Комментарии 106
Самая слабая сила, гравитация, сжимает звезды в нейтронные пульсары и, как утверждают, черные дыры. Не знаю оценки для нейтронных звезд, но весьма значительная часть, а для черной дыра доля превращения массы в фотоны 50%, ядерное (стльное со слабым) в лучшем случае процент, а электромагнитное (химия) ничтожные доли процента.
Оценки показывают, что создать объект из электронов размером и массой как у нашей Луны потребует энергии всей видимой вселенной.
Но это не гравитационное действие одной частицы, а тех самых 10Е+22 количества частиц в кубическом сантиметре "несжатой" материи (и гораздо более сжатой в нейтронной звезде и чёрной дыре).
Вопрос ведь как раз в том, почему гравитация настолько слабая, что появилась возможность сформировать столь крупные материальные образования вроде галактик, их суперскоплений и ещё более масштабных структур в существующей всего 13,8 млрд лет Вселенной.
Будь гравитация хотя бы в 10 раз сильнее (а это по прежнему 18 знак после запятой), то может быть никаких планет не существовало бы - максимум шарики размером с песчинку как пыль и гигантские черные дыры, размером с пол-вселенной.
Гравитация это не причина, это следствие. Все закручивается от самого простого атома до галактики, это происходит каждый раз в момент большого взрыва. А Гравитация это свойство объекта (тела).
Гравитация тела зависит от его массы..
А что если не было никакого большого взрыва? Если предположить, что время жизни фотона 14млрд лет и он стареет и умирает - то это объясняет все известные наблюдения.
Какой-то взрыв был точно. Чтобы узнать что происходит дальше вселенной надо найти место где нет помех, и искать не фотоны, а другие сигналы. Как обычно сканировать... если место не совсем выбрано удачно, необходимо делать ручную корректировку для оптимальной скорости сканирования. Чтобы успеть поймать сигнал. И всё... сканировать на разное расстояние, какое позволяет прибор с увеличеной площадью
Гравитация тела зависит от его массы..
Не совсем так, фотоны тоже испытывают гравитацию, а массы у них нет.
У них есть энергия, которая по любимой формуле по сути эквивалентна массе.
Вроде как сами фотоны из-за этого тоже немного искривляют пространство-время...
Не путайте массу и энергию. Энергия есть у всего во вселенной. Масса присуща очень немногим частицам.
Я не путаю.
Просто по тов. Эйнштейну масса эквивалентна энергии, ну и если тензор энергии-импульса ненулевой, то частица искривляет пространство-время.
Эквивалентность не означает тождественность. Масса может переходить в энергию, а энергия в массу, и знаменитая формула лишь показывает, сколько именно массы или энергии будет получено в результате полного такого преобразования. не исключено что когда-то кто-то выдвинет теорию какого-нибудь условного суперэгрегора и формула изменится
Нет, эквивалентность - означает тождественность. При подходящем выборе системы единиц E_0=m. То есть, энергия покоя в точности равна массе, это одна и та же величина.
Нет, эквивалентность - означает тождественность.
С чего вы это так заявляете? Собственные понятия вводите? Энергия высокоэнергетического фотона и позитрон-электронной пары, которая на короткое время из фотона образуется (чем объясняется множество наблюдаемых физических свойств фотонов) эквивалентна, но пара частиц электрон и позитрон никак не тождественна одиночному фотону, в который через планковское время эта пара аннигилирует.
Энергия эквивалентна (тождественна), а частицы - нет. Просто потому, что частицы имеют ещё и другие характеристики, кроме энергии.
Может сами спросите у чатгпт, почему эквивалентность и тождественность это разные понятия? Он это достаточно доходчиво поясняет.
Нет, спасибо. Если вам нечего сказать без иишных костылей - лучше ничего не говорите.
Тогда я побуду за него. Не могли бы вы пояснить, почему вы считаете тождественность, которое означает полное совпадение объектов, тем же самым что и эквивалентность, что означает равенство по некоторому критерию?
Попробуйте определить, какое из двух утверждений означает эквивалентность, а какое - тождественность:
«A — это тот же самый объект, что и B».
«A и B дают одинаковый результат в выбранном контексте».
Речь не про объекты, и не про результаты, а по физические величины. Энергия покоя - это та же самая физическая величина, что и масса. Можно называть их тождественными, эквивалентными, одинаковыми - не важно. Главное, понимать суть.
Энергия покоя - это та же самая физическая величина, что и масса.
Ложное утверждение. Это совершенно разные понятия. У фотона нет энергии покоя. Он никогда не находится в состоянии покоя. Тем не менее он обладает вполне конкретной энергией. И эта энергия зависит от выбранной системы отсчёта.
У электрона есть конкретная масса. Однако его энергия различна в зависимости от его состояния (возбуждённые состояния). Так же, энергия электрона тоже зависит от выбранной системы отсчёта.
Из-за того, что энергия меняет своё значение произвольным образом при смене системы отсчёта, говорить о фиксированном значении энергии чего бы то ни было невозможно принципиально. Простым выбором системы отсчёта энергия любого объекта меняется! С связи с этим существует понятие эффекта Унру, когда энергия окружающей среды возрастает при движении через неё с ускорением, и возникает излучение, которого нет для наблюдателя, двигающегося равномерно.
И наконец, термин "масса покоя" физически некорректен, так как не существует понятия абсолютного покоя - любая частица всегда находится в движении относительно какой-либо другой системы отсчёта, не связанной с этой частицей. Поэтому сейчас физики пользуются понятием "инвариантная масса". Это более сложное понятие, так как у физических систем с времениподобным четырёхимпульсом инвариантная масса положительна, а у физических систем с нулевым четырёхимпульсом (безмассовых физических систем, например, один фотон или множество фотонов, движущихся в одном и том же направлении) инвариантная масса равна нулю.
