Комментарии 175
Действительно, это скоростное движение до продавщицы противоречит интуиции: ожидаешь мгновенно появиться перед ней, а у неё время — что остановится, но по факту, когда заканчивается этот скоростной прыжок, выходишь словно в другую реальность, с давно умершей продавщицей и космопортом вместо ларька «У Ольги». Я правильно понял?
Если Вы фотон и прыгали из другой галактики, то, с одной стороны, да, но на самом деле нет, потому что для Вас есть только единственная конечная точка во времени, с космопортом и мёртвой продавщицей — та, в которую вас продетектировали. Для вас узнать о том, что Вы вылетели из другой галактики, нет. Да и вообще такая постановка вопроса лишена смысла, потому что сразу после детектирования в космопорте Вас уже не будет. Если ещё сложнее, то у Вас вообще никакого времени нет, одна дискретная точка на всей шкале.
Пример с продавщицей был про скорость близкую к скорости света, поэтому все верно.
С этим разобрались. Но правильно ли, что если двигаться со скоростью света, то не постареешь ни на секунду, пока остальной мир будет стремительно стареть? Если все люди будут жить со скоростью света, они смогут сосуществовать и двигаться относительно основного движения? Или в такой системе отсчета любое движение невозможно?
А ещё, если хочется продолжать очеловечивание ощущений частиц, то для стабильных частиц (время жизни которых бесконечно) <<восприятие пространства>> тоже должно отсутствовать, как для фотона восприятие времени. Как для зайца и черепахи: заяц живёт недолго, и черепаха в его восприятии медленная, и наоборот. Фотон <<живёт>> мгновенно, и все частицы в его мире не двигаются вообще. Стабильные частицы живут вечно, и в их <<восприятии>> любое перемещение происходит мгновенно.
по условиям задачи продавщица не умрет.
не ее время ускоряется, а замедляется путешествующего в 22000 раз.
теория относительности не оперирует с ускорением времени, т.к. базовое время берется относительно неподвижной системы и оно по определению самое быстрое.
не ее время ускоряется, а замедляется путешествующего в 22000 раз.
теория относительности не оперирует с ускорением времени, т.к. базовое время берется относительно неподвижной системы и оно по определению самое быстрое.
Все это конечно сложно для понимания. Никогда интиутивно не понимал СТО (по крайней мере в той форме которая излагается в школьных учебниках).
Вот например время на космическом корабле, движущемся с околосветовой скоростью, замедляется, и говорят что на Земле могут пройти миллионы лет по сравнению а на корабле лишь десятки. На предложение «а что если мы будем считать корабль неподвижным, а планету движущейся с околосветовой скоростью» следует ответ — нет, корабль же движется с ускорением, поэтому так нельзя.
Но если так действительно нельзя, то может «школьная» формулировка все-же кривая, и нужно как-то ее откорректировать? Может во всех этих эффектах нужно все-же учитывать массу и обращать внимание на нее, а не только на скорость движения?
Вот например время на космическом корабле, движущемся с околосветовой скоростью, замедляется, и говорят что на Земле могут пройти миллионы лет по сравнению а на корабле лишь десятки. На предложение «а что если мы будем считать корабль неподвижным, а планету движущейся с околосветовой скоростью» следует ответ — нет, корабль же движется с ускорением, поэтому так нельзя.
Но если так действительно нельзя, то может «школьная» формулировка все-же кривая, и нужно как-то ее откорректировать? Может во всех этих эффектах нужно все-же учитывать массу и обращать внимание на нее, а не только на скорость движения?
Кстати ускорение корабля же тоже относительно Земли считается, и можно сказать, что это Земля ускоряется в обратную сторону, а корабль неподвижен или двигается с постоянной скоростью ;)
на сколько я понимаю это неверно. Ускорение (равно как и торможение) в отличие от скорости не относительною, а абсолютно. Т.е. ускорение испытывает только корабль, т.к. именно к нему прикладывается сила. По этому для обитателей корабля и срабатывает вся эта история с путешествием во времени относительно землян.
И парадокс близнецов, или разное течение времени, насколько я помню, обьясняют именно этим, — моложе путешественник, так как изменяет свою систему отсчёта (ускоряется).
