Въвеждане на допълнителни измерения във физиката и ползите от тях

[Gravity]

Преди 4 минути, Stoned1312 said:

Според теорията на относителността времето и пространството не са независими, а са свързани чрез движението на обектите и наблюдателите. Възможно е времето да зависи от състоянието на движение, като времевата дилатация и дължиновата контракция се явяват примери за това. Или се бъркам в случая?

 

Аз просто се опитвам да разбера той какво казва.

[Stoned1312]

Преди 13 минути, gmladenov said:

Колега, имам чувството, че се допитвате до някакъв ИИ, след което тук копирате отговорите на ИИ.
Ако греша, се извинявам. Но ако не греша, може ли да не копирате така буквално отговорите, че е
доста досадно.

В случая не, за това се допитвам, тъй като не съм сигурен, иначе да имам собсвен модел, който обучавам, но когато го използвам за отговор го оповестявам. В случая аз не съм сигурен, тъй като не съм изчел цялата тема и дискусия помежду ви. Не знам защо оставате с впечатление, че копирам от някъде нещо, но моля не ме подценявайте... Ако искате отговор от модела ми, мога да му задам въпроса и вече тогава ще го копирам, но и също ще спомена от къде е отговорът ми. Извинявам се, но не изпадайте във фобии с ИИ, това е бъдеща технология с доста по голямо IQ от нашето, така, че трябва да ги приемете и използвате за ваша помощ и улеснение, а не като досада, извинявам се...  само ще вметна, че IQ- на повечето ИИ е 155... и вече се върви към AGI, ИИ се трансформира, ако знаете какво е AGI, сигурно ще ме разберете...

 

Редактирано Преди 3 часа от Stoned1312

[Stoned1312]

Преди 2 минути, Gravity said:

Аз просто се опитвам да разбера той какво казва.

Да разбирам ви, аз опитвам грешен подход в случая, защото започвам да чета книгата от зад на пред... Честно казано и аз от няколко дни се опитвам да разбера цялото говорене около г-х Янков в случая....

Редактирано Преди 3 часа от Stoned1312

[scaner]

Преди 12 минути, Станислав Янков said:

В такъв случай, когато визираме атомни часовници, тук пространственият параметър присъства в различна форма - като пространствена област, в която да може да се формира неопределеност на електрона. Ако го няма това пространствено отстояние - няма да може да има електронна неопределеност в пространството.

Пространствено отстояние и неопределеност са взаимоизключващи се състояния.

Но това няма общо с атомните часовници. При атомните часовници целта е да се създадат условия (налягане, температура) така, че електронният облак да повтаря строго формата си. Така излъчените фотони ще бъдат с еднакви характеристики, честота най-вече, и ще имаш еталон на честота/време..

[Станислав Янков]

Преди 7 минути, scaner said:

Пространствено отстояние и неопределеност са взаимоизключващи се състояния.

Неопределеността не е ли и на местоположението в пространството? Ако липсва пространствено отстояние (даже пространствен обем, не просто едномерна дължина), би могло да се каже, че дадена частица е на точно-определено място (не би имало къде другаде да бъде).

[Stoned1312]

Преди 13 минути, Gravity said:

Аз просто се опитвам да разбера той какво казва.

ето ви отговор от личният ми модел, който съм копирал и пействам...
=====================================================================================================================
Това, което описваш, се отнася до сложни концепции, свързани с пространствено-времевите интервали в контекста на специалната теория на относителността и квантовата механика. Ще се опитам да разгледам основните идеи и да изясня как тези концепции се свързват помежду си.

1. Пространствено местоположение и време
   Въпросът ти изглежда се отнася до промяна в пространственото местоположение за интервал от време между 0с и 1с. Това е силно свързано с концепцията за релативистичните ефекти, които се появяват при високи скорости, близки до скоростта на светлината. Според теорията на относителността:

   • При скорости, близки до светлинната (1с), наблюдаваното тяло би изпитвало дължинова контракция — т.е. неговата дължина по посока на движението ще изглежда нулева или близка до нулева за наблюдател, който го наблюдава в покой.
   • При скорости близки до нула (0с), времевият интервал между събитията ще бъде минимален (планков интервал, което е най-малката единица време, дефинирана от квантовата теория).

2. Времето и движението
   За да обясним как времето се дефинира чрез движението, можем да се позовем на концепцията от специалната теория на относителността, където времето и пространството са взаимно свързани в пространствовремевия континуум. Тоест, както споменаваш, времето не е абсолютно, а зависи от наблюдателя и неговото движение относно наблюдаваното събитие.

