Жизнь, Разум, Человек, Религия и Наука
149,921
565
|
Yuri Rus ( Слушатель ) |
| 26 май 2011 21:28:11 |
Тред №325110
новая дискуссия Дискуссия 265
Хорошо. Давайте я расскажу краткую историю того, как я пришел к выводу, что математика физики фундаментально неверна и физику нужно строить заново, почти с нуля.
В 1982 г. я окончил ФТФ НЭТИ (ныне НГТУ), специальность «инженерная электрофизика», кафедра электрофизических установок и ускорителей (она была расположена не в самом НЭТИ, а в ИЯФ в Академгородке, и лекции нам читали в основном сотрудники ИЯФ). Никаких сомнений в истинности теории относительности у меня не было – я с ней познакомился еще в девятом классе и все мне было понятно. Пишу об этом только потому, что большинство физиков свято убеждено, что критиковать теорию относительности могут лишь те, кто в ней не разобрался, не может примирить ее со своим "обыденным опытом". На самом деле, ничего сложного в ТО нет – и те, кто имеет дело с ускорителями, менее всего склонны в ней сомневаться. Как раз перед окончанием, мне пришли в голову некоторые идеи и я был очень захвачен ими, настолько, что не занимался даже своим дипломом. Потом понял, что без бумажки ты букашка и за несколько дней написал дипломную работу.
Идеи эти были связаны с волновыми пакетами. В начале 20-х годов, это было популярное направление развития квантовой механики, но потом от него отказались из-за, казалось бы, непреодолимой проблемы дисперсии пакетов, их расплывания со временем. В итоге, была принята вероятностная интерпретация волн, а вкупе с принципом неопределенности задавать вопросы типа «что такое частица», «где она находится», «не является ли поле частью частицы» и пр., стало неприличным. Утверждалось, что в квантовой механике такие вопросы не имеют смысла.
Я к этому подошел по другому – сначала я рассматривал не двигающуюся частицу, а покоящуюся, и представлял частицу как «стоячий волновой пакет». Здесь сразу же получалось, что огибающая этого пакета – 1 / r, как у потенциала Кулоновского или гравитационного поля. Далее у меня вытекало, что этот волновой пакет – знакопеременный, с центральным пиком и чередованием положительных и отрицательных областей по мере удаления от центра. Это давало совершенно иное объяснение, почему протоны в ядре не разлетаются в разные стороны. Никакого сильного взаимодействия не требовалось. Получалось естественное объяснение и многих других явлений.
Однако, при релятивистских скоростях это поле, неотделимое от частицы, должно было сокращаться в γ раз. А ведь отрицательно заряженные частицы в известной нам части Вселенной, в основном, представлены электронами, тогда как положительно заряженные частицы – протонами, массы которых различаются в 1836 раз. Большинство из этих частиц сосредоточено в звездах, с температурами от нескольких тысяч градусов на поверхности до многих миллионов градусов в центре, так что, во-первых, практически все эти частицы ионизированы, во-вторых, они двигаются с довольно высокими скоростями. Причем средние скорости электронов во много раз больше, чем у протонов, именно потому, что у них меньше масса. Скорости протонов в центре звезды могут быть порядка сотен и даже тысяч километров в секунду (скорости молекул газа при комнатной температуре - несколько сотен метров в секунду), тогда как скорости электронов будут намного больше и релятивистские поправки для них будут вполне заметными. Это означает, что никакой компенсации положительных и отрицательных полей (слово "полей" было пропущено и вставлено позже, после замечания читателя wow) зарядов, двигающихся с разными скоростями, не будет. Электрическое поле протонов было бы значительно сильнее поля электронов (см. ниже) – у всех звезд. Чего, как известно, не наблюдается. Электрического поля во Вселенной в целом практически нет, поля положительно и отрицательно заряженных частиц компенсируют друг друга с большой точностью. Вселенная в целом электрически нейтральна.
То есть, вроде бы, моя теория противоречила наблюдаемым фактам. Но я быстро понял, что этот аргумент – отсутствие компенсации электрических полей движущихся частиц – в полной мере относится к самой ТО. Он не имеет никакого отношения к моей теории, он является неизбежным следствием именно ТО. Ведь электрическое поле движущейся частицы сокращается в γ раз согласно ТО, а не согласно моей теории. Именно этот аргумент заставил меня задуматься о том, что ТО должна быть неверна. Он, в принципе, достаточно очевиден и, надо полагать (?), кто-то раньше его уже высказывал. Но я его нигде не встречал.
