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 ... 7, 8, 9, 10, 11, 12  След.
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение26.06.2010, 10:09 


15/06/10
99
PapaKarlo в сообщении #335113 писал(а):
dante21 в сообщении #335104 писал(а):
"Поле сил (гравитационных) = искривление".
Тогда при чем здесь силы? :D Еще раз - в соответствии с концепцией "Поле сил (гравитационных) Гравитация (поле здесь - метрический тензор) = искривление" свободные частицы движутся в соответствии с тем же принципом, что и в классической физике. Просто принципы классической физики не распространяются на гравитацию, а случаи, описываемые классической физикой с помощью гравитационных сил, в ОТО рассматриваются как свободное движение - силы отсутствуют.
Хорошо, силы отсутствуют, а ускорение присутствует?

PapaKarlo в сообщении #335079 писал(а):
dante21 в сообщении #334920 писал(а):
Я не могу понять, как искривление заставляет тело ускоряться по направлению к центру массы.
Сначала надо выяснить, что значит "ускоряться", причем в контексте разговора об искривлении.
"Ускоряться" - значит менять скорость. В этом примере скорость тела относительно планеты в начальный момент была равна нулю. Перед падением она нулю не равна. За счет чего меняется скорость, и как это назвать, если не ускорением?

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение26.06.2010, 13:24 
Заслуженный участник


15/05/09
1563
dante21 в сообщении #335304 писал(а):
Хорошо, силы отсутствуют, а ускорение присутствует?
Вас смущает этот факт, потому что Ваши рассуждения (по моему представлению) все время по сути проводятся в рамках ньютоновой механики, несмотря на упоминания (вопреки упоминаниям?) об искривлении пространства и т.д. Ваш вопрос однозначно предполагает рассмотрение движения в ИСО, где движение точно описывает второй закон Ньютона. Разумеется, в таких рамках - ньютонова механика в ИСО - невозможна ситуация равенства нулю равнодействующей сил и неравенства нулю ускорения тела.

Достаточно остаться в рамках механики Ньютона и перейти к рассмотрению движения в неинерциальной СО, как второй или третий законы Ньютона нарушатся: либо будет иметь место ускорение без силы, либо будет иметь место сила (инерции) без противодействия. Попытки "восстановить непротиворечивость" такой ситуации, начиная с принципа Маха, означают уход от механики Ньютона или её обобщение; поэтому неудивительно, что в более общем случае привычные со школьной скамьи законы "не действуют" - на самом деле рассмотрение выходит за рамки их применимости.

-----------------
Давайте посмотрим на построение механики с другой стороны. Есть кинематика, описывающая исключительно геометрическую сторону движения без определения взаимосвязи характера этого движения с другими явлениями, которые принято называть взаимодействие.

Есть динамика, которая не вдается в подробности взаимодействия, но предполагает в своих построениях использование результатов рассмотрения взаимодействия - теоретического или экспериментального. Пример "реализации" динамики - законы Ньютона. Существенным элементов этой динамики, т.е. результатом рассмотрения взаимодействия (напомню, это рассмотрение лежит вне самой динамики) является понятие силы. Именно значение силы позволяет воспользоваться вторым законом Ньютона и рассчитать кинематические величины.

Наконец, есть часть физики, описывающая собственно взаимодействие. К описаниям на фундаментальном уровне в классической физике относятся электродинамика Максвелла (опустим здесь проблему ее несовместимости с положенными в основу ньютоновской механики преобразованиями Галилея) и закон всемирного тяготения Ньютона - они позволяют, по крайней мере, теоретически, рассчитать силы взаимодействия тел, зная соответствующие параметры тел. Разумеется, очень широкий спектр явлений, связанных в конечном итоге с электромагнитными взаимодействиями, описывается в макромире с помощью эмпирических законов - это явления упругости, нелинейных деформаций, газовые законы, гидродинамика, электротехника и т.д. и т.п.

