Горячее
Лучшее
Свежее
Подписки
Сообщества
Блоги
Эксперты
Войти
Забыли пароль?
или продолжите с
Создать аккаунт
Я хочу получать рассылки с лучшими постами за неделю
или
Восстановление пароля
Восстановление пароля
Получить код в Telegram
Войти с Яндекс ID Войти через VK ID
Создавая аккаунт, я соглашаюсь с правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.
ПромокодыРаботаКурсыРекламаИгрыПополнение Steam
Пикабу Игры +1000 бесплатных онлайн игр
Динамичный карточный батлер с PVE и PVP-боями онлайн! Собери коллекцию карточных героев, построй свою боевую колоду и вступай в бой с другими игроками.

Cards out!

Карточные, Ролевые, Стратегии

Играть

Топ прошлой недели

  • Rahlkan Rahlkan 1 пост
  • Tannhauser9 Tannhauser9 4 поста
  • alex.carrier alex.carrier 5 постов
Посмотреть весь топ

Лучшие посты недели

Рассылка Пикабу: отправляем самые рейтинговые материалы за 7 дней 🔥

Нажимая кнопку «Подписаться на рассылку», я соглашаюсь с Правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.

Спасибо, что подписались!
Пожалуйста, проверьте почту 😊

Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Моб. приложение
Правила соцсети О рекомендациях О компании
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды МВидео Промокоды Яндекс Директ Промокоды Отелло Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Постила Футбол сегодня
0 просмотренных постов скрыто
9
StasRisen
StasRisen
6 лет назад

Теория относительности vs квантовая физика. Конфликт между теориями и чёрная дыра.⁠⁠

Теория относительности vs квантовая физика. Конфликт между теориями и чёрная дыра. Черная дыра, Теория относительности, Альберт Эйнштейн, Теория, Квантовая физика, Длиннопост, Yes Future

Взгляни на снимок чёрной дыры – первый в истории. Не так давно новость о кадре прогремела на весь мир. Но зачем нужно это изображение? Что с ним делать? И причём здесь общая теория относительности?

Теория относительности vs квантовая физика. Конфликт между теориями и чёрная дыра. Черная дыра, Теория относительности, Альберт Эйнштейн, Теория, Квантовая физика, Длиннопост, Yes Future

Очередное подтверждение общей теории относительности Эйнштейна.
Именно в этом и заключается результат двухгодичной работы учёных. Теория вполне могла быть опровергнута, а это значило бы, что известную нам физику нужно полностью пересматривать. Но опровержения не произошло.
Вот только общей теории всего так и не существует. С одной стороны, есть мир квантовой механики. В нём существуют фундаментальные частицы и три вида взаимодействия: электромагнитное, сильное и слабое. А с другой – ОТО, та самая общая теория относительности.
Она описывает четвёртое фундаментальное взаимодействие – гравитацию. Чёрные дыры, расширение Вселенной и даже путешествия во времени – это всё относится к ней. Объединить ОТО и квантовую механику до сих пор не удалось.

Как же проверяли ОТО и в чем заключалась работа?
На больших объектах типа нейтронных звёзд и чёрных дыр не действуют законы квантовой механики. Там работает общая теория относительности, которую Эйнштейн разработал ещё в прошлом веке. Но только в теории. Какое-то время даже сам Эйнштейн не верил в существование чёрных дыр.

Теория относительности vs квантовая физика. Конфликт между теориями и чёрная дыра. Черная дыра, Теория относительности, Альберт Эйнштейн, Теория, Квантовая физика, Длиннопост, Yes Future

В квантовых взаимодействиях используются частицы-переносчики, например, электромагнитные силы используют фотоны, сильное взаимодействие – глюоны, слабое – w и z бозоны. А вот гравитация в этом смысле особенна. Более того, если электричество взаимодействует только с заряженными частицами, то гравитация, похоже, взаимодействует со всем.

Все виды масс и энергий поддаются влиянию гравитации и создают гравитационные поля. Это и проверяли, и сопоставляли с расчётами учёные. Если это так, то по горизонту событий, его форме можно понять действует ли теория гравитации на практике. Учёные сначала создали математические модели. А затем они сопоставили модель с полученным изображением. И теория относительности всё также работает.

Теория относительности vs квантовая физика. Конфликт между теориями и чёрная дыра. Черная дыра, Теория относительности, Альберт Эйнштейн, Теория, Квантовая физика, Длиннопост, Yes Future

В чём противоречие между ОТО и квантовой механикой?
Гравитация не только не имеет в своём распоряжении частицы, которая переносила бы её. У гравитации нет отрицательных масс, которые способны были бы нейтрализовать положительные.

