Сущность специальной теории относительности

[rustot]

Lvov в сообщении #654871 писал(а):

Я понимаю эту фразу, как иронию по поводу моего заявления, об значимости координатных преобразований Галилея, и считаю, что ее появление связано с недостаточно глубоким пониманием г. rustot моей статьи. Повторюсь: преобразования Лоренца хороши и просто незаменимы при рассмотрении штатных явлений в движущейся ИСО. Преобразования Галилея неудобны в последнем случае, но более универсальны. Они просто необходимы при рассмотрении нештатных явлений.

ирония по поводу идеи "дополнить" преобразования лоренца преобразованиями галлилея. и идеи совместить СТО и абсолютное время.

первое равносильно попытке дополнить теорию сферичной вращающейся земли теорией земли плоской и инерциальной. плоская земля - это упрощение сферической земли в каких то границах применимости, для какого то класса задач, с сознательным игнорированием образующихся погрешностей, а никак не расширение теории сферической земли и ее универсализация. и что значит "движущаяся ИСО"? относительно чего?

второе просто несовместимо. несовместимо признание факта постоянства скорости света в любой ИСО и идея абсолютного времени. либо не признаем этот факт либо никакого абсолютного времени, совместить не получится. для этого не нужно даже глубоко знать какие-то теории, простой мысленный анализ ситуации обмена световыми сигналами между движущимися относительно друг друга объектами приводит к отказу от абсолютного времени, от абсолютности понятий "раньше", "позже", "одновременно". точно так же как простой анализ факта, что тело улетевшее на восток прилетает с запада приводит к отказу от идеи плоской земли

[SergeyGubanov]

rustot в сообщении #654918 писал(а):

несовместимо признание факта постоянства скорости света в любой ИСО и идея абсолютного времени

Палку-то перегибать наверное не стоит, а? Факт совершенно в другом: в плоском пространстве событий глобальных ИСО бесконечно много и невозможно выбрать из них одну "особенную".

[rustot]

SergeyGubanov в сообщении #654931 писал(а):

Палку-то перегибать наверное не стоит, а? Факт совершенно в другом: в плоском пространстве событий глобальных ИСО бесконечно много и невозможно выбрать из них одну "особенную".

да выберите первую попавшуюся, раскидав в пространстве часы, идущие синхронно в этой системе отсчета навяжите всем в качестве эталона времени, а расстояние между ними в качестве эталона расстояния. это только сделает неабсолютность времени и пространства наглядными, видимыми невооруженным глазом при достаточно большой скорости этой системы отсчета относительно солнечной систем. будет по утрам сердце биться раз в час, а вечером раз в секунду. и рост ваш по новой эталонной линейке будет непрерывно меняться

и даже такой подход не избавит от относительности понятия "одновременно", если вы будете по прежнему пользоваться только теми эталонными часами возле которых находитесь, для измерения удаленных событий

[SergeyGubanov]

rustot
Вы на меня сильно не обижайтесь, мне тут добрые люди сейчас через личные сообщения растолковали, что под абсолютным временем Вы имеете ввиду совершенно не то, что я имею ввиду под глобальным временем. Мне это почему-то в голову само не приходило.

Вы под абсолютным временем имеете ввиду волшебную теорию, в которой чудесным образом отсутствует относительность одновременности.

А я под глобальным временем имею ввиду время в глобальной инерциальной системе координат:

$$ds^2 = c^2 dt^2 - \gamma_{i j}(x, t) dx^i dx^j$$

[Munin]

SergeyGubanov в сообщении #654987 писал(а):

А я под глобальным временем имею ввиду время в глобальной инерциальной системе координат

то есть волшебную вещь, которой на самом деле не бывает.

[SergeyGubanov]

Munin в сообщении #655070 писал(а):

SergeyGubanov в сообщении #654987 писал(а):

А я под глобальным временем имею ввиду время в глобальной инерциальной системе координат

то есть волшебную вещь, которой на самом деле не бывает.