Если объекты внутри какой-то системы находятся в относительном движении, то инвариантная масса этой системы будет отличаться от суммы масс образующих её объектов, то есть инвариантная масса системы включает массу любой кинетической энергии составляющих системы, которая остаётся в центре системы отсчёта импульса, поэтому инвариантная масса системы может быть больше суммы инвариантных масс её отдельных составляющих.
И вот как раз инвариантная масса не зависит от выбранной системы отсчёта, в отличие от энергии!
Энергия:
является компонентой четырёхвектора;
изменяется при преобразованиях Лоренца;
потому зависит от системы отсчёта.
Это справедливо как для массивных частиц, так и для фотонов.
Инвариантная масса:
лоренц-инвариантна;
одинакова во всех инерциальных системах отсчёта.
Поэтому говорить о тождественности массы и энергии - физически некорректно.
Мда, вот что значит использовать чат жкт, вместо того, чтобы внимательно прочитать своими мозгами цитируемое утверждение. Эту портянку я читать не буду, уж извините.
Поэтому говорить о тождественности массы и энергии - физически некорректно.
Конечно некорректно. Поэтому, я ничего подобного и не говорил.
вместо того, чтобы внимательно прочитать своими мозгами цитируемое утверждение.
Давай ещё раз процитирую:
Энергия покоя - это та же самая физическая величина, что и масса.
Итак, поскольку у фотона нулевая масса в любой инерциальной системе отсчёта, у него так же нулевая энергия покоя. Или нет? Противоречия не видите? Массы нет, а энергия есть. Значит они не могут быть одной и той же физической величиной, и я подробно как для ученика начальных классов (сарказм, да) объяснил это.
Эту портянку я читать не буду, уж извините.
Ну если нет желания понять что заблуждаетесь - ваше право.
Конечно некорректно. Поэтому, я ничего подобного и не говорил.
Удивительно. Я наверное кого-то другого процитировал 😶🌫️
Итак, поскольку у фотона нулевая масса в любой инерциальной системе отсчёта, у него так же нулевая энергия покоя.
Ну да, так и есть.
Противоречия не видите?
Нет, не вижу. Какое противоречие? Обе величины для света нулевые.
Я наверное кого-то другого процитировал
Наверное. Ну, или вы даже после общения с многомудрым сетевым оракулом не научились читать внимательно. Даже не знаю, что вероятнее.
Еще раз, найдите 10 отличий:
Энергия покоя - это та же самая физическая величина, что и масса.
Энергия - это та же самая физическая величина, что и масса.
Первое утверждение - верно. Второе - неверно. Более того, если второе утверждение переформулировать так:
Энергия эквивалентна массе.
то оно все еще будет неверно.
Нет, не вижу. Какое противоречие? Обе величины для света нулевые.
Не обе! Энергия ненулевая у всех частиц, а масса только у некоторых.
Первое утверждение - верно
Нет, не верно. Для частиц с ненулевой массой E=mc². Для фотонов это равенство неверно, и использовать нужно совершенно другое: E=hv. И с чего же вы выдумали тождественность массы и энергии? Повторяю второй раз: инвариантная масса любых частиц остаётся той же самой в преобразованиях Лоренца, энергия же - изменяется.
Так же, в процессе растяжения пространства (расширение вселенной на космологических масштабах) энергия частиц уменьшается (фотоны реликтового излучения сильно остыли), а масса частиц остаётся неизменной. И как в этих условиях можно говорить о тождественности свойств, так сильно отличающихся физически?
Значит все таки
не научились читать внимательно
Ну что ж, больше ничем помочь не могу.
Скорее вы выдумываете несуществующие понятия.
Чему равна энергия покоя фотона? Чему равна энергия покоя свободного электрона? Чему равна энергия покоя электрона в атоме водорода? Чему равна энергия покоя электрона на внешней орбитали атома золота? Как изменяется энергия покоя при отрыве этого электрона? Вы, вероятно, скажете что никак, что она не меняется, но тогда я скажу - это не энергия. Потому что энергия зависит от системы отсчёта, и может передаваться от одной частицы к другой, а то, что вы называете несуществующим понятием "энергия покоя" и есть масса. Но энергией оно не является.
"энергия покоя" и есть масса.
Аллилуйя, прочитали наконец. Теперь, в формуле E=mc^2 слева стоит именно энергия покоя. И эта формула работает и для фотона, и для электрона, и для чего угодно.
Чему равна энергия покоя фотона?
0
Чему равна энергия покоя свободного электрона?
0.511 МэВ
И эта формула работает и для фотона, и для электрона, и для чего угодно.
Нет, не работает для фотона, я же четко это вам сказал. Энергия фотона не нулевая и зависит от системы отсчёта, а масса равна нулю, и формула для него E=hv.
Работает. Энергия покоя фотона нулевая. Как и масса. В итоге выходит верное равенство: 0 = 0*c^2
У фотона нет энергии покоя, так как он не может находиться в покое, формула к нему не применима.
В конце концов, откройте учебник по физике, например: Угаров В.А. Специальная теория относительности, и прочитайте:
С четырехмерной точки зрения термин «масса» относится к инвариантной абсолютной величине 4-вектора энергии-импульса. Вводя релятивистскую массу, мы фактически применяем термин «масса» (с точностью до множителя) к временной компоненте 4-вектора энергии-импульса, а это, как мы знаем, энергия. Но энергия и масса покоя, которой мы хотим пользоваться, — существенно разные физические понятия.
