Comments 139
Как то даже само определение отрицательной массы в голове не укладывается))
Получается она должна не притягиваться гравитацией а отталкиваться?
А что будет если ее с обычной массой перемешать? -1кг + 1кг = 0
Не совсем понял из статьи, как это вещество будет нарушать третий закон Ньютона? Чем это обосновано?
В моем понимании, отрицательная масса будет подобна выталкиванию поплавка из воды, где вода — любая материя, а поплавок — предмет с отрицательной массой.
Я, конечно, не специалист, то эффективная масса m = dE/dk — это просто параметр, к тому же, переменный. Отрицательная эффективная масса есть, к примеру, у дырок в полупроводниках, но намутить из них чревоточину не получится.
Мягко говоря, не стоит здесь приплетать гравитационную массу.
обычные, положительные килограммы все же притягиваются гравитацией друг к другу.
а вообще, гравитации же не существует, это просто искривление пространства и думать тут поидее надо со стороны топологии.
Вспомните формулу силы притяжения между двумя телами: в неё входит произведение массы первого тела на второе. Произведение двух отрицательных величин положительное. Т.е. камень с отрицательной массой не упадет на Землю, но запросто упадет на другое тело с отрицательной массой.
Потому что молекулы держатся вместе не за счет гравитационного взаимодействия.
Более того, в БК волна плотности состояний ведёт себя именно как волна, за счёт интерференции и подобраных потенциалов можно получить и сверхсветовую скорость, и «нарушения» законов Ньютона и т.д.
Почему? Потому что ни ограничения СТО, ни законы Ньютона там применимы лишь на правах аналогии, ограниченно.
Свойства у неё очень интересные, теоретически можно построить двигатель, который не требует энергии и рабочего тела для ускорения
Поздравляю вас с выходом из анабиоза!
С точки зрения ОТО, гравитация — не сила, а следствие кривизны пространства-времени. Поэтому никакой отдельной гравитационной массы не существует.
Так что как раз теоретически эквивалеетность этих масс давным-давно доказана.
В каких экспериментах эквивалентность была доказана?
Принцип был проверен рядом экспериментов, не был опровергнут, его можно придерживаться. Эксперименты имели ограничения и погрешности. Формулировка «эквивалентность была доказана» противоречит научному методу и уместен разве что в популярных журналах.
И да, если чёрная дыра всего лишь искривляет пространство-время, то она должна это делать на конечную величину, ведь сама масса дыры — конечная, тогда фотон летящий перпендикулярно, рано или поздно улетит от чёрной дыры, значит они должны светиться перпендикулярными фотонами.
Если фотон перпендикулярно летит из чёрной дыры к горизонту событий, то он в какой-то момент — остановится?
Если я все правильно помню, то внутри горизонта событий не существует никаких допустимых направлений движения кроме как к горизонту событий. Там не бывает фотонов, летящих "перпендикулярно наружу".
И да, если чёрная дыра всего лишь искривляет пространство-время, то она должна это делать на конечную величину, ведь сама масса дыры — конечная
Почему из конечности одного следует конечность другого?
Без матана объяснить сложно, но попробую на пальцах.
Даже в Ньютоновской физике есть поворот осей координат. Допустим, вы летите в самолёте на одной и той же высоте вдоль экватора с востока на запад, и у вас есть три оси — на север, на запад и вертикальная. В процессе полёта все ваши оси постоянно поворачиваются (хотя углы между ними остаются строго 90'). И если вы пролетели 10000 км (1/4 длины экватора), то каждая ось в конце маршрута станет перпендикулярной своему же положению в начале маршрута. Этот момент понятен, да?
В ОТО пространство и время объединены в единое пространство-время, и осей у нас уже 4. Координат, соответственно, тоже 4, т.е. положение задаётся четвёркой (ct,x,y,z). Время здесь записано с коэффициентом c, чтобы измеряться в метрах; по желанию, если вы там допустим астроном, можете вместо этого измерять длину в единицах времени (световых секундах, годах и т.д.). Главное, чтобы все 4 координаты были в одних и тех же единицах.