Парадокс появляется только после того, как один из близнецов вернется к другому (в его С.О.), чтобы для них можно было определить одновременность:
https://en.wikipedia.org/wiki/Twin_paradox "identical twins, one of whom makes a journey into space in a high-speed rocket and returns home to find that the twin"
Если близнец с Земли полетит вслед за кораблем (с более высокой скоростью, чтобы догнать брата), то при встрече он будет моложе.
При помощи программки из https://habrahabr.ru/post/169347/ можно сделать визуализацию нескольких случаев, см "Эксперимент 2. Замедление времени." — https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/14f/c7d/6c5/14fc7d6c505b072f6eaa9bf5fe6487a2.jpg и https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/1de/dcf/b33/1dedcfb33d58f939a6c97f3ffad3f209.jpg
На диаграмме из https://en.wikipedia.org/wiki/Twin_paradox#/media/File:Twin_Paradox_Minkowski_Diagram.svg
также видно, что проблема в том, что более молодой (путешествующий) близнец побывал в 2 разных С.О., время в которых шло медленнее, чем время в той С.О., в которую он вернулся.
(Проблема не в самом ускорении, а в нахождении в другой С.О. и в определении одновременности)
Я вот этот момент тоже со школы не понимаю: а почему корабль обязательно должен двигаться с ускорением?? и куда он, собственно, ускоряеться когда уже достиг скорости света? вот с каким ускорением движеться фотон?
Потому что движение без ускорения — это движение по прямой. Чтобы близнецы встретились дважды, нужно чтобы хотя бы один из них двигался с ускорением.
Но на самом деле тут важно не само ускорение, а смена системы отсчета.
Про фотон совсем непонятно. Его скорость постоянна по модулю в любой СО (хотя может меняться по направлению).
Но на самом деле тут важно не само ускорение, а смена системы отсчета.
Про фотон совсем непонятно. Его скорость постоянна по модулю в любой СО (хотя может меняться по направлению).
Что характерно, важна именно причинность, то есть приложенная сила и связанность частиц. Центр масс корабля, топлива и земли (солнечной системы, галактики) остается на одном месте, но меняется их связанность между собой. Все меньше доля электромагнитной, все больше - гравитационной. И важно, что электромагнитная связанность частиц корабля с двигателем передает импульс лишь со скоростью звука в твердом теле, которая куда ниже скорости света. Влияет это на то, как именно корабль будет ускоряться, насколько разной может быть скорость одних частиц корабля относительно других, ведь волны ускорения будут распространяться по кораблю и вклад лоренцева сокращения и плотности ра скорость звука будет так же неравномерным. Нестационарная система уравнений мозг сломает раньше, чем убьет космонавтов на борту :)
Сядьте на барабан и покрутитесь часок с закрытыми глазами. Когда станет нехорошо, Вы поймёте, что это всё-таки Вы ускорялись, а не Земля вокруг.
А если бы Земля ускорялась как корабль, половина людей бы вылетела с Земли, а другая прижалась бы к ней). Конечно если ускорение больше g.
Ускорение абсолютная величина, и её можно точно измерить. Т. е. если объект вообще не ускоряется, а стоит «на месте» в терминах ускорения, то вне зависимости от систем отсчёта мы это можем увидеть. А если сильно ускориться, объект вообще может расплющиться собственным весом. Находясь на Земле мы можем точно сказать, с каким ускорением мы движемся в космосе.
А если бы Земля ускорялась как корабль, половина людей бы вылетела с Земли, а другая прижалась бы к ней). Конечно если ускорение больше g.
Ускорение абсолютная величина, и её можно точно измерить. Т. е. если объект вообще не ускоряется, а стоит «на месте» в терминах ускорения, то вне зависимости от систем отсчёта мы это можем увидеть. А если сильно ускориться, объект вообще может расплющиться собственным весом. Находясь на Земле мы можем точно сказать, с каким ускорением мы движемся в космосе.
В Вашем примере системы отсчета действительно становятся не равноправны при ускорении и замедлении корабля. А первый постулат распространяется только на инерциальные системы отсчета, то есть на такие системы, в которых на тела не действуют силы. Если еще популярнее подходить к этому примеру, то во время ускорения/замедления и происходит рассинхронизация времени. Во время движения корабля со скоростью близкой к скорости света обе системы равноправны, то есть время на корабле будет идти точно также, как и в системе на планете.
