2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В раздел Пургаторий будут перемещены спорные темы (преимущественно псевдонаучного характера), относительно которых администрация приняла решение о нецелесообразности продолжения дискуссии.
Причинами такого решения могут быть, в частности: безграмотность, бессодержательность или псевдонаучный характер темы, нарушение автором принципов ведения дискуссии, принятых на форуме.
Права на добавление сообщений имеют только Модераторы и Заслуженные участники форума.



Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5  След.
 
 Re: ОТО: Эффекты ОТО в ЭМ резонаторе
Сообщение16.12.2018, 14:45 


27/08/16
5955
Alex_Ovchar в сообщении #1361678 писал(а):
На картинке ниже, показан набор кадров снятых быстрой камерой движения лазерного импульса.
Вы видите при этом миллиард отражений этого импульса? Нет? У вас в резонаторе есть фемтосекундный лазер? Тоже нет? Тогда какое отношение это видео имеет к вашему исходному вопросу?

Alex_Ovchar в сообщении #1361678 писал(а):
Если принять запас энергии в резонаторе $1000 J$, то масса покоя порядка $10^{-14} kg$. Это конечно малая величина.
И это правильная оценка.

Никакие "эффекты ОТО" не дадут ничего большего. Тем более, что тут из всех эффектов ОТО достаточно ньютоновской гравитации.

 Профиль  
                  
 
 Re: ОТО: Эффекты ОТО в ЭМ резонаторе
Сообщение16.12.2018, 15:03 
Аватара пользователя


14/12/18
46
Emergency в сообщении #1361672 писал(а):
Alex_Ovchar в сообщении #1361564 писал(а):
Мне кажется (поправьте?), что в выражении 6.134 интервал интегрирования будет от $0$ до $\frac{\pi}{2}$,
и что угол отклонения $\theta$ не зависит от длины пройденного пути $L$
$$\theta =\frac{GM}{c^2r_0} \int\limits_{0}^{\frac{\pi}{2}}(2\sin^2\varphi+1)\cos\varphi\partial\varphi = \frac{2GM}{c^2r_0}  $$
Так как угол отклонения (если я правильно понимаю) - это результат искривления метрики пространства в окрестности планеты.

Если посмотреть на картинку
Изображение
То из нее очевидно, что направление фотона меняется постепенно , а величина искомого угла определяется по прямым участкам, то есть уже за пределами действия на фотон гравитационного поля (Земли).

Я делал такую картинку

Изображение

Мысленно, на поверхности Земли включили лазер с направлением по касательной к поверхности. Если длина луча $L = 3 \cdot10^8m$, то сторонний наблюдатель должен видеть смещение "кончика луча" на величину $h \approx 0.42 m

Мне кажется, что если в резонаторе, за счет многократных отражения фотон пройдет сопоставимый путь, то все будет похожее. Интересно в LIGO могут заметить искривления лучей фотонов?

 Профиль  
                  
 
 Re: ОТО: Эффекты ОТО в ЭМ резонаторе
Сообщение16.12.2018, 15:09 


27/08/16
5955
Alex_Ovchar в сообщении #1361684 писал(а):
Мысленно, на поверхности Земли включили лазер с направлением по касательной к поверхности. Если длина луча $L = 3 X 10^8m$
Это сколько диаметров Земли выходит? И луч всё будет падать и падать на таком расстоянии от Земли? Куда он там будет падать? И как вы горизонталь отмерите, чтобы заметить такое падение луча?

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение16.12.2018, 15:28 
Супермодератор
Аватара пользователя


09/05/12
18986
Кронштадт
 i  Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- неправильно набраны формулы (краткие инструкции: «Краткий FAQ по тегу [math]» и видеоролик Как записывать формулы).

