"Парадокси" в теорията на относителността

[Станислав Янков]

Преди 41 минути, Gravity said:

Тези предположения не са верни или най-малкото не са точни. Това предполагам идва от популярните книги/фими. Например това за черните дупки и точковото им състояние на масата не е вярно. Но дори да са верни защо частиците или са черни дупки или не са точково състояние на масата (каквото и да означава това)? Какво им пречи да са нещо друго?

Знаеш ли място, където добре да е описано, какво по-точно представлява масата на частиците, след като не е съсредоточена в една точка при замерване/взаимодействие (извън замерване засега не е достатъчно ясно какво представляват частиците, освен че не са частици)? Обаче, във връзка с дискусията помежду ни, важно е не просто масата на елементарните частици да не е съсредоточена в една точка, когато и масата на черните дупки не е съсредоточена в една точка, а да има доказуема разлика между формата на масата на елементарна частица при замерване и формата на масата на черна дупка, непроизтичаща от количествената разлика между двете (в смисъл - трябва разлика, при която масата на елементарната частица да не е в точкова форма при замерване, докато масата на черна дупка да е). Само при такова различие може да се каже, че елементарните масивни частици нямат нищо общо с черна дупка. Вероятно не е само едно нещо, което дава по-продължителна дълготрайност на част от елементарните частици. Освен това нямам никаква идея, защо частица и античастица анихилират, докато две масивни черни дупки просто се сливат в една по-голяма, когато се сблъскат. Но в общ план има както сливания на две частици в трета, така и разпад на нестабилни частици, включително и с отделяне на фотони (изпарението на черните дупки е точно отделяне на фотони). В квантовия сват няма процес, който изцяло да съвпада със ставащото в макросвета - винаги едни характеристики и особености съвпадат, а други или са различни, или въобще липсват.

Редактирано Юли 10, 2022 от Станислав Янков

[Станислав Янков]

Преди 41 минути, Ниkи said:

 

Дори и да са точкови масите им, гравитацията е толкова слаба, че другите сили не допускат нищо да се доближи до теоретичния радиус на Шварцшилд

Взаимодействията са четири - гравитационно, слабо, електромагнитно и силно. Слабото е свързано с разпада на ядрата и на някои по-тежки елементарни частици, изградени от кварки, силното е привличащо като гравитацията и също се ограничава само до ядрата и до кварките в съставените от тях частици. Остава електромагнитното взаимодействие, но още веднага и то дава “дефект” в квантовия свят - противоположно заредените електрон и ядро в някой момент тряваше да се съединят едно с друго, ако всичко беше като в макросвета, но това не се случва. В квантовия свят нищо не е точно така, както е в макросвета. Виж и текста  от Уикипедия по въпроса, сложен по-горе от Гравити - той е важен. Едно реално обяснение не трябва да противоречи на споменатите там детайли.

Редактирано Юли 10, 2022 от Станислав Янков

[Малоум 2]

Преди 49 минути, Станислав Янков said:

В квантовия свят нищо не е точно така, както е в макросвета.

А знаеш ли как е в макросвета... Има една притча-приказка за Леонардо да Винчи и Микеланджело Буонароти. Станал спор - кой от тях е по-по-най майстор. Микеланджело взел кредата и описал окръжност на вертикалната стена, пред себе си. Казал, че ако Леонардо иска да мери - това е точна окръжност... Леонардо взел кредата, отишъл до стената и отбелязал точка в средата на окръжността. Казал на Микеланджело: ако искаш измервай - това е точно центъра на твоята окръжност! Спорът - кой е по-по-най - не може да се реши... точно

Тоест - проблем е и в макро-света, да се измерва с голяма точност - прави се по негласна договорка с предварително зададена точност (pi=3,14159...)

(При непрестанно образуване на частиците - вече съм го обяснявал преди 15г - центърът им е "кух". Не е с характеристики на черна дупка, обаче. При всеки такт на образуване центърът на образуванието им (центърът на керна) не съвпада с точния геометричен център  на формата на цялостната частица. Това веднага "освобождава" електронът например, от (теоретичната) безкрайност на енергията му. Матмоделите търсят симетрия (нещо, да е равно на друго нещо) и тъй като крайният обект не е симетрично образуващ се в интервал-време, ползват "сферично-симетрична" форма. Нищо, че частицата се образува "около" центъра си - в крайност като обект има сферична симетрия на формата си, подходяща за изследване - сферична, пурообразна, тороидална и др.)

