Как стать автором
Обновить

Комментарии 55

Природа была бы прекрасна в своей симметрии

Каждый раз, когда читаю статьи, в которых с ноткой грусти описываются нарушения симметрий, нахожу себе повод напомнить, что само существование значительного количества барионного вещества во вселенной — результат асимметрии бариогенезиса во времена большого взрыва, так что может не так уж и плохо? И пусть на бумаге не так красиво, пусть монополя нет, зато когда-то оказалось возможным превышение количества материи над антиматерией)

Если бы замкнутое электрическое поле можно было создать не только изменением магнитного поля а еще чем-то постоянным, электроны в нем постоянно бегали бы по кругу…
электроны в нем постоянно бегали бы по кругу

Шаровая молния?
Атомы любого вещества :)
14 февраля 1982 года Блас не приходил в свой офис, поскольку отмечал День святого Валентина. Когда он вернулся на работу 15 февраля, он с удивлением обнаружил, что компьютер и устройство 14 февраля записали сигнал ровно в восемь магнетонов.
У него случайно не было лаборантки — тайной воздыхательницы (имевшей доступ к оборудованию и решившей таким образом сделать «приятный сюрприз» на День святого Валентина)?
о что дали замеры на день Святого Валентина в следующем году?
А к следующему Дню святого Валентина лаборантка уже «переболела» (решила «та нафиг мне этот „ботаник“», возможно, нашла другой «объект» или даже сменила место работы).

На самом деле, эти монополи "не настоящие". То есть, эти структуры в той или иной степени повторяют определенные свойства монополей, но не являются независимой частицей — монополем, а скорее просто набором условий. Та же группа недавно рассказала, что вроде как они сделали "настоящие" монополи, но это еще нужно проверять и подтверждать. Там уже вопрос — квазичастица, которую они создали, если она повторяет свойства монополей, может ли являться "носителем магнитного заряда" из уравнений Максвелла, или все же это опять же хитрый набор экспериментальных условий.

Мне не даёт покоя следующий парадокс:
Рассмотрим два неподвижных электрона — по закону Кулона они отталкиваются. Теперь перейдём в равномерно движущуюся систему отсчёта, в этой СО электроны двигаются параллельно в одном направлении и электроны притягиваются под действием силы Лоренца.
Что я делаю не так?

Я могу посоветовать посмотреть на преобразования магнитного поля в электрическое в разных системах отсчета.
Электрическая и магнитная компоненты меняются так, что ускорение частицы не изменяется.
В этом вся суть уравнений Максвелла с преобразованиями Лоренца — что при переходе в другую систему отсчета поле меняется так, что, например, электрическое или магнитное поле возникают (проявляются) даже если их "не было" в начальной системе отсчета. Именно поэтому говорят, что отдельно "магнитного" или "электрического" поля не существует, а есть электромагнитное с двумя компонентами, связанными друг с другом.


Можно вот тут еще почитать.

Магнитное поле — это чисто релятивистский эффект электрического поля. Если говорить совсем просто (и не слишком правильно), движущиеся с разными скоростями электроны при неизменных зарядах имеют разные релятивистские массы, в итоге чего действие одного и того же электрического поля на них отличается — так что для объяснения такого различия приходится вводить некое добавочное «магнитное поле» и некую «силу Лоренца».

Фишка в том, что одно строго компенсирует другое. Итоговое движение наших двух электронов не будет зависеть от системы отчета, из которой мы будем их рассматривать.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Природа ЭМ-взаимодействия — обмен виртуальными фотонами. Про это можно почитать, например, у Фейнмана в «Теории фундаментальных процессов» в главах 19-20 (djvu). Вкратце: а) фотон, даже виртуальный, передает импульс; б) у виртуального фотона важно рассматривать еще и продольную поляризацию (сводимую к нулю для реальных фотонов), которая обеспечивает зависимость взаимодействия от зарядов частиц. Матан там достаточно громоздкий, но понятно объяснять Фейнман умеет, в отличие от.

«Релятивистская масса» — это, конечно, грубая и некорректная абстракция. Но эта абстракция может стать ступенькой к изменению шаблонов мышления, привыкшего к ньютоновской простоте и не рассуждающего в терминах энергий, импульсов, сохраняющихся действий и тензорных полей. Формулы преобразования электрических и магнитных компонент ЭМ-поля при всей их точности, к сожалению, контринтуитивны и не помогают понять причины такого необычного характера электромагнетизма, в котором тесно переплелись специальная теория относительности и квантовая механика.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
ГВ — это исполнение закона сохранения энергии в неоднородном времени
Поясните, пожалуйста.
неоднородность времени это уже функция распределения массы в пространстве
Функцией от распределения массы (и прочих видов энергии) в пространстве-времени является согласно ОТО метрический тензор, описывающий кривизну этого пространства-времени. Но мне почему-то кажется, что Вы имели в виду что-то другое, нет?