А вот что происходит в моменты ускорения/замедления, если в кратце, то там будет происходить ускорение/замедление времени в одной СО относительно времени в другой, причем с зависимостью от расстояния между СО. То есть: когда корабль будет набирать скорость по направлению к планете, находясь далеко от нее — на планете время будет тикать очень быстро, относительно времени на корабле. Когда наберет скорость и успокоится — время будет тикать одинаково. А когда будет тормозить — на корабле время будет тикать медленнее, но в силу того, что расстояние между системами будет небольшим, то и эффект замедления времени при торможении будет не особо заметен.
Есть подобный мысленный эксперимент — парадокс близнецов.
Скрытый текст
Несколько не серьезный совет, но рекомендую на lurkmore.org про СТО [почитать](https://lurkmore.to/СТО).
Нет, «рассинхронизация» идет непрерывно.
Т.к. мы не можем сверять показания наших часов с часами в произвольной точке, давайте заранее заполним пространство часами, неподвижными относительно Земли, синхронизированными по Эйнштейну, и часами, неподвижными относительно корабля.
При этом мы обнаружим, что если взять одни и те же часы, неподвижные относительно корабля, и сравнивать их показания с неподвижными относительно Земли часами, мимо которых они пролетают — то будет видно, что часы, неподвижные относительно корабля, отстают.
Аналогично, если взять конкретные часы, неподвижные относительно Земли, и сравнивать их с пролетающими мимо часами, неподвижными относительно корабля — то отстающими окажутся часы, неподвижные относительно Земли.
Т.к. мы не можем сверять показания наших часов с часами в произвольной точке, давайте заранее заполним пространство часами, неподвижными относительно Земли, синхронизированными по Эйнштейну, и часами, неподвижными относительно корабля.
При этом мы обнаружим, что если взять одни и те же часы, неподвижные относительно корабля, и сравнивать их показания с неподвижными относительно Земли часами, мимо которых они пролетают — то будет видно, что часы, неподвижные относительно корабля, отстают.
Аналогично, если взять конкретные часы, неподвижные относительно Земли, и сравнивать их с пролетающими мимо часами, неподвижными относительно корабля — то отстающими окажутся часы, неподвижные относительно Земли.
Вообще-то нет.
Если хотите объяснение на часах в ускоряющихся системах отсчета, то их есть у меня.
Допустим, мы стартуем с Земли к Сириусу. Расставим вдоль нашего маршрута часы, синхронизированные относительно ИСО Земли. Когда вы будете ускоряться на ракете, то часы, находящиеся впереди по вектору движения, в вашей системе отсчета начнут тикать быстрее, причем, чем больше расстояние от вас, тем быстрее они будут тикать, а за вашей спиной во время ускорения часы будут тикать медленнее, и тоже, чем большее до них расстояние, тем медленнее, причем, на некотором расстоянии они даже замрут, а на большем расстоянии начнут проматываться назад. Так как вы стартуете с Земли, то расстояние между вами и часами на Земле мало, и они не промотаются во время разгона, но часы на Сириусе за время вашего ускорения промотаются вперед ровно на разность времени вашего полета до Сириуса в ИСО Земли, времени полета в вашей ИСО и замедления времени часов Сириуса, зафиксированных в ИСО Земли, относительно вашей ИСО, двигающейся со скоростью, которую вы развили на момент окончания ускорения, таким образом, когда вы долетите до Сириуса, часы, установленные на нем, и в вашей ИСО, и в ИСО Земли будут показывать одно и то же время, никаких рассинхронизаций. На подлете к Сириусу вы начнете торможение, вектор ускорения будет направлен на Землю, и теперь часы на Земле начнут очень быстро проматываться вперед в вашей системе отсчета, и когда вы остановитесь, т.е. вернетесь в ИСО Земли, то часы на Земле как раз промотаются вперед на ту же разность, что проматывались часы на Сириусе во время вашего разгона с Земли, и, опять же, никакой рассинхронизации не будет. После повторения всего этого маневра, но теперь уже в направлении Земли, часы на Земле еще раз промотаются вперед во время вашего ускорения у Сириуса, и когда вы вернетесь, они как раз будут показывать время вашего полета туда и обратно в ИСО Земли, при этом ваши бортовые часы намотают только время вашего полета в системе координат вашего корабля.
Если хотите объяснение на часах в ускоряющихся системах отсчета, то их есть у меня.