Энергия — относительная величина; она зависит от того, в какой ИСО рассматривается частица или система частиц. Масса покоя остается одной и той же во всех ИСО — это абсолютная величина 4-вектора. Временная компонента 4-вектора (энергия) совпадает с его абсолютной величиной (массой покоя) лишь в том случае, когда пространственные компоненты этого 4-вектора равны нулю (это значит, что либо импульс частицы, либо полный импульс системы частиц равен нулю). И лишь в этом случае, когда величина энергии совпадает с энергией покоя, энергия пропорциональна массе покоя (с постоянным коэффициентом с^2).
Масса - лишь некоторая скалярная часть вектора энергии-импульса, и совпадает по значению с энергией с точностью до множителя с^2 лишь в специально выбранной системе координат, а по физическому смыслу не совпадает никогда.
Аллилуйя, прочитали наконец.
Мда, рано обрадовался.
энергия и масса покоя, которой мы хотим пользоваться, — существенно разные физические понятия.
Найдите мою цитату, в которой я утверждал обратное.
В конце концов, откройте учебник по физике, например: Угаров В.А. Специальная теория относительности, и прочитайте
Хороший совет. Вот откройте и почитайте. Страница 144, второй абзац. Найдите там формулу Е_0 = mc^2 и читайте до полного просветления, что означают входящие в нее величины.
Найдите мою цитату, в которой я утверждал обратное.
Вот:
Энергия покоя - это та же самая физическая величина, что и масса. Можно называть их тождественными, эквивалентными, одинаковыми - не важно.
Хороший совет. Вот откройте и почитайте. Страница 144, второй абзац.
Вот это?
масса покоя тела определяет полное содержание энергии в нем, независимо от того, каково происхождение этой энергии
Где здесь тождественность энергии и массы, заявляемая вами?
Найдите там формулу Е_0 = mc^2 и читайте до
до следующего ограничения:
в системе, где она покоится
Соответственно, при смене системы исчисления на другую, формула перестаёт работать - энергия изменяется, а масса нет, и равенство нарушается, потому что появляется релятивистский компонент γ
тождественность энергии и массы, заявляемая вами?
facepalm Напишу капсом, раз так не доходит. ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ И ЭНЕРГИЯ - ЭТО РАЗНЫЕ ВЕЩИ. Массе тождественна только ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ.
Выделю ещё раз специально:
!!!!! Не ЭНЕРГИЯ !!!!!
а
!!!!! ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ !!!!!
Жесть, не знал что бывают люди, которые настолько не умеют читать...
Соответственно, при смене системы исчисления на другую, формула перестаёт работать
Ну какая же чушь... Формула E_0 = mc^2 работает в любой ИСО. Потому что и слева, и справа у нее стоят инвариантные величины. Инвариантные - значит не зависят от системы отсчёта.
ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ И ЭНЕРГИЯ - ЭТО РАЗНЫЕ ВЕЩИ
А с чего это вы взяли такое утверждение? Энергия покоя это та же самая энергия, только при условии что выбрана вполне конкретная система отсчёта - в которой частица считается покоящейся. Покоя как физического явления/состояния не бывает.
Массе тождественна только ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ.
Нет, не тождественна, а пропорциональна (с коэффициентом пропорциональности c^2).
Ну какая же чушь... Формула E_0 = mc^2 работает в любой ИСО.
Масса не тождественна энергии, а эквивалентна. А вы до сих пор путаете эти понятия. И для фотона не существует ИСО, в которой он бы покоился, и эта формула к нему просто не применима.
Почему бы вам не выдернуть из физики ещё и совершенно нормальную формулу E=pc (энергия фотона пропорциональна его импульсу) и заявить ещё одну точно такую же чушь, про тождественность энергии и импульса? Ведь вы это сделали с массой.
Масса покоя m — физическая величина, характеризующая инертность и гравитационное взаимодействие.
Энергия покоя E_0 — энергия, связанная с существованием частицы как физического объекта.
Они: имеют разные размерности; входят в разные уравнения движения и взаимодействий; измеряются разными процедурами - следовательно, они не могут быть тождественными. Формула Эйнштейна устанавливает пропорциональность, а не тождество.
Итак, вы осознали, что в формуле Е_0 = mc^2 слева стоит не какая-то энергия, а всегда только ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ?
тождественность энергии и импульса
Е = рс работает только для фотона. Е_0 = mc^2 - для любых тел и частиц.
Е = рс работает только для фотона
А E=hv? Волна де Бройля, не?
Е_0 = mc^2 - для любых тел и частиц
А фотон уже не частица? А глюон? Может, безмассовые частицы всё же не имеют никакой энергии покоя и массы, хотя и в любой ИСО имеют конечную не нулевую энергию?
Чувствуете разницу? Для частиц с ненулевой массой существует ИСО в которой частица покоится и полная энергия принимает минимальное значение, а для безмассовых - такой ИСО не существует и их энергия никак не связанна с массой.
Масса - участвует в гравитационном взаимодействии
Энергия - не участвует в гравитации.
Ставить между ними знак тождественности - грубая физическая ошибка.
Итак, вы осознали, что в формуле Е_0 = mc^2 слева стоит не какая-то энергия, а всегда только ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ?
А вы осознали, что это лишь частный случай общей формулы Эйнштейна? Не помните, как называется эта формула в физике? Там есть слово "тождественность"? А "эквивалентность"?
Подождите с общим случаем, до него дойдем. Повторяю вопрос:
вы осознали, что в формуле Е_0 = mc^2 слева стоит не какая-то энергия, а всегда только ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ?
Но для этого нужно и справа ставить массу покоя m0!
