СТО - глазами классика.

dpvspb · Сообщение **dpvspb** » 26 окт 2015, 05:23

Мы толком не знаем что такое свет, тем более как он распространяется и от чего зависит. Но мы можем фиксировать световой сигнал. Фиксация происходит на чуствительной части прибора. Расстояние от источника до прибора делённое на время между моментом излучения и фиксации прибором (приёмником) принято называть скоростью света, или скоростью его распространения. Также принято считать эту скорость однозначной во всех системах. Красота. Но у меня есть вопросы к световым часам которые как аргумент используются для мысленной демонстрации относительности систем, и предлагаю провести мысленный эксперимент заново, с использованием световых часов несколько изменённой конструкции, и пониманием того что свет мы всё-таки фиксируем, а не наблюдаем за его распространением.
Нам предлагается наблюдать за движением некого пучка света между двух зеркал, которые и называют световыми часами, или за распространением каких-то световых сфер. И в том и в другом случае нам приходится мысленно материализовывать световой фронт которого может вовсе и нет. По-этому вернёмся всё-таки к приборам, и создадим часы, пускай и мысленно, которые будут более соответствовать нашим знаниям о свете.
На расстоянии 1с находятся два прибора, которые являются и излучателями и приёмниками. То есть каждый из приборов излучает сигнал в момент получения сигнала от другого поочерёдно. Исходя из постоянства скорости передачи сигнала мы получим часы, выдающие каждую секунду световой сигнал то на одном излучателе то на другом.
Для стороннего наблюдателя, прибора, который так же будет фиксировать сигнал картина будет иметь следующий вид. Часы удаляются, и так как скорость передачи постоянна, а расстояние увеличивается, то время с момента излучения до момента приёма так же увеличится, и наоборот при приближении, причём в абсолютной зависимости. То есть кроме красно-синего смещения, ни какого замедления времени мы наблюдать не сможем. Причём такие часы можно расположить и вдоль и поперёк, двухсекундный интервал останется прежним, соответственно и искривление пространства предполагается исключить.
Теперь запустим близнеца на 36 с.с. туда и обратно со скоростью 0,9 с, снабдив его такими часами. Весь путь займёт 80 с.. и все 80 вспышек, причём за 80 секунд с разной (по пути туда и обратно) частотой будут зафиксированы. Парадокс исчезает.
Возвращаясь к двум "сферам" от одного события (вспышки света), что предлагается в виде визуализации относительности, предлагаю пересмотреть эксперимент в новом свете.
Чтобы достижение сигнала стало конкретизированным, в двух системах установим приборы (приёмо-излучатели) на равном расстоянии от их центров в перпендикулярной плоскости относительно движения систем. Когда системы совмещены происходит вспышка света в центрах обеих систем. И для каждой из систем не важно остаётся ли источник на месте или он умчался с другой системой, сам факт события в каждой системе отразится (будет принят и излучен ответный сигнал) прибором на орбите, через равные промежутки времени. Важно лишь расстояние от источника до приёмника в момент излучения. Иначе мы нарушаем пастулаты. Ничего не поменяется при повторном излучении сигнала в центрах каждой из систем, когда системы уже будут на каком-то расстоянии друг от друга, но это уже два разных события. Что поменялось? Ничего. И в первом случае, принимая независимость систем, мы можем рассматривать одну вспышку в двух ситемах как два разных события, своё для каждой из систем, И получаем две "сферы" с двумя центрами. Ведь второй системы может и не быть вовсе.
Относительно прибора (наблюдателя) установленного в центре одной из систем произойдёт фиксация двух событий, отражённых сигналов со спутников двух систем с промежутком по времени
Промежуток времени с момента излучения (когда системы были совмещены) до момента регистрации сигнала своего спутника (момента достижения световой сферой определённого расстояния) будет равно 2R/c, а спутника удаляющейся системы равно (R+корень из (R^2+V^2))/c Есть ли здесь расхождения с пастулатами?
С другой стороны, если два прибора удаляются друг от друга со скоростью 0,9с, и через 5 сек. после старта (системы совмещены) один прибор излучает сигнал (вспышку). В системе второго прибора вспышка произойдёт на расстоянии = 5*0,9=4.5с.с. То есть вторым прибором сигнал будет переизлучён через 4.5 сек после излучения первым За это время расстояние увеличится на 4,5*0,9=4,05с.с. и составит 4.5+4,05=8,55с.с. И видимо отражённый сигнал будет получен через 4.5+8,55=13,05сек. Так ли это на самам деле? Хотя выражение "на самом деле" не принято употреблять в СТО.
На самом деле относительно системы излучающей сигнал всё выглядет совершенно по-друому. Сигнал посланный в догонку другому прибору вдруг оказывается сможет его достичь лишь спустя 45 сек по местному времени, и отражённый вернётся через такой-же отрезок (интервал) времени. В итоге мы получаем разницу между 13,05 сек и 90 сек.
Какое значение мы должны принять за эталон?
1) Существует абсолют скорости?
2) Системы не равноправны?
3) Скорость света зависит от приёмника?
В любом из ответов нарушение пастулатов теории.