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение16.12.2018, 18:40 
Супермодератор
Аватара пользователя


09/05/12
18986
Кронштадт
 i  Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Дискуссионные темы (Ф)»

 Профиль  
                  
 
 Re: ОТО: Эффекты ОТО в ЭМ резонаторе
Сообщение16.12.2018, 18:50 


29/09/17
33
Alex_Ovchar

Если Вы хотите проанализировать то, что увидит удалённый наблюдатель, то он увидит и деформацию резонатора. Параллельные вертикальные стенки резонатора уже не будут параллельными, а начнут сужаться к низу. В результате никакого противоречия не будет.

 Профиль  
                  
 
 Re: ОТО: Эффекты ОТО в ЭМ резонаторе
Сообщение16.12.2018, 19:33 
Аватара пользователя


07/03/16
584
Alex_Ovchar в сообщении #1361684 писал(а):
Мне кажется, что если в резонаторе, за счет многократных отражения фотон пройдет сопоставимый путь, то все будет похожее.

А мне не кажется.
Ведь фотон у вас не падает в резонаторе с каждым отражением, а постоянно возвращается на прежнюю траекторию. Поэтому угол накопиться не может - каждый оборот такой же как пред-предыдущий.

-- 16.12.2018, 19:35 --

VASILISK11 в сообщении #1361739 писал(а):
Параллельные вертикальные стенки резонатора уже не будут параллельными, а начнут сужаться к низу.

А где вы тут увидели параллельные? И с чего бы резонатор искажался?

 Профиль  
                  
 
 Re: ОТО: Эффекты ОТО в ЭМ резонаторе
Сообщение16.12.2018, 21:27 
Аватара пользователя


14/12/18
46
realeugene в сообщении #1361681 писал(а):
Alex_Ovchar в сообщении #1361678 писал(а):
На картинке ниже, показан набор кадров снятых быстрой камерой движения лазерного импульса.
Вы видите при этом миллиард отражений этого импульса? Нет? У вас в резонаторе есть фемтосекундный лазер? Тоже нет? Тогда какое отношение это видео имеет к вашему исходному вопросу?

Alex_Ovchar в сообщении #1361678 писал(а):
Если принять запас энергии в резонаторе $1000 J$, то масса покоя порядка $10^{-14} kg$. Это конечно малая величина.
И это правильная оценка.

Никакие "эффекты ОТО" не дадут ничего большего. Тем более, что тут из всех эффектов ОТО достаточно ньютоновской гравитации.

Мне кажется надо как то учитывать явления в источнике фотонов. На примере, например, микроволновки, мы видим магнетрон, волновод, резонатор..
Не уверен, но магнетрон работает в импульсном режиме, и в камерах магнетрона релятивистские электроны излучают ЭМ волны порциями. А ЭМ волны (это же фотоны?) - они отражаются от стенок (волновода,камеры..) . Позволю себе небольшую демонстрацию распределения ЭМП (на тарелке лежит яблоко)
Изображение
Эта симуляция не учитывает возможные эффекты ОТО.

-- 16.12.2018, 21:32 --

realeugene в сообщении #1361685 писал(а):
Alex_Ovchar в сообщении #1361684 писал(а):
Мысленно, на поверхности Земли включили лазер с направлением по касательной к поверхности. Если длина луча $L = 3 X 10^8m$
Это сколько диаметров Земли выходит? И луч всё будет падать и падать на таком расстоянии от Земли? Куда он там будет падать? И как вы горизонталь отмерите, чтобы заметить такое падение луча?

Не знаю, мне кажется астрономические приборы увидят подобное искривление. В смысле оно точно есть, так как это по ОТО. Мне кажется нет оснований сомневаться в том, что такой луч будет искривлен. И угол искривления никак не зависит от длины пройденного пути.

-- 16.12.2018, 21:41 --

VASILISK11 в сообщении #1361739 писал(а):
Alex_Ovchar

Если Вы хотите проанализировать то, что увидит удалённый наблюдатель, то он увидит и деформацию резонатора. Параллельные вертикальные стенки резонатора уже не будут параллельными, а начнут сужаться к низу. В результате никакого противоречия не будет.

