Comments 60
У Побединского есть готовый конструктор на эту тему, недавно покупал, рекомендую
В эксперименте мюон живет 4,5 миллисекунды от рождения до достижения поверхности земли. Давайте пересчитаем время жизни мюона в его собственной системе отсчета при помощи теории относительности: получается 1,5 микросекунды. Но за 1,5 микросекунды мюон никак не смог бы долететь до земли. "Без законов относительности Эйнштейна это невозможно объяснить!"
Не кажется ли вам, что в данном случае "экспериментальное подтверждение" ОТО кусает само себя за хвост?
Время жизни мюона выводится уже из других законов ядерной физики и проверяется на наземных ускорителях. Вот и получается, что раз мы регистрируем мюоны в космических лучах, то значит что на такой скорости их собственное время замедлилось.
А на наземных ускорителях можно получить неподвижный мюон, или время его жизни опять же рассчитывается с учетом ОТО?
Стоит помнить, что эксперименты не могут однозначно подтвердить или доказать теорию, а только опровергнуть или не опровергнуть (и то вообще-то в зависимости от принятого порога вероятности результата).
Наземные ускорители скорее могут показать, что время жизни меняется в зависимости от энергии мюона. Это опровергает ньютоновскую физику с предположением об универсальном периоде полураспада, и не противоречит квантовой теории поля со специальной теорией относительности. (Общая тут пока не фигурирует, строго говоря.)
Однако с помощью одной камеры Вильсона не получается и этого, если не принимать внешние сведения. Так что я согласен, что приведённое в статье доказательство не удовлетворительно.
Проясните, пожалуйста, такой философский вопрос по Общей теории относительности.
Известно, что пространственно-временной континуум - это математическая модель, объединяющая в себе три пространственных и одно временное измерение. Наверное понятно, что материя воздействует не на абстрактную модель, а на обозначенный ею физический объект - среду и меняет её свойства (противоположность среды - пустота - свойств не имеет и ни на что не влияет). Следствие этого воздействия описывается в ОТО как искривление метрики пространства-времени. Соответственно не модель, а среда с изменёнными свойствами меняет траекторию летящих в ней тел - заставляет их двигаться по геодезическим линиям, искривлённым в сторону источника гравитации.
Отсюда вопрос: зачем вводить в ОТО ещё одну среду специально для описания расширения метрики пространства-времени, когда для описания искривления этой метрики уже подразумевается существование среды?
Пространство никак не может быть вакуумом Эйнштейна-Глинера, поскольку он не объясняет Лэмбовский сдвиг и эффект Казимира. Присвоение этой среде отрицательного давления, конечно, наделяет её силой антигравитации, которую можно подобрать под скорость разлёта скоплений галактик и получить из неё малую плотность среды, "подтверждаемую" наблюдениями. Но тем самым создаётся "проблема космологической постоянной", в которой почему-то виновата КТП, давшая "наихудшее предсказание для научной теории". А не надо физический вакуум из КТП приравнивать к средам из атомов и молекул, гравитация которых складывается из их плотности и давления. Это вакуум, а не эфир Лесажа.
По-моему, физический вакуум вполне годится на роль среды, скрытой под абстрактным пространством-временем. Он способен работать и в гравитации материи и в расширении Вселенной. Может, в научном мире уже ведутся дискуссии на эту тему?
Тут вроде бы не было про общую теорию относительности... Но теперь по сути.
Из квантовой теории поля у пустоты должна быть плотность энергии. Это и называют физическим вакуумом в "традиционной" науке. Логично предположить, что большие пустоты в космосе одинаковые и плотность этой энергии там одна и та же.
В общей теории относительности плотность энергии вызывает искривление пространства-времени. Но это классическая теория и она не предсказывает энергию в пустоте.
В попытке связать всё воедино плотность вакуума из КТП подставляется в пустоты в общей теории относительности, получается похоже на космологическую постоянную Эйнштейна.