А что там с массой покоя безмассовых частиц? Не существует?! Может дочитаете упомянутый учебник до приложения на странице 338 "почему не следует вводить релятивистскую массу"?
Для справки: ваше утверждение
Энергия покоя - это та же самая физическая величина, что и масса
а так же почти такая же цитата из вики
Энергия и релятивистская масса — это одна и та же физическая величина
являются ошибочными и отсутствуют в учебнике, на который там ссылаются и который я тут цитировал, причём выше по тексту есть и правильное предложение из учебника:
Таким образом, энергия (неинвариантная, аддитивная, временная компонента четырёхимпульса) и масса (инвариантный, неаддитивный модуль четырёхимпульса) — это две разные физические величины
Энергию тела можно суммировать из энергии его составных частей, а массу - нельзя, потому что это физически разные вещи. Масса атома водорода не равна сумме масс протона и электрона - она меньше! А энергия равна сумме, но в атоме нужно ещё и учитывать не только сами протон и электрон, но и энергию связи, фотоны. И энергия свободного электрона больше энергии электрона в атоме, как минимум на величину этой энергии связи.
Но для этого нужно и справа ставить массу покоя m0!
Она там и стоит. Просто обозначается буквой m, поскольку от термин "масса покоя" в современной физике переименовали просто в "массу".
Итак, в Е_0 = mc^2 слева - энергия покоя, справа - масса (бывшая "масса покоя"). С этим разобрались?
Осталось избавиться от устаревшего термина масса, потому что оно вводит людей в заблуждение. Масса - это мера энергии при определенном способе её «упаковки». А формула Эйнштейна отображает зависимость при переходе от одного способа хранения энергии к другому.
Так... ну а идея ОТО, что масса искривляет пространство и это выглядит как гравитация - как соотносится с Хиггсовскими штуками? Никак?
Это и есть одна из самых важных задач современной физики - скрестить СТО и ОТО с квантовой механикой
То есть
Мы знаем что ОТО работает - GPS нас определяет, вояджеры летят, все по предсказаниям теории
Мы знаем что формулы квантовой физике работают на ее масштабах и лучшее тому доказательство - процессор в вашем девайсе
Мы не знаем, как скрестить одно с другим «под крылом» единой теории, которая одновременно давала бы непротиворечивые предсказания и на квантом уровне, и на макро уровне. Отсюда все эти теории струн и иже с ними. К тому же - нет четкого консенсуса что значат формулы квантовой физики. Они выведены, они работают, мы уже используем их в прикладных задач(да-да, я проходил это в универе).
Почему они такие - выбирайте из 5 популярных интерпретаций что нравится. Многомировая очень естественно вытекает из формул, но плодит сущности, копенгагенская - костыль на костыле, но не плодит что-то около бесконечности вселенных. Эйнштейн изначально придумал искривление, вывел и уточнил формулы. Кванты изначально вывели формулы, потом подогнали объяснения)
Такой вот бедлам
А мат. аппарат там везде уууух. Основные идеи сейчас это вроде теория струн, петлевая, и Калуцы-Клейная. Теорий струн там еще одно подмножество. 1 и 3 добавляют сколько-то доп измерений, петлевая постулирует пространство время дискретным, а физические взаимодействия одномерными. Ни одна теория не главенствует пока что, так как не объясняет всех эффектов. Хотя, кажется, большинство физико-математиков в сфере идут в направлении той или иной теории струн. Ну и еще много всего экзотического. В целом, это уже настолько фундаментальные изыскания, что грань между математикой и физикой проводится условно, экспериментами там особо ничего напрямую не проверишь, а мат. аппарт конкретной теории терпит костыль за костылем чтобы сойтись с ОТО и квантами. Пока не очень удачно)
Ах странный странный мир…
Одно из лучших объяснений этой проблемы, которое читал.
По моим ощущениям теории струн уже не так популярна как лет 10 назад. Основная проблема в том, что они практически ничего не могут предсказать, даже для уже существующих вещей типа масс элементарных частиц.
А что с петлевой нынче, кстати? Последнее, что я встречал - это опровержение предсказания о небольшом различии скоростей высокоэнергичных и малоэнергичных фотонов из-за разного взаимодействия с пеной. И вот где-то в середине 10х наблюдали далёкую вспышку, и сумели одновременно поймать её в разных спектрах. Дошло одновременно, так что петлевая вроде как опровергнута.
Или?
Не опровергнута, но получила более жёсткие ограничения модели, в которых эффект дисперсии был бы достаточно сильным, чтобы быть наблюдаемым на доступных нам расстояниях и энергиях.
Характерный энергетический масштаб квантования гравитации должен быть меньше планковской энергии в 100 или более раз.
Вы - физик ?
Вы уверены ,что решение проблемы расходимостей в физике с помошью методики перенормировок и т.п - правильное?
Что нет другого пути для решения этой проблемы?
А если такой путь есть - и кроме проблемы расходимостей от решает и проблему иерархиии многие другие ?
Ваше мнение ?
Вы - физик ?
Нет, никоем образом) Чуть-чуть разбираюсь в этом, так как на достаточно хорошем уровне получил математическое образование, а потом слушал два курса по квантам. Преподаватель хорошо разбирался в теме, а так как математика мне интересна, с квантами тоже дружил, да и дружу
ОТО и СТО касался чуть-чуть из собственного интереса, совсем чуть-чуть
Вы уверены ,что решение проблемы расходимостей в физике с помощью методики перенормировок и т.п - правильное?