Есть ещё одна проблема – мир гравитации должен быть детерминирован, то есть конкретно определён. А в квантовой теории этого не происходит. Конечно, можно создать квантовую теорию гравитации с гравитоном – гипотетической частицей, переносящей гравитацию. Но попытки представить гравитон рушат всё и вот почему.

Представим эксперимент, который проводится на очень малых масштабах. В нём мы будем наблюдать большое количество виртуальных гравитонов между частицами. На малых масштабах энергии становятся все больше и больше. (Например, ядро атома разрушить гораздо сложнее, чем оторвать от него электрон).

На очень малых расстояниях «рой» гравитонов с огромной энергией должен создавать невероятную плотность энергии. Но вот тут и начинаются проблемы. Гравитация в теории должна взаимодействовать со всеми формами энергии. Так как мы генерируем бесконечно большое количество высокозаряженных частиц, они должны создавать сильнейшее гравитационное поле. Но если провести расчёты – это закончится веером бесконечностей, лезущих просто отовсюду.

Теория относительности vs квантовая физика. Конфликт между теориями и чёрная дыра. Черная дыра, Теория относительности, Альберт Эйнштейн, Теория, Квантовая физика, Длиннопост, Yes Future

Так что сопоставление квантовой теории и теории гравитации – всё ещё огромная нерешённая задача. Тем не менее, фото чёрной дыры – это определённо огромнейший прогресс в изучении Вселенной.

Показать полностью 4
[моё] Черная дыра Теория относительности Альберт Эйнштейн Теория Квантовая физика Длиннопост Yes Future
5
112
StasRisen
StasRisen
6 лет назад

Чёрные дыры и краш-тест общей теории относительности⁠⁠

Чёрные дыры и краш-тест общей теории относительности Yes Future, Теория относительности, Альберт Эйнштейн, Черная дыра, Физика, Длиннопост

Сегодня астрономы Европейской Южной Обсерватории собираются представить миру первую в истории фотографию горизонта событий (проще говоря границы) черной дыры Стрелец А. Этот объект хоть и находится в самом центре нашей галактики Млечный путь, но от Земли до него целых 25 000 световых лет.

Событие достаточно громкое — вероятно, теория относительности на массивных объектах будет подтверждена или опровергнута.

В каком-то смысле чёрные дыры всё ещё объекты гипотетические. Но астрономы практически не сомневаются в их реальности — получено огромное количество косвенных доказательств их существования. Сфотографировать чёрную дыру (да и вообще увидеть) невозможно — эти объекты поглощают всё электромагнитное излучение. А это значит, что ни радиотелескоп, ни оптический не могут её увидеть.

Но чёрные дыры “выдаёт” их окружение. Их гравитация притягивает пыль и газ, поэтому на границе черной дыры материя образует аккреционный диск. Атомы там двигаются с невероятной скоростью. На таких скоростях материя настолько раскаляется, что начинает излучать рентгеновское и другие мощные излучения.

Учёные из Европейской южной обсерватории обещают нам показать тень чёрной дыры. По форме тени чёрной дыры, можно будет определить расходится ли теория гравитации с реальным положением дел.

Если тень будет иметь заранее смоделированную форму, то это будет означать, что общая теория относительности вблизи чёрной дыры сохраняется. А вот самые небольшие отклонения покажут, что теория гравитации Эйнштейна имеет определённые оговорки.
Это создаёт огромный простор для физиков теоретиков для создания новых теорий, в которые впишется поведение чёрных дыр.

Можно сказать происходит самый сумасшедший краш-тест во Вселенной. На кон поставлено будущее современной физики.

Официальный доклад учёных начнётся сегодня в 17:00 по московскому времени.
Ссылка на трансляцию:
https://www.youtube.com/watch?v=Dr20f19czeE&feature=youtu.be

Как думаешь, мы на пороге новых открытий?

Чёрные дыры и краш-тест общей теории относительности Yes Future, Теория относительности, Альберт Эйнштейн, Черная дыра, Физика, Длиннопост
Показать полностью 1
[моё] Yes Future Теория относительности Альберт Эйнштейн Черная дыра Физика Длиннопост
16
1
autopravoved
autopravoved
6 лет назад

Замедление и ускорение времени⁠⁠

Навеяно просмотром фильма Интерстеллар. Моментом, который оставил самое сильное впечатление, стало разное течение времени, когда ща два часа, проведенных на некой планете, на Земле прошло 23 года.

Это фантастическая выдумка или с позиций теории относительности такое действительно теоретически возможно? И если да, то как это все осмыслить не физику, чтобы не взорвался мозг? Как может время "течь" по разному????

Теория относительности Течение времени Текст
70
MansurGimatov
6 лет назад

Лекции от Мансура Гиматова: Принципы относительности⁠⁠

Принципы относительности имеют множество оттенков: от банального местоположения наблюдателя – ты находишься справа от меня, тогда как я слева от тебя – и до специальной и общей теорий относительности, предложенных Альбертом Эйнштейном. С уважением относясь как к самой науке, так и к ее величайшим исследователям, тем не менее, должен заметить, что эта гипотеза, возведенная сегодня в ранг теории, есть математическая пустышка.