Вам тут почему-то очевидно, что плотность энергии пустоты из КТП не должна искривлять пространство в ОТО, а должен работать какой-то другой "физический вакуум", который вы сами не можете описать математически спустя годы размышлений?
По поводу несовпадения космологической постоянной и плотности энергии физического вакуума есть другие сомнения. Например, что плотность пустоты можно оценить даже по порядку величины без учёта квантовой гравитации. Общую теорию относительности можно проквантовать, но в вычислениях возникают бесконечности, в том числе для плотности энергии. И эта бесконечность не такая, как для других экспериментов, так что плотность гравитационной энергии нельзя прокалибровать извне. В другой теории гравитации это может быть не так, но это очень уж математическая проблема, чтобы претендовать на её решение на словах.
Из квантовой теории поля у пустоты должна быть плотность энергии. Это и называют физическим вакуумом в "традиционной" науке.
Точнее говоря, физическим вакуумом в квантовой теории поля называют состояние с наименьшей плотностью энергии, которая всё же обычно больше нуля.
В контексте общей теории относительности под физическим вакуумом могут подразумеваться решения уравнений Эйнштейна для классической пустоты (т.е. нулевого тензора энергии-импульса).
По поводу несовпадения космологической постоянной и плотности энергии физического вакуума есть другие сомнения.
Другая возможность (или другая формулировка того, что я написал ранее) в том, что и постоянная плотность энергии вакуума, и лямбда-член в уравнениях Эйнштейна могут существовать одновременно и независимо. Однако если оценка первой на 120 порядков больше плотности тёмной энергии в космологии верна, то лямбда почти идеально её компенсирует, но всё же не совсем, и это кажется очень уж маловероятным.
Спасибо за ответ. Как я понял, проблема двух типов вакуума в ОТО существует. Один может быть очень плотным и менять свою плотность под воздействием материи, следствием чего будет искривление пространства-времени, которым он обозначен в этой теории. Другой тип вакуума представлен явно - в виде среды с везде постоянной, очень малой плотностью, имеющей значение Лямбды (космологической постоянной).
Конечно, такая среда должна гравитировать по формуле Фридмана, ведь она выбрана подобной газовой среде, где учитывается её плотность и давление. Но не кажется ли Вам искусственным её превращение в антигравитационную среду путём присвоения ей отрицательного давления? Как такая среда может объяснить взаимное удаление скоплений? Вакуум из КТП давит на материю своими виртуальными частицами, а как воздействует на материю частицы "пустоты Эйнштейна"? Видимо, не зря Эйнштейн называл эту выдумку своей "самой большой ошибкой".
Но его ошибку снова привлекли для описания позже открытого ускоренного расширения Вселенной. Именно для описания, а не для объяснения, которого нигде нет. Из-за этого возникло расхождение со значением плотности энергии физического вакуума, и остаются вопросы - откуда во Вселенную поступает вакуум Эйнштейна, и что его создаёт - что его растягивает для получения в этой среде отрицательного давления. Согласился бы он на реинкарнацию своей Лямбды, зная эффект Казимира?
"Вакуум Эйнштейна" — это лишь решения уравнений ОТО без материи. Давайте не будем путать его с другими терминами, и так достаточно коллизий.
Космологическая постоянная (лямбда) — это изначально член в левой части уравнения Эйнштейна. Его наличие удовлетворяет требованиям, которые сам Эйнштейн наложил при выводе. Так что нет особых причин полагать лямбду отсутствующей (нулевой), кроме того, что без неё проще.
Космологическую постоянную можно чисто математически перенести в правую часть уравнения Эйнштейна (там, где материя) и получить нечто с постоянной плотностью (энергии) и отрицательным давлением. Это похоже на физический вакуум (в смысле КТП) или более конкретно на скалярное поле с большим потенциалом. Но ничто в принципе не запрещает вакуумной энергии сосуществовать с лямбдой.
