Относителност

[Tahev loren]

Преди 34 минути, Ниkи said:

Как ракетата разбира, че се ускорява?

Цитат от Wiki: "Тялото, спрямо което се определя положението и движението на другите тела, се нарича отправно тяло. То заедно с неподвижно свързани към негокоординатна система и часовник, чрез които се определя положението на другите тела спрямо отправното тяло в различните моменти от време, образуват отправната система"

"Тялото, с неподвижно свързани към него координатна система..." - Тази извадка означава ли, че тялото трябва да се раглежда, като "абсолютно твърдо тяло". Иначе няма как координатната система да бъде неподвижо свързана с тялото ако то се гъне, деформира или се разглоби на части

 

Кординатната система е математичен конструкт, а не физическо тяло.

[gmladenov]

Преди 1 час, Ниkи said:

Как ракетата разбира, че се ускорява?

Когато ракетата ускорява, на нея и действа сила. По действието на силата
се разбира, че тя ускорява.

Редактирано Октомври 20, 2020 от gmladenov

[gmladenov]

Преди 1 час, Ниkи said:

За да привържеш КС към някое тяло, не трябва ли това тяло да се идеализира като нещо (твърдо тяло , точка и т.н.) за да можеш да продължиш изчисленията?

Ускорението се смята за абсолютно ... в смисъл, че когато ускоряваш не ти трябва
отправна система, за да знаеш, че се движиш.

[gmladenov]

Преди 12 минути, Ниkи said:

Обесни ми как точно разбира?

Приема се, че действието на силата е откриваемо.

Принципният въпрос тук е откриваемостта на движението.
Инерциалното движение се приема за неоткриваемо: ти не можеш да
проведеш експеримент, който да ти каже твоята скорост. Затова този
тип движение е специално.

Ускорението, от друга страна, се приема за откриваемо. Ти можеш да
определиш дали ускоряваш или не.

Въпросите са ти добри и аз нямам отговор за това как точно определяш
дали ускоряваш. Аз просто казвам какво е принципното положение.

[Малоум 2]

Преди 53 минути, Ниkи said:

Ако силата действа едновременно на всичко в ракетата, същата няма как да усети, че се ускорява

При тяло подложено на ускоряване (външна сила) няма понятие за едновременност - разсинхронизират се часовниците и не може да има едно единствено време, по което да се "равняват" другите в синхрон. Ако приемем за най-точен и не влияещ се много от ускоренията "атомен часовник" и след отпадане на външната сила - можем да синхронизираме и другите часовници, и да си изберем КС. Принципно - няма абсолютно твърди тела - те са една помощна идеализация.

...

[Tahev loren]

On 20.10.2020 г. at 14:03, gmladenov said:

On 20.10.2020 г. at 13:44, Ниkи said:

Обесни ми как точно разбира?

Приема се, че действието на силата е откриваемо.

Принципният въпрос тук е откриваемостта на движението.
Инерциалното движение се приема за неоткриваемо: ти не можеш да
проведеш експеримент, който да ти каже твоята скорост. Затова този
тип движение е специално.

Ускорението, от друга страна, се приема за откриваемо. Ти можеш да
определиш дали ускоряваш или не.

Като потегли автомобил, се усеща че се ускорява. Като стоиш в гравитационо поле също се усеща като че ли се ускоряваш но всъщност стоиш. Не съм сигурен че ускорението е откриваемо по този начин.

[Малоум 2]

Преди 1 час, Ниkи said:

Това е. Намерих обяснение

Кориолисовото ускорение е  векторното произведение между ъглова скорост на въртене и скорост по посока изменение на радиуса.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Кориолисова_сила

...

(Ако се качиш на въртележката (с централна ос на въртене) на детската площадка и се завърти - Когато се приближаваш към центъра -леко трябва да се наклониш по посока въртене+към център, за да компенсираш със сила на триене Кориолисовата сила, която ти действа на "изправеното " тяло)

[Tahev loren]

Преди 45 минути, Ниkи said:

Усеща се, защото не си част от отправната система

Нали си в автомобила и се ускоряваш заедно със него. Защо смяташ че не съм част от отправната система.

