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
 
 Re: Почему пропадает инвариантность в решениях для полей?
Сообщение30.01.2024, 18:48 
Заслуженный участник


29/09/14
1153
Onoochin в сообщении #1627475 писал(а):
Подставляем в формулу для заряда
$$  e= \int \rho' dV' =  \frac{1}{\sqrt{1-(v/c)^2}}\int \rho \left(1 -\frac{v_x v}{c^2}1 \right)\,\sqrt{1-(v/c)^2} dV= e\cdot  \left(1 -\frac{v_x v}{c^2} \right)$$


Onoochin, Вы продолжаете путаться в азах СТО: Вы неверно преобразовали $dV'$ в $dV,$ поэтому и получили чушь. В $\rho'dV'$ преобразование объёма (для краткости полагаю $c=1)$ по формуле $dV'=\sqrt{1-v^2}\,dV$ применимо только при условии, что в объёме $dV$ заряды покоятся: $v_x=0.$ Тогда с очевидностью получается $e=e$ без всяких противоречий. В общем же случае: $dV'=(\sqrt{1-v^2}/(1-v_xv))\,dV,$ и тогда тоже с очевидностью получается $e=e$ без всяких противоречий.


На всякий случай поясню подробнее (хотя уже давно заметил, что Вы аргументацию не понимаете и просто тупо отрицаете все пояснения). Пусть нолик обозначает величины в ИСО, в которой заряды в элементе объёма $dV_0$ покоятся; пусть их плотность там есть $\rho_0,$ количество заряда $de$ в этом объёме есть $de=\rho_0\,dV_0.$ По отношению к ИСО без нолика и без штриха пусть эти же заряды движутся параллельно x-оси со скоростью $v_x.$ В этой ИСО объём $dV$ с теми же зарядами выглядит лоренц-сократившимся, а плотность заряда $\rho$ во столько же раз увеличилась:

$$\rho \,dV=\frac{\rho_0}{\sqrt{1-v_x^2}}\,\sqrt{1-v_x^2}\,dV_0\,=\,de\,.$$

Штрихованная ИСО' пусть движется относительно нештрихованной вдоль x-оси со скоростью $v.$ Тогда в этой штрихованной ИСО' те же самые заряды движутся параллельно х-оси со скоростью $v',$ которая согласно СТО определяется формулой

$$v'=\frac{v_x-v}{1-v_xv}.$$ Значит, в этой ИСО:
$$\rho' \,dV'=\frac{\rho_0}{\sqrt{1-v'^2}}\,\sqrt{1-v'^2}\,dV_0\,=\,de\,.$$

Можно выразить здесь $\rho_0$ и $dV_0$ через $\rho$ и $dV.$ Получим (для всё того же количества заряда $de):$

$$\rho' \,dV'=\frac{\rho\sqrt{1-v_x^2}}{\sqrt{1-v'^2}}\,\sqrt{1-v'^2}\frac{dV}{\sqrt{1-v_x^2}}\,.$$

Осталось заметить, что вследствие определения $v'$ выполняется равенство

$$\sqrt{1-v'^2} \,=\,\sqrt{\frac{(1-v_x^2)(1-v^2)}{(1-v_xv)^2}}.$$
Поэтому: $$\rho'=\frac{\rho\sqrt{1-v_x^2}}{\sqrt{1-v'^2}}=\frac{1}{\sqrt{1-v^2}}\,(\rho-\rho v_xv)=\frac{1}{\sqrt{1-v^2}}\,(\rho-vj_x)\,,$$

т.е. получилась как раз формула преобразования плотности заряда как лоренц-преобразования временной компоненты 4-вектора тока $j_t=\rho;$ его пространственная компонента есть: $j_x=v_x\rho\,.$

При этом для преобразования объёма получилась та формула, о которой я и говорил в начале этого сообщения:
$$dV'=\sqrt{1-v'^2}\frac{dV}{\sqrt{1-v_x^2}}=\frac{\sqrt{1-v^2}}{1-v_xv}\,dV\,,$$

