Мислени Експерименти

[Джереми]

Тук ще предлагам различни мисленни експерименти по теоретична физика.

Един мислен експеримент от електродинамиката. Имаме две идеално гладки намагнитени топки, от феромагнетик. Какво ще им е поведението ако са прилепени едни към други, като мисленно пренебрегнем силите на триене между тях. Дали ще са статични или динамични, дали няма да започнат да се търкалят едно върху друго.

 

 

[scaner]

Преди 29 минути, Джереми said:

Дали ще са статични или динамични, дали няма да започнат да се търкалят едно върху друго.

Динамично, ще се стремят да се ориентират по полетата си, и след като няма триене, ще се клатят около равновесната точка.

[Джереми]

Преди 21 минути, scaner said:

Динамично, ще се стремят да се ориентират по полетата си, и след като няма триене, ще се клатят около равновесната точка.

имам впредвид, радиално намагнитени топчета, т.е в центъра на единият север, по периферията юг, и обратната на другият. Мисля че ще се завъртят като се претъркалятоколо осите си, без да имат първоначален момент на импулса, дали ще придобият такъв. Мисля да, нещо като свободно падане.

[scaner]

Just now, Джереми said:

имам впредвид, радиално намагнитени топчета, т.е в центъра на единият север, по периферията юг, и обратната на другият.

Не може да има такива полета. Няма как да се затворят силовите линии. Полето ще е много къдраво. Ти искаш да направиш модел на магнитен монопол, не страва с тел и тиксо тая работа Щом става дума за електродинамиката, има си ограничения за тая работа.

[Джереми]

Преди 30 минути, scaner said:

Не може да има такива полета. Няма как да се затворят силовите линии. Полето ще е много къдраво. Ти искаш да направиш модел на магнитен монопол, не страва с тел и тиксо тая работа Щом става дума за електродинамиката, има си ограничения за тая работа.

Не, магнитен монопол значи само един полюс, тук има две топчета, всяко едно в центъра си с единият полюс и в периферията си с другия. Не знам технически дали е възможно, но теоретично разгледано, нищо не е ненормално, от законова гледна точка.

[Джереми]

Един друг мисловен експеримент, какво ще стане ако на една батерия свързана на късо, изчезне внезапно електрическото съпротивление. Според мен става много як магнит. Значи енергията на химическите реакции се превръща в магнитна енергия. При този процес дали масата на батерията ще се запази, ? питам защото нямам готов отговор.

Редактирано Август 8, 2023 от Джереми

[Джереми]

Преди 15 минути, Джереми said:

Не, магнитен монопол значи само един полюс, тук има две топчета, всяко едно в центъра си с единият полюс и в периферията си с другия. Не знам технически дали е възможно, но теоретично разгледано, нищо не е ненормално, от законова гледна точка.

П.С, при този вариянт, магнитнвото поле трябва да се самоунищожи, подобно на два електрически заредени полюса когато протича ток между тях. При унищожението на магнитното поле ще се появи електрично, за да се спази ЗЗЕ. Но технически сигурно не е възможно намагнитване на такива топчета, може би токовете на фуко имитират този процес.

[scaner]

Преди 59 минути, Джереми said:

Не, магнитен монопол значи само един полюс, тук има две топчета, всяко едно в центъра си с единият полюс и в периферията си с другия. Не знам технически дали е възможно, но теоретично разгледано, нищо не е ненормално, от законова гледна точка.

Технически може да ги наджиткаш как си искаш. Но теоретично, силовите линии трябва да минават от северния към южния полюс, поради което ще пробиват повърхността на топчето и скрития полюс ще се прояви също на повърхността. И както ти казах, полето ще стане много къдраво, защото правиш конструкцията с краен брой магнити. 

 

Редактирано Август 8, 2023 от scaner

[Джереми]

Преди 10 часа, scaner said:

Технически може да ги наджиткаш как си искаш. Но теоретично, силовите линии трябва да минават от северния към южния полюс, поради което ще пробиват повърхността на топчето и скрития полюс ще се прояви също на повърхността. И както ти казах, полето ще стане много къдраво, защото правиш конструкцията с краен брой магнити. 

 

Добре де, скритият полюс къде ще бъде на повърхноста като там навсякъде е другият. Интересна ситуация, никъде не съм виждал така намагнитени топчета. Май че технически е невъзможно. Като "размесваш" два магнитни полюса не се ли получават множество от магнитни диполи, малки отделни магнитчета.

