дефект гравитационной и инерциальной массы

[DimaM]

piksel в сообщении #1589989 писал(а):

Американский физик Толмен совместно с выходцем из России Подольским и жившим некоторое время в Петербурге Эренфестом пришли к выводу, что к таким частицам относятся фотоны, чья гравитационная масса по их расчетам оказалась в два раза больше гравитационной массы материальной частицы с эквивалентной им энергии. Однако экспериментально это не подтверждено, хотя косвенным свидетельством этого может быть удвоенное отклонение света в центральном гравитационном поле по сравнению с ньютоновской теорией.

Удвоенное отклонение дает ОТО, в которой как раз постулирован принцип эквивалентности. Так что свидетельством это быть определенно не может.

[sergey011235]

извиняюсь за длительное отсутствие, работа, дела, да и я откровенно говоря думал что тема эта уже затихла.
Alex-Yu
я могу понять вашу позицию, но взгляните с другой стороны, если бы люди не задавали себе подобные глупые и кажущиеся простыми вопросы, по типу "почему ночью небо чёрное?", то мы бы и не узнавали тех больших, сложных, и интересных ответов которые могли бы. да, в этом случае ответ был предсказуем, но так бывает не всегда, например я когда то давно узнал, что в некотором смысле магнетизм это результат действия СТО в разных системах отсчёта, и тогда я толи узнал толи сам задумался, что раз магнетизм это релятивистский эффект связанный с зарядами, то может быть нечто подобное есть и у других фундаментальных взаимодействий имеющих заряды, например у сильного ядерного, и да, как я понял, ядерные аналоги магнетизма существуют (как минимум гипотетически), мало того, с их помощью пытались решить проблему конфайнмента, только вот, в этом объяснении задействовались ещё и ядерные магнитные монополи действующие по аналогии с электромагнитными монополями в сверхпроводниках. и тут возник вопрос, если электромагнитные и ядерные магнитные монополи гипотетически могут существовать, то что насчёт гравитации? нет ли гравитационных магнитных монополей? насколько я понял, даже гипотетически их не может существовать, потому что гравитационное поле является инвариантным для любых систем отсчёта, в отличии от электромагнитных и ядерных, но всё же некоторые магнитоподобные эффекты имеются, например эргосферы чёрных дыр.
wrest
благодарю за поддержку, а так же хочу сказать спасибо за порекомендованные книги, постараюсь их как нибудь почитать)
Dedekind
вас я тоже благодарю не меньше, и хочу сказать спасибо за ссылки, пусть в английском я не селён, но переводчики мне в помощь)

[DimaM]

sergey011235 в сообщении #1590613 писал(а):

нет ли гравитационных магнитных монополей?

Какой смысл вы вкладываете в это словосочетание?

sergey011235 в сообщении #1590613 писал(а):

в английском я не селён

И даже не тёллур...

[sergey011235]

DimaM в сообщении #1593414 писал(а):

Какой смысл вы вкладываете в это словосочетание?

если проводить аналогию между гравитацией и электромагнетизмом, то массу гравитирующего тела можно принять за гравитационный заряд, электрические заряды при движении создают магнитное поле, допустим что и гравитирующие тела при движении создают гравитационный аналог магнитного поля, в электромагнетизме есть такое понятие как магнитный монополь, частица обладающая только одним магнитным зарядом (либо только северным, либо только южным), если мы допускаем существование магнито образных явлений у гравитационного взаимодействия, то продолжая аналогию можно допустить что и у гравитационных аналогов магнитных полей могут существовать гравитационные магнитные монополи.
но как я уже сказал в том сообщении, подобные параллели проводить не корректно, так как гравитационное поле является инвариантным для любых систем отсчёта, в отличии от электромагнитных, из-за чего гравитация не порождает полей аналогичных магнитным полям электромагнитного взаимодействия, из-за чего следовательно и существование гравитационных аналогов магнитных монополей существовать не может. но что интересно, в случае с сильным ядерным взаимодействием аналогию с электромагнетизмом проводить можно, и в плане существования ядерных аналогов магнитных явлений, и в плане гипотетической возможности существования ядерных аналогов магнитных монополей, и как я говорил, с их помощью даже пытаются решить проблему конфайнмента. но вот кстати вопрос, которым я ещё не задавался, а к слабому ядерному взаимодействию эти аналогии применимы или нет? надо будет поискать информацию на эту тему.

DimaM в сообщении #1593414 писал(а):

И даже не тёллур...

"тёллур"? что означает это слово?

[DimaM]

sergey011235 в сообщении #1593776 писал(а):

"тёллур"? что означает это слово?