Расширение Вселенной тогда вызывается суммарным эффектом лямбды в уравнении Эйнштейна и вакуумной энергии из КТП. Однако если оценка последней на 120 порядков больше суммы, то лямбда почти противоположна вакуумной энергии. Такое совпадение кажется очень уж маловероятным (хотя вряд ли это можно строго оценить) и вызывает подозрения о наличии какой-то более глубокой причины.
Т.к. ОТО — классическая, а не квантовая теория, в её рамках нет никаких частиц лямбды (или вакуума Эйнштейна). Насколько я знаю, в попытке проквантовать уравнения Эйнштейна лямбда оказывается одним из (бесконечного) множества экспериментально калибруемых параметров после устранения бесконечных результатов в расчётах, новым частицам она тоже не соответствует. Что происходит в многочисленных других теориях квантовой гравитации, я точно не знаю.
Вообще для физической теории важнее численное описание, чем концептуальное объяснение, потому что первое можно строго проверить с помощью измерений, а вот как на самом деле работает природа/Вселенная, точно узнать не представляется возможным.
P.S. Эффект Казимира был теоретически предсказан в 1948, ещё при жизни Эйнштейна. Конечно, измерить его стало возможным намного позже. Но понимание об энергии вакуума должно было возникнуть даже раньше.
Да, для физических теорий важнее численное описание, потому что они в основном создаются для решения практических задач. Это философам приходится искать концептуальное объяснение процессов, описанных в теориях и наблюдаемых на опыте. Потому что в ходе эксплуатации той же ОТО накапливается опыт, который в неё не вписывается (плоская шкала вращений галактик) или вписывается с трудом (с проблемой космологической постоянной). Ну, и физики на это реагируют как могут - создают альтернативные теории (МОНД, струны), или совмещают новые данные со старой теорией (LCDM).
Верно, Эйнштейн не объяснял, какой физический процесс стоит за искривлением метрики пространства-времени или за лямбдой. Это Глинер наполнил лямбду физическим содержанием. Постулаты Глинера "о существовании во Вселенной идеально однородной макроскопической среды... фактически эквивалентны первоначальному предположению Эйнштейна о наличии ненулевой космологической постоянной". Но, по-моему, получился тот же эфир Лесажа, только с отрицательным давлением. Математически можно получить силу антигравитации, изменив знак слагаемого с плюса на минус, и можно подогнать под результаты наблюдений эту силу и плотность среды. Но реальную космологию такое "зеркало" отражать не будет, как её не отражала математически верная геоцентрическая система Птолемея. Нужно строить сначала философски верную систему мира, а затем искать нового Кеплера для её математического выражения.
Если в формулу Фридмана вложить плотность энергии физического вакуума из КТП, то Вселенная разлетится как при Большом взрыве. Значит, эта формула не подходит. Если энергию физического вакуума пересчитывать в массу по E = mc^2, то будет коллапс Вселенной. Значит, антигравитационная энергия вакуума и с этой формулой не совместима. Энергетически плотный вакуум может расширяться с наблюдаемой скоростью, если его вселенский объём расширяется в среде с соответственно меньшей плотностью. И он может участвовать в гравитации - проявляться как искривление метрики - если материя выводит его из 4-мерного пространства-времени, снижает внутри себя его плотность. Второе доказывается эквивалентностью инертной и пассивной гравитационной массы в физическом вакууме.
Кстати, субсветовые мюоны живут дольше потому, что внутри них снижена плотность вакуума, и это снижает скорость кварк-антикварковых превращений, определённое количество которых вызывает распад мюонов.
Верно, Эйнштейн не объяснял, какой физический процесс стоит за искривлением метрики пространства-времени или за лямбдой.
Ясно, что многим хотелось, чтобы у лямбды была физическая причина за пределами ОТО, однако природе не прикажешь. Ещё раз повторюсь: нет причины полагать, что в уравнении Эйнштейна не должно быть лямбды как параметра. Так что заявления о несовместимости являются некоторым преувеличением, очень уж много предпосылок.