а для величины $\rho'v',$ имеющей смысл плотности тока $j'_x$ в штрихованной ИСО', получается как раз формула лоренц-преобразования пространственной компоненты 4-вектора тока: $$j'_x=\rho'v'=\frac{1}{\sqrt{1-v^2}}\,\rho(v_x-v)\,=\,\frac{1}{\sqrt{1-v^2}}\,(j_x-v\rho)\,.$$

Инвариантность заряда, как только что было видно, в СТО не нарушается, никаких противоречий с физикой нет: $$de=\rho_0dV_0=\rho dV=\rho' dV'.$$
В терминах 4-векторов определение инвариантного заряда в СТО даётся скалярным произведением 4-вектора объёма $dS_i,$ ортогонального к 3-мерной гиперплоскости $t=\operatorname{const},$ и 4-вектора тока (см. ЛЛ-2 § 28, а перед этим §§ 1-7): $$e=\int j^idS_i.$$
-------

Onoochin

Короче говоря, по вашим сообщениям видно, что в этой созданной Вами теме и в данных Вам ответах Вы, к сожалению, ничего не поняли. Извините за прямоту: Вы не разбираетесь в азах СТО и в электродинамике. Именно из-за своего непонимания всего, о чём Вы тут пишете, Вы топчетесь на одном и том же месте - мусолите здесь выдуманную Вами тему "пропажи инвариантности".

На все ваши вопросы Вам даны аргументированные ответы, но Вы в них не вникаете. По этой причине дальнейший разговор с Вами мне представляется невозможным. Притом мне очевидно (давно уже, но я продолжал надеяться, что вдруг Вы в какой-то момент поймёте объяснения), что всей этой вашей теме о "пропаже инвариантности" место в Пургатории. Может быть, участники форума выскажут другие соображения, но я пришёл к указанному выводу.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему пропадает инвариантность в решениях для полей?
Сообщение31.01.2024, 04:02 


17/10/16
4016
Onoochin
Вы хоть бы раз написали "А, точно! Я думал, что вот так, а на самом-то деле вот так! Ок, спасибо за разьяснения, нужно обдумать. И еще: я приятно удивлен, что тут есть люди, которые так развернуто и исчерпывающе отвечают на вопросы, и им не лень столько времени и сил тратить на таких ребят, как я. Такое редко где найдешь".

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему пропадает инвариантность в решениях для полей?
Сообщение31.01.2024, 09:21 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


03/06/08
2185
МО
Cos(x-pi/2)
Конечно, давно уже очевидно, что топикстартер совершенно не имел в виду что бы то ни было спрашивать. Но Ваших замечательных лекций реально жаль; а я так понимаю, Пургаторий выключается из поиска.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему пропадает инвариантность в решениях для полей?
Сообщение31.01.2024, 19:45 


06/07/13
89
пианист в сообщении #1627685 писал(а):
Onoochin, Вы продолжаете путаться в азах СТО: Вы неверно преобразовали $dV'$ в $dV,$ поэтому и получили чушь.

cos(x-pi/2)

По поводу азов.
Вы на каком основании решили, что в преобразовании объема должна участвовать скорость электрона? Объем - это объем пространства, а не электрона.
Если Вы считаете, что надо учесть движение электрона, так давайте считать вычисление объема с запаздыванием - как это сделал Льенар или как описано у Griffiths, Eq. (10.36) (тогда в знаменателе появится лишний множитель типа $(1 - v_x)$
- либо интегрирование рассматривать как мгновенное по всему пространству (тогда всё равно, движется заряд или нет)
Когда заявляется, что плотность заряда преобразуется как компонента 4-х вектора, это считается верным независимо от того, движется сам заряд или нет. Поэтому в интеграле
$$\int \rho' dV' $$
я выполнил преобразования как плотности заряда, так и объема и ничего больше.

