[k345]

Сообщение от CLON писал вс, 26 августа 2007 20:52

Придеться пересдать физику! Или экзаменаторов - на переквалификацию!

Tork: Почему земля крутиться?
Пироман: Ей придают крутящий момент вращающиеся в гробах великие физики во время вступительных экзаменов.
Взято с bash.org.ru

[nik_kg]

Интересная тема.

Пмнится... пару лет назад, слушал лекцию одного профессора-физика о квантовых теориях. Он там говорил о возможности создания телепортатора, основываясь именно на законе сохранения энергии и теории относительности. Я сейчас уже точно не помню и могу ошибаться, но кажется мысль такая: при превышении скорости света происходят какие-то искажения пространственно-временных форм и "можно оказаться в конечной точке пути еще и не начиная движения". Он приводил различные аргументы и т.п... вообщем звучало все убедительно

Еще интересна такая т.з. Мир вроде как многогранен. Та же ньютоновская механика работает в определенных пределах и все ее законы верны... и вроде как противопоставлять ее теории относительности не стоит. ТО лишь расширяет наш взгляд на мир. Поэтому говорить об опровержении ТО, возможно, тоже не стоит, т.к. может быть сейчас нам покажут еще более широкий взгляд на мироздание.

Ну и еще. Есть теория, что времени вообще не существует. Все: прошлое, настоящее и будущее существует одновременно. Причем все возможные варианты любых событий уже рассчитаны и где-то хранятся.
Некая аналогия: существа живущие в двумерной плоскости, движущейся по третьему измерению. Для них это вроде как время, но для нас это трехмерное пространство уже было всегда, а плоскость лишь движется. Или: для точки, движущейся по графику функции вроде бы как тоже существует время, но для нас график функции уже был раньше, есть и будет.
Ну там еще много всего Например, про это можно почитать у В. Зеланда "Трансерфинг реальности"

Вообщем все это очень увлекательно и интересно...

[STerrano]

На самом деле человек может видеть то, чего давно уже нет. Если преодолеть скорость света, то будут искажены пространственно-временные рамки и это легко доказуемо. Человек может видеть прошлое, но он не может вернуться в свое прошлое, так как весь мир построен для каждого человека относительно самого человека.
Насчет скорости. Скорость-вектрорная величина, при движении в противоположных направлениях, складываются модули скоростей.

[CLON]

Сообщение от san_piter писал пн, 27 августа 2007 07:02

Вот странно. Во всех фантастических романах, когда главный герой улетает с околосветовой скоростью и потом возвращается домой, его жена уже давно либо старуха, либо умерла от старости.
Т.е. для объекта, передвигающегося с околосветовой скоростью, время течет много медленней.

Это Ты описал парадокс "Близнецов". Кстати, изменяется не только время. Изменяются размеры обьекта/-ов (укорачиваются), изменяется масса обьекта/-ов (увеличивается) и т.д. и т.п.

Сообщение от san_piter писал пн, 27 августа 2007 07:02

Соответсвенно, если для наблюдателя с Земли этот космонавт пролетает дистанцию за N дней, то для космонавта проходит всего N/100 дней. А следовательно, его скорость передвижения из точки "Земля" в точку "Альфа-Центавра" будет в 100 раз быстрее, чем "почти с".

Ты путаешь системы отсчета - есть система отсчета "космонавта" и система отсчета "наблюдателя", а у тебя каша. Надо переводить физические параметры из одной системы отсчета в другую и НЕЛЬЗЯ использовать их не переводя. И если переводишь, то точне не по формуле N/100.

Сообщение от san_piter писал пн, 27 августа 2007 07:02

Это все как-то не клеится с идеей о том, что скорость одного фотона относительно другого во временной системе первого фотона будет = с.

Фантасты глючат или я?

В релятивистской механике скорости не складывают как С+С=2С - это бред. Есть формула сложения скоростей при скоростях близких к световым, из которой следует, что С+С=С. 8O Учи физику!

Глючишь - Ты, а не фантасты!

san_piter, формулы для расчетов и немного пояснений есть здесь: [Зарегистрироваться?]