Конечно, лямбду можно пробовать объяснить с помощью другой теории гравитации, особенно если это поможет с другими проблемами.
Но реальную космологию такое "зеркало" отражать не будет, как её не отражала математически верная геоцентрическая система Птолемея. Нужно строить сначала философски верную систему мира, а затем искать нового Кеплера для её математического выражения.
Так и коперниковская гелиоцентрическая не отражала. У него ещё орбиты должны были быть круговыми, потому что это красиво по Аристотелю.
А более глубинное понимание — закон всемирного тяготения — привнёс только Ньютон существенно позже Кеплера. Похожим образом и отказу от эфира в специальной теории относительности Эйнштейна предшествовали менее концептуальные, но более математические работы по описанию результата опыта Майкельсона-Морли.
Ваша вакуумная концепция (знакомая мне по многим другим комментариям) полна скрытых предпосылок, пропущенных логических шагов и, возможно, даже циклических аргументов. Например, вы тут написали "вакуум может расширяться ..., если его вселенский объём расширяется". И в какую менее плотную среду ему расширяться в пространстве, если Вселенная пространственно однородна на больших масштабах?
Да, можно. Более точно - можно зафиксировать остановку мюона и его последующий распад. В домашних условиях уже не получится, но старшекурснику физику вполне по силам.
проверяется на наземных ускорителях
Сложно сказать, что для проверки теории нужно 10 тыс рублей, если еще и ускоритель нужен. Время жизни мюона в системе, связанной с ним (и стабильность этого времени) - ключевое для доказательства из статьи. Может оказаться, что дешевле найти телескопом гравитационную линзу, подтвердить ОТО и вывести из неё СТО.
Меня всегда завораживает простота камеры (и за нею Вилсон нобелевку получил)
Завораживает почему не раньше (1912) ? почему такое революционное изобретение раньше не получилось (раньше лет на сто)
А маятник Фуко, оптические инструменты ? такое могли бы построить древние греки (см. антикитера ) - и сколько выводов сделать на анализе данных. наука могла бы пойти по другому. Сейчас бы бороздили бы космические просторы за Нептуном))
Да и сейчас, уверен. можно на кухне сварить "комнатный" сверхпроводник и пр. Знать бы прикуп...
Когда у вас есть уже готовый теоретический аппарат, многие вещи кажутся элементарными. Но без него откуда бы вы знали, что именно нужно строить, а главное - как интерпретировать получаемые результаты? Ух ты - в дымовой камере получаются какие-то следы! И? Забавный факт, не более того. Что это какие-то там мюоны и что они связаны с фундаментальными законами природы всё-равно никто бы не понял без развития теоретической физики, как науки. Поэтому да. Довольно простые казалось бы конструкции, материалы и прочее - могли бы получить и древние греки, но у них не было для этого теоретического знания. А опытным путём, чисто методом проб и ошибок получить какие-то вещи было бы можно, но сложно. И главное непонятно - зачем. Что бы с этим потом делали и как бы объясняли, даже если бы получили. Поэтому наука и производство идут всегда рука об руку. По отдельности теории без практики тяжело, как и практике без теории.
Но без него откуда бы вы знали, что именно нужно строить, а главное - как интерпретировать получаемые результаты
На эту тему можно вспомнить историю врача, который первый додумался, что медикам неплохо бы мыть руки между приемами пациентов, и особенно после вскрытия трупов. Очевидная идея, тем не менее никому до него в голову не приходила. Но тогда не было никакого теоретического аппарата, который мог бы объяснить зачем это делать. И почему смертность пациентов после введения обязательного мытья рук снижается. До изобретения микроскопа и открытия бактерий оставалось еще полвека. В итоге этого врача засмеяли, затравили и жизнь он закончил в нищете и безвестности.