Вам это не нравится. Вы настаиваете, что должны быть введены особые условия для интегрирования. Какие? Я назвал два условия интегрирования. Вам оба не подойдут.
Ну еще можно сказать, что плотность заряда как-то сложным образом меняется. Была одна плотность, стала другой
$$ \rho'=\frac{\rho_0}{\sqrt{1-v'^2}}$$
А элемент объема почему меняется именно как $\sqrt{1-v'^2}dV$ ? Объем привязан к заряду? При переходе к ИСО, движущейся со скоростью $V$ как объем, так и элемент объема должен меняться как $\sqrt{1-V^2}dV$ но не как $\sqrt{1-v'^2}dV$

Соотношение
$$\rho \,dV=\frac{\rho_0}{\sqrt{1-v_x^2}}\,\sqrt{1-v_x^2}\,dV_0\,=\,de\,.$$
вообще говоря получено и доказано Лоренцем (Пановский-Филлипс, Гл. 19-2 2-е изд.). Но принципиальное отличие у Лоренца - сокращается сам объем заряда - объясняется, как это происходит. У Эйнштейна сокращается всё пространство. Сокращение пространства не может зависеть от скорости движения заряда, а только от скорости ИСО.

Поскольку у Эйнштейна заряд - жесткое твердое тело (сфера например), то задав плотность заряда $\rho=\theta(r - r_0)$ можно определить как размеры сферы, т.е. пределы интегрирования так и полное значение заряда. Но множитель $\sqrt{1-V^2}$ ($V$ - относительная скорость систем отсчета) перед элементом объема должен сохраниться - это преобразование самого пространства.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему пропадает инвариантность в решениях для полей?
Сообщение01.02.2024, 12:37 


06/07/13
89
Еще раз. Имеется следующее выражение
$$\int \rho' dV' $$
величины определены в штрихованой ИСО. Делаем преобразования Лоренца как плотности заряда, так и объем, т.е. как будет выглядеть эта величина, если смотреть на нее из нештрихованной ИСО ($V$ - относительная скорость ИСО, $v_x$ - скорость заряда в нештрихованной ИСО)
$$\int \rho' dV' =\int \frac{1}{\sqrt{1-V^2}}\left(\rho - Vj_x\right)\sqrt{1-V^2}dV= \int \rho\left(1 - V\cdot v_x\right)dV$$

В эл-динамике имеется закон Гаусса
$$\oint_S {\bf E}\cdot{\bf n}ds = 4\pi\int_V\rho(r)d^3r $$
Для движущегося заряд закон подтвержден Льенаром в его статье 1898 года (ф-ла на стр. 8 английского перевода
$$\oint_S {\bf E}\cdot{\bf n}ds =e $$
Из этого закона следует, что незаввсимо от того, двигался или нет заряд внутри объема
$$4\pi\int_V\rho(r)d^3r =e$$
в любой инерциальной системе.

Но если имеется преобразование плотности заряда, как указано в статье 1905 года, то получим
$$\int \rho' dV' =e =\int \rho\left(1 - V\cdot v_x\right)dV = \left(1 - V\cdot v_x\right)e$$
Что тут непонятного?

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему пропадает инвариантность в решениях для полей?
Сообщение01.02.2024, 13:45 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/09/06
10443
Onoochin в сообщении #1627915 писал(а):
Что тут непонятного?

Мне вот непонятно, откуда Вы выкопали какое-то преобразование плотности электрического заряда, если всем известно, что электрический заряд - это нулевая компонента четырёхмерного тока, соответственно, преобразуется он вместе с током, как одна из компонент четырёхвектора?

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему пропадает инвариантность в решениях для полей?
Сообщение01.02.2024, 18:03 
Заслуженный участник


29/09/14
1153
epros
ТС не владеет математикой СТО; увы, 4-векторы ему пока никак не одолеть.

пианист, sergey zhukov

Спасибо Вам за Ваши добрые отклики. Насчёт вероятного ухода этой темы в Пургаторий, думаю, сожалеть не стоит: в моих постах нет ничего особо ценного, всё есть в учебниках; до подробностей учащимся полезно додумываться самостоятельно при внимательном изучении учебного материала по книгам.