Я начал читать книги по ТО и искать работы критиков ТО, чтобы разобраться, где же здесь могут быть ошибки. В критиках-то ТО недостатка как раз нет, но их аргументы меня не удовлетворили. Чтобы разобраться, мне пришлось залезать в основы физики, в основы математики все глубже и глубже. В итоге, я пришел к выводу, что математика физики содержит очень многие фундаментальные (базовые, исходные, элементарные) ошибки. Причем эти ошибки образуют замкнутый порочный круг, поддерживают друг друга. В основном, они были совершены еще в XVIII-XIX веках, такими учеными, как Эйлер, Дюамель и др. Потом они закостенели, стали догмами – стали законами, из которых выводится всё остальное. См. это мое сообщение.
Дело еще в том, что основы математики физики были заложены не физиками, а математиками. А они думают совсем по-другому. Абстрактно. Математический способ построения любой математической теории (или «естественной науки» типа физики, химии, биологии, и пр.) таков: принимаются некие аксиомы, постулаты, из которых затем выводятся следствия. Если речь идет о чисто математической теории, то этим все и ограничивается, теория лишь все более усложняется, по своим внутренним законам. В случае естественной науки, следствия теории сравниваются с практикой, с экспериментом. В случае несовпадения с теорией, выдвигаются дополнительные постулаты, вводятся новые сущности (например, от идеальной жидкости переходят к сжимаемой, вязкой). Но исходные постулаты при этом почти никогда не пересматриваются – они «отлиты в граните». В частности, еще и потому, что над последующими поколениями довлеет авторитет классиков.
При этом, для математика каждая такая теория, основанная на неких исходных аксиомах, имеет самоценность. Неважно, соответствует ли она реальности – ведь математическая модель, если она правильно построена и непротиворечива, справедлива сама по себе. Лобачевский построил первую неэвклидову геометрию. Потом появились другие геометрии, а сейчас их я даже не знаю сколько (вообще говоря, бесконечно большое число, но только некоторая часть из них исследована). И все они, с точки зрения математики, справедливы. Но с точки зрения физики, это не так (должно быть не так) – только ОДНА из них действительно соответствует реальному миру.
Проблема в том, что «правильная» математическая теория, даже если она не соответствует реальному миру, выглядит «слишком убедительно». Ведь в ней нет формальных математических ошибок! Есть исходные постулаты, из которых выводятся все остальные формулы. Все логично, самосогласованно, непротиворечиво – математически. И не соответствует реальности. Но и это не беда – если обнаружено несоответсвие предсказаний математической теории экспериментальным фактам, всегда можно добавить еще один «эпицикл». Так и было совершено большинство так называемых крупнейших физических открытий ХХ века. Обнаружены всякие все более «тонкие эффекты».
Пересматривать надо не верхние этажи (а теория относительности и квантовая механика относятся к верхним этажам), а фундамент физики, ее исходные постулаты. Только так можно вырваться из порочного круга.
По мере того, как я залезал в этот фундамент, я обнаруживал все новые и новые ошибки, связанные между собой в тот самый порочный круг. Сейчас я вообще не знаю, можно ли полагаться хоть на какие-то формулы, законы физики. Я нахожусь в XVIII веке – только недавно были изобретены дифференциальное и интегральное исчисления. Все нужно строить заново. Я знаю, что сам я, один, не смогу построить новое здание физики. Если я смогу убедить кого-то еще, что математика физики неверна, тогда это можно будет сделать.
Я, конечно, не ограничиваюсь тем, что тыкаю пальцем в ошибки. Я предлагаю что-то взамен. Но я работаю с самым фундаментом – а за последние 300 лет здание физики все-таки несколько выросло. Заново возводить надо очень много этажей. Я считаю это большим плюсом – потому что те, кто построят эти этажи, могут рассчитывать сами стать классиками науки. То есть у них будет личная заинтересованность – а если быть реалистами, это является решающим в поведении людей. Так что, в принципе, за судьбу новой физики я спокоен – если, конечно, смогу доказать, что я прав. А доказать это наиболее эффективным образом я смогу, если экспериментально получу искусственную гравитацию. Тогда за месяц вся физика будет переписана молодыми и амбициозными физиками.