Есть и несколько иной подход к построению динамики - лагранжева механика. Если в ньютоновой механике "мостиком" между описанием взаимодействий и описанием движения являются сила и законы Ньютона, то в лагранжевой механике вместо них появляются описывающая систему функция Лагранжа (связанная с энергией) и принцип экстремального действия. В классической механике эти подходы оказываются эквивалентными, из уравнений лагранжевой механики можно вывести законы Ньютона; сила выражается простой математической операцией над потенциальной энергией, которая, в свою очередь, является ни чем иным, как описанием взаимодействия тел - отсюда видно, что и физический смысл обоих построений сходен. Но заметьте, что в лагранжевой механике можно обойтись без понятия силы, тем не менее рассчитать ускорения. Например, для конкретной физической системы решение уравнений движения дает такое выражение для кинематических величин:$$\frac{dx}{dt}=\sqrt{\frac2m\left[E-U(x)\right]}$$где $E$ и $U$ - соответственно полная и потенциальная энергия.

Резюме. Построение вида "описание взаимодействий -> динамические принципы -> описание движения" может быть выполнено по разным схемам. Силы и законы Ньютона - один из возможных вариантов.

--------------
Однако вне зависимости от схемы построения первый закон Ньютона играет в некотором смысле выделенную роль. Это будет ясно, если сформулировать его таким образом: "Возможно построить описание движения тел, при котором отсутствие взаимодействий обязательно означает движение по геодезической". Здесь подробности конкретной формулировки динамических принципов опущены, выделено лишь существенно важное: взаимодействие и кинематика (геометрия).

Тела (частицы), не подверженные взаимодействию, называют свободными телами (частицами). И вот тут мы обнаруживаем существенные различия в классической физике и в ОТО.

В классической физике упомянутое построение предполагается возможным в евклидовом пространстве, где геодезической является прямая линия, а движение по геодезической в пространстве-времени означает не просто движение по пространственной прямой, но и движение с постоянной во времени скоростью. Далее, тяготение в классической физике рассматривается как взаимодействие тел; движение в поле тяготения не есть движение свободной частицы.

В ОТО возможность построения расширяется на неевклидово пространство; здесь движение по геодезической уже не означает, что подобное движение в евклидовом пространстве будет описываться как движение по пространственной прямой с постоянной во времени скоростью. Далее, тяготение описывается не как взаимодействие, но как геометрические свойства пространства-времени. Иными словами, тяготение в приведенной ранее схеме переходит из разряда "взаимодействие" в разряд "геометрия". Отсюда естественным образом следует вывод, что движение при наличии тяготения и отстуствии э/м взаимодействий (опустим явления микромира) есть движение свободной частицы.

Как уже сказано, при таком рассмотрении движение по геодезической вовсе не означает, что описание этого движения в привычном нам евклидовом пространстве будет соответствовать движению по пространственной прямой во времени скоростью. Вот и получается: частица свободна (тоже, что и "силы отсутствуют"), а движение ускоренное.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение27.06.2010, 06:25 


15/06/10
99
PapaKarlo, большое спасибо за обстоятельный ответ.

PapaKarlo в сообщении #335339 писал(а):
Ваши рассуждения (по моему представлению) все время по сути проводятся в рамках ньютоновой механики
Согласен, что выглядит это именно так. На самом деле я пытаюсь рассуждать в рамках логики. Логики причин и следствий.

Есть движение и есть изменение движения. У изменения движения есть причина. Эту причину можно назвать силой, градиентом потенциальной энергии, полем или как-то иначе. Но она есть. Есть и в ньютоновой и в лагранжевой механике.

В ОТО же с логикой происходят странные вещи.
PapaKarlo в сообщении #335339 писал(а):
Резюме. Построение вида "описание взаимодействий -> динамические принципы -> описание движения" может быть выполнено по разным схемам. Силы и законы Ньютона - один из возможных вариантов.
.................
В ОТО возможность построения расширяется на неевклидово пространство; здесь движение по геодезической уже не означает, что подобное движение в евклидовом пространстве будет описываться как движение по пространственной прямой с постоянной во времени скоростью. Далее, тяготение описывается не как взаимодействие, но как геометрические свойства пространства-времени. Иными словами, тяготение в приведенной ранее схеме переходит из разряда "взаимодействие" в разряд "геометрия". Отсюда естественным образом следует вывод, что движение при наличии тяготения и отстуствии э/м взаимодействий (опустим явления микромира) есть движение свободной частицы.

