Вопросы и ответы по физике.

[EEater]

Андрей АK в сообщении #338179 писал(а):

Исходя из "той самой формулы" - "энергия равна масса умноженная на скорость света в квадрате" можно любой энергии приписать некую эквивалентную массу и вообще , измерять энергию ... в граммах.

Нет, нельзя. Вот потому Вас и пытают: что за "та самая" формула? Что означают ее составляющие? Вы знаете ее физический смысл? Видно, что не знаете.

[myhand]

Андрей АK в сообщении #338179 писал(а):

Поскольку вечных двигателей быть не может, то работа совершаемая гравитационным полем замкнутой системы над эталонной массой по её перемещению из точки A в точку Б, должна в точности равняться работе совершаемой полем той же самой системы при перемещении той же самой массы из точки Б в точку А, если при этом общая энергия замкнутой системы не изменяется (или при совершении работы система должна терять/приобретать ровно столько энергии сколько теряет/приобретает эталонное тело).
Далее, поскольку траектория движения тела из A в Б и обратно может быть произвольной, следовательно получаемая энергия - есть инвариант, зависящий только от точек A , Б а также гравитационного поля системы.

Тут чегой-то странное. Гравитационное поле задано, верно? Если так - траектория движения из A в Б произвольной никак быть не может. Следовательно, Вы должны использовать сторонние силы для перемещения тел по произвольному пути. С этим уточнением - да, с ньютоновской гравитацией дело обстоит именно так. Силы гравитации - потенциальные.

Андрей АK в сообщении #338179 писал(а):

Поскольку работа выполняется исключительно силами гравитации

Как сказано выше - не совсем так. Суммарная работа сил (не только гравитации, иначе никаких перемещений по произвольному пути) - равна изменению энергии тела (кинетической + потенциальной).

Андрей АK в сообщении #338179 писал(а):

а для создания гравитационного поля достаточно наличия одной только массы покоя, следовательно, можно однозначно приписать любому гравитационному полю - соответствующую ему массу, энергетический инвариант гравитационного поля которой совпадает с нашим полем.

Не "массы покоя" - а просто наличия материи. Какой-либо. Света, частиц - любая форма материи обладает энергией и импульсом, почему и создает гравитационное поле. А вот как Вы этому делу "однозначно приписываете" какую-то массу - осталось пока для Всех загадкой.

Андрей АK в сообщении #338179 писал(а):

Например следуя из предыдущего доказательства, работа, совершаемая гравитационным полем, вдоль произвольной замкнутой траектории, должна равняться нулю.

А с чего Вы взяли, что это в общем случае должно быть так. Это только в ньютоновской механике. Возьмите электрический заряд, движущийся в электростатическом поле. Вы удивитесь, но он вовсе не захочет крутиться в электростатическом поле по замкнутому пути. Напротив, он будет терять энергию, если движется ускоренно. Это называется излучение (и излучение уносит энергию с импульсом). Оно есть в электродинамике и в ОТО - потому при обращении частицы вокруг ЧД - частица будет терять энергию.

Андрей АK в сообщении #338179 писал(а):

Предположение что можно "воровать" кинетическую энергию посредством гравитации кажутся мне также абсурдными (можно конечно и более строго порассуждать, но это уже будет другой вопрос который ещё надо обдумать).

Как Вы собираетесь это делать? Предложите метод, а не беспочвенную гипотезу, что "так можно".

[Андрей АK]

myhand в сообщении #338187 писал(а):

Вы должны использовать сторонние силы для перемещения тел по произвольному пути.

Не должен.
Пример, перемещение тела по желобу с упругими стенками.
Я делаю такой желоб (трубу) вдоль нужной мне траектории и запускаю туда масивное тело.
Все остальное сделают силы инерции, а я не потрачу на это ни капли энергии.

myhand в сообщении #338187 писал(а):

Не "массы покоя" - а просто наличия материи. Какой-либо. Света, частиц - любая форма материи обладает энергией и импульсом, почему и создает гравитационное поле. А вот как Вы этому делу "однозначно приписываете" какую-то массу - осталось пока для Всех загадкой.

Приписываю массу покоя, чтоб было в чем измерять инвариант.
Можно измерять в единицах энергии, но поскольку энергия есть эквивалент массы, то можно и в килограммах.

myhand в сообщении #338187 писал(а):

Андрей АK в сообщении #338179 писал(а):

Например следуя из предыдущего доказательства, работа, совершаемая гравитационным полем, вдоль произвольной замкнутой траектории, должна равняться нулю.