Конечно, глупо спорить с математическими формулировками, заложенными в основу теории. Никто не сомневается в правильности их доказательств, но…. Эти формулировки лишь доказывают возможность построения той или иной физической конструкции, модель которой описана соответствующей математикой, тогда как вероятность их появления в природе фактически равна нулю.


Может ли искривляться пространство или замедляться время? ОТО отвечает утвердительно на первую часть вопроса, а СТО – на вторую. Ребята, но вы хотя бы дайте определения: что такое «пространство» и что такое «время», прежде чем искривлять непонятно что. Эйнштейн, в этом плане поступил хитро: он не стал давать/менять определения, но ввел новую сущность «пространство-время» (пространственно-временной континуум) единый и неразрывный, который можно и гнуть, и замедлять….


Для того чтобы понять всю тонкость и изощренность момента вспомним определения пространства и времени, полученные еще во времена древнегреческих философов, но наиболее четко выраженные с появлением физики Ньютона: берем объект – яблоко – и производим действо – роняем его на голову. В итоге получаем закон всемирного тяготения. Отсюда и определение пространства – как место, где находятся вселенские объекты, с каковыми случаются различные действа, а время – это то, что определяет последовательность этих самых действ.


Определения, конечно же, утрированны, но лишь самую малость, полностью сохраняя суть сказанного, глядя на которую вполне осознаешь, что этим определениям грош цена. Во-первых, мы не можем опереться на понятие «место», поскольку это производная от самого «пространство». А, во-вторых, мы не можем также опираться на понятие «объект». Это Ньютон мог вырастить яблоко, настрогать шариков, построить телегу…. А во Вселенной-то откуда всё это берется?! Иными словами, без пояснения того, откуда берутся используемые в определении объекты, мы не можем получить и сути пространства! И для того чтобы устранить все эти явные несуразности, нам придется отказаться от философии ньютоновской механики, введя дополнительные сущности, первой из которых будет обычный «процесс».


Сразу оговорюсь, что речь идет именно о природных процессах, каковые мы наблюдаем на матушке Земле и в ее окрестностях, и аналоги которых проистекают на всех планетах, галактиках, как и во всей Вселенной. Именно в результате этих процессов появляются новые и исчезают старые объекты, происходят все те изменения, за которыми мы можем наблюдать, и даже те, за которыми мы наблюдать не в состоянии.


Процесс – это набор циклических изменений природных состояний, проистекающих от фазы зарождения новых объектов к фазе их развития, и завершающийся гибелью объектов, на этапе которой завершается и действие рассматриваемого процесса.


Следующая дополнительная сущность – система.

Совокупность природных процессов, проистекающих на едином ограниченном поле, взаимозависимых друг от друга и взаимодействующих друг с другом, образуют систему природных процессов. И вот это поле взаимодействий процессов – единое и ограниченное – и следует называть пространством, поскольку для внутреннего наблюдателя данной системы ничего иного более не существует.


Для лучшего понимания рассмотрим примеры природных процессов, а также образованные ими системы:


Пример 1. Природный процесс – дождь. Каждый наблюдал данное природное явление, и его восприятие не должно вызывать каких-либо недоумений. Можно лишь добавить, что данный процесс находится в составе природной системы, называемый в науке круговорот воды в природе.


Пример 2. Кровообращение того или иного организма (пусть будет человеческого организма). И вновь мы наблюдаем циклический процесс, входящий в состав внутренней системы жизнедеятельности человека, пространство которого ограничено кожным покровом данного конкретного человека.


Пример 3. Процесс вращения Земли вокруг Солнца. И здесь, думается, также всё понятно – циклический процесс, входящий в состав системы, которую мы называем Солнечная система, со всеми ее взаимодействиями или, по крайней мере, взаимовлиянием.


Указанные примеры позволяют нам вывести первый принцип относительности пространства и времени.


Понятия времени и пространства строго индивидуальны для каждой природной системы. Пространство определяется полем, на котором проистекают все взаимосвязанные процессы с участвующими в них объектами (во многих случаях это поле имеет ограничивающую оболочку, как, например, кожный покров человека). Время – это параметр системы, определяющий период/скорость жизнедеятельности системы.


Рассмотрим еще один пример природной системы, а именно одной из клеток (пусть будет) человеческого организма. В том, что это именно система, нет никаких сомнений. Те же (пусть и упрощенные) процессы жизнедеятельности, та же оболочка, ограничивающая ее пространство, то же время, определяющее период жизнедеятельности данной клетки. Т.е. после гибели клетки все ее процессы жизнедеятельности завершатся, а внутренние объекты сгниют, исчезнут, растворятся во внешней среде. Но как же быть в этом случае с каким-нибудь клеточным паразитом, который после гибели нашей клетки может перебраться в другую клетку/систему? Нет ли здесь нарушений предложенной логики?