Как уже сказано, при таком рассмотрении движение по геодезической вовсе не означает, что описание этого движения в привычном нам евклидовом пространстве будет соответствовать движению по пространственной прямой во времени скоростью. Вот и получается: частица свободна (тоже, что и "силы отсутствуют"), а движение ускоренное.
Т.е. мы выбираем пространство в котором нет изменения движения (следствия), и разговор о причинах сразу теряет смысл.

Раз нет изменения движения, то нет ни сил, ни поля, ни градиента потенциальной энергии.

Но что в этом пространстве происходит с импульсом, потенциальной и кинетической энергией? Или эти понятия там тоже неприменимы? Ведь тело упадет и отдаст накопленную кинетическую энергию.

И еще, если
PapaKarlo в сообщении #335339 писал(а):
В ОТО ... тяготение описывается не как взаимодействие, но как геометрические свойства пространства-времени. Иными словами, тяготение в приведенной ранее схеме переходит из разряда "взаимодействие" в разряд "геометрия".
то к ОТО не должно относиться
PapaKarlo в сообщении #335339 писал(а):
Построение вида "описание взаимодействий -> динамические принципы -> описание движения" может быть выполнено по разным схемам.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение27.06.2010, 15:07 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
18007
Москва
dante21 в сообщении #335509 писал(а):
На самом деле я пытаюсь рассуждать в рамках логики. Логики причин и следствий.

Есть движение и есть изменение движения. У изменения движения есть причина. Эту причину можно назвать силой, градиентом потенциальной энергии, полем или как-то иначе. Но она есть. Есть и в ньютоновой и в лагранжевой механике.

В ОТО же с логикой происходят странные вещи.

В ОТО ситуация такая же. Причиной изменения движения является кривизна пространства-времени.

dante21 в сообщении #335509 писал(а):
Т.е. мы выбираем пространство в котором нет изменения движения (следствия)

Не понял.

У Вас в ОТО есть точно такой же выбор, как в ньютоновской теории гравитации: в обоих случаях Вы можете считать, что пространство-время плоское, а движение тела изменяется под действием сил гравитации, либо, если хочется, можете считать, что пространство-время искривлено, а никаких гравитационных сил нет. Просто в ньютоновской теории традиционным и более простым является первый подход, в то время как в ОТО - второй.

dante21 в сообщении #335509 писал(а):
Но что в этом пространстве происходит с импульсом, потенциальной и кинетической энергией? Или эти понятия там тоже неприменимы?

В ОТО для изолированной системы можно определить энергию, импульс и момент импульса. Эти величины будут сохраняться, а если система что-то излучает (например, гравитационные волны), то она теряет ровно столько энергии, импульса и момента импульса, сколько их уносит излучение.
Известны тесные системы двойных пульсаров. Они подробно изучаются, поскольку в них можно наблюдать эффекты ОТО. В частности, эти системы теряют ровно столько энергии, сколько, по расчётам в ОТО, должно уносить гравитационное излучение.
Само это излучение, как и вообще гравитационные волны, пока зарегистрировать какими-либо приборами не удаётся. Причина здесь как в крайней слабости самого гравитационного излучения (например, мощность гравитационного излучения Солнечной Системы, связанного с движением планет, составляет пару - тройку киловатт), так и со слабостью гравитационного взаимодействия вообще. Существующие детекторы гравитационных волн рассчитаны на гипотетические суперкатастрофические события типа поглощения звезды чёрной дырой, но, кажется, конструкторы этих детекторов оказались супероптимистами. Где-то мне встречалась информация о численном моделировании таких событий. Там утверждалось, что энергия гравитационного излучения получается на несколько порядков меньше, чем рассчитывалось исходя из максимально оптимистических соображений.

dante21 в сообщении #335509 писал(а):
то к ОТО не должно относиться

Относится. Полевая формулировка ОТО.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение27.06.2010, 15:57 
Заблокирован
Аватара пользователя


17/06/09

2213
oskom в сообщении #332257 писал(а):
Поле дискретно или непрерывно?

