дефект гравитационной и инерциальной массы

[piksel]

epros в сообщении #1594718 писал(а):

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?

При решении уравнений используется дополнительное условие. Для материальных частиц оно предполагает ds$\neq$0, а для света ds=0.

[epros]

piksel в сообщении #1594720 писал(а):

При решении уравнений используется дополнительное условие. Для материальных частиц оно предполагает ds$\neq$0, а для света ds=0.

Зачем это? Если Вы про уравнения движения частицы во внешнем поле, то, как я понимаю, никаких подобных условий не потребуется, ибо они будут следовать из начальных условий.

[sergey011235]

epros в сообщении #1594707 писал(а):

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

ну... с этим есть некоторые проблемки, я недостаточно силён в математике и очень точном понимании физических процессов, так что опираюсь на примерное понимание ("на пальцах"), аналогии, и тому подобное, изредко на самодельные компьютерные симуляции на Python. это мой максимум, так что чего то прям точного и научно корректного/достоверного скорее всего не выйдет... да и с самими явлениями много непонятного, уже не первый год пытаюсь все свои придумки согласовать между собой...

epros в сообщении #1594707 писал(а):

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.

спасибо за замечание, правда не совсем понимаю что из этого следует.

epros в сообщении #1594707 писал(а):

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.

спасибо, рад наконец получить ответ на этот вопрос.

epros в сообщении #1594707 писал(а):

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.

хм, я слышал об этом конечно, но не совсем понимаю, причём тут квадруполи? ну, для создания гравитационных волн достаточно двух быстро вращающихся вокруг друг друга массивных тел, если я не ошибаюсь конечно, и для создания электромагнитных волн достаточно двух вращающихся заряженных тел, так в чём тогда разница?

epros в сообщении #1594707 писал(а):

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.

ммм... вы имеете в виду что при сближении двух одинакова заряженных мас их потенциальная энергия будет уменьшаться, а в случае с двумя одноименными электрическими зарядами их энергия будет возрастать, или вы имели в виду нечто другое?

[Walker_XXI]

sergey011235 в сообщении #1594884 писал(а):

для создания гравитационных волн достаточно двух быстро вращающихся вокруг друг друга массивных тел, если я не ошибаюсь конечно, и для создания электромагнитных волн достаточно двух вращающихся заряженных тел, так в чём тогда разница?

Так прямым же текстом сказано: осциллирующий электрический диполь излучает, а гравитационный - нет, нужен переменный квадрупольный момент. Можно сказать, что для создания электромагнитных волн "двух вращающихся заряженных тел" избыточно, уже одно колеблющееся заряженное тело будет излучать электромагнитные волны. А система из двух "вращающихся вокруг друг друга массивных тел" обладает переменным квадрупольным моментом, поэтому излучает гравитационные волны.

[epros]

sergey011235 в сообщении #1594884 писал(а):

опираюсь на примерное понимание ("на пальцах"), аналогии, и тому подобное, изредко на самодельные компьютерные симуляции на Python.

Ненадёжная опора. Лучше изучайте теоретическую базу. Тот, кто понимает теорию, может быть и сможет объяснить что-то на пальцах, но тот, кто не понимает, посредством конструкций на пальцах точно ничего хорошего не придумает.

sergey011235 в сообщении #1594884 писал(а):

спасибо за замечание, правда не совсем понимаю что из этого следует.

Из этого следует, что даже магнитный монополь - совсем не простая и не классическая штука. В том смысле, что с классической электродинамикой он согласуется очень нетривиальным образом (интересующимся яндексить по словосочетанию "причесать ежа"). А уж про гравимагнитный и речи нет.

sergey011235 в сообщении #1594884 писал(а):

хм, я слышал об этом конечно, но не совсем понимаю, причём тут квадруполи? ну, для создания гравитационных волн достаточно двух быстро вращающихся вокруг друг друга массивных тел, если я не ошибаюсь конечно, и для создания электромагнитных волн достаточно двух вращающихся заряженных тел, так в чём тогда разница?

