2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
 
 Финслерова геометрия и физика
Сообщение06.11.2009, 13:11 


31/08/09
940
http://hypercomplex.xpsweb.com/page.php?lang=ru&id=487

Подавляющее большинство современных теоретиков уверены, что финслеровы расширения псевдоримановой геометрии не могут дать ничего принципиально нового для физических приложений. Во-первых, потому что в реальном мире, если анизотропия и присутствует на локальных масштабах, то на весьма микроскопическом уровне (<10^(-17)), почему и заморачиваться для ее учета нет никакого смысла. А во-вторых, потому что математический аппарат вокруг финслеровых пространств на столько грамоздок и не интерпретируем, что возникает стойкое ощущение - лучше от всей этой вакханалии тензоров и связностей держаться подальше.

В предлагаемой монографии показывается, что оба приведенных аргумента относятся к чему угодно, но только не к взаимоотношению финслеровой геометрии и физики. С финслеровыми пространствами вполне могут совмещаться, и представления о локальной изотропии, и достаточно простые математические алгоритмы. Главное же преимущество потенциального использования физиками некоторых финслеровых пространств заключается в бесконечном разнообразии нелинейных непрерывных групп симметрий, типа конформных преобразований, коих в обычном пространстве Минковского, как известно, всего 15-параметрическая группа.

 Профиль  
                  
 
 Re: Финслерова геометрия и физика
Сообщение06.11.2009, 14:18 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


03/06/09
1497
Совпадение, я буквально на днях посмотрел док. фильм "Анизотропный мир". Советую.

 Профиль  
                  
 
 Re: Финслерова геометрия и физика
Сообщение06.11.2009, 14:30 


31/08/09
940
meduza в сообщении #258981 писал(а):
Совпадение...


Особенно, если учесть, что я один из авторов сценария этого фильма.. :?

 Профиль  
                  
 
 Re: Финслерова геометрия и физика
Сообщение06.11.2009, 18:30 
Заблокирован
Аватара пользователя


21/04/06

4930
Time в сообщении #258939 писал(а):
Подавляющее большинство современных теоретиков уверены, что финслеровы расширения псевдоримановой геометрии не могут дать ничего принципиально нового для физических приложений.


Вы можете продемонстрировать обратное на простом, конкретном примере: с ускорением движутся две частицы «одна за другой», таким образом, что относительно ИСО расстояние между ними не меняется; найти собственные ускорения двух частиц?

 Профиль  
                  
 
 Re: Финслерова геометрия и физика
Сообщение06.11.2009, 20:13 


31/08/09
940
Шимпанзе в сообщении #259114 писал(а):
Вы можете продемонстрировать обратное на простом, конкретном примере..?