[ZEHER]

Интересненько!!
Если правда,то ждут нас дальние миры,потаим лед на Марсе,посадим яблони,завезем туда китайцев.Пустим межгалактический трамвайчик!
А если серьезно,то открытие грандиозное,но торопится не следует.
Разобраться сначала нуна!!

[Gramazeka]

Последнее время San Piter часто глючит

[TTR]

Сообщение от nik_kg писал пн, 27 августа 2007 08:49

Интересная тема.

Пмнится... пару лет назад, слушал лекцию одного профессора-физика о квантовых теориях. Он там говорил о возможности создания телепортатора, основываясь именно на законе сохранения энергии и теории относительности. Я сейчас уже точно не помню и могу ошибаться, но кажется мысль такая: при превышении скорости света происходят какие-то искажения пространственно-временных форм и "можно оказаться в конечной точке пути еще и не начиная движения". Он приводил различные аргументы и т.п... вообщем звучало все убедительно

Еще интересна такая т.з. Мир вроде как многогранен. Та же ньютоновская механика работает в определенных пределах и все ее законы верны... и вроде как противопоставлять ее теории относительности не стоит. ТО лишь расширяет наш взгляд на мир. Поэтому говорить об опровержении ТО, возможно, тоже не стоит, т.к. может быть сейчас нам покажут еще более широкий взгляд на мироздание.

Ну и еще. Есть теория, что времени вообще не существует. Все: прошлое, настоящее и будущее существует одновременно. Причем все возможные варианты любых событий уже рассчитаны и где-то хранятся.
Некая аналогия: существа живущие в двумерной плоскости, движущейся по третьему измерению. Для них это вроде как время, но для нас это трехмерное пространство уже было всегда, а плоскость лишь движется. Или: для точки, движущейся по графику функции вроде бы как тоже существует время, но для нас график функции уже был раньше, есть и будет.
Ну там еще много всего Например, про это можно почитать у В. Зеланда "Трансерфинг реальности"

Вообщем все это очень увлекательно и интересно...

+1

[STerrano]

Человек видит не предметы, а их отражения под воздействием источников света. Так как скорость света очень большая, то время, за которое лучи проходят растояние от отражаемого предмета до человека стремиться к нулю, но все же проходит какое-то время t, предже чем человек увидит предмет.
Если взять звезду на небе, которая находиться на расстоянии миллиардов световых лет от Земли, то получиться, что мы видим прошлое этой звезды, так как за то время, пока ее отражение дошло до нас, ее уже давно может не быть. Если преодолеть скорость света и начать двигаться в направлении этой звезды, то мы будет двигаться в ее прошлое. То же самое, если находиться на большом расстояние от Земли и двигаться со скоростью, большей чем скорость света, то на Земле за пройдет больше времени и человек вернется в прошлое, относительно Земли.
Это означает, что времени как такового не существует. Предположим, что человек "слетал" куда-нибудь и вернулся на Землю через год, а на самом деле на Земле прошло уже два года. тогда процессы, которые требуют временных затрат два года для этого человека уже совершены. Можно сделать вывод, что все прцессы уже совершены и на самом деле уже ничего нет, ни Земли, ни нашей галактики и тд, так как время их жизни ограничено. Просто каждый человек живет в определенный временной отрезок и для каждого человека время идет по-разному.

[o_O-zZ]

Отдает фатализмом.

[san_piter]

Сообщение от CLON писал пн, 27 августа 2007 09:48

Это Ты описал парадокс "Близнецов". Кстати, изменяется не только время. Изменяются размеры обьекта/-ов (укорачиваются), изменяется масса обьекта/-ов (увеличивается) и т.д. и т.п.

Т.е. в данном случае в системе координат космонавта уменьшается расстояние от Земли до Альфа-Центавры?

[Bull]

Сообщение от SJIaDeN'Kii писал вт, 21 августа 2007 23:20

Одно дело теорема,совсем другое дело закон.Ее не могли не только доказть,но и опровергнуть.Вроде есть байка,что Ферма сжег доказательсиво)

Это байка. Он его не мог сжечь, так как он его и не записывал никуда. Сделал только на полях пометку в виде самой теоремы и написал "Я нашел воистину чудесное доказательство, но поля этой книги слишком малы для него"

[CLON]

Сообщение от san_piter писал пн, 27 августа 2007 18:52

В данном случае в системе координат космонавта уменьшается расстояние от Земли до Альфа-Центавры?

