Импульс и квазиимпульс света и звука Р. Пайерлс

[MOPO3OB]

Среди эфиристов существует убеждение, что звук переносит импульс. Некоторое удивление испытывают и физики, которые не занимаются акустикой, когда узнают, что звук не переносит импульс, хотя известно, что он оказывает давление. Впрочем это давление может быть иногда и отрицательным. Впрочем статься не про это.

Импульс и квазиимпульс света и звука
Р. Пайерлс

Highlights of Condensed-Matter Theory: Proceedings of the International School of Physics ’Enrico Fermi’. — Course LXXXIX/Eds. F. Bassani, E. Fumi, M.P. Tosi. — Amsterdam a.o.: North-Holland, 1985. — Pp. — 237 — 255

Предисловие редактора перевода. Имя Рудольфа Пайерлса хорошо известно физикам. Полученные им результаты относятся к самым различным областям теоретической физики. Р. Пайерлс ввел в физику твердого тела процессы переброса, в теории дислокаций существует сила Пайерлса, он занимался теорией ядра и основаниями квантовой электродинамики, ему принадлежат одни из первых в мировой литературе монографии по теории металлов и по квантовой теории твердого тела, совместно с О. Фришем Р. Пайерлс оценил критическую массу U-235. Р. Пайерлс неоднократно бывал в Советском Союзе, выступал с докладами и лекциями. Еще в 30-е годы несколько раз приезжал в Ленинград. Там женился. Р. Пайерлс дружил с Ландау. У них есть две совместные работы. Р. Пайерлсу более 80 лет. Совсем недавно он провел несколько недель в Москве — был гостем физических институтов Академии наук (ИФП, ИТФ, ФИАНа, ЛФТИ). Р. Пайерлс — замечательный собеседник. Будучи участником многих научных событий физики XX века, он с удовольствием делится своими воспоминаниями. Беседы с ним доставляют истинное наслаждение. В своих работах Р. Пайерлс всегда решал простые по постановке, но глубокие задачи. К таким задачам несомненно принадлежит и задача об импульсе и квазиимпульсе. О квазиимпульсе, похоже, Р. Пайерлс думал многие годы. Квазиимпульс, его роль в кинетике твердых тел — навеки связаны с именем Пайерлса. В 1931 г. Р. Пайерлс ввел процессы переброса для квазиимпульса в кристаллах, а в 1990 г. на семинаре в ИФП АН СССР докладывал работу, перевод которой мы предлагаем вниманию читателей «Успехов физических наук». Нет сомнений, что соображения Рудольфа Пайерлса будут интересны всем, кого интересуют по-настоящему глубокие проблемы макроскопической физики.
М. И. Каганов
http://ufn.ru/ufn91/ufn91_9/Russian/r919d.pdf

Кстати, советую почитать книгу Каганова-Лифшица Квазичастицы. Это намного интереснее всяких "левых" теорий гравитации.

[muhomor]

Здешние форумщики эфир не признают

-- Пт сен 21, 2012 15:24:07 --

А импульс это скорость на массу значит фотон должен иметь пусть маленькую но массу

[Munin]

MOPO3OB в сообщении #621771 писал(а):

Среди эфиристов существует убеждение, что звук переносит импульс.

Среди Ландау тоже.

muhomor в сообщении #621821 писал(а):

А импульс это скорость на массу значит фотон должен иметь пусть маленькую но массу

Поскольку импульс - это не скорость на массу, значит, фотон никому ничего не должен.

[muhomor]

Давайте почитаем чтоMOPO3OB про это напишет,он на своём форуме пишет что эфира не надо

[Munin]

Он часто путает борьбу против эфира с продвиганием своих личных заглюков.

[мат-ламер]

MOPO3OB в сообщении #621771 писал(а):

Некоторое удивление испытывают и физики, которые не занимаются акустикой, когда узнают, что звук не переносит импульс, хотя известно, что он оказывает давление.

Не физик, поэтому считаю, что иногда звук переносит импульс. Поставим шар на плоскоссть. Расположим рядом мощный громкоговоритель. Как-бы он не напрягался, шар не покатится. Дело в том, что диффузор громкоговорителя движется то в одну сторону, то в другую. Если диффузор сделает ход в одну сторону и застрянет в этом положении, шар получит микроскопический импульс. Будет ли двигаться шар, сказать трудно - зависит от силы трения. А вот если мы произведём (рядом с шаром) пиротехнический взрыв, то шар точно покатится. При этом образуются другие волны, которые импульс переносят. Напрашивается аналогия с морем, где бывают два различных типа волн - обычные и цунами. Последние переносят импульс и массу.

