Искривление пространства времени - физический смысл

[FlSpc]

Что такое искривление пространства-времени, какой физический смысл вложен в это понятие?
Искривление пространства еще как-то представить можно(физ смысл), но какую роль в этом искривлении играет время.
Если мы попытаемся изобразить картину сечения пространства-времени в плоскости c осями $X,T$, что будет представлять из себя это изображение, каковы будут линии координатной сетки.

profrotter:
Сообщение отредактировано. Причина: поправил формулы.
Пожалуйста оформляйте формулы. Инструкции по оформлению формул здесь или здесь (или в этом видеоролике)

[ArtDen]

FlSpc
Чтобы начать понимать искривление пространства-времени, необходимо как минимум понять устройство и свойства самого пространства-времени (в том числе и то, что время в этом понятии имеет такое-же важное значение, как и пространственные координаты). А для этого нужно знать СТО настолько хорошо, чтобы оно не вызывало вопросов.
Лично я, например, кое-как на дилетантском уровне смог понять пространство-время, но его искривление для меня - это что-то запредельное :)

[rustot]

FlSpc в сообщении #995337 писал(а):

Если мы попытаемся изобразить картину сечения пространства-времени в плоскости c осями X,T, что будет представлять из себя это изображение, каковы будут линии координатной сетки.

вот допустим в этой плоскости без искривления было множество прямых линий, соответствующих движениям свободных частиц, а с искривлением они все уже не прямые, то есть движение свободных частиц оказывается ускоренным

вы по прежнему по одному кусочку одной линии можете восстановить ее всю (всю траекторию свободной частицы в прошлом и будущем по одному малому ее отрезку) просто теперь эта линия прямой не является

[telik]

Ну представим двухмерную аналогию искривления п.-в. в виде сферы:



Где меридиан это время, а пространство это параллель. Два тела движущиеся вдоль меридианов (геодезические линии) будут сходится в полюсе, т.е. притягиваться. Нечто аналогично происходит и с гравитацией.

[FlSpc]

telik
В проекции X-T ничего не движется, П-В статичное по определению, т.к. движение есть изменение X по Т. то есть X зависит от Т.
меняем координату времени (меридиан меняем) - меняется параллель, вот так это должно работать на вашей модели.
Движение вдоль меридиана ( то есть Т константа) не имеет смысла.
в вашем представлении T на самом деле Y, то есть модель в проекции X-Y и вы по ней перемещаетесь.

[Munin]

FlSpc в сообщении #995337 писал(а):

Если мы попытаемся изобразить картину сечения пространства-времени в плоскости c осями X,T, что будет представлять из себя это изображение, каковы будут линии координатной сетки.

Суть в том, что вам придётся изобразить эту картину не на плоскости, а на искривлённой поверхности.

-- 25.03.2015 12:53:15 --

FlSpc в сообщении #995364 писал(а):

В проекции X-T ничего не движется

Да, но линии сходятся сверху (там, где $t$ больше). Если вы попытаетесь понять, что это значит для частиц, с их точки зрения, то вам придётся использовать слова "движется" и "сходятся".

-- 25.03.2015 12:54:08 --

FlSpc в сообщении #995364 писал(а):

Движение вдоль меридиана ( то есть Т константа) не имеет смысла.

Это вы перепутали. $t=\mathrm{const}$ - это параллель, а не меридиан.

[FlSpc]

Munin в сообщении #995365 писал(а):

FlSpc в сообщении #995337 писал(а):

Если мы попытаемся изобразить картину сечения пространства-времени в плоскости c осями X,T, что будет представлять из себя это изображение, каковы будут линии координатной сетки.

Суть в том, что вам придётся изобразить эту картину не на плоскости, а на искривлённой поверхности.

-- 25.03.2015 12:53:15 --

FlSpc в сообщении #995364 писал(а):

В проекции X-T ничего не движется

Да, но линии сходятся сверху (там, где $t$ больше). Если вы попытаетесь понять, что это значит для частиц, с их точки зрения, то вам придётся использовать слова "движется" и "сходятся".

-- 25.03.2015 12:54:08 --

FlSpc в сообщении #995364 писал(а):

Движение вдоль меридиана ( то есть Т константа) не имеет смысла.

Это вы перепутали. $t=\mathrm{const}$ - это параллель, а не меридиан.

это на самом деле сути вопроса не меняет: т.к. меняя параллель T должен меняться меридиан Х, суть движения зависимость X от Т.
поэтому меридиан - это геометрическое место точек существования покоящегося тела, но никак не движущегося, следовательно тела существование которых описывается меридианами не могут сблизится т.к. они покоятся.