Я не специалист в СТО и тем более ОТО, но в системе отсчета неподвижного "наблюдателя" продольные размеры "космонавта" движущегося с околосветными скоростями сокращаются.

По аналогии можно перейти в систему отсчета "космонавта" и принять что данная система не подвижна, тогда "наблидатель" относительно "косманавта" движеться с околосветной скоростью.

ЗЫ: san_piter, переход из одной системы отсчета в другую подробно был описан в сайте - ссылке.

[san_piter]

Сообщение от CLON писал пн, 27 августа 2007 19:57

По аналогии можно перейти в систему отсчета "космонавта" и принять что данная система не подвижна, тогда "наблидатель" относительно "косманавта" движеться с околосветной скоростью.

Если системы координат взаимозаменяемы, то с какой из систем должен работать парадокс близнецов?
Пусть есть системы K1 и K2. На каждой из них по близнецу. Сначала системы расходятся с околосветовой скоростью, а потом сходятся. На какой из них близнец будет старше?

Сообщение от CLON писал пн, 27 августа 2007 19:57

ЗЫ: san_piter, переход из одной системы отсчета в другую подробно был описан в сайте - ссылке.

Спасибо за ссылку. Я уже посмотрел. В третий раз можно ссылку не давать

[CLON]

Сообщение от san_piter писал пн, 27 августа 2007 21:24

Системы координат взаимозаменяемы, то с какой из систем должен работать парадокс близнецов?

Пусть есть системы K1 и K2. На каждой из них по близнецу. Сначала системы расходятся с околосветовой скоростью, а потом сходятся. На какой из них близнец будет старше?

В этом и заключается парадокс "близнецов", т.к. мы можем перейти из одной системы отсчета в другую. Например, вагон поезда движущегося прямолинейно с постоянной скоростью проезжает мимо перона. Если наблюдатель находиться в вагоне - он может утверждать, что он - наблюдатель стоит (неподвижен), а перон движеться и наоборот, наблюдатель стоящий на пероне может утверждать обратное. При этом они оба будут правы.

В задаче про системы К1 и К2 - близнецы быдут отного возраста, а вот если один из них оставался неподвижен, а второй двигался с околосветной скоростью, то "движущийся" близнец будет моложе.

Данный факт проверен экспериментально. Эксперимент поводился примерно следующим образом: получали "2 частицы" с малым периодом жизни, например - 15 секунд и одну частицу разгоняли в ускорителе до околосветных скоростей и смотрели на сколько удлиняется её время жизни по сравнению с неподвижной частицей. Проводя эксперимент многократно - проверяли правильность теории относительности и аналитические формулы Эйнштейна.

Да и еще. Предположтм, что у близнецов есть "часы", которые могут видеть близнецы одновременно. Тогда неподвижный близнец увидит, что у движещегося близнеца часы "остановились", а "движущейся" близнец увидит, что у "покоящегося" близнеца часы идут очень быстро.

Кстати, можно рассмотерть случай, если у близнецов в руках "метровые" стержни. Это к вопросу о расстоянии до Альфа-Центавра.

[CLON]

Насчет удлиннения. Очень часто в фантастике показывают, что при движени со световой скоростью все "внешние" обьекты удлиняются.

Примечание:
СТО - специальная теория относительности, в которой не учитывается влияние силытяжести (гравитации).

ОТО - общая теория отностиельности, которая учитывает влияние силы тяжести. ОТО базирается на мысленном эксперименте с наблюдателем в "лифте", который:
а) находится в "поле" тяжести (графитации),
б) движется с постоянным ускорением.
Так вот - "наблюдатель" находящийся в непрозрачном лифте не может различить эти два состояния.

Кстати, надлюдатель так же не может отличить состояние покоя и прямолинейное движение с постоянной скоростью.

В данных случаях полагают, что системы описываются одинаковыми уравнениями.