Ну здрасте приехали! Космологические модели изначально строятся в глобальном инерциальном времени. Например, в такой метрике:

$$ds^2 = c^2 dt^2 - a^2 (t) \left( dr^2 + r^2 d\theta^2 + r^2 \sin(\theta)^2 d \varphi^2 \right)$$

Хочешь Шварцшильда в глобальной инерциальной системе координат? Вот, пожалуйста:

$$ds^2 = c^2 dt^2 - \left( \frac{2}{3} \frac{r_g}{r - c t}\right)^{2/3} dr^2 - \left( \frac{3}{2} \right)^{4/3} {r_g}^{2/3} \left(r - c t \right)^{4/3} \left( d\theta^2 + \sin(\theta)^2 d \varphi^2 \right) $$

Могу Керра в глобальном времени написать, но только в неявном виде:
$\gamma_{rr} = \frac{1+\frac{b^2}{r^2}\cos^2(\vartheta)}{1+\frac{b^2}{r^2}}$
$\gamma_{\vartheta \vartheta} = r^2 \left( 1+\frac{b^2}{r^2}\cos^2(\vartheta) \right)$
$\gamma_{\varphi \varphi} = r^2 \sin^2 (\vartheta) \left( 1 +\frac{b^2}{r^2} \left( 1 + \frac{a}{r} \frac{\sin^2(\vartheta)}{1+\frac{b^2}{r^2}\cos^2(\vartheta)} \right) \right) $
$\gamma_{r \varphi} = b \sqrt{\frac{a}{r}} \frac{\sin^2 (\vartheta)}{\sqrt{1 + \frac{b^2}{r^2}}}$
$V^{r} = - \sqrt{\frac{a}{r}} \frac{\sqrt{1+\frac{b^2}{r^2}}}{1+\frac{b^2}{r^2}\cos^2(\vartheta)} $

Можно даже конкурс устроить, под названием "А не переписать ли вот эту известную метрику в глобальном времени?".

Не всё конечно удастся переписать. В глобальном времени не удастся записать метрики пространств событий с чудесами. Ну там если в них принцип причинности нарушается...

[rustot]

так вы интервал глобальным временем называете, который в метрах? а почему не глобальным пространством, там вроде время и пространство на равных входят :)

[pohius]

rustot в сообщении #655143 писал(а):

так вы интервал глобальным временем называете

Нет, не интервал, а метрику того вида.

[SergeyGubanov]

rustot в сообщении #655143 писал(а):

так вы интервал глобальным временем называете, который в метрах? а почему не глобальным пространством, там вроде время и пространство на равных входят :)

Не, время $t$

SergeyGubanov в сообщении #654987 писал(а):

А я под глобальным временем имею ввиду время в глобальной инерциальной системе координат

В метрике

$$ds^2 = c^2 dt^2 - \gamma_{i j}(x, t) dx^i dx^j$$

линии координаты $x^0 = c \, t$ являются времениподобными геодезическими, то есть $t$ - время.

В какой-то другой, произвольной системе координат линии координаты $x^0$, вообще говоря, не являются времениподобными геодезическими, то есть там $x^0$ просто времениподобная координата, не время.

[Шимпанзе]

Итак, собственное время названо глобальным временем…. У каждого на часах свое глобальное время. Оригинально.

[pohius]

Мне вот что не понятно. Берем Евклида. В нем метрика особо простая. Теперь переходим в каку-нить криволинейную систему, пострашнее. В соответствии с этим метрика изменяется страшным образом. И работать с ней уже очень сложно.

То же самое у вас, SergeyGubanov, когда вы "распрямляете" масштаб временной линейки, под это "распрямление" подстраиваются и все остальные линейки, и искажаются. Это хорошо видно, сравнивая вашу метрику с метрикой Шварцшильда.
Понятно что из данной метрики можно придумать очень много других. Но они должны быть в наиболее простой форме, либо давать какие-то бонусы. Бонусов я никаких не вижу, только усложнение.

ЗЫ Лучше это выделить в отдельную тему, а то Lvov обидится.

[fizeg]

Munin в сообщении #654791 писал(а):

Lvov в сообщении #654624 писал(а):

Из наиболее уважаемых современных российских ученых, признающих необходимость введения понятия эфир, назову А. М. Полякова.