Кроме моей предыстории и некоторых общих рассуждений о математике и физике, я здесь высказал главный аргумент, который заставил меня прийти к выводу, что теория относительности неверна. Вот он:
При движении заряженной частицы, ее электрическое поле в направлении движения сокращается в γ раз, где
γ = 1 / (1 - v²/c²)½
У протонов и альфа-частиц γ относительно невелика, ей можно пренебречь – по сравнению с γ электронов. Электроны двигаются в разных направлениях и в каждый момент времени у части электронов имеется сжатие электрического поля по любому выбранному направлению, так что суммарное отрицательное электрическое поле электронов центра будет сжато в Аγ раз, где А – некоторый коэффициент, меньший единицы. Положительное поле протонов и альфа-частиц не имеет значительного сжатия и не может компенсировать ослабленное электрическое поле намного более быстрых электронов. Таким образом, центр звезды будет иметь очень сильное положительное поле протонов. Это вызовет приток дополнительных электронов в центр звезды и отталкивание протонов и альфа-частиц от центра на периферию Попав в центр, дополнительные электроны приобретут высокие скорости и их поле тоже сожмется. Тем не менее, в итоге в центре будет достигнут баланс полей электронов и протонов/альфа-частиц.
На периферии же звезды будет огромный избыток протонов и альфа-частиц. Они будут отталкиваться друг от друга с огромной силой и вылетать с поверхности звезды. В конечном итоге, если регистрировать электрическое поле звезды снаружи, звезда будет выглядеть электрически нейтральной. Но вне звезд, будет большой избыток протонов и альфа-частиц – и не будет достаточного количества электронов, чтобы компенсировать этот избыток. То есть Вселенная в целом была бы положительно заряжена. Заряжена не чуть-чуть, а очень сильно. Дисбаланс был бы, вероятно, на малые доли процента от общего числа протонов и электронов: пусть одна миллионная процента. Пусть одна миллиардная. Пусть одна триллионная. Пусть даже 10-20, 10-30. Даже это - слишком много. Потому что Кулоновское поле очень сильное – в 10³⁶ раз сильнее, чем гравитационное взаимодействие двух протонов. На фоне этого дисбаланса, гравитационное поле вообще не было бы заметно. Дисбаланс положительно заряженных частиц не был бы заметен, только если он значительно меньше, чем 10⁻³⁶. Но быстрые электроны в звездах должны привести к на много порядков большему дисбалансу. Нет, дисбаланса этого, безусловно, нет – а если бы ТО была справедлива, он должен был бы быть.
Давайте как отправную точку возьмем этот аргумент и обсудим его. Он достаточно простой. Есть вопросы, возражения?
P.S. Для новых читателей ветки: этот аргумент ошибочный. Ниже Pnb указал мне на допущенную ошибку. Была длительная дискуссия, большую часть которой я в итоге решил удалить, чтобы не загромождать ветку и не заставлять новых читеталей тратить свое время на детали ошибочного аргумента.
В 1982 г. я окончил ФТФ НЭТИ (ныне НГТУ), специальность «инженерная электрофизика», кафедра электрофизических установок и ускорителей (она была расположена не в самом НЭТИ, а в ИЯФ в Академгородке, и лекции нам читали в основном сотрудники ИЯФ). Никаких сомнений в истинности теории относительности у меня не было – я с ней познакомился еще в девятом классе и все мне было понятно. Пишу об этом только потому, что большинство физиков свято убеждено, что критиковать теорию относительности могут лишь те, кто в ней не разобрался, не может примирить ее со своим "обыденным опытом". На самом деле, ничего сложного в ТО нет – и те, кто имеет дело с ускорителями, менее всего склонны в ней сомневаться. Как раз перед окончанием, мне пришли в голову некоторые идеи и я был очень захвачен ими, настолько, что не занимался даже своим дипломом. Потом понял, что без бумажки ты букашка и за несколько дней написал дипломную работу.
