Какая сила сплющивает звёзды в направлении движения?

[atlakatl]

Извиняюсь, опять про теорию относительности.

Итак, при скорости, близкой к скорости света, размеры во Вселенной для космонавта в ракете сокращаются в направлении движения. В учебниках приводится пример сокращения длины стержня. Но расстояния между звёздами ничем не хуже стержня. Они тоже уменьшаются в направлении полёта.

Сокращается и диаметр звезды. В итоге для космонавта при околосветовой скорости не «Земля в иллюминаторе видна», а какой-то блин, повёрнутый к нему ребром. Диаметр блина прежний, а толщина намного уменьшилась.

И ведь это не кажущийся эффект, а объективный вывод из ТО.

Важное уточнение. В книгах по ТО, например, у Матвеева А.Н. или Джанколи Д., не очень понятно, но довольно авторитетно утверждается, что космонавт из-за явлений аберрации всё-таки увидит звезду шарообразной. Поверим. Но сути проблемы это не меняет. Космонавту КАЖЕТСЯ, что звезда шарообразна. Но согласно ТО она всё-таки СПЛЮСНУТА в его системе отсчёта. Применив формулы геометрии и расправившись с эффектами аберрации, космонавт убедится в этом.

Так какая сила СЖИМАЕТ звёзды? Причём, стоит ракете повернуть, эта сила послушно начинает сжимать звёзды в другом направлении.

[fizeg]

atlakatl
А какая сила сжимает/разжимает проекции отрезка на координатные оси при повороте?

[Munin]

Вопрос надо задать о том, почему звезда шарообразна, если мы висим рядом с ней неподвижно. Ответ (для невращающихся звёзд) состоит в том, что звезда находится в равновесии между силами притяжения и силами давления газа. Каждый кусочек поверхности звезды хотел бы провалиться вниз, но его давят снизу. Поэтому он находится в равновесии. Если бы он возвышался над поверхностью звезды каким-нибудь горбом, он бы растёкся, потому что с боков его силы не сдерживают.

Теперь надо посмотреть, что будет, если мы движемся с большой скоростью мимо звезды. Кусочки звезды так же взаимодействуют, но при этом быстро движутся. Законы механики для них меняются. Силы в продольном и в поперечном направлении действуют на них слабее, так что если кто-то движется, то замедленно. Но в продольном направлении уменьшение сил сильнее, чем в поперечном. И получается, тому же самому равновесию соответствует такое состояние, когда кусочек передней поверхности ближе к центру, чем кусочек боковой поверхности звезды. Форма звезды в целом определяется таким же равновесием. И она получается сплющенной.

[obar]

atlakatl в сообщении #622140 писал(а):

Так какая сила СЖИМАЕТ звёзды?

На самом деле ни какая (или если хотите -- электромагнитная). Все дело в преобразовании полей при переходе от одной системы отсчета в другую. Например, упрощенно сокращение продольных размеров движущихся стержней объясняется следующим образом. Неподвижный заряд создает сферически симметричное электрическое поле, эквипотенциальные поверхности которого -- сферы. Если заряд разогнать до скорости $v$, то эквипотенциальные сферы сожмутся в направлении движения в $\gamma$ раз и станут эллипсоидами. Атомы в кристалле расположены так, чтобы обеспечить минимум потенциальной энергии. При сжатии в $\gamma$ раз эквипотенциальных поверхностей во столько же раз уменьшается и период решетки в этом направлении, что и приводит к сокращению размеров стержней. Таким образом, ни каких специальных сжимающих сил нет.

[atlakatl]

Munin и obar, спасибо за разъяснения.
Я тоже после ваших комментов накопал:
Гравитацию можно считать псевдосилой для конкретной точки пространства. По Эйнштейну они неразличимы в ней. Для макрообъектов же при движении наблюдателя около звезды эта псевдосила и создаёт её сжатие вдоль направления движения. Т.е. на звезду действует обычная гравитация, но её потенциальная поверхность принимает именно такой, тыквообразный вид.

[Munin]

Ну, копаться в ОТО и "псевдосилах" для обсуждения звёзд не нужно, вполне достаточно СТО и релятивистского преобразования обычных сил.