Кто хочет разобраться в теории относительности?

Сообщение №30167 от Relativity 16 января 2004 г. 01:14
Тема: Кто хочет разобраться в теории относительности?

Всем привет!

Я задумал сайт и рассылку по организованному обсуждению и изучению теории относительности.
Кто хочет - читайте и пишите!

Сайт: http://relativity.h11.ru
Рассылка: http://content.mail.ru/pages/p_12723.html

Сайт по Теории Относительности


Отклики на это сообщение:


При объяснении парадоксов СТО диаграммы принято строить в евклидовом пространстве тетрадного листа, а на самом деле СТО утверждает, что объекты движуться в пространстве минковского. Диаграмма типа это только иллюстрация.
В итоге СТО как никто не понимал так и не понимает.

СТО на самом деле простая как грабли теория, если на нее смотреть проще,
нопочему-то никто не желает, а всем нравиться только жонглировать математическими символами и грезить пространствами минковского.

По моему скромному мнению исток и суть СТО в следующем:

1. Создаем вселенную, заполненную абсолютно неподвижной эфиро-подобной
средой. Мне нравиться представлять в качестве такой среды сеть клеточных
автоматов, кому-то нравиться "физический вакуум", кому-то нравиться просто
условная выделенная "система отсчета".
2. В это вселенной вводим некие законы распространения возмущений
(максимальная скорость конечна).
Обнаруживаем, что в такой вселенной жизни быть не может, поскольку
все привязано к эфиру (физвакууму, одной системе отсчета, сети клеточных
автоматов...) и слишком неподвижно.
3. Тогда придумываем такие специальные законы распространения возмущений,
которые позволяли бы существовать только конструкциям развивающимся
одинаково в движении и в покое. Простейшая такая конструкция - это световые
часы из нескольких элементов, обменивающихся световыми импульсами. Группа
таких элеменов прекрасно будет обмениваться сигналами как если источники
покоятся, так и если они движуться. Движение никак не влияет на
последовательность вспышек каждого элемента. Важно только, чтобы конструкция
сжималась в направлении движения как раз настолько, чтобы обеспечить
инвариантность своего развития движению. Дополнить законы
вселенной так, чтобы это условие соблюдалось вовсе не сложно: если
конструкция находится в состоянии устойчивого равновесияв покое, то в
движении она автоматически выберет такую пространственную
конфигурацию, чтобы снова обрести устойчивое равновесие.
Любой школьник может посчитать, что для этого конструкция должна сжаться
в sqrt(1-c^2/v^2) раз.
Все остальные законы вселенной, которые позволяют существование
покоящихся в эфире (простанстве автоматов, выделенной системе ...),
неинвариантных конструкций неприемлемы и из вселенной исключаются.
4. Теперь у нас есть вселенная с эфиром (автоматами, выделенной системой,
физвакуумом...) но ее обитатели в принципе не могут экспериментально
определить какая из систем отсчета является покоящейся (мы не включили
законов, позволяющих это сделать).
Что такое для этих обитателей эфир - фикция, они спокойно отрезают его
персловутой бритвой и они совершенно правы. То что нельзя зафиксировать не
существует по определению и точка.
Эти обитатели открывают СТО, рисуют диаграммы в пространстве Минковского,
страдают от нипонимания как так может быть, благоговеют перед умами великих
и не желают принять более простой способ понимания СТО. :))))))))

Это не новый взгляд и не новые теории в физике, это просто практичный взгляд программиста.
Я уже один раз писал об этом и меня приводит в ужас, что физики с приведенным
выше спорят и считают неверной "теорией". Это никакая не теория,
это просто объяснение почему в нашей вселенной не может не быть СТО
раз уж в ней есть относительность движения.

Друзья ! Попытайтесь создать компьютерную игрушку в которой действует
принцип близкодействия и принцип относительности движения
и вы НИКУДА НЕ ДЕНЕТЕСЬ в ней будет работать СТО по всей программе.