[TTR]

Новость фуфло))

[Зарегистрироваться?] тут читаем))


Шумиха по поводу преодоления скорости света не имеет под собой научных оснований
22.08.07 | Физика, Игорь Иванов | Комментарии (74)



Гюнтер Нимц считает, что простой эксперимент с нарушенным полным внутренним отражением опровергает теорию относительности (адаптированное изображение из обсуждаемой статьи)


Сообщение о преодолении скорости света, появившееся на днях во многих СМИ, является не сенсацией, а недоразумением. Оно основано на неправильной интерпретации давно известных опытов, которую уже 15 лет пропагандирует немецкий физик.

На днях многие СМИ запестрели заголовками: «Эйнштейн в очередной раз разоблачен», «Немецким ученым удалось превзойти скорость света», «Теория Эйнштейна устарела» и т. п. В этих заметках говорится о том, что в экспериментах двух немецких физиков, Гюнтера Нимца (Günter Nimtz, он и является главным героем истории) и Альфонса Штальхофена, обнаружено сверхсветовое движение и тем самым опровергнута теория относительности Эйнштейна. Сообщение о «перевороте в физике» прошло даже по радио и телевидению. Исходным материалом для этих сообщений явилась заметка в New Scientist — научно-популярном журнале с информацией невысокого качества.

Далекий от науки, пусть и привыкший не доверять СМИ читатель может купиться на такое обилие сообщений и засомневаться — «а может действительно опровергли эту непонятную теорию относительности?» Что ж, расскажем вначале, что скрывается за этой историей, а затем немного поясним суть физической проблемы.

Откуда дровишки?
Бодрые заголовки в СМИ наводят на мысль, что авторам удалось поставить эксперимент какого-то нового типа, который никогда раньше не ставили и который впервые смог обнаружить сверхсветовое движение.

Но заглянем в статью (а точнее, препринт) немцев Macroscopic violation of special relativity («Макроскопические нарушения специальной теории относительности»), с которой и началась шумиха. Это текст на полторы страницы, в котором описание опыта занимает всего лишь несколько строчек. Казалось бы, эксперименту, который должен путем прямого измерения доказать, что импульс микроволнового излучения распространяется быстрее скорости света, должно быть уделено больше места. Однако в статье не приведено практически никаких существенных подробностей: ни параметров импульса, ни характеристик детектора, ни каких-либо графиков. Даже человека, не знакомого с научной литературой, это может удивить — разве так принято описывать результаты сенсационных экспериментов?

Разгадка проста. В этой работе вовсе и нет никакого нового эксперимента. В ней очень кратко описан известный опыт, который в разных вариациях многократно ставился в разных лабораториях, — туннелирование микроволн через барьеры (подробности см. ниже). Его ставил в том числе и сам Нимц, именно поэтому он уже не вдается в детали при его описании. Если пройтись по списку публикаций Нимца, то можно увидеть, что этот же самый тип экспериментов он обсуждает уже свыше десятка лет. Впервые он его описывает в статье 1992 года J. Phys. I., France 2, 1693–1698 (кстати, статья находится в свободном доступе на сайте журнала), а затем повторяет это же обсуждение в разных вариациях в 1997-м, в 2001-м, в 2006 году.

Таким образом, ни новых экспериментов, ни новых результатов, ни даже новых выводов из известных результатов эта статья не содержит. В ней просто автор еще раз повторяет то, что уже многократно говорил последние 15 лет. Но если эти эксперименты действительно сенсационные, то почему о них молчали всё это время?

На самом деле, о них не молчали, но только никакой сенсацией они не являются. Эта тема активно исследовалась уже десятки лет и продолжает изучаться сейчас. Достаточно сказать, что за последние десять лет появилось уже несколько больших обзоров свежих результатов по этой тематике (см. ссылки внизу) — ситуация, характерная для бурно развивающихся областей. Работы Нимца тоже активно обсуждались — и не нашли никакой поддержки. Поскольку его эксперименты очень простые и воспроизводимые, то, выходит, дело не в них самих, а в их интерпретации. Это особенно заметно в тех случаях, когда Нимц придумывает интерпретации к чужим экспериментам, которые однозначно демонстрируют, что даже в самых экзотических случаях информация передается медленнее скорости света (см. статью Nature, v. 425, p. 695–698 (16 October 2003) и последовавшую переписку Нимца с авторами статьи, опубликованную там же).