Идеи эти были связаны с волновыми пакетами. В начале 20-х годов, это было популярное направление развития квантовой механики, но потом от него отказались из-за, казалось бы, непреодолимой проблемы дисперсии пакетов, их расплывания со временем. В итоге, была принята вероятностная интерпретация волн, а вкупе с принципом неопределенности задавать вопросы типа «что такое частица», «где она находится», «не является ли поле частью частицы» и пр., стало неприличным. Утверждалось, что в квантовой механике такие вопросы не имеют смысла.
Я к этому подошел по другому – сначала я рассматривал не двигающуюся частицу, а покоящуюся, и представлял частицу как «стоячий волновой пакет». Здесь сразу же получалось, что огибающая этого пакета – 1 / r, как у потенциала Кулоновского или гравитационного поля. Далее у меня вытекало, что этот волновой пакет – знакопеременный, с центральным пиком и чередованием положительных и отрицательных областей по мере удаления от центра. Это давало совершенно иное объяснение, почему протоны в ядре не разлетаются в разные стороны. Никакого сильного взаимодействия не требовалось. Получалось естественное объяснение и многих других явлений.
Однако, при релятивистских скоростях это поле, неотделимое от частицы, должно было сокращаться в γ раз. А ведь отрицательно заряженные частицы в известной нам части Вселенной, в основном, представлены электронами, тогда как положительно заряженные частицы – протонами, массы которых различаются в 1836 раз. Большинство из этих частиц сосредоточено в звездах, с температурами от нескольких тысяч градусов на поверхности до многих миллионов градусов в центре, так что, во-первых, практически все эти частицы ионизированы, во-вторых, они двигаются с довольно высокими скоростями. Причем средние скорости электронов во много раз больше, чем у протонов, именно потому, что у них меньше масса. Скорости протонов в центре звезды могут быть порядка сотен и даже тысяч километров в секунду (скорости молекул газа при комнатной температуре - несколько сотен метров в секунду), тогда как скорости электронов будут намного больше и релятивистские поправки для них будут вполне заметными. Это означает, что никакой компенсации положительных и отрицательных полей (слово "полей" было пропущено и вставлено позже, после замечания читателя wow) зарядов, двигающихся с разными скоростями, не будет. Электрическое поле протонов было бы значительно сильнее поля электронов (см. ниже) – у всех звезд. Чего, как известно, не наблюдается. Электрического поля во Вселенной в целом практически нет, поля положительно и отрицательно заряженных частиц компенсируют друг друга с большой точностью. Вселенная в целом электрически нейтральна.
То есть, вроде бы, моя теория противоречила наблюдаемым фактам. Но я быстро понял, что этот аргумент – отсутствие компенсации электрических полей движущихся частиц – в полной мере относится к самой ТО. Он не имеет никакого отношения к моей теории, он является неизбежным следствием именно ТО. Ведь электрическое поле движущейся частицы сокращается в γ раз согласно ТО, а не согласно моей теории. Именно этот аргумент заставил меня задуматься о том, что ТО должна быть неверна. Он, в принципе, достаточно очевиден и, надо полагать (?), кто-то раньше его уже высказывал. Но я его нигде не встречал.
Я начал читать книги по ТО и искать работы критиков ТО, чтобы разобраться, где же здесь могут быть ошибки. В критиках-то ТО недостатка как раз нет, но их аргументы меня не удовлетворили. Чтобы разобраться, мне пришлось залезать в основы физики, в основы математики все глубже и глубже. В итоге, я пришел к выводу, что математика физики содержит очень многие фундаментальные (базовые, исходные, элементарные) ошибки. Причем эти ошибки образуют замкнутый порочный круг, поддерживают друг друга. В основном, они были совершены еще в XVIII-XIX веках, такими учеными, как Эйлер, Дюамель и др. Потом они закостенели, стали догмами – стали законами, из которых выводится всё остальное. См. это мое сообщение.
