про аналогии в законах природы

[graviton]

В недавней теме "В физике- ошибка.Не заметили термоэлектрической природы" автор темы, некто radioelektronik высказал интересную мысль про некоторое сходство разряда конденсатора через резистор и закона охлаждения Ньютона-Рихмана.
Здесь можно также привести пример похожести закона Всемирного тяготения и закона Кулона.
В связи с этим у меня возник вопрос, а не является ли данное сходство, отражением некоторых общих свойств природы? Очень хотелось бы разобраться в этом вопросе.

[Munin]

Есть такая наука - математическая физика. Она изучает законы физики, сходные математически, но разной физической природы. Довольно развитая (в основном занимается колебаниями и волнами, по крайней мере по состоянию на первую половину 20 века).

[graviton]

Пожалуй я уточню свой вопрос.
Если построить график силовых линий напряженности электрического и гравитационного поля, то на качественном уровне они будут неотличимы.Напрашивается вывод,имеют ли эти поля общую природу?

[anik]

Два тела с одинаковыми массами, связанные нитью, вращаются вокруг центра масс. Сила натяжения нити создаёт центростремительное ускорение.
Теперь, вместо нити представим себе нечто похожее на закон всемирного тяготения. Подобрав соответствующее значение $\gamma$, можем ли мы заменить силу натяжения нити соответствующей силой тяготения?

-- Вс мар 17, 2013 19:36:01 --

graviton
Вы не возражаете, что я встрял? Если да, то я уйду.

[Sergey K]

аналогии вовсе не обязаны проистекать из общей физической сущности. Например волны на воде и волны электромагнитные. Они описываются волновым уравнением, но что колеблется в вашей радиоволне? частички эфира? Нет, вектора напряженности, которые её характеристики. а вовсе не перемещение реальных тел, как молекул поверхности воды. До сих пор этот сорняк-эфир не могут выковырять из-за этой аналогии. Просто есть некая математическая абстракция. Сходные (например, по количеству взаимодействующих объектов) абстракции часто имеют сходные решения. Но далеко не всегда значит, что между физикой обеих случаев есть какая-то аналогия.

Например, колебательный контур и качели. Есть переход одной формы энергии в другую и наоборот. И там и там есть резонанс. Но объяснять происходящее в контуре "качельным зарядом" увольте.

graviton писал(а):

Если построить график силовых линий напряженности электрического и гравитационного поля, то на качественном уровне они будут неотличимы.Напрашивается вывод,имеют ли эти поля общую природу?

да ну. Например, электрические поля допускают использование принципа суперпозиции, гравитационное нет. только в приближении малых напряженностей. Так что даже качественно они не равны. Эйнштейн пытался представить электромагнитную волну как кручение пространства - раз уж вышло гравитацию представить в виде его "прогиба" - но не вышло.

Кстати, не плохо было бы перевести тему про платонизм в физики в "природу физических аналогий". Вообще, аналогии придумывают люди - когда по инерции пытаются объснить явление по накатанной дороге мыслительного процесса.

[graviton]

Sergey K в сообщении #697049 писал(а):

Например волны на воде и волны электромагнитные. Они описываются волновым уравнением, но что колеблется в вашей радиоволне? частички эфира? Нет, вектора напряженности, которые её характеристики. а вовсе не перемещение реальных тел, как молекул поверхности воды.

Sergey K по вашему фотон это математическая абстракция и реально в природе не существует?

[Sergey K]

Существует. Почему нет? Просто для его описания используется математика. Заметьте, вектора E и H - ещё не сам фотон. Это просто мера того, как поле в точке действует на заряд.

[graviton]

Sergey K у меня к вам убедительная просьба,поменьше упоминайте про эфир.Я не хочу чтобы тему перенесли в пургаторий, а меня забанили.Тему я открыл исключительно для того, чтобы разобраться в вопросе.

[Sergey K]

(Оффтоп)

Я не имею репутацию "эфириста". За отрицание ложных идей тут вроде не банят) Просто пример вроде бы наглядный получился.

[graviton]

Sergey K в сообщении #697049 писал(а):

Сходные (например, по количеству взаимодействующих объектов) абстракции часто имеют сходные решения. Но далеко не всегда значит, что между физикой обеих случаев есть какая-то аналогия.

Только вот почему-то попытки продолжаются.
На основании некоторого сходства процессов разрядки конденсатора и охлаждения тела, radioelektronik, например, в известной вам теме, пытался обосновать существование теплового заряда.И я думаю, что это далеко не последняя попытка.

[Sergey K]

аналогии придумывают люди - когда по инерции пытаются объяснить явление по накатанной дороге мыслительного процесса с привычными объектами и понятиями. Это психический процесс такой, когда мы все по полочкам раскладываем, получаются похожие полочки. Потому что книги пишем почти одного формата.

Конденсатор при разрядке теряет энергию и заряд, тело при охлаждении тоже. Но в конденсаторе уменьшается напряженность поля, концентрация зарядов, а в теле - уменьшается (в основном) энергия в колебательных степенях свободы. Можно конечно подумать о подходе квазичастиц и придумать какой-нибудь теплон. но толку то? Вон, чем квант инфракрасной волны для описания охлаждения тела не устраивает? Вообще, в самом подходе чувствуется возврат к теплороду)

[nestoronij]

Munin в сообщении #696991 писал(а):

Есть такая наука - математическая физика. Она изучает законы физики, сходные математически, но разной физической природы.

(Оффтоп)

Если можно добавлю: не только изучает, но и описывает их. Без такой науки мы многово бы не осознали.

[graviton]

Sergey K в сообщении #697049 писал(а):

Например, электрические поля допускают использование принципа суперпозиции, гравитационное нет. только в приближении малых напряженностей.

Примерно с какого значения напряженности, к гравитационному полю уже нельзя применять принцип суперпозиции? И какой массе это соответствует?

[Sergey K]

ну, как заметно проявляется то, что принято называть "искажением пространства", так и нельзя. а что такое заметно зависит от точности нашего рассмотрения ситуации, то есть и от решаемой задачи. Поскольку сам я этим разделом физики не занимаюсь, мне сложно судить. На пример, для спутников планет можно наплевать. Да и для планет (кроме Меркурия) тоже.

[graviton]

То есть, если я правильно понял, в пределах Солнечной системы принцип суперпозиции сохраняется (за исключением Меркурия)?Т.е на достаточно больших расстояниях от очень массивного тела, сравнимого по массе с Солнцем.