[Tahev loren]

Преди 11 минути, Ниkи said:

Защото, най-общо казано, автомобила се ускорява без теб, силата, която го ускорява, не ускорява теб. Чак в един по-следващ момент седалката те бута в гърба и ти си казваш"а, ускорявам се". Не бих казал, че това е отправена система, ускорява се една част, после друга, после трета... Трябва отправното тяло да се разглежда като абсолютно твърдо тяло, за да можеш да привържеш коорд система, да приложиш сила и т. Н. 

Разбирам какво казваш, ако всички части се ускоряват едновременно, няма да се чувства ускорение, същото е и при свободно падане на телата. Отправните системи са само математически конструкт. И могат да бъдат произволно избрани.

[Tahev loren]

Преди 3 минути, Ниkи said:

Другият вариант е силата, ускоряваща отправното тяло де се разпредели пропорционално на масите съставляващи отправното тяло, както прави гравитацията. При тези случаи, отпр тяло няма как да разбере, че се ускорява. 

Да , гравитацията прави точно това, всички части се ускоряват синхронно и еднакво.

[Tahev loren]

Преди 11 часа, Ниkи said:

Да, но ОС представлява отпр тяло, към което привързваш неподвижно Коорд система. Ако ОТ е медуза (с 6 степени на свобода), къде ще й привържеш КС? 

Ако се избере някакъв флуид за ОС, и му се прикачи КС, може началото и да бъде в масовият център на облака флуид. Но КС, трябва да бъде слагана ( не е задалжително но КС на земята е такава защото земята има гравитация ) към инерциална ОС, защото такива системи са равноправни. Така е по удобно за описване на физическите явления, в неинерциалните ОС графиките са по сложни, защото описват криви линии.

[Tahev loren]

Преди 1 час, Ниkи said:

И как ще ускориш масов център на флуид, освен ако не приемеш флуида условно за абсолютно твърдо тяло (материална точка)

Закакво да се ускорява, не че не може чрез гравитация, просто както си е в покой, му слагам една КС.

[laplandetza]

Преди 24 минути, Ниkи said:

Въпрос: когато един обект се движи спрямо нас, времето при него се забавя, което ще рече, че движенията, които се извършват в обекта се забавят (извършват се с по-малка скорост). Температурата (най-просто казано) е движението на частиците в материята. Щом това движение се забавя, не би ли трябвало да пада температурата на подвижния обект?... И при скорост клоняща към светлинна скорост, температурата му да клони към абсолютната нула. 

Ами според мен Не.

Първо времето се <забавя>, т.е среден сумарен <импулс> за секунда и по важното , има  по малко на брой <удари> но с по голям пренос на енергия от гледна точка Състояние Айнщайнов Покой. Означава водата би завряла  при 100 градуса  , както и при Неподвижна.

[laplandetza]

Какво Би станало ако Плама , поток Плазма се движи с релативистка скорост, Няма ли да се <свие> , по диаметър на потока, да се уплатни емг-тно  , някаква първична самоорганизация, като преминаване  сетне от инерциално към ускорително движение, <завихряне, ротациоподобно.

Във физиката имаше цял дял <плазмена физика> и по едно време беше доста модерен, какво твърдят тамошните капацитети?

Как ще се държи Сноп Електрони?, емг <свиване> , преминаване в движение по крива?

[laplandetza]

Преди 33 минути, laplandetza said:

Ами според мен Не.

Първо времето се <забавя>, т.е среден сумарен <импулс> за секунда и по важното , има  по малко на брой <удари> но с по голям пренос на енергия от гледна точка Състояние Айнщайнов Покой. Означава водата би завряла  при 100 градуса  , както и при Неподвижна.

Утре ще го мисля, бих искал да анализирам <стъклен контейнер> с Хелий в релативистка скорост наближаваща <С> относно айнщайновия покой.

[scaner]

Преди 3 часа, Ниkи said:

Въпрос: когато един обект се движи спрямо нас, времето при него се забавя, което ще рече, че движенията, които се извършват в обекта се забавят (извършват се с по-малка скорост). Температурата (най-просто казано) е движението на частиците в материята. Щом това движение се забавя, не би ли трябвало да пада температурата на подвижния обект?... И при скорост клоняща към светлинна скорост, температурата му да клони към абсолютната нула. 