Анж · Сообщение **Анж** » 26 окт 2015, 11:27

Andrew58 писал(а):Source of the post Вот, оказывается, как у вас всё хитро закручено... Время распространяется в пространстве со скоростью света, да?

Вовсе нет. Просто, свет можно использовать и в качестве часов, как любой другой постоянный процесс. А распространение звука - непостоянный процесс, и в качестве часов использовать нельзя. Это в СТО оно от света зависит: то жестко к оси х пришпилено, то тормозит, то просто исчезает. Ну, в зависимости от потребностей СТОшнников. Как и свойства света: когда надо - он волна, а когда работать - частица.

Анж · Сообщение **Анж** » 19 янв 2016, 08:31

Тут в другой теме подтемка образовалась.

Анж писал(а):Source of the post Наверное потому, что в современной физике у каждой задачи существует два решения: нормальное, но "устаревшее и неверное", и парадоксальное.Поэтому ни одной задачи нельзя решить верно, и не пародоксально. Например: я стреляю из ружжьа и хочу найти импульс своей пули. Но формула устарела, и мне настоятельно будут рекомендовать воспользоваться преобразованиями Лоренца, которые по сути являются "переходом от одной инерциальной системы к другой": $p=\frac{m_{0}}{\sqrt{1-v^{2}/c^{2}}}v$ . И зачем мне переходить к системе пули, чтоб найти ее импульс в моей системе? ( Причем, это переход не к системе пули, а к системе светового сигнала, до которого мне в данной задаче вообще дела нет

Не, а как будет правильно решить такую задачу? Пусть масса пули - 9 гр., а скорость пули 200000000м/с. Тогда $\sqrt{1-v^{2}/c^{2}} = \sqrt{1-200000000^{2}/300000000^{2}}=0.746$ .
Решаем: $p=\frac{m_{0}}{\sqrt{1-v^{2}/c^{2}}}*v=\frac{9*10^{-3}}{0.746}*200000000=2412868.6$ . Если заметили, то в этой формуле увеличивается масса. А она у нас "теперь" не увеличивается, поэтому лучше воспользуемся формулой из "следствий Лоренца": $p=\frac{p}{\sqrt{1-v^{2}/c^{2}}}$ . Для этого "неправильно" найдем импульс пули в своей системе $p=mv=9*10^{-3}*200000000=1800000$ , и подставим в формулу "следствий" $p=\frac{p}{\sqrt{1-v^{2}/c^{2}}}=\frac{1800000}{0.746}=2412868.6$ .
Можем даже перейти обратно, правильно, но неверно : $p=p*\sqrt{1-v^{2}/c^{2}}=2412868.6*0.746=1800000$ .
Итого, имеем два значения импульса. Один неверный, и один - неизвестно чей. При этом, в системе пули у нее никакого импульса быть не может, ибо она относительно себя вряд ли двигается.
А если нам вдруг стрельнет: в "корне " взять вместо скорости света в квадрате, скорость, например, звука в квадрате, то мы получим еще одно, безусловно "верное" значение импульса, но никакого отношения к нашей системе, опять же, не имеющего.