Пример, действительно, простой. Только правильный ответ невозможно получить в рамках СТО с ее изометрическими преобразованиями. А "нужных" неизометрических (в частности, конформных) в четырехмерном пространстве Минковского нет. Ваш случай хорош тем, что он, по сути, сводится к двумерному пространству-времени, в котором совершенно иное положение с группой конформных преобразований, а именно, эта группа бесконечномерная. Решение, как наверное Вы и сами понимаете (я глянул краем глаза Вашу переписку с оппонентами о задаче с двумя релятивистскими ракетами), не должно зависеть от того, что ускоряется - наблюдатель или пара сторонних тел. Для получения решения достаточно рассмотреть произвольную времениподобную прямую и найти ее конформное отображение на времениподобную кривую (в часности, гиперболу, что дает переход к мировой линии, связанной с постоянным пространственным ускорением). Тем самым, мы моделируем ситуацию, когда наблюдатель, в первоначальной инерциальной системе отсчета которого, пара пробных тел относительно него покоилась, оказывается связанным с НСО, движущейся с постоянным ускорением. При этом конформным образом преобразовываются и все остальные мировые линии, которые раньше также представляли из себя прямые, параллельные мировой линии наблюдателя. Не трудно показать, что все прямые, не совпадавшие с линией наблюдателя также перейдут в гиперболы. Что замечательно, все они окажутся разного радиуса (ведь гиперболы это псевдоевклидовы аналоги окружностей), но с единым центром, положение которого задается величиной ускорения самого наблюдателя. Эдакие концентрические окружности, но гиперболического типа. Ошибка многих, кто рассматривал похожую задачу заключается в том, что обычно к такой задаче подходят с позиций СТО, в которой есть свои ограничения. Одно из них - допущение, что величина модуля четырехскорости - всегда равна единице, а направление четырехускорения - всегда ортогонально к мировой линии. Если Вы примете логику, вытекающую из бесконечномерной группы конформных преобразований псевдоевклидовой плоскости (по аналогии с в общем-то похожей ситуацией на ней в отношении изометрической группы преобразований, с той разницей, что нелинейные конформные преобразования переводят инерциальные системы в неинерциальные), то соответствующие нелинейные симметрии сами собой все расставляют по своим местам и довольно естественным образом выясняется, что должны меняться вдоль кривых мировых линий и модуль четырехскорости (в данном случае имеем не четырехскорость, а двухскорость), и направление вектора четырехускорения (двухускорения) имеет не только тангенциальную составляющую, но и продольную. Следствием этого факта, применительно к рассматриваемой задаче оказывается, что пространственно-подобные хрупкие стержни (которыми иногда для наглядности связывают пару ракет) не остаются с точки зрения стороннего наблюдателя линиями параллельными исходной пространственной оси, а испытывают гиперболический поворот, то есть наклоняются к исходной пространственной оси (если рассмотреть не равноускоренное движение наблюдателя, то они вообще переходят в пространственноподобные кривые).
Хочу еще раз подчеркнуть, что мое рассуждение опирается не на что ни будь, а на вторую по фундаментальности для псевдоевклидовой плоскости группу симметрий, а именно конформную. Такие рассуждения, чуть ли не по определению, не могут быть противоречивыми, если в них не допущено логических ошибок, точно также как не могут быть противоречивыми аналогичные построения на основе подгруппы конформной группы - то есть на изометрических преобразованиях. Нужно только как и в СТО принять, что симметрии пространства-времени устроены гораздо умнее, чем на первый взгляд кажется и наши интерпретации просто должны приноровиться к ним.. Если хотите, могу и конкретный вид соответствующего конформного преобразования (переводящего семейство прямых в семейство концентрических гипербол, причем не при помощи преобразований из группы Лоренца-Фока) на двумерной плоскости пространства-времени привести и даже поясняющие рисунки. Нужно?.. Или и так понятно? Ведь Вы, на сколько я понял, этой задачей занимаетесь не один год и, возможно, сами пришли к почти аналогичным выводам..

Возвращаясь буквально к Вашему вопросу:
Цитата:
..с ускорением движутся две частицы «одна за другой», таким образом, что относительно ИСО расстояние между ними не меняется; найти собственные ускорения двух частиц?


ответ заключается в том, что в плане мировых линий двух частиц - обе будут гиперболами разного "радиуса", но с одним центром, а "собственные ускорения" этих частиц будут одинаковыми, только это не связано с обычным пониманием четырехускорения (в данном случае двухускорения), которые, конечно же, оказываются различными. Одинаковы у частиц их ПОЛНЫЕ ускорения, которые учитывают, и продольную, и тангенциальную составляющие этой физической величины.

 Профиль  
                  
 
 Re: Финслерова геометрия и физика
Сообщение06.11.2009, 21:39 
Заблокирован
Аватара пользователя


21/04/06

4930
Time в сообщении #259180 писал(а):
Нужно?.. Или и так понятно? Ведь Вы, на сколько я понял, этой задачей занимаетесь не один год и, возможно, сами пришли к почти аналогичным выводам..