Конечно же, никаких нарушений нет. Просто в случае с паразитом мы должны были правильно определить систему. Наша клетка не является полной системой жизнедеятельности паразита. Клетка – это его, так сказать, дом/квартира, который приходится иногда покидать. Системой же для паразита будет являться весь организм, а возможно, и внешняя среда, из которой он в этот организм попал.


Еще раз подчеркну, что выбирая параметры пространства и времени всегда важно правильно определить саму систему. В противном случае смысловая логика перестанет работать, а использование математического аппарата приведет к серьезным ошибкам.


Перейдем к выводу следующего принципа относительности – бесконечность Вселенной.


Итак, мы приняли за истину то, что каждая клеточка любого организма является природной системой. Но и сам организм также является системой! Мириады клеточек, взаимосвязываясь друг с другом, в итоге образуют организм, функциональность и самостоятельная жизнедеятельность которого, уже не имеет ничего общего с жизнедеятельностью каждой отдельной его клетки. Если же вновь перевести фокусировку, то мы увидим, что мириады организмов животного и растительного мира также образуют системы фауны и флоры, а применительно к совокупности человеческих организмов – общественную систему!


Отстранимся на время от человека – как уникальной во Вселенной сущности (обратное не доказано) – и это позволит нам продолжить предложенную логику. Т.е. наши флора и фауна составляют лишь малую толику от внутренних процессов следующей по величине системы, каковую мы называем планета Земля. Та, в свою очередь, вместе с Солнцем и другими планетами образует Солнечную систему, каковая вновь входит в состав еще большей системы – галактики Млечный путь. Совокупность окружающих нас галактик позволяет говорить о новой системе – физической вселенной, за пределами которой (около 40 млрд. световых лет) астрофизики наблюдают яркий свет/огонь. Иными словами наша физическая вселенная имеет ярко выраженные границы.


И наличие этих границ позволяет нам предположить и следующий уровень уже метафизической Вселенной, объединяющей множество физических вселенных в единую организацию или систему. По крайней мере, нет ни единого указующего перста, что наша логика должна прерваться на этом этапе.


Но хорошо, допустим, что метафизическая Вселенная на самом деле существует. А далее? И далее! В этом-то и заключен принцип бесконечности Вселенной! У нашей вселенской «матрешки» нет последней, вернее, где-то там, за пределами нашего понимания идет «строительство» очередного уровня системы, возведя который Природа примется за следующий. Наша Вселенная – это единый живой организм, постоянно развивающийся и растущий, и все мы и всё, нас окружающее, – это крохотные клеточки этого организма.


Сказанное не отражает полную суть принципа бесконечности. Дело в том, что в отличие от однонаправленности времени, пространственная сущность не имеет векторных указателей. И если предложенная логика позволяет нам принять принцип бесконечности в сторону увеличения систем, то точно таким же образом мы должны принять и малую бесконечность! Т.е. каждая клеточка нашего организма является некой физической вселенной для ее внутренних обитателей, каковые также состоят из еще меньших по размерам клеточек. Иными словами, в нашей «матрешке» нет самой малой! И раскрыв очередную, мы всегда будем натыкаться на следующую, и следующую, и следующую. А потому нет ни малейшего смысла ловить бозоны и прочую микроскопическую пыль, когда перед нами лежат пласты неисследованной реальности, организованные в строгие системы жизнедеятельности, непонимание сути которых, превращает адронные коллайдеры в дорогостоящие игрушки для высоколобых ученых детишек.


Итак, принцип бесконечности Вселенной гласит об уровневой организации природных систем, этажи которой уходят в неоглядную даль как в сторону большой, так и малой бесконечности. У нашего здания нет первого и последнего этажа, поднявшись или опустившись на которые, мы всегда обнаружим новые горизонты для исследований.


Но вернемся к человеку, уникальность которого несколько нарушает строгую логику предыдущих утверждений. Т.е. с малой бесконечностью – здесь проблем нет – такие же клеточки в организме, каковые должны состоять из природных систем меньшего размера. В этом плане всё соответствует. Но, вот, с большой бесконечностью наша уникальность создает проблемы. Т.е мы имеем логику – от клеточек к организму и затем – к обществу. А что далее? Что дает нам в дальнейшем (и дает ли) общественная система?


Здесь можно предположить три относительно равноценных варианта развития событий, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы.