А с чего Вы взяли, что это в общем случае должно быть так. Это только в ньютоновской механике. Возьмите электрический заряд, движущийся в электростатическом поле. Вы удивитесь, но он вовсе не захочет крутиться в электростатическом поле по замкнутому пути. Напротив, он будет терять энергию, если движется ускоренно. Это называется излучение (и излучение уносит энергию с импульсом). Оно есть в электродинамике и в ОТО - потому при обращении частицы вокруг ЧД - частица будет терять энергию.

Это излучение не имеет никакого отношения к полю, в котором движется заряд, он излучает, поскольку имеет ускорение.
Это если бы в моем желобе присутствовала сила трения и частица бы тратила энергию на её преодоление.
В случае же ОТО ,как я понял, тела падают не потому, что излучают гравитационные волны (которые ещё не обнаружили), а потому что гравитационное поле Черной Дыры убывает не обратно пропорционально квадрату расстояния, а центробежные силы ,при этом, не способны это компенсировать.

myhand в сообщении #338187 писал(а):

Андрей АK в сообщении #338179 писал(а):

Предположение что можно "воровать" кинетическую энергию посредством гравитации кажутся мне также абсурдными (можно конечно и более строго порассуждать, но это уже будет другой вопрос который ещё надо обдумать).

Как Вы собираетесь это делать? Предложите метод, а не беспочвенную гипотезу, что "так можно".

Что доказать?
Что нельзя передавать импульс при помощи сил гравитации? (Я это написал, а не то что вы ,наверное, подумали, я сказал именно что нельзя передавать).
Хотя я тут неточно выразился.
Импульс и энергию передавать то можно (приливные явления ,например, или как при ускорении научных зондов в поле Юпитера).
Я хотел сказать, что невозможно превращать кинетическую энергию напрямую в "гравитационную массу" - т.е. пролетающее мимо тело будет тормозится, а гравитационная энергия поля, при этом , возрастать.
Обычно при помощи гравитации можно только передавать уже имеющийся импульс от одного тела к другому, но обычно передача происходит от большого тела к мелкому, а не наоборот.

[venco]

Вот что у меня получилось.

Исходные предположения.

1. Все тела имеют две гравитационные массы - активную $m_a$ и пассивную $m_p$, которые определяют гравитационную силу:
$F_{1\to 2} = f(m_{p1}, m_{a2}, r)$
2. Верен 3-й закон Ньютона:
$F_{1\to 2} = F_{2\to 1}$

myhand в сообщении #338115 писал(а):

b) Размещаем поочередно два тела в определенном месте заданного внешнего гравитационного поля и измеряем силы, действующие на тела. Отношение сил совершенно не зависит от того, в какое именно гравитационное поле мы поместили тела и куда конкретно. Отсюда - пассивная гравитационная масса.

Это можно формализовать как:
${f(m_{p1},m_{a0},r)\over f(m_{p2},m_{a0},r)} = h(m_{p1}, m_{p2})$ для любого тела 0 и точки около него.

Взяв в качестве тела 2 эталонное тело с пассивной массой $m_{pe}$, получим:
$f(m_{p1},m_{a0},r) = h(m_{p1}, m_{pe})\cdot f(m_{pe}, m_{a0},r)$
Перенормируем пассивные массы, т.е. теперь пассивной массой будем называть $m'_{p} = h(m_{p}, m_{pe})$, и введём новую функцию $f_1(m_a, r) = f(m_{pe}, m_a,r)$.
Тогда гравитация будет описываться законом:
$F_{1\to2} = m'_{p1}\cdot f_1(m_{a2},r)$

Теперь воспользуемся 3-м законом Ньютона:
$m_{p1}\cdot f_1(m_{a2},r) = m_{p2}\cdot f_1(m_{a1},r)$.