   • В статичната система (покой), времето протича нормално, както го възприемаме в ежедневието.
   • В динамичната система (движение), времето на наблюдателя ще изглежда забавено спрямо времето на обекта в движение. Това е известно като времева дилатация.

3. Дефиниране на скоростта чрез време
   Скоростта обикновено се дефинира като промяна в пространственото местоположение през време, т.е. v=ΔxΔtv = \frac{\Delta x}{\Delta t}v=ΔtΔx, но, както посочваш, темпът на времето може да зависи от скоростта (или по-точно от съотношението между пространствени и времеви интервали). Това е основата на относителността на времето, което означава, че времето за един наблюдател в движение ще се различава от времето за друг, който е в покой.

   Твоята концепция, че "времето се дефинира чрез движение, което се дефинира чрез скорост, която от своя страна е дефинирана чрез време", всъщност изразява взаимната зависимост на тези величини в контекста на теорията на относителността. В този смисъл времето и пространството не са отделни понятия, а са свързани и определени взаимно чрез движението на обектите и наблюдателите.

4. Планкови единици
   Понятието за планковото време и планковото пространство излиза от квантовата теория на гравитацията и се свързва с най-малките възможни стойности на време и пространство, които могат да се измерват, като се има предвид квантовата природа на тези величини. Планковото време (приблизително 5.4×10−445.4 \times 10^{-44}5.4×10−44 секунди) е толкова кратко, че не можем да говорим за стандартна "физика" в този интервал, защото квантовата гравитация трябва да бъде взета под внимание.

[Stoned1312]

Преди 5 минути, Станислав Янков said:

Неопределеността не е ли и на местоположението в пространството? Ако липсва пространствено отстояние (даже пространствен обем, не просто едномерна дължина), би могло да се каже, че дадена частица е на точно-определено място (не би имало къде другаде да бъде).

ИИ каза следното...

1. Пространствено отстояние и неопределеност
   Твърдението, че "пространствено отстояние и неопределеност са взаимоизключващи се състояния", не е напълно коректно в контекста на квантовата механика. Неопределеността в местоположението на една частица е свързана с вълновата функция, която описва вероятността за намиране на частицата в даден пространствен обем. Това означава, че пространственото разпределение (или отстояние) на тази вероятност е съществена характеристика на състоянието на частицата. Всъщност, колкото по-широко е разпределението в пространството, толкова по-голяма неопределеност има в местоположението.

2. Неопределеност и точно местоположение
   Коментарът, че "ако липсва пространствено отстояние, би могло да се каже, че дадена частица е на точно определено място", е валиден в идеализирания случай, но в квантовата механика такова състояние води до напълно неопределен импулс (поради принципа на неопределеност на Хайзенберг: Δx⋅Δp≥ℏ/2\Delta x \cdot \Delta p \geq \hbar / 2Δx⋅Δp≥ℏ/2). В реални условия частиците винаги имат някаква пространствена неопределеност. Ако опитаме да я сведем до абсолютен минимум (напълно фиксирано местоположение), ще загубим информацията за техния импулс, което ще направи невъзможно предсказването на бъдещото им поведение.

3. Комбиниране на двете идеи
   Всъщност двете идеи не са напълно противоположни, а разглеждат различни аспекти на проблема:

   • Пространственото отстояние не изключва неопределеността, а я дефинира като обхват от вероятности.
   • Липсата на пространствен обем (или свиването му до нула) би означавала абсолютна сигурност за местоположението, но в този случай импулсът на частицата ще стане напълно неопределен.

4. Заключение
   Неопределеността в квантовата механика се изразява чрез вероятностното разпределение на местоположението и импулса на частицата. Пространственият обем, в който може да бъде частицата, е важен за описването на тази неопределеност. Намаляването на пространствения обем увеличава неопределеността в импулса и обратно.

Така че, макар двете гледни точки да изглеждат различни, те всъщност описват два различни аспекта на квантовата неопределеност.

[Станислав Янков]

On 18.11.2024 г. at 22:06, scaner said:

И вместо да се пъне да добавя нови измерения, Минковски просто завърта координатните системи - и това обяснява скъсяванията и забавянията. Веднага се виждат относителните съотношения как се градят. Това завъртане е просто следствие на всичко до тук.

Ето нещо, което не успявам да разбера - какво завъртане имаш предвид тук? Това, което знам аз е, че при галилеевите трансформации се завърта спрямо времевата координата на неподвижния наблюдател само примовата времева координата на подвижния обект, докато при Лоренцовите трансформации се завъртат спрямо времевата и хиксовата координата на неподвижния наблюдател и примовата времева, и примовата хиксова координата на подвижния обект. Ти това ли имаш предвид или някакво друго въртене?