1. Самый простой – человек не выделяется из структурной организации Земли, и вместе с остальной флорой/фауной входит в эту систему. Плюсы подобного варианта – исчезают нарушения в логике и собственно простота решения. Минусы – мы не видим/не слышим человеков в ближайшем звездном окружении, хотя они там также должны были бы быть. Или другими словами – наша уникальность создает предпосылки для сомнений в этом варианте.


2. Из мира фантастики – общественные структуры начнут копироваться и распространяться по планетам и звездным системам, что позволит в итоге создать из общественных организаций новую единую систему. Здесь имеем излишне прямолинейную логику, и опять же, необходимость существования «сторонних» общественных структур, каковые могли бы привнести нечто новое в процессы развития.


3. Можно предположить, что объединение малых природных систем в единую большую, не всегда линейно. В отдельных случаях будет происходить что-то, похожее на энергетическое преобразование. Т.е. общественная организация человека создаст нечто новое, допустим, некую систему виртуальной реальности, каковая начнет развиваться самостоятельно, полностью соответствуя ранее предложенной логике.


Третий вариант мы достаточно часто наблюдаем в Природе. Так, например, дождь из круговорота воды в природе, порождает и развивает органическую жизнь. Но насколько это может соотноситься с человеком и обществом – судить очень сложно – и плюсом данного варианта является лишь учтенная уникальность человека, хотя, на мой взгляд, именно этот вариант является предпочтительным.


Добавлю несколько слов, касающихся относительности времени. Самое, наверное, важное то, что время или скорость процессов развития той или иной природной системы всегда соответствует ее размерам (скорее, уровню вложенности). Так, если взять человеческий организм, то период его развития равен нескольким десятков лет, тогда как на развитие каждой его клеточки требуется несколько дней или даже часов. С другой же стороны, период развития, скажем, Солнечной системы составляет уже миллиарды лет. Но, по большому счету, всё это сопоставимые системы, отличие которых лишь в размере и в скорости развития. Иными словами, если клетку нашего организма мысленно увеличить до размера планет, то с большой долей вероятности мы увидим однотипные структуры, а наши несколько часов для развития клетки растянутся в миллиарды лет.


В чем тут сложность восприятия? Дело в том, что мы привыкли мерить время по будильнику или периоду обращения Земли вокруг собственной оси. Но время на часах – это условные математические единицы. Каждая система имеет свой уникальный будильник, стрелки на котором перемещаются в строгом соответствии со скоростью ее внутренних процессов. И движение этих стрелок всегда отличается от наших часов, а для разноуровневых систем это отличие достигает многих порядков. Почему, скажем, мы не можем увидеть электрон? Да, потому что скорость его вращения вокруг атома настолько велика, что, применяя самое современное оборудование, мы видим лишь размытое электронное облако. При этом скорость его вращения – это основной атрибут, определяющий период жизнедеятельности. Как долго будет вращаться, скажем, вентилятор, если его крутить со скоростью 100 оборотов в минуту? А если увеличить эту скорость на пару порядков?! Ответ достаточно прост: грубо говоря, и тот и другой вентилятор проживут разные периоды [по нашим часам] времени, но совершат при этом одинаковое количество оборотов. Так вот, принцип относительности времени состоит в том, что время жизни наших вентиляторов строго одинаково, а стрелки часов их жизнедеятельности необходимо настроить таким образом, чтобы их движение соответствовало бы скорости вращения их лопастей.


Для чего нужны подобные сложности? Дело в том, что время на наших часах позволяет нам лишь соотносить/сопоставлять скорости различных процессов. Тогда как для понимания самого процесса нужны именно его часы, а не наши – универсальные. Иными словами, каждый изучаемый природный процесс требует четкого понимания его основных пространственно-временных параметров. Наши же линейки и часы здесь совершенно непригодны.


***


Надеюсь, теперь вы поняли всю тонкость предложенного А.Эйнштейном единого «пространства-времени». С одной стороны, гениальность ученого предвосхитило использование процессной терминологии, значимость которой многие ученые и сегодня не до конца осознают. Но, с другой, его уход в математические дебри превратили созданные им теории относительности в «сферического коня в пространственно-временном континууме».

Показать полностью
[моё] Теория относительности Альберт Эйнштейн Бесконечность Вселенной Длиннопост Текст Специальная теория относительности
10
613
alice9tails
6 лет назад

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики.⁠⁠

Этот пост мотивирован к написанию большей частью благодаря твёрдой уверенности отдельных продвинутых физик-кунов из числа пикабушников в … теории относительности. Если точнее не в самой теории, а её роли в современной физике. Итак, о священных коровах.

