10.4.5. Лоренцово сокращение длины
Каким образом в специальной теории относительности длина одного и того же предмета может быть разной в разных системах отсчёта? Не нарушается ли здесь какой-нибудь закон природы? И причём здесь одновременность. #относительность #лоренц #длина
Пікірлер: 63
Благодарю за серию интереснейших и полезных видео! :) Распространение знаний уважаемо и плодотворно. Два микрокомментария (вдруг зрители наткнутся на комментарий): 1) Равноускоренно вращающийся круг может уже подводить к общей теории относительности. Вы уже упомянули метрики. По мере приближения к краю окружности по радиусу -- время наблюдателя будет замедляться (относительно стоящего на оси вращения наблюдателя). А это уже подводка к замедлению темпа хода часов в гравитационном поле. Ведь возникает и некая сила, которая стремится нас отбросить всё упорнее по мере отдаления от оси вращения. Бóльшее ускорение связано с бóльшим замедлением хода часов. А это уже принцип оптимального собственного времени. Природа отправляет инерциальных нас туда, где время течёт медленнее :) Мы потому и падаем. Какие красивые выводы вытекают из вращающегося круга и невыполнения геометрических отношений! 2) Раз уж Вы вещаете на некоторую публику (особенно ориентированную на школьников), то будет полезным не ударять букву "ю" в словах с корнем "ключ" (кроме самого́ слова "ключ"). Грамотно: включи́м, вы́ключишь, подключи́шь и т.д. Так повелось, это вторая распространённейшая ошибка после "звоним". Ни в коем случае не сочтите за упрёк, мы склонны повторять за окружением. Это нормально. Будет здорово, если Вы будете тем самым грамотным окружением для своих учеников и аудитории :) Ещё раз спасибо! Вы делаете очень полезное дело.
@JanRauch
6 ай бұрын
Огромное спасибо Вам за важный комментарий! Я постараюсь исправиться, честно :)
@user-tf8eh9cw9v
5 ай бұрын
Проверить тезис о замедлении времени в гравитационном поле не сложно. Возьмем обычный маятник. Отклоним его на угол А и отпустим. Теперь тот же маятник поднимем на Эверест. Проделаем ту же операцию. Маятник чаще колебаться будет у подножия, где сила гравитации больше , чем на пике горы. Получаем результат обратный утверждению Эйнштейна. И наконец вопрос ротозея. Материя находится в постоянном взаимодействии. Любое взаимодействие это обмен энергией. Гравит.поле тоже вид энергии. Тогда почему увеличение силы грав.поля, а значит и увеличение количественной величины энергии, должно замедлить процесс обмена энергией ? Любой школьник знает, что подогрев хим. реакции ускоряет по времени эту реакцию. А охлождение( уменьшение величины энергии) наоборот замедляет.
Меня как владельца сарая больше интересует сколько вреда причинит такая оглобля и кто её запустил с подобной скоростью, т.е. с кого возмещение нанесённого ущерба стягивать. Ведь в сарае у меня мало ли что может быть 😁
@JanRauch
6 ай бұрын
Да, извините. Только ужасный злодей способен на такое :))
Оглобля движется со скоростью 0,9 скорости света. Что будет с её размерами, сказать трудно. С определенностью можно сказать, что "цвет" её поменяется на рентгеновский, когда летит на нас и инфракрасный от нас. А диапазон очень хорошо считается по формулам Лоренца.
@JanRauch
6 ай бұрын
:) До рентгена не дотянет. Как раз сегодня в ролике релятивистский эффект Доплера.
Добрый день. Как раз недавно пытался посчитать в числах магнитное поле как релятивистский эффект. Для примера взял метр провода сечением 1 мм^2 пропустил ток 1 ампер, и надеялся по классике получить силу 2*10^-7 Н. У меня ничего не вышло. Дрейфовая скорость электронов составила 7,5 мм/с, а соответствующее этому сокращение оказалось равно 26 атомам, что конечно очень мало для 0,2 мкН. Не подскажите, на каком этапе я пошел не туда? И будет ли вас лекция про магнитное поле как релятивистский эффект?
@JanRauch
6 ай бұрын
Добрый день. Ролик обязательно будет, когда будет электродинамика для старших классов. Если коротко -- всё примерно правильно. Пример такого расчёта есть, скажем, вот здесь: studfile.net/preview/1751240/page:39/
Спасибо.