Значи, температурата не се определя само от движението. Важен параметър е кинетичната енергия на частиците. И то не точно самата енергия, а нейната дисперсия. Представи си две (или N) частици се движат в една и съща посока с еднаква скорост. Те ще имат кинетчна енергия, но няма да имат температура - защото в някаква система те ще са в покой, нали? Температурата се определя от хаотичното движение на молекулите в една система, което не изчезва в никаква отправна система. Тоест молекулите имат скорости в различни посоки, т.е. в никоя система тяхното движение не спира. Такова поведение се определя от дисперсията на тяхната енергия.  Една такава система, като почнеш да я движиш по някаква посока, скоростта на едни молекули ще намалява, но скоростта на срещуположните им ще нараства. Накъде ще ходи в такъв случай дисперсията на кинетичната енергия, трябва да се смята.

В ТАЗИ статия по-достъпно се разглежда въпросът с термодинамиката на движещо се тяло. Температура се въвежда чрез ентропията (формула 25), и се показва, че за движещо се тяло средната кинетична енергия не е пропорционална на температурата (формула 28 сравнена с класическата формула 28*). От тук може да тръгнеш да изразяваш температурата като знаеш средната енергия. Давам ти само насоки на къде вървят нещата.

Въпросът ти е хубав, и ще опитам да нахвърлям малко информация, доколкото мога все още да я уловя в главата ми

Исторически, от много време се водят спорове какво е релативистска термодинамика, какво е поведението на топлината в релативизма, и в крайна сметка що е това температура. Проблемът и разногласията идват от това, че температура в термодинамиката може да се въведе по няколко начина, които дават еднакви резултати в класическата термодинамика, но различни в релативизма.

Например, температурата може да се въведе по подхода на Максуел и Болцман, като оценка на средната енергия на частиците (чрез молекулната теория, или на база информационната ентропия, , чрез степените на свобода). Значи, когато ускоряваме до висока скорост едно тяло, ние влагаме енергия не само в общата му кинетична енергия, но и във вътрешната енергия, енергията на хаотично движение на частиците му. И би следвало температурата, определена по този начин, да расте.

От друга страна обаче, това нарушава вторият принцип на термодинамиката. Защото, ако подходим по пътя на Клаузиус, температурата е мярка на термодинамичната ентропия . Променяйки скоростта на едно тяло, ние не променяме тази му ентропия.

Целият проблем във въпроса е, каква е връзката между двете ентропии. В статично положение те са еднакви, но при движещ се обект стават различни. Този въпрос още не е изяснен окончателно (дори се водят дискусии трябва ли да се ползва температура, а не само ентропия), и за това сега положението се кърпи по интересен начин.  Реално имаме два вида топлина в едно тяло: релативистска и термодинамична. Релативистската топлина (наричат я топлина от втори род) е тази, която при ускоряване на едно тяло увеличава средната скорост на частиците му, средната вътрешна енергия, но без да увеличава термодинамичната ентропия. С тази енергия можем да вържем температура, релативистска температура, която расте със скоростта. А термодиннамичната топлина (наричат я топлина от първи род) е тази, която тялото получава от външен източник, и която променя неговата ентропия, съответно термодинамична температура. Тоест движещото се тяло се характеризира с две температури, термодиннамична и релативистска. В резултат - при повишаване на скоростта, расте температурата (релативистската). И комплексът от тези две топлини прави първи и втори закон на термодинамиката валидни и за релативизма. А в кои ситуации коя топлина как се държи и как влияе на термометъра, е сложен въпрос. Една интересна статия, която изследва различните варианти, е ТУК. Изобщо, всичко има, стига да желае да чете човк

Сега, за повече подробности трябва някой ден да седна и да си поопресня зннията, че се забравят... 

[laplandetza]

Преди 10 минути, Ниkи said:

Времето е движение. Всяко движение е часовник. Скоростта е отношение на две движения- изминат път на наблюдаван обект, отнесен към изминат път на еталонен обект. От тук ми идва идеята, че щом времето в подвижния обект забавя (клонящо към спиране), значи се забавят всички "вътрешни" движения в обекта (клонящи към спиране), без значение от посоката им

Забавят се, но и интервалите време се удължават многократно.
Примерно ударите по дадена площ от <молекули> и в крайна сметка равновесните потоци енергия се <измерват> в огромни по дължуина интервали време и според мен в различни значениея на разликите. Отделно и скъсяването играе.
  Мисля , ел.полета перпендикулярни на вектор скорост имат различно въздействие, различен ,брой <виртуални фотони>, среден пренос, от тези по посока вектор. Имаме анизотропия на полето. 
Кое как става иска подробен анализ.