Onoochin
Onoochin в сообщении #1627818 писал(а):
либо интегрирование рассматривать как мгновенное по всему пространству (тогда всё равно, движется заряд или нет)
Так можно. Но тогда по принципу относительности штрихованная и нештрихованная ИСО будут совершенно равноправными, и поэтому запись интегралов в обеих ИСО тогда должна быть одинаковой по форме: $$e=\int \rho'dV'=\int \rho\,dV=e.$$


Onoochin в сообщении #1627818 писал(а):
я выполнил преобразования как плотности заряда, так и объема и ничего больше.
Вы сделали это без понимания выполняемых Вами преобразований, поэтому - с ошибкой, и поэтому получили чушь: $e \neq e.$ На каком основании Вы преобразовали $\rho'$ как временную компоненту 4-вектора, и при этом элемент объёма $dV'$ Вы изменили как $\sqrt{1-v^2}dV\,?$ Ваша проблема в том, что Вы пишете формулы без понимания их вывода, поэтому берёте не те формулы, какие надо; оттого у Вас и ошибки. Следует обосновывать выкладки законами СТО, а не метаться по текстам Льенара, Гриффитса, Пановского, Лоренца, Эйнштейна и др. Ваши сумбурные ссылки вместо последовательной аргументации, говорят только о путанице в вашей голове.



Ладно, когда будет время, подготовлю, наверное, ещё одно подробное пояснение, с картинками мировых линий (хотя, вероятнее всего, Вы всё равно ничего не захотите понять).

А пока, Onoochin, вот Вам тест на знание азбуки СТО. Вы утверждаете:
Onoochin в сообщении #1627818 писал(а):
множитель $\sqrt{1-V^2}$ ($V$ - относительная скорость систем отсчета) перед элементом объема должен сохраниться - это преобразование самого пространства.
Ниже я называю этот тезис для краткости как "ваше утверждение" и предлагаю подвергнуть его простейшей проверке:

Пусть $dV_0$ - элемент объёма в "ИСО-с-ноликом", и пусть эта "ИСО-с-ноликом" выглядит в "ИСО-просто" как движущаяся вдоль х-оси со скоростью $0.6$ (долей от $c)$. Тогда, согласно вашему утверждению, в ИСО-просто будет $dV=\sqrt{1-0.6^2}\,dV_0=0.8\,dV_0.$

Пусть та же "ИСО-просто" в свою очередь выглядит в "ИСО-штрих" тоже как движущаяся вдоль х-оси со скоростью $0.6.$ Тогда, согласно вашему утверждению, в ИСО-штрих будет $$dV'=\sqrt{1-0.6^2}\,dV=0.8\,dV=0.64\,dV_0.$$

Ясно, что ИСО-с-ноликом выглядит в ИСО-штрих как движущаяся со скоростью $v',$ определяемой релятивистским правилом "сложения скоростей": $$v'=\frac{0.6+0.6}{1+0.6\cdot 0.6}=\frac{1.2}{1.36}$$
Поэтому, согласно всё тому же вашему утверждению, в ИСО-штрих будет $$dV'=\sqrt{1-v'^2}\,dV_0=\sqrt{1-\frac{1.2^2}{1.36^2}}\,dV_0=$$ $$=\sqrt{\frac{(1.36-1.2)(1.36+1.2)}{1.36^2}}\,dV_0=\frac{\sqrt{0.16\cdot 2.56}}{1.36}\,dV_0=\frac{0.64}{1.36}\,dV_0.$$

Как видим, ваше утверждение привело для $dV'$ к двум разным значениям: $$dV'=0.64\,dV_0\quad \text{и}\quad dV'=\frac{0.64}{1.36}\,dV_0\,.$$
Внимание, вопрос: какое из них правильное?

(И заодно ещё Вам тестовый вопрос, хотя, думаю, на него Вам будет совсем слабо ответить, так как Вы не понимаете азы СТО: почему ваше утверждение приводит к ошибке, и каким вместо него должно быть правильное утверждение?)

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему пропадает инвариантность в решениях для полей?
Сообщение03.02.2024, 21:42 
Заслуженный участник


29/09/14
1153
Обещанное пояснение с картинками:

(Преобразование 3-мерного пространственного объёма)

Чтобы было удобнее рисовать рисунки и писать формулы, рассмотрим в ИСО-с-ноликом ($t_0,x_0,y_0,z_0)$ не бесконечно малый элемент объёма, а ящик с конечным объёмом $V_0=L_0\,W\,H,$ где $L_0$ - длина ребра, параллельного х-оси, $W$ - ширина вдоль y-оси, $H$ - высота вдоль z-оси. При преобразованиях Лоренца (ПЛ) вдоль х-оси не будут меняться поперечные размеры $(W,H)$ ящика и координаты $(y_0=y=y',$ $z_0=z=z')$ любых точек, поэтому за ними дальше не следим. Объём $V_0$ ящика преобразуется как его длина $L_0.$ Формулы преобразования длины (и тем самым объёма) ящика выведем с помощью формул ПЛ.