СТО - это простая и понятная теория, которой просто не может не быть.


>
> При объяснении парадоксов СТО диаграммы принято строить в евклидовом пространстве тетрадного листа, а на самом деле СТО утверждает, что объекты движуться в пространстве минковского. Диаграмма типа это только иллюстрация.
> В итоге СТО как никто не понимал так и не понимает.

> СТО на самом деле простая как грабли теория, если на нее смотреть проще,
> нопочему-то никто не желает, а всем нравиться только жонглировать математическими символами и грезить пространствами минковского.

> По моему скромному мнению исток и суть СТО в следующем:

> 1. Создаем вселенную, заполненную абсолютно неподвижной эфиро-подобной
> средой. Мне нравиться представлять в качестве такой среды сеть клеточных
> автоматов, кому-то нравиться "физический вакуум", кому-то нравиться просто
> условная выделенная "система отсчета".
> 2. В это вселенной вводим некие законы распространения возмущений
> (максимальная скорость конечна).
> Обнаруживаем, что в такой вселенной жизни быть не может, поскольку
> все привязано к эфиру (физвакууму, одной системе отсчета, сети клеточных
> автоматов...) и слишком неподвижно.
> 3. Тогда придумываем такие специальные законы распространения возмущений,
> которые позволяли бы существовать только конструкциям развивающимся
> одинаково в движении и в покое. Простейшая такая конструкция - это световые
> часы из нескольких элементов, обменивающихся световыми импульсами. Группа
> таких элеменов прекрасно будет обмениваться сигналами как если источники
> покоятся, так и если они движуться. Движение никак не влияет на
> последовательность вспышек каждого элемента. Важно только, чтобы конструкция
> сжималась в направлении движения как раз настолько, чтобы обеспечить
> инвариантность своего развития движению. Дополнить законы
> вселенной так, чтобы это условие соблюдалось вовсе не сложно: если
> конструкция находится в состоянии устойчивого равновесияв покое, то в
> движении она автоматически выберет такую пространственную
> конфигурацию, чтобы снова обрести устойчивое равновесие.
> Любой школьник может посчитать, что для этого конструкция должна сжаться
> в sqrt(1-c^2/v^2) раз.
> Все остальные законы вселенной, которые позволяют существование
> покоящихся в эфире (простанстве автоматов, выделенной системе ...),
> неинвариантных конструкций неприемлемы и из вселенной исключаются.
> 4. Теперь у нас есть вселенная с эфиром (автоматами, выделенной системой,
> физвакуумом...) но ее обитатели в принципе не могут экспериментально
> определить какая из систем отсчета является покоящейся (мы не включили
> законов, позволяющих это сделать).
> Что такое для этих обитателей эфир - фикция, они спокойно отрезают его
> персловутой бритвой и они совершенно правы. То что нельзя зафиксировать не
> существует по определению и точка.
> Эти обитатели открывают СТО, рисуют диаграммы в пространстве Минковского,
> страдают от нипонимания как так может быть, благоговеют перед умами великих
> и не желают принять более простой способ понимания СТО. :))))))))

> Это не новый взгляд и не новые теории в физике, это просто практичный взгляд программиста.
> Я уже один раз писал об этом и меня приводит в ужас, что физики с приведенным
> выше спорят и считают неверной "теорией". Это никакая не теория,
> это просто объяснение почему в нашей вселенной не может не быть СТО
> раз уж в ней есть относительность движения.

> Друзья ! Попытайтесь создать компьютерную игрушку в которой действует
> принцип близкодействия и принцип относительности движения
> и вы НИКУДА НЕ ДЕНЕТЕСЬ в ней будет работать СТО по всей программе.

> СТО - это простая и понятная теория, которой просто не может не быть.