Собственно, Вам уже объяснили. Несимметричная пара компактных тел обладает и дипольным, и квадрупольным моментами.

sergey011235 в сообщении #1594884 писал(а):

ммм... вы имеете в виду что при сближении двух одинакова заряженных мас их потенциальная энергия будет уменьшаться, а в случае с двумя одноименными электрическими зарядами их энергия будет возрастать, или вы имели в виду нечто другое?

Вы совершенно верно ухватили суть. Осталось только осознать, что школьная "потенциальная энергия" - на самом деле и есть энергия поля.

И то, что у статического гравитационного поля она отрицательная, весьма важный для науки факт. Ибо стандартная схема квантования поля предополагает, что основное его состояние (с минимумом энергии) - вакуум, а всё остальное - "возмущения". Поскольку для гравитационного поля (как и для любого тензорного поля второго ранга) это не так, возникают трудности с созданием квантовой теории гравитации.

[sergey011235]

Walker_XXI
хм, странно, но ладно, благодарю за ответ.
хотя я если честно не совсем понимаю, откуда берётся эта "польность", чем является, и на что влияет.

-- 23.05.2023, 21:18 --

epros

epros в сообщении #1594918 писал(а):

Ненадёжная опора. Лучше изучайте теоретическую базу. Тот, кто понимает теорию, может быть и сможет объяснить что-то на пальцах, но тот, кто не понимает, посредством конструкций на пальцах точно ничего хорошего не придумает.

эх, в этом и проблема, чем глубже погружаешься в тему, тем труднее её изучить и понять, да и всю науку изучить просто не возможно, всей жизни на это не хватит...

epros в сообщении #1594918 писал(а):

Из этого следует, что даже магнитный монополь - совсем не простая и не классическая штука. В том смысле, что с классической электродинамикой он согласуется очень нетривиальным образом (интересующимся яндексить по словосочетанию "причесать ежа"). А уж про гравимагнитный и речи нет.

про "ёжика" я слышал, сферу покрытую "волосами" нельзя целиком причесать, останутся два не причёсанных участка на полюсах, хотя вот с тором это сделать можно. но в любом случае, это всё довольно сложно, гораздо проше представить что монополь просто равномерно во всех направлениях испускает не замкнутые силовые линии, подобно обычному электростатическому заряду. да это как я понимаю из вашего объяснения некорректно, но мне и с таким упрощённым монополем взаимодействовать трудно, в частности, я попытался в течении этих двух дней создать симуляцию такова монополя и его взаимодействия с обычной заряженной частицей, и уже столкнулся с проблемой, когда монополь меняет траекторию движущейся на него частицы при помощи силы лоуренса, происходит нарушение закона сохранения импульса, и как бы я не перепроверял и не исхищрялся над программой, исправить это получилось только при помощи костыля, путём вычитания из итогового вектора импульса частицы её же вектор импульса до взаимодействия, и вычитания этого вектора из импульса монополя, и единственное решение этой проблемы которое я пока вижу, это то что я не учитывал в симуляции того что движущаяся заряженная частица создаёт вокруг себя кольцевое магнитное поле плоскость которого перпендикулярна направлению движения, возможно если его учесть, то взаимодействуя с ним монополь как раз и приобретёт недостающий импульс, без участия моих костылей, но тут проблема, я просто не знаю как рассчитать это поле... да я знаю что существуют уравнения максвелла, и что по идеи если бы я ими воспользовался то все проблемы отпали, но я просто не понимаю как ими пользоваться...

epros в сообщении #1594918 писал(а):

Вы совершенно верно ухватили суть. Осталось только осознать, что школьная "потенциальная энергия" - на самом деле и есть энергия поля.

И то, что у статического гравитационного поля она отрицательная, весьма важный для науки факт. Ибо стандартная схема квантования поля предополагает, что основное его состояние (с минимумом энергии) - вакуум, а всё остальное - "возмущения". Поскольку для гравитационного поля (как и для любого тензорного поля второго ранга) это не так, возникают трудности с созданием квантовой теории гравитации.

хех, чувствую себя как та собака из какой то шутки, всё понимаю, но ничего сказать не могу. а если серьёзно, то я частично понимаю или догадываюсь что вы имеете в виду, но не совсем понимаю...