@JanRauch
6 ай бұрын
И вам спасибо :)
было бы всё же интересно разобраться с одновременностью при пролетании стержня через сарай. вычислить в СО сарая время t1, когда начало стержня подошло к выходу из сарая и время t2, когда конец стержня прошел вход сарая. и проверить, как они друг с другом соотносятся. чтобы не возникало парадокса, должно получиться, что сначала наступит t1, а потом наступит t2. то есть это будет означать, что нет такого t, когда весь стержень внутри. и это несмотря на то, что его длина меньше длины сарая.
@JanRauch
6 ай бұрын
Да, разумеется. Можно посмотреть вот здесь, например: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Relativ/polebarn.html У меня просто не влезло бы на доску.
Интересно, а равномерно ли по длине сокращение? Иногда складывается впечатление, что оно у одного конца должно быть сокращение больше, на другом меньше, а посередине что-то среднее?
Нужно чётко понимать, что реальная длина линейки не меняется. Если линейка - материальный объект, то сокращение длины - есть сжатие её. Вопрос: 1) какая сила сжимает её? 2) как быть с физическими свойствами материала линейки, которая может просто разрушиться от сжатия?
@JanRauch
6 ай бұрын
А как вы определяете "реальную длину линейки". Когда она летит мимо вас с некоторой скоростью, например? Опишите, пожалуйста, процедуру измерения.
@user-cj8dp9jf8i
6 ай бұрын
Длина как физическая величина - продукт человеческой мысли. Для измерения длины, по определению, нужен эталон, опять же придуманный человеком. Под реальным размером я имел в виду длину линейки, измеренную в той же системе отсчёта, а всё остальное - игры разума. Как говорил герой мультфильма, "оптический обман зрения". А процедуру измерения Вы описали, только остался вопрос: а, действительно ли, настоящая длина, вычисленная на основе измерений, не искажена процедурой измерения? Как проверить, если нет возможности сравнить? Остаётся только вера...
@user-zy4ux3gh3e
3 ай бұрын
@@JanRauch == Опишите, пожалуйста, процедуру измерения. А можно я про это пропишу? )) - По ск. вы в вашей ф.задаче в имплициде указали место положение движущейся линейки ОТНОСИТЕЛЬНО местаположения изм.приборов - то эти изм.условия уже НЕ из ПЛ*. Эта ф.ситуация эмпирически адекватно разрешима тока в доплере**. Получив результат измерения линейки - он просто просчитывается по формулам обратного пересчёта. То, что Николай Морозов назвал - _реальная длина линейки_ - это длина линейки измеряная в собственной СО. Инвариант. * Результат измерения по ПЛ никак НЕ зависит от местаположения изм.приборгов относительно ПЛ-объектов измерения, что наглядно из ПЛ-математики ** результаты прогноза по эмпирически адекватному доплеру НИКАК не совместимы с прогнозами по ПЛ. Почему? - риторический вопрос? )) Из-за свойства ПЛ - независимости прогноза от местаположения изм.приборов относительно объектов измерения этими приборами. А в доплере же всё чётко - прогнозы по доплеру различны в случае разбегания от случаев сближения изм.объектов относительно местаположения изм.приборов. ПЛ же эти 2-е ф.ситуации принципиально не различает.
@user-zy4ux3gh3e
3 ай бұрын
@@JanRauch Вы прописали == Когда она летит мимо вас с некоторой скоростью что можно трактовать в этих ф.условиях - - есть момент времени, когда расстояние от леваго края линейки в точности равно расстоянию от правого края её же относительно местаположения изм.приборов. В этот кратковременный мамент этой ф.ситуации результат измерения длины линейки будет в точности равен результату измерения длины линейки в собственной СО.
Ошибка Майкельсона, а вслед за ним Лоренца и нашего "гения", описана в простой и внятной форме здесь: kzread.info/dash/bejne/foCJ0tRyYpOdgrg.html Лектор, к сожалению, этого не знает.
@JanRauch
6 ай бұрын
Спасибо. Не спамьте, пожалуйста.
@Valerii_Pivovarov
6 ай бұрын
@@JanRauch, а в чём Вы видите спам? Можете указать конкретный факт? Или Вы любитель безосновательных оценок?
@nazarovkonstantin2005
5 ай бұрын
@@Valerii_Pivovarovспасибо, что вы спамите. И это факт. 😅😅😅
@Valerii_Pivovarov
5 ай бұрын
@@nazarovkonstantin2005, у Вас есть конкретные факты спама? Или Вам просто поговорить ни о чём захотелось? Сможете ответить внятно?