0. Пусть в ИСО-с-ноликом ящик всё время покоится. Ниже на рисунке его положение в момент времени $t_0=0$ показано чёрным жирным отрезком длиной $L_0.$ Концы отрезка обозначены как мировые точки $O$ и $L_0.$ Чтобы не плодилось много букв, обозначаю мировые точки так же, как значения их х-координаты в заранее указанной системе отсчёта.

Изображение

Для наглядности на ребре ящика нанесены риски с метками 0, 1, 2, 3, 4. Мировые линии этих рисок на этом рисунке и на следующих рисунках изображены синими линиями.

Мировая точка $O$ принята за начало отсчёта, её 4-координаты равны нулю во всех обсуждаемых здесь системах отсчёта. Координаты мировой точки $L_0$ в ИСО-с-ноликом есть $t_0(L_0)=0$ и $x_0(L_0)=L_0$ - это собственная длина х-ребра ящика, она же - длина отрезка $OL_0$ на рисунке.

На рисунках в численном примере указано значение $L_0=4,$ и рассматриваются два ПЛ в другие системы отсчёта со скоростями $0.6$ (как в примере с тест-вопросом в предыдущем сообщении). Этих данных достаточно для численной проверки рисунков; поэтому численные подсчёты координат мировых точек по формулам ПЛ не выписываю.


1. Пусть в ИСО-просто ($t,x,y,z)$ тот же ящик вместе с ИСО-с-ноликом выглядит движущимся вдоль х-оси со скоростью $v_0.$ Вот картина при положительном значении $v_0:$

Изображение

Положение ящика на х-оси в ИСО-просто в момент времени $t=0$ изображается отрезком $OL.$ Нам надо найти его длину $L.$ Видно, что для этого достаточно из координаты $x(L_0)$ вычесть расстояние $v_0t(L_0),$ где $t(L_0)$ и $x(L_0)$ это координаты мировой точки $L_0$ в новой системе отсчёта, т.е. в ИСО-просто.

Если задана скорость новой ИСО, измеренная в старой ИСО, то в формулы ПЛ для новых координат эта скорость входит со знаком минус. У нас же задана скорость $v_0$ старой системы отсчёта, измеренная в новой (в ИСО-просто). Ясно что при этом (и с условием, что направления пространственных осей обеих систем одинаковы) скорость новой ИСО, измеренная в старой (в ИСО-с-ноликом) есть $(-v_0),$ и поэтому в формулы ПЛ она у нас входит как $-(-v_0)=v_0:$ $$t(L_0)=\frac{1}{\sqrt{1-v_0^2}}(0+v_0L_0)\,,$$ $$x(L_0)=\frac{1}{\sqrt{1-v_0^2}}(L_0+v_0\cdot 0)\,.$$
Таким образом: $$L=x(L_0)-v_0t(L_0)=\frac{1}{\sqrt{1-v_0^2}}(1-v_0^2)L_0=\sqrt{1-v_0^2}\,L_0.$$

Другими словами: ящик объёмом $V_0,$ покоящийся в ИСО-с-ноликом, движется в ИСО-просто со скоростью $v_0.$ При этом измеряемый в ИСО-просто его объём $V$ есть $$V=\sqrt{1-v_0^2}\,V_0.$$

Определение объёма $V$ основано на измерении х-координат обоих концов х-ребра ящика в один и тот же момент времени $t.$ Кажущееся удивительным с бытовой точки зрения "лоренцево сокращение длины", т.е. несовпадение $L$ с $L_0$ (и, как следствие, различие $V$ и $V_0)$ объясняется, как видим, тем, что из-за относительности одновременности величины $L$ и $L_0$ оказываются длинами двух разных отрезков в пространстве-времени.