...

[scaner]

Преди 2 часа, Станислав Янков said:

Взаимодействията са четири - гравитационно, слабо, електромагнитно и силно. Слабото е свързано с разпада на ядрата и на някои по-тежки елементарни частици, изградени от кварки, силното е привличащо като гравитацията и също се ограничава само до ядрата и до кварките в съставените от тях частици. Остава електромагнитното взаимодействие, но още веднага и то дава “дефект” в квантовия свят - противоположно заредените електрон и ядро в някой момент тряваше да се съединят едно с друго, ако всичко беше като в макросвета, но това не се случва. В квантовия свят нищо не е точно така, както е в макросвета. Виж и текста  от Уикипедия по въпроса, сложен по-горе от Гравити - той е важен. Едно реално обяснение не трябва да противоречи на споменатите там детайли.

Станиславе, темата е за "парадоксите" в СТО. Отвори си друга тема за елементарните частици, моля те.

[scaner]

Преди 1 час, Ниkи said:

Сега я препрочетох пак,

Малко е. Многократно трябва да се препрочита, много тънкости има скрити още.

Преди 1 час, Ниkи said:

ето това, с червеното не ми стана ясно, защо е така? Защото Близнака наближава Сириус и трябва да намалява скоростта ли, се получава така , че Сириус2 се отдалечава преди още Близнака да е достигнал Сириус (както е описано в координатите на Риндлер)?

Няма намаляване на скоростта, нали ускорението я променя мигновено?. Последователността е такава поради относителността на едновременността: в земната система двете събития, достигане на Сириус и потегляне на Сириус2 са едновременни, следователно в системата на близнака не може да са едновременни - едното е преди другото. И сметката показва, че потеглянето на Сириус2 в тази система е преди достигането на Сириус. Това е ефектът на СТО, разлика/отношение между двете системи. А във всяка от тях е чиста класическа физика.

Преди 1 час, Ниkи said:

А синята част е за обратната посока, съгласно Риндлер, Сириус2 се отдалечава от Близнака?

Вече веднъж казах - забрави Риндлер. Неговите координати имат смисъъл когато близнакът е в ускорителна система. В нашият пример той е в такава система само за момент, когато се сменя скоростта, и не разглеждаме как изглежда светът в този момент. Прекрасно се справяме като знаем какво е било преди този момент и сшиваме решението със следващият момент, нова отправна система (сшиването става, като приемаме че при моментното ускорение близнакът не си променя мястото и показанието на часовника на близнака който го търпи не се променя - променя се цялата останала система часовници с общо време обаче).

А синичкото само изразява какво ще е съотношението на дължините в двете системи, както се изисква според ЛТ - отсечката в покой в една система ще е по-къса в система в която се движи. Резултат от сметки или съображения на баа стандартна ситуация.

[scaner]

Преди 37 минути, Ниkи said:

Не трябва ли Сириус2 да тръгне (в системата на Близнака) в момента, когато Близнака достигне Сириус? И ако не, защо?

Относителнст на едновременността. Това е ефектът на СТО, който силно отличава от класическата физиика. Това което си написал е валидно в земната система, в системата на близнака не става така.  В случая две събития, едновременни в земната система, не са такива в системата на близнака.

[scaner]

Геометрически може да ти помогне и следното обясниение.

Представи с пространство-времето като равнина. Двете събития, достигане на Сириус и тръгване на Сириус2 са две точки в тази равнина. Изборът на отправната система е начин на "разрязване" на тази равнина на пространство и време, т.е. начин по който ще ориентираме пространствената и временната оси. Ако ориентираш пространсвената ос (тя е права линия, както и времевата, перпендикулярна на нея) така, че да минава през двете събития-точки, то тези събития ще бъдат едновременни за такава координатна система. Ако пространствената ос не минава и през двете събития, то те съответно няма и да са едновременни - първо ще се случва едното на едно място, после другото на друго (трябва да помниш, че пространствената ос се плъзга перпендикулярно по времвата, с хода на времето). Тази различна ориентация  отличава двете отправни системи, водейки до различни отношения на едни и същи събития в тях.

Причината е, че такава е геометрията на света.