С электромагнетизмом же все по другому и не понятно, что является причинной существования
А что в принципе может являться причиной существования фундаментального взаимодействия? Есть квантовое число (заряд), есть связанное с ним поле и его кванты, есть калибровочная инвариантность. Почему именно так, а не иначе? Рискну предположить, что не последнюю роль здесь сыграл антропный принцип — для хоть сколько-либо сложно устроенной Вселенной нужно дальнодействующее взаимодействие, умеющее быть нейтральным в среднем по ней (в отличие от гравитации) и эффективное на масштабах много больших элементарной частицы (в отличие от сильного).
Массу вводить не нужно. Можно вводить 4-вектор плотности тока и преобразования Лоренца для эл. поля:
E' =gamma*(E + [v/c,B])
4-сила у нас равна dP/dtau.
А вопросы квантовой теории поля пускай решают те, кто учили такой раздел физики.
А какими свойствами обладает монополь?
Это какаяито частица? Полностью элементарная по типу электрона?
Частица, которая любой стороной притягивается к одному концу магника и отталкивается от другого.
Это класс частиц обладающих определенным свойством — зарядом. К примеру, электрическими монополями являются электрон, протон и куча более редких частиц.
Строго говоря, кварк не подойдет в качестве гравитационного монополя, потому что отдельный кварк — это частица ненаблюдаемая. Кварк — это вообще частица гипотетическая. Все косвенные данные указывают на то, что кварки существуют. Но прямого наблюдения кварка нет.
Кварки сталкиваются на масштабах вплоть до радиуса слабого взаимодействия (можете рассматривать как столкновение глюонов с W-бозонами) вокруг реального (валентного) кварка. При этом вместо пары кварк-антикварк одинокового вида рождается например t-кварк и b-антикварк (наиболее вероятный способ рождения t-кварка в данном случае).
Так как в протонах (а речь в этом случае именно про них) одних кварков в 2 раза больше, то и соотношение сечений рождения топ-кварка и анти-топ-кварка выходит в диапазоне 1.85±0.25.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Вернемся назад к гоавитации, если согласно ОТО, субьектом гравитации является энергия в целом, а не только Лоренц-инвариантная масса, то исходя из этой логики, нагретые тела должны создавать больший гравитационный потенциал, чем холодные той же массы. Есть ли какие-то эксперементальные подтверждения этому?

Конечно, горячее тело притягивает сильнее. Только разница будет очень мала, не думаю, что современные эксперименты могут ее определить.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
1)То есть вы согласны со мной в одном, что этот момент ОТО пока является лишь теорией без каких либо астрономически, или лабораторных доказательств, значит я могу его оспаривать.

Исключительно про нагрев. Но поскольку это самая основа ОТО — что энергия приводит к гравитации, не знаю, о чем тут может идти речь.


что пространство-время это тоже энергия(вакуума)

см, напр. https://arxiv.org/abs/1703.00543


— Субьектом гравитации является только Лоренц-инвариантная масса.

Не только, любая энергия.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Что? Оо


Чем больше вы нагреваете массу, тем сильнее у вас гравитационный потенциал. Энергия никогда не превысит "гравитационный потенциал".

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Позвольте, вы не можете описывать систему одновременно ОТО и законом Ньютона. Если у вас ОТО, и гравитация системы увеличивается при нагревании, все ваши уравнения не имеют смысла — они не описывают систему в ОТО.
Если вы изначально говорите про Ньютоновскую физику, то при чем тут она? Внутренняя энергия системы не переходит в кинетическую, поэтому даже если она превышает ту потенциальную, что вы там написали, ничего не случится.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Потому что Ньютоновская физика — это приближение ОТО, которое работает в очень специфическом режиме и не отображает реальных законов природы во всех случаях. Вы не можете дополнить ОТО Ньютоновской физикой, т.к. она просто неприменима для тех ситуаций, о которых идет речь.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Спорить с человеком, двумя абзацами перечеркнувшим 70 лет усилий тысяч физиков и математиков, теоретиков и практиков — нет, лично мне это не под силу.

Но я все-таки не понимаю: какие могут быть в ньютоновской физике гравитационные волны и неоднородности течения времени?!
Гравитационные волны — без проблем. Хотя лучше все же СТО добавить, тогда они наверное ближе к реальности станут.
Гравитационные волны — без проблем.

Так-так, любопытно, и как же это?