К вопросу о СТО и программировании.
По-видимому мозг программистов устроен так, что для программиста понятнее, что такое "Жизнь была бы невозможна", чем принцип относитедьности+ конечная скорость взаимодействия :)
Однако предлагаю обсудить затронутый вопрос, что было бы, если бы...
Вот например: как бы выглядела математика и физика в мире, который состоит из заведомо ограниченного числа одинаковых элементарных объектов (атомов, они же биты).


> Вот например: как бы выглядела математика и физика в мире, который состоит из заведомо ограниченного числа одинаковых элементарных объектов (атомов, они же биты).

Избыточное цитирование



> По-видимому мозг программистов устроен так, что для программиста понятнее, что такое "Жизнь была бы невозможна", чем принцип относитедьности+ конечная скорость взаимодействия :)

Мозг у программистов устроен как дай бог каждому. По настоящему познаем как
грицца только то что сами создаем. Если программист может запрограммировать
бухгалтерский расчет зарплаты, значит он знает как считается зарплата.
Конструктивизм может и не идеален, но уж во всяком случае, если ты что-то
понимаешь с позиции конструктивизма, значит ты это ДЕЙСТВИТЕЛЬНО понимаешь.
Вся физика - это сплошной обходной маневр, нацеленный на математическое
описание вещей, без попыток интерпретации и конструктивного понимания.
Чертовски эффективный маневр, должен признать. Однако и конструктивизм
никому не может повредить.

Принцип относительности - это чисто философская экстрополяция наблюдений,
типа как и копенгагенская интерпретация или интерпретация Эверетта. Не надо придавать относительности особый полумистический смысл. Вселенная ведет себя
так, как будто в ней нет выделенной системы отсчета - это почти 100% факт.
Описанная мной конструкция ведет себя точно так же. Следовательно в плане СТО
она изоморфна вселенной, следовательно эта конструкция годится для понимания
реальной вселенной. Замечу так же, что эта конструкция не специально подогнана
к СТО, она просто обладает теми же свойствами что и реальная вселенная:
близкодействие и инвариантность законов развития событий в движущейся и покоящейся системе отсчета и все равно в ней действует СТО.
Ежели сомневаетесь, что СТО будет соблюдаться в полном объеме в
подобных конструкциях, то это вы зря. На подобный факт как то даже михалыч
указывал (он не вдавался в детали).

> Однако предлагаю обсудить затронутый вопрос, что было бы, если бы...
> Вот например: как бы выглядела математика и физика в мире, который состоит из заведомо ограниченного числа одинаковых элементарных объектов (атомов, они же биты).
>

Модератор вышлет на форум новых теорий я боюсь....

Математика бы так и выглядела, поскольку математика первична и она и в африке
математика. Мы только открываем различные ее разделы но она всегда едина.
Недавно было обсуждение темы что-то типа "что первично физика или математика ?"

