Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 33
Читаю вторую статью и вроде как второй раз постулируются что скорость гравитационного взаимодействия конечна и равна скорости света. Это как-то доказано или простикает из постулата, что ничто не может быть быстрее скорости света?
Докательсва — это в любом случае следствия из постулатов.
В твердых телах скорость взаимодействия не превышает скорости самой быстрой плоской волны, аналогично со скростью э-м взаимодействия (не может быть быстрее скорости света) и это выводится в качестве теоремы исходя из вида уравнения.
Если с гравитацией ситуация такая же, то для начала надо бы подтвердить эти гравитационные волны эксперементально. Хотя вполне вероятно, что у физиков-теоретиков есть основания считать скорость равной скорости света, теперь мне тоже интересно какие :)
В твердых телах скорость взаимодействия не превышает скорости самой быстрой плоской волны, аналогично со скростью э-м взаимодействия (не может быть быстрее скорости света) и это выводится в качестве теоремы исходя из вида уравнения.
Если с гравитацией ситуация такая же, то для начала надо бы подтвердить эти гравитационные волны эксперементально. Хотя вполне вероятно, что у физиков-теоретиков есть основания считать скорость равной скорости света, теперь мне тоже интересно какие :)
Из общей теории относительности вытекает, что скорость гравитационной волны равна скорости света. Что было подтверждено экспериментально несколько раз
P.S.
upsilon, гравитационные волны подтвердили экспериментально дважды, за последние пол года
https://geektimes.ru/search/?q=LIGO
P.S.
upsilon, гравитационные волны подтвердили экспериментально дважды, за последние пол года
https://geektimes.ru/search/?q=LIGO
Я в курсе этих новостей, но, зная как журналисты любят из мухи слона делать, не спешу радоваться.
Ну это уже давно подтвердилось многими учеными. На YouTube уже десятки видео с объяснениями и подверждениями.
https://www.youtube.com/results?search_query=gravitational+waves
Кип Торн, Брайан Грин, Нил ДеГрасс Тайсон, TED, и участники самой коллаборации LIGO, рассказали об этом уже давным давно. Так что, можно не переживать, из-за возможных оплошностей и преувеличений от журналистов
https://www.youtube.com/results?search_query=gravitational+waves
Кип Торн, Брайан Грин, Нил ДеГрасс Тайсон, TED, и участники самой коллаборации LIGO, рассказали об этом уже давным давно. Так что, можно не переживать, из-за возможных оплошностей и преувеличений от журналистов
в указанной ссылке я нашел в конце только по один раз и то с погрешностью 20% процентов, при этом результаты были поставлены под сомнение.
И дальше вроде полемика.
Kopeikin and Fomalont concluded that the speed of gravity is between 0.8 and 1.2 times the speed of light, which would be fully consistent with the theoretical prediction of general relativity that the speed of gravity is exactly the same as the speed of light
И дальше вроде полемика.
Спасибо за очередную интересную статью, добрый человек SLY_G.
Немного огорчает один неприятный момент — постоянно упоминание словосочетания «сила гравитации». Если вам не трудно, объясните мне, где я мог ошибиться в своих рассуждениях:
1. Каждое тело, обладающее массой искривляет пространственно-временной континуум.
2. Тела не имеют возможности знать о существовании других тел и не могут знать с какой силой они должны на них действовать.
3. Масса движется по пространственно-временному континууму равномерно и прямолинейно (или находится в состоянии покоя, что то же самое) в системе координат, связанной с этой массой.
4. Так называемая «сила гравитации» не существует. Сила появляется, когда массе мешают двигаться равномерно и прямолинейно, т.е. — в неинерциальной системе отсчета и она действует со стороны прибора для измерения, например.
Самое неприятное, что наивным детенышам человеков упорно внушают извращенное представление о гравитации и в зрелом возрасте им очень трудно отказаться от него. Для обычного человека это почти невозможно и попытка заглянуть в глубины глубин Вселенной может нанести им психическую травму.