 

[Stoned1312]

Преди 12 минути, Станислав Янков said:

Ето нещо, което не успявам да разбера - какво завъртане имаш предвид тук? Това, което знам аз е, че при галилеевите трансформации се завърта спрямо времевата координата на неподвижния наблюдател само примовата времева координата на подвижния обект, докато при Лоренцовите трансформации се завъртат спрямо времевата и хиксовата координата на неподвижния наблюдател и примовата времева, и примовата хиксова координата на подвижния обект. Ти това ли имаш предвид или някакво друго въртене?

 

Галилеевите трансформации не включват никакво "завъртане" в пространствено-времевия смисъл, защото времето е абсолютна величина, отделена от пространството. При тях няма взаимодействие между времевите и пространствените координати на наблюдателя – те се преобразуват линейно само в пространствена рамка. Лоренцовите трансформации обаче описват фундаментално различна ситуация. Пространството и времето са част от единно пространство-време, и тяхното отношение зависи от скоростта на движение между наблюдателя и обекта. При Лоренцовите трансформации, можеш да мислиш за хиперболично "завъртане" на координатите във времево-пространствената равнина (ct,xct, xct,x). Това не е въртене в обичайния евклидов смисъл, където се запазва разстоянието между точки, а такова, което запазва пространствено-времевия интервал (s2=c2t2−x2s^2 = c^2t^2 - x^2s2=c2t2−x2). От схемата в дясно, виждаме как примовите координати (ct′ct'ct′, x′x'x′) са смесица от неподвижните координати (ctctct, xxx) в зависимост от скоростта vvv. Това можеш да си го представиш като "ротация" между времето и пространството, където времевата ос се "накланя" в пространствено-времевата графика в зависимост от относителната скорост.

============================================================================================================================
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def lorentz_transform(x, t, v, c=3e8):
    """
    Изчислява Лоренцовите трансформации за пространството (x') и времето (t').
    
    Параметри:
    x - пространствена координата (м)
    t - времева координата (с)
    v - относителна скорост (м/с)
    c - скорост на светлината (по подразбиране 3e8 м/с)
    
    Връща:
    x_prime, t_prime - преобразуваните координати
    """
    gamma = 1 / np.sqrt(1 - (v/c)**2)
    x_prime = gamma * (x - v * t)
    t_prime = gamma * (t - v * x / c**2)
    return x_prime, t_prime

# Параметри за примера
v = 0.6 * 3e8  # Скоростта като 60% от скоростта на светлината
c = 3e8        # Скорост на светлината
x = np.linspace(-1e9, 1e9, 1000)  # Пространствените координати в метри
t = 1          # Времева координата в секунди

# Изчисление на Лоренцовите трансформации
x_prime, t_prime = lorentz_transform(x, t, v, c)

# Визуализация
plt.figure(figsize=(10, 6))

# Първоначални координати
plt.plot(x, t * np.ones_like(x), label='Original frame (t)', color='blue')
plt.axvline(0, color='gray', linestyle='--', label='x = 0')

# Преобразувани координати
plt.plot(x_prime, t_prime, label="Transformed frame (t')", color='red')

# Оформяне на графиката
plt.title("Лоренцови трансформации в пространствено-времевата равнина")
plt.xlabel("Пространствена координата (x)")
plt.ylabel("Времева координата (ct)")
plt.axhline(0, color='black', linestyle='--', label='t = 0')
plt.legend()
plt.grid()
plt.show()

============================================================================================================================

[scaner]

Преди 35 минути, Станислав Янков said:

Това, което знам аз е, че при галилеевите трансформации се завърта спрямо времевата координата на неподвижния наблюдател само примовата времева координата на подвижния обект, докато при Лоренцовите трансформации се завъртат спрямо времевата и хиксовата координата на неподвижния наблюдател и примовата времева, и примовата хиксова координата на подвижния обект. Ти това ли имаш предвид или някакво друго въртене?

Горе долу това имам пред вид, със забележката, че при Галилееви трансформации времето е абсолютно и не може да има завъртане на времевите оси на двете системи.

Иначе, ако искаме да сме математически точни, Лоренцовите трансформации представляват трансформации на завъртане,

на ъгъл ${\displaystyle \theta =\mathrm{A}\mathrm{r}\mathrm{t}\mathrm{h}(v/c)}$. Ако движението е по Х, то завъртането е в плоскостта (i.c.t,x). Ъгълът на завъртане е комплексен, , което малко затруднява фантазията

 Но за да почувстваш ефекта, е достатъчно наличието на завъртане само.