Ничего себе оскорбление. Точную цитату с точной ссылкой на источник, пожалуйста.

Поляков А.М. в книге Калибровочные поля и струны писал(а):

Имеющиеся в природе элементарные частицы очень похожи по своим свойствам на возбуждения некоторой сложно устроенной среды (эфира). Мы не знаем детальной структуры эфира, но мы выяснили многое об эффективных лагранжианах для их низкоэнергетических возбуждений. В аналогичной ситуации мы бы оказались, если бы ничего не знали о молекулярной структуре жидкости, но имели бы уравнение Навье-Стокса и могли предсказать множество замечательных явлений. Конечно, есть много различных молекулярных структур, но все они приводят к одной и той же низкоэнергетической картине. Для целей теории можно брать любую удобную модель, если только она обладает нужными свойствами при низких энергиях.

Это единственное "эфирное", что я знаю из его высказываний.

-- 06.12.2012, 22:15 --

SergeyGubanov

(Оффтоп)

Вам обязательно каждую тему перенаправлять на своё?

[Lvov]

Цитата:

Lvov в сообщении #654624 писал:
Из наиболее уважаемых современных российских ученых, признающих необходимость введения понятия эфир, назову А. М. Полякова.
Munin:
Ничего себе оскорбление. Точную цитату с точной ссылкой на источник, пожалуйста.

Г. Munin, почему Вы так экспрессивно восприняли это мое сообщение, прямо как личное оскорбление? Может это Ваш коллега, или не дай бог Вы сами?
Впрочем я снимаю упоминание А. М. Полякова, поскольку я почерпнул о нем информацию из недозволенного на данном форуме источника.
Итак, я не знаю авторитетного для Вас российского ученого, признающего существование эфира.

Цитата:

Lvov:
Господин Munin, будьте любезны укажите нам источник, где Эйнштейн дает обоснование базовых положений СТО об эквивалентности всех ИСО и о существовании предельной скорости движения всех материальных объектов, постоянной для всех ИСО.

Munin: "К электродинамике движущихся тел", Annalen der Physik 17 (10), 891–921 (1905).

Посмотрел я указанный источник, и вот что увидел в начале статьи:
"Примеры подобного рода (речь об экспериментах по наблюдению электромагнитных эффектов, Lv), как и неудавшиеся попытки обнаружить движение Земли относительно «светоносной среды», ведут к предположению, что не только в механике, но и в электродинамике никакие свойства явлений не соответствуют понятию абсолютного покоя и даже, более того,— к предположению, что для всех координатных систем, для которых справедливы уравнения механики, справедливы те же самые электродинамические и оптические законы, как это уже доказано для величин первого порядка. Это предположение (содержание которого в дальнейшем будет называться «принципом относительности») мы намерены превратить в предпосылку и сделать, кроме того, добавочное допущение, находящееся с первым лишь в кажущемся противоречии, а именно, что свет в пустоте всегда распространяется с определенной скоростью V, не зависящей от состояния движения излучающего тела".

Итак, Эйнштейн предлагает считать предпосылкой СТО постоянство скорости света и сохранение законов электродинамики во всех инерциальных системах отсчета ("принцип относительности"). На основании данной предпосылки он далее получает лоренцево преобразование координат при переходе в новую ИСО. При этом скорость света фактически объявляется максимальной скоростью всех движений, поскольку формулы Лоренца теряют смысл при скоростях движения новых ИСО быстрее скорости света.

А вот В.Г.Левич в своем Курсе теоретической физики, Т1, часть 2, гл.1,пар.4 говорит так:
"В основу ТО положены два принципа или постулата
1) принцип относительности Эйнштейна,
2) принцип существования предельной скорости распространения взаимодействий."

Именно, следуя Левичу, я и говорил о двух постулатах, положенных Эйнштейном в основу ТО.