Немного огорчает один неприятный момент — постоянно упоминание словосочетания «сила гравитации». Если вам не трудно, объясните мне, где я мог ошибиться в своих рассуждениях:
1. Каждое тело, обладающее массой искривляет пространственно-временной континуум.
2. Тела не имеют возможности знать о существовании других тел и не могут знать с какой силой они должны на них действовать.
3. Масса движется по пространственно-временному континууму равномерно и прямолинейно (или находится в состоянии покоя, что то же самое) в системе координат, связанной с этой массой.
4. Так называемая «сила гравитации» не существует. Сила появляется, когда массе мешают двигаться равномерно и прямолинейно, т.е. — в неинерциальной системе отсчета и она действует со стороны прибора для измерения, например.
Самое неприятное, что наивным детенышам человеков упорно внушают извращенное представление о гравитации и в зрелом возрасте им очень трудно отказаться от него. Для обычного человека это почти невозможно и попытка заглянуть в глубины глубин Вселенной может нанести им психическую травму.
>> наивным детенышам человеков упорно внушают извращенное представление о гравитации
А может, это просто удобная абстракция, которой для большинства расчётов более чем достаточно? Ведь если в 5-м классе сразу начать давать ОТО и квантовую механику, то психологическая травма может быть ещё больше :)
А может, это просто удобная абстракция, которой для большинства расчётов более чем достаточно? Ведь если в 5-м классе сразу начать давать ОТО и квантовую механику, то психологическая травма может быть ещё больше :)
Не может. В 5-ом классе надо как-раз таки давать ОТО и квантовую механику, а переходить к удобным для расчетов абстракциям уже в старших.
Вы переоцениваете 95% возможности детей.
Дело не в переоценке, а в анатомических особенностях мозга. Абстрактное мышление (точнее отделы мозга, отвечающие за оное) активно формируется в период 12-15 лет (впрочем у некоторых людей не сформируется никогда). Единственное, что можно дать таким подходом — только зазубрить какие-либо формулировки, а достичь понимания невозможно просто анатомически.
Если маленький ребенок когда-нибудь спросит вас почему небо голубое, лучше, если вы посмотрите ему прямо в глаза и скажете: «Оно голубое из-за квантовых эффектов в рэлеевском рассеянии вместе с недостатком приемников фиолетового цвета в нашей сетчатке».
— Фил Плейт (Phil Plait)
На самом деле это вы недооцениваете возможности 95% детей, загоняя их в стойло для тупого человекомяса, в котором стоите сами. Объясняя детям ОТО и квантмех в раннем возрасте не обязательно требовать от них четкого понимания и зазубривания, в таком возрасте гораздо важнее заинтересовать.
— Фил Плейт (Phil Plait)
На самом деле это вы недооцениваете возможности 95% детей, загоняя их в стойло для тупого человекомяса, в котором стоите сами. Объясняя детям ОТО и квантмех в раннем возрасте не обязательно требовать от них четкого понимания и зазубривания, в таком возрасте гораздо важнее заинтересовать.
Немного поправлю вас. Тело в связанной с ним системе координат всегда покоится. Вы, по всей видимости, говорите об инерциальных и неинерциальных системах отсчета.
Всё правильно пишете, только вывода нет. Тела движутся прямолинейно и равномерно в искривлённом пространстве. При переводе в более привычную эвклидовую геометрию получаем отклонения от ЭВКЛИДОВЫХ прямых, например, замкнутые орбиты. Вот для объяснения подобных отклонений в классической механике и используется понятие «сила».
> Тела движутся прямолинейно и равномерно в искривлённом пространстве.
Нет. Прямыми (точнее, геодезическими) являются мировые линии свободно падающих тел в пространстве-времени. Кривизна же траекторий свободно падающих тел в пространстве прекрасно заметна даже в земных условиях — чего не скажешь о кривизне пространства.
Даже световые лучи в пространстве движутся не по геодезическим. Например, в координатах Риндлера пространство плоское, но отклонение лучей света есть.