Опять возьмём в качестве тела 2 эталонное тело с активной массой $m_{ae}$:
$m_{p1}\cdot f_1(m_{ae},r) = m_{pe}\cdot f_1(m_{a1},r)$, или:
$f_1(m_{a1},r) = m_{p1}\cdot {f_1(m_{ae},r)\over m_{pe}}$
Теперь можно перенормировать активные массы, приравняв их к пассивным, и введя функцию $g(r) = {f_1(m_{ae},r)\over m_{pe}$
Тогда закон гравитационного притяжения будет записываться:
$F_{1\to2}=m'_{p1}\cdot m'_{p2} \cdot g(r)$
А из этого следует и Ваше условие c).
Аналогично можно провести и обратную операцию. Т.е. активная и пассивная гравитационные массы эквивалентны с точностью до нормировки.

[myhand]

Андрей АK в сообщении #338299 писал(а):

myhand в сообщении #338187 писал(а):

Вы должны использовать сторонние силы для перемещения тел по произвольному пути.

Не должен.
Пример, перемещение тела по желобу с упругими стенками.

Ага. Устройте такой лифт с "упругими стенками" - поднимайте груз на произвольную высоту без "ни капли энергии" затрат. Сказали "между произвольными точками" - полезайте в кузов...

Строго говоря, стенки должны быть не "упругими", а абсолютно твердыми. Только тогда силы реакции не совершают работы и энергия не расходуется на колебания стенок.

Андрей АK в сообщении #338299 писал(а):

Все остальное сделают силы инерции, а я не потрачу на это ни капли энергии.

Кинетическую энергию потратите в общем случае. Ее лишнюю потребуется придать, чтобы достичь конечного пункта (естественно, в пункте назначения "лишняя" кинетическая энергия сохранится). Достаточно неэффективный способ путешествия, противу законов природы.

Ну да ладно. В ньютоновой теории силы гравитации потенциальны, я это уже писал. И что с того?

Андрей АK в сообщении #338299 писал(а):

myhand в сообщении #338187 писал(а):

Андрей АK в сообщении #338179 писал(а):

Например следуя из предыдущего доказательства, работа, совершаемая гравитационным полем, вдоль произвольной замкнутой траектории, должна равняться нулю.

А с чего Вы взяли, что это в общем случае должно быть так. Это только в ньютоновской механике. Возьмите электрический заряд, движущийся в электростатическом поле. Вы удивитесь, но он вовсе не захочет крутиться в электростатическом поле по замкнутому пути. Напротив, он будет терять энергию, если движется ускоренно. Это называется излучение (и излучение уносит энергию с импульсом). Оно есть в электродинамике и в ОТО - потому при обращении частицы вокруг ЧД - частица будет терять энергию.

Это излучение не имеет никакого отношения к полю, в котором движется заряд, он излучает, поскольку имеет ускорение.
Это если бы в моем желобе присутствовала сила трения и частица бы тратила энергию на её преодоление.
В случае же ОТО ,как я понял, тела падают не потому, что излучают гравитационные волны (которые ещё не обнаружили), а потому что гравитационное поле Черной Дыры убывает не обратно пропорционально квадрату расстояния, а центробежные силы ,при этом, не способны это компенсировать.

Да, есть такой момент. Помимо аналогов нерелятивистских гиперболических/параболических и эллиптических траекторий в поле ЧД появляется новый тип решения - частица по спирали падает на ЧД. Если не учитывать излучение, то это происходит с соблюдением законов сохранения системы частица+ЧД. Если учитывать - часть энергии и импульса уносит излучение.

А вообще говоря, "излучение не имеет никакого отношения к полю" - чушь. Как это не имеет? Заряд движется в электромагнитном поле, в которое сам вносит вклад. Просто при анализе часто удобно "выделять" те или иные слагаемые части поля, которое он создает (например, излучение). Поле "не пахнет" - его сравнительно просто померять в данной точке (берем пробную частицу - меряем ускорение...), а вот разделить на источники (что от карманного фонарика а что вооон от той звезды) обычно куда более сложная задача.

Андрей АK в сообщении #338299 писал(а):

Я хотел сказать, что невозможно превращать кинетическую энергию напрямую в "гравитационную массу" - т.е. пролетающее мимо тело будет тормозится, а гравитационная энергия поля, при этом , возрастать.

Если Вы о примере с ЧД - здесь не нарушаются какие-либо законы сохранения. Вот и все что можно сказать, в чем проблема - непонятно. Не говоря уже об использовании непонятных терминов "гравитационная масса", а теперь еще и "гравитационная энергия поля".

venco в сообщении #338300 писал(а):

Вот что у меня получилось.

Исходные предположения.