[epros]

sergey011235 в сообщении #1594996 писал(а):

про "ёжика" я слышал, сферу покрытую "волосами" нельзя целиком причесать, останутся два не причёсанных участка на полюсах, хотя вот с тором это сделать можно. но в любом случае, это всё довольно сложно, гораздо проше представить что монополь просто равномерно во всех направлениях испускает не замкнутые силовые линии, подобно обычному электростатическому заряду.

Вообще-то только одну точку не удастся причесать.

Представить то, что, как Вы говорите, "гораздо проще", на самом деле нельзя. Потому что это противоречит уравнениям Максвелла, из которых следует, что электромагнитное поле описывается четырёхвекторным потенциалом. А это, в свою очередь, используется не только в классической электродинамике, но и в изрядном куске физики, в том числе, квантовой. Так что Ваше наивное предположение обрушит не только классическую электродинамику, а и изрядный кусок физики.

Те модели монополей, которые всё же существуют, подходят к делу не столь в лоб. При причёсывании ежа они убирают обратное магнитное поле, которое согласно уравнениям Максвелла неизбежно должно исходить из монополя, в ту самую особую точку, которая остаётся непричёсанной.

[sergey011235]

epros в сообщении #1595053 писал(а):

Вообще-то только одну точку не удастся причесать.

извиняюсь за ошибку.

epros в сообщении #1595053 писал(а):

Представить то, что, как Вы говорите, "гораздо проще", на самом деле нельзя. Потому что это противоречит уравнениям Максвелла, из которых следует, что электромагнитное поле описывается четырёхвекторным потенциалом. А это, в свою очередь, используется не только в классической электродинамике, но и в изрядном куске физики, в том числе, квантовой. Так что Ваше наивное предположение обрушит не только классическую электродинамику, а и изрядный кусок физики.

ну, тут мне толком нечего сказать, разве что то, что я где то давно слышал, что уравнения описывающие поведение магнитных зарядов симметричны уравнениям поведения электрических зарядов, но воспоминания эти смутны, источник ненадёжен, и вполне возможно что это относится не к уравнениям максвелла, а к какой то альтернативной теории электро магнетизма...

epros в сообщении #1595053 писал(а):

Те модели монополей, которые всё же существуют, подходят к делу не столь в лоб. При причёсывании ежа они убирают обратное магнитное поле, которое согласно уравнениям Максвелла неизбежно должно исходить из монополя, в ту самую особую точку, которая остаётся непричёсанной.

тут я могу только продолжить гнуть свою линию, звучит интересно, но я не знаю как это рассчитать...

ладно, сомневаюсь что из за моей риторики эту тему можно продолжить конструктивно, так что попробую представить одну идейку родившуюся у меня по этой теме, а вы уж подскажите, насколько она бредова.
в википедии я прочёл что гипотетически монополи могут катализировать распад нуклонов, есть такая гипотетическая вещь как распад протона на позитрон и (если не изменяет память) пи-мизон, который в свою очередь может спонтанно самоаннигилировать испустив два гамма кванта. теперь представим тороидальную установку аналогичную термоядерным реакторам, при помощи сверх проводящих электромагнитов создадим внутри кольцевое магнитное поле вдоль которого будут перемешаться протоны, и... если всё же допустить симметрию между магнитными и электрическими зарядами, то для магнитных зарядов электрическое поле станет аналогом магнитного поля для электрических зарядов, и значит для того чтобы удержать монополи в реакторе нужно будет помимо кольцевого магнитного поля создать внутри ещё и кольцевое электрическое поле, конечно это можно сделать и при помощи обычной материи, но будет интереснее рассмотреть использование в данной установке ещё и сверхпроводящих катушек из монопольной материи, имею в виду что раз предполагается полная симметрия магнитных и электрических зарядов, то можно предположить что из монополей с разными зарядами и массами могут формироваться аналоги атомов как у обычного вещества, и что данные атомы точно так же способны формировать химические связи и металлические кристаллические решетки, да ранее говорилось что монополи катализируют распад протонов, но это происходит лишь при очень сильном сближении ядер этих материй, а на расстояниях порядка размера атома, вероятность этого процесса стремится к нулю, благодаря чему возможно сосуществование рядом атомов обычного и монопольного вещества, разве что возникает вопрос их взаимодействия, ведь магнитные паля монопольного атома будут пытаться исказить, развернуть, отклонить, или вовсе разрушить орбиты электронов в атоме, и на оборот, электрические поля обычного атома будет пытаться сделать тоже самое с монопольным атомом, тут я предположу что для разрушения орбиты потребуется большая затрата энергии, как с одной так и с другой стороны, из-за чего этого не будет происходить, а так же то что эти атомы в целом будут стремится оттолкнуться друг от друга, но так как в монопольном атоме по орбите движется магнитный заряд, то он создаёт орбитальное дипольное электрическое поле, которое взаимодействуя с обычным атомом может приводить к их притяжению, и на оборот, магнитное дипольное поле обычного атома может притягивать монопольный атом, благодаря чему два "куска" этих материй могут не только сосуществовать рядом и испытывать силы трения, но и прилипать друг к другу, благодаря чему установка сможет функционировать не разваливаясь. но как заставить течь монопольный магнитный ток в сверхпроводящем монопольном проводе? тут я предполагаю использование катушек из обычного и монопольного вещества, намотанные одна на другую, по обычной катушке будет идти обычный ток, который будет создавать магнитное поле, которое будет приводить в движение свободные магнитные заряды в монопольном проводнике, тем самым создавая в нём магнитный ток.