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности

Большинство из нас в общих чертах представляет теорию относительности как достаточно заумную фигню, в которой лучше не разбираться, дабы не сломать мозг. При этом основные положения теории про скорость света, релятивистские эффекты и прочие плюшки принимаются как данное, то есть то, с чем лучше не спорить или до чего лучше не докапываться. Ибо понабегут, докопаются и засмеют, если не зачмырят. Тем не менее, суть самой теории, её центральная идея остаётся непонятой в той же степени, в какой непонятым остаётся оператор дивергенции из высшей математики. А ведь по сути и то и другое – не нечто сверхсложное. Я бы сказала даже наоборот – весьма и весьма простые вещи заложены в основу «великих» теорий.


Итак, кратенько, суть теорий относительности.


Хотя в одном из пердыдущих постов уже писала, повторюсь. Откуда ноги растут: электромагнитные волны. Все. Радио, микроволновки, радары, видимый свет, рентгеновское излучение и гамма-лучи. Всё, что имеет электромагнитную природу и поддаётся описанию волновой природы. Мы знаем, что волна – это колебание. Колебание чего-то, колебание какой-либо среды. Звук – колебание молекул воздуха, морские волны – колебания воды, а электромагнитные… А кстати, что колеблется в электромагнитной волне? Какая среда получает изменяющиеся мгновенные значения электрического и магнитного поля, чтобы получилась волна? «А вот хрен знает, но это очень интересный вопрос!», подумали в своё время учёные и стали искать ответ.


Сначала придумали эфир. Некую субстанцию, пронизывающую всё, и способную передавать электромагнитные волны. Придумать-то придумали, а ведь его ещё найти надо. Искали. Не нашли. Ну нет эфира. Мало того, что его нет, так у электромагнитных волн ещё одну фишку нашли: они распространяются с одной и той же скоростью. Всегда. Независимо от того, двигается ли источник или нет. Как бы мы не мерили скорость. Как бы не двигались при этом сами и как бы быстро не двигался источник, скорость света всегда будет одна и та же. Нет сложения скоростей! Ньютоновская механика идёт в жопу, заставляя физиков не по детски охреневать плакать от бессилия.

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности

Вот тут то на сцену выходит знаменитый еврей и рассказывает всем правду со своими догадками. Оказывается, на самом деле всё выглядит так, будто время в разных системах отсчёта идёт по-разному. Если система отсчёта движется, то время в ней замедляет течение. И как бы мы в этой системе не пытались измерить скорость света, замедление времени даст нам результат, равный той же константе с, которую мы получили бы, не двигаясь никуда. (Маленькое уточнение: с – максимальная скорость любых взаимодействий, в том числе электромагнитных)


Первая главная идея – идея специальной теории относительности: нет никакой общей системы отсчёта. У каждого – своя. Системы отсчёта не равны. Именно в этом суть идеи: всё относительно. События, движение, процессы, взаимодействия - всё что угодно происходит и измеряется относительно чего-то. Относительно того, кто измеряет, например. Да, системы отсчёта равнозначны, в них действуют одни и те же законы, действуют одинаково, но сами системы не равны друг другу.


Вторая главная идея – идея общей теории относительности: нет никакой гравитации, это всё искривление пространства. Все гравитационные взаимодействия – следствия влияния инерционной массы на пространство рядом с ней. Нет воздействия одного тела на другое посредством гравитации, это пространство искривляется так, что одно тело "притягивает" другое (и наоборот). Наличие массы даёт геометрическое искажение пространства. Прямая линия нихрена не прямая, нам только кажется.


Это самая суть, если в двух абзацах. Теперь к ошибкам.

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности

Первая, самая распространённая ошибка. Теория относительности (и общая и специальная) – это не теория, объясняющая причины наблюдаемых явлений. По сути – это математическая модель, набор уравнений, позволяющих просчитать то или иное наблюдаемое явление. Например, релятивистское изменение массы или времени. Уравнения основаны на наблюдениях за явлениями и лишь описывают их. Сама по себе механика явлений для ТО не доступна. Когда я спрашиваю, почему время в движущейся системе отсчета замедляется, мне в ответ приводят формулу релятивистского замедления времени. Но разве время смотрит на эту формулу, говорит «О! Чуть помедленнее, кони!» и затем изменяет свой бег? Что именно заставляет процессы замедляться? Почему это происходит?

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности

Теория относительности на этот вопрос ответа не даст.


Вторая по распространённости, но первая по важности ошибка. Теория описывает наблюдаемые процессы. Все эффекты, которые ей предсказываются/наблюдаются в действительности можно описать фразой «выглядит так, как будто…» и дальше соответствующее математическое выражение. Однако «выглядит как будто» и «на самом деле так» - это две большие разницы. В случае с теорией относительности данный момент вообще принципиален. Например, из уравнения релятивистского замедления времени следует, что на скорости света время просто останавливается. Для света времени нет. Фотон не знает о времени, которое затратил на свой полёт. Так утверждает теория. Но так ли это на самом деле? Если бы для фотона время не существовало само по себе, мы бы его не наблюдали. Действительно, остановка времени означает запрет на все процессы взаимодействия, ибо они происходят во времени. Фотон не поглощался бы веществом и не замедлял свою скорость в среде – ведь для него не существует времени, он «не знает» где распространяется.