С уважением О.Львов

[Someone]

SergeyGubanov в сообщении #654987 писал(а):

я под глобальным временем имею ввиду время в глобальной инерциальной системе координат:

$$ds^2 = c^2 dt^2 - \gamma_{i j}(x, t) dx^i dx^j$$

Вообще-то, такая система координат называется синхронной, а не "глобальной инерциальной". Смотрите Ландау и Лифшица, том 2, там есть специальный параграф, посвящённый синхронным системам отсчёта. Никакой инерциальности в ней нет, поскольку в присутствии гравитационного поля инерциальных систем отсчёта, как правило, нет. Существуют только локальные инерциальные системы отсчёта - в достаточно малой области и в течение достаточно малого промежутка времени. Затем гравитационное поле искривляет мировые линии свободно падающих материальных точек.

SergeyGubanov в сообщении #655132 писал(а):

Ну здрасте приехали! Космологические модели изначально строятся в глобальном инерциальном времени. Например, в такой метрике:

$$ds^2 = c^2 dt^2 - a^2 (t) \left( dr^2 + r^2 d\theta^2 + r^2 \sin(\theta)^2 d \varphi^2 \right)$$

Откуда выскочила инерциальность? Вы хотите сказать, что относительно друг друга частицы движутся по прямым и равномерно?

[Munin]

SergeyGubanov в сообщении #655132 писал(а):

Ну здрасте приехали! Космологические модели изначально строятся в глобальном инерциальном времени.

Независимо от ваших фантазий и переименований, космологические модели строятся иначе.

pohius в сообщении #655189 писал(а):

Мне вот что не понятно. Берем Евклида. В нем метрика особо простая. Теперь переходим в каку-нить криволинейную систему, пострашнее. В соответствии с этим метрика изменяется страшным образом. И работать с ней уже очень сложно.

Различайте две вещи:
1) метрику саму по себе, как тензорное поле (ранга (0,2)) на многообразии;
2) вид метрики (или форму метрики), то есть формулы, записывающие это тензорное поле в некоторой выбранной системе координат.
Вид метрики в других координатах изменяется, но сама метрика остаётся той же самой - в данном случае евклидовой. Соответственно, слова "метрика Шварцшильда" и "метрика (Шварцшильда) в форме Шварцшильда" (или "в координатах Шварцшильда") означают разные вещи, как общее и конкретное. Метрику Шварцшильда можно записать: в координатах Шварцшильда, в координатах Леметра, в координатах Эддингтона-Финкельштейна, в координатах Крускала-Секереша, и так далее. Это всё будет одна и та же метрика (по крайней мере, одна её часть будет одна и та же, а продолжения карт там возможны разные). Другой пример: метрику Минковского можно записать в координатах Минковского, а можно - в координатах Риндлера. Метрику Фридмана-Леметра пишут в координатах Робертсона-Уокера (часто не упоминая этих фамилий), но можно и в координатах типа собственного расстояния, конформного времени.

Работать с некрасивой формой метрики может быть сложно или не сложно, в зависимости от методов работы. Если вы вычисляете от неё какие-то бескоординатные инварианты, то получите одни и те же величины, с которыми дальше можно работать одинаково, какие бы ни были координаты.

-- 06.12.2012 23:22:30 --

Lvov в сообщении #655236 писал(а):

Г. Munin, почему Вы так экспрессивно восприняли это мое сообщение, прямо как личное оскорбление? Может это Ваш коллега, или не дай бог Вы сами?

В широком смысле, наверное, коллега. Впрочем, я экспрессивно восприму и оскорбление Дарвина, и Ле Пишона, и Хомского.

Lvov в сообщении #655236 писал(а):

Итак, я не знаю авторитетного для Вас российского ученого, признающего существование эфира.

Авторитетных учёных вообще нет, это оксюморон. А вот уважаемые есть. И поливать их грязью совершенно незачем.

Lvov в сообщении #655236 писал(а):

Именно, следуя Левичу, я и говорил о двух постулатах, положенных Эйнштейном в основу ТО.

Левич говорит о двух постулатах, а вы соврали о том, что они были необоснованы. Это совершенно разные вещи. Постулат в физике всегда вещь обоснованная (хотя за пределами той теории, которая на них строится).