[Шпага]

Дали е възможно неподвижните в едната система часовници да бъдат охладени до такава степен, че в подвижната система направо да спрат?

 

[scaner]

Преди 1 час, Ниkи said:

Времето е движение. Всяко движение е часовник. Скоростта е отношение на две движения- изминат път на наблюдаван обект, отнесен към изминат път на еталонен обект. От тук ми идва идеята, че щом времето в подвижния обект забавя (клонящо към спиране), значи се забавят всички "вътрешни" движения в обекта (клонящи към спиране), без значение от посоката им

Дай да поставим нещата на място.

Времето характеризира промените. Механичното движение си има други характеристики: енергия и импулс. Не напразно импулса се нарича и "количество движение". А енергията и импулса растат със скоростта, независимо какво става с времето.

Изобщо, грешен е термина "забавяне на времето" като цяло. Забавят се само конкретни часовници - тези, които са неподвижни в дадена система. Докато молекулите на които се основава температурата, не са неподвижни.

 

[Малоум 2]

Преди 1 час, Ниkи said:

Времето е движение. Всяко движение е часовник. Скоростта е отношение на две движения- изминат път на наблюдаван обект, отнесен към изминат път на еталонен обект. От тук ми идва идеята, че щом времето в подвижния обект забавя (клонящо към спиране), значи се забавят всички "вътрешни" движения в обекта (клонящи към спиране), без значение от посоката им

(Малко уточнение - времето е внедрено в повтарящ себе си обект - честота на повтаряне на себе си, т. е., не можем да отчетем винаги тази честота - тя се проявява ката "скрит" параметър, на вече готовите тела - конструкт от "вътрешни" за тялото движения. Колко дълго във времето и пространството се повтаря тялото, от което обикновено "виждаме" само обвивката му, е устойчивост на структурата му, срещу атаките на външните за тялото фотони. Така ентропията - начинът на подреждане "вътре" - може да  намалява, но "вън" от него - ентропията се увеличава. При баланс: вътре - подредено, а отвън хаос - общо, ентропията термодинамично, се увеличава, в някаква локална област около тялото. И в двата случая, действа Информация, но външната я "виждаме", докато вътре, обикновено-ежедневно - не. В основата на живота е, че ентропията в организъм намалява и за да е устойчив този организъм във времето и пространството, трябва да се храни (да ползва енергийно вече готови структури от околността си).)

...

[Малоум 2]

Повече за информация-ентропия:

http://ek.roncho.net/Az_Ijica/TheoryOfInform/Deff/Entrophy_Iformation.html

"...

Ентропията е мярка на неопределеността.
Това понятие е въведено в теорията на информатиката от нейния основател – Клод Шенон.
Осъзнавайки важността на величината       http://ek.roncho.net/Az_Ijica/TheoryOfInform/Deff/_2EntrophyFormula.GIF той се е обърнал към математическия корифей Джон фон Нейман с молба да го посъветва за името.
Джон фон Нейман отговорил: „Трябва да го наречеш „ентропия” по две причини:
първо – такова понятие под това име вече съществува в термодинамиката,
второ и по-важно – много от хората не разбират какво представлява всъщност ентропията, и когато използваш това понятие в спор ти винаги ще го печелиш.

..."

...

[Gravity]

Ники, сигурно не те разбирам правилно, но забавянето на времето е спрямо другите часовници, подвижните наблюдатели няма да забележат нищо особенно. Например, ние се движим спрямо някоя далечна галактика с голяма скорост, следователно в тази система нашето време се забавя, забелязваш ли нещо странно с твоето време или темепература.

[Gravity]

Преди 3 часа, Шпага said:

Дали е възможно неподвижните в едната система часовници да бъдат охладени до такава степен, че в подвижната система направо да спрат?

Ако под часовник разбираш някакъв конретен предмет, то разбира се, че може да се счупи. Но тогава ще спрат във всички системи. Ако имаш предвид идеализирани/теоритични чсовници, тогава те винаги си тиктакат.

[laplandetza]

Преди 3 часа, scaner said:

...