[Gravity]

Преди 19 минути, Ниkи said:

Не ми се връзва факта, че в ОС на Близнака, разстоянието Земя-Сириус започва да се променя, преди Близнака да е стигнал Сириус. Иначе казано, З-С и С2-Б не са ли все още две относително движещи с постоянна скорост ИОС-и. Каква е причината за промяна на относителните размери

Ще го кажа пак, ти се опитваш да мислиш изцяло калсически и от тук идват проблемите. Ето казваш "разстоянието" и питаш защо, как, кога се "променя". Но няма такова нещо като разстоянието между две събития. Във всяка отправна система има разстояние между тези две събития, но тези разстояния са различни неща. Ти упорито се опитваш да си го представиш като едно единствено разстояние, което се променя. Ако се върнем на геоемтричната аналогия. Въвеждането на координатна система в равнината задава по две координати () на вяка точка. Ако имаш две точки може да дефинираш х-разстояние като разликата на х-координатите им. Ако избереш друга координатна система ще получиш друго х-разстояние. Капана в който попадаш е да говориш за х-разстоянието и да питаш как, защо, кога се променя. И отговорът е същият. Това са различни разстояния, а не едно разстояние.

[scaner]

Преди 24 минути, Ниkи said:

Не ми се връзва факта, че в ОС на Близнака, разстоянието Земя-Сириус започва да се променя, преди Близнака да е стигнал Сириус.

Няма такъв факт. Бъркаш Сириус със Сириус2.

 

Преди 25 минути, Ниkи said:

Иначе казано, З-С и С2-Б не са ли все още две относително движещи с постоянна скорост ИОС-и.

Те стават такива след достатъчно време, след като тръгне да се движи и Сириус2.  А тук разглеждаме предходните периоди.

За земята първо се движи близнака, но не се движи Сириус2.  После когато обърне близнака, се задвижва и Сириус2, в тази система това е момента когато С2-Б стават една система.

За близнака има следните стадии: първо земята и Сириус2 се отдалечават с еднаква скорост. После Земята продължава да се отдалечава с тази скорост, а Сириус2 се отдалечава по-бързо (релативистската сума скорости, за която говорихме по едно време). И третият етап, след достигането на Сириус и обръщане, когато Земята се приближава с дадената скорост, а Сириус2 е неподвижен с близнака. Чак това е моментът за близнака когато С2-Б стават една система.

Както виждаш, усложнил си много задачата, сега ще сърбаш попарата Аз като викам първо да се разбере простата схема, после да се усложнява постепенно, за да се разбере по-лесно, никой не ме слуша...

[scaner]

Преди 10 минути, Ниkи said:

Първо да припомня условията: С2-Б е два пъти по-голяма от З-С (когато са в покой в една ИОС).

Няма такова условие. Това е следствие от условието което даваш, за системата на близнака в последният стадий, когато близнака се връща. Повтарям, следствие.

В една ИОС, в тази на земята, отсечката С2-Б се движи и не може да е в покой със З-С.

Нещо тотално си оплескал в задачата.

Преди 12 минути, Ниkи said:

Уточнение: Като кажем "в системата на еди кой си" какво ползваме за база за сравнение за да може да кажем "се приближава" или "се отдалечава"?

В "системата на едикой си" се разбира състояние на покой на този едикой си. т.е. други неща се приближават и отдалечават. Неговото приближаване и отдалечаване в такава система е грешка на езика на база относителното движение на другите неща спрямо него.

 

Преди 14 минути, Ниkи said:

Питам, защото това все пак са точкови обекти. Най-логично е да се ползват за база, разстоянията до съответния спътник. За Близнака, това е разстоянието С2-Б. За Земята това е З-С.

За близнака, отдалечават/приближават се и земята, и Сириус, и Сириус2 когато тръгне.

За земята, движат се близнака и Сириус2 като тръгне.

Преди 15 минути, Ниkи said:

Как аз виждам нещата: В ОС на Близнака, Земята се отдалечава (в посока С2) с постоянна скорост 0,86С. Сириус се приближава към Б със същата скорост. Сириус спира до  Близнака, а Земята продължава да се движи докато достигне средата м/у С2 и Б. До тук?