Andrew58 · Сообщение **Andrew58** » 19 янв 2016, 23:54

Да, можно расчётным путём приписать одному и тому же объекту несколько количественно различных характеристик, условно называемых "импульс". Что это доказывает? Ничего. Что это опровергает? Тоже ничего.
Различие между этими характеристиками проявляется на другом уровне теории, пытающейся обобщить много движущихся объектов - это понятно? Возникают дополнительные соображения, которые однозначно говорят: "блямс" и "импульс" - это совершенно разные характеристики...

Анж · Сообщение **Анж** » 20 янв 2016, 11:11

Andrew58 писал(а):Source of the post Различие между этими характеристиками проявляется на другом уровне теории, пытающейся обобщить много движущихся объектов - это понятно?

Понятно, что обобщить много движущихся объектов может только система, в которой все эти объекты и движутся. И эта система очень смахивает на абсолютную. Но в данном случае, мне не нужно ничего обобщать, мне нужно найти импульс, движущейся в моей системе пули. А формула $$p=mv$$

, у нас неверная и устаревшая. А не устаревшая, является "переходом от одной инерциальной системы к другой". Я в данном конкретном случае, должна в какую систему перейти, чтоб импульс в своей системе найти? Задача не имеет верного решения в современной физике.
Лучше бы попробовали понять, что преобразования Лоренца ничего не обобщают, они подравнивают все характеристики под скорость света. Это просто пересчет, которому эти характеристики не обязанны подчиняться. Точно так же можно пересчитать их под любую другую скорость, или например, под расстояние.
(Но пока каждый сам для себя не построит две модели световых часов: в одной из которых свет-волна, и его скорость не зависит от источника, и вторую, в которой свет частица, и зависит от скорости источника, так и будет тупо повторять, что скорость света в каждой системе с, и не зависит от скорости источника.) (Ну, звук же перед носом: его скорость не зависит от скорости источника, но и в системе источника она не константа.)

Araik · Сообщение **Araik** » 10 фев 2016, 12:22

Анж писал(а):Source of the post Итого, имеем два значения импульса. Один неверный, и один - неизвестно чей.

В СТО не только с импульсом такие загадки но и с энергией.
В СТО фактически для расчета энергии имеются две формулы.
Первая
$E=\frac{mc^{2}}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}$
И вторая через формулу связи энергии и импульса
$E^{2}-p^{2}c^{2}=m^{2}c^{4}$
И они дают разные результаты.
Хотелось бы узнать какая верная а какая ошибочная?

magnus-crank

Araik писал(а):Source of the post В СТО фактически для расчета энергии имеются две формулы.
Первая
$E=\frac{mc^{2}}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}$
И вторая через формулу связи энергии и импульса
$E^{2}-p^{2}c^{2}=m^{2}c^{4}$
И они дают разные результаты.
Хотелось бы узнать какая верная а какая ошибочная?

Вы сначала поинтересуйтесь, действительно ли результаты разные. А то глупо выглядите.

Araik · Сообщение **Araik** » 10 фев 2016, 13:07

У кого поинтересоваться? У таких знатоков?
Лучше сами нарисуйте графики и посмотрите.

magnus-crank

Araik писал(а):Source of the post У кого поинтересоваться? У таких знатоков?
Лучше сами нарисуйте графики и посмотрите.

То ли вам нравится выглядеть глупо, то ли это ваша цель, не пойму.
Приведённые вами выражения математически эквиваленты и переходят одно в другое элементарными алгебраическими преобразованиями.
Что-то где-то вам подкрутить у себя надо. Или оставьте так, тоже прикольно.

Анж · Сообщение **Анж** » 10 фев 2016, 13:39

magnus-crank писал(а):Source of the post одно в другое элементарными алгебраическими преобразованиями.

Может алгебраически оно и переходит, а вот в циферках как-то не очень...

yourdomain.com