Повторюсь на всякий: теория относительности отлично описывает эффекты, но не стоит распространять её дальше положенного.


Третья ошибка, связанная со второй: постулаты теории относительности справедливы для неё.

Любой постулат нужен для того, чтобы на него можно было опираться при построении теории. Как правила в игре: используя их, мы можем посмотреть, до какого итога доиграемся. В любой теории постулаты используются для того же – на основе их посмотреть, что получится в итоге. Какие математические модели, какие уравнения.

Однако как только мы меняем саму игру, глупо следовать в ней правилам старой игры. Кое-что можно, конечно, заимствовать, но тогда это будет не новая игра, а обновлённая старая. Если мы хотим новую теорию, тогда постулаты старой надо рассматривать не как незыблемые правила для новой.

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности

В качестве ярчайшего примера могу привести непреодолимость скорости света как следствие постулата одинаковости её в разных системах отсчёта. Мы знаем, что двигаться со скоростью выше скорости света нельзя. «Нельзя и всё тут». А иначе энергия+масса движущегося тела становится мнимой (из уравнения коэффициента Лоренца), время вообще ведёт себя хрен знает как и вся математика разваливается. Цимес кроется как раз в двух последних словах: математика разваливается. Но математика – это следствие наблюдения, закон, имитирующий явления. Это не причина для физического процесса. С другой стороны, природа даёт нам прозрачнейшие подсказки существования движения на сверхсветовых скоростях, пусть и в слегка необычном варианте.


Смотрите на звёзды. На самые дальние структуры типа квазаров, протогалактик и так далее. Всё, что мы наблюдаем, находится в радиусе примерно 13,2 млрд. св. лет от нас. Дальше мы не видим, просто не можем. Но то, что мы видим – история развития вселенной – показывает нам далёкое прошлое. То, что происходило как раз те самые 13,2 млрд. лет назад. Возникает вопрос: свет шёл к нам 13,2 млрд. лет, значит уже тогда, давным-давно, где-то там, далеко-далеко уже что-то было. Но как же большой взрыв? Он ведь произошёл в достаточно ограниченной области. Как вещество успело преодолеть за очень-очень короткое время колоссальное расстояние в 13,2 млрд. св. лет, чтобы потом начать нам светить? Значит, скорость движения этого вещества была выше скорости света?

Была. Во много-много раз больше. И для некоторого вещества она по сей день остаётся гораздо большей, чем скорость света. Мы ни за что не увидим это вещество, если не научимся перемещаться быстрее света сами. В чём секрет? Вещество перемещается вместе с расширением пространства.

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности

На скорость расширения пространства нет ограничения в виде максимальной скорости взаимодействий. Оценочные размеры вселенной не 13,2 млрд. св. лет, а все 49,5 (нет, уважаемые пикабушники, с вашими 49,5 см. это не связано).

Можно сказать, что сверхсветовое перемещение как вариант классического варпа был реализован нашей вселенной на самом раннем этапе развития и продолжает существовать до сих пор. Причём, чем дальше (и во времени и в пространстве) – тем быстрее будет этот варп.


Четвёртая ошибка: теория относительности небезгрешна.


Здесь имеется в виду внутренняя непротиворечивость, которая просто таки положена любой хорошей физической теории. В ТО внутренних противоречий достаточно, чтобы не воспринимать её как абсолютно верную даже в собственных рамках.

Один из примеров я уже приводила в предыдущем посте: так называемая гравитационная сингулярность. По сути, это такое явление, которое должно наблюдаться при очень-очень больших массах (но в действительности не наблюдается, хотя массы есть). Если мы берём ну очень большую массу, она искажает пространство настолько, что кривизна его по расчётам становится бесконечной. А что такое бесконечная кривизна в ТО? Бесконечное ускорение. Это значит, что любое тело за любой сколь угодно малый промежуток времени приобретает скорость выше скорости света.

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности

В целом обе теории относительности оказались весьма важны для развития физики и построения уже более глубоких теорий всего, так что заслуги их я ни в коей мере не умаляю. Просто будьте аккуратнее в суждениях.


Ну а напоследок предлагаю выбрать тему для следующего поста:


Почему скорость света такая, какая есть.


В чём суть теории струн (М-теории) и каково её место в физике.


Непустое «пустое» пространство – вакуум.


Применение ландшафта теории струн при проектировке гиперсветовых двигателей.


Спасибо, мы не нуждаемся в ваших услугах.


зы: баянометр поворчал на картинки, но не сильно.