А куда, собственно, деваться? Теорий, которые дают такие точные предсказания без перенормировок и других математических "фокусах" я не знаю. Да это и не фокус вообщем-то, просто мы постулируем что наши формулы работают в некоем диапазоне энергий. И получаем очень точные предсказания - опять же, процессор в вашем девайсе работает)
Что нет другого пути для решения этой проблемы?
А если такой путь есть - и кроме проблемы расходимостей от решает и проблему иерархиии многие другие ?
Ваше мнение ?
Мое мнение - нобелевские по физике и математики команде, которая предоставит такую теорию) На самом деле, с удовольствием бы посмотрел на такую теорию. Но верится с трудом, о ней кажется уже бы все говорили.
Я, как бы большинство хоть чуть-чуть причастных, не в восторге от текущих стандартных моделей. Но я вижу как на дистанции 5-10-20 лет они уточняются/меняются/переписываются/генерализуются. И верю в научное сообщество и то, что текущие модели это лучшее, что у нас есть. И так же я прекрасно понимаю, что сейчас разрабатывается то, что заменит/уточнит часть стандартной модели.
P.S. Хотя зная, сколько благ цивилизаций это следствие прикладного развития как раз текущих моделей, восторга чуть-чуть добавляется)
[Доп. измерения] Хотя эта идея звучит экзотично, она математически последовательна и приводит к конкретным экспериментальным предсказаниям. Однако пока нет никаких доказательств существования дополнительных измерений в доступных масштабах.
В этом разделе недостаточно тема раскрыта. Если теория "математически последовательна и приводит к конкретным экспериментальным предсказаниям", то это не согласуется со след. словами "нет никаких доказательств".
Ещё не понятно о каких измерениях речь. Измерениях пространства? Или измерениях по каким-то единицам измерений: время, масса, объем, температура, число каких-то элементарных частиц, цвет, громкость?..
Речь идет о доп измерениях пространства-времени ака "dimensions".
В фразе "нет никаких доказательств существования дополнительных измерений в доступных масштабах" - ключевое слово "доступных". Ни планковские масштабы, ни масштабы искривления пространства возле черных дыр нам не доступны ни для экспериментов, ни для наблюдений.
Это как устройство процессора Ryzen изучать имея только пинцет, лупу и мультиметр. Теорий масса, а проверить ничего не выходит, не доросли.
Если с первой придиркой можно согласиться, то вторая полностью бессмысленна. В самом начале абзаца упоминалось, что измерения пространственные и уж можно было удержать это в голове
В самом начале абзаца там ссылка на англ. статью о 4-х измерениях пространства-времени, 2 доп. измерениях, я не понял пространства ли, поскольку там речь о вихревых структурах, и нескольких шкалах измерений.
С дополнительными измерениями всё относительно просто. Любое непрямолинейное движение в пространстве низкой размерности предполагает возникновение проекций на остальные измерения. Так, например, проявляется сила Кориолиса, прецессия и прочее. При движении "в плоскости орбиты" мы видим изменение характера движения, которого не должно было быть. И эту "особенность" можно измерить.
С дополнительными размерностями, что бы мы не делали, ничего пока не выходит. Они себя не проявляют никак.
Гравитация вовсе не "слабая" . Мысленно приблизьтесь к источнику гравитации . Вы поймёте, что "неслабая". Мы ощущаем лишь разностную составляющую от влияния всех полей от множества источников гравитации расположенных повсеместно в пространстве и, благодаря этому, взаимно компенсированную. И поэтому я думаю что такой проблемы "иерархии" нет. Откуда вы ее взяли?
Гравитацию человек в принципе "ощущать" не может. Но физика - это про измерения, не про ощущения.
Он не отличает гравитацию от ускорения. Лучше не надо ощущать, приборы и формулы не просто так придуманы.
Вот именно, что "по идее". Принцип эквивалентности он.. принцип.
Очень интересно было бы убрать его нафиг и показать, что гравитационная и инерционная масса это одно и то же.
Вообще нет. Если брать физические явления, а не их проявление.
Гравитация искажает пространство-время вокруг. А ускорение нет.
по идее, никак не отличить, если не рассматривать граничные условия. И приборы не помогут
При гравитации прибор будет неравномерно притягиваться к источнику гравитации (экстремальный пример - спагеттификация при падении в чёрную дыру или приливное разрушение после перехода через предел Роша). При ускорении никаких неравномерностей быть не должно
Вестибулярный аппарат измеряет силу, с которой одни части организма действуют на другие. Точно так же мы ощущаем свой вес не потому, что ощущаем притяжение Земли вниз, а потому, что пол давит на нас вверх. Если убрать все остальные воздействия, кроме гравитации (свободное падение) - мы ее никак не почувствуем. Состояние покоя и состояние свободного падения - эквивалентны. С небольшой оговоркой про локальность, конечно, но для человека это всегда имеет место.
Гравитация вовсе не "слабая"
Я такой же мимокрокодил в физике как и вы, но подумойте о таком: вы сидите на качелях и связи атомов пары кв. сантиметров сечения подвеса (веревки, трубы, цепи) "перетягивают" вас у гравитации шарика диаметром 12 тыс. км
Любая физика, любые физики при достаточном приближении к источнику сильной гравитации быстро превратятся в физику ограниченного обьема вращающейся сверхплотной, сврххолодной, сверхтекучей жидкости, которая из-за своего вращения имеет, вероятно, форму тороида. Линейную скорость вращения на внешнем участке тороида логично ограничить константой скорости света. Отсюда по формуле гравитационного взаимодействия (Ньютон) можно вычислить величину плотности материала источника сильной гравитации(с помощью вычисления двойного интеграла(суммы)). На каждый элементарный объем материала на внешней поверхности тора действует сила притяжения со стороны других элементарных обьемов тора и также действует центростремительная сила 💪 от вращения. Поскольку наш элементарный обьем не улетает в пространство а остается неподвижным по отношению к другим елементарным обьемам, можно приравнять две эти силы. Из полученного равенства можно получить оценку величины плотности экстремальной материи.