Что касается вопроса как выглядела физика. Мне представляется интересным обсуждение вопроса о том как выглядела бы физика в пространстве клеточных
автоматов (типа игры жизнь). Вернее вопрос о том, можно ли создать такой
автомат, в котором законы физики были бы подобны законам реальной вселенной.
Клеточных автоматов можно создать множество, однако крайне сложно
создать автомат с физико-подобными законами. С СТО непреодолимых проблем нет.
Одна из самых сложных проблем - прямолинейное движение объектов в изоморфном
относительно направления движения пространстве.
Пространство нельзя разбить на квадратики или шестиугльники по причине
неизоморфности относительно направлений. Нельзя пользоваться нецелыми
числами, поскольку речь идет о реализуемой на машине тьюринга вселенной:
такая вселенная будет "глючить" при слишком сильных
взаимодействиях (деление на 0 или слишком большое число).
Можно представить пространство случайной сеткой из точек, в которой
каждая точка случайно связана с несколькими другими таким образом,
что в сумме точки укладываются дискретное пространство близкое к евклидову.
Тогда все получается, но объект, который будет двигаться в таком пространстве
будет постепенно терять прямое направление движения из за случайного характера
сетки.
Если перед реальной вселенной стояла такакя же проблема, то реальная вселенная похоже решила этот вопрос через корпускулярно-волновой дуализм: положение
каждого движущегося объекта определяется волной, которая указывает ему прямой путь, покрывая все пространство по ходу движения.
Тут уж нам некуда деться от волновой функции.
Волновая функция - это объект обладающий естесственным параллелелизмом.
Значит она не может быть прямо смоделирована в клеточном автомате.
Нам необходим особая клеточная вселенная, которая подобна мирам эверетта
и расщепляется на каждом шагу. Иными словами нам нужен многомировой
клеточный автомат. Смоделировать его на обычном компьютере невозможно из за
экспоненциального роста объема вычислений вычислений на каждом следующем шаге.
Предсказать его поведение сложно но можно.
Я пробовал предсказать поведение многомирового автомата, состоящего из
одной частицы, которая в каждый следующий момент может перейти
в одну из смежных ячеек пространства (автомат расщепляется и в каждой
из ветвей частица осуществляет все возможные переходы).
При определенных весьма правдоподобных философских предположениях о
субъективном восприятии движения этой частицы обитателями такой вселенной
у меня получилось, что вероятность обнаружить частицу в некоторой точке
пространства описывается скалярной функций =const во всем занимаемом
функцией пространстве, занимаемое пространство расширяется с
постоянной "скоростью света" 1 клетка за шаг.
Этакий вечно раздувающийся с постоянной скоростью атом.

Аналогия с волновой функцией налицо. Однако поведение более сложных систем
мне предсказать пока не удается. Возможно, что они описываются
как раз таки комплексной функцией, хотя это было бы слишком круто,
чтобы быть правдой :).


> Принцип относительности - это чисто философская экстрополяция наблюдений... Не надо придавать относительности особый полумистический смысл.

Вот это и есть пример придания "полумистического смысла". Экстраполируем "чисто философски" некие наблюдения - и почему-то чудесным образом получаем не множество различных интерпретаций для всевозможных СО, а единый комплекс законов, работающих для любых СО. Просто мистика какая-то.

На самом-то деле относительность - это всего лишь методологический принцип конструирования физических теорий: законы должны формулироваться единым образом для любых СО. Т.е. сформулировал закон, выполняемый только в определенной СО, - считать его универсальным физическим законом права не имеешь.


> > Принцип относительности - это чисто философская экстрополяция наблюдений... Не надо придавать относительности особый полумистический смысл.

> Вот это и есть пример придания "полумистического смысла". Экстраполируем "чисто философски" некие наблюдения - и почему-то чудесным образом получаем не множество различных интерпретаций для всевозможных СО, а единый комплекс законов, работающих для любых СО. Просто мистика какая-то.

> На самом-то деле относительность - это всего лишь методологический принцип конструирования физических теорий: законы должны формулироваться единым образом для любых СО. Т.е. сформулировал закон, выполняемый только в определенной СО, - считать его универсальным физическим законом права не имеешь.


Это все ежу понятно, но я ни одного плохого слова не говорил о стандартных приемах физики. Я говорил о том, что существует простой КОНСТРУКТИВИСТСКИЙ прием, позволяющий легко понять СТО. Этот прием отвергается, под тем предлогом, что в нем нет в явном виде оносительности. Поэтому я и написал, что не надо придавать ей такой значительный смысл. Черт с ней, не видно ее и не надо. Зато можно все легко понять. Тем более, что она есть и представляет собой скрытую но существующую инвариантность развития клеточного пространства (эфира или еще чего) относительно выбора системы отсчета в которой мы ее просчитываем.

