Време и ускорение / Наука / Природни науки / Физика

Зравей Geri, извинявам се за нередовното включване, обективни са причините, съгласен съм за обсъждане на тема ОТНОСИТЕЛНОСТ и РЕАЛНОСТ (измисли и предложи подходящо заглавие и въведение), където трябва най-напред с общи усилия да се формулират текущите понятия, и това ще спомогне за ясно и точно представяне на гледните точки по темата.
Според мен в основата на всички противоречия досега е неуточненото съдържание на понятията, и най-вече понятието ДВИЖЕНИЕ, което в специалната ТО е еквивалентно на ПОКОЯ, и вместо от общи (обективни) съображения, това фантастично състояние зависи от гледните точки на някакви наблюдатели-идиоти, които винаги приемат своята система за покояща, а отсрещната за движеща се. Давам своя принос още сега със следващия пример. За целта се прибягва до опростената и добре проучена от теорията и опита проблема на двете тела, които в случая са Слънцето (Мс) и Земята (Мз) , влиянието на Луната и останалите тела от Слънчевата система (за простота) се пренебрегва. Съгласно известните и потвърдени от опита закони на механиката, между двете тела възниква сила на привличане, под действието на която Слънцето и Земята се движат ускорително около общия център на своите маси (Мс и Мз) , където (в ОЦМ) въвеждаме началото на правоъгълна координатна система (Кц ) със запазваща се пространствена ориентация на координатните оси (няма въртене на системата спрямо равнината на физичното махало). Към тази елементарна схема може да се приведе почти всяко взаимодействие, при което координатната система с начало в ОЦМ се явява покояща система, около центъра на която се движат двете пряко взаимодействащи тела. При тези условия движението на масовите центрове на телата (Мс, Мз) около общия център на техните маси наричаме абсолютно движение. Веднага трябва да се отбележи, че така дефинираната в ОЦМ система (Слънчевата система) също така закономерно се движи около масовия център на Галактиката, която от своя страна се движи относно системата на микровълновото фоново лъчение и т.н.
Независимо от изброените движения отличеното, привилегировано състояние на координатната система в общия център на масите и движението на телата спрямо същия център има обективно, закономерно съдържание, потвърдено още от времето на Нютон. Същата закономерност се наблюдава и при микро взаимодействията, затова в астрономията и атомната физика движението спрямо общия център на масите се нарича абсолютно движение, а движението на едното от телата спрямо другото – относително движение.
Разликата между двете движения е съществена и се заключава в следното. Общият ЦМ, примерно на Слънчевата система, е същевременно и център на общото гравитационно поле, във всяка точка на което векторът на гравитационния интензитет ( ) има различна посока или големина. Следователно преместването от една към друга точка на полето ще бъде съпроводено с променящо се взаимодействие между движещото се тяло и полето. При това движение възникват действителни промени, затова абсолютното движение спрямо общия ЦМ (също и център на полето) е реален процес, при който масата и собственото поле на движещото се тяло (например Земята) ще се променят в зависимост от абсолютната скорост и координатите спрямо общия център на Слънчевата система. В същото време, относителната скорост на Земята спрямо Слънцето, или същата относителна скорост на Слънцето спрямо Земята, това е скоростта на привидното, фиктивно движение на телата, което не може да предизвика реални промени на Земята и Слънцето. При тази дефиниция на движещи се спрямо общия център системи, неподвижна спрямо същия център (ОЦМ) система и относително движещи се системи се изгражда най-близък (за сега) до обективната действителност физичен модел, където свързаните с относителното движение релативистки ефекти и парадокси намират логически приемливо обяснение, именно: това са относителни, мними ефекти, които съществено се различават от реалните (Максуел-Лоренцови) следствия на закъсняващото действие при абсолютното движение на телата спрямо ОЦМ. При тази формулировка на понятието движение, специалната теория на относителността веднага се разделя на две части - релативистка и Максуел-Лоренцова част. Автор на релативистката част е Айнщайн, и донякъде неговия преподавател от политехниката Херман Минковски. От тази част на теорията произлизат единствено парадоксите и необикновените представи. От втората част са трансформациите на Лоренц, формулите за масата и тримерния импулс, четиримерният инвариант на импулса, който ти умело прилагаш в твоите задачи, уравненията за кинетичната и пълната енергия, Лоренцовото скъсяване, забавянето на процесите (оптическия часовник) и пр., които са реални ефекти на абсолютното движение. За да се убедиш, че първата част на теорията трябва да се изхвърли от физиката, трябва да проследиш как зрелия вече Айнщайн извежда трансформациите на Лоренц от четиримерния инвариант на Минковски (Т. І, стр. 588, Прилож. І).
Още сега можеш сам да провериш, че "убийственото" престъпване на елементарните правила от страна на Айнщайн при извеждането на Лоренцовите трансформации никак не е пресилено. Обърни внимание на въведената в уравнение (3) "някаква константа Л". Съгласно първите три уравнения (1,2,3), константата Л е неопределеност от вида Л= 0/0, където се нарушава едно от първите и безкомпромисни правила на аритметиката от основното училище, или по дефиниция, делението на нула няма смисъл. За да вмъкне неопределеността в следващите уравнения, Айнщайн не случайно събира и изважда уравненията (3) и (4) и за "удобство", усложнява задачата, като въвежда новите константи (а) и (b), които съдържат неопределеността и следователно са неопределими, а от същите константи по-нататък се получават всички следващи резултати. Ако не се забележи уловката (Л=0/0), може да се докаже всякаква зависимост, даже равенството 1=2. От този пример можем да си представим какви математически извращения се крият под "първо..., второ предположение за приближено решение" в общата ТО, където проверката е почти невъзможна и това се потвърди от мненията за критическия анализ на Мануйлов. Изводът на Лоренцовите трансформации от други автори се основава или на принципа на закъсняващото действие от методиката на Лоренц, или с незабелязано вмъкване на неопределеността.
Веднъж представих този случай пред един наистина голям математик, автор на някаква теория, която има и техническо приложение в не знам коя си област, и моето очакване да го шокирам беше силно попарено, защото заключи, че физиците понякога имали право на такъв произвол, ако опитът потвърждава получената зависимост. Не знам, може да е прав, но оттогава нямам добро мнение за математиците.
Много поздрави от мен и Хитлер, това е моето куче, което има същия поглед.