Получается, Нимц не предлагает каких новых опытов; он расходится с остальными физиками в интерпретации всеми воспроизводимых физических явлений. А именно, он считает, что теория относительности нарушается там, где остальные считают, что она не нарушается. (Такое положение вещей, кстати, само по себе может показаться странным; так это отчасти и есть, см. подробности ниже.)

Можно, конечно, попытаться представить ситуацию в том свете, что он прав, а все остальные — нет, но гораздо естественнее другой вывод. Не требуется быть большим ученым — достаточно хорошего университетского курса физики, — чтобы, почитав статьи Нимца, понять, что он просто плохо понимает физику. Несмотря на все свои регалии.

Суть проблемы
Теперь пояснение для тех, кто хочет немножко разобраться в том, почему эти простые эксперименты вызывают такой спор. Но вначале стоит сказать несколько слов по поводу теории относительности и ее якобы опровержения.

Во-первых, теория относительности основывается на постулате, что никакой материальный предмет и никакая передача информации не может происходить быстрее скорости света. Воображаемое движение образов, не являющееся перемещением материальных предметов и не передающее информацию, может происходить с любой скоростью. Самый известный пример — пятно от быстро вращающегося лазера на достаточно далекой стене.

Во-вторых, надо понимать, что теория относительности была в свое время взята не с потолка, а как бы угадана из сформулированных в конце XIX века свойств электричества и магнетизма. Если бы в этих опытах с микроволнами нарушалась теория относительности, то это означало бы ни много ни мало крах электродинамики — ведь Нимц утверждает, что обнаружил сверхсветовое перемещение сигнала в опытах с классическими (то есть не-квантовыми) электромагнитными волнами.

Впрочем, за электромагнетизм можно не бояться. Свойства классических электрических и магнитных полей проверены и перепроверены уже миллионократно, во всевозможных ситуациях и экзотических устройствах. В том числе, они многократно проверялись и с микроволнами в таких радиотехнических устройствах, как резонаторы и волноводы. И никогда не было намека на то, что уравнения Максвелла — описывающие электрические и магнитные поля — хоть в чем-то нарушались.

В-третьих, часто можно услышать «а почему вы считаете, что теория относительности абсолютно верна?» с дальнейшим развитием в том направлении, что-де закостенелые официальные физики боятся даже подумать о возможности нарушения теории относительности.

На самом деле это не так. Активно изучаются варианты устройства нашего мира, в которых теория относительности слегка нарушается. Слегка — это потому что, нарушив ее сильно, тут же приходишь к противоречию с многочисленными экспериментальными фактами. Один из примеров такой теории обсуждался в заметке Ну очень специальная теория относительности, но есть и немало других примеров.

Так что «подправлять» теорию относительности никто не запрещает, но осмысленно это делать лишь в той области, где она еще не проверена. А в микроволновой радиотехнике она, еще раз повторюсь, перепроверена вдоль и поперек.

Теперь перейдем к сути проблемы. В этих экспериментах изучается процесс туннелирования волн через область, в которой они не могут свободно распространяться. Слово «туннелирование» навевает мысли о квантовой механике, но на самом деле это совершенно общее свойство всех волн — будь то микрочастицы, световые волны, микроволновое излучение или звуковые волны.

Во всех этих случаях можно сконструировать такое устройство, в котором два «проводника волн» разделены зазором, в котором волны затухают, то есть неспособны распространяться бесконечно далеко. Для электрона это может быть потенциальный барьер, для света — нарушенное полное внутреннее отражение (см., например, заметку Даже серебро можно сделать прозрачным), для микроволн — специальная узкая секция в волноводе. Несмотря на это волна может протиснуться через эту область на небольшое конечное расстояние, и значит, может проникнуть (туннелировать) из первого во второй «проводник волн».

Вопрос, который мучает физиков уже свыше полувека, заключается в следующем: каково время туннелирования? Этот безобидно выглядящий вопрос стал предметом долгих споров, поскольку ряд вычислений привел к странному выводу: это время может быть меньше, чем время, за которое свет пересек бы эту область. В вольной интерпретации это значит, что при туннелировании происходит сверхсветовое движение, со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Вся загвоздка состоит в том, что именно считать временем туннелирования. Если бы речь шла о движении точечной частицы, то всё было бы предельно ясно. Но речь идет о движении волны, которая как-то распределена в пространстве и может менять свою форму. Что в этом случае считать «начальным» и «конечным» временем? На скорость чего в этом случае надо смотреть?