Допустим, мы стартуем с Земли к Сириусу. Расставим вдоль нашего маршрута часы, синхронизированные относительно ИСО Земли. Когда вы будете ускоряться на ракете, то часы, находящиеся впереди по вектору движения, в вашей системе отсчета начнут тикать быстрее, причем, чем больше расстояние от вас, тем быстрее они будут тикать, а за вашей спиной во время ускорения часы будут тикать медленнее, и тоже, чем большее до них расстояние, тем медленнее, причем, на некотором расстоянии они даже замрут, а на большем расстоянии начнут проматываться назад. Так как вы стартуете с Земли, то расстояние между вами и часами на Земле мало, и они не промотаются во время разгона, но часы на Сириусе за время вашего ускорения промотаются вперед ровно на разность времени вашего полета до Сириуса в ИСО Земли, времени полета в вашей ИСО и замедления времени часов Сириуса, зафиксированных в ИСО Земли, относительно вашей ИСО, двигающейся со скоростью, которую вы развили на момент окончания ускорения, таким образом, когда вы долетите до Сириуса, часы, установленные на нем, и в вашей ИСО, и в ИСО Земли будут показывать одно и то же время, никаких рассинхронизаций. На подлете к Сириусу вы начнете торможение, вектор ускорения будет направлен на Землю, и теперь часы на Земле начнут очень быстро проматываться вперед в вашей системе отсчета, и когда вы остановитесь, т.е. вернетесь в ИСО Земли, то часы на Земле как раз промотаются вперед на ту же разность, что проматывались часы на Сириусе во время вашего разгона с Земли, и, опять же, никакой рассинхронизации не будет. После повторения всего этого маневра, но теперь уже в направлении Земли, часы на Земле еще раз промотаются вперед во время вашего ускорения у Сириуса, и когда вы вернетесь, они как раз будут показывать время вашего полета туда и обратно в ИСО Земли, при этом ваши бортовые часы намотают только время вашего полета в системе координат вашего корабля.
Давайте отложим пока движение с переменной скоростью как более сложное.
Сириус будем считать неподвижным относительно Земли, часы на Сириусе и Земле синхронизированны по Эйнштейну. Я пролетаю на корабле мимо Земли в направлении Сириуса со скоростью допустим c/2, в момент, когда я рядом с Землей, часы как на корабле, так и на Земле показывают 0. Когда я прилетел к Сириусу, часы на Сириусе показывают 17 лет (расстояние ~8.5 световых лет, летел я со скоростью c/2). Что, по вашим рассуждениям, покажут часы на корабле? (никакого ускорения/замедления не было, я летел с постоянной скоростью).
(ну и всё-таки нехорошо говорить «вернетесь в ИСО Земли» — физический объект не может находиться в той или иной СО)
Сириус будем считать неподвижным относительно Земли, часы на Сириусе и Земле синхронизированны по Эйнштейну. Я пролетаю на корабле мимо Земли в направлении Сириуса со скоростью допустим c/2, в момент, когда я рядом с Землей, часы как на корабле, так и на Земле показывают 0. Когда я прилетел к Сириусу, часы на Сириусе показывают 17 лет (расстояние ~8.5 световых лет, летел я со скоростью c/2). Что, по вашим рассуждениям, покажут часы на корабле? (никакого ускорения/замедления не было, я летел с постоянной скоростью).
(ну и всё-таки нехорошо говорить «вернетесь в ИСО Земли» — физический объект не может находиться в той или иной СО)
>17 лет (расстояние ~8.5 световых лет, летел я со скоростью c/2)
Не, такое никак не выйдет. При приближении скорости к световой, расстояния уменьшаются, поэтому с вашей точки зрения времени пройдет меньше
Не, такое никак не выйдет. При приближении скорости к световой, расстояния уменьшаются, поэтому с вашей точки зрения времени пройдет меньше
Я всю эту часть рассуждений провожу в ИСО Земли, какое уменьшение расстояний?
В ИСО Земли расстояние Земля-Сириус 8.5 световых лет, в этой ИСО скорость корабля c/2 — следовательно, по часам этой ИСО я буду лететь 17 лет.
В ИСО Земли расстояние Земля-Сириус 8.5 световых лет, в этой ИСО скорость корабля c/2 — следовательно, по часам этой ИСО я буду лететь 17 лет.