Это все что нужно знать об "очевидных" идеях и о том, что было бы приди они в голову кому-то раньше.
Так он в то время воспринимался как сейчас свидетели альтетрантивной медицины, торсионных полей и всякого такого.
Oh, wait...
Однако тот врач смог предъявить результаты. В отличие от.
Я снова могу ходить! (ц) прихожанин пациент целителя.
Вот вы тут ржОте...
В период работы в Центральной Венской больнице Земмельвейс снизил смертность рожениц до 0,85 %, тогда как в предыдущие годы по всей Европе внутрибольничные эпидемии родильной горячки уносили жизни до 60 % пациенток и их детей.
(см. Игнац Земмельвейс)
Меня в этой истории больше всего удивляет, что так долго не было врача с ОКР, который бы навязчиво часто мыл руки. И соответственно, имел бы феноменальный успех.
В моё время это называли "не будь грязнулей", "Мойдодыров" всяких снимали — а сейчас — ОКР, ОКР...
Извините не согласен. Уже в начале 18 века "дымные следы" это не забавный факт. а нечто требующее пояснений. А примерно через год исследований еще бы больше мозг взорвало если к трекам поднести магнит . А еще какая-то руда со Скандинавии сама треки генерирует. Тысячи бы умов накинулись на изучение непонятного. В те же года забрыжжели проявления теории относительности (перигелий Меркурия) - снова мозговые штурмы (а-ля как сейчас по темной материи) - предвестники новых научных теорий.
И что греки бы не развили / раскрутили идеи по маятнику Фуко? Им бы что подзорная труба помешала. А там и шаг до новой астрономии (а-ля - у Юпитера оказывается есть спутники, ого - а там затмения спутников в разное время (так и додуматься можно до идей Рёмера) и. т.д
Вот прикол будет, когда окажется, что для наблюдения за какими-нибудь явлениями "достаточно" построить Стоунхендж
"достаточно" построить Стоунхендж
И принести правильно жертву.
Мы ровно на том же месте, что и в начале исследований. Мы знаем, что в живой крови содержится нечто. Что оно способно производить странные эффекты с плазмой. И что этого больше в овце, чем в крысе, а в человеке больше, чем даже в стаде овец. И что оно в нем какое-то другое. Ну и ритуал. Кровь надо вытачивать из жертвы по правилам. Странно, что они так хорошо совпадают с тем, что написано в старых еврейских книгах...
Геронов шар известен с первого века, но паровую машину они тогда не создали. Даже если им чертежи все дать, все равно бы не создали - материалы, станки может и нашлись бы, но нужно понимание, что будет в итоге, как это использовать и т.п.
Одно время и вовсе сжигали за научные идеи.
выплёвывает альфа-частицу (сгусток из двух протонов и двух нейтронов)
Вообще-то это ядро гелия, а не какой-то сгусток.
Prove — это не только доказывать, но и, например, подтверждать. Что в данном случае гораздо лучше подходит. Теории не доказывают, их подтверждают и опровергают.
В математике есть теоремы. Их доказывают (prove), приводя формальное доказательство (proof). По сути это чисто синтаксическая штука, когда одни символы в формуле по неким правилам заменяют другими, пока эта конструкция не примет вид, который считается истиной. То же самое относится и к логическим выкладкам.
В естественных науках говорят не о доказуемости, а о фальсифицируемости (falsifiability) теорий или гипотез. Здесь они подтверждается или опровергаются тестами - в ходе наблюдений, измерений, экспериментов и т.п.
Если в теории используется логика или математика, то какую-то аргументацию можно получать чисто с помощью формальных доказательств - что называется "на кончике пера". Но добывать практические подтверждения рано или поздно все равно придётся. В некоторых областях такие методы называют верификацией (verification) и валидацией (validation).
Так в итоге, можно ли доказать какую-нибудь теорию? Хоть и за $100.