Я пришел к другим выводам, ни столь радужным ( в рамках СТО конечно же не решается. ) Однако ж это не важно, Ваши расчеты и графики будут интересны не только мне, но и другим интересантам, которые ищут ответ на «простую задачку» ни один десяток лет. На мой взгляд тут главное не «заматематизироваться» окончательно, - умельцев много, а попытаться вначале отыскать «физическую правду».
Со следующей недели меня не будет дней десять, но надеюсь изредко заглянуть на форум смогу.


Time в сообщении #259180 писал(а):
Решение, как наверное Вы и сами понимаете (я глянул краем глаза Вашу переписку с оппонентами о задаче с двумя релятивистскими ракетами), не должно зависеть от того, что ускоряется - наблюдатель или пара сторонних тел.


Тут, я думаю, Вы поспешили с выводом.

 Профиль  
                  
 
 Re: Финслерова геометрия и физика
Сообщение07.11.2009, 14:12 


31/08/09
940
Шинпанзе.
Попробую объяснить на пальцах..
В качестве математического аппарата для решения поставленной Вами задачи я беру метод, являющийся естественным обобщением на псевдоевклидову плоскость метода комплексного потенциала на евклидовой плоскости. Если о последнем слышать не доводилось, или сильно подзабыли, или лень напрягаться вспоминать - то лучше дальше не читать. Основой метода является понятие комплексного потенциала, в качестве которого берется "нужного" вида аналитическая функция комплексной переменной:
F(z)=u(x,y)+iv(x,y)
Скалярные функции u(x,y) и v(x,y) называются, соответственно, скалярным потенциалом и скалярной функцией тока. Множества линий вида u(x,y)=C1 и v(x,y)=C2, где С1 и C2 - произвольные вещественные константы представляют собой образы линий уровня и линий тока векторного поля, связанного с заданным комплексным потенциалом. Главная фишка метода в том, что функций u и v всегда пара, причем, соответствующие каждой паре линии постоянного значения функции ортогональны в каждой точке их пересечения. Это свойство существования именно пары скалярных функций из всех псевдоримановых пространств свойственно только двумерным случаям, что косвенно отражается в так называемой теореме Лиувиля о разнообразии конформных отображений квадратичных пространств, которое бесконечномерно лишь в двумерных квадратичных пространствах. В квадратичных пространствах размерности три и выше можно ввести лишь одну подобную функцию (обычно с нею связывают скалярный потенциал, но это лишь бледное подобие возможностей и красоты той пары, что существуют в двумерных квадратичных пространствах). Поскольку и в случае евклидовой плоскости и в случае псевдоевклидовой плоскости мы имеем именно два измерения, ограниченность многомерных пространств нас пока совершенно не должна волновать, тем более, что и заданная Вами задача именно из такой серии.
Далее производной ит комплексно сопряженной к функции комплексного потенциала приписываем смысл комплексной скорости
w(z)=F^'(z)
при этом модулю этой величины в каждой точке соспоставляется модуль двумерной скорости, а аргументу - угол наклона двумерной скорости к вещественной оси.
Можно пойти еще дальше и вычислить в каждой точке векторного поля связанные с нею ускорения, скорости изменения ускорени и т.д. В частности, для комплексного ускорения имеем:
a(z)=F^''(z)=w'(z)
Модуль и направление этого вектора вычисляется аналогично модулю и аргументу вектора скорости.
Какую бы аналитическую функцию от комплексной переменной мы не взяли, если просто от балды "назначить" ее комплексным потенциалом, по описанному выше алгоритму мы ВСЕГДА будем получать физически осмысленное двумерные поля, имеющих смысл потенциальных и соленоидальных векторных полей. Их можно интерпретировать поразному. Хотите - связывайте с течением идеальной жидкости, хотите с двумерной электро- и магнитостатикой, хотите с задачами теплопроводности и т.д. и т.п. Главное, что ни одно из получаемых векторных полей не оказывается бессмысленной с физической точки зрения конструкцией.
А теперь самое главное. У комплексных чисел есть брат близнец - так называемые гиперболически комплексные числа. Иногда их еще называют двойными или расщепленными числами. Их главное отличие от обычных комплексных чисел в том, что их мнимая единица j в квадрате дает не -1, а +1. Это приводит к тому, что соответствующая данной алгебре геометрия плоскости не евклидова, а псевдоевклидова, то есть, двумерного пространства-времени, с одним пространственным и одним временнЫм измерениями. У аналитических функций комлексных чисел также оказывается аналог в двойных числах, их принято называть h-аналитическими функциями. Самый основной момент, что ПРОИЗВОЛЬНУЮ h-аналитическую функцию в практически полной аналогии с аналитическими функциями комплексной переменной можно также "назначать" комплексным потенциалом неких векторных полей, но не в евклидовой, а в псевдоевклидовой метрике. Тогда скалярные функции потенциала и функции тока автоматически дают линии уровня и мировые линии неких векторных полей, обладающих во многом теми же замечательными свойствами, что потенциальные и соленоидальные поля в евклидовом пространстве, только на этот раз в гиперболическом смысле и в гиперболическом пространстве. Так, можно ввести понятие h-комплексной скорости и h-комплексного ускорения.
Остальное чуть позже. Цейтнот..