Никогда не понимал, почему гравитацию описывают как волну/частицу. По логике, если искревление пространства зависит от массы, разве объекты с меньшей массой не должны скатываться как по горке к объектам с большей массой? От того и получается притяжение, которое мы ощущаем как гравитация.
Электрическое и магнитное поля тоже так описываются. А ещё они квантуются на уровне взаимодействия с другими квантовыми объектами вроде электронов, ядер атомов, других квантов поля. В этом случае квант электромагнитного поля называется фотоном, поправьте если вру. Квантовой теории гравитации пока нет, так что как взаимодействует гравитация с квантовыми объектами, сложно понять. Но логично предположить, что тоже квантово. И тогда квант гравитационного поля тоже должен существовать.
В том и проблема, что даже с обнаружением волн сильные проблемы, как получиться проквантовать - вызывайте мой дух. Он, подозреваю, где-то сразу за гравитационным квантом спрятался.
Квантование - вещь достаточно условная... там же есть и куча всяких виртуальных частиц, плюс всяческий квантово-волновой дуализм.
Странно, что в статье нет слова "космология".
Рассмотрим протон и электрон внутри атома водорода. Электромагнитная сила между ними примерно в 10^39 раз сильнее, чем их гравитационное притяжение. Нет, это не опечатка. Это означает, что если бы гравитация была хотя бы немного сильнее на уровне частиц, атомы — и, следовательно, химия, биология и жизнь — выглядели бы совершенно иначе.
Допустим, что отношение стало бы 10^38. Сила притяжения между электроном и протоном в атоме водорода стала бы не (1 + 1/10^39), а (1 + 1/10^38). На что бы это повлияло?
химия которую мы знаем пересталабы существовать ,все ядра притянули бы электроны
На звёзды, в которых существует баланс между сжатием от давления гравитации и расталкиванием от излучения, генерящегося в термоядерных реакциях. Сделайте гравитацию слабее - имеющиеся звёзды разлетятся от внутреннего давления, потом газ соберётся назад, давления уже не будет хватать для поджига, коллапс, Вселенная нейтронных звёзд и чёрных дыр.
Сделайте гравитацию сильнее - звёзды сожмутся, значительная часть (и наше) сразу упадут в нейтронные или ЧД, часть красных карликов засияют на полную (возможно).
Очень тонкий баланс.
А почему вообще мы должны "искать" новые частицы? Если это фундаментальные части природы, они должны быть, так сказать, в свободном доступе. Вот протоны и электроны - их не надо искать, их полно вокруг. Хиггса долго искали, сказали, что это основа основ, но почему он так глубоко скрыт?
Гравиталетчик Рыж...когда-то будут гонки по книге Велтистова,но навряд ли...генератор волн гравитаци
гравитация только кажется слабой, потому что она распространяется, как бы утекает в дополнительные пространственные измерения за пределы знакомых нам трёх
Почти так и есть в механизме гравитации Бернхарда Римана. У него пространство является плотной сверхтекучей средой - эфиром. Кванты эфира прибывают в нашу трёхмерную Вселенную из пространства большей размерности, в которое она "вложена", и выводятся обратно через материю. Выводя эфир, материя снижает внутри себя его плотность, поэтому к ней постоянно притекает внешний плотный эфир, который и проявляется как её гравитационное поле. Это подтверждается эквивалентностью пассивной гравитационной массы и инертной массы. То есть, что неподвижное тело приобретает вес в ускоренном потоке эфира, втекающем в активную гравитационную массу, что тело, движущееся с ускорением в неподвижном эфире - вдали от гравитационных полей. Только во времена Римана Вселенную считали стационарной, поэтому эфир прибывал в неё в том же объёме, что и выводился через материю. А для расширяющейся Вселенной эфира должно прибывать намного больше.
В принципе картина верная, но если у кого аллергия на термин "эфир", то можно называть плотную среду физическим вакуумом. Пусть кванты вакуума поступают из 4-го измерения во Вселенную и вызывают её расширение. А тёмную энергию с её низкой плотностью и отрицательным давлением можно выкинуть на свалку. Всё равно она требует 4-го измерения как источника своих новых квантов для растущего объёма Вселенной. Ведь ей предписано иметь постоянную плотность, а как она с этим справится без пространства большей размерности?
В нашем понимании время это искусственная величина определяющая координаты тела и измерения, а если время обладает физиологическими свойствами, то может быть время и есть тот недостающий элемент ( энергия) который уравновешивает гравитационные силы ?
Декарт в "Принципах философии" объяснял гравитацию и движение тел через вихри эфира — материальной, механической субстанции, заполняющей пространство. Однако опытным путём наличие эфира подтвердить не удалось. Хотя картина и была хороша своей интуитивной ясностью, но учёным пришлось пойти дальше другим путём в построении моделей реальности.
Но почему бы не попытаться построить что-то похожее на эту картину по форме, но очень другое по содержанию, на стыке квантовой физики и теории относительности? Может быть это поможет разрешить проблемы, имеющиеся сейчас у других подходов в построении теории квантовой гравитации и интерпретации квантовых явлений?
Возьмём за основу предсказание существования зернистости пространства ("квантовой пены") на планковском масштабе (1,616255 × 10⁻³⁵ м.) из принципа неопределённости Гейзенберга. А также принцип запрета Паули.