В математике - можно. В физике, в общем случае, - нет. Это вопрос терминологии и консенсуса внутри конкретного научного сообщества что считать доказательствами и как оценивать их валидность. Деньги можете оставить себе).
Можете привести пример из математики? Скажем, теория множеств - её можно доказать, или же это просто раздел науки, изучающий свойства этих самых множеств?
Теории множеств обобщаются в теории категорий (Set). Из нее все эти частные случаи выводятся путем последовательных рассуждений, т.е. доказываются. Но опять же повторюсь, что в математике понятие теории отличается от того, что под этим понимается в естественных науках. Поэтому, в целом, это игра слов.
в математике понятие теории отличается от того, что под этим понимается в естественных науках
То есть, нельзя?
Давайте здесь зациклим эту ветку, чтобы было удобнее ходить по кругу. ;)
"Это вопрос терминологии", "в математике можно, но называется это по-другому" - такая себе аргументация, потому что я ведь начал обсуждение именно с тезиса "называется по-другому: не доказательство, а подтверждение" ;)
В математике есть только доказательства. Или что и как вы собираетесь в ней подтверждать?
Погуглите "аксиома"
Насколько я знаю, в математике постулаты могут быть любыми, и единственный способ их "забраковать" — получить противоречие между ними (и то это свидетельствует о проблеме с набором аксиом, а не с какой-то конкретной). Далее из них можно начать формально доказывать другие утверждения, и при наличии доказательства в принципе можно точно определить, правильное оно или нет (хотя это и может быть очень сложно). Кстати, по теоремам Гёделя о неполноте должны существовать недоказуемые математические истины.
В физике в принципе можно так строить теории, но поскольку это естественная наука, важнее не то, насколько всё строго следует из основ, а насколько хорошо работает численное описание реальности. Наш опыт принципиально ограничен и неточен. Так что расхождения есть практически всегда, и можно только определить, слишком ли они маловероятны (в сравнении с по сути произвольным порогом вероятности), чтобы теория могла быть точной.
В физике можно доказать, что в неких конкретных условиях эксперимента/наблюдения, предсказание теории выполняется.
Строго говоря, нет.
У любого измерения есть погрешность. Условия также абсолютно точно не выставить/определить. В теориях часто есть параметры, калибруемые в других экспериментах/наблюдениях, так что у них тоже есть погрешности.
Так что можно только посчитать вероятность полученного отклонения между теорией и реальностью. Затем сравнить с неким внешним пороговым значением и заключить, опровергнута модель или (пока) нет. В последнем случае можно также сказать, что точность теории достаточна для текущей точности измерений.
А ещё можно неправильно рассчитать масштаб или форму распределений погрешностей...
Через ваше тело проходят призрачные нейтрино и антинейтрино, хотя они редко взаимодействуют с вами. Но с вашим телом происходит гораздо больше, чем думаете.
однозначно в копилку фобий!!! и ещё 1 довод носить пилотку из фольги!
надо лишь в соответствующем издании типа комсомолки или даже "жизнь" перепечатать.
Мюон распадается не через какое-то время с момента рождения, а после того как теряет энергию и останавливается.
Сколько времени мюон будет двигаться через среду до полной остановки, зависит от исходной энергии мюона и плотности среды.
Энергия мюона по понятным причинам прямо связана с его скоростью. То есть мюон имеющий большую энергию естественно имеет и большую скорость.
При прохождении через среду, мюон теряет энергию ионизируя атомы. Чем меньше плотность среды, тем меньше потери энергии мюона при прохождении через нее. Мюон будет проходить большее расстояние, если его скорость(энергия) больше, или если плотность среды меньше. Иными словами, два мюона движущиеся с разной скоростью пройдут одинаковое расстояние, если мюон имеющий меньшую скорость движется через среду с меньшей плотностью.
Нужна ли здесь теория относительности, решайте сами.
При среднем времени жизни в 2,2 микросекунды можно подумать, что они не могли бы пройти всю толщину атмосферы, ~100 с лишним километров, от космоса до вашей руки.