Теперь вынос мозга: в ОТО поворачиваются все четыре оси одновременно, а не только три пространственных. И вот внутри чёрной дыры они по определению повёрнуты так, что время становится ещё одной пространственной координатой, а его роль выполняет «вертикальная» пространственная координата! И поскольку вы не можете двигаться в обратную сторону во времени, внутри ЧД вы просто не можете лететь «перпендикулярно из чёрной дыры к горизонту». Даже если вы фотон.
А вот собственно время теперь работает пространственной осью, и на движение во времени теперь запретов нет. Возможно даже существование замкнутых времениподобных траекторий (т.е. зацикленный день сурка).
В свете сказанно, для меня всё остальное, начинающееся с «поворачиваются все четыре оси одновременно… «вертикальная» пространственная координата» читается как бред, не в обиду вам будет сказано. Мне бы попримитивней.
То есть, в солнечной системе движение по экватору земли же не прямая и такое преобразование делает некорректным общее применение
Если я правильно понимаю (а я понимаю слабо все это), то движение по экватору — это как раз что-то вроде прямой, но само пространство искривлено Землей. Так же как Земля движется по прямой, но постоянно вокруг Солнца из-за того, что Солнце искривило пространство
Я бы не сказал, что я эту теорию отрицаю, но и не поддерживаю полностью, просто в силу того, что не до конца понимаю и не могу проверить. Думаю, когда-нибудь количество перейдёт в качество и просто коплю знания. Но вот некторые утверждения не подвергать сомнению — не могу. И как правило, прихожу к выводу, что люди их описывающие сами не разбираются в них, это, конечно, не опровержение, но не сильно меня продвигает в понимании.
движение возможно только по прямой
Корректнее говорить, что движение по инерции (в отсутствии внешних сил) возможно только по геодезической. Геодезическая как раз тем и отличается от просто «прямой», что может быть искривлена.
Насчёт проверить: вот вам три факта, которые можно проверить гуглом (гыгы).
1. Гравитационное отклонение света, оно же гравитационное линзирование.
Гуглить картинки про «крест Эйнштейна».
В Ньютоновской механике гравитационное притяжение равно F = G * m1 * m2 / R2.
Масса фотона 0, он не должен участвовать в гравитации и куда-либо отклоняться.
2. Часы на поверхности Земли идут медленнее, чем точно такие же, хорошо синхронизированные с первыми часы, но на орбите высотой 19100 км (орбита ГЛОНАСС). Эту поправку приходится учитывать вашему смартфону, когда он определяет координаты (так как на самом деле он определяет разницу во времени прихода одних и тех же сигналов от нескольких, как минимум 4, спутников).
3. Аномальная прецессия перигелия Меркурия. Это исторически первое экспериментальное подтверждение ОТО, и это вы можете проверить лично, вооружившись любительским телескопом, калькулятором и тетрадкой для записи наблюдений.
Матан там не такой уж и суровый. Ну то есть математики любят всё переусложнять, вводить там всякие тензоры с дивергенциями, но, когда доходит до «посчитать реальную задачку», всё сводится к матрицам и частным производным.
В частности, тензор кривизны пространства-времени это всего-лишь матрица 4х4, заданная в каждой точке пространства. Устроена она очень просто: у нас есть искривлённая система координат (t,x,y,z) и некая идеальная неискривлённая (t0,x0,y0,z0).
Многие физические уравнения после раскрытия хитрых математических значков превращаются в систему дифференциальных уравнений в частных производных. Т.е. вместо одной страшной непонятной формулы у нас появляется пачка длинных, но «понятных» формул вида df/dx =…, df/dy =…, которые нужно взять и проинтегрировать. Ну или, для второго порядка, d2f / dxdy =… Вот только уравнения эти рассчитаны на неискривлённое пространство (t0,x0,y0,z0). Но тут, как говорит товарищ Мутко, ноу проблем. У нас есть формула дифференцирования сложной функции, df(x(x0)) / dx0 = df(x)/dx * dx/dx0.
