Максимальное ускорение?

[Евгений Орлов]

Ускорений в природе можно обнаружить
более чем достаточно, взять хотя бы взрывную деятельность вулкана.
Вулканические "бомбы" вылетают из жерла вулкана... .
А максимальное ускорение получаемое телом ограничивается
прочностью самого тела, т.е. к телу прикладывается сила с единственным определеным вектором, предположим пуля или снаряд в стволе в момент сгорания пороха. Если пороха положить побольше, то...
остальное понятно, надеюсь.
Здесь, однако, наиболее интересным является вопрос об ускорении свободного падения тел в пространстве - принцип Галилея.
Тела в пространстве двигаются с ускорением до момента выравнивания скоростей движения тела и скорости распространения тяготения.
Измеренная экспериментально Орловым скорость распространения тяготения в солнечной системе не превышает 75 тысяч км/сек, следовательно, естественные материальные тела в солнечной системе могут двигаться со скоростью не превышающей 75 тыс. км/сек. Искусственные тела можно разгонять до скоростей пока есть возможность
для приложения силы.

[Freude]

Думается, ускорение может ограничиватся наличием спонтанных переходов и диссипации. Вот в твердом теле частицу можно разогнать только в пределах ее длины свободного пробега, а дальше неупругие рассеяния все сведут на нет. Возможно в свободном пространстве будет происходить что-то подобное, например поляризация вакуума, нет?

Ну а главный ограничитель - закон сохранения энергии Если система ускоряется, ее энергия растет, но она же должна ее откуда-то черпать, т.е. система не замкнута! А ведь энергия вселенной не бесконечна, да/нет?

[Борис Лейкин]

А вот у фотонов вообще ускорение бесконечное. Они рождаются уже со скоростью света.

[PSP]

Борис Лейкин писал(а):

А вот у фотонов вообще ускорение бесконечное. Они рождаются уже со скоростью света.

О! У фотонов вообще очень много тайн...

[Sergey00]

Ускорение:
а=дv/дt, т.е. изменение скорости за единицу времени;
a=amax, если дv=vmax, а дt=tmin;

vmax=c=299792458 м/с - скорость света
tmin=tp=5,56092*10E-44 c- планковское время

Отсюда amax=5,56092*10E+51 м/с*2

[Sergey00]

Единственное замечание, что в настоящее время возможность измерения интервала времени есть только до 10^-18, а за регистрированное время 10^-24 - время жизни резонанса (наименьший процесс в природе).

[Toucan]

Sergey00, замечание за неиспользование $\TeX$ при наборе формул.

[Sergey00]

А, спасибо, понятно.
Я думал, что такие наборы уже в прошлом.
Думаю как их набирать?...

[Lucis]

Борис Лейкин в сообщении #53923 писал(а):

А вот у фотонов вообще ускорение бесконечное. Они рождаются уже со скоростью света.

Не только у фотонов. Ускорение бесконечно в случае рождения любых частиц, в том числе и таких, скорость которых меньше скорости света, поскольку рождение любой новой движущейся частицы есть мгновенное изменение ее скорости.

Freude в сообщении #53909 писал(а):

главный ограничитель - закон сохранения энергии Если система ускоряется, ее энергия растет, но она же должна ее откуда-то черпать, т.е. система не замкнута!

Если рождение любой частицы есть бесконечное ускорение, то оно, очевидно, требует хоть и больших, но явно не бесконечных затрат энергии, а именно равных полной энергии рождающейся частицы.

Freude в сообщении #53909 писал(а):

А ведь энергия вселенной не бесконечна, да/нет?

А разве бесконечная энергия не была бы источником и бесконечно сильного гравитационного поля, со всеми вытекающими последствиями?

Борис Лейкин в сообщении #50691 писал(а):

оно будет двигаться рывками как вампир, ну т.е. мгновенно появляться то в одной точке, то в другой

А интересно, интересно... Получается, что бесконечное ускорение и есть дискретное движение, то есть та самая настоящая телепортация (а не это квантовое недоразумение, в котором не происходит переноса физического тела)?

(Оффтоп)

Борис Лейкин в сообщении #50687 писал(а):

В этих, ускорителях частиц, какое оно может быть?

Разве его нельзя определить, исходя из закона силы Лоренца, значений электрических зарядов и масс ускоряемых частиц и верхних значений напряженностей электрического и магнитного полей, которые можно создавать в лабораториях?

(Оффтоп)

Евгений Орлов в сообщении #51391 писал(а):

максимальное ускорение получаемое телом ограничивается
прочностью самого тела

То есть в случае точечных частиц (как, например, точечных электронов, относительно которых уже не предполагается никаких скалярных давлений Пуанкаре, которые удерживали бы их от разрыва, и которые можно было бы как-то нейтрализовать, чтобы разрушить электроны, как ранее атомные ядра) это ограничение отсутствует?

[Munin]

Lucis в сообщении #890794 писал(а):

Не только у фотонов. Ускорение бесконечно в случае рождения любых частиц

Никакого ускорения там вообще нет.

Lucis в сообщении #890794 писал(а):

поскольку рождение любой новой движущейся частицы есть мгновенное изменение ее скорости.

Нет. До рождения скорости нет вообще, поэтому при рождении скорость и не меняется.

Lucis в сообщении #890794 писал(а):

Разве его нельзя определить, исходя из закона силы Лоренца, значений электрических зарядов и масс ускоряемых частиц и верхних значений напряженностей электрического и магнитного полей, которые можно создавать в лабораториях?

Не хватает ещё одного параметра.

[Lucis]

Munin в сообщении #890796 писал(а):

Нет. До рождения скорости нет вообще, поэтому при рождении скорость и не меняется.