На картинке рождение мюона происходит намного ниже - на высоте полета Конкорда и на высоте Эвереста.
Время жизни 2 мкс соотносится с покоящимся мюоном. Его нельзя использовать для прямого вычисления расстояния на основе скорости.
Как доказать теорию относительности Эйнштейна за 10 000 рублей.
Войлок можно от старого валенка взять. Так что даже дешевле.
А в какой системе отсчета мюон должен остановиться, чтобы распасться?)
А в какой системе отсчета мюон должен остановиться, чтобы распасться?)
А какие могут быть варианты? Раскройте свою мысль, почему система отсчета важна.
В какой системе отсчета должен "остановиться" находящийся в воздухе самолет, чтобы упасть? Реально, значение имеет скорость крыла самолета относительно молекул воздуха, что необходимо для создания подъемной силы. Подъемная сила соперничает с силой притяжения Земли. Если самолет "остановится", тогда подъемная сила проиграет силе притяжения, и самолет распадется на обломки и самолетное нейтрино.
Можно конечно заявить, что в другой системе отсчета самолет совсем не останавливался, и двигался со скоростью 30 км/с. Но вряд ли эта информация поможет ему избежать падения.
Про движение мюона в атмосфере я подробно объяснил - как он теряет энергию и соответственно скорость. Скорость мюона определяется в той же системе отсчета, в которой он теряет энергию. Это вроде очевидно, и не требует пояснений.
Если есть сложность с пониманием что такое "потеря энергии и остановка объекта", и последующее за этим изменение его состояния, то есть простой наглядный пример - вращающийся волчок.
Волчок упадет не после того как истечет его "время жизни"(время от момента раскрутки до момента падения), а после того как он потеряет энергию в результате трения и остановится. Вы даже можете сменить систему отсчета - крутиться вместе с волчком и видеть его неподвижным на фоне вращающейся поверхности. В итоге все равно упадет волчок, а не поверхность. Сможете ли вы утверждать, что падение волчка никак не связано с его остановкой, так как в вашей системе отсчета он всегда был неподвижен(и упал потому что время вышло)?
Чем больше исходная скорость вращения волчка, тем больше его "время жизни"(время от момента раскрутки до момента падения). Можно ли утверждать, что большее "время жизни" волчка, имеющего большую исходную скорость вращения, связано с замедлением времени?
Раскройте свою мысль, почему система отсчета важна
Потому что чтобы говорить об "остановке", нужно указывать систему отсчета. В одной СО мюон движется, в другой нет. Но при этом он в данной точке пространства-времени либо распался в обеих, либо не распался ни в одной.
Реально, значение имеет скорость крыла самолета относительно молекул воздуха, что необходимо для создания подъемной силы.
Правильно, потому что подъемная сила создается взаимодействием самолета и атмосферы. Поэтому для нее важна скорость самолета относительно атмосферы.
Если есть сложность с пониманием что такое "потеря энергии и остановка объекта"
Есть сложность с пониманием, каким образом кинетическая энергия (зависящая от системы отсчета) может быть связана с распадом (внутренним событием, не зависящим от системы отсчета).
Потому что чтобы говорить об "остановке", нужно указывать систему отсчета.
В физике частиц "остановкой" частицы считается "остановка в веществе". Мюон "останавливается" в веществе.
В одной СО мюон движется, в другой нет. Но при этом он в данной точке пространства-времени либо распался в обеих, либо не распался ни в одной.
Объективно, мюон распадается в одном общем физическом пространстве, включающим все объекты которые потенциально могут взаимодействовать. И значение имеют только скорости между конкретными физическими объектами которые взаимодействуют в физическом процессе.
Выбор СО это вычислительный прием. Разные СО используются для моделирования и расчетов, ради удобства. Чисто теоретически, можно совсем без СО обойтись, закладывая скорость каждого объекта относительно каждого.