2. Пусть в ИСО-штрих ($t',x',y',z')$ ИСО-просто ($t,x,y,z)$ выглядит движущейся вдоль х-оси со скоростью $v_1.$ Вот картина при положительном значении $v_1:$

Изображение

По формулам ПЛ штрихованные координаты точки $L$ есть $$t'(L)=\frac{1}{\sqrt{1-v_1^2}}(0+v_1L)\,,$$ $$x'(L)=\frac{1}{\sqrt{1-v_1^2}}(L+v_1\cdot 0)\,.$$
Чтобы найти длину $L'$ ящика, измеренную в ИСО-штрих, как видно, достаточно из координаты $x'(L)$ вычесть расстояние $v't'(L),$ где, однако, скорость $v'$ это не скорость $v_1$ ИСО-просто в ИСО-штрих, а скорость ящика в ИСО-штрих: $$v'=\frac{v_0+v_1}{1+v_0v_1}\,.$$

Таким образом: $$L'=x'(L)-v't'(L)=$$ $$=\frac{1}{\sqrt{1-v_1^2}}\,(1-v'v_1)\,L \,= \,\frac{\sqrt{1-v_1^2}}{1+v_0v_1}\,L.$$

Другими словами: ящик объёмом $V,$ движущийся в ИСО-просто со скоростью $v_0,$ движется в ИСО-щтрих со скоростью $v'=(v_0+v_1)/(1+v_0v_1),$ где $v_1$ - скорость ИСО-просто, и при этом измеряемый в ИСО-штрих объём $V'$ этого ящика есть $$V'=\frac{\sqrt{1-v_1^2}}{1+v_0v_1}\,V.$$
Речь здесь идёт о движениях, параллельных одному и тому же направлению; $v_0$ и $v_1$ - значения скоростей со знаком.


(ТС не дал ответа на тестовый вопрос из предыдущего сообщения. Приведённые пояснения с рисунками, думаю, делают ответ очевидным: если элемент объёма $dV_0$ считать движущимся в ИСО-с-ноликом, то все предложенные в тест-вопросе варианты неправильные; если $dV_0$ покоится в ИСО-с-ноликом, то правильный результат: $dV'=\frac{0.8}{1.36}\,dV=\frac{0.64}{1.36}\,dV_0.)$

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему пропадает инвариантность в решениях для полей?
Сообщение04.02.2024, 17:54 


06/07/13
89
epros в сообщении #1627930 писал(а):
Onoochin в сообщении #1627915 писал(а):
Что тут непонятного?

Мне вот непонятно, откуда Вы выкопали какое-то преобразование плотности электрического заряда, если всем известно, что электрический заряд - это нулевая компонента четырёхмерного тока, соответственно, преобразуется он вместе с током, как одна из компонент четырёхвектора?

Сам заряд - инвариант. Нулевая или четвертая комопнента 4-х тока это плотность заряда. Это определение в СТО.
Я использую преобразование Лоренца этой компоненты

-- 04.02.2024, 18:01 --

Cos(x-pi/2) в сообщении #1627987 писал(а):
Вы сделали это без понимания выполняемых Вами преобразований

Что я сделал "без понимания выполняемых преобразований"? Есть некая величина, интеграл по всему пространству
$$\int \rho' dx'dy'dz'$$
В этой формуле я пробразовываю плотность заряда или по Лоренцу или по формуле Эйнштейна.
Если по Лоренцу (как компоненту 4-х вектора) ее преобразовать нельзя, то почему?
Если по формуле Эйнштейна $\rho'=\gamma (1 - v_xu/c^2)\rho$, то что, такой формулы теперь нет?