что я вижу из представленной модели глобуса: само пространство сокращается с изменением времени: рассматривая длины параллелей от момента T0 на экваторе, мы видим что они с изменением координаты Т сокращаются ускоренно от значения 2пи к значению 0 в моменте Т1 на полюсе.

в этом смысле, объяснимо почему два покоящихся тела, область существования которых описывается двумя различными меридианами пересекается в некоторой координате времени. т.к само пространство "под ними" сжалось с течением времени и привело их в одно место.

теперь вопрос: что есть физический смысл искривление П-В, представленное на модели глобуса?

[Munin]

FlSpc в сообщении #995377 писал(а):

это на самом деле сути вопроса не меняет: т.к. меняя параллель T должен меняться меридиан Х

Странно, с чего бы это?

FlSpc в сообщении #995377 писал(а):

суть движения зависимость X от Т.

Частным случаем движения является неподвижность. $x=\mathrm{const}$ (покой) - это полноценное движение. Самое простое, но сложные вещи можно для начала рассматривать на простых частных случаях.

FlSpc в сообщении #995377 писал(а):

следовательно тела существование которых описывается меридианами не могут сблизится т.к. они покоятся.

С точки зрения одного меридиана, другой меридиан движется: расстояние между ними меняется в зависимости от $t.$

[FlSpc]

Munin в сообщении #995390 писал(а):

С точки зрения одного меридиана, другой меридиан движется: расстояние между ними меняется в зависимости от $t.$

вопрос не в относительности точек зрения, никто это не оспаривает.
а в физическом смысле искривления П-В. попытке понять это объективное явление.
представлена модель П-В, искривление которого мы рассматриваем и пытаемся понять через рассмотрение искривления линий сетки этой модели.

-- 25.03.2015, 15:34 --

ArtDen в сообщении #995342 писал(а):

FlSpc
Чтобы начать понимать искривление пространства-времени, необходимо как минимум понять устройство и свойства самого пространства-времени (в том числе и то, что время в этом понятии имеет такое-же важное значение, как и пространственные координаты). А для этого нужно знать СТО настолько хорошо, чтобы оно не вызывало вопросов.
Лично я, например, кое-как на дилетантском уровне смог понять пространство-время, но его искривление для меня - это что-то запредельное :)

понятие искривление П-В введено, на нем основана работающая теория.
задача: дать этому понятию физ смысл.
из школьной алгебры известно, что кривые линии в координатах X-T означают одно - ускоренное движение.
если кривые линии сетки в этой диаграмме отождествить с пространством, то из этого следует деформация областей пространства и его ускоренное движение во времени. подумайте над этим.

[Munin]

FlSpc в сообщении #995405 писал(а):

а в физическом смысле искривления П-В. попытке понять это объективное явление.

Чтобы что-то попытаться понять, надо прежде всего попытаться расслышать, что вам говорят. А вы пытаетесь отмахнуться от чужих слов, и заменить их на свои мысли, те же самые, что и раньше.

FlSpc в сообщении #995405 писал(а):

вопрос не в относительности точек зрения, никто это не оспаривает.

Я и не говорил про относительность точек зрения. Я говорил про то, что движение есть.

FlSpc в сообщении #995405 писал(а):

понятие искривление П-В введено, на нем основана работающая теория.
задача: дать этому понятию физ смысл.

Простите, эта задача давно решена. Для тех, кто эту теорию знает. А вот тем, кто эту теорию не знает, и хочет изучить, следует поступить именно так: сначала изучить более простые и подготовительные теории.

FlSpc в сообщении #995405 писал(а):

из школьной алгебры известно, что кривые линии в координатах X-T означают одно - ускоренное движение.

Во-первых, не из алгебры, а во-вторых, это неправильно, это не то, что на самом деле известно.

FlSpc в сообщении #995405 писал(а):

если кривые линии сетки в этой диаграмме отождествить с пространством, то из этого следует деформация областей пространства и его ускоренное движение во времени. подумайте над этим.

В том-то и дело, что линии сетки с пространством отождествлять нельзя.

[FlSpc]

Munin

Цитата:

Простите, эта задача давно решена.

если решена, где определение физического смысла искривления П-В?, я искал, но не нашел нигде.

Цитата:

Во-первых, не из алгебры, а во-вторых, это неправильно, это не то, что на самом деле известно.

алгебра и начало анализа алгебра для сокращения.
и что неправильно и что на самом деле, что кривые линии графика в диаграмме X-T означают на самом деле?

Цитата:

В том-то и дело, что линии сетки с пространством отождествлять нельзя.