Это более тяжелый аналог "селёна", разумеется.

sergey011235 в сообщении #1593776 писал(а):

если проводить аналогию между гравитацией и электромагнетизмом, то массу гравитирующего тела можно принять за гравитационный заряд, электрические заряды при движении создают магнитное поле, допустим что и гравитирующие тела при движении создают гравитационный аналог магнитного поля, в электромагнетизме есть такое понятие как магнитный монополь, частица обладающая только одним магнитным зарядом (либо только северным, либо только южным), если мы допускаем существование магнито образных явлений у гравитационного взаимодействия, то продолжая аналогию можно допустить что и у гравитационных аналогов магнитных полей могут существовать гравитационные магнитные монополи

Смешались в кучу кони, люди :(.

[Mikhail_K]

sergey011235 в сообщении #1593776 писал(а):

если проводить аналогию между гравитацией и электромагнетизмом, то массу гравитирующего тела можно принять за гравитационный заряд, электрические заряды при движении создают магнитное поле, допустим что и гравитирующие тела при движении создают гравитационный аналог магнитного поля

sergey011235 в сообщении #1593776 писал(а):

подобные параллели проводить не корректно, так как гравитационное поле является инвариантным для любых систем отсчёта, в отличии от электромагнитных, из-за чего гравитация не порождает полей аналогичных магнитным полям электромагнитного взаимодействия

Попробуйте придать какой-нибудь точный смысл выделенной фразе. Что она, собственно, означает? И электромагнитное поле, и гравитационное можно описать тензором подходящего типа, т.е. объектом, не зависящим от выбора систем отсчёта. Другое дело, что координаты этого тензора в разных системах координат будут разными.
Если Вы хотите в этом серьёзно разобраться, рекомендую почитать книгу
Новиков, Тайманов. Современные геометрические структуры и поля

Что касается гравитационного аналога магнетизма - что-то подобное вполне себе существует, только, может быть, аналогия не совсем уж точная и прямая. Об этом на форуме есть тема: topic154075.html , посмотрите её до конца и можете поразбираться в указанных там статьях.

[sergey011235]

Mikhail_K в сообщении #1593884 писал(а):

Попробуйте придать какой-нибудь точный смысл выделенной фразе. Что она, собственно, означает?

честно говоря,я и сам точно не знаю, я и ответ то этот с большим трудом отыскал в интернете на каком то англоязычном сайте, а уж что это точно значит искать уже не было ни сил ни желания... примерно я понимаю это так. начнём с того как видится магнитное поле в разных системах отсчёта, есть у нас проводник с током и вдоль него движется заряженная частица, из нашей системы отсчёта изменение её траектории объясняется действием силы лоуренса, но в системе отсчёта частицы получается так, что например, электроны в составе проводника движутся в том же направлении что и частица, из-за чего они слабо испытывают на себе лоренцево сокращение длинны, а положительно заряженные атомы проводника движутся в противоположную сторону, из-за чего они сильнее испытывают лоренцево сокращение длинны, и в результате этого создаётся разность плотности положительных и отрицательных зарядов что и приводит частицу в движение (тут я полностью опираюсь на это видео Неожиданное объяснение электромагнетизма [Veritasium] которое собственно и натолкнуло на идею поиска схожих эффектов у других сил имеющих заряды)

теперь представим тоже самое, но заменим электрические заряды на положительные и отрицательные массы собранные в гравитационно нейтральный аналог провода, пустим по нему "ток" из положительных масс и вдоль его направления запустим тело с положительной массой, тут произойдут те же самые эффекты, положительная масса будет растянута а отрицательная сожмётся и начнёт отталкивать тело летящее рядом. так должно было бы произойти если бы гравитация не была инвариантной, но так как она инвариантна, то во всех системах отсчёта она одинаковая, и никакова сжатия гравитационных полей не происходит, а значит и никаких сил не возникает. но тут у меня и у самого возникают вопросы, а как это так получается что гравитационное поле не меняется? почему? для ответа на этот вопрос мне бы надо было бы погрузится в ОТО поглубже, в частности в её уравнения, но как я упоминал в каком то из ответов выше, я не специалист и не учёный, я простой излишне любопытный медик, и мне всё это трудно понимать, да и не нужно то по большому счёту, мне просто хотелось получить более менее понятный ответ на заинтересовавший меня вопрос.

Mikhail_K в сообщении #1593884 писал(а):

Что касается гравитационного аналога магнетизма - что-то подобное вполне себе существует, только, может быть, аналогия не совсем уж точная и прямая. Об этом на форуме есть тема: topic154075.html , посмотрите её до конца и можете поразбираться в указанных там статьях.