Ответ на ваш вопрос кроется в относительности одновременности. В СО Земли расставленные часы будут тикать одновременно. Но в СО корабля, движущегося от Земли к Сириусу, эти часы будут тикать не одновременно. Так что вы на корабле подумаете, что земной часовщик (бездарь такой) напутал, когда расставлял часы, и не смог их синхронизировать.
Та же фигня и с парадоксом лестницы и сарая: в СО сарая двери хлопнут одновременно, а в СО летящей лестницы — нет. Поэтому для сарая покажется, что лестница в сарай влезла, а для сарая — не будет самого момента влезания (ведь влезание — это когда двери хлопают одновременно, а они не хлопнули одновременно для лестницы). Лестнице покажется, что сарайщик ей подыграл и хлопнул одной из дверей с запозданием, поэтому она и успела пролететь неприщемленной.
Привет из 2020-го! Человечество все еще существует, хотя и пытается уже не.
У вас отличное объяснение (я бы сказал, лучшее из всего, что я видел), и вы явно потратили на написание этого коммента много времени. Но точек, точек не хватает! Вот если бы вы потратили еще процентов 10 из того времени и просто расставили точки там, где они нужны (чтобы не в стиле Льва Толстого, у которого было по две страницы на предложение, а по-человечески), разбили бы предложения по смыслу, то это была бы вообще бомба.
насколько понимаю СТО, рассинхронизация усугубляется и во время равномерного движения.
Вообще, насколько я помню, это все подробнее раскрывается в ОТО. Там действительно учитывается масса. И время замедляется рядом с массивными телами.
А так как ускоренное движение в ОТО постулируется неотличимым от движения в поле тяготения массивного тела, то и парадокс с кораблем разрешается сам собой, т.к. корабль испытывает громадные ускорения(или длительные), что и приводит к рассинхронизации.
А так как ускоренное движение в ОТО постулируется неотличимым от движения в поле тяготения массивного тела, то и парадокс с кораблем разрешается сам собой, т.к. корабль испытывает громадные ускорения(или длительные), что и приводит к рассинхронизации.
Корабль движется с ускорением, следовательно надо также учесть эффект от этого. Если это правильно посчитать, то получится, что эффект одинаковый в обоих системах отсчета. В данной задачи Земля — инерциальная система отсчета, так что можно учитывать только замедление времени в корабле за счет его скорости. В случае же системы отсчета корабля, пусть он улетает на большое расстояние, там разворачивается и прилетает обратно, когда он будет двигаться на Земле время будет идти медленнее, но, когда корабль будет совершать разворот, он будет иметь ускорение по направлению к Земле и Земля окажется под большим потенциалом (ускорение корабля * расстояние до корабля) и время на Земле пойдет быстрее чем на корабле. Это уже эффект из общей теории относительности.
Меня всегда интересовало, до какого знака после запятой на данный момент рассчитаны нули в разности между постоянной c и скоростью фотона? И если эта разность абсолютно точно равна 0, то как это доказано?
Чтобы меня сейчас минусами не закидали, я поясню, это непосредственно касается содержания статьи. Дело в том, что вот это вот схлопывание времени в точку и пространства в плоскость, перпендикулярную вектору движения фотона, в его системе координат, причем схлопывание не в бесконечно малую величину, а абсолютно точно в 0, оно должно приводить к различным нехорошим парадоксам, например к тому, что если мы поставим в нашей системе координат преграду между точками излучения и поглощения фотона, но сделаем это до излучения или же после поглощения, то в системе координат фотона эта преграда будет существовать и в момент его пролета, т.к. для него всё время сожмется в этот самый момент, и он сможет с ней провзаимодействовать. Точно такая же ситуация получается и с преградой, не лежащей на отрезке пролета фотона, но лежащей на прямой, включающей этот отрезок, т.к. прямая схлопывается в точку нулевого размера, в которой существует и сам фотон, то ему тоже ничто не мешает провзаимодействовать с ней.
Эти парадоксы автоматически разрешаются, если предположить, что скорость фотона очень близка к c, но не равна ей. Тогда в системе координат фотона время будет экстремально сжато, но не в 0, и тогда отрезок времени в системе координат наблюдателя сможет быть отображен на, пусть совсем крохотный, но отрезок в системе координат фотона, и парадокса не будет. Аналогично и с пространством.
Поэтому меня и интересует, сколько нулей уже зафиксировано в этой разности.