Хубаво си разгледал различните ситуации на движение. Но не се засягай, не си уточнил съдържанието на понятието движение (което е наследство от философията и тя се грижи за съдържанието му), а само си наблегнал на характерните особености на два класа движение, притежаващи различни характеристики - движение с ускорение, и движение без ускорение. Добре си се насочил към избор на удобна координатна система, свързана с центъра на тежестта - в тази КС законите на движение са най-прости. Не напразно цялата физика е формулирана в подобна КС (с подобни свойства), наречена за простота инерциална - спомни си планетните траектории на Птоломей в неинерциалната КС свързана със земята, с елегантността на Коперниковата хелиоцентрична система, свързана със слънцето (и по-точно с центъра на тежестта на слънчевата система, който с голяма точност е вътре в слънцето).

След като физическите закони елегантно се определят в такава инерциална система, редно е да и се обръща по-голямо внимание, а не да се отхвърля като нереална абстракция. Едно определение за инерциална система - система, в която са валидни законите на Нютон. Ето, частен случай е система свързана (и движеща се) с центъра на тежестта на телата. Такава е и частично системата, ориентирана по равнината на махалото, която ти предложи в преден пост. Като имаш формулировката на физиката в такава КС, лесно е да я формулираш в произволна друга КС. Общо взето така се е стигнало и до ОТО, минавайки през СТО и добавяйки още малко връзки. Ти също би трябвало да имаш поглед върху това - като знаеш законите в локално инерциална система, и метричният тензор, който дава геометрията - ти знаеш всичко необходимо. При наличие на гравитационно поле разбира се има определени ограничения за ползването на това понятие, но може да се въведат и критерии кога полето не е съществено за резултатът. И ако се спазват критериите, не виждам никакви проблеми - просто няма да сме извънн границата на приложение на теорията.

Но не разбирам за какви парадокси, свързани с релативизма говориш. За парадокси в тази област обикновено говорят хората, повърхностно запознати с релативистската теория, и мешащи нейните закони с класическите при прилагане. Тука в тоя форум многократно сме нищили такива "парадокси" (слагам ги в кавички, защото се оказва че всички са само привидни). Е, може би забелязваш че някои заклети антирелативисти които така и не проумяха кое какво е, продължават да плуват в заблудата си хвалейки се "че разбирали СТО и затова...", което предизвиква и съответното отношение към тях. Но то е исторически заслужено, да не ти прави впечатление. :)

Също така не разбирам какви проблеми имаш с лоренцовите трансформации, изведени от Айнщайн. Ако внимателно четеш неговата първа статия и следваш разсъжденията му, никакви проблеми няма. Не знам дали си чел оригиналните трудове на Максуел по електродинамика, там примерно с обозначенията е пълна гробница - има случаи когато в едно и също уравнение различни по смисъл величини се бележат с еднакви букви. И само следвайки мисълта му, може да се определи кое какво е, къде е и защо е там. Както виждаш, това не пречи на никой да разбира електродинамиката. Е, същото е и с изводите на Айнщайн.

Аз например имам свой собствен патент за извод на лоренцовите трансформации, изключително прост, последователен и логичен, спазвайки дословно двата постулата без привличане на допълнителни предположения. И аз навремето имах трудности с разбиране на лаконичният стил на Айнщайн, които за щастие отдавна преодолях - това само ме принуди да мисля и да търся други подходи в разбирането. Ако те вълнува, мога да го сложа тука (изводът) и да видиш, че ЛТ следват директно от СТО. Без никакви неопределености, каквито всъщност и няма. Мисля че разбирането на логиката свързана с ЛТ е важно, защото това е костенурката, която носи слоновете на СТО.

Колкото за критиката на Мануйлов, вече се изказах, че човекът се е подвел от обозначенията (може би трябва да се нарекат уловки на гуруто? защото не са само на едно място :) и не е забелязал че всичко си е ок.

Поздрави и от мен и котаракът ми Гошо, който точно в тоя момент вършее наоколо събаряйки всичко по пътя си, с надежда някой да се заиграе с него :)