Дело еще в том, что основы математики физики были заложены не физиками, а математиками. А они думают совсем по-другому. Абстрактно. Математический способ построения любой математической теории (или «естественной науки» типа физики, химии, биологии, и пр.) таков: принимаются некие аксиомы, постулаты, из которых затем выводятся следствия. Если речь идет о чисто математической теории, то этим все и ограничивается, теория лишь все более усложняется, по своим внутренним законам. В случае естественной науки, следствия теории сравниваются с практикой, с экспериментом. В случае несовпадения с теорией, выдвигаются дополнительные постулаты, вводятся новые сущности (например, от идеальной жидкости переходят к сжимаемой, вязкой). Но исходные постулаты при этом почти никогда не пересматриваются – они «отлиты в граните». В частности, еще и потому, что над последующими поколениями довлеет авторитет классиков.
При этом, для математика каждая такая теория, основанная на неких исходных аксиомах, имеет самоценность. Неважно, соответствует ли она реальности – ведь математическая модель, если она правильно построена и непротиворечива, справедлива сама по себе. Лобачевский построил первую неэвклидову геометрию. Потом появились другие геометрии, а сейчас их я даже не знаю сколько (вообще говоря, бесконечно большое число, но только некоторая часть из них исследована). И все они, с точки зрения математики, справедливы. Но с точки зрения физики, это не так (должно быть не так) – только ОДНА из них действительно соответствует реальному миру.
Проблема в том, что «правильная» математическая теория, даже если она не соответствует реальному миру, выглядит «слишком убедительно». Ведь в ней нет формальных математических ошибок! Есть исходные постулаты, из которых выводятся все остальные формулы. Все логично, самосогласованно, непротиворечиво – математически. И не соответствует реальности. Но и это не беда – если обнаружено несоответсвие предсказаний математической теории экспериментальным фактам, всегда можно добавить еще один «эпицикл». Так и было совершено большинство так называемых крупнейших физических открытий ХХ века. Обнаружены всякие все более «тонкие эффекты».
Пересматривать надо не верхние этажи (а теория относительности и квантовая механика относятся к верхним этажам), а фундамент физики, ее исходные постулаты. Только так можно вырваться из порочного круга.
По мере того, как я залезал в этот фундамент, я обнаруживал все новые и новые ошибки, связанные между собой в тот самый порочный круг. Сейчас я вообще не знаю, можно ли полагаться хоть на какие-то формулы, законы физики. Я нахожусь в XVIII веке – только недавно были изобретены дифференциальное и интегральное исчисления. Все нужно строить заново. Я знаю, что сам я, один, не смогу построить новое здание физики. Если я смогу убедить кого-то еще, что математика физики неверна, тогда это можно будет сделать.
Я, конечно, не ограничиваюсь тем, что тыкаю пальцем в ошибки. Я предлагаю что-то взамен. Но я работаю с самым фундаментом – а за последние 300 лет здание физики все-таки несколько выросло. Заново возводить надо очень много этажей. Я считаю это большим плюсом – потому что те, кто построят эти этажи, могут рассчитывать сами стать классиками науки. То есть у них будет личная заинтересованность – а если быть реалистами, это является решающим в поведении людей. Так что, в принципе, за судьбу новой физики я спокоен – если, конечно, смогу доказать, что я прав. А доказать это наиболее эффективным образом я смогу, если экспериментально получу искусственную гравитацию. Тогда за месяц вся физика будет переписана молодыми и амбициозными физиками.
Кроме моей предыстории и некоторых общих рассуждений о математике и физике, я здесь высказал главный аргумент, который заставил меня прийти к выводу, что теория относительности неверна. Вот он:
При движении заряженной частицы, ее электрическое поле в направлении движения сокращается в γ раз, где
γ = 1 / (1 - v²/c²)½
У протонов и альфа-частиц γ относительно невелика, ей можно пренебречь – по сравнению с γ электронов. Электроны двигаются в разных направлениях и в каждый момент времени у части электронов имеется сжатие электрического поля по любому выбранному направлению, так что суммарное отрицательное электрическое поле электронов центра будет сжато в Аγ раз, где А – некоторый коэффициент, меньший единицы. Положительное поле протонов и альфа-частиц не имеет значительного сжатия и не может компенсировать ослабленное электрическое поле намного более быстрых электронов. Таким образом, центр звезды будет иметь очень сильное положительное поле протонов. Это вызовет приток дополнительных электронов в центр звезды и отталкивание протонов и альфа-частиц от центра на периферию Попав в центр, дополнительные электроны приобретут высокие скорости и их поле тоже сожмется. Тем не менее, в итоге в центре будет достигнут баланс полей электронов и протонов/альфа-частиц.