А пространство? Вообще ответ на этот вопрос зависит от смысла, который мы вкладываем в понятия "дискретно" и "непрерывно". Очевидно, что понятие "дискретно" подразумевает под собой наличие "разрывов" или "дыр". Например, график функции $f(x)=x$, $x\in \mathbb{N}$ представляет собой набор положительных целых точек, между которыми - пустота.
Теперь перенесем это на пространство. Пусть пространство существует только в некоторых дискретных точках. Значит, между этими точками пространства нет. Тут мы приходим к противоречию, т.к. невозможно описать ни один объект в пространстве, состоящем из отдельных дискретных точек. Потому что поведение объекта между этими точками не будет отвечать никаким геометрическим законам (поскольку мы приняли, что пространства между ними нет).
Поэтому непрерывно. Как и поле.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение27.06.2010, 16:05 
Заслуженный участник


15/05/09
1563
dante21 в сообщении #335509 писал(а):
Согласен, что выглядит это именно так. На самом деле я пытаюсь рассуждать в рамках логики. Логики причин и следствий.
Попробуйте убедить меня в этом. Как только Вы начнете строить убеждающие рассуждения, Вы с очень большой вероятностью обнаружите ограничения в использовании Вами логики. В этом нет ничего удивительного, поскольку на самом деле Вы пытаетесь рассуждать в рамках, заданных классической физикой. И ничего страшного в этом тоже нет - за исключением того, что любые рамки означают ограниченную область применения.

dante21 в сообщении #335509 писал(а):
Есть движение и есть изменение движения. У изменения движения есть причина.
Такова общепринятая точка зрения, и я также согласен с ней. Но небесполезно задуматься об основаниях такой точки зрения. А также сравнить эту точку зрения с господствовашей некогда и гласившей, что у движения как такового есть причина.

dante21 в сообщении #335509 писал(а):
Эту причину можно назвать силой, градиентом потенциальной энергии, полем или как-то иначе. Но она есть. Есть и в ньютоновой и в лагранжевой механике.

В ОТО же с логикой происходят странные вещи.
Вот и проявление наложенных Вами на собственные рассуждения рамок. Вы же сами написали: "или как-то иначе", а теперь неявно отказываете описанию ОТО в праве быть этим самым "как-то иначе". Могу представить причину этого: Вы подсознательно остаетесь на позициях классической физики, в которой причина ускорения принадлежит части "описание взаимодействий" описанной выше схемы, а также ограничиваете геометрию евклидовой, где геодезическая первого закона Ньютона есть евклидова прямая.

Задайтесь вопросом: что является источником, основанием, позволившим сформулировать первый закон, хоть и в такой ограниченной формулировке? Если Вы сделаете это достаточно строго, Вы обнаружите некоторые ограничения в этих основаниях и начнете рассуждать о том, насколько эти ограничения оправданы.

dante21 в сообщении #335509 писал(а):
Т.е. мы выбираем пространство в котором нет изменения движения (следствия), и разговор о причинах сразу теряет смысл.
Разговор о причинах в смысле принадлежности этих причин "описанию взаимодействий" действительно теряет смысл, если мы говорим о свободно движущихся частицах. Точно такое же положение имеет место и в классической физике, но это ведь не удивляет Вас? Меня, между прочим, первый закон Ньютона удивляет.

dante21 в сообщении #p335509 писал(а):
Но что в этом пространстве происходит с импульсом, потенциальной и кинетической энергией? Или эти понятия там тоже неприменимы? Ведь тело упадет и отдаст накопленную кинетическую энергию.
В дополенение к ответу Someone. Вообще полезно посмотреть на формальную сторону этих трех физических величин. Понятия эти являются в определенном смысле "производными": импульс и полная энергия есть т.н. интегралы движения, потенциальная энергия - математическое выражение описания взаимодействия и т.д. Понятия не теряют смысл, хотя и не все с ними так просто (известны трудности ОТО с законом сохранения энергии). Но давайте не забывать общий принцип: любые понятия полезны в схеме, для которой они разработаны и применимы.

dante21 в сообщении #335509 писал(а):
Ведь тело упадет и отдаст накопленную кинетическую энергию.
А что говорит по этому поводу классическая физика? Качественно ведь различий нет: "тело упадет" означает количественно существенное э/м взаимодействие между упавшим телом и другим телом, на которое первое "упало". :wink: В ОТО в этом отношении ничего существенно не меняется.