Нет. Прямыми (точнее, геодезическими) являются мировые линии свободно падающих тел в пространстве-времени. Кривизна же траекторий свободно падающих тел в пространстве прекрасно заметна даже в земных условиях — чего не скажешь о кривизне пространства.
Даже световые лучи в пространстве движутся не по геодезическим. Например, в координатах Риндлера пространство плоское, но отклонение лучей света есть.
1. Верно, но принято говорить «пространство-время». Слово «континуум» в научной литературе почти не употребляется, ушло в фантастику.
2. Если мы говорим о гравитации, то в рамках ОТО, такого понятия, как сила, нет. То, что у Ньютона описывается действием силы, в ОТО описывается искривлением пространства
3. Давайте все же «тело» движется. Движущаяся масса — это страшно:) В системе связанной с телом, тело всегда покоится и никуда не движется.
4. В общем-то да. Как и в пункте 2, «силы» как физической величины в ОТО нет, есть искривление пространства.
А вы придумаете программу, по которой «наивные детеныши» в восьмом классе смогут в полной мере использовать аппарат тензорного анализа и римановой геометрии? Куда большую травму нанесет именно такое преподавание. Не надо думать, что Эйнштейн это истина в последней инстанции, а Ньютон это все враки и неправда. Обе теории отлично работают в своих границах применимости. Большинству за глаза хватает второго, кому надо — разбираются в первом.
2. Если мы говорим о гравитации, то в рамках ОТО, такого понятия, как сила, нет. То, что у Ньютона описывается действием силы, в ОТО описывается искривлением пространства
3. Давайте все же «тело» движется. Движущаяся масса — это страшно:) В системе связанной с телом, тело всегда покоится и никуда не движется.
4. В общем-то да. Как и в пункте 2, «силы» как физической величины в ОТО нет, есть искривление пространства.
А вы придумаете программу, по которой «наивные детеныши» в восьмом классе смогут в полной мере использовать аппарат тензорного анализа и римановой геометрии? Куда большую травму нанесет именно такое преподавание. Не надо думать, что Эйнштейн это истина в последней инстанции, а Ньютон это все враки и неправда. Обе теории отлично работают в своих границах применимости. Большинству за глаза хватает второго, кому надо — разбираются в первом.
Согласен с вами, добрый человек. Но что-то делать нужно, а учителям не разрешено отклоняться от… Сейчас картина выглядит прибл. так: На уроке физики будущее поколение с горящими глазами внимает учителю. Дети впитывают в себя знания и верят всему. Учитель вещает: «Дети, смотрите — яблоко падает, его скорость увеличивается, а значит на него действует сила притяжения со стороны Земли. Впервые это обнаружил великий британский ученый Ньютон.»
Попробуйте потом кому-нибудь из знакомых получивших подобное образование сказать, что сила тяготения — бред сивой кобылы в темную безлунную ночь, с вероятностью близкой к 1 у вас станет на одного знакомого меньше.
Попробуйте потом кому-нибудь из знакомых получивших подобное образование сказать, что сила тяготения — бред сивой кобылы в темную безлунную ночь, с вероятностью близкой к 1 у вас станет на одного знакомого меньше.
Не стоит называть бредом отлично работающую модель:)
Идеальное преподавание: "… яблоко падает. Это _можно_объяснить_ действием силы, которую придумал Ньютон и т.д." А можно объяснить искривлением пространства. В реальности ни сил, ни пространства (математического ) нет, все это человек придумал для своего удобства. Сила — намного удобнее и практичнее геометрической теории, ее легче преподавать и применять в быту. Применять ньютоновскую механику для расчетов это _абсолютно_правильный_подход_, если вы не выходите за рамки применимости данной теории, т.е. не гоните со скоростью близкой к световой.
