ВОПРОСЫ ТЕОРИИ АБСОЛЮТА
Свойства ИСО и преобразований координат
- - - - - - - -
Q.I011. Я всегда считал, и считаю до сих пор, что ИСО равны тогда и только тогда, когда их взаимные относительные скорости равны нулю. А координаты для регистрации событий в этих ИСО могут быть установлены разные. Точнее говоря, одна и та же ИСО допускает преобразование координат. Согласно же Вашему определению [I001, I002] преобразование координат в ИСО не допускается (получится другая ИСО).[2008.06.20, markal]
A.I011. Не только Вы так считали. Но нулевой относительной скорости недостаточно, чтобы системы отсчета были равны, необходимо еще и накладывать некоторые условия на координаты событий. Если допустить существование преобразований координат внутри ИСО, то не может быть однозначного преобразования между ИСО, ведь именно каждая пара ИСО задает преобразование координат между ними.
Особенно внимательно следует относиться к определению ИСО в разных теориях. Сам Эйнштейн взял ИСО в определении Галилея и для этих ИСО стал строить свои преобразования. Но ведь это в принципе невозможно!!! Не может быть в одной и той же ИСО скорость света постоянной и анизотропной! Не могут быть внутри одного и того же множества ИСО разные преобразования (Галилея и Лоренца)! Не может в одной и той же ИСО выполняться и законы классической механики, и релятивистские законы! Значит, это разные множества ИСО и разные ИСО.
Я пришел к этому выводу в статье " Анализ книги А. Эйнштейна, Л. Инфельда "ЭВОЛЮЦИЯ ФИЗИКИ" ".
- - - - - - - -
Q.I012. Я всегда полагал, что на соглашение о скорости света в ИСО должно накладываться ограничение: средняя скорость света "туда и обратно" должна равняться с? [2008.06.20, markal]
A.I012. Тут надо бы уточнить термин "средняя скорость", многие понимают это как с=(спрямая+собратная)/2, а нужно понимать как с=2L/(tпрямое+tобратное).
- - - - - - - -
Q.I013. Мне кажется, что разница между системой координат (СК) и системой отсчета (СО) лишь в том, что в СО приняты локальные световые меры и она ортонормированна. То есть СО - частный вид СК, имеющий некоторые ограничения на отсчет координат. [2008.06.20, george telezhko]
A.I013. Я немного иначе отношусь к СК и СО. Исторически СК была трехмерной евклидовой. А Время было единым, к СК не относящимся. Затем Эйнштейн использовал понятие СО, где время стало четвертой координатой, своей в каждой СО.
Итак, для меня СК- трехмерные, а СО - четырехмерные. Время в СК задается их движением в ИСО МФИ = выделенной системе отсчета. Скорость объектов (в том числе - света) в СК и СО определяется местом и временем событий.
Почему нужно понятие трехмерной СК? Потому что когда мы говорим о движущихся системах отсчета, то совершаем неявную ошибку, так как начало ОТСЧЕТА СО через любой промежуток времени перестает им быть - у нас уже нет нулевого времени в точке нулевых (пространственных) координат. А о движущемся начале (пространственных) координат и о движущейся системе координат мы говорим правильно.
- - - - - - - -
Q.I014. Считается, что в ИСО, двигающейся с малой скоростью относительно наблюдателя, выполняются классические законы. Это Принцип преемственности.[2008.06.20, george telezhko]
A.I014. Это "классическое" заблуждение. В такой формулировке имеется три ошибки: 1 -это утверждение считается верным в СТО; 2 -релятивистский закон в ИСО наблюдателя останется релятивистским в "медленной" ИСО; 3 - одновременные события в ИСО наблюдателя могут быть существенно неодновременными в "медленной" ИСО.
1. Очевидно, что в каждой теории это утверждение необходимо проверять по-своему, поэтому оно не может быть верным во всех теориях. В классике это утверждение ничего не дает, поскольку в ней нет других законов. Остается только СТО.
2. Рассмотрим закон движения быстрых мюоны в системе отсчета Наблюдателя. Они являются быстрыми и в любой системе, двигающейся с малой скоростью относительно Наблюдателя. Поэтому время их жизни примерно совпадает в обеих рассматриваемых системах, а это время жизни определяется релятивистским законом. Таким образом в "медленной" ИСО могут действовать неклассические законы (время жизни мюона все равно будет зависит от его скорости).
3. Рассмотрим два одновременных события в момент t, на оси X в ИСО Наблюдателя, например, в точках 0 и x. Формула времени в медленной ИСО СТО задана преобразованиями Лоренца: t'=(t-vx/c2)/(1-v2/c2)1/2. Какой бы малой ни была скорость v, всегда можно выбрать такое x0, что для всех x>x0 время события в точке x' будет существенно отличаться от времени t, то есть, одновременные события в ИСО Наблюдателя будут измеримо неодновременными в "медленной" ИСО. Таким образом, утверждение о том, что релятивистские свойства при малых относительных скоростях стремятся к классическим, не верно. Принцип преемственности (он же - Принцип соответствия) для СТО не выполняется.
