Смысл сравнения относительных величин ?

[Igor Maslov]

Будучи "гуманитарием" я всегда относительно спокойно относился к тому, что до меня не вполне доходил смысл "релятивистских эффектов" из СТО. Не всем дано проникать в хитросплетения физической логики.
Может выскажу крамольную мысль - а что, если в "релятивистских эффектах" из СТО вообще никакого самостоятельного смысла и нет.
Принимается некий координатный метод переопределения некоторой относительной величины из одной ИСО в относительную величину в координатах другой ИСО". Например, лоренцево сокращение это ничто иное как прямое следствие ранее принятых преобразований Лоренца, которые сами не более чем математическая формулировка инварианта максимальной скорости распространения взаимодействия, который сам прямое следствие стремления к инвариантной формы записи уравнений физ. законов (принцип относительности).
"Лоренцево сокращение" разве не третьестепенное следствие из желания иметь уравнения Максвелла инвариантными в ИСО СТО ?
Но ведь "лоренцеву сокращению" отводятся даже самостоятельные параграфы источниках. А смысл ?
А может в сравнении относительных величин "третьего этажа следствий" из желания иметь уравнения Максвелла инвариантными в ИСО СТО есть какой-то самостоятельный сакральный смысл ?

[sergey zhukov]

Смысл в том, что пространство-время псевдоевклидово, а физические величины являются компонентами 4-векторов, преобразование которых из одной СО в другую происходит по формулам Лоренца. Вот в чем смысл.

[пианист]

(Оффтоп)

Igor Maslov
Вы уверены, что Ваш текст отвечает нижеприведенным требованиям?

Forum Administration в сообщении #27358 писал(а):

3.1. Дискуссионная тема должна иметь максимально четкую формулировку и обоснования, принятые в той дисциплине, к которой они относятся. В математических разделах все понятия и обозначения должны быть точно определены, все утверждения должны быть четко и однозначно сформулированы и строго доказаны. Физические теории должны быть также максимально четко сформулированы и подтверждены ссылками на эксперименты. Тема, формулировка которой признается нечеткой или неоднозначной, может быть отправлена в карантин до исправления. Незнание автором темы критериев, отличающих научно строгие формулировки от нестрогих, не является основанием для исключительного отношения к теме.

Может быть, есть смысл разместить Ваш вопрос в ПРР или Свободном полете?

[Geen]

Igor Maslov в сообщении #1630872 писал(а):

следствие из желания

Ключевое непонимание. Физика определяется не чьими-то желаниями, а экспериментом.

Igor Maslov в сообщении #1630872 писал(а):

не более чем математическая формулировка

А других формулировок и не бывает.

Igor Maslov в сообщении #1630872 писал(а):

какой-то самостоятельный сакральный смысл

Смысл всегда один, и очень приземленный - соответствовать эксперименту.

[Mikhail_K]

Igor Maslov в сообщении #1630872 писал(а):

Может выскажу крамольную мысль - а что, если в "релятивистских эффектах" из СТО вообще никакого самостоятельного смысла и нет.

Понять не могу, почему "гуманитариев" всё время тянет высказывать "крамольные мысли". Вот Вам экспертный ответ: нет, в эффектах СТО есть самостоятельный смысл. Нет, это не просто математические эффекты. Нет, это нельзя понять, не освоив СТО по-настоящему.

Igor Maslov в сообщении #1630872 писал(а):

"Лоренцево сокращение" разве не третьестепенное следствие из желания иметь уравнения Максвелла инвариантными в ИСО СТО ?

Инвариантность законов природы - экспериментальный факт. Конечно, любые факты интерпретируются в рамках какой-то теории, что может создать впечатление логического круга. Поэтому точнее сказать так: не получается никакой другой разумной теории, в рамках которой время текло бы для всех наблюдателей одинаково и никаких искажений длин не было бы. При попытке создать экспериментально подтверждаемую теорию, при любом выборе координат и их преобразований, релятивистские эффекты будут вылезать или в одном месте, или в другом - устранить их не получится.

До появления теории относительности было создано множество разнообразных теорий эфира, в которых уравнения Максвелла были не инвариантны (потому что разные ИСО по-разному двигались относительно эфира и законы природы в них могли быть разными). Все теории эфира были опровергнуты, осталась только теория относительности.

[Ende]

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: пока сюда.