[Munin]

мат-ламер
Во-первых, объяснять что-либо MOPO3OBу бесполезно. Воспринимать информацию и знания из внешнего мира он уже перестал, несколько лет как.

Во-вторых,

мат-ламер в сообщении #621980 писал(а):

Поставим шар на плоскоссть. Расположим рядом мощный громкоговоритель. Как-бы он не напрягался, шар не покатится. Дело в том, что диффузор громкоговорителя движется то в одну сторону, то в другую.

- всё это верно, но при условии, что вы дополнительно помещаете всё пространство между громкоговорителем и шаром в трубу. Накладываете граничные условия. А если этого не сделать, то луч звука заодно становится потоком воздуха, и импульс переносит. Это у Ландау-Лифшица в т. 6 "Гидродинамика" § 80 "Акустическое течение" рассказано. MOPO3OBу показывали, так он даже книжку не открыл.

В твёрдом теле, разумеется, акустического течения нет :-)

[MOPO3OB]

Munin в сообщении #621996 писал(а):

мат-ламер
Во-первых, объяснять что-либо MOPO3OBу бесполезно.

Не надо хамить. Просто прочитайте, заодно прочитайте таки ЛЛ. Не поняли - перечитайте еще. А объяснять мне не надо... принимаются только доказательства а не сопли дилетантов.

[Oleg Zubelevich]

мат-ламер в сообщении #621980 писал(а):

А вот если мы произведём (рядом с шаром) пиротехнический взрыв, то шар точно покатится

тут еще не надо путать слабый разрыв -- звуковую волну с сильным разрывом -- взрывной волной. Совершенно разные вещи. Последняя описывается нелинейными уравнениями

[MOPO3OB]

Цитата:

"Последняя описывается нелинейными уравнениями"

Непрерывная волна должна описываться нелинейными уравнениями... иначе и и разрыв не получится.

Нелинейные члены начинают работать гораздо раньше - течения вокруг шара появляются даже если их до этого не было шар обменивается импульсом именно с течениями, а не с импульсом волны.

И другая сторона того же вопроса. Плоская бегущая волна при переходе через плоскую границу может давить на границу в обратном направлении (Гертц и Менде продемонстрировали это на опыте).
Этот связано с плотностью энергии. Если она больше а среде за поток за границей давление будет отрицательным, например граница вода-анилин. На дилетантов производит впечатление... вообще акустика (упругих тел) намного сложнее электродинамики.

[Oleg Zubelevich]

MOPO3OB в сообщении #622240 писал(а):

Непрерывная волна должна описываться нелинейными уравнениями... иначе и и разрыв не получится.

разрывы бывают и в линейном волновом уравнении, распространяются по характеристикам, это и есть звуковые волны

[MOPO3OB]

Oleg Zubelevich в сообщении #622265 писал(а):

MOPO3OB в сообщении #622240 писал(а):

Непрерывная волна должна описываться нелинейными уравнениями... иначе и и разрыв не получится.

разрывы бывают и в линейном волновом уравнении, распространяются по характеристикам, это и есть звуковые волны

Вы что-то путаете. Решение волнового уравнения непрерывно если конечна правая часть.

Доказать просто.
Подставляем разрывное решение (функцию Хевисайда) и видим, что правая часть (амплитуда силы/давления) бесконечна.

[Munin]

(попкорн наготове)

[Oleg Zubelevich]

MOPO3OB в сообщении #622390 писал(а):

Вы что-то путаете. Решение волнового уравнения непрерывно если конечна правая часть.

Берем уравнение $u_{tt}=u_{xx},\quad x\in\mathbb{R}$. Примером разрывного решения этого уравнения служит функция $u(t,x)=\mathrm{sign}\,(x-t)$.
почитайте Комеч Практическое решение уравнений мат. физики. Пример оттуда, там же обсуждается физический смысл этого примера в контексте газовой динамики.
Кроме того, у Вас имеет место непонимание того, что такое сильный и слабый разрыв

[Munin]

Нет, а как же $u_{tt}-u_{xx}=0$? У него вообще правая часть нуль!
И у уравнения $0=u_{tt}-u_{xx}$ правая часть нуль...