На периферии же звезды будет огромный избыток протонов и альфа-частиц. Они будут отталкиваться друг от друга с огромной силой и вылетать с поверхности звезды. В конечном итоге, если регистрировать электрическое поле звезды снаружи, звезда будет выглядеть электрически нейтральной. Но вне звезд, будет большой избыток протонов и альфа-частиц – и не будет достаточного количества электронов, чтобы компенсировать этот избыток. То есть Вселенная в целом была бы положительно заряжена. Заряжена не чуть-чуть, а очень сильно. Дисбаланс был бы, вероятно, на малые доли процента от общего числа протонов и электронов: пусть одна миллионная процента. Пусть одна миллиардная. Пусть одна триллионная. Пусть даже 10-20, 10-30. Даже это - слишком много. Потому что Кулоновское поле очень сильное – в 10³⁶ раз сильнее, чем гравитационное взаимодействие двух протонов. На фоне этого дисбаланса, гравитационное поле вообще не было бы заметно. Дисбаланс положительно заряженных частиц не был бы заметен, только если он значительно меньше, чем 10⁻³⁶. Но быстрые электроны в звездах должны привести к на много порядков большему дисбалансу. Нет, дисбаланса этого, безусловно, нет – а если бы ТО была справедлива, он должен был бы быть.
Давайте как отправную точку возьмем этот аргумент и обсудим его. Он достаточно простой. Есть вопросы, возражения?
P.S. Для новых читателей ветки: этот аргумент ошибочный. Ниже Pnb указал мне на допущенную ошибку. Была длительная дискуссия, большую часть которой я в итоге решил удалить, чтобы не загромождать ветку и не заставлять новых читеталей тратить свое время на детали ошибочного аргумента.
Отредактировано: Yuri Rus - 08 июн 2011 07:03:59
ОТВЕТЫ (5)
|
Pnb ( Слушатель ) |
| 04 июн 2011 16:39:08 |
Цитата: Yuri Rus от 26.05.2011 21:28:11
Это не так. (В традиционной физике).
Если аккуратно все проделать (или посмотреть вывод Био-Савара-Лапласа с помощью преобразования Лоренца), то:
поле в направлении движения сокращается, но не в γ раз, а просто домножается на (1 - v²/c²). А в направлении, перпендикулярном к движению, поле _возрастает_ (делится на (1 - v²/c²)½ ). Дело в том, что при переходе к другой с.к. преобразуется по Лоренцу как само поле (4-тензор ранга 2), так и расстояние, на котором оно действует.
Теперь задачка для детей. Есть прямолинейный проводник с током. Будет ли к нему притягиваться или отталкиваться точечный покоящийся заряд из-за того что электроны движутся, а ионы покоятся?
Ответ нет (как легко было догадаться). Я честно все проделал, но для Солнца поленился. Тем более, что там и скорости в среднем не постоянные по объему.
**********************
Короче говоря, Юрий_Рус: что Вы предлагаете? Отказаться от принципа относительности? Тогда будет выделенная система отсчета. Можно разработать и такую физику, кто спорит. Но, скорее всего, Вы получите все те же результаты, но гораздо более сложным и через*опистым образом. Был же опыт у Птолемея с Коперником. У Птолемея все верно, ошибок нет. Но у Коперника проще. У Вас, скорее всего, будет так же. Только хронологически наоборот. В роли Коперника Минковский, а Вы в роли Птолемея.
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 04 июн 2011 17:41:57 |
Цитата: Pnb от 04.06.2011 16:39:08
Задачка некоректная, т.к. скорость упорядочного движения электронов в проводнике под воздействием электрического поля 10-4 - 10-3 м/с, а скорость теплового движения электронов 105 м/с, т.е. эфект с током - без тока на нуле.
|
|
Yuri Rus ( Слушатель ) |
| 04 июн 2011 19:07:03 |
Цитата: Pnb от 04.06.2011 16:39:08
Да, это моя ошибка, признаю. Я в тот момент, когда это писал, забыл, что электрическое поле движущегося заряда в перпендикулярном направлении возрастает. Странно, что остальные читатели на это сразу же не обратили внимания. Тем не менее, давайте посмотрим, будет ли иметь место полная компенсация уменьшения поля в направлении движения за счет возрастания поля в направлении, перпендикулярном движению. Ведь коэффициенты усиления-ослабления в этих направлениях разные - при малых скоростях, β << 1, для перпендикулярного поля мы имеем усиление на β²/2:
γ - 1 = 1/(1 - β²)½ - 1 ≈ β²/2
а по направлению движения - ослабление на β²
(1 - β²) - 1 = - β²
Разница, получается, все равно на β²/2 = γ - 1. Или я опять что-то напутал?