Чтобы меня сейчас минусами не закидали, я поясню, это непосредственно касается содержания статьи. Дело в том, что вот это вот схлопывание времени в точку и пространства в плоскость, перпендикулярную вектору движения фотона, в его системе координат, причем схлопывание не в бесконечно малую величину, а абсолютно точно в 0, оно должно приводить к различным нехорошим парадоксам, например к тому, что если мы поставим в нашей системе координат преграду между точками излучения и поглощения фотона, но сделаем это до излучения или же после поглощения, то в системе координат фотона эта преграда будет существовать и в момент его пролета, т.к. для него всё время сожмется в этот самый момент, и он сможет с ней провзаимодействовать. Точно такая же ситуация получается и с преградой, не лежащей на отрезке пролета фотона, но лежащей на прямой, включающей этот отрезок, т.к. прямая схлопывается в точку нулевого размера, в которой существует и сам фотон, то ему тоже ничто не мешает провзаимодействовать с ней.
Эти парадоксы автоматически разрешаются, если предположить, что скорость фотона очень близка к c, но не равна ей. Тогда в системе координат фотона время будет экстремально сжато, но не в 0, и тогда отрезок времени в системе координат наблюдателя сможет быть отображен на, пусть совсем крохотный, но отрезок в системе координат фотона, и парадокса не будет. Аналогично и с пространством.
Поэтому меня и интересует, сколько нулей уже зафиксировано в этой разности.
Готовьтесь к минусам. Ваши «парадоксы» работают с точностью до наоборот. Когда фотон перемещается мгновенно (точно 0), вы не можете поставить между ним и точкой назначения преграду в момент его путешествия. Просто вообще никак не можете, как сделать бит не нулём и не единицей.
А количество нулей в разности скоростей не приблизит к ответу, «правда или нет», во-первых, потому, что скорость света по определению равна скорости фотона (сюрприз, да?), а во-вторых, если c определена абсолютным образом, даже миллиард нулей после запятой не приблизит и на йоту к бесконечному совпадению. Так что подтверждается эта кухня не прямыми измерениями, а явлениями, которые из неё следуют.
А количество нулей в разности скоростей не приблизит к ответу, «правда или нет», во-первых, потому, что скорость света по определению равна скорости фотона (сюрприз, да?), а во-вторых, если c определена абсолютным образом, даже миллиард нулей после запятой не приблизит и на йоту к бесконечному совпадению. Так что подтверждается эта кухня не прямыми измерениями, а явлениями, которые из неё следуют.
> Когда фотон перемещается мгновенно (точно 0), вы не можете поставить между ним и точкой назначения преграду в момент его путешествия
«мгновенно» он перемещается в его системе отсчета, да и то, это не то «мгновенно», которое понимается как некая точка на оси времени, это очень специфическое «мгновенно» — точка, в которую для системы отсчета фотона сжимается всё время как таковое. В моей же системе отсчета никто не мешает мне открыть солнечный зонтик, который преградит путь фотону, начавшему свое путешествие в моей системе отсчета восемью минутами ранее и планировавшего закончить оное несколькими наносекундами после столкновения с зонтом, но не сложилось.
> скорость света по определению равна скорости фотона (сюрприз, да?)
Постоянная c СТО есть инвариантная максимальная скорость во всех инерциальных системах отсчета, что, как бы, не совсем скорость фотона или же распространения электромагнитной волны, хоть и полагается равной им.
> подтверждается эта кухня не прямыми измерениями, а явлениями, которые из неё следуют
В студию и с формулами! Не стесняйтесь, я этого в своем первом посте и просил. Выкладывайте эти подтверждения равенства скорости света и постоянной с.
«мгновенно» он перемещается в его системе отсчета, да и то, это не то «мгновенно», которое понимается как некая точка на оси времени, это очень специфическое «мгновенно» — точка, в которую для системы отсчета фотона сжимается всё время как таковое. В моей же системе отсчета никто не мешает мне открыть солнечный зонтик, который преградит путь фотону, начавшему свое путешествие в моей системе отсчета восемью минутами ранее и планировавшего закончить оное несколькими наносекундами после столкновения с зонтом, но не сложилось.
> скорость света по определению равна скорости фотона (сюрприз, да?)
Постоянная c СТО есть инвариантная максимальная скорость во всех инерциальных системах отсчета, что, как бы, не совсем скорость фотона или же распространения электромагнитной волны, хоть и полагается равной им.