Возможно геометрия резонатора как то важна. Но смотрите, угол вылета фотона из точки 1 зависит от геометрии стенки в точке 1, геометрия стенки в точке 2 должна быть тождественной геометрии в точке 1, а вот угол падения фотона на стенку в точке 2 уже значимо отличается.

Угол вылета фотона из точки 1 не равен углу прилета в точку 2. Значит стенки резонатора получают от фотона различный импульс. Как это потом работает? Это вызовет простую деформацию корпуса резонатора (он же сплошной) или Наблюдатель увидит в реакции опоры (под резонатором) некую дополнительную силу? И в каком объеме?

Я обратил внимание, что если резонатор расположить горизонтально, так что бы фотоны двигались в одной плоскости (нормальной к радиус-вектору в центр планеты), то заявленный эффект возможно наблюдаться не будет.

-- 16.12.2018, 22:00 --

Emergency в сообщении #1361740 писал(а):
А мне не кажется.
Ведь фотон у вас не падает в резонаторе с каждым отражением, а постоянно возвращается на прежнюю траекторию. Поэтому угол накопиться не может - каждый оборот такой же как пред-предыдущий.


Угол на самом деле не накапливается. Давайте попробуем аналогию. Молоток забивает гвоздь. При помощи коротких ударов "малой силы (мощности)". А с другой стороны, другой молоток такими же ударами выбивает гвоздь против. Если молотки одинаковые - гвоздь останется в покое. А если верхний молоток бьет чуть чуть сильнее? На каждом ударе двух молотков гвоздь совершит движение вниз. Через 50 000 ударов гвоздь будет забит полностью.

А что в это время покажут весы (идеальные или обладающие инерцией), если доска с гвоздем лежит на весах? Вот кажется хороший пример, давайте подумаем.

 Профиль  
                  
 
 Re: ОТО: Эффекты ОТО в ЭМ резонаторе
Сообщение16.12.2018, 22:35 
Аватара пользователя


07/03/16
584
Alex_Ovchar в сообщении #1361763 писал(а):
Если молотки одинаковые - гвоздь останется в покое. А если верхний молоток бьет чуть чуть сильнее? На каждом ударе двух молотков гвоздь совершит движение вниз. Через 50 000 ударов гвоздь будет забит полностью.

Вы хотите сказать, что фотон у вас все же упадет на дно резонатора???
Тогда рисуйте такую траекторию.

 Профиль  
                  
 
 Re: ОТО: Эффекты ОТО в ЭМ резонаторе
Сообщение16.12.2018, 23:38 


27/08/16
5955
Alex_Ovchar в сообщении #1361763 писал(а):
Эта симуляция не учитывает возможные эффекты ОТО.
Могу сказать одно: и правильно делает.

Вы зачем в СВЧ симуляторы полезли? У вас есть необходимые для понимания результатов теоретические знания в области электродинамики?

На этом уровне, как вы показали на картинках, про отдельные фотоны говорить не приходится. Фотон - это понятие из квантовой электродинамики. Для моделирования СВЧ печки она не нужна.

 Профиль  
                  
 
 Re: ОТО: Эффекты ОТО в ЭМ резонаторе
Сообщение17.12.2018, 06:11 
Аватара пользователя


14/12/18
46
Emergency в сообщении #1361786 писал(а):
Alex_Ovchar в сообщении #1361763 писал(а):
Если молотки одинаковые - гвоздь останется в покое. А если верхний молоток бьет чуть чуть сильнее? На каждом ударе двух молотков гвоздь совершит движение вниз. Через 50 000 ударов гвоздь будет забит полностью.

Вы хотите сказать, что фотон у вас все же упадет на дно резонатора???
Тогда рисуйте такую траекторию.

Конечно упадет. Есть три стенки и с некой вероятностью, каждый фотон будет поглощён на одной из трёх. Симуляции , в которых моделируются потери энергии в стенках резонатора, демонстрируют, что точки "падения/поглощения" распределены не равномерно, пример:
Изображение
В общем случае, такая картина зависит от набора параметров, в том числе и от точки подключения фидера.