 Профиль  
                  
 
 Re: Финслерова геометрия и физика
Сообщение07.11.2009, 14:59 
Экс-модератор
Аватара пользователя


07/10/07
3368
 !  Time
Формулы надо набирать с помощью тега math (как это делать можно посмотреть здесь).

 Профиль  
                  
 
 Re: Финслерова геометрия и физика
Сообщение07.11.2009, 17:55 


31/08/09
940
Парджеттер в сообщении #259414 писал(а):
 !  Time
Формулы надо набирать с помощью тега math (как это делать можно посмотреть здесь).


Прошу прощения и не сочтите за каприз. Просто, когда было нужно, у меня не получилось заняться обучением работы с TeX'ом или другими его аналогами. Силы и время пришлось потратить на совсем другие не менее важные дела. Сейчас поздно, да и реальных возможностей для этого, все равно, не на много больше. Не поверите, но я даже телефонные номера знакомых в мобильник не умею записывать, и что самое забавное - не хочу тратить на соoтветствующее обучение время. Зато я научился делать то, с чем большинству физиков и математиков не менее сложно справиться, чем мне с написанием формул - управлять средней величины бизнесом. Если требование писать формулы по единому стандарту - принципиальное, могу попробовать обойтись без них. Как быть? Писать без формул, писать как умею, или вообще не писать? Как скажите - так и сделаю, но работать с "тега math" - не смогу.

 Профиль  
                  
 
 Re: Финслерова геометрия и физика
Сообщение07.11.2009, 18:24 
Модератор
Аватара пользователя


13/08/09
2396
Time,
зачем лукавите - ведь ТеХ - ом вы все-таки пользуетесь, достаточно взглянуть на ваши сообщения.
Судя по всему, вы человек неглупый, поэтому обучаемы. Понять, как использовать тэг , могут даже двоечники,которые сюда приходят за помощью. Вы ж пришли на форум, зарегистрировались, тратите огромное время, чтобы писать длинные сообщеия - найдите и 3 минуты, чтобы мелочь посмотреть. А раздувать щеки от собственной значимости - ну как-то несолидно...

И потом - это вы пришли на форум, а не форум обратился к вам... Пришли, зарегистриривались, согласились с правилами - обязаны им подчиняться.... Несмотря на то, какой вы крутой...

 Профиль  
                  
 
 Re: Финслерова геометрия и физика
Сообщение07.11.2009, 20:52 


31/08/09
940
whiterussian в сообщении #259479 писал(а):
Time,
зачем лукавите - ведь ТеХ - ом вы все-таки пользуетесь, достаточно взглянуть на ваши сообщения.