да я слышал об этом ранее, эргосферы чёрных дыр, упомянутый в теме эксперимент со спутником точно направленным на одну конкретную звезду и стабилизированный четырьмя гироскопами со сверхтекучим гелием который доказал что земная гравитация способна передавать телам вращательный момент, но благодарен что вы поделились ссылкой на эту тему. единственное, у меня не вышло при помощи поисковика найти упомянутую там статью "EG Harris, Am.J.Phys. 59(5), 421 (1991)" не могли бы вы дать на неё ссылку, если не трудно ?

[epros]

sergey011235, я почитал Вашу тему и не понял, в чём заключаются Ваши вопросы. В стартовом сообщении Вы интересовались объяснением "современной наукой" (ОТО?) случаев отличия гравитационной массы от инертной. Так вот, равенство инертной и гравитационной масс называется "принципом эквивалентности" и является постулатом, лежащим в основании ОТО. По-сути, это - определение понятия "гравитации" с точки зрения ОТО. Если где-то эквивалентность инертной и гравитационной масс вдруг не будет работать, значит не работает определяемое ОТО понятие "гравитации" и нам придётся искать другое, копаясь в альтернативных теориях гравитации.

В последнем же посте Вы уже что-то говорите про различия между электромагнетизмом и гравитацией с точки зрения преобразования Лоренца. Так вот, на таком уровне различий просто нет. Потоки масс будут претерпевать такие же эффекты Лоренцева сжатия/растяжения, как заряды в проводнике, и будут наблюдаться такие же эффекты, как магнитное поле (они называются "гравимагнетизм").

В итоге: В чём вопрос?

[sergey011235]

epros
ну, тут так получилось, что я задал вопрос, получил на него ответ и попутно упомянул что интересуюсь созданием вымышленных миров и их физики, на что один из участников покритиковал меня за то что я задал глупый вопрос не относящиеся к реальности и трачу чужое время впустую, на что я ему ответил что глупые вопросы парой могут приводить к неожиданным и интересным ответам, и в качестве примера привёл свою историю с поиском сначала магнитных монополей, потом ядерномагнитных полей, потом ядерномагнитных монополей, и в конце гравимагнитизма и гравимагнитных монополей, и уже от этой темы пошёл новый виток обсуждения уже этой новой затронутой мною темы. как то так, и честно говоря, я этим доволен, и немного надеюсь что тема ещё какое то время поживёт ещё, хотя, честно говоря я удивлён что она смогла так долго прожить, и потому не сильно удивлюсь если на этом посте всё и закончится. но я в любом случае доволен результатом, ибо я не только получил ответ на свой первоначальный вопрос, но и ответ на старый вопрос который уже щитал закрытым, а тут выясняется что полученный мною тогда ответ был неверным, хотя, хоть с гравимагнитизмом меня и, так сказать, обманули, но вот насчёт гипотетической возможности существования гравимагнитных монополей некоторые сомнения ещё остались, и я был бы рад если кто то из участников дополнительно просветил бы меня на эту тему.

[epros]

sergey011235 в сообщении #1594671 писал(а):

насчёт гипотетической возможности существования гравимагнитных монополей некоторые сомнения ещё остались

В ОТО никаких гравимагнитных монополей, вроде как, не предусмотрено. Равно как и в классической электродинамике не предусмотрены никакие магнитные монополи. Может быть они могут быть в каких-то других теориях, но пока мы не определимся, какие теории собираемся рассматривать, вопрос остаётся без предмета.

[sergey011235]

epros
что ж, я понял вашу позицию и вполне с ней согласен, тем более что, как вы и сами сказали (и как я и сам в этой теме упомянал), раз в выдуманной мной вселенной есть такое явление как дефект масс, то ОТО тут не работает, а значит я могу издеваться над гравитацией как захочу, в том числе и создавая гравимагнитные монополи, разве что я плохо себе представляю как они бы вели себя при взаимодействии с веществом, но тут уж аналогии с магнитными монополями в помощь, хотя не сказал бы что я и их понимаю достаточно хорошо...

кстати, раз мы всё ещё говорим о гравитации, не могли бы вы помочь мне с ещё одним вопросом, я попытался вынести его в отдельную тему, но там никто не ответил на него topic153795.html в кратце, гравитационные волны переносят энергию, энергия порождает гравитационное поле, взаимодействуют ли гравитационные волны с гравитационными полями, например испытывают ли они на себе эффект гравитационного линзирования, можно ли создать из них аналог кугельблица, да и в целом, насколько корректно проводить аналогию между светом и гравитационными волнами?