Но я не понимаю, как нарисовать траектории движения фотонов в таких резонаторах. И чем отличается световой фотон от фотона в микроволновке - тоже. И есть ли для гравитационного отклонения разница в АЧХ ЭМ волн - тоже. Вроде как нет, эффекты ОТО успешно учитываются, например в GPS навигации.

 Профиль  
                  
 
 Re: ОТО: Эффекты ОТО в ЭМ резонаторе
Сообщение17.12.2018, 08:13 
Аватара пользователя


14/12/18
46
realeugene в сообщении #1361796 писал(а):
Вы зачем в СВЧ симуляторы полезли?

Понимаю, проектировал стенд СВЧ. Детектор HFRGWs хотел смоделировать, изучаю и т.п.

 Профиль  
                  
 
 Re: ОТО: Эффекты ОТО в ЭМ резонаторе
Сообщение17.12.2018, 11:49 
Аватара пользователя


07/03/16
584
Alex_Ovchar в сообщении #1361837 писал(а):
Конечно упадет. Есть три стенки и с некой вероятностью, каждый фотон будет поглощён на одной из трёх.

Зачем же вы увиливаете? Задача началась без поглощения, а резонатор устроен так, что отклоненные фотоны возвращаются в идеальную позицию. Это означает, что любое постоянное малое возмущение будет компенсировать само себя. То есть учитывать влияние гравитации на путь фотонов не требуется. А если все же учитывать, то со знаком $\pm$.

 Профиль  
                  
 
 Re: ОТО: Эффекты ОТО в ЭМ резонаторе
Сообщение17.12.2018, 13:11 


27/08/16
5955
Alex_Ovchar в сообщении #1361841 писал(а):
Понимаю, проектировал стенд СВЧ.
Замечательно. Но тогда вы должны понимать, что в этом решении никаких мячиков-фотонов нет, а есть (комплексные) напряженности электрического и магнитного полей, размазанных в объёме резонатора. Фотоны в таких резонаторах - это кванты поля, а не куски формы, они размазаны о всему объёму резонатора точно так же. Особенно, когда габариты резонатора сравнимы с длиной волны фотона.

Судя по геометрии своего конуса, вы нацелились на EM-drive. Нет, ничего ОТО для него дать не сможет, не слушайте Горькавого, он - фрик.

 Профиль  
                  
 
 Re: ОТО: Эффекты ОТО в ЭМ резонаторе
Сообщение17.12.2018, 13:36 
Аватара пользователя


14/12/18
46
Emergency в сообщении #1361883 писал(а):
Зачем же вы увиливаете? Задача началась без поглощения, а резонатор устроен так, что отклоненные фотоны возвращаются в идеальную позицию.

Спасибо за хороший вопрос. Не торопитесь пожалуйста, заявленный вопрос в общей постановке более чем сложный и состоит из различных физических явлений. Давайте двигаться по этапам. Вопросы излучения фотона или поглощения конечно важны, но может быть мы это не должны сейчас обсуждать?

(своим ответом с стимуляциями - я хотел показать, что есть некое понимание - как мы можем анализировать ЭМ резонаторы , и что у меня есть небольшой опыт - это как визитка, что бы представиться, что бы лучше понимать. Пожалуйста, не воспринимайте это как хвастовство.)

Еще раз посмотрим на траектории и углы. Вот более наглядная картинка, посмотрите пожалуйста еще раз.

Изображение
Рисунок 1. Расчетная траектория движения идеального фотона в идеальном резонаторе.