Вот эти вот части dx/dx0, dy/dy0 и т.п., если их собрать в кучу, они и дадут тот самый метрический тензор. По сути, это матрица, первая строчка которой есть (dt/dt0, dt/dx0, dt/dy0, dt/dz0), вторая — (dx/dt0, dx/dx0, dx/dy0, dx/dz0) и т.д. Эта матрица описывает все возможные варианты «перекошенных» координат — как угодно повёрнутых, изогнутых, сплюшенных, с неортогональными (неперпендикулярными) осями и т.д.
А дальше есть главное уравнение ОТО. Для компактных объектов выкидываем лямбду (космологическую постоянную) в виду её малости на малых масштабах, и получаем слева — метрический тензор, справа — тензор энергии-импульса. Тензор энергии-импульса это тоже матрица 4х4, и, можете погуглить, для каждого элемента этой матрицы есть относительно простая и понятная формула.
Дальше можете приравнять одну матрицу другой и посчитать, чего у вас там получается с кривизной пространства для разных начальных данных. В частности, могут там получиться повороты на 90 или не могут.
1. В двухмерной системе координат нет понятия правой/левой тройки, почему должно быть для 4 мерного?
2. Я не утверждаю что пространство и время никак не связаны, я утверждаю что модель 4 мерных координат именно это и означает, насколько подходит такая аналогия, виднее тому, кто это предложил. Если же она подходит, то движение в трёхмерном пространстве никак не влияет на движение во времени, да мы постоянно движемся по оси времени, поэтому любое движение СОПРОВОЖДАЕТСЯ движением во времени, но не зависит от него. А вот если связь есть, то это не пространство целой размерности точно и как это себе представить — не знаю.
Это не совсем точная аналогия из-за неевклидовости пространства-времени, но для общего представления сойдёт.
поскольку вы не можете двигаться в обратную сторону во времени
А почему нельзя двигатся во времени назад? Ну то есть я понимаю, что сейчас никто не может двигатся во времени назад, но что именно запрещает? Почему четвертая ось времени отличается от трех пространственных осей?
А вообще четрёхмерные координаты учитывают только пространство. Фактически наделяют свойством трёхмерное пространство — не пересекатся в одной и той же точке, в разные моменты времени, только и всего. Не ждите от такой простой модели ретро-восстановление событий, только от того, что координату времени стали уменьшать, это будет просто петля на графике функции, где одна и та же точка будет находится по двум разным координатам, как график круга на плоскости.
— постулат причинности СТО (и ОТО), в школе его формулируют как «запрет на сверхсветовые перемещения», применённый к самому объекту (состояние/положение объекта в текущий момент времени одной из причин имеет состояние/положение этого же объекта в предыдущие моменты).
— второй закон термодинамики, тот который про неубывание энтропии.
Понятно, что оба этих запрета принимаются «на веру», но пока неизвестны факты или способы их нарушения. Хотя почти вся остальная физика остаётся верной и при движении во времени в обратном направлении (квантмех, электродинамика и пр.)
Вы путаете направление поиска доказательства с направлением доказательства. Они обычно направлены в противоположные стороны.
Не вижу причин не считать эквивалентность гравитационной и инертной масс теоретически доказанной при наличии математической модели мира, дающей проверяемые (и проверенные) предсказания, из которой однозначно следует равенство этих самых масс.
Ускорение свободного падения от массы не зависит — поэтому гравитация действует одинаково на любые тела — что с положительной массой, что с отрицательной, что с нулевой.
ОТО это теория, она предлагает возможное объяснение, а не доказывает невозможность других объяснений.
F = m*a;
Тело с отрицательной массой должно ускоряться в направлении, противоположном действию силы. Т.е. всё равно «притягиваться» к телу с положительной массой, а вот оно в свою очередь — отталкиваться от первого. Противоречие.
Не противоречие, а Пузырь Алькубьерре. Я лично не проверял, но если верить источникам, то в уравнениях там противоречий нету. Но вот наблюдаемые эффекты очень непривычные начнутся.
Ребята в подъезде говорили мешать нельзя (с) Пушной
может лучше по-старинке с плюсами и минусами?
Нет, тогда в голове будет каша и полное непонимание физики с подобными мечтами об отрицательной массе. Для масс можно просто не лезть в глубину и довольствоваться плюс и нуль.
А минуса в природе не бывает и быть не может, это просто виртуальное понятие которое иногда может быть удобно при расчётах, но с которым сильно перегибают используя где надо и где не надо.