линейка при этом сжалась реально? её сжали какие силы? если с линейкой ничего не произошло то откуда сжатие?
@yuriysorokin43
5 ай бұрын
Товарищ, выйдите из класса, не мешайте нам морочить головы людям.😁
@nazarovkonstantin2005
5 ай бұрын
В чьей ИСО ? 😅😅😅 Эти люди никогда, никогда не поймут СТО. Не исправимы. 😅😅😅
@milyantsev2427
5 ай бұрын
@@nazarovkonstantin2005 ''В чьей ИСО ? '' линейка в ваших руках , на земле. она реально сжата? с учётом скорости вращения земли вокруг солнца?
@DidiKhan919
5 ай бұрын
Представьте дерево (столб, башню, здание и т. д.) определенной высоты. Находясь в десяти метрах, дерево для Вас будет иметь определенный угловой размер. Если отойдете на сто метров, то угловой размер станет гораздо меньше. А с расстояния в один километр дерево для Вас станет совсем крохотным. Вопрос: какие силы сжали дерево? Любой человек правильно ответит, что никакие силы ничего не сжимали, угловой размер зависит от точки зрения (системы отсчета). Также и при релятивистских скоростях -никакие силы ничего не сжимают - все зависит от системы отсчета (точки зрения).
@yuriysorokin43
5 ай бұрын
@@DidiKhan919 Кому-то стоит прояснить, что означает термин "точка зрения" в данном случае. В теории это не посмотреть под другим углом или отойти на пару километров. В теории для подгонки под постулат постоянства скорости света в любой ИСО, линейка реально должна быть, а не казаться короче. Причем это взаимное условие. Каждая ИСО заявляет, что у другой линейка короче. Вот такая внутренне непротиворечивая теория.😎 p.s. Да в отношении одновременности событий даже байда. Каждая ИСО заявляет, что ваш вагон отстой, даже двери открыть/закрыть одновременно не можете, зато наш последней модели срабатывает четко.😁
Преобразование координат дают сокращение длины. Возникает вопрос. А природа об этом казусе знает? Может что-то не так в этих преобразованиях? Какова физическая причина такого сокращения? Что должно в стержне изменится благодаря этому сокращению?
@JanRauch
6 ай бұрын
А почему длина должна сохраняться? Длина же просто результат измерения. Сохраняются более важные величины.
@user-tf8eh9cw9v
6 ай бұрын
@@JanRauch ну тогда нужно говорить не о сокращении длины двигающегося стержня, а об относительности измерений длины. Ведь это же не одно и тоже. Против второго возражения не возникнут.
@astro_male
6 ай бұрын
В стержне ничего не меняется. Это вопрос преобразований координат, наших шкал и линеек. Не более.
@user-tf8eh9cw9v
6 ай бұрын
@@astro_male это отговорки, т.к линейка тоже стержень с длиной, которая меняется. Как говорится, сами себя запутали. Некоторые математики утверждают, что вообще-то у Лоренца было удлинение , а не сокращение. Когда снимали на пленку бегуна, то на фото изображение расстягивалось, становилось размазаным. У Эйнштейна все наоборот. Один и тот же Маятник у поверхности, в более сильном гравитационном поле качается чаще(время идет быстрее), чем на вершине Эвереста, у Эйнштейна наоборот. Так и с длиной. На вопрос о физических причинах сокращения длины и изменения хода часов обычно умалчивают ответ. Вселенная и материя в ней стабильны, значит и ход процессов-времени стабилен и не зависит от наблюдателя.
@astro_male
6 ай бұрын
@@user-tf8eh9cw9v , физически деформаций не происходит. Кажущееся сокращение -- лишь следствие нашей разметки, координат. Это подтверждают эксперименты. Но Вам виднее, не смею Вас переубеждать ;)
Два заряженных стержня одинаковой длины с тонкими волосками на концах пролетают мимо и в некоторый момент волоски замыкаются. Стоящие точно по центру стержней приборы должны зарегистрировать одновременность замыкания волосков. Где подвох?
@JanRauch
6 ай бұрын
Подвоха нет. Разные парадоксы с электромагнетизмом обычно разбираются не очень сложно. Вот релятивистская термодинамика -- это, по моему скромному мнению, полный караул. Возвращаясь к Вашему вопросу: Правильно ли я понял, что стержни имеют противоположный заряд? Каким прибором и что Вы планируете регистрировать?