Рис. 1 Показывает, что, например, идеальный фотон (например, световой) в идеальном резонаторе с идеальными зеркалами с высокой отражающей способностью может совершать именно такое движение. С некой ограниченной точностью.
Примерный список погрешностей хорошо описан в статье физика Михаил Коробко на хабре и в его блоге , смотрите пожалуйста статью про европейский проект Einstein Telescope: детектор гравитационных волн нового поколения
В главе 2. Ограничения LIGO, автор обсуждает основные проблемы отражения света от зеркал, в простой популярной форме. (В более сложной форме вопросы отражения света от зеркал обсуждаются, например, Руденко В.Н. в серии публикаций посвященных проекту ОГРАН и многим другими уважаемыми авторами (Морозов А.Н, Митрофанов В.П., Пустовойт В.И., что внесли свой вклад в наследие советских ученых..созданный выдающими учеными Зельдович А.Я., Новиков И.Д., Брагинский В.Б, Грищук Л.П..)

С вашего позволения , я ограничился термином условный фотон, резонатор.. глубоко понимая все недостатки такой формулировки)

Изображение
Рисунок 2. Возможная траектория движения условного фотона в резонаторе.

Рис.2 в наглядной простой форме демонстрирует движение фотона в условиях задачи. Траектории созданы средствами геометрической оптики , без учета неких тонких эффектов отражения и преломления световых фотонов на границе сред (например, эффект Фёдорова — Имберта, что будет иметь место при некоторых углах/траекториях).
Рис 2. справедлив как для световых фотонов так и для например, СВЧ волн. При условии, что размеры резонатора как то больше длины ЭМ волны)

На рис. 2 показано всего два оборота - хорошо видно, что при каждом отражении, фотоны проходят по разной траектории. Но если нас интересуют углы падения/отражения, то мы видим, что набор значений строго ограничен).
И самый главный вывод - что угол отражения в точке 1 не равен углу падения в точке 2 и далее, по маршруту 2-6)

Теперь надо понять - что делать дальше. Считать эффект ОТО или не считать. Есть/нет.

-- 17.12.2018, 14:25 --

realeugene в сообщении #1361912 писал(а):
Alex_Ovchar в сообщении #1361841 писал(а):
Понимаю, проектировал стенд СВЧ.
Замечательно. Но тогда вы должны понимать, что в этом решении никаких мячиков-фотонов нет, а есть (комплексные) напряженности электрического и магнитного полей, размазанных в объёме резонатора. Фотоны в таких резонаторах - это кванты поля, а не куски формы, они размазаны о всему объёму резонатора точно так же. Особенно, когда габариты резонатора сравнимы с длиной волны фотона.

Судя по геометрии своего конуса, вы нацелились на EM-drive. Нет, ничего ОТО для него дать не сможет, не слушайте Горькавого, он - фрик.

Спасибо. Я конечно понимаю описание процесса как комплексные напряженности ЭМ полей, и в ряде симуляций (диполь, рупор, волновод, циркулятор, полосковая линия, двух-зеркальные антенны и др. - как эти ЭМ поля распределяются в ближней и дальней волновой зоне. Со всеми ограничениями решателей ПО.

В монографии Диденко А.Н., Каминский В.И., Лалаян М.В., Собенин Н.П. "Сверхпроводящие ускоряющие резонаторы/ Учебное пособие. М.: МИФИ, 2008. − 364 с , обсуждается в частности микрофонный эффект - в результате существенной деформации стенок силами Лоренцами и описан самый широкий спектр явлений/инжерных решений/проблем.

В последнее время, ряд вопросов очень глубоко изучен в западной аудитории, но я обратил внимание - это просто интуиция, догадка..

Вопрос посвящен силам радиационного давления. Вопросам передачи импульса. Есть ли тут место для проявления эффектов ОТО. В части эм-драйв - проявление эффекта ОТО было бы ошибкой эксперимента (измерения "невозможной тяги"), что проявляется или не проявляется при вертикальной и горизонтальной ориентации, но этот топик не про эм-драйв.
Вопросы эм-драйв обсуждаются на NASASpaceFlight.com.

Извините, за возможные неточные формулировки.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 65 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5  След.

Модераторы: Jnrty, whiterussian, profrotter, Парджеттер, Eule_A, Pphantom, photon, Aer, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group