речь, еще раз, не о математическом описании и представлении, а физ. смысле объекта исследования, в этом смысле эти линии только с П-В и можно отождествлять.
я ясно выразился, когда попросил привести изображение сечения линий сетки П-В в координатах X-T.

я писал:

Цитата:

что я вижу из представленной модели глобуса: само пространство сокращается с изменением времени: рассматривая длины параллелей от момента T0 на экваторе, мы видим что они с изменением координаты Т сокращаются ускоренно от значения 2пи к значению 0 в моменте Т1 на полюсе.

тут даже сетки не надо, что бы понять что само пространство сокращается со временем

[Munin]

FlSpc в сообщении #995428 писал(а):

если решена, где определение физического смысла искривления П-В?, я искал, но не нашел нигде.

Где-где, в учебнике.

Рекомендую трёхтомник Мизнер, Торн, Уилер. Гравитация.

Но предупреждаю, что там необходимы предварительные знания: классической механики, векторов и тензоров, СТО, электродинамики. Это ещё полдесятка учебников.

FlSpc в сообщении #995428 писал(а):

алгебра и начало анализа алгебра для сокращения.

Не важно. Всё равно это вообще не по математике проходят, а по физике.

FlSpc в сообщении #995428 писал(а):

и что неправильно и что на самом деле, что кривые линии графика в диаграмме X-T означают на самом деле?

Кривые линии означают кривые линии. Они означают ускоренное движение в некоторой системе отсчёта. В другой системе отсчёта то же самое движение может оказаться неускоренным.

FlSpc в сообщении #995428 писал(а):

речь, еще раз не о математическом описании и представлении, а физ. смысле объекта исследования, в этом смысле эти линии только с П-В и можно отождествлять.

Когда вы в чём-то уверены, то вы закрываете в свою голову вход для любых новых знаний.

Нет, линии ни с пространством, ни с пространством-временем отождествлять нельзя. Ни в каком смысле. И от того, что вы произносите "объект исследования" (не понимая, что эти слова значат, и при чём они здесь вообще), это не изменится.

FlSpc в сообщении #995428 писал(а):

я ясно выразился, когда попросил привести изображение среза линий сетки П-В в координатах X-T.

Нет, не ясно.

На одно и то же пространство-время можно нанести много разных сеток координат. Аналогичное утверждение: на одну и ту же сферу можно нанести много разных сеток координат. Одна из них будет - ваши привычные параллели и меридианы. А другие будут не совпадать с параллелями и меридианами.

[epros]

FlSpc в сообщении #995428 писал(а):

попросил привести изображение сечения линий сетки П-В в координатах X-T.

Увы, в пространстве-времени нет никакой сетки.

FlSpc в сообщении #995428 писал(а):

тут даже сетки не надо, что бы понять что само пространство сокращается со временем

Чтобы приобрести неверное понимание немного нужно. Теперь осталось понять, что оно неверное.

[FlSpc]

Munin

Цитата:

Не важно. Всё равно это вообще не по математике проходят, а по физике.

хочется вам поспорить по мелочам потроллить, ок, и на уроках математики мы такие задачи решали и такие графики рисовали.

Цитата:

И от того, что вы произносите "объект исследования" (не понимая, что эти слова значат, и при чём они здесь вообще), это не изменится.

я понимаю что это значит,
П-В - объективная реальность, а не продукт деятельности головного мозга теоретиков, ибо его свойства объективно проявляются через наблюдаемое поведение материальных тел.
следовательно, если оно объективно проявляет то, что теоретики именуют его искривлением, то это означает что есть материальная основа, причина этому явлению, а материальная значит физическая.

любые кривые в координатах Х-Т, известно из курса физики, означают один физ смысл - ускоренное движение .
т.е. следует понимать, что употребление термина искривление П-В, автоматически означает ускоренное движение П и/или его деформацию во времени относительно чего либо на ваш выбор.

Цитата:

На одно и то же пространство-время можно нанести много разных сеток координат. Аналогичное утверждение: на одну и ту же сферу можно нанести много разных сеток координат.

можно, но только так, пожалуйста, что бы эти линии сетки не приходили во взаимное движение при движении точек зрения по глобусу, из которых они построены. ибо в таком случае их действительно нельзя будет отождествлять с П-В.
на приведенной модели глобуса линии сетки не приходят в движение, что дает мне право отождествлять их с П-В.

[epros]

FlSpc в сообщении #995443 писал(а):

т.е. следует понимать, что употребление термина искривление П-В, автоматически означает ускоренное движение П и/или его деформацию во времени относительно чего либо на ваш выбор.

Так понимать не следует.