Изобщо, грешен е термина "забавяне на времето" като цяло. Забавят се само конкретни часовници - тези, които са неподвижни в дадена система. Докато молекулите на които се основава температурата, не са неподвижни.

 

Молекулите се забавят, съвсем буквално в своите <хаотични> движения, като движението им е силно изтеглно към  ориентация насочено движение в пространството, по вектор относит. скорост. Наблюдение от Неподвижен.

[scaner]

Преди 1 час, Ниkи said:

Да, промените се характеризират с времето, но времето се изчислява на база на преместване на нещо. Вече ползваме съвършения (за сега) еталон - светлината.

Времето се определя на база периодичен процес. Не всички процеси са свързани с механично преместване. Например, честотата на излъчен фотон зависи само от структурата на атома, конфигурацията му от протони и електрони, а не зависи от движението на носителите, които внасят енергия в атома. На такъв принцип са цезиевите чсовници, които стоят в основата на еталона за секундата.

Преместването е една много малка част от промените, които се наблюдават в заобикалящият ни свят. И всички такива промени се наричат "движение", не се ограничавай само с механичното движение. Това понятие излиза извън физиката, влиза в историята, социологията... Намаляването на неграмотността е също движение.

Преди 2 часа, Ниkи said:

И кинетичната енергия и импулса са относителни

Именно. И причината е, че самото движение е относително. Но тук става дума за генезиса на понятието "механично движение", енергията и импулсът са първичните му динамични определители. Имаш механично движение - имаш импулс, имаш ненулева кинетична енергия.  Връзката е еднозначна. Пак да ти напомня, импулсът е мярка за количество движение. Каква по-пряка връзка?

Преди 2 часа, Ниkи said:

Конкретните часовници характеризират всички промени свързани с "преместване" в дадената система. Защо да не характеризират и преместването на молекулите, на които се основава температурата? Скоростта на това преместване не е инвариантна.

Разбира се, че характеризират. Но как? Докато такива часовници се забавят, молекулите в резултат закона за събиране на скоростите придобиват по-високи скорости. И какво от това, че времето се забавя, като те се движат по-бързо - съответно придобиват по-голяма енергия, по-голям импулс? Какво и се забавя на такава молекула?

Представи си две молекули с еднакви маси, които летят с еднакви скорости една срещу друга. СУмарният импулс на такава система е нула, центъра на масата не се движи, но тя се характеризира с ненулева енергия. Именно това е ситуацията на хаотичното движение описващо температурата - молекулите се движат със сумарен импулс нула, и средната им кинетична енергия при това положение характеризира температурата, според класическата термодинамика.

Сега си представи как това изглежда от друга отправна система. Там центъра на масата се движи, сумарният импулс не е нула. Едната молекула се движи по посока движението на отправната система, и нейната скорост по закона за сумиране на скорости намалява. Но другата се движи срещу  посока движението на отправната система, и скоростта и нараства. А енергията нараства с квадрата на скоростта, за класическата физика.  При теорията на относителността това никой не го отменя. Там даже е по-лошо, защото енергията и импулсът нарастват и с лоренцовият фактор. Тоест, забавянето на времето не се отразява на скоростите, енергията и импулса на частиците в някаква отрицателна посока.

Преди 1 час, Ниkи said:

Явно се оказва че ефектите по СТО не само визуално геометрични. В следствие на тези ефекти се създават обстоятелства, създават се сили които си взаимодействат с неподвижния наблюдател

Няма създаване на сили. Просто така ти се струва, защото интерпретираш ефектите на СТО от гледна точка на очакванията на класическата физика.

Представи си следната ситуация. Имаш отправна система, в която една частица се движи със скорост 0.5.С. Нека сега имаме друга отправна система, която се движи - срещу частицата - със скорост 0.5.С спрямо предишната система. Класическата физика очаква, че при това положение частицата ще има удвоена скорост в тази отправна система. Обаче релативистското сумиране дава че в новата система частицата ще се движи с по-малка скорост, само 0.8.С. И веднага интуитивно идва идеята, че някаква сила е въздействала на частицата и я е забавила. Само че няма от къде да се вземат сили - твоето движение спрямо другата система по никакъв начин не въздейства на частицата. Всичко е в една или друга степен геометрия.

Така се поражда илюзията за сили.