Аналогия: давайте инженеров для расчета антенн/волноводов, etc. заставим пользоваться не уравнениями Максвелла, а квантовой электродинамикой! Ведь классика — это бред сивой кобылы, поля же не непрерывные, а квантуются! Или электрику вместо закона Ома преподавать теорию проводимости через весь аппарат физики твердого тела (мрак страшный:)). Хорошего электрика там не обучите.
Может, мне так повезло со знакомыми, но многие (даже далеких от техники специальностей) с радостью слушают популярное изложение современных физических теорий:) СТО, кстати, в школе преподается.
Идеальное преподавание: "… яблоко падает. Это _можно_объяснить_ действием силы, которую придумал Ньютон и т.д." А можно объяснить искривлением пространства. В реальности ни сил, ни пространства (математического ) нет, все это человек придумал для своего удобства. Сила — намного удобнее и практичнее геометрической теории, ее легче преподавать и применять в быту. Применять ньютоновскую механику для расчетов это _абсолютно_правильный_подход_, если вы не выходите за рамки применимости данной теории, т.е. не гоните со скоростью близкой к световой.
Аналогия: давайте инженеров для расчета антенн/волноводов, etc. заставим пользоваться не уравнениями Максвелла, а квантовой электродинамикой! Ведь классика — это бред сивой кобылы, поля же не непрерывные, а квантуются! Или электрику вместо закона Ома преподавать теорию проводимости через весь аппарат физики твердого тела (мрак страшный:)). Хорошего электрика там не обучите.
Может, мне так повезло со знакомыми, но многие (даже далеких от техники специальностей) с радостью слушают популярное изложение современных физических теорий:) СТО, кстати, в школе преподается.
> То, что у Ньютона описывается действием силы, в ОТО описывается искривлением пространства
Искривлением пространства-времени, а не пространства.
Искривление собственно пространства к гравитации как раз не имеет отношения. Гравитация — это не «скатывание» по пространству и не движение по геодезическим в нём (геодезическими являются мировые линии свободно падающих тел в пространстве-времени). Для покоящихся тел «сила» гравитации полностью определяется отношением хода времени в разных точках пространства в окрестности тела. В отклонение движущихся тел кривизна пространства уже вносит вклад, но даже для световых лучей им дело не ограничивается.
Искривлением пространства-времени, а не пространства.
Искривление собственно пространства к гравитации как раз не имеет отношения. Гравитация — это не «скатывание» по пространству и не движение по геодезическим в нём (геодезическими являются мировые линии свободно падающих тел в пространстве-времени). Для покоящихся тел «сила» гравитации полностью определяется отношением хода времени в разных точках пространства в окрестности тела. В отклонение движущихся тел кривизна пространства уже вносит вклад, но даже для световых лучей им дело не ограничивается.
Гравитационные волны действительно распространяются всего лишь со скоростью света.
Но вся гравитирующая масса возникла практически одновременно со Вселенной, когда она была ещё совсем маленькая и сразу распространилась по всей до краешков. И никуда с того момента не девалась.
Это не электрические заряды, которые двух знаков и друг друга иногда нейтрализуют.
Но вся гравитирующая масса возникла практически одновременно со Вселенной, когда она была ещё совсем маленькая и сразу распространилась по всей до краешков. И никуда с того момента не девалась.
Это не электрические заряды, которые двух знаков и друг друга иногда нейтрализуют.
Я не большой знаток квантовой физики, но ожидал, что вопрос о расстоянии воздействия гравитации упрется в то, что по мере удаления сила воздействия будет падать обратно квадрату расстояния и в конце-концов мы придем к дискретности энергии, когда дальнейшее уменьшение уже невозможно. Физики, что скажите по этому поводу?
Как так может произойти, что 2 тела, которые в какой-то момент времени друг другом гравитацонно взаимодействовали(все галактики сразу после большого взрыва допустим), в какой-то момент могут перестать перестать взаимодействовать гравитационно?
Как они могут разлететься так сильно, что скорость их разбегания выше скорости света(разве так можно по ТО)?
Как могла появится необозримая часть вселенной?