Следовательно, неверно и обсуждаемое утверждение.
- - - - - - - -
Q.I015. В чем физическая причина меньшего темпа времени в ИСО СЭТ? [2008.06.20, Vallav]
A.I015. Темп времени в
движущемся в АСО теле определяется темпом
времени в АСО и скоростью тела в АСО
следующим образом:
Любой циклический световой
процесс в ИСО (с помощью которого
определяются временные промежутки в ИСО)
представляет собой вытянутую траекторию
в АСО, при движении по которой свет
затрачивает в АСО больше времени (в силу
большего расстояния и одинаковой
скорости), чем по нерастянутой траектории
аналогичного цикла в АСО. Следовательно,
на каждый "цикл" растянутой
траектории в АСО (которая соответствует
нерастянутой траектории аналогичного
цикла в ИСО) светом затрачивается больше
времени, чем на нерастянутый цикл в АСО. То
есть, цикл в ИСО еще не закончится, когда
цикл в АСО уже закончится. Значит, от
начала отсчета до заданного события
количество единиц времени (циклов) в ИСО
меньше количества единиц времени (циклов)
в АСО.
Для другого типа часов (не световых) то же самое. Цикл движущихся часов не заканчивается при окончании цикла неподвижных часов, так как длина траектории цикла движущихся в АСО часов больше траектории цикла неподвижных в АСО часов. В принципе, достаточно соображения, что темп времени не может зависеть от того, чем его измеряют, чтобы распространить этот вывод на все часы.
Для примера рассмотрим вращение диска в
качестве часов. Что такое циклический
процесс, надеюсь, ясно. Если
характеристики, значение которых
повторяется в циклическом процессе, не
связаны с изменением пространственных
координат (например, напряженность
электрического поля в конденсаторе), то
ясно, что для неподвижных в ИСО часов
передвижения их не будет, а длина
траектории движущихся часов равна
произведению их скорости на промежуток
времени наблюдения.
А если характеристики процесса, значение
которых повторяется в циклическом
процессе, связано с изменением
пространственных координат (например,
точка на вращающемся круге), то ясно, что
для неподвижных в ИСО часов точка на круге
описывает круг длины 2πR со скоростью V
за один цикл, а в АСО длина траектории
точки за один цикл на перемещаемом круге
будет больше 2πR из-за смещения центра
круга. При этом скорость движения точки по
траектории должна быть одинакова, так как
мы в двух ИСО должны сравнивать два
ОДИНАКОВЫХ процесса, которые в АСО будут :
"неподвижный" и "движущийся".
Скорости точки, циклически повторяющей
свои характеристики (например, угловое
положение или достижение максимальной
высоты) в этих ИСО должна быть одинаковой.
А в АСО скорость может их оказаться разной,
это зависит от теории.
- - - - - - - -
Q.I016. Почему процессы в перемещаемых часах идут с разным темпом? Как эти процессы узнают, с каким темпом им следует идти?[2008.06.21, Che]
A.I016. Вот часы двигаются в абсолютной пустоте (то, что мы сейчас называем Вакуумом) вдали от гравитационных полей, то есть в условиях проверки аксиом СТО и СЭТ. Пусть ракета, в которой находятся эти часы, иногда меняет скорость. Согласно СТО и СЭТ, мы сверяем показания часов в ракете и неподвижных относительно Наблюдателя часов, расставленных вдоль пути ракеты, и видим, что часы в ракете идут с разным темпом, который каким-то образом связан со скоростью ракеты относительно этих неподвижных часов.
В СЭТ ответ очевиден (см. I015), а как быть в СТО?
- - - - - - - -
Q.I017. Что такое физическое объяснение? Почему Вы отвергаете физическое объяснение вычисления темпа времени через постулаты СТО? [2008.06.20, Vallav]
A.I017. Физическое объяснение - это когда объяснение дается через наблюдаемые физические эффекты. Например, как в СЭТ. Они же - причины вытекающих из них физических эффектов. В частности, в качестве физического объяснения годятся физические законы. Но постулаты СТО, разумеется, не годятся. Поскольку ни первый, ни второй постулаты СТО ФИЗИЧЕСКИМИ законами не являются. А вычисление темпа хода часов в СТО не объясняет физику процесса, так как получается, что темп времени каждых часов в своей ИСО больше темпа времени перемещающихся часов.
- - - - - - - -
Q.I018. Разве в
СЭТ форма физических законов в разных ИСО
разная?
Вроде только значение буквы v - скорости
данной ИСО в АСО разное. [2008.06.20,
Vallav]
A.I018. Ответ на Ваш вопрос
имеется в конце гл.5 статьи "Абсолют.