Посмотрим, вооружившись этими концепциями, на пространство, в котором нет частиц, имеющих массу. Там бурлят себе в вакууме виртуальные пары (электрон-позитрон, кварк-антикварк и т.д.). Обычным образом возникают и преходят, как белый шум. И вдруг в их компанию попадает реальный фермион. Это обстоятельство запрещает (в соответствии с прицнипом Паули) виртуальным фермионам с теми же квантовыми числами появляться в этом же состоянии, как бы экранируя окрестности. Получается "дырка" или перераспределение в виртуальном облаке, которое создаёт вокруг реальной частицы поляризацию вакуума, в результате обычные вакуумные флуктуации становятся скоррелированы по-новому, образуя некоторый геометрический узор в окрестностях частицы вместо белого шума.
В такой модели пространство-время и материальная частица образуют единую квантовую систему. Корреляции между её материальными степенями свободы и геометрическими формируют "след" частицы. Волновую функцию можно интерпретировать как пространственное распределение геометрического следа, создаваемого частицей, усреднённое по квантовой неопределённости её положения.
Это отличает модель от "пилот-волны" де-Бройля Бома, потому что нет отдельного скрытого поля ψ, но есть физическая структура σ_y^z, которую можно (в принципе) измерить. Она устраняет коллапс Копенгагенской интерпретации, потому что всё унитарно и "измерение" - просто локальное считывание σ_y^z, которое разрушает когерентность следа.
Что может дать такая модель.
Избавляемся от мистичности коллапса. Когда квантовая частица (например, электрон в суперпозиции) взаимодействует с макроскопическим прибором, она на самом деле сначала взаимодействует с геометрией пространства между ними. Информация о состоянии частицы "утекает" в степени свободы H_геометрии, геометрия запутывается с частицей и волновая функция всей системы (материя+ геометрия) остаётся унитарной. Никакого коллапса нет. Для наблюдателя, который тоже состоит из материи, частица кажется локализованной, потому что информация о её суперпозиции "размазалась" по многим квантовым степеням свободы пространства и считать её обратно мы не можем, поэтому мы видим классический результат. Вместо ветвления "миров" (как в Многомировой интерпретации) здесь кодируется микроструктура самого пространства.
Если "атомы" пространства действительно подчиняются принципу запрета Паули, то это открывает путь к преодолению сингулярности, потому что, когда масса сжимает пространство (как чёрная дыра), она пытается заставить кванты геометрии занять одно состояние. Однако принцип Паули для геометрии создаёт колоссальное давление отталкивания и таким образом вместо сингулярности появляется "упругое" ядро пространства.
Объясняет гравитацию. Вместо механического вихря Декарта, материальная частица в такой модели создает вокруг себя облако запутанности. Если две частицы находятся рядом, их "облака" (корреляции с геометрией) начинают перекрываться. Геометрия стремится минимизировать общую квантовую сложность (или действие). Сближение тел уменьшает "натяжение" в запутанной сети пространства. Это мы и воспринимаем как гравитацию.
Решает проблему иерархии. В стандартной квантовой теории поля расходимости возникают из-за вкладов виртуальных частиц со сколь угодно высокими импульсами. Однако в новой модели пространство на планковских масштабах не является гладким континуумом. Если предгеометрия имеет структуру квантовой пены с характерным масштабом L_P, то интегрирование по импульсам виртуальных частиц автоматически обрезается на p_max ~ ħ / L_P. Это не введённый от руки регулятор, а следствие фундаментальной структуры пространства. Квантовые поправки к массе Хиггса перестают быть пропорциональными M_Planck^2. Они становятся пропорциональны квадрату характерной энергии взаимодействия частицы с предгеометрией, которая может быть много меньше M_Planck. Если кванты геометрии подчиняются аналогу принципа Паули, то виртуальная частица с огромной энергией пытается создать сильное локальное возмущение геометрии. Но если «состояния» геометрии в данной области уже "заняты" другими флуктуациями (из-за статистического запрета), это процесс подавляется. Чем выше энергия виртуального процесса, тем сильнее он нарушает "порядок" в геометрии, тем менее вероятен. Это создаёт эффективную зависимость констант связи от энергии.
Возможные предсказания модели.
Зависимость интерференции от статистики. Бозоны (в условиях высокой плотности, близкой к конденсации) должны демонстрировать более "размытую" или "мягкую" интерференционную картину по сравнению с фермионами или разреженными бозонами. Картина может терять чёткость, контраст (видимость полос) может падать. Это связано с тем, что слишком большое число бозонов в одном состоянии начинает "насыщать" локальную геометрию. У пространства заканчиваются степени свободы для описания их фазы. В результате геометрия больше не может линейно передавать информацию о фазе каждого бозона и интерференционная картина теряет контраст.
В классической ОТО у черной дыры есть горизонт событий, из-под которого ничего не возвращается. Но если пространство "упругое" и сопротивляется бесконечному сжатию (из-за принципа Паули), то вместо сингулярности внутри образуется сверхплотное ядро. Когда две черные дыры сливаются, гравитационные волны должны не просто затухать, а отражаться от этой плотной структуры геометрии, создавая "эхо" — повторные всплески сигнала через равные промежутки времени.
Если гравитация возникает из корреляций, то на очень больших расстояниях, где запутанность ослабевает или меняет структуру, закон тяготения может отличаться от ньютоновского. Это могло бы объяснить вращение галактик без привлечения тёмной материи и привело бы к аномалиям развития ранних галактик (сформировались слишком быстро или слишком массивны).
Замечательная модель. Жаль, что у физиков нет доступа к чату жпт, и они, бедняги, никак не могли до нее додуматься. Хотя погодите-ка...
