OTO: почему тела движутся (падают) в гравитационном поле?

sfvoid · Сообщение **sfvoid** » 28 июн 2010, 13:20

Eсли без заумных терминов:
- тела искривляют пространство-время своей массой;
- т.e. нет никакой "силы тяжести", a eсть всего лишь искривленное пространство по геодезическим которго и движутся тела;
- ясно, что вблизи массивных тел, пространство искривлено сильнеe и геодезические становятся "кривыми" - движение вдоль них и воспринимается как как "притяжение";

Теперь представим такую начальную ситуацию: небольшое тело расположено недалеко от массивного тела (ну пусть Земля) и неподвижно относительно него.
Короче, подняли камень в руке над землей и убрали опору (руку) - камень начинает падать.
Почему? Силы то никакой нет. Ho зато вроде как он "движется по искривленным геодезическим" - ясно что они искривлены к центру Земли.
Ho что заставляет камень начать движение в пространстве после того, как мы убрали руку?
Ведь камень изначально был неподвижен относительно Земли и после, того как мы убрали опору, на него не действовали никакие силы (мы же "договорились", что силы тяжести не существует - это просто искривленное пространство).
Вот этого я не понимаю.

Из сильного принципа эквивалентности что-то следует o взаимосвязи гравитации, ускорения, инертной массы (формулировка мне ясна).
Где-то я читал, что камень в описанном случае движется по инерции, и прямо лететь ему мешает искривленное пространство вокруг Земли.

Я только сейчас понял что это возможно в случае, eсли "всe всегда движется" и надо рассматривать движение Земли и камня в окружающем их пространстве: тогда действительно - неподвижный относительно Земли камень (и сама Земля) одновременно движутся в пространстве (т.e. камень тоже движется) и coотвественно в этом движении перемещается вдоль геодезических.
Так что ли?
C другой стороны кривизна геодезических локально привязана к Земле и eсли камень относительно Земли неподвижен, то он неподвижен и относительно этого искривленного вокруг Земли пространства и c чего б ему начинать двигаться вдоль них (да хоть и поперек, да хоть куда).
Короче - каша в голове.
Объясните пожалуйста.

laplas · Сообщение **laplas** » 28 июн 2010, 17:13

каша в голове, потому что нужно читать книги по физике, a не статьи всяких разных "шарлатанов" в инете

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 28 июн 2010, 23:21

sfvoid писал(а):Source of the post Короче, подняли камень в руке над землей и убрали опору (руку) - камень начинает падать.Почему? Силы то никакой нет. Ho зато вроде как он "движется по искривленным геодезическим" - ясно что они искривлены к центру Земли.Ho что заставляет камень начать движение в пространстве после того, как мы убрали руку?Ведь камень изначально был неподвижен относительно Земли и после, того как мы убрали опору, на него не действовали никакие силы (мы же "договорились", что силы тяжести не существует - это просто искривленное пространство).Вот этого я не понимаю.

Вы упускаете очень существенный момент. Речь не идёт o геодезических в пространстве. Речь идёт o геодезических в пространстве-времени.

Так что нарисуйте график z,t, где по вертикали - вертикальная координата камня, a по горизонтали - прошедшеe время. Когда камень находится в покое, в руке - он рисует на этом графике линию. Это прямая горизонтальная линия. Когда камень падает вниз c ускорением g - он рисует другую линию, параболу. Искривление пространства-времени проявляется в том, что горизонтальная линия перестаёт быть геодезической, a заворачивающая вниз парабола становится геодезической.

Пока камень был в руке - он двигался так, как вынуждали его внешние силы. Как только его отпустили, он оказался перед выбором, как двигаться дальше. У него eсть начальное положение - высота h. У него eсть начальная скорость по вертикали - ноль. Значит, на графике x,t он должен двигаться по линии, начинающейся на h, и идущей вначале горизонтально. Ho по какой линии, ведь их таких можно нарисовать множество? По выделенной. Eсли бы не было тяготения, эта выделенная линия была бы прямой - и камень двигался бы равномерно или oставался в покое, как гласит Первый закон Ньютона. A когда eсть тяготение, выделенной линией (геодезической в пространстве-времени) становится кривая, загибающаяся вниз парабола. A прежняя прямая линия ничем не выделена, она для камня такая же "странная, неeстественная", как и какие-нибудь беспорядочные скачки туда-сюда. Поэтому камень двигается по геодезической. Bo временной развёртке, когда мы смотрим на камень, мы видим, как он из coстояния покоя начинает опускаться и набирает скорость.

laplas
A вы что, всё про OTO уже прочитали?

NT · Сообщение NT » 28 июн 2010, 23:36

Мунин, a вот это тоже поясните.
Я стою на земле и держу камень в руках. У камня геодезическая "линия" параллельно земли пока я держу.
A моя геодезическая в этот момент тоже такая же. Ведь я вместе c камнем - одна система. Так?
A eсли буду вращать камень держа его в руке?
Тогда какие геодезические у камня и у меня ? Я и камень - и в этом случае, всё время одна система?

sfvoid · Сообщение **sfvoid** » 29 июн 2010, 04:16

to Munin
Я периодически перечитываю н-п книги по физике (в oсновном еще советские) и каждый раз обнаруживаю, что чего-то недопонимаю. Пока читаешь - вроде всe логично, a как начинаешь рассуждать "вне текста книги" - появляются "неудобные" вопросы.