Как я уже написал, я от этого именно аргумента давным-давно ушел и забыл про него (всех деталей тех старых своих рассуждений уже не помню; я помнил, что поля по направлению движения и перпендикулярно ему, различаются в γ раз, но, вишь, забыл, что поле по направлению движения падает в γ² раз, а перпендикулярно ему - растет в γ раз; что значит давно не заниматься физикой). Сейчас этот аргумент никак не влияет на мое отношение к теории относительности и к классической физике.
Цитата: Pnb от 04.06.2011 16:39:08
Здесь дело не в том, что внутри Солнца электроны движутся, а ионы покоятся. А в том, что электроны движутся во всех направлениях (так же, как тепловые электроны в проводнике без тока), а потому их магнитные поля компенсируют друг друга. Сами по себе - невзирая на то, что делают ионы.
Цитата: Pnb от 04.06.2011 16:39:08
Да, я предлагаю отказаться от принципа относительности Эйнштейна и использовать только принцип относительности Галилея. Да, будет выделенная система отсчета - она реально регистрируется, кстати. Связанная с микроволновым излучением.
Все наоборот - это Минковский в роли Птолемея, а я - Коперника. Кстати, если Вы откроете "Альмагест" Птолемея (где-то в самом начале, глава не то 6, не то 9), то увидите, что о возможности гелиоцентрической модели и вращения Земли вокруг своей оси он прекрасно знал. Но отвергал ее на основании чего? Правильно, отсутствия наблюдаемого ветра на поверхности Земли. Птолемей не знал о том, что атмосфера Земли вращается вместе с самой Землей, и предполагал, что если бы Земля вращалась вокруг своей оси (а также вокруг Солнца), то мы наблюдали бы сильнейший ветер. Диаметр Земли к тому времени был хорошо известен и рассчитать скорость этого ветра не представляло сложности.
Вам это ничего не напоминает? Отсутствия наблюдаемого эфирного ветра, например, при движении Земли по орбите?
|
|
Pnb ( Слушатель ) |
| 04 июн 2011 20:59:35 |
Цитата: Yuri Rus от 04.06.2011 19:07:03
Если через какую-то точку пролетают одновременно большое число зарядов. Все имеют скорости одинаковые по абсолютной величине, но направления скоростей различны и равномерно распределены по сфере. Будет ли электрическое поле, создаваемое этими зарядами таким же, как и случае, когда они все покоятся в этой точке?
Ответ: да.
Т.е. компенсация будет иметь место. Это я зря испугался/поленился. Интеграл по сфере будет точно тот же, что и для линейного проводника (даже берущийся).
|
|
Yuri Rus ( Слушатель ) |
| 05 июн 2011 01:30:04 |
Цитата: Pnb от 04.06.2011 20:59:35
А вот здесь, пожалуйста, поподробнее. Это откуда следует? Раз уж Вы говорите про интеграл по сфере, так напишите, как он выглядит. А то я не очень понимаю, про какой именно интеграл Вы говорите. И непонятна Ваша логика.
Вот посмотрите: Если мы проведем экви-поверхности электрической напряженности Е (они не совпадают с эквипотенциальными поверхностями φ, потому что вклад в Е вносит еще и А, и форма у эллипсоидов Е будет, как мы выяснили благодаря Вашему напоминанию, более плоской, чем у эллипсоидов φ), то, если так можно выразитья, «объем» этих эллипсоидов Е для движущихся электронов будет меньше в ту же самую γ раз, чем «объем» сферы Е для покоящихся электронов. Математически говорить про «объем» эллипсоидов Е, возможно, неправильно, но смысл, надеюсь, понятен. Ведь тот интеграл, про который Вы говорили, он же должен быть по объему, и вот это отличие «объема» эллипсоидов (они сжаты в γ² раз по оси движения и растянуты в γ раз в перпендикулярной плоскости: γ / γ² = 1 / γ) от объема сферы и должно привести к тому, что суммарное электрическое поле всех движущихся электронов будет ослаблено, по сравнению с полем покоящихся электронов. Я понимаю, что я сейчас выражаюсь неправильно с точки зрения математических терминов, просто, рассуждая «на пальцах», мне проще говорить про «объем» эллипсоида напряженности, чем искать более правильный математический термин.