[epros]

sergey011235 в сообщении #1595189 писал(а):

epros в сообщении #1595053 писал(а):

Представить то, что, как Вы говорите, "гораздо проще", на самом деле нельзя. Потому что это противоречит уравнениям Максвелла, из которых следует, что электромагнитное поле описывается четырёхвекторным потенциалом. А это, в свою очередь, используется не только в классической электродинамике, но и в изрядном куске физики, в том числе, квантовой. Так что Ваше наивное предположение обрушит не только классическую электродинамику, а и изрядный кусок физики.

ну, тут мне толком нечего сказать, разве что то, что я где то давно слышал, что уравнения описывающие поведение магнитных зарядов симметричны уравнениям поведения электрических зарядов, но воспоминания эти смутны, источник ненадёжен, и вполне возможно что это относится не к уравнениям максвелла, а к какой то альтернативной теории электро магнетизма...

Как бы там ни было, а представление электромагнитного поля четырёхвекторным потенциалом с неизбежностью влечёт уравнение $\operatorname{div} \vec{B}=0$.

sergey011235 в сообщении #1595189 писал(а):

сверхпроводящих катушек из монопольной материи

Я бесконечно далёк от народа этого. Нам бы для начала чего попроще, например, лифт Кларка построить или хотя бы обычный коммерческий термоядерный реактор запустить.

[sergey011235]

epros в сообщении #1595242 писал(а):

sergey011235 в сообщении #1595189 писал(а):

ну, тут мне толком нечего сказать, разве что то, что я где то давно слышал, что уравнения описывающие поведение магнитных зарядов симметричны уравнениям поведения электрических зарядов, но воспоминания эти смутны, источник ненадёжен, и вполне возможно что это относится не к уравнениям максвелла, а к какой то альтернативной теории электро магнетизма...

Как бы там ни было, а представление электромагнитного поля четырёхвекторным потенциалом с неизбежностью влечёт уравнение $\operatorname{div} \vec{B}=0$.

кажется это то видео где я про это слышал Магнитный монополь — Эмиль Ахмедов / ПостНаука

epros в сообщении #1595242 писал(а):

Я бесконечно далёк от народа этого. Нам бы для начала чего попроще, например, лифт Кларка построить или хотя бы обычный коммерческий термоядерный реактор запустить.

ну, этого добра и в обычной научной фантастике хватает, а мне хочется чего то нового и ранее не виданного, в том числе и основного на выдуманных законах физики.

ммм, это конечно совсем не по этой теме, но не могли бы вы немного разъяснить мне принцип работы сверхтекучести? я слышал объяснение вида, в квантовых жидкостях диссипативные возмущения потока жидкости по типу фононов и ротонов квантуются и при недостатке энергии у потока эти псевдо частицы не могут родится и соответственно энергия потока не может диссипировать и поток течёт без трения/вязкости. но я не до конца понимаю причём тут необходимость иметь суммарный целый спин у частиц жидкости, почему это происходит только при низких температурах, и нельзя ли как то повысить температуру сверхтекучести, можно ли её менять внутри одного и того же вещества, могут ли существовать сверхтекучие жидкости которые ни при каких температурах не переходят в состояние классических жидкостей?