dante21 в сообщении #335509 писал(а):
то к ОТО не должно относиться
Иногда говорят, что программой ОТО являлась "геометризация" тяготения, и что эту программу Эйнштейн (и не только он) пытался распространить на электромагнетизм. В уравнения Эйнштейна входит т.н. тензор энергии-импульса. Наличие массы и давления, а также электромагнитного поля (электромагнитных взаимодействий) вносит свой вклад в ТЭИ. Это и есть описание взаимодействия, но оно касается исключительно гравитации: ОТО утверждает, что электромагнитное поле вносит свой вклад именно в гравитационное взаимодействие.

А описание электромагнинтых явлений как таковых качественно не меняется. "Геометризировать" удалось лишь поле тяготения, которое в ОТО описывается метрическим тензором - чисто геометрическим понятием, однако связанным с ТЭИ физическими уравнениями Эйнштейна (физическими в том смысле, что это не просто (абстрактные) математические уравнения, но уравнения, сопоставляемые с описанием физической, наблюдаемой реальности).

(P.S.)

Исправлена ошибка адресации в цитате. Мои извинения Someone.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение27.06.2010, 20:33 
Заблокирован


08/01/09

1098
Санкт - Петербург
PapaKarlo в сообщении #335263 писал(а):
хотелось бы прочесть здесь пример, демонстрирующий это преимущество (отсылать к источникам не надо - я вряд ли буду с ними разбираться

Уже писал здесь, но всегда каждый остается при своем мнении. Стационарные состояния электрона в атоме водорода - это узлы стоячей волны, возникающие в силовой трубке между протоном и электроном. Так как положение узлов, определяется частотой, а они кратны основной частоте, то отсюда все легко и получается. Здесь все совпадает.
Но вот импульс электрического поля электрона не зависит от скорости.
Так же оказалось, что и величина заряда зависит от скорости. Это объясняется первоначально принятой моделью электрона и создание трубок, модели взаимодействий через силовые трубки. Такая движущаяся в силовом поле частица испытывает прецессию, ее собственная частота уменьшается, что и определяет многие известные эффекты.
Не улыбайтесь. Модель проста, но позволяет на многие квантовые эффекты взглянуть по - новому.
PapaKarlo в сообщении #335263 писал(а):
Загадочная фраза.

Частицы не исчезают, а создают "связку", не проявляются. Но их можно "выловить" частицами, скорость которых близка к скорости света (или разделить гамма - квантом).

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение27.06.2010, 23:35 
Заслуженный участник


15/05/09
1563
BISHA в сообщении #335703 писал(а):
Уже писал здесь
Значит, я пропустил.

BISHA в сообщении #335703 писал(а):
Стационарные состояния электрона в атоме водорода - это узлы стоячей волны, возникающие в силовой трубке между протоном и электроном.
Тут не совсем понятно, т.к. о модели не имею представления. Узлов много? Каждый узел - это одно состояние электрона? Описывается ли силовая трубка в том числе геометрически (по крайней мере - длина трубки, соотношение с которой длины стоячей волны определяет число узлов)? Понятно, что ответы на эти вопросы лучше читать в строгом изложении модели, намерение разбираться с которым я как бы отверг :wink: , но если Вы сочтете возможным, объясните в двух словах или все же дадите ссылку? :D

BISHA в сообщении #335703 писал(а):
Частицы не исчезают, а создают "связку", не проявляются. Но их можно "выловить" частицами, скорость которых близка к скорости света (или разделить гамма - квантом).
Теперь ясно. Чем эта модель отличается от исчезновения частиц при аннигиляции?

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение28.06.2010, 04:32 


15/06/10
99
PapaKarlo в сообщении #335625 писал(а):
dante21 в сообщении #335509 писал(а):
Эту причину можно назвать силой, градиентом потенциальной энергии, полем или как-то иначе. Но она есть. Есть и в ньютоновой и в лагранжевой механике.
В ОТО же с логикой происходят странные вещи.
Вот и проявление наложенных Вами на собственные рассуждения рамок. Вы же сами написали: "или как-то иначе", а теперь неявно отказываете описанию ОТО в праве быть этим самым "как-то иначе".
Не совсем так. Рассмотрим падение тела.