Любой объект, движущийся по закону x = x0+ dx*sin(wt+phy1) создает в гравитационном потенциале компоненту, которую в некотором приближении можно считать пропорциональной sin(wt+phy2).
Дальше, если есть волны, значит должно быть поле той величины, которую мы описываем этим полем (я выбрал гравитационный потенциал).
Если потенциал равен
U(t,x) = M/abs(x0-x + dx*sin(wt+phy1)), можем взять от него градиент и получить вид силы, действующей на попавшее в этот потенциал тело массой m.

Хм, тут сложно. Если вы не рассматриваете ОТО, то у вас скорость распространения гравитации будет бесконечной, и волны как таковой не будет.
То, о чем вы говорите — это периодическое изменение силы притяжения, и оно не будет иметь ничего общего даже математически с тем, что в физике называется волной.

Товарищу Dmitriy2314 не нравится ОТО (бывают такие люди в интернете). Я лично не пробовал дойти в изучении ОТО до того места, где собственно волновое уравнение возникает для какой либо величины. Скажем вида
g_mu_nu*d_mu*d_nu (U) = 0,
где U — любая величина, но в ОТО это могли бы быть сами компоненты метрического тензора.
Если что, это в приближении ОТО = СТО выходит обыкновенное уравнение для волны, распространяющейся со скоростью света.

Честно признаться, я не очень проследил за вашей логикой.
Если аргумент в том, что при добавлении в закон Ньютона СТО могут получиться гравитационные волны, то тут скорее соглашусь. Только чтобы это все заработало математически, придется переделать немного закон Ньютона… так что все равно получится ОТО в итоге:)

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Окститесь, в ОТО вообще нет такого понятия как гравитационная энергия.

Там большой вопрос с этим. В принципе, чтобы регистрироваться на интерферометре типа LIGO, грав. волна не обязана нести энергию. Там есть какие-то тонкости по части того, что на самом деле регистрирует интерферометр.

Давайте тогда определимся с понятиями:) Я говорил о гравитационной энергии в классическом смысле, и о том же говорил, как я понимаю, Dmitriy2314.


Другое дело, что гравитационная волна может нести энергию (и, думаю, таки несет). Собственно, пример очень простой — еще со времен Фейнмана и бусин на прутике: при наличии трения смещение массы обязательно приводит к потере энергии ГВ. Более того, ГВ детектор не только поглощает, но и излучает ГВ сам.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
А вот на счет ГВ, то мне вообще сложно представить любую волну, не тмеющую энергии и в случае столкновения НЗ и ЧД в гравитационные волны переходит именно часть кинетической энергии поступательного и вращательного движений этих обьектов до момента их столкновения.

Это стандартное описание того, что происходит, как вы услышите от большинства космологов (и я тоже больше склонен рассуждать в таких терминах).


На самом деле, как сказал Victor_koly, все не так однозначно. Вообще в ОТО энергия не сохраняется, поэтому некоторые аргументируют, что ГВ могут и не переносить энергии. Строго говоря, как я уже писал, само понятие гравитационной энергии в ОТО не определено — чисто математически никто не может найти правильную математическую структуру, которая бы описывала энергию, переносимую ГВ.

Они могут не переносить, но зеркала для эксперимента берут массивными. Было объяснение по этому вопросу в блоге Игоря Иванова, но я не момню, как его блог найти.

Масса зеркал не имеет значения, она никак не входит в наблюдаемую амплитуду сигнала. Зеркала берут массивными, чтобы минимизировать эффекты радиационного давления лазера и всякой сейсмики.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Ну это если масса не была твердым телом или жидкостью. В принципе, отрыву капли от сферической поверхности жидкости мешает не только гравитация, но и сила поверхностного натяжения (производная от другой фундаментальной силы — ЭМ взаимодействия электронов и ядер газа/жидкости).
Твердое тело дает эмиссию электронов, но там тоже есть свой потенциал. Нагреете тело (точнее — электроны в нем) до kT/2 = 10 эВ — начнется отток электронов. И для передачи все большего процента электронов тела куда-то подальше нужно будет обеспечивать электронный газ все большей температурой.
Переносчиком гравитации является пространство

Ну так эту идею и используют в ОТО.
Для меня доказательств ОТО достаточно, считать квадрупольное излучение наверное никогда и не пробовал но верю, что непрямые наблюдения показывают правильное выражение для скорости потери энергии системой тел с переменным квадрупольным моментом.
По поводу коммента про «горячее тело». В принципе не проблема, любое тело охладить до температуры 10^-4 эВ и все строго измерить:) Если такая точность недоступна — грейте плазму до 100 эВ и измеряйте силу гравитации от немного возросшей «энергии массы».
Кое-что про симметрию из классики:
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации

Изменить настройки темы

Истории