[epros]

sergey011235 в сообщении #1595367 писал(а):

ммм, это конечно совсем не по этой теме, но не могли бы вы немного разъяснить мне принцип работы сверхтекучести? я слышал объяснение вида, в квантовых жидкостях диссипативные возмущения потока жидкости по типу фононов и ротонов квантуются и при недостатке энергии у потока эти псевдо частицы не могут родится и соответственно энергия потока не может диссипировать и поток течёт без трения/вязкости. но я не до конца понимаю причём тут необходимость иметь суммарный целый спин у частиц жидкости, почему это происходит только при низких температурах, и нельзя ли как то повысить температуру сверхтекучести, можно ли её менять внутри одного и того же вещества, могут ли существовать сверхтекучие жидкости которые ни при каких температурах не переходят в состояние классических жидкостей?

Лучше учебники почитайте. Во-первых, это не форумный вопрос, а во-вторых, мои познания в нём на самом деле весьма поверхностны.

По-сути, всё, что я могу Вам сейчас сказать, это что частицы с целым спином (бозоны) в отличие от обычных частиц привычного нам вещества с полуцелым спином (фермионов) подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна, которая "поощряет" их коллективное поведение (нахождение всех частиц в одном состоянии). В то время как статистика Ферми-Дирака прямо запрещает частицам находиться в одинаковых состояниях.

Кстати, именно эта особенность фермионов является причиной обычной "непроницаемости" состоящего из них вещества, по которой мы традиционно отличаем "вещество" от "поля".

Различия в статистиках обусловлены тем, что происходит при перестановке двух одинаковых частиц. При перестановке двух одинаковых фермионов их волновая функция меняет знак, а при перестановке двух одинаковых бозонов она не меняется.

[Dmitriy40]

sergey011235 в сообщении #1595367 писал(а):

почему это происходит только при низких температурах, и нельзя ли как то повысить температуру сверхтекучести,

Астрофизик Сергей Попов упоминал что в нейтронных звёздах вещество находится в сверхтекучем состоянии при температурах под миллиард градусов.

[sergey011235]

Dmitriy40
да я слышал о сверх текучем веществе внутри нейтронных звёзд, но почему оно в таких условиях может существовать?
это из за давления? сверх текучий гелий-4 который при нормальном давлении может оставаться жидким даже при абсолютном нуле, при повышении давления переходит в твёрдое состояние, так что мало вероятно что давление тут ключевой элемент, хотя безусловно без него этой жидкости не было, может дело в состоянии вырожденности? ну электроны в металлах находятся в вырожденном состоянии, и тем не менее приобретают свойство сверх текучести только при низких температурах, ито не во всех проводниках. да электроны только в холодном состоянии могут образовывать куперовские пары за шёт поглощения и излучения фононов, но почему нейтроны в нейтронных звёздах при таких чудовищных температурах могут становится сверх текучими а электроны при комнатных температурах нет? может дело в массе, нейтрон тяжелее электрона во много раз, но с другой стороны, атомы гелия ещё тяжелее нейтрона, и сверх высокотемпературной сверх текучести у них не наблюдается, может дело в заряде, у электрона заряд есть а у нейтрона нет. но опять же, атом гелия в целом нейтрален, но высокотемпературную сверхтекучесть не демонстрирует. и вообще, почему целый спин является обязательным условием?

тут очевидно всё сложно и не просто, но мне всё равно любопытно, чем определяются термобарические и иные границы сверхтекучести у разных веществ?

[telemoon]

Osmiy в сообщении #1588868 писал(а):

sergey011235 в сообщении #1588851 писал(а):

класс частиц, обладающий не нулевой и положительной инерциальной массой, но не участвующий в гравитационном взаимодействии

Инерциальная масса это энергия. А энергия всегда гравитирует.

Попрошу уточнить, что масса это энергия при вводе 4 координаты - время, а если не вводить?