В евклидовом пространстве: есть ускорение, есть увеличение импульса и кинетической энергии.

В "искривленном" пространстве: движение инерциально, т.е. нет ускорения (если я правильно понимаю). Раз нет ускорения, то нет и причины ускорения.

Именно это я имел в виду, а не "отказывал искривлению быть причиной" ускорения, проявляющегося в евклидовом пространстве. Причина и следствие должны быть в одном пространстве.

Вопрос: что происходит с импульсом и кинетической энергией в этом искривленном пространстве, где нет ускорения?

Someone в сообщении #335607 писал(а):
Может в контексте данной темы ("Что такое поле") стоило обсуждать ее, а не геометрию?

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение28.06.2010, 11:11 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
18007
Москва
dante21 в сообщении #335789 писал(а):
PapaKarlo в сообщении #335625 писал(а):
dante21 в сообщении #335509 писал(а):
Эту причину можно назвать силой, градиентом потенциальной энергии, полем или как-то иначе. Но она есть. Есть и в ньютоновой и в лагранжевой механике.
В ОТО же с логикой происходят странные вещи.
Вот и проявление наложенных Вами на собственные рассуждения рамок. Вы же сами написали: "или как-то иначе", а теперь неявно отказываете описанию ОТО в праве быть этим самым "как-то иначе".
Не совсем так. Рассмотрим падение тела.

В евклидовом пространстве: есть ускорение, есть увеличение импульса и кинетической энергии.

В "искривленном" пространстве: движение инерциально, т.е. нет ускорения (если я правильно понимаю). Раз нет ускорения, то нет и причины ускорения.

Неправильно понимаете.
"Движение инерциально" - это не то же самое, что "нет ускорения". Здесь опять сказывается наличие у Вас шаблона мышления, о котором говорил PapaKarlo. Этот шаблон несовместим даже с классической механикой. Сядьте на карусель, и пусть она начнёт вращаться. Посмотрите на столб, стоящий поблизости. Вы увидите, что он движется не по прямой, то есть, явно с ускорением. Хотя его движение инерциально, то есть, никакие силы на него не действуют.
Вы формально можете ввести силы, действующие на столб и заставляющие его двигаться с ускорением, чтобы у Вас соблюдался второй закон Ньютона, однако прибор для измерения сил (или ускорений), прикреплённый к столбу, никаких сил (или ускорений) не покажет. Такие странные силы называются силами инерции.

Кроме того, как мне показалось, Вы явно не различаете пространство и пространство-время. Пространство - это всего лишь некоторое сечение в пространстве-времени, объединяющее те события, которые мы считаем одновременными. Вполне возможны как плоское пространство в искривлённом пространстве-времени, так и искривлённое пространство в плоском пространстве-времени.

dante21 в сообщении #335789 писал(а):
Именно это я имел в виду, а не "отказывал искривлению быть причиной" ускорения, проявляющегося в евклидовом пространстве. Причина и следствие должны быть в одном пространстве.

Что значит - "в одном пространстве"? Я нигде не вижу второго.

dante21 в сообщении #335789 писал(а):
Вопрос: что происходит с импульсом и кинетической энергией в этом искривленном пространстве, где нет ускорения?

В данный момент вопрос не имеет смысла. Сначала разберитесь с ускорениями.

dante21 в сообщении #335789 писал(а):
Someone в сообщении #335607 писал(а):
Может в контексте данной темы ("Что такое поле") стоило обсуждать ее, а не геометрию?

В геометрической трактовке гравитационное поле также есть. Если связывать поле с его силовым действием, то гравитационное поле описывается так называемыми символами Кристоффеля $\Gamma^i_{jk}$: уравнение движения частицы постоянной массы $m$ имеет вид $m\frac{d^2x^i}{ds^2}=-m\Gamma^i_{jk}\frac{dx^j}{ds}\frac{dx^k}{ds}$ ($i,j,k\in\{0,1,2,3\}$). Причём, гравитационная сила ведёт себя точно так же, как сила инерции: если мы к свободно падающему на Землю яблоку прикрепим прибор для измерения действующей на него силы или ускорения, то прибор ничего не покажет.
Вы должны понимать, что ОТО в полевой формулировке - это та же самая ОТО, что и в стандартной геометрической трактовке. Просто она имеет более "привычный" вид: плоское пространство-время, силы, энергия, импульс и момент импульса гравитационного поля, аналогичные соответствующим характеристикам электромагнитного поля и т.д..