Обманчивое впечатление. Если Вы имеете ввиду книгу, послужившую причиной головного поста, то я не ее автор. Если статьи, написанные в TeX'e, то их не я набираю.. Доказывать ничего и никому не собираюсь.

Цитата:
Понять, как использовать тэг , могут даже двоечники,которые сюда приходят за помощью. Вы ж пришли на форум, зарегистрировались, тратите огромное время, чтобы писать длинные сообщеия - найдите и 3 минуты, чтобы мелочь посмотреть. А раздувать щеки от собственной значимости - ну как-то несолидно...


Понять я много чего могу, попробуйте и Вы.. Не все люди устроены одинаково. Я, например, не могу себя пересилить, что бы научиться записывать номера телефонов в память мобильника. Огромное время я много на что трачу, но если это делаю, значит, считаю это целесообразным. Если что-то не делаю, значит, не вижу в том необходимости. На счет же замечаний о раздувании щек - лучше оставлю без комментариев..

Цитата:
И потом - это вы пришли на форум, а не форум обратился к вам... Пришли, зарегистриривались, согласились с правилами - обязаны им подчиняться.... Несмотря на то, какой вы крутой...


Я и готов подчиниться здешним правилам. Если нельзя писать иначе как в TeX'e - значит не буду. Но как я выполню это требование - оставляю на свое усмотрение.. Нарушать ни чьих правил я не намерен и вопрос крутизны здесь совершенно непричем.

-- Сб ноя 07, 2009 21:57:37 --

Sameone, Вы меня с кем-то путаете.
Разрешите, я не стану продолжать бессмысленного общения именно с Вами..

Фраза относится к сообщению http://dxdy.ru/post259540.html#p259540, которое перенесено в другую тему. --- Jnrty.

 Профиль  
                  
 
 Re: Финслерова геометрия и физика
Сообщение07.11.2009, 22:34 
Экс-модератор
Аватара пользователя


07/10/07
3368
 ! 
Time в сообщении #259552 писал(а):
Разрешите, я не стану продолжать бессмысленного общения именно с Вами..

Уважаемый Time. Начинать общение на форуме с такого хода это неправильное решение. Рискуя Вас не убедить все-таки советую Вам сбавить обороты. И научиться писать формулы. Это элементарно. Возражения по этому пункту не принимаются.

 Профиль  
                  
 
 Re: Финслерова геометрия и физика
Сообщение07.11.2009, 22:49 


31/08/09
940
Хорошо, попробую найти приелимое решение проблемы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Финслерова геометрия и физика
Сообщение08.11.2009, 09:18 


31/08/09
940
Цитата:
Sameone, Вы меня с кем-то путаете.
Разрешите, я не стану продолжать бессмысленного общения именно с Вами..


Прошу прощения, Sameone, это я перепутал, приняв Ваш разговор с Cooler462 за обращение к себе.. За попытку научить писАнию формул - спасибо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Финслерова геометрия и физика
Сообщение08.11.2009, 13:38 
Модератор


16/01/07
1567
Северодвинск
 !  Jnrty:
Обсуждение вопросов, связанных с экспериментальной проверкой ОТО, вынесено в отдельную тему "Обсуждение экспериментов по проверке СТО и ОТО".

Time, Вы искажаете псевдонимы участников форума. Это правилами запрещено. Псевдоним следует писать точно так, как его пишет владелец. В частности, в последнем своём сообщении Вы ухитрились исказить оба упомянутых Вами псевдонима. Правильно они пишутся Someone и cooler462.

Также учтите на будущее, что запрещено отвечать модератору в тематических разделах, поскольку это offtopic. Просто примите указания или замечания модератора к сведению. Если хотите что-то обсудить с модератором, то это можно сделать либо посредством личных сообщений (внизу под каждым сообщением есть кнопка Изображение, отсылающая к автору сообщения), либо в разделе "Работа форума", если Вы считаете, что вопрос представляет общественный интерес.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 83 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group