1. Все тела имеют две гравитационные массы - активную $m_a$ и пассивную $m_p$, которые определяют гравитационную силу:
$F_{1\to 2} = f(m_{p1}, m_{a2}, r)$
2. Верен 3-й закон Ньютона:
$F_{1\to 2} = F_{2\to 1}$

Посмотрю внимательнее позднее. Но пока как минимум - Вы включили "лишнее" предположение о существовании $m_a$, никаких свойств которых описано не было. А почему я не могу предположить закон взаимодействия в виде $F_{1\to 2} = f(m_{p1}, m_{a2}, m_{a1}, r)$. Активная масса ведь формальный какой-то параметр - я вот взял и добавил в формулу соответствующую "массу" для первого тела, "до кучи". Это не поломает дальше Вам рассуждения?

[venco]

myhand в сообщении #338303 писал(а):

Посмотрю внимательнее позднее. Но пока как минимум - Вы включили "лишнее" предположение о существовании $m_a$, никаких свойств которых описано не было. А почему я не могу предположить закон взаимодействия в виде $F_{1\to 2} = f(m_{p1}, m_{a2}, m_{a1}, r)$. Активная масса ведь формальный какой-то параметр - я вот взял и добавил в формулу соответствующую "массу" для первого тела, "до кучи". Это не поломает дальше Вам рассуждения?

Вроде не поломает. Там можно везде вместо $m_p$ и $m_a$ подставить произвольное количество параметров тела. Т.е. из постоянства отношения сил (условие b или c) и 3-го закона Ньютона следует линейная зависимость силы гравитации от произведения некоторой функции параметров обоих тел, которую можно назвать гравитационной массой.

[VladTK]

myhand писал(а):

А они равны в ОТО?...

Об ОТО речи не было. Вопрос о равенстве активной и пассивной гравитационных масс в ОТО отпадает вместе с самими массами :)

myhand писал(а):

VladTK, тогда к Вам те же вопросы, что и к venco.

Во-первых, в своем примере я не использовал равенство масс, использовалась только пассивная гравитационная масса камня и фотона. Я показываю, что понятие гравитационной массы фотона неправомочно, поскольку приходит в противоречие с тем же принципом эквивалентности Галилея (слабый ПЭ).

Во-вторых, на Ваши вопросы ответы дал ув. venco и с его ответами я согласен. Ваши утверждения b) и c) или оба верны, или оба неверны. Можно конечно измыслить теории гравитации, в которых активная и/или пассивная гравитационная массы зависели бы от внешнего поля (т.е. одно или оба из Ваших утверждений b) и c) нарушались бы). Но я думаю, что такие теории исключаются из рассмотрения в силу ПЭ.

[myhand]

VladTK в сообщении #338322 писал(а):

Во-вторых, на Ваши вопросы ответы дал ув. venco и с его ответами я согласен. Ваши утверждения b) и c) или оба верны, или оба неверны. Можно конечно измыслить теории гравитации, в которых активная и/или пассивная гравитационная массы зависели бы от внешнего поля (т.е. одно или оба из Ваших утверждений b) и c) нарушались бы). Но я думаю, что такие теории исключаются из рассмотрения в силу ПЭ.

Т.е. Вы считаете, что 2) верно (b) => c) и c) => b)) Как же тогда быть с Вашим следующим утверждением про "Можно измыслить...". Раз можно, то утверждения независимы.

А к venco (и к Вам) еще простой вопрос - откуда Вы выкопали предположение о парном характере взаимодействия (и следовательно принцип суперпозиции)? Оно не следует из третьего закона Ньютона. Попробуйте от него отказаться и доказать Ваше утверждение.

[venco]

myhand в сообщении #338364 писал(а):

А к venco (и к Вам) еще простой вопрос - откуда Вы выкопали предположение о парном характере взаимодействия (и следовательно принцип суперпозиции)? Оно не следует из третьего закона Ньютона. Попробуйте от него отказаться и доказать Ваше утверждение.

Извините, не понял. Что именно попробовать убрать?

[Андрей АK]

myhand в сообщении #338303 писал(а):

В ньютоновой теории силы гравитации потенциальны, я это уже писал. И что с того?