[Mikhail_K]

Кстати, вот интересная статья о том, что лоренцево сокращение тел при их разгоне - не математический эффект, а реальное явление, вызываемое конкретными силами:
https://ufn.ru/ru/articles/1975/8/h/
Фейнберг. Можно ли рассматривать релятивистское изменение масштабов длины и времени как результат действия некоторых сил? // Успехи физических наук

[Igor Maslov]

Mikhail_K в сообщении #1630880 писал(а):

Кстати, вот интересная статья о том, что лоренцево сокращение тел при их разгоне - не математический эффект, а реальное явление, вызываемое конкретными силами: https://ufn.ru/ru/articles/1975/8/h/
Фейнберг. Можно ли рассматривать релятивистское изменение масштабов длины и времени как результат действия некоторых сил? // Успехи физических наук

Спасибо за ссылку на статью. Обязательно посмотрю.

-- 25.02.2024, 22:18 --

Mikhail_K в сообщении #1630880 писал(а):

Фейнберг. Можно ли рассматривать релятивистское изменение масштабов длины и времени как результат действия некоторых сил? // Успехи физических наук

Начал читать статью и сразу столкнулся с непоняткой : что понимать под "масштабом".

Цитата:

2. УТОЧНЕНИЕ ПОСТАНОВКИ ВОПРОСА
...
Длина стержня есть понятие относительное, ее зависимость от движения системы отсчета есть выражение того факта, что длина определяется соотношением двух объектов — измеряемого тела и измеряющего·комплекса масштабов и часов. Поэтому длина данного тела, полученная при использовании измеряющего комплекса, помещенного в некоторой инерциальной системе отсчета, столь же реальна, как и измеренная комплексом, покоящимся в другой инерциальной системе. ...

Измеряющий комплекс (в т.ч. и масштаб) покоится относительно данной ИСО. Тут как бы пока все ровно.

Цитата:

...вернемся к основному интересующему нас вопросу. Он, как видим, относится отнюдь не к «реальности» эффекта, а к совсем другому: означают ли приведенные выше слова Лоренца, что укорочение масштаба при переходе в другую систему отсчета можно рассматривать как результат действия некоторых сил, некоторых физических факторов и свойств тел (упругости и т. п.), фигурирующих в уравнениях движения и в условиях равновесия частей тела, подобно тому, как расширение при нагревании происходит при подводе тепла в согласии с уравнениями теплопроводности и механики, а конечное состояние определяется равновесием некоторых сил? Этот вопрос не имеет отношения к проблеме эфира и задается он уже в рамках теории относительности Эйнштейна. Уточним, что, собственно, поднимается под укорочением масштабов и замедлением часов.

"Масштаб" в первой цитате покоится относительно заданной ИСО, а о второй цитате "масштаб" переходит в другую ИСО".
У меня вопрос : разве понятие "масштаба" не связано критерием неподвижности с одной конкретной ИСО ? Если так, то в чем смысл "укорочение масштаба при переходе в другую систему отсчета". Это же нарушает критерий "неподвижности" самого понятия "масштаб" из первой цитаты.

-- 25.02.2024, 22:25 --

Mikhail_K в сообщении #1630877 писал(а):

Понять не могу, почему "гуманитариев" всё время тянет высказывать "крамольные мысли".

А вот чтобы крамольные мысли не высказывались, тему снесли из дискуссионного раздела в "помогите разобраться". Так что я вынужден перейти в местный формат для гостей (задавания политкорректных по форме вопросов и ожидания ответов).

-- 25.02.2024, 22:31 --

sergey zhukov в сообщении #1630873 писал(а):

Смысл в том, что пространство-время псевдоевклидово, а физические величины являются компонентами 4-векторов, преобразование которых из одной СО в другую происходит по формулам Лоренца. Вот в чем смысл.

Сергей, спасибо за комментарий, но тема "переехала" в другой раздел, а тут я должен более следить за своим языком высказываниями.

[Mikhail_K]

Igor Maslov в сообщении #1630887 писал(а):

У меня вопрос : разве понятие "масштаба" не связано критерием неподвижности с одной конкретной ИСО ? Если так, то в чем смысл "укорочение масштаба при переходе в другую систему отсчета". Это же нарушает критерий "неподвижности" самого понятия "масштаб" из первой цитаты.

Другими словами, вы спрашиваете: как можно вообще сравнивать длины в разных системах отсчёта (и говорить, что одни короче или длиннее других), если в разных системах отсчёта разные линейки?

В принципе, это резонный вопрос. Можно понимать его так (и в статье дальше рассматривается что-то подобное). Было неподвижное тело, его начали разгонять и разогнали до какой-то скорости. Если при этом наблюдатель, находящийся на этом теле, не ощущает, что оно как-то деформировалось по сравнению со своим изначальным состоянием (для проверки этого он может пользоваться любыми инструментами, которые у него есть), то с точки зрения неподвижного наблюдателя это тело сокращено по Лоренцу.