@konstantintarasov2771
6 ай бұрын
@@JanRauch можно на диэлектрические стержни установить по центру сдвоенные конденсаторы (- + - и + - +) и крайние обкладки замкнуть измерителем разности потенциалов. По идее для каждого наблюдателя падение потенциала должно происходить одновременно. Но, при кажущемся сокращении длины движущегося стержня замыкание волосков должно выглядеть не одновременным.
@Ihor_Semenenko
6 ай бұрын
А с чего вы решили, что мгновенно приборы покажут и что прям в оммент замыкания? Там заряд начнет сначала рекомбинировать с одной стороны стержней, посттепнно распространяясь вдоль него. Электричество - то оно тоже не быстрее скорсти света распространяеться.
@konstantintarasov2771
6 ай бұрын
@@Ihor_Semenenko я не сказал, что приборы "мгновенно" покажут замыкание контактов, я сказал "одновременно", с учётом скорости света разумеется.
@Ihor_Semenenko
6 ай бұрын
@@konstantintarasov2771 "Стоящие точно по центру стержней приборы должны зарегистрировать одновременность замыкания волосков." - вот же, прямым текстом.
Чтобы измерить длину объекта, расположенного параллельно направлению движения, один и тот же датчик должен зафиксировать начало и конец объекта. Мы получим время. Теперь, зная свою скорость, расстояние до объекта и параметры своего оборудования, мы получим длину объекта. Поэтому все ошибки, связанные с уменьшением объектов, возникают из-за ошибочных выводов Лоренца. И до тех пор, пока бредни Лоренца принимаются за истину, все расчёты построенные на них будут ошибочны. И все парадоксы нужно искать в ложных утверждениях. И если посмотреть на большую часть различных расчётов, связанных с система отсчёта, даже на этом канале, по факту все они делаются в одной и той же системе отсчёта, но с использованием "кривых" формул. В этом ролике наше движение рассматривается не как в пространстве, где нужно 3 оси координат, а просто на плоскости, где нужно 2 оси координат. Тогда что мешает добавить 3-ю ось координат? Ведь тогда абсолютно любой объект, лежащий вне нашей плоскости, без труда вписывается в нашу систему отсчёта. Да и в принципе, на кой нам знать где и у кого какие системы отсчёта, если мы всё-равно проводим свои независящие ни от кого расчёты?
@Cassiopeia126
6 ай бұрын
В таком случае мы будем измерять свою скорость в линейках.
@user-oq6kh2fe5m
6 ай бұрын
@@Cassiopeia126 Лучше в попугаях! )))
@JanRauch
6 ай бұрын
По бредням Лоренца, например, сделан ваш смартфон. (Буду рад увидеть формулы вашей теории, превосходящие эти "бредни". Только представьте, сколько премий вы получите!)
@user-oq6kh2fe5m
6 ай бұрын
@@JanRauch Лоренц пытался понять, как работает окружающий нас мир и каким Законам подчиняется. Но в силу недостатка знаний в то время, он заблуждался в различных вопросах, как и другие учёные его времени. И если говорить конкретно о его теории Преобразования объектов, он вывел формулу не физических изменений, а ощущений человека - как человек в своём мозгу оценивает тот или иной летящий объект. Поэтому в формуле Лоренца и присутствует скорость света, что он пытается описать объект не измерениями, а человеческим восприятием. И вы сами утверждаете, что размер объекта по факту не меняется. А у каждого человека своё восприятие окружающего мира. Но вопрос: физики изучают Законы Вселенной или ощущения отдельно взятого человека? В таком случае нужно много разных понятий, ведь есть люди с разным видом дальтонизма. А у них иное восприятие окружающего мира.
@user-oq6kh2fe5m
6 ай бұрын
@@JanRauch Вот вы лично откуда знаете, что существует свет? Потому что у вас есть зрение. Попытайтесь объяснить про свет слепому от рождения человеку. Для него не существует света. Весь мир вокруг него - это тьма, наполненная звуками и некими предметами. А если такой человек ещё и глухой? Вся его жизнь проходит на ощупь. Поэтому, чтобы понять природу света, нужно понять работу глаза. И все утверждения учёных про различные волны - это просто фантазии, далёкие от реальности.