В ЛЛ-2 об этом говорится иначе:

Цитата:

процесс надо рассматривать как мгновенное изменение скорости частицы - от нуля до ее заданного значения

Munin в сообщении #890796 писал(а):

Не хватает ещё одного параметра.

Да, начальной скорости ускоряемых частиц, если они ускоряются не только электрическим, но и магнитным полем.

Впрочем, поскольку всегда можно перейти в такую ИСО, в которой скорость ускоряемой частицы равна нулю, и, следовательно, на нее будет действовать только электрическое поле, то, если взять электрон как электрически заряженную элементарную частицу с наименьшей массой, а напряженность электрического поля на первом боровском радиусе как максимальную (как утверждается в берклеевском курсе физики), максимальное ускорение (для электрона) будет ${a_{max}} = 9,14 \cdot 10^{22}$ м/$c^2$.

[Munin]

Lucis в сообщении #891099 писал(а):

В ЛЛ-2 об этом говорится иначе

Ну, ЛЛ-2 и не книжка про кванты.

Lucis в сообщении #891099 писал(а):

Да, начальной скорости ускоряемых частиц

Да нет, просто скорости.

Lucis в сообщении #891099 писал(а):

а напряженность электрического поля на первом боровском радиусе как максимальную (как утверждается в берклеевском курсе физики)

Это вы снова что-то неправильно прочитали.

[Lucis]

Munin в сообщении #891104 писал(а):

ЛЛ-2 и не книжка про кванты

Странная логика. Разве имеет значение, о чем книга, если то, что в ней сказано, соответствует действительности? Если рассматривается тормозное излучение, формула которого и применительно к случаю рождения частиц оказывается справедливой, почему же рождение частиц ускорением не является? Утверждать это столь же абсурдно, как и подозревать кого-либо в совершении преступления, уже зная об отсутствии состава якобы совершенного преступления.

Munin в сообщении #891104 писал(а):

Это вы снова что-то неправильно прочитали.

Речь идет только о разрушении проводника электростатическим полем, если последнее достигает величины поля на первом боровском радиусе в некоторой точке у проводников (впрочем, автоэлектронная эмиссия, которая также может разрушать катод, начинается задолго до такой напряженности). Разумеется, если, например, учитывать возможность очень быстрого изменения сверхсильного магнитного поля, которое будет создавать сильное вихревое электрическое поле, - которое, в свою очередь, может складываться с полем электростатическим по принципу суперпозиции (который нарушается только при напряженностях электрического поля, превышающих атомное где-то на шесть порядков), - то можно создать и более сильное электрическое поле, и, следовательно, и большее ускорение, - но речь изначально, кажется, все-таки шла об ускорителях, а не об испаряющихся и потому одноразовых источниках ускоряющего электрического поля.

[Munin]

Lucis в сообщении #891698 писал(а):

Странная логика. Разве имеет значение, о чем книга, если то, что в ней сказано, соответствует действительности?

Имеет значение. Потому что в книгах не бывает просто "соответствует действительности", а бывает - с определёнными оговорками. В ЛЛ-2 эти оговорки одни (они там явно написаны), в книжках по квантам - другие. И приводят они к тому, что на то, что написано в книге, полагаться можно, если не делать слишком далекоидущие выводы.

Lucis в сообщении #891698 писал(а):

Если рассматривается тормозное излучение, формула которого и применительно к случаю рождения частиц оказывается справедливой, почему же рождение частиц ускорением не является?

Потому что, если внимательно читать, рассматривается не полная формула тормозного излучения, а только его низкочастотный "хвост". Он обусловлен в основном движением до и после ускорения, а не в сам промежуток ускорения, и деталями процесса в этом промежутке, как выясняется, можно пренебречь.

Lucis в сообщении #891698 писал(а):

Речь идет только о разрушении проводника электростатическим полем

То есть, вовсе не о максимальной напряжённости электрического поля вообще.

Могли бы и не вспоминать, никакого отношения к предмету обсуждения этот факт не имеет.

Lucis в сообщении #891698 писал(а):

то можно создать и более сильное электрическое поле, и, следовательно, и большее ускорение

Более сильное поле и так существует - в атомах вблизи ядер, и вообще вблизи заряженных частиц. Намного более сильное. И соответственно, ускорение электрона, пролетающего вблизи ядра, намного больше, чем то, что вы насчитали.

[Lucis]

Munin в сообщении #891762 писал(а):

рассматривается не полная формула тормозного излучения, а только его низкочастотный "хвост". Он обусловлен в основном движением до и после ускорения

... отсутствие которого $v = \operatorname{const}$ обуславливало бы и отсутствие при испускании новой заряженной частицы низкочастотного "хвоста", - который, в соответствии с (69.5) из ЛЛ, может иметь место только при условии ${v_1} \not = {v_2}$, - и наличие которого доказывает, следовательно, обратное, действительно позволяя говорить о "мгновенном изменении скорости" частицы, то есть о ее бесконечном ускорении.

Munin в сообщении #891762 писал(а):

никакого отношения к предмету обсуждения этот факт не имеет

Имеет, поскольку вторая часть вопроса была об ускорителях:

Борис Лейкин в сообщении #50687 писал(а):

В этих, ускорителях частиц, какое оно может быть?

, - а в действующих ускорителях увеличение энергии частиц происходит под действием постоянных и вихревых (в том числе высокочастотных) электрических полей, источниками которых являются макроскопические приборы (типа электростатических генераторов), - в то время как о коллективных методах ускорения "Физическая энциклопедия" сообщает, что они не привели пока к серьезным успехам.