Получается, что объясняя ребенку что такое сложение я не имею права рисовать на листочке прилетевших и улетевших птичек, поскольку в этом конструктивистском приеме нет в явном виде святого и всеобъемлющего правила "от перемены мест слагаемых...". Я должен начать с этого правила и прочих свойств операции сложения и когда он их поймет, то будет знать что такое сложение.
Тока боюсь с этим знанием он деньги в столовой сосчитать сможет только если он будущий великий математик.

Почему не использовать конструктивистские приемы и математические обобщения в комплексе ? И не только в обучении сложения но и в понимании СТО ?


> Почему не использовать конструктивистские приемы и математические обобщения в комплексе? И не только в обучении сложения но и в понимании СТО ?

Вообше то относительность (а с нею и Лоренцевы преобразования) можно получить потребовав соxранения собственного времени - пространственно-временного интервала между любыми парами событий (x1,y1,z1,t1), (x2,y2,z2,t2) для любыx инерциальныx (= не ускоренно двигаюшиxся) наблюдателей.

Под собственным временем имеется в виду величина [t^2-(x^2+y^2+z^2)/c^2]^1/2, где t=t2-t1, x=x2-x1, y=y2-y1, z=z2-z1, c - скорость света (она же скорость гравитации).


> > Почему не использовать конструктивистские приемы и математические обобщения в комплексе? И не только в обучении сложения но и в понимании СТО ?

> Вообше то относительность (а с нею и Лоренцевы преобразования) можно получить потребовав соxранения собственного времени - пространственно-временного интервала между любыми парами событий (x1,y1,z1,t1), (x2,y2,z2,t2) для любыx инерциальныx (= не ускоренно двигаюшиxся) наблюдателей.

И что ? Этот же принцип будет соблюдаться и в приведенной конструктивистской модели, только увидеть его там сложнее, как сложно увидеть свойства операции сложения из примера этой операции.
И почему вы называете это "интервалом", если там стоит минус ?
Этот интервал это не более чем математический прием. Для воображения человека
этот прием не имеет никакого конструктивного смысла. Почему мы охотно придаем фундаментальный характер удобному математическому приему, но не хотим разобраться с теорией "на пальцах", если это вполне возможно ? Что в этом порочного я не понимаю.

На всякий случай я Еще раз повторяю, я не спорю с эффективностью математических приемов, их эффективность потрясает воображение.
Однако если изучать все по этим приемам, то можно дойти до такого интерпретационного маразма как представление о реальности пространства минковского. С точки зрения математики СТО - причудливая непонятная конструкция, о смысле которой можно рассуждать столетиями и так ее и не понять.
С точки зрения конструктивной позиции СТО вещь вовсе не сложная и естесственная. И главное понятно зачем СТО нужна вселенной - потому что иначе не получается инвариантность, относительность, близкодействие и прочие свойства в одном флаконе.


> > Почему не использовать конструктивистские приемы и математические обобщения в комплексе? И не только в обучении сложения но и в понимании СТО ?

> Вообше то относительность (а с нею и Лоренцевы преобразования) можно получить потребовав соxранения собственного времени - пространственно-временного интервала между любыми парами событий (x1,y1,z1,t1), (x2,y2,z2,t2) для любыx инерциальныx (= не ускоренно двигаюшиxся) наблюдателей.

> Под собственным временем имеется в виду величина [t^2-(x^2+y^2+z^2)/c^2]^1/2, где t=t2-t1, x=x2-x1, y=y2-y1, z=z2-z1, c - скорость света (она же скорость гравитации).

Без равноправия ИСО не получится.
То есть обязательно требование, что выражение для величины собственного времени
во всех ИСО записывается одинаково.
При выводе преобразований Лоренца из независимости скорости света от скорости
источника постулат о равноправии ИСО используется только в вышеозвученном смысле.


> И почему вы называете это "интервалом", если там стоит минус ?

Не я, все его так называют. Пространственно-временной интервал. По аналогии с расстоянием между двумя точками в пространстве, это своего рода "расстояние" между двумя точками (событиями) в 4-мерном пространстве-времени.