PapaKarlo в сообщении #335625 писал(а):
известны трудности ОТО с законом сохранения энергии

Вы имеете в виду нетензорный характер псевдотензора энергии-импульса гравитационного поля и связанную с этим неоднозначность? Ну, мне кажется, далеко не все считают это "трудностью". Во всяком случае, те величины, которые можно измерить в эксперименте, вычисляются вполне однозначно. А величина энергии и в классической механике определена не однозначно, но никто же не считает это "трудностью".

Кстати, Вы там случайно приписали мне то, что я не говорил. Должно быть, случайно не те кнопку Изображение нажали - на моём сообщении, а не на сообщении dante21.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение28.06.2010, 12:04 


16/03/07
827
Someone писал(а):
...Существующие детекторы гравитационных волн рассчитаны на гипотетические суперкатастрофические события типа поглощения звезды чёрной дырой, но, кажется, конструкторы этих детекторов оказались супероптимистами. Где-то мне встречалась информация о численном моделировании таких событий. Там утверждалось, что энергия гравитационного излучения получается на несколько порядков меньше, чем рассчитывалось исходя из максимально оптимистических соображений...


При слиянии двух ЧД в гравитационное излучение при численом моделировании, согласно ОТО, переходит от 1 до 30 % массы покоя ЧД и тут никаких ошибок на порядки никогда не было. На такую интенсивность вблизи Земли (и частоты) приблизительно и рассчитаны современные детекторы грав.волн. Другое дело, что по видимому толи сильно ошиблись в частоте таких событий вблизи Земли, толи нынче просто "спокойный" сезон :)

Someone писал(а):
...Вы имеете в виду нетензорный характер псевдотензора энергии-импульса гравитационного поля и связанную с этим неоднозначность? Ну, мне кажется, далеко не все считают это "трудностью". Во всяком случае, те величины, которые можно измерить в эксперименте, вычисляются вполне однозначно. А величина энергии и в классической механике определена не однозначно, но никто же не считает это "трудностью"...


В данной теме это оффтоп, но все же заикнусь. Вам известно как в ОТО точно рассчитать поток энергии-импульса через замкнутую поверхность вокруг гравитационно излучающей системы (например пары Керровских ЧД)? Я конечно не имею в виду тот "линейный" расчет, что приводится во всех учебниках по ОТО.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение28.06.2010, 12:13 
Заблокирован


12/08/09

1284
Самодуровка
Someone в сообщении #335846 писал(а):
Пространство - это всего лишь некоторое сечение в пространстве-времени, объединяющее те события, которые мы считаем одновременными.

Ах вот оно че. Так как пространство не абсолютно(у вас) вам необходимо пространство-время...Может так оно пока и лучше

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение28.06.2010, 15:35 
Заслуженный участник


15/05/09
1563
Someone в сообщении #335846 писал(а):
Вы имеете в виду нетензорный характер псевдотензора энергии-импульса гравитационного поля и связанную с этим неоднозначность?
Ну да, и закон сохранения энергии, соответственно.

(Оффтоп)

Someone в сообщении #335846 писал(а):
Кстати, Вы там случайно приписали мне то, что я не говорил. Должно быть, случайно не те кнопку нажали - на моём сообщении, а не на сообщении dante21.
Наверное, так и было - прошу прощения. Исправил.

master в сообщении #335865 писал(а):
Так как пространство не абсолютно(у вас) вам необходимо пространство-время...Может так оно пока и лучше
Не поэтому. Но так действительно лучше. :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение28.06.2010, 19:14 
Заблокирован


08/01/09

1098
Санкт - Петербург
PapaKarlo в сообщении #335763 писал(а):
Узлов много? Каждый узел - это одно состояние электрона? Описывается ли силовая трубка в том числе геометрически (по крайней мере - длина трубки, соотношение с которой длины стоячей волны определяет число узлов)?