Итак, все электроны проходят одновременно через одну точку во всех возможных направлениях и с одинаковой скоростью. Мы измеряем поле Е на расстоянии R от этой точки и сравниваем его с полем покоящихся электронов. Поскольку β << 1, мы можем использовать линейную аппроксимацию для отличий полей Е разных электронов от сферического. Тогда в поперечном направлении увеличенное в γ раз поле будет отличаться от сферического на γ – 1 ≈ β²/2, а уменьшенное в γ² раз в направлении движения поле будет отличаться от сферического на (1 - β²) - 1 = - β². И все промежуточные значения для других углов.
Так вот, я очень удивлюсь, если сумма (интеграл) таких сплющенных полей электронов, двигающихся под всеми возможными углами, не будет отражать вот это самое отличие в «объемах» эллипсоида и сферы. Потому что, если Вы представите этот экви-эллипсоид наложенным на сферу, а затем начнете его мысленно поворачивать относительно сферы (эти повернутые эллипсоиды соответствуют разным направлениям движения электронов), то «торчать» над поверхностью сферы будет меньшая часть экви-эллипсоидов, чем недоставать до ее поверхности. Кроме того, «недостающие» экви-эллипсоиды будут недоставать на бОльшую величину, чем «торчащие» - торчать. Я понятно выразился? Та величина, на которую повернутый экви-эллипсоид недостает до поверхности сферы, пропорциональна (в линейной аппроксимации) уменьшению значения Е в этой точке. Аналогично с "торчащими" экви-эллипсоидами - та величина, на которую повернутый экви-эллипсоид торчит выше поверхности сферы, пропорциональна увеличению значения Е в этой точке. Суммируя, мы и должны получить ослабление поля всех электронов, движущихся через одну точку во всех направлениях, примерно в γ раз. Именно как следствие уменьшения «объема» экви-эллипсоида в γ раз.
Далее, в прошлом моем ответе я написал про магнитное поле (там, где Вы говорили о проводнике с током). А сейчас усомнился - а Вы его имели в виду? Пишите более четко, плиз, а то мы, возможно, говорим о разном. дядяВася, кстати, отвечая Вам, писал о скорости миграции электронов в проводнике с током, в противоположность тепловой скорости электронов в том же проводнике. Я и его понял так, что он говорит о магнитном поле. Если же и Вы, и дядяВася говорили все-таки об электрическом поле электронов в проводнике, то это совсем другое дело.
Хорошо, рассмотрим электрическое поле, создаваемое электронами, "мигрирующими" во внешнем электрическом поле со скоростью, скажем, 1 мм/с, то есть 10-3 м/с. Это поле, опять же, в поперечном направлении, будет сильнее в γ раз, чем поле покоящихся ионов. А по оси движения – слабее в γ² раз. Но эта задача совершенно не идентична рассмотренной выше задаче, где электроны одновременно проходили через одну точку во всех возможных направлениях. Потому что электроны проводника более не двигаются во всех направлениях (мы не учитываем тепловое движение), они мигрируют в одном направлении. Все электрические поля сжаты одинаково, по одной и той же оси (вдоль проводника). И «поперечные" поля вносят больший вклад, чем «продольные» поля: они действуют по кратчайшей прямой, связывающей пробный заряд с проводником, а «продольные» поля – под разными углами и на разных расстояниях, всегда бОльших, чем эта кратчайшая прямая.
Вообще говоря, я здесь «на пальцах» не могу сходу сказать, будет ли суммарное поле таким же, как в случае покоящихся ионов или нет. Это более сложный случай. Здесь надо думать и писать более сложные уравнения и интегралы. Не исключаю, что полная компенсация здесь возможна. Но пока не знаю.