[scaner]

Преди 9 минути, Джереми said:

Добре де, скритият полюс къде ще бъде на повърхноста като там навсякъде е другият. Интересна ситуация, никъде не съм виждал така намагнитени топчета. Май че технически е невъзможно. Като "размесваш" два магнитни полюса не се ли получават множество от магнитни диполи, малки отделни магнитчета.

Навсякъде, където пресечеш магнитна силова линия, стрелката на компаса се ориентира по нея, и в този смисъл се проявяват и двата полюса.

Като нагъчкаш магнитите с единия полюс към центъра, силовите линии ще ходят някак от центъра към полюса на повърхността. В този смисъл вътрешният полюс ще се усеща на повърхността. И тъй като полето не е хомогенно, около външния полюс на отделен магнит  ще имаш една концентрация на силови линии, между магнитите друга, полето ще е къдраво, и това е резултат че магнитната конструкция ти е дискретна, независимо от колко магнита е, и така до ниво елементарен дипол и атом - там неравностите остават на междуатомно ниво, и може да предизвикат самоволно преобръщане на диполите. Това ще осигури множество равновесни точки по топчето с минимална енергия.

[Кибик]

Мислен експеримент: Имам ракета с маса 1000 тона. Ускорявам до 0.9999999 от скоростта на светлината спрямо земята, при което ракетата достига критична маса и се превръща в черна дупка. Обаче пилота не забелязва нищо. Включва двигателите за забавяне и от черна дупка, пак си става на ракета.

 

 

 

Редактирано Август 9, 2023 от Кибик

[scaner]

Преди 31 минути, Кибик said:

Мислен експеримент: Имам ракета с маса 1000 тона. Ускорявам до 0.9999999 от скоростта на светлината спрямо земята, при което ракетата достига критична маса и се превръща в черна дупка. Обаче пилота не забелязва нищо. Включва двигателите за забавяне и от черна дупка, пак си става на ракета

Масата нали не се променя със скоростта?

[Кибик]

Преди 10 минути, scaner said:

Масата нали не се променя със скоростта?

Инвариантната маса не се променя, но релативистчната маса или импулс, се променят.

https://en.wikipedia.org/wiki/Energy–momentum_relation

А общата теория включва всички видове енергия в изкривяването на пространство времето?

Така си мисля, затова питам.

 

 

 

[gmladenov]

Имаме басейн с олимпийски размери: 50м на 25м на 2м (дължина, ширина, дълбочина):

• обемът на басейна е 50*25*2 = 2500 куб. м. = 2500000 литра
• масата на водата е ~1кг/л, така че водната маса на басейна е ~2500000 кг

Нека басейна се движи в отправната система на страничен наблюдател със скорост 0,866с.
При тази скорост басейнът е скъсен на половина (Лоренцовият коефициент е 2). Съответно обемът
на басейна също е преполовен, както и водната маса на басейна: ~1250000 кг.

Значи излиза, че басейнът променя масата си в резултат на движението.

[scaner]

Преди 4 минути, Кибик said:

Инвариантната маса не се променя, но релативистчната маса или импулс, се променят.

https://en.wikipedia.org/wiki/Energy–momentum_relation

А общата теория включва всички видове енергия в изкривяването на пространство времето?

Така си мисля, затова питам.

Имаш условие за статична черна дупка, еди колко си маса в даден обем става ЧД. Това е известното решение на Шварцшилд. Какво е условието по-малко маса (по горната формула), но с наличие на импулс, да стане ЧД? Защото по горната формула, ти с ускоряването увеличаваш енергията на обекта добавяйки импулс, но масата му не променяш. От прости съображения, обекта в собствената си рамка никога не се превръща в ЧД при такова ускорение, следователно в никоя рамка не може да е ЧД.

Погледни ТУК.

Преди 6 минути, gmladenov said:

При тази скорост басейнът е скъсен на половина (Лоренцовият коефициент е 2). Съответно обемът
на басейна също е преполовен, както и водната маса на басейна: ~1250000 кг.

Значи излиза, че басейнът променя масата си в резултат на движението.

Как стигна до заключението, че масата е променена?

[gmladenov]

Преди 1 минута, scaner said:

Как стигна до заключението, че масата е променена?