Подчертаното не е вярно.В системата на близнака земята и Сириус са взаимонеподвижни във всеки момент. Няма никаква ричина за нещо друго. В тази система е валидна класическата физика, от къде ти хрумват такива движения?

[scaner]

Преди 25 минути, Ниkи said:

Когато са в крайните точки, тримата (Близнак, Сириус и Земя) не са ли в относителен покой?

Близнакът не е в пикой спрямо земята и Сириус. Моментното ускорение му сменя скоростта, тя никога не е нула. За да е в покой, скоростта трябва да е нула спрямо съответните обекти.

Преди 25 минути, Ниkи said:

В този случай не ти остава никаква база за сравнение. За две точки, кога казваш, че се приближават или раздалечават? Трябват ти поне три точки за да определиш наличие на движение

Две точки се приближават или отдалечават, когато се променя разстояннието им в някаква избрана инерциална система. Това правило непрекъснато се използва в тая задача.

Преди 25 минути, Ниkи said:

От тук стигам до извода, че С2-Б е два пъти по-голяма от З-С, измерени в покой

Това е едва когато близнакът стигне обратно към земята. Не преди това.

Но това ти заключение няма нищо общо с твърдението за движението на земята, което коментирах в предният коментар. Цитирам те пак:

"В ОС на Близнака, Земята се отдалечава (в посока С2) с постоянна скорост 0,86С. Сириус се приближава към Б със същата скорост. Сириус спира до  Близнака, а Земята продължава да се движи докато достигне средата м/у С2 и Б."

Замисли се, какво е това движение на земята? Нейното движение е относително спрямо близнака, щом близнакът обърне при Сириус, земята ще почне да се приближава, а Сириус да се отдалечава. Какво значи "продължава да се двжи докато стигне средата", след като трябва да  се движи докато стигне близнака, по условие?

Някакво объркване има тук.

 

Редактирано Юли 11, 2022 от scaner

[scaner]

Преди 2 минути, Ниkи said:

Искаш да кажеш, че във всеки един момент, имаме две ИОС-и с постоянна относителна скорост. В такъв случай, каква промяна на разстояния може да има?

реално имаме три ИОС. Близнакът като се отдалечава от земята е в една, като се приближава е в друга, плюс самата земя като ОС.

А промените на разстоянията са очевидни и са заложени в вусловието на задачата - близнакът се отдалечава от земята, прближава към Сириус, и обратно. Плюс поведението на Сириус2. Промени в разстоянията колкото искаш. Но разстоянието земя-Сириус не се променя, по условие, в нито една ИОС.

Преди 5 минути, Ниkи said:

Не знам, как точка може да има отправна система... привързана координантна с-ма... часовник

Материална точка, която примерно формира начало на отправна система, в която тя е неподвижна. Класика, прочети дефинницията на отправна система. Часовникът е атрибут на отправната система.

[scaner]

Преди 23 минути, Ниkи said:

Имам предвид, промяна на дължините на пръчките, от гледна точка на прилежащите им точки

Дефинирай какво е "дължина на пръчка от гледна точка на прилежащи точки". Ако е дължината в покой спрямо точките, какво те учудва че нищо не се променя?

Преди 25 минути, Ниkи said:

Там пише тяло, а не точка

В българската Уикипедия ли пише така

Нютон не напразно въвежда понятието "материална точка", което се ползва и до сега, макар да е абстракция. С велика педагогическа цел, с цел опростяване и разбиране, не усложняване. Само за който е овладял точките, има право да разглежда материални тела като съвкупност от точки. Но това е висша математика

Преди 27 минути, Ниkи said:

Не мога да разбера, защо трябва да има разлика в това, което виждат З и Б. Все пак сме в парадокса на близнаците.

Много пъти вече го обясних... Няма парадокс. Разликата, както казах няколко пъти вече, е в това, че крайната цел на полета е избрана неподвижна в системата на земята. Веднага възниква разликата, че бблизнакът трябва да измине по-малък път за по-малко време, плюс смяната на отправната му система. Не е ли малко това, за да виждат различно? От това идва неравнопоставеността на земята и близнака, и разрешението на "парадокса". Няма никакви парадокси, но пак зацикли...

[Шпага]

On 6.07.2022 г. at 21:40, scaner said:

...