А то что потенциальность или нет каких-то полей определяется их "фундаментальностью".
Что я имею ввиду под этим?
А вот что.
Гравитационное поле ,теоретически, действует на все массы во вселенной ... или даже если не на все массы, но энергия этого поля (вроде бы) не зависит от того, какая работа совершается этим полем.
Иными словами, от того, что в этом поле была ускорена какая-то масса или масса в два раза большая или вообще целая галактика ... от этого нашему полю ни холодно ни жарко. т.е. оно не исчезнет как дым, даже если совершит работу, превышающую максимальную энергию которую можно вообще извлечь из массы, создающей поле (равную массе умноженной на квадрат скорости света).
Хотя, последнее не факт - есть ведь такое явление как дефект масс, которое можно объяснить тем, что совершая работу, поле теряет свою внутреннюю энергию, или вот реакция аннигиляции - масса полностью исчезает, поскольку совершается работа (которая превращается в чистую энергия в виде фотонов) равная полной внутренней энергии частиц.
Но это я отклонился от мысли.
Так вот любое поле, обладающее таким "фундаментальным свойством" - не зависеть от совершаемой им работы, обязано быть потенциальным.
Т.е. электрическое поле тоже потенциально, поскольку может одновременно действовать на любое количество зарядов, при этом не теряя в силе.
Все же непотенциальные поля - они имеют какой-то конечный запас внутренней энергии, потратив которую ,на совершение работы, они исчезнут.
Например сила Кориолиса исчезнет, как только вся энергия вращения перейдет в кинетическую энергию другого тела и вращение прекратится.
Магнитное поле исчезнет, как только этим полем будет произведена работа, равная энергии затраченной на создание этого поля.
Ну и т.д.

Т.о. потенциально поле или нет - это не вопрос конкретной теории (Ньютоновской или нет) а вопрос "запаса энергии".
В Ньютоновской теории энергия гравитационного поля бесконечна, поэтому считается что оно может совершить бесконечную работу.
И поэтому оно "абсолютно потенциально".
Есть только одно явление, которое может "отменить" потенциальность гравитационного поля - это возможный дефект масс (гравитационный - сумма масс двух тел по отдельности больше чем после того как они сольются в одно тело).
Но при таком явлении есть сомнения в возможности существования Черных Дыр (тогда тела, сжимаясь в точку должны полностью испаряться в виде излучения).
Если же гравитационного дефекта масс не существует, то гравитационное поле должно быть абсолютно потенциальным (какая бы там теория гравитации не была).

[myhand]

venco в сообщении #338376 писал(а):

myhand в сообщении #338364 писал(а):

А к venco (и к Вам) еще простой вопрос - откуда Вы выкопали предположение о парном характере взаимодействия (и следовательно принцип суперпозиции)? Оно не следует из третьего закона Ньютона. Попробуйте от него отказаться и доказать Ваше утверждение.

Извините, не понял. Что именно попробовать убрать?

Парное взаимодействие. При переходе от b) к c) можно достаточно естественно рассмотреть точечные частицы в качестве источников (пользуясь тем, что поле "произвольно"). А как быть при переходе от c) к b) ? В какой-то момент только и c) и законов механики у Вас должен возникнуть принцип суперпозиции, иначе ничего не выйдет. Вот такой переход у меня не получился.

Андрей АK в сообщении #338410 писал(а):

myhand в сообщении #338303 писал(а):

В ньютоновой теории силы гравитации потенциальны, я это уже писал. И что с того?

А то что потенциальность или нет каких-то полей определяется их "фундаментальностью".

....

Т.о. потенциально поле или нет - это не вопрос конкретной теории (Ньютоновской или нет) а вопрос "запаса энергии".

Мне кажется, становится уже неправильным приводить Вам конкретные возражения в ответ на Ваши "идеи". Полистайте учебники (желательно систематически, т.е. прочитать, порешать задачки...). А потом уже начинайте думать - что из Ваших фантазий верно, а что нет. "Потенциальность" поля сил - вполне конкретное и корректное понятие в классической механике, а не...

Энергия и импульс любого поля зависят от совершаемой этим полем работы над чем-либо, этого требуют законы сохранения. И т.п. и т.д.

Разбейте астероид в пыль, раскидав обломки на больших расстояниях друг от друга. Что-то от их "гравитационного поля" останется? Вы сможете его обнаружить?

[photon]

Изначально вменяемая тема стала пургой, поэтому перемещаем ее соответственно.
Андрей АK, обращаю Ваше внимание, что таковой она стала в значительной мере по Вашей вине: будете вести попытки захвата тем - забаню