В системата на страничния наблюдател има по-малко вода отколкото в системата на басейна.
Не е ли така?

[scaner]

Преди 7 минути, gmladenov said:

В системата на страничния наблюдател има по-малко вода отколкото в системата на басейна.
Не е ли така?

Но пък е по-плътна

[gmladenov]

Преди 2 минути, scaner said:

Но пък е по-плътна

Водата не е компресируема. Няма как да стане по-плътна.

[Кибик]

Преди 17 минути, scaner said:

Имаш условие за статична черна дупка, еди колко си маса в даден обем става ЧД. Това е известното решение на Шварцшилд. Какво е условието по-малко маса (по горната формула), но с наличие на импулс, да стане ЧД? Защото по горната формула, ти с ускоряването увеличаваш енергията на обекта добавяйки импулс, но масата му не променяш. От прости съображения, обекта в собствената си рамка никога не се превръща в ЧД при такова ускорение, следователно в никоя рамка не може да е ЧД.

Погледни ТУК.

В цитата пише:

In general relativity, gravity does not only couple to mass as it does in the newtonian theory of gravity.  Gravity also couples to momentum and momentum flow; the gravitational field is even coupled to itself.  It is actually quite difficult to determine the correct conditions for a black hole to form.  Hawking and Penrose proved a number of useful singularity theorems about the formation of black holes.  But even these theorems do assume certain conditions which we cannot be sure are true "out there".

Май трябва да се направи експеримент.

Между другото, четох някъде че инвариантната маса на кварките е някъде 1% от "реалната" маса на протоните и неутроните. Останалото е маса на енергия.

А колкото до аргумента щом в собствената система не е черна дупка, никъде не е черна дупка не е убедителен, понеже в собствената система един метър е един метър, в други системи, не е.

 

 

 

 

[scaner]

Преди 26 минути, gmladenov said:

Водата не е компресируема. Няма как да стане по-плътна.

Обемът намалява. Но масата никъде не отива, тя по закон си е същата. Резултат - релативистично движещата се вода е по-плътна. Без да е компресируема.

 

Преди 22 минути, Кибик said:

А колкото до аргумента щом в собствената система не е черна дупка, никъде не е черна дупка не е убедителен, понеже в собствената система един метър е един метър, в други системи, не е.

ЧД има различни свойства от нормален обект. Не може в една система да имаш ЧД, и да пуснеш в нея обект който никога няма да се върне, а в другата система той да се връща. Това са взаимоизключващи се истории, не могат да се свържат с лоренцови траннсформации. Докато метъра в примера ти се трансформира коректно с ЛТ. Не е добър примера.

[gmladenov]

Преди 4 минути, scaner said:

Резултат - релативистично движещата се вода е по-плътна. Без да е компресируема.

Класика.

[scaner]

Преди 1 минута, gmladenov said:

Класика.

Ами определението за плътност в класическата физика стандартно е дефинирано не за подвижен, а за статичен обект. И е същото за подвижен обект там. Докато в релативизма има значение движението, а ти несъзнателно прилагаш класическото определение. От там разминавката.

[Джереми]

Преди 2 часа, gmladenov said:

Водата не е компресируема. Няма как да стане по-плътна.

Водата има ниска компресуряемост.

[Джереми]

Преди 2 часа, scaner said:

Обемът намалява. Но масата никъде не отива, тя по закон си е същата. Резултат - релативистично движещата се вода е по-плътна. Без да е компресируема.

Като се доближи до скоростта на светлината, обемът на водата трябва да изчезне или да стане необичайно малък а водата с огромна плътност, следствие на което ядрата на водорода трябва да се слеят и да стане термоядрен синтез.

[Джереми]

Преди 3 часа, Кибик said:

Инвариантната маса не се променя, но релативистчната маса или импулс, се променят.

https://en.wikipedia.org/wiki/Energy–momentum_relation

А общата теория включва всички видове енергия в изкривяването на пространство времето?

Така си мисля, затова питам.

 

 

 

Релативистката маса не е същинска маса, частиците в колайдера ако натежаваха толкова щяха отдавна да съ на дъното на земята. Има една хипотеза според която зарядът на електроните или протоните намалява като се доближат до скоростта на светлината в колайдерите, та затова трябва все по голяма мощност за да се дооускори частицата.