Б) Ако ускоряваш двата края едновременно във втората система, то там - по същите причини - дължината и ще се запази (класическа физика). Но ще се съкрати в първата система (в която начално е била в покой). И пак е естествено: в резултат във втората система ще имаш пръчка с началната дължина, но тя ще се движи в първата система, и там ще бъде по-къса.

Та, отговорът на твоят въпрос зависи от начина по който се ускорява пръчката. А или Б?

Сканер, за съжаление изгубих "нишката" на спора ви... доколкото е спор. Затова се връщам към постинга ти до мен.

Нека сведем задачката до свръхелементарно ниво:

Две неподвижни в системата Х, успоредни и равни по дължина пръчки А и Б се намират плътно една върху друга, като долната пръчка Б е само на милиметри от успоредна на тях лента, която се движи по права линия с шеметна скорост. В определен момент по часовниците в системата Х пускаме пръчката Б върху движещата се лента. И въпросът е:

В този първи момент /отчетен пак по часовниците в системата Х /, в който пръчката Б се озовава върху лентата, каква ще е дължината й спрямо дължината на пръчката А? По-къса ли ще е, равна ли ще е...

[Шпага]

Преди 11 часа, scaner said:

Материална точка, която примерно формира начало на отправна система, в която тя е неподвижна. Класика, прочети дефинницията на отправна система. Часовникът е атрибут на отправната система.

Сканер, възможно ли е "забавено време" без "скъсени дължини". Т.е. възможно ли е да се прояви един от ефектите на СТО, без да се прояви и другият!

[Gravity]

Преди 1 час, Шпага said:

Сканер, за съжаление изгубих "нишката" на спора ви... доколкото е спор. Затова се връщам към постинга ти до мен.

Нека сведем задачката до свръхелементарно ниво:

Две неподвижни в системата Х, успоредни и равни по дължина пръчки А и Б се намират плътно една върху друга, като долната пръчка Б е само на милиметри от успоредна на тях лента, която се движи по права линия с шеметна скорост. В определен момент по часовниците в системата Х пускаме пръчката Б върху движещата се лента. И въпросът е:

В този първи момент /отчетен пак по часовниците в системата Х /, в който пръчката Б се озовава върху лентата, каква ще е дължината й спрямо дължината на пръчката А? По-къса ли ще е, равна ли ще е...

Ако съм те разбрал правилно, тогава в този момент те ще са с еднакви дъжини, защото тя все още не се движи.

Преди 23 минути, Шпага said:

Сканер, възможно ли е "забавено време" без "скъсени дължини". Т.е. възможно ли е да се прояви един от ефектите на СТО, без да се прояви и другият!

Ако имаш предвид дъжина и време между две събития, тогава не може само едното. Защото време-пространствения интервал е еднакъв във всички системе. А той се състои от двете (дължина и времеви интервал) ако едното от тях е различно, то и другото ще е. Но ако имаш предвид нещо друго, тогава зависи какво имаш предвид.

[Gravity]

Преди 31 минути, Ниkи said:

Гравити, знаеш, че няма никаква логика, да те е попитала точно това. Пита за момента, след мигновеното ускорение и наличие на скорост, какво става. Двата края ли тръгват едновременно, само задния ли и после предния... как се развива театъра по натам... какво става от двете гледни точки... и т.н.

Същият отговор. Пръчката ще претърпи мигновенно удължаване и ще остане със същата дъжина в тази система.

[scaner]

Преди 2 часа, Шпага said:

Две неподвижни в системата Х, успоредни и равни по дължина пръчки А и Б се намират плътно една върху друга, като долната пръчка Б е само на милиметри от успоредна на тях лента, която се движи по права линия с шеметна скорост. В определен момент по часовниците в системата Х пускаме пръчката Б върху движещата се лента. И въпросът е:

В този първи момент /отчетен пак по часовниците в системата Х /, в който пръчката Б се озовава върху лентата, каква ще е дължината й спрямо дължината на пръчката А? По-къса ли ще е, равна ли ще е...

Дължината няма да се промени. Така както си описала схемата, всички точки от пръчка Б се ускоряват едновременно. В собствената си система (Х), в която пръчката Б се оказва неподвижна, тя се разтяга (и може да се разкъса).

 

Преди 1 час, Шпага said:

Сканер, възможно ли е "забавено време" без "скъсени дължини". Т.е. възможно ли е да се прояви един от ефектите на СТО, без да се прояви и другият!