Это сокращение можно объяснить воздействием определённых сил, и можно экспериментально наблюдать. Можете посмотреть в английской википедии раздел "экспериментальные проверки" в статье "Length contraction". Да, подтверждения не прямые, а косвенные, и используют расчёты согласно той же теории относительности. Но так во всей физике - нельзя проверить какой-то один элемент теории (так как он связан с остальными), теория проверяется целиком вся. Других экспериментально подтверждённых теорий, кроме теории относительности, нет, и есть уверенность, что релятивистские эффекты в той или иной форме будут в любой подтверждённой теории.

Igor Maslov в сообщении #1630887 писал(а):

А вот чтобы крамольные мысли не высказывались, тему снесли из дискуссионного раздела в "помогите разобраться". Так что я вынужден перейти в местный формат для гостей (задавания политкорректных по форме вопросов и ожидания ответов).

Думаю, говорить про "цензуру" и "политкорректность" тут неуместно.
Диалог специалиста с неспециалистом о науке возможен только при условии, что неспециалист доверяет специалисту и при возникновении непонимания осознаёт, что это он чего-то не понимает, а не специалист неправ. Если такое доверие есть, то и "политкорректность" не нужна; если его нет, то и соблюдение "политкорректности" не спасёт от отправки темы в Пургаторий.

[warlock66613]

Mikhail_K в сообщении #1630880 писал(а):

вот интересная статья о том, что лоренцево сокращение тел при их разгоне - не математический эффект, а реальное явление, вызываемое конкретными силами

Есть целая книга примерно о том же. Ломизе Л. Г. "Из школьной физики — в теорию относительности".

[wrest]

Igor Maslov в сообщении #1630887 писал(а):

У меня вопрос : разве понятие "масштаба" не связано критерием неподвижности с одной конкретной ИСО ? Если так, то в чем смысл "укорочение масштаба при переходе в другую систему отсчета". Это же нарушает критерий "неподвижности" самого понятия "масштаб" из первой цитаты.

Ну вот если сокращение длины можно наблюдать только так (ибо при снижении скорости между ИСО до нуля длина, измеренная из одной ИСО в другой ИСО, восстанавливается до прежних значений), то замедление хода часов накапливается, и хотя темп хода часов восстанавливается как и длина при снижении скорости между ИСО до нуля, получается "парадокс близнецов". А он был проверен на реальных часах-близнецах самым что ни на есть прямым способом, см. "Эксперимент Хафеле — Китинга".

[Igor Maslov]

Mikhail_K в сообщении #1630893 писал(а):

Думаю, говорить про "цензуру" и "политкорректность" тут неуместно.
Диалог специалиста с неспециалистом о науке возможен только при условии, что неспециалист доверяет специалисту и при возникновении непонимания осознаёт, что это он чего-то не понимает, а не специалист неправ. Если такое доверие есть, то и "политкорректность" не нужна; если его нет, то и соблюдение "политкорректности" не спасёт от отправки темы в Пургаторий.

Так я и перешел в режим "я не понимаю".
В статье по ссылке мне не ясен точный смысл употребляемого термина "масштаб", который в одном месте указан как неподвижный ИСО, а в другом месте "масштаб" как-то "переходит" в другую ИСО".
Вопрос о точном, полном, однозначном описании понятия масштаба с раскрытием важных критериев это же не повод для снесения темы в пургаторий ?
Например, если у нас есть некий стержень, то всегда найдется ИСО, в которой этот стержень неподвижен, и в этой ИСО стрежень именуется "масштабом". Во всех прочих ИСО" тот же стержень уже не неподвижен, т.е. именовать его "масштабом", применительно к этим ИСО", некорректно.
"Масштаб" это не собственный атрибут любого стержня, но специальный статус стержня в специальной сопутствующей ИСО, где стержень неподвижен. Такая формулировка корректна ?

Mikhail_K в сообщении #1630893 писал(а):

Другими словами, вы спрашиваете: как можно вообще сравнивать длины в разных системах отсчёта (и говорить, что одни короче или длиннее других), если в разных системах отсчёта разные линейки?