Тут есть несколько вариантов. Можно смотреть на гребни волны — тогда получится фазовая скорость. Это наименее физически осмысленное понятие — давно известно, что с ней не связан никакой перенос энергии или информации, и в некоторых случаях (например, в тех же волноводах) она безболезненно превышает скорость света.


Иллюстрация волнового пакета — в обычных средах именно с движением максимума волнового пакета связано перемещение энергии


Можно вместо этого приготовить волновой пакет (сгусток волн, как на рисунке) и смотреть на движение его максимума. С этим движением связана групповая скорость волны. В обычных средах это «хорошее» понятие, поскольку с групповой скоростью ассоциируется перемещение энергии волнового пакета.

Однако есть экзотические случаи, например прохождение через специально приготовленные активные области, в которых скорость движения максимума может превышать скорость света (см. подробное объяснение). На самом деле в этих случаях максимум вовсе не движется со сверхсветовой скоростью. Просто получается так, что импульс сам «вырастает» на выходе из области, будучи «инициированным» передним фронтом сигнала. Энергия при этом не переносится со сверхсветовой скоростью — она была запасена в активной среде и лишь высвобождается на выходе по сигналу переднего фронта падающего импульса.

Наконец, есть и еще время распространения информации, которое расшифровывается буквально — если мы в какой-то пролетающий мимо импульс закодируем бит информации, то спустя какое время детектор его сможет уловить. Это время распространения резких привнесенных искажений в импульс, в противоположность регулярному периодическому процессу, с которым ассоциируется, например, фазовая скорость.

Специально поставленные эксперименты (см. ссылку на Nature выше) показали, что даже импульсы со сверхсветовыми максимумами переносят информацию медленнее скорости света. Таким образом, те сверхсветовые скорости, которые получались при описанных выше определениях времени, не имеют прямого физического смысла, по крайней мере в отношении теории относительности. Реальная скорость передачи информации (что подразумевает гораздо более тонкий эксперимент, чем проделан Нимцем) во всех, даже самых экзотических случаях получалась меньше скорости света.

Итак, по сути Нимц не признает того, что скорость передачи информации в особых ситуациях может сильно отличаться от групповой скорости волны. Он считает, что они всегда совпадают, — хотя есть прямые опыты, демонстрирующие различие. Именно в этом он расходится с остальными.

Несмотря на то что уже показано, что теория относительности тут не нарушается, исследования этого вопроса продолжаются. Было введено еще несколько определений времени, и сейчас до конца непонятно, что именно описывает каждое из них. Особенно интересной ситуация становится в квантовй механике, где начинают работать особенности, связанные с детектированием квантовых частиц.

[CLON]

Кто бы сомневался, что новость фуфло. Достаточно посмотреть как нарисован 1-ый луч.

А это факт - "— чтобы, почитав статьи Нимца, понять, что он просто плохо понимает физику. Несмотря на все свои регалии."

Я тоже часто встречаю таких "горе" ученых.

[san_piter]

Сообщение от CLON писал вт, 28 августа 2007 09:55

В задаче про системы К1 и К2 - близнецы быдут отного возраста, а вот если один из них оставался неподвижен, а второй двигался с околосветной скоростью, то "движущийся" близнец будет моложе.

Кхм... но если взять за систему отсчета систему космонавта, то получится, что это ракета стоит на месте, а Земля от нее сначала улетает с околосветовой скоростью, а потом прилетает с такой же. Так и почему же космонавт должен быть моложе?

[CLON]

Сообщение от san_piter писал вт, 28 августа 2007 16:52

Кхм... но если взять за систему отсчета систему космонавта, то получится, что это ракета стоит на месте, а Земля от нее сначала улетает с околосветовой скоростью, а потом прилетает с такой же. Так и почему же космонавт должен быть моложе?

san_piter, Развернутый ответ на свой вопрос читай здесь:

[Зарегистрироваться?] D0%BE%D0%BA%D1%81_%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%BD%D 0%B5%D1%86 %D0%BE%D0%B2

[pokerdenis]

через пары Цезия лазер проходит в 300 раз быстрее скорости света, это ещё в середине прошлого века открыли