Основные принципы."[REF03]:
"Рассмотрим в АСО некоторый
физический эффект. Пусть он описывается
набором параметров P (измеренных в
единицах АСО), связанных системой
уравнений Q(P). При рассмотрении того же
эффекта в ИСО в его описании может
появиться зависимость от вектора
скорости v этой ИСО в АСО: Q(v,P(v)); но больше
никакой зависимости добавиться не может,
так как при заданном методе синхронизации
ИСО характеризуется в АСО только
скоростью v.
Таким образом, формула этого эффекта в
любой ИСО имеет одинаковый вид Q(v,P(v)), то
есть, инвариантна. Однако этот вывод не
совпадает с принципом относительности
Эйнштейна, так как здесь в дополнение к
относительной скорости может
присутствовать зависимость от абсолютной
скорости ИСО в АСО; и невозможна проверка
одинакового выполнения законов физики
при одинаковых условиях, так для разных
ИСО одно условие - величина их абсолютной
скорости - разное. "
Что мы подразумеваем под термином "одинаковость формул"? Это означает, что при одинаковых начальных условиях формулы рассматриваемого эффекта должны совпадать. Но в СЭТ такое условие для формул СТО в разных ИСО, имеющих разную скорость в АСО, принципиально невозможно - именно из-за того, что разные ИСО имеют разную скорость в АСО, то есть, этот существенный параметр будет разным.
Конечно, могут быть формулы эффектов, в которых компенсируется существенная зависимость от абсолютной скорости объекта наблюдения, и остается только зависимость от относительной скорости объекта в системе отсчета наблюдателя (например, эффект Доплера). Естественно, что по таким эффектам абсолютную скорость Земли не удастся вычислить, и поэтому для этих эффектов верен принцип относительности и Пуанкаре, и Эйнштейна. Но это не означает, что этот принцип верен для всех эффектов. Маринов показал, что принцип относительности не верен для обнаруженного им эффекта.
- - - - - - - -
Q.I019. Не понимаю, почему координата "время" вызывает такие дебаты. Ведь в пространственных координатах есть то же явление: если по-разному нумеровать элементарные кубики объема, то получится, что для построения одной и той же трехмерной конструкции при разных системах нумерации надо заполнять материалом кубики с разными номерами. И это отнюдь не рождает новых теорий проектирования. [2008.06.20, george telezhko]
A.I019. Внимание к координате времени - так получилось. После построения множества ИСО в СЭТ возник вопрос их связи с множеством ИСО СТО. Вот тут-то и оказалось, что они отличаются координатой времени. Более того, оказалось, что именно из-за разного отношения к координате времени можно перейти от линейного пространства АСО к пространству Минковского, от преобразований КОЗП к Преобразованиям Лоренца. Отсюда и такое внимание к координате времени.
Так выявилась частичная связь теорий СТО и СЭТ. Эта связь частичная - потому что никакое изменение координаты времени не уничтожит наличие выделенной системы отсчета и не создаст принцип относительности.
- - - - - - - -
Q.I020. Я понял, что обе теории СТО и СЭТ одинаково предсказывают некоторые явления". [2008.06.20, markal]
A.I020. Благодарю Вас, мои усилия не пропали даром.
Верность предсказаний теории проверяется только практикой, но только в пределах некоторой точности. Бывает порой, что точность эксперимента не позволяет увидеть зависимость от других переменных, и даже бывает, что точность эксперимента устанавливается такой, чтобы убрать зависимость результата эксперимента от условий, которые по рассматриваемой теории не должны влиять на результат. К последнему случаю я отношу эксперимент по измерению эффекта Доплера. Относительная точность которого в 1990 году была получена 3е-4, тогда как к этому времени точность каждого из параметров превышала 1е-8. Предполагаю, что такая низкая точность получилась из-за вынужденного усреднения результатов измерений эффекта Доплера, на которые влияет изменение скорости Земли в течение года (которая в формулу эффекта Доплера СТО не входит) на результаты измерений эффекта Доплера. Я предполагаю ответственной именно эту величину, так как среднеквадратичное дополнение d((V cos a)/c) к измеряемой величине составляет 3е-4.
Одинаковость предсказаний явлений в СТО и СЭТ будет только для явлений, в описании физических свойств которых степень задействования принципа относительности не превышает использования преобразований Лоренца. Если для описания явления существенным является, например, наличие выделенной системы отсчета, или другие отклонения от принципа относительности, то предсказания этих явлений могут быть разными в СЭТ и СТО, однако результаты измерении могут оказаться в пределах ошибки измерения и поэтому восприниматься как один и тот же закон (с учетом пересчета результатов в одну из теорий).
- - - - - - - -
К началу
<<---
Темы Вопросы --->>
Последняя коррекция 21.06.2008 14:53:18