изучаю.

Мой пост выше в целом верен (потому его и не удалили), но мог бы быть ещё точнее
- сформулируй я его при более полном (в т.ч. математическом, как это часто бывает в КМ) понимании вопроса.

[Pphantom]

VictorNovak, раз мягкие намеки не помогают - бан на две недели за безграмотность в ПРР и оффтопик.