> Этот интервал это не более чем математический прием. Для воображения человека
> этот прием не имеет никакого конструктивного смысла. Почему мы охотно придаем фундаментальный характер удобному математическому приему, но не хотим разобраться с теорией "на пальцах", если это вполне возможно ? Что в этом порочного я не понимаю.


Ничего. Просто это уже было сделано Минковским лет 100 назад. Он показал что если формально ввести время как 4-ю мнимую пространственную координату (х1,х2,х3,х4)=(х,y,z,ict), то движение в евклидовом пространстве (х,y,z) будет соответствовать просто поворотy в пространстве Минковского, и тогда согласно специальной теории относительности пространственно-временной интервал между любыми событиями сохраняется в любой повернутой как угодно системе отсета в таком пространстве, так как преобразования Лоренца становятся преобразованиями врашения в этом пространстве. То есть наша вселенная, образно говоря, не eвклидова, а минковскидова.


> На всякий случай я Еще раз повторяю, я не спорю с эффективностью математических приемов, их эффективность потрясает воображение.
> Однако если изучать все по этим приемам, то можно дойти до такого интерпретационного маразма как представление о реальности пространства минковского. С точки зрения математики СТО - причудливая непонятная конструкция, о смысле которой можно рассуждать столетиями и так ее и не понять.

По моему, красивая и безобразно простай мысль: как мол ни врашай минковское пространство-время, абсолютно ниче в нем не меняется. А уж отсюда вытекают и Лоренцевы преобразования, и инвариантность скорости света по отношению к движению. И не только скорости света c, но и остальных 2-х фундаментальных констант: постоянной Планка h, и Ньютоновской постоянной гравитации k. A уж как бесплатное приложение (следствие) еше и инвариантность электрического заряда e (так как он есть производная планковской постоянной h и скорости света c).

Другими словами, все направления в пространстве-времени равны.

Интересно, почемy? Есть ли за этой симметрией более глубокая причина/ обьект/ явление?


> Не я, все его так называют. Пространственно-временной интервал. По аналогии с расстоянием между двумя точками в пространстве, это своего рода "расстояние" между двумя точками (событиями) в 4-мерном пространстве-времени.

Знаю :)

> По моему, красивая и безобразно простай мысль: как мол ни врашай минковское пространство-время, абсолютно ниче в нем не меняется. А уж отсюда вытекают и Лоренцевы преобразования, и инвариантность скорости света по отношению к движению. И не только скорости света c, но и остальных 2-х фундаментальных констант: постоянной Планка h, и Ньютоновской постоянной гравитации k. A уж как бесплатное приложение (следствие) еше и инвариантность электрического заряда e (так как он есть производная планковской постоянной h и скорости света c).

> Другими словами, все направления в пространстве-времени равны.
> Интересно, почемy? Есть ли за этой симметрией более глубокая причина/ обьект/ явление?

Пространство минковского предсказывает как будет вести себя система но НЕ ОБЪЯСНЯЕТ.
Предсказание - это хорошо когда нужно просчитать. Но для того, чтобы двинуться дальше нам нужно какое-то объяснение. Хотя-бы такое как концепция "теполрода", а лучше истинное.
Есть удачный пример, показывающий зачем нам нужно объяснение:
предположим инопланетяне оставили на нашей
планете универсальный предсказатель, позволяющий узнать исход любого физического явления, но не объясняющий как он это делает. Вопрос: и что, физика стала бы уже не нужна ? Нам нужна не предсказывающая модель, а объясняющая.

С точки зрения попытки построения конструктивной модели СТО обладает интересным свойством: можно смоделировать на клеточных автоматах вселенную в которой СТО в большинстве экспериментов будет соблюдаться, но не получается (у меня) создать модель в которой СТО соблюдалось бы во всех экспериментах, т.е. модель с абсолютной относительностью. Возможно, что такая модель может быть построена только при принятии многомировой концепции.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100