[epros]

sergey011235 в сообщении #1594681 писал(а):

значит я могу издеваться над гравитацией как захочу, в том числе и создавая гравимагнитные монополи, разве что я плохо себе представляю как они бы вели себя при взаимодействии с веществом, но тут уж аналогии с магнитными монополями в помощь, хотя не сказал бы что я и их понимаю достаточно хорошо...

Для этого надо сначала предложить какую-нибудь более или менее разумную теорию с гравимагнитными монополями. Тогда сможете и "представить" и начнёте понимать "достаточно" хорошо.

Замечу, что в теориях, предполагающих магнитные монополии, обычно предусматривается своего рода тонкий "шнурок", в который собирается всё обратное магнитное поле, исходящее из монополя. И этот невидимый шнурок тянется до другого монополя - с противоположным знаком магнитного заряда.

sergey011235 в сообщении #1594681 писал(а):

гравитационные волны переносят энергию, энергия порождает гравитационное поле, взаимодействуют ли гравитационные волны с гравитационными полями, например испытывают ли они на себе эффект гравитационного линзирования, можно ли создать из них аналог кугельблица, да и в целом, насколько корректно проводить аналогию между светом и гравитационными волнами?

Гравитационные волны взаимодействуют с гравитационными полями. Это выражается в нелинейности уравнений ОТО.

Эффект гравитационного линзирования гравитационные волны тоже испытывают.

И теоретически можно, направив в одну точку сфокусированные мощные гравитационные волны, создать там коллапсар, в просторечии именуемый чёрной дырой.

-- Пн май 22, 2023 10:24:02 --

Добавка про "насколько корректна аналогия со светом": корректна до тех пор, пока речь не пойдёт об отличиях тензорного поля от векторного. Например, между двумя линейными поляризации электромагнитной волны угол в 90 градусов, а между двумя линейными поляризации гравитационной волны угол в 45 градусов. Если минимальным излучателем электромагнитной волны является осциллирующий диполь, то минимальным излучателем гравитационной волны является осциллирующий квадруполь. Соответственно, излучаемая мощность при прочих равных для электромагнетизма пропорциональна 4 степени частоты, а для гравитации пропорциональна 6 степени частоты. И т.п.

-- Пн май 22, 2023 10:36:36 --

Да, ещё одно очень важное отличие тензорного поля от векторного (хотя это и не про "волну"): одноимённые гравитационные "заряды" притягиваются, а не отталкиваются. Из-за этого плотность энергии статического гравитационного поля отрицательна, а не положительна, как для электростатического поля.

[piksel]

epros в сообщении #1594647 писал(а):

Так вот, равенство инертной и гравитационной масс называется "принципом эквивалентности" и является постулатом, лежащим в основании ОТО. По-сути, это - определение понятия "гравитации" с точки зрения ОТО. Если где-то эквивалентность инертной и гравитационной масс вдруг не будет работать, значит не работает определяемое ОТО понятие "гравитации" и нам придётся искать другое, копаясь в альтернативных теориях гравитации.

Принцип эквивалентности имеет различные формулировки. И чтобы выяснить какая из них более реалистична, наверное, не обязательно прибегать к альтернативным теориям гравитации, а поглубже изучить ОТО, основываясь на ее положениях, которые экспериментально доказаны, в частности, на принципе геодезических. Из него следует эквивалентность инертной и пассивной гравитационной масс. Однако условия определения геодезических различны для света и материальной частицы, хотя и первые являются для вторых ультрарелятивистским пределом. СТО и ОТО это различные теории и приравнивание энергии, определяемой в СТО, к энергии эквивалентной активной гравитационной массе в ОТО не имеет достаточных оснований.

[Geen]

piksel в сообщении #1594712 писал(а):

Однако условия определения геодезических различны для света и материальной частицы

Ну да, а гипербола совсем не такая как парабола.

[epros]

piksel в сообщении #1594712 писал(а):

Принцип эквивалентности имеет различные формулировки.

Я не принимаю во внимание никакие слишком "сильные" варианты формулировок, а принимаю только ту, на которой основана ОТО.

Кстати, формулировки типа: "Малая частица в отсутствие сил движется по геодезической в пространстве-времени"', - тоже не вполне точны, ибо малая частица со спином в поле с существенным градиентом гравимагнитной составляющей будет двигаться НЕ по геодезической.

piksel в сообщении #1594712 писал(а):

Однако условия определения геодезических различны для света и материальной частицы, хотя и первые являются для вторых ультрарелятивистским пределом.

Что бы это значило? Геодезическая - это геометрическое понятие, которое определяется независимо от "света" или "материальности частицы". Да, есть светоподобные геодезические. Ну, как бы, и что?