То, что вы предлагаете - по факту - геометрия с фундаментальной длиной и временем.
Я исследовал этот вариант ,хотя и не публиковал его.Он привёл меня к необходимости модернизации СТО в итоге,а в математике - к необходимости обобщения аксиомы выбора.И оба эти вывода меня сильно испугали - и я не стал публиковать это.
Сейчас эти тексты лежат в столе и я прорабатываю более простые варианты на их основе.Вот их и можно будет публиковать - хотя не знаю пока ,кто возьмется публиковать это...Да и с переводом формул в ЛаТех есть проблемы - уж больно их много...
И алгоритмы расчетов применчю такие, что сейчас непривычны...
Так что работы тут много..
Интересно. Если опубликуете, дайте знать. Я эту идею несколько раз высказывал в комментариях на различных площадках типа ВК в районе 2018/2019 года, но подробно не исследовал. А тут на Новогодних выходных прочитал несколько новостей по квантовой физике и вдруг вспомнилось.
Я так понимаю из вашего комментария, тут две проблемы: как от "зернистого" пространства перейти к гладкому и, ещё сложнее, определиться с функцией выбора без указания правил её построения. Есть чему устрашиться, получается надо допустить, что в такой модели должны существовать процессы, которые принципиально невычислимы - происходят, но мы не можем каким-либо образом просчитать как именно.
Но что, если пойти другим путём?
Не строить континуум из точек, а сразу работать с алгебраическими структурами (операторами), для которых гладкость и континуум — вторичные свойства. Я имею ввиду применение оператора Нийенхейса. Он работает в дифференциальной геометрии, но алгебраичен по своей сути.
Точки тогда возникают как вторичные объекты, а пространство определяется алгеброй наблюдаемых. Можно закодировать гладкость в свойствах операторов. Если фундаментальная алгебра операторов имеет дискретный спектр, то наблюдаемый нами континуум - это низкоэнергетическая аппроксимация, которая работает только для наблюдаемых с малыми импульсами. Получается приближение алгебры с дискретным спектром к алгебре с непрерывным спектром.
В такой алгебраической формулировке квантовой механики состояние системы - это не волновая функция, которая требует бесконечного множества значений в точках, а линейный функционал на алгебре наблюдаемых. Поляризация вакуума при появлении частицы - это изменение этого функционала на определённых операторах. Такой процесс может быть полностью алгоритмическим и конструктивным, если динамика алгебры (уравнения Гейзенберга) задана локальными правилами.
Тогда становится не нужно выбирать одну конфигурацию из бесконечного множества. Мы просто вычисляем корреляционные функции операторов, которые могут быть определены через функционал интеграл по путям с дискретным временем и пространством. Этот интеграл может быть конечномерным аппроксимирован и вычислен без привлечения Аксиомы Выбора.
Остаётся правда проблема лоренц-инвариантности. Если фундаментальная алгебра дискретна, то полная лоренц-инвариантность нарушается на планковских масштабах. Однако это не означает, что обязательно нужно модернизировать СТО. Можно допустить, что СТО - эффективная низкоэнергетическая симметрия, возникающая из более фундаментальной, возможно дискретной симметрии. Для этого нужно всего лишь доказать, что в континуальном пределе нарушение симметрии становится ненаблюдаемым для всех современных экспериментов.
Добавлю еще Энтропийную теорию гравитации.
А можете написать статью по моей модели гравитации. Я опубликовал свою модель гравитации "Квантовая гравитация с кривизной частиц без кривизны пространства" https://preprints.ru/article/2191 Скачайте файл и проанализируйте его с помощью DeepSeek или ChatGPT. В данной теории я искривляю не пространтсво, а частицы, а само пространство абсолютно плоское. Моя теория полностью воспроизводит все успехи ОТО (это в статье разобрано: перигелий меркурия, гравитационное линзирование, задержка шапиро и т.д.), также она даёт некоторые отличия от ОТО в сильнопылевых режимах (например небольшое отличие орбит S-звёзд у Стрелец А* проходящих к чд ближе 100 радиусов Шварцшильда, и ещё несколько отличий). Также в моей теории решая проблему сингулярности чёрной дыры получилось решить проблему тёмной мотерии. То есть сингулярность в моей теории не точка с бесконечной плотностью, а область взаимодейстия материи с топологией квантов пространства, где побочным эффектом данного взаимодействия получается гало тёмной материи. Темная материя у меня не новая частица, а процесс происходящий в центре ЧД, дающий гравитационный отклик в виде гало Тёмной материи. Единственным недостатком в теории является то, что я гало тёмной материи описал для невращающейся черной дыры, но этот недочёт исправлю в ближайшей статье, которую скоро опубликую, и в новой статье представлю формулу Тёмной материи, которая должна будет подойти для описания абсолютно любого гало тёмной материи в любой галактике. Также данная теория хорошо справляется со скоплением Пуля и прогнозирует очень раннее появление сверхмассивных галактик (которые уже наблюдал телескоп Джеймс Веб). В данной теории нет проблемы перенормируемости как в ОТО, потому что теория построена на других принципах. В общем рекомендую скачать файл и проанализировать его с помощью DeepSeek или ChatGPT, обязательно будет интересно. А если сделаете статью по моей модели гравитации, то будет вообще прекрасно.
Вэб-приложение- Гравитационная песочница .
Для браузера , запускается оффлайн.
Много разных настроек( в том числе выбор разных функций гравитации) , сохранение и загрузка txt-конфигураций. Высокоточный расчёт- до 720 подшагов на 1 кадр отображения ( частота отображения системная, к примеру 60 fps).
Проблема иерархии: почему гравитация (относительно) слабая, и почему это волнует физиков