Как они могут разлететься так сильно, что скорость их разбегания выше скорости света(разве так можно по ТО)?
Как могла появится необозримая часть вселенной?
Было так называемое инфляционное раздувание вселенной.
Со сверхсветовой скоростью, но без движения материальных тел.
Со сверхсветовой скоростью, но без движения материальных тел.
> Как они могут разлететься так сильно, что скорость их разбегания выше скорости света(разве так можно по ТО)?
По ТО невозможно движение самих тел быстрее света. Если у тела ненулевая (и вещественная) масса, то его 4-импульс (и, как следствие, 4-скорость) должен быть времениподобен — при этом скорость, будучи равной c*th(угол 4-скорости с осью времени), получается строго меньше c.
Но скорость увеличения расстояния между телами может быть какой угодно. Само пространство может расширяться, с любой скоростью (причём даже в СТО — достаточно выбрать подходящую систему координат).
Пространство может расширяться так быстро, что вспышка света, даже произошедшая сколь угодно близко к моменту Большого Взрыва, за всё время существования Вселенной заметёт лишь часть пространства.
Но формулировки в статье (в переводе?) спорные. Изменения полей распространяются со скоростью света, но сами поля должны быть всюду «согласованными» с самого начала. Скажем, есть теорема Гаусса — если окружить электрический заряд некоторой замкнутой поверхностью, поток электрического поля через неё должен быть равен Q/epsilon0. Даже если мы не рассматриваем систему до некоторого момента времени t0, в момент t0 этот поток должен быть равен Q/epsilon0, поле уже должно существовать — иначе у нас концы с концами не сойдутся (не будут выполняться уравнения Максвелла — не только при t<t0, но и при t>t0). В этом смысле поле не может «разрастаться» от заряда, в начальный момент времени равняясь при этом нулю.
По ТО невозможно движение самих тел быстрее света. Если у тела ненулевая (и вещественная) масса, то его 4-импульс (и, как следствие, 4-скорость) должен быть времениподобен — при этом скорость, будучи равной c*th(угол 4-скорости с осью времени), получается строго меньше c.
Но скорость увеличения расстояния между телами может быть какой угодно. Само пространство может расширяться, с любой скоростью (причём даже в СТО — достаточно выбрать подходящую систему координат).
Пространство может расширяться так быстро, что вспышка света, даже произошедшая сколь угодно близко к моменту Большого Взрыва, за всё время существования Вселенной заметёт лишь часть пространства.
Но формулировки в статье (в переводе?) спорные. Изменения полей распространяются со скоростью света, но сами поля должны быть всюду «согласованными» с самого начала. Скажем, есть теорема Гаусса — если окружить электрический заряд некоторой замкнутой поверхностью, поток электрического поля через неё должен быть равен Q/epsilon0. Даже если мы не рассматриваем систему до некоторого момента времени t0, в момент t0 этот поток должен быть равен Q/epsilon0, поле уже должно существовать — иначе у нас концы с концами не сойдутся (не будут выполняться уравнения Максвелла — не только при t<t0, но и при t>t0). В этом смысле поле не может «разрастаться» от заряда, в начальный момент времени равняясь при этом нулю.
А никто не задумывался, почему устроено так, что в формулах — целые числа. Корень квадратный, вот, например.
Ведь эта двойка — это цифра, история которой идёт фактически от счёта на пальцах.
А тут в таких сложных вещах, как гравитация, получается целочисленная зависимость, хоть и нелинейная по сути. Почему не корень из например, числа е?
Или это связано в итоге с единичным радиусом тригонометрического круга?
Ведь эта двойка — это цифра, история которой идёт фактически от счёта на пальцах.
А тут в таких сложных вещах, как гравитация, получается целочисленная зависимость, хоть и нелинейная по сути. Почему не корень из например, числа е?
Или это связано в итоге с единичным радиусом тригонометрического круга?
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Спросите Итана №61: как далеко достаёт гравитация?