Не може.

 

Преди 2 часа, Ниkи said:

Според теб, нямаме ускорение така, че винаги са в покой. Учудва ме, че ти пишеш, че Сириус2 се отдалечава от Близнака (в неговата система). Това може да се каже, само ако ползваш за база, разстоянието З-С. За това по-назад те попитах, какво ползваме за база.

За какво ти е база? База е отправната система в която разглеждаме нещата, и съответно неподвижните в нея обекти.

Сириус2 се отдалечава от близнака през цялото време - в началото се отдалечава заедно със земята, после когато включи собствен ход продължава да се отдалечава, чак докато близнакът не обърне посоката. Какво чудно има в това поведение, и за какво ти е някаква база в случая? Каквато и база да ползваш, горната фактология е абсолютна в системата на близнака.

 

[scaner]

Преди 37 минути, Ниkи said:

Ето ти чужда уикипедия:

For n dimensions, n + 1 reference points are sufficient to fully define a reference frame.

https://en.wikipedia.org/wiki/Frame_of_reference

Само една точка не стига

Това е за съвсем друго нещо, за мерността на пространството.

Решавай текущите проблеми, не си отвличай вниманието по нови.

[Шпага]

Преди 2 часа, scaner said:

 

Цитирай

 

Преди 3 часа, Шпага said:

Сканер, възможно ли е "забавено време" без "скъсени дължини". 

Не може.

Е, щом не може, значи за точковите обекти времето е абсолютно Щото такива обекти нямат дължини за скъсяване...

[Gravity]

Преди 1 минута, Шпага said:

Е, щом не може, значи за точковите обекти времето е абсолютно Щото такива обекти нямат дължини за скъсяване...

Кое време? Собственото време на точковия обект? Какво означава то да е абсолютно или относително?

По-горе ставаше дума за разстоянието и времевия интервал между две събития при избор на отправна система. Това са нещата които се "скъсяват" и "забавят" т.е зависят от избора на отправна система.

[Шпага]

Преди 1 час, Gravity said:

Кое време? Собственото време на точковия обект? Какво означава то да е абсолютно или относително?

По-горе ставаше дума за разстоянието и времевия интервал между две събития при избор на отправна система. Това са нещата които се "скъсяват" и "забавят" т.е зависят от избора на отправна система.

Гравити, ако в обсъжданата задачка заменим Земята, Сириус и двамата близнака с точкови обекти, резултатите пак ли ще са същите?

[scaner]

Преди 1 час, Шпага said:

Е, щом не може, значи за точковите обекти времето е абсолютно Щото такива обекти нямат дължини за скъсяване...

Какво значи "времето е абсолютно" за този случай?

За посдижен точков обект, интервалът между две събития свързани с него се увеличава, както и пространствените отсечки свързани с такива събития се съкращават. Това е смисъла на забавянето и скъсяването. Един точков обект също можже дда създава интервали и отсечки, не си мисли че не може

Преди 1 час, Ниkи said:

Следващ въпрос: С какво е свързан моментът, в който Сириус2 започва да се отдалечава с по-голяма скорост от колкото Земята се отдалечава от Близнака?

От относителността на едовременността. Ако две събития са едновременни в една система (в случая таази на земята) и се случват на разстояние Х (разстоянието земя-Сириус), интервалът между тях в система която се движи със скорост V (тази на близнакът) ще бъде

 Следва директно от лоренцовите трансформации. С толкова в случая Сириус2 ще тръгне преди близнакът д е достигнал Сириус.

[scaner]

Преди 40 минути, Шпага said:

Гравити, ако в обсъжданата задачка заменим Земята, Сириус и двамата близнака с точкови обекти, резултатите пак ли ще са същите?

Ако Сириус не е точков обект, какво разбираш под "достигане на Сириус"? Или Земята? Или коя част на близнака сигнализира за някакво достигане, и до какво?

Всичките заключения са за точкови обекти, за да се усвои теорията. Като я усвоиш, за по-големи обекти, разфасоваш ги на точки и прилагаш получените знания

[Gravity]

Преди 1 час, Шпага said:

Гравити, ако в обсъжданата задачка заменим Земята, Сириус и двамата близнака с точкови обекти, резултатите пак ли ще са същите?

В обсъжданата задача те са точкови обекти.