Ну какого чёрта разводить вначале спекуляции про червоточины, когда с самого начала авторам понятно, что это никаким боком не имеет отношения к исследованию.
И вообще отрицательный наклон dE/dk — не новость.
P.S. ну да, так оно и есть, первые слова абстракта — A negative effective mass can be realized in quantum systems by engineering the dispersion relation.
Короче, учёный изнасиловал журналиста.
PS Ждем люстры и карнизы из такого вещества, которые не нужно крепить — просто положить на потолок :)
Он отвечал не столько про идею нулевой массы, сколько на идею тела, которое не сдвигается с места сколько его не толкай.
Раз на такое гипотетическое тело (не имеющее ничего общего с телом суммарной нулевой массы) не действовуют никакие силы — то и сила реакции опоры не сможет остановить его.
останется одиноко висеть в космосе
Движение не относительно? Висеть в эфире?
Далее интереснее. Корабль с компенсированной массой пройдет сквозь почти любые преграды, как иголка сквозь воду. Так как скорее всего, будет в состоянии пространственной сверхтекучести относительно внешней среды.
Представляю залезли в корабль, как дали жару и на пролом через космос, астероиды, планеты, звезды и черные дыры.
Хотя с последними под вопросом, смотря что за горизонтом событий. Например: Если верна теория вложенных (nested) мультивселенных) там может быть бесконечное пространство. По-этому, видимо как залетишь назад не выберешся.
А может быть в ЧД просто «первичный суп», тогда корабль пройдет через неё и даже не почуствует.
А если верна теория струн, то возможен вариант где, корабль вошедший в черную дыру множественно выйдет /материализируется из связанных с дырой червоточин во вселенной или мультивселенных.
а что если нейтрино и есть такие корабли?
Берем космический корабль, для простоты понимания это идеальный шар. Берем жидкость, которая выпускается шпилем спереди корабля. Так как этот жидкость отталкивается от корпуса и отталкивает все что пытается затормозить корабль, по факту на корабль не действуют никакие силы. А если еще эта жидкость превращается в газ, то корабль ускоряется. И сама гравитация не может помешать кораблю, ибо она тоже отталкивается.
Нулевой элемент из ME
Например, если толкнуть это вещество, то оно ускорится не в направлении приложения силы, а в обратном направлении. То есть оно ускоряется в обратную сторону.
Я могу ещё с трудом понять отталкивание (гравитационное) от положительной массы, но вот прилипчивость отрицательной к положительной — это уже выше моего понимания. :(
Да нет никакого отталкивания от положительной массы. К положительной массе липнет все что угодно. А вот от отрицательной — отталкивается.
Впрочем, если обычная масса снижает вокруг себя плотность энергии вакуума, и поэтому частота фотонов и частиц вблизи неё снижается, то отрицательная масса будет повышать вокруг себя плотность энергии вакуума.
Тогда аналоги того и другого действия уже известны, они демонстрируются в эффектах Казимира-Лифшица. В эффекте Казимира плотность среды между объектами меньше, и поэтому они притягиваются. В эффекте Лифшица плотность среды между объектами (золотой шарик и кремниевая пластина) больше, и поэтому они отталкиваются. Правда, чтобы энергетическая плотность вакуума/эфира была между ними выше, её пришлось снизить вокруг всей этой пары объектов, поместив их в бромбензол.
Эффекты отталкивания и притяжения объясняются через разницы диэлектрических проницаемостей объектов и бромбензола: http://elementy.ru/novosti_nauki/430975
Но это не отменяет объяснения притяжения через уменьшение энергетической плотности вакуума между пластинами в эффекте Казимира (там из плотности вычитается часть виртуальных фотонов). Значит, верным будет и объяснение в тех же понятиях обратного эффекта.
Отрицательной массой обладают… войды — пустоты между скоплениями галактик. Энергетическая плотность вакуума и скорость его расширения в них выше, чем в заполненных материей кластерах. Да и у всей Вселенной из-за её ускоренного расширения масса явно отрицательна. При положительной массе её внутренней материи.
Создано вещество со свойствами отрицательной массы