Если "линейки" это синоним того, что Фейнберг называет "масштабами", то я все равно хочу уточнить понятие: линейки это стержни неподвижные в данной ИСО, относительно любой иной ИСО" это просто стержни ?
(В порядке шутки : есть такой афоризм " Когда заканчивается водка, закуска становится просто едой")
Будучи гуманитарием и неспециалистом в физике, мне более подходит стиль мелких шажков, а не "галопом по европам".
Сначала я хочу разобраться с "масштабами" и "линейками", чтобы потом правильно понимать то, что возможно услышу про динамические эффекты.
"Масштабы" и "линейки" это собственные и неотъемлемые атрибуты любого стержня во всех ситуациях, или это специальные статусы, которые приобретает стержень специально оговоренных ситуациях (например в ИСО, где данный стержень неподвижен) ?

-- 26.02.2024, 09:11 --

warlock66613 в сообщении #1630901 писал(а):

Есть целая книга примерно о том же. Ломизе Л. Г. "Из школьной физики — в теорию относительности".

Спасибо за ссылку, думаю в сети эта книга есть и я ее посмотрю.

-- 26.02.2024, 09:16 --

wrest в сообщении #1630903 писал(а):

Ну вот если сокращение длины можно наблюдать только так (ибо при снижении скорости между ИСО до нуля длина, измеренная из одной ИСО в другой ИСО, восстанавливается до прежних значений), то замедление хода часов накапливается, и хотя темп хода часов восстанавливается как и длина при снижении скорости между ИСО до нуля, получается "парадокс близнецов".

Конечно, парадокс близнецов это очень интересный тезис, но насколько я знаю, это уже случай из ОТО, а я так широко шагать не хочу. Мне бы хотя бы какие-то начатки СТО собрать в правильную картинку

[sergey zhukov]

Mikhail_K в сообщении #1630880 писал(а):

Кстати, вот интересная статья о том, что лоренцево сокращение тел при их разгоне - не математический эффект, а реальное явление, вызываемое конкретными силами:

Да, я у Паули впервые прочитал мысль о том, что сокращение Лоренца-Фицджеральда было придумано не из воздуха. Ведь если равновесная структура тела, составленного из зарядов-точек, определяется (допустим) электромагнитными взаимодействиями между ними, а электрическое поле заряда "сжимается" при движении заряда, то все тело (составленное из этих зарядов) так же должно сжаться в своем движении.

Это то самое "закольцованное болото", в котором все барахтались до создания СТО. Только расширенный принцип относительности дал твердую почву для понимания всего этого с правильного конца.

Вопрос о сжатии движущегося стержня в СТО аналогичен вопросу о том, почему при взгляде на неподвижный стержень под углом он кажется короче (тут все совершенно ясно). Однако для того, чтобы повернуть стержень в новое положение (под углом), нужно приложить к нему силу (вращающий момент). Силы, необходимые для поворота, не сжимают стержень, они необходимы не для сжатия, а для поворота.

[Mikhail_K]

Igor Maslov в сообщении #1630919 писал(а):

Например, если у нас есть некий стержень, то всегда найдется ИСО, в которой этот стержень неподвижен, и в этой ИСО стрежень именуется "масштабом". Во всех прочих ИСО" тот же стержень уже не неподвижен, т.е. именовать его "масштабом", применительно к этим ИСО", некорректно.
"Масштаб" это не собственный атрибут любого стержня, но специальный статус стержня в специальной сопутствующей ИСО, где стержень неподвижен. Такая формулировка корректна ?

Igor Maslov в сообщении #1630919 писал(а):

Если "линейки" это синоним того, что Фейнберг называет "масштабами", то я все равно хочу уточнить понятие: линейки это стержни неподвижные в данной ИСО, относительно любой иной ИСО" это просто стержни ?

Да, такое понимание корректно.
Только на всякий случай: это не относится к сути теории, это соглашение о терминах, которое можно использовать, чтобы в теории начать разбираться. Слова, которые говорятся вокруг теории, могут быть разными. Мне тоже не очень нравятся некоторые формулировки Фейнберга, типа "передачи стержней из одной ИСО в другую". Это лучше бы сказать более внятно. Но Фейнберг в своей статье постоянно поясняет, что конкретно он имеет в виду. Так что если Вы встретили непонятное место, прочитайте чуть дальше - может быть чуть дальше оно разъясняется. Или спрашивайте здесь, конечно.

[wrest]

Igor Maslov в сообщении #1630919 писал(а):

Конечно, парадокс близнецов это очень интересный тезис, но насколько я знаю, это уже случай из ОТО, а я так широко шагать не хочу. Мне бы хотя бы какие-то начатки СТО собрать в правильную картинку

Это как раз из СТО. И это не тезис, а экспериментально проверенный факт - показания часов не сошлись на предсказанную разницу. Просто в конкретном эксперименте Хафеле — Китинга надо было учитывать и гравитацию тоже ибо мы в ней живём на Земле...