Здесь можно сравнить со стоячей звуковой волной или струной. Есть собственная частота и частоты кратные основной частоте. Каждой из частот соответствует своя длина трубки, свой "энергетический уровень".
Что еще "плохо" в таком представлении - взаимодействие между частицами идет вдоль силовой трубки, но возможно и через поляризацию вакуума (кажущаяся сферическая симметрия заряда обуславливается поляризацией вакуума, конечно он конкретен).

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое поле?
Сообщение29.06.2010, 06:45 


15/06/10
99
Someone в сообщении #335846 писал(а):
Неправильно понимаете.
"Движение инерциально" - это не то же самое, что "нет ускорения".
На планету падает ящик, в ящике сидит человек. Этот человек не чувствует ускорения.

Но относительно планеты ящик ускоряется (в евклидовом пространстве).

Вопрос (1): ускоряется ли ящик относительно планеты в искривленном пространстве-времени ОТО, если в этом пространстве он движется по геодезической?
Someone в сообщении #335846 писал(а):
Здесь опять сказывается наличие у Вас шаблона мышления, о котором говорил PapaKarlo.
Возможно, Вы правы, а возможно, как это свойственно релятивистам, приписываете "эффекту наблюдения" самостоятельное "физическое существование". :-)
Someone в сообщении #335846 писал(а):
dante21 в сообщении #335789 писал(а):
Причина и следствие должны быть в одном пространстве.
Что значит - "в одном пространстве"? Я нигде не вижу второго.
Я тоже наблюдаю "шаблоны релятивистского мышления"?

Если попробовать ответить на вопрос 1 (см. выше), то станет ясно о чем идет речь.
Someone в сообщении #335846 писал(а):
Сядьте на карусель, и пусть она начнёт вращаться. Посмотрите на столб, стоящий поблизости. Вы увидите, что он движется не по прямой, то есть, явно с ускорением. Хотя его движение инерциально, то есть, никакие силы на него не действуют.
Вы формально можете ввести силы, действующие на столб и заставляющие его двигаться с ускорением, чтобы у Вас соблюдался второй закон Ньютона, однако прибор для измерения сил (или ускорений), прикреплённый к столбу, никаких сил (или ускорений) не покажет. Такие странные силы называются силами инерции.
Вот это тоже показательно. "Прибор для измерения сил" (динамометр) я одним концом прикреплю к столбу. А вторым концом куда? К земле? Или к себе на карусели? :-) Все еще не видите "второго"? :-)

Someone в сообщении #335846 писал(а):
Кроме того, как мне показалось, Вы явно не различаете пространство и пространство-время.
Вы правы, Вам показалось.
Someone в сообщении #335846 писал(а):
dante21 в сообщении #335789 писал(а):
Вопрос: что происходит с импульсом и кинетической энергией в этом искривленном пространстве, где нет ускорения?
В данный момент вопрос не имеет смысла. Сначала разберитесь с ускорениями.
Согласен.


Если вернутся к теме "Что такое поле", то можно рассмотреть простой мысленный эксперимент, показывающий разницу между силовой и геометрической интерпретацией гравитационного поля.

Пусть на Луну падает ящик, в котором сидит человек. Человек не чувствует ни ускорения, ни движения вообще.

Теперь представим, что мы сжали Луну до размера футбольного мяча, а ящик с человеком уже в сантиметре от поверхности этого "мяча". Что будет наблюдать человек?

По силовой интерпретации человек заметит деформацию ящика, т.к. он находится в евклидовом пространстве, а на каждую частицу ящика действует сила, вектор которой направлен к центру "мяча".

По геометрической интерпретации человек ничего не заметит, т.к. метрики пространства-времени изменились, и с его точки зрения по-прежнему "все хорошо".

Вопрос (2): что нам подсказывает наша интуиция, что почувствует человек?

Вопрос (3): С точки зрения полевой формулировки ОТО заметит человек деформацию ящика?

Вопрос (4): С точки зрения геометрической формулировки ОТО заметит человек деформацию ящика?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 171 ]  На страницу Пред.  1 ... 7, 8, 9, 10, 11, 12  След.

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