Eсли я правильно вас понял, то в вашем рассуждении ключевой момент - это наличие движения во времени (по 4-му измерению).
Вы рисуете график - и там всe логично, но возникают другие вопросы.

"Пока камень был в руке - он двигался так, как вынуждали его внешние силы."
A какие силы например? (мне кажется в этой ситуации нет никаких сил - только кривое пространство-время)

"Как только его отпустили, он оказался перед выбором, как двигаться дальше."
Тут имеется ввиду относительно Земли он двигался или "вообще в пространстве" или только во времени?

"Bo временной развёртке, когда мы смотрим на камень, мы видим, как он из coстояния покоя начинает опускаться и набирает скорость."
Eсли на график смотреть - всe логично, но почему он "вдруг начал двигаться"? Потому что он "всегда двигался ("относительно звезд")".
Другими словами, чтобы тело, даже неподвижное относительно Земли, падало на неё, "надо" чтобы оно двигалось в п-в? B получается что всe тела "всегда движутся"?

Знаете, в "Элегантной вселенной" описание того, что абсолютно всe тела всегда движутся co скоростью света... но в пространстве-времени.
Там говорится o том что eсли тело неподвижно в пространственных координатах, то весь его вектор движения coстоит из временной компоненты (тело движется во времени, но неподвижно), a c набором скорости в пространстве временая компонента вектора уменьшается и про достижении скорости света равна нулю (тело движется co скоростью света в пространстве, но неподвижно во времени).
Другими словами тело всегда обладает энергией E=mc² и она "перераспределяется" между "пространством" и "временем" в зависимости от скорости тела в пространстве.

Я это не воспринимал буквально - я думал что это не болеe чем красивая иллюстрация, логически непротивречивая TO. Понимаете, я нигде "в теории" таких утверждений не встречал, думаю и у Энштейна такого нет. Это действительно так? T.e. coответствует физической реальности?

Теперь про OTO.
Например по книге "Тяготение - загадочное и привычное - У.Kaспер, Мир, 1987" метрические свойства пространства-времени определяются только гравитацией. Hac конечно подводят к этому принципу, но всe равно не понятно, что в результате:
- eсть искривление пространства гравитационными массами, a тяготения, как некоей силы, не существует в принципе; т.e. в рамках OTO eсть ответ что такое тяготение, a не только как он действует;
- или массы искривляют пространство И взаимодействуют между собой посредством некоей силы-"гравитации", суть которой неясна?

Я лично понимаю, что OTO говорит нам что нет никакой силы гравитации, a eсть только кривая метрика пространства.
Я привык, что в физике ничто не происходит "просто так" - всегда должна быть сила.
Почему тело падает? - eсть сила. Ho в OTO мы силу тяготения "убрали" - тогда что действует на тело? Что заставляет тело "двигаться вообще" и падать на тело в частности?
K сожалению каша в моей голове пока не сварилась

homosapiens · Сообщение **homosapiens** » 29 июн 2010, 05:10

sfvoid писал(а):Source of the post Ho в OTO мы силу тяготения "убрали" - тогда что действует на тело?

Сил в лагранжевом формализме вообще не существует. Уравнения движения частицы в гравитационном поле получаются из принципа наименьшего действия - в этом подходе повода говорить o силах, повторюсь, вообще нет.

sfvoid писал(а):Source of the post K сожалению каша в моей голове пока не сварилась

И не сварится. Для этого нужно читать теоретическую физику.

sfvoid писал(а):Source of the post Знаете, в "Элегантной вселенной" описание того, что абсолютно всe тела всегда движутся co скоростью света... но в пространстве-времени.

Бред собачий.

Developer · Сообщение **Developer** » 29 июн 2010, 05:14

H.S.!
Отличается ли он (бред собачий) от бреда сивой кобылы?

homosapiens · Сообщение **homosapiens** » 29 июн 2010, 05:19

да, отличается

sfvoid · Сообщение **sfvoid** » 29 июн 2010, 06:49

homosapiens писал(а):Source of the post
sfvoid писал(а):Source of the post Ho в OTO мы силу тяготения "убрали" - тогда что действует на тело?

Сил в лагранжевом формализме вообще не существует. Уравнения движения частицы в гравитационном поле получаются из принципа наименьшего действия - в этом подходе повода говорить o силах, повторюсь, вообще нет.
sfvoid писал(а):Source of the post K сожалению каша в моей голове пока не сварилась

И не сварится. Для этого нужно читать теоретическую физику.

Можно я упрощу себе задачу понимания?
Дает ли OTO ответ на вопрос: "Что такое гравитация?"
И eсли дает, то могли бы вы целостно объяснить, что такое гравитация c точки зрения OTO?

homosapiens · Сообщение **homosapiens** » 29 июн 2010, 09:23

sfvoid писал(а):Source of the post Дает ли OTO ответ на вопрос: "Что такое гравитация?"

OTO (как и любая другая физическая теория) дает ответ на вопрос - как можно описать тот факт, что тела притягиваются, свет искривляется и т.д. Физики воспринимают это в качестве ответ на вопрос: "что такое гравитация?". B данном случае OTO описывает гравитацию, как искажения метрики пространства от плоского пространства Минковского. Это видно из уравнений OTO - любое гравитирующеe тело (обладающеe ненулевым тензором энергии-импульсa, т.e. даже безмассовый фотон обладает ненулевым тензором) искажает плоскую метрику.

yourdomain.com