Есть сложность с пониманием, каким образом кинетическая энергия (зависящая от системы отсчета) может быть связана с распадом.
Статья построена на том, что время жизни мюона прямо зависит от его скорости. Скорость частицы имеющей массу прямо связана с ее кинетической энергией. Снижение скорости является результатом того, что мюон отдает энергию при ионизации вещества. Энергия мюона "закончится"(снизится до уровня теплового движения) когда скорость мюона сравняется со скоростью молекул среды. То есть мюон будет тормозиться, и в итоге остановится в веществе. Время жизни 2 мкс - это время жизни покоящегося мюона. Чтобы стать покоящимся, ему нужно потерять кинетическую энергию, и вследствие этого потерять скорость и остановиться.
с распадом (внутренним событием, не зависящим от системы отсчета).
Я вас понял. Вы считаете что мюон должен распадаться через фиксированное время после рождения, даже если он движется в вакууме без взаимодействия с другими объектами и не теряет энергию. Это вполне возможно. Но науке это неизвестно.
По факту, распад мюона всегда регистрируется в веществе, после остановки мюона. Нет такого эксперимента, в котором мюонная пушка стреляет мюонами со скоростью V в пространство заполненное вакуумом, затем детектор находящийся на расстоянии L их детектирует, и при уменьшении исходной скорости мюоны перестают долетать до детектора , потому что распадаются раньше. В кольцевом ускорителе мюоны тоже не крутят в течении времени T, чтобы потом зафиксировать распад. Измерение времени жизни мюона производится косвенным способом, весьма замысловатым.
Еще раз обращаю внимание - время жизни 2,2 мкс это время жизни покоящегося(!) мюона. Это означает лишь то, что не более чем через 2,2 мкс после остановки, он неизбежно распадется или будет захвачен протоном.
Сколько времени мог прожить мюон до его остановки, к цифре 2,2 мкс вообще никакого отношения не имеет, и никак не учитывается при получении этой цифры. Обязательный распад мюона в течении 2,2 мкс после остановки, формально не запрещает мюону оставаться стабильным до остановки, в случае если он не теряет энергию полученную при рождении. Чтобы определить полное время жизни мюона, начиная с момента его рождения, нужно проводить отдельный эксперимент, который исключал бы потерю энергии и сохранял мюон в движении до момента распада.
Автор явно не читал документацию на мюон, и не разобрался что такое его "время жизни".
Вы считаете что мюон должен распадаться через фиксированное время после рождения, даже если он движется в вакууме без взаимодействия с другими объектами и не теряет энергию
Нет конечно. Я считаю, что время жизни мюона распределено экспоненциально, со средним 2.2мкс (соответственно доживает он до этого времени с вероятностью 37%). И это хорошо известно науке.
По факту, распад мюона всегда регистрируется в веществе, после остановки мюона
Откуда Вы это взяли?
Measurements of relativistic time dilatation for positive and negative muons in a circular orbit - мюон просто гоняют по кругу и ждут, когда распадется.
Автор явно не читал документацию на мюон, и не разобрался что такое его "время жизни".
Это Вы про себя? Потому что автор поста пересказывает общеизвестную теорию, присутствующую в том же виде, например, у Фейнмана.
Радон — это радиоактивный элемент природного происхождения, но он содержится в воздухе в таких низких концентрациях, что менее радиоактивен, чем арахисовое масло.
Это в Америке он менее радиоактивен, чем арахисовое масло. Потому, что дома у них деревянные и в каждом доме есть большая банка арахисового масла для бутербродов. А там, где дома железобетонные (а в бетоне есть гранит, а в граните - уран, а в цепочке распада урана - радон) в воздухе радона больше. Зато арахисового масла масла меньше. Наверное чтобы компенсировать.
А я еще недавно узнал, что скорость света можно померить шоколадкой в микроволновке 😳
Как доказать теорию относительности Эйнштейна за 10 000 рублей