Теперь по поводу "пространств". Пространство одно и то же. Есть две системы отсчета. Когда мы хотим элемент пространства, рассчитываемый в одной системе (K'), использовать в другой (K), и для этого преобразовать его в К, то используется следующая формула (если система K' для наблюдателя в К выглядит движущейся - наблюдатель должен находиться в покое) $dV'=\sqrt{1-(u/c)^2}dV$. Никакой другой формулы для преобразования элемента объема нет.
И наоборот, для наблюдателя в K' элемент объема системы К должен преобразовываться по формуле $dV=\sqrt{1-(u/c)^2}dV'$ - это одно из условий СТО.
А переходить из одной ИСО в другую, а потом в третью - вероятно, можно понастроить всяких парадоксов этой теории. Но это в принципе ненаблюдаемое, поэтому занятие бесполезное. Надо договариваться, что может видеть наблюдатель в одной ИСО и что он может передать другому и т.д. Так как на практике есть единственная ИСО, то такие рассуждения про три ИСО интереса не вызывают, поскольку никогда проверены быть не могут.

Но правило $dV'=\sqrt{1-(u/c)^2}dV$ и $dV=\sqrt{1-(u/c)^2}dV'$ применяется, что означает, что если второе "пространство" сокращается относительно первого, так первое "пространство" также сокращается относительно второго . В этой теории нет выделенного пространства, которое Вы пытаетеся обозначить за некое нулевое $V_0$ и где бы к тому всё покоилось (по кр.мере заряд)

Теперь по самой формуле.
Я рассматриваю, как величины, описываемые вышеприведенной формулой (пока они выражены в системе К'), будут выглядеть (будут видны или могут быть зарегистрированы) в системе К.
$dV'=\sqrt{1-(u/c)^2}dV$ - выглядит так, как будто пространство системы К' (которое выглядит движущимся в системе К) сократилось.
$\rho'=\gamma (1 - v_xu/c^2)\rho$ - плотность заряда, который обнаруживается движущимся со скоростью $v_x$ в системе K, преобразовалась.
Все эти преобразования законны.
В итоге после сокращений и вынесения постоянного множителя за знак интеграла я получаю нужную формулу.

Да, еще по поводу инвариантности. У Фока "Теория пространства, времени и тяготения" есть специальный параграф 18 о ковариантности уравнений. Фок дает абстрактный пример ковариантной функции
$$\omega'(x',y',z',t')=\omega(x,y,z,t) $$
и указывает, что "Нo в большинстве задач для сохранения вида уравнений необходимо сопровождать преобразование Лоренца для независимых переменных тем или иным преобразованием для неизвестных функций (Лоренц-преобразование полей в работе Эйнштейна).
Если существует такое преобразование для неизвестных функций, что новые функции, выраженные в новых переменных, будут удовлетворять
уравнениям того же вида, как старые функции в старых переменных, то уравнения называются ковариантными...
Нам надлежит проверить, являются ли ковариантными уравнения, принятые в физике для описания того или иного физического процесса (например, уравнения электродинамики или уравнения механики), и если нет, то видоизменить их так, чтобы новые уравнения стали уже ковариантными."

Если для равномерного и равноускоренного движения заряда уравнения Максвелла будут ковариантными, то для движения заряда по закону $x=a\sqrt{t}$ уравнения или не будут ковариантными или если их изменить, то не уравнениями Максвелла.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему пропадает инвариантность в решениях для полей?
Сообщение04.02.2024, 20:37 
Заслуженный участник


29/09/14
1153
Onoochin
Как я и предполагал, Вы ничего не захотели понять. В этой вашей теме Вы (невзирая на ответы и разъяснения данные Вам здесь, и на то, что речь идёт о сравнительно простом вопросе, рассмотренном в учебниках) раз за разом упрямо отрицаете давно доказанную ковариантность уравнений Максвелла в общем случае.

Вот явное свидетельство вашего агрессивного невежества из вашего последнего сообщения:
Onoochin в сообщении #1628449 писал(а):
Если для равномерного и равноускоренного движения заряда уравнения Максвелла будут ковариантными, то для движения заряда по закону $x=a\sqrt{t}$ уравнения или не будут ковариантными или если их изменить, то не уравнениями Максвелла.
Обоснованными аргументами разубедить Вас в ваших заблуждениях не удалось. На этом диалог в Вами прекращаю.

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение04.02.2024, 21:14 
Админ форума


02/02/19
2046
 i  Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Пургаторий (Ф)»
Причина переноса: по назначению.


 !  Onoochin
По итогам темы предупреждение за агрессивное невежество.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 56 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4

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