Показать полностью 7
Физика Длиннопост Теория относительности
250
1
seynia
6 лет назад

Continuing education⁠⁠

К сожалению этот пост не имеет смысла для тех, кто не воспринимает английский на слух хотя бы на базовом уровне, простите.


Многие считают современную физику тайным знанием, в которое лучше даже не пытаться проникнуть.

Не реже люди хотели бы понять, но не могут найти источник знаний не замутненный ошибочными упрощениями.


Все же мы понимаем, что материалы по физике делятся на 2 типа:

- зубодробительные заумные учебники вроде Ландавшица ( вот стандартная его характеристика: #comment_132578246 )

- научпоп, пестрящий упрощениями и приносящий смысл в жертву доступности


Не может же быть такого, чтоб какой-нибудь корифей современной физики потратил сотни часов на адаптацию физики и чтение лекций для людей от физики далеких.

Или может?


Оказывается не просто может, но уже настолько давно сделано, что погребено в истории.


Леонард Сасскинд - один из основателей теории струн - в Стэнфордском университете прочитал серию курсов лекций по программе continuing education.

Continuing education - это образование для тех, кто не занимается темой профессионально, но никогда не перестает учиться.


Идем на youtube канал Стэнфордского университета, открываем плейлисты и мотаем в самый низ. https://www.youtube.com/user/StanfordUniversity/playlists


Или пользуемся этим списком:
Course | Quantum Entanglements: Part 1 (Fall 2006)
Course | Modern Physics: Classical Mechanics
Course | Modern Physics: Quantum Mechanics
Lecture Collection | Modern Physics: Special Relativity
Lecture Collection | Quantum Entanglements: Part 3 (Spring 2007)
Lecture Collection | Classical Mechanics (Fall 2011)

Lecture Collection | Modern Physics: Einstein's Theory
Lecture Collection | Modern Physics: Cosmology
Lecture Collection | Particle Physics: Basic Concepts
Lecture Collection | String Theory and M-Theory
Lecture Collection | Modern Physics: Statistical Mechanics
Lecture Collection | Particle Physics: Standard Model
Lecture Collection | Topics in String Theory (Winter 2011)
Course | Statistical Mechanics
Lecture Collection | The Theoretical Minimum: Quantum Mechanics
Lecture Collection | General Relativity
Lecture Collection | Cosmology
Lecture Collection | Special Relativity
Lecture Collection | Advanced Quantum Mechanics

Показать полностью
Физика Квантовая физика Квантовая механика Квантовая запутанность Теория относительности Леонард Сасскинд Текст
18
grampus61
6 лет назад
Споры о науке

Мысль прилетела и не уходит уже долго (((⁠⁠

Доброго всем здравия. Есть дурацкий вопрос к физикам. Прошу не топить, хочется услышать аргументированный, или не аргументированный ответ.

На сколько я помню, скорость распространения света в вакууме постоянна и равна примерно 3*10^8. Так вот вопрос, может ли такое быть, что свет не может преодолеть некие силы сопротивления, или назовем это предел распространения информации во вселенной? Вспомнился просто мысленный эксперимент от нашего физика про луч света и ракету, летящую параллельно этому лучу. На ракете космонавт выходит в открытый космос и включает фонарик. Луч света на ракете равен скорости света пучка, двигающегося параллельно ракете. Скорость ракеты здесь не играет роли.

Я понимаю, что подвергать сомнению второй постулат - очень плохо с моей стороны, но что, если мы просто выяснили скорость распространения информации, за счёт скорости света?

[моё] Теория относительности Физика Вопрос Текст
39
752
Geekabu
Geekabu
6 лет назад
Специфический юмор

Физика⁠⁠

Физика Физика, Аристотель, Квантовая физика, Теория относительности, Учебник, Альберт Эйнштейн, Исаак Ньютон, Галилео Галилей

Аристотель сказал кучу неправильных вещей. Галилей и Ньютон все починили. Потом Эйнштейн снова все сломал. Теперь мы почти все поняли, кроме маленьких вещей, больших вещей, горячих вещей, холодных вещей, быстрых вещей, тяжелых вещей, темных вещей, турбулентности, и понятия времени.

Физика Аристотель Квантовая физика Теория относительности Учебник Альберт Эйнштейн Исаак Ньютон Галилео Галилей
37
Посты не найдены
О нас
О Пикабу Контакты Реклама Сообщить об ошибке Сообщить о нарушении законодательства Отзывы и предложения Новости Пикабу Мобильное приложение RSS
Информация
Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Конфиденциальность Правила соцсети О рекомендациях О компании
Наши проекты
Блоги Работа Промокоды Игры Курсы
Партнёры
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды Мвидео Промокоды Яндекс Директ Промокоды Отелло Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Постила Футбол сегодня
На информационном ресурсе Pikabu.ru применяются рекомендательные технологии