> подтверждается эта кухня не прямыми измерениями, а явлениями, которые из неё следуют
В студию и с формулами! Не стесняйтесь, я этого в своем первом посте и просил. Выкладывайте эти подтверждения равенства скорости света и постоянной с.
"… никто не мешает мне открыть солнечный зонтик, который преградит путь фотону, начавшему свое путешествие в моей системе отсчета восемью минутами ранее и планировавшего закончить оное несколькими наносекундами после столкновения с зонтом, но не сложилось."
А почему Ваш фотон должен был что-то планировать? :)
Всё его «нулевое время» в вашем случае заключается между излучением и поглощением в зонтике.
А почему Ваш фотон должен был что-то планировать? :)
Всё его «нулевое время» в вашем случае заключается между излучением и поглощением в зонтике.
Так в том то и проблема, что если для него время схлобывается в точку, то в его, как вы выразились, нулевое время будет включено вообще все время мира, а не только эти 8 минут. Вы не сможете построить биекцию временных координат в нашей и его системах отсчета. И зонтик, раскрытый задолго до или сильно после его пролета в нашей системе координат, в его системе координат будет существовать в той же точке, где и зонтик, раскрытый во время пролета.
С чего бы это для него ВСЁ время мира схлопывалось в точку?
Только его время.
Т.е. для него он изучился и поглотился одновременно. В зонтике.
И ни про какую панамку под зонтиком он ничего не знает. В его времени существования (от излучения до поглощения), пусть и нулевом — никакой панамки нет. Есть зонтик.
Только его время.
Т.е. для него он изучился и поглотился одновременно. В зонтике.
И ни про какую панамку под зонтиком он ничего не знает. В его времени существования (от излучения до поглощения), пусть и нулевом — никакой панамки нет. Есть зонтик.
Я говорю не про какое-то «его» время, я говорю про время в его инерциальной системе отсчета, при равенстве её скорости относительно инерциальной системы отсчета зонтиков константе c, в ней всё время схлопывается в точку.
Я понял, как лаконично перефразировать свой вопрос:
Что сломается в СТО и ОТО, если предположить, что константа c равна скорости света плюс, скажем, 10^-36 м/с, и как мы можем это подтвердить или опровергнуть?
Я понял, как лаконично перефразировать свой вопрос:
Что сломается в СТО и ОТО, если предположить, что константа c равна скорости света плюс, скажем, 10^-36 м/с, и как мы можем это подтвердить или опровергнуть?
Время в «его» инерциальной системе отсчёта — это и есть «его» время. Для него все события происходят единовременно, а все объекты вокруг покоятся. Открытие зонтика в вашем примере — это операция, которая должна происходить быстрее скорости света (потому что вам нужно «обогнать» фотон, который в любой системе отсчёта летит с максимальной скоростью). Т. е. вы должны вылететь в точку испускания фотона, узнать об этом испускании (что тоже невозможно без его исчезновения), вернуться быстрее скорости света к своему зонтику и быстрее скорости света его открыть.
> Для него все события происходят единовременно, а все объекты вокруг покоятся
Они не покоятся по той простой причине, что само понятие «покоиться» существенно при наличии оси времени. Для фотона же, если он двигается со скоростью с, все положения всех объектов во Вселенной за все время в прошлом и будущем в любых системах отсчета в его системе отсчета отображаются на двумерное пространство.
Представьте себе, что мы можем нарезать время на атомарные срезы (на самом деле — не можем, но для демонстрации такое допущение приемлемо). Теперь представьте себе, что каждый такой срез, это куб, в котором размещена вся Вселенная в своем состоянии в момент среза. Так вот, движение фотона со скоростью с в такой модели приводит к двум эффектам: во-первых (сжатие пространства), каждый куб-срез расплющивается, словно прессом, в плоскость нулевой толщины перпендикулярно вектору движения фотона, во-вторых (сжатие времени), полученные плоскости накладываются друг на друга, причем не наслаиваясь одна на одну, а полностью совпадая.
В результате вы получите плоскость, в которой будут запечатлены все состояния всех объектов Вселенной за все время их существования, это и есть мир в системе отсчета фотона, если он движется относительно любой другой системы отсчета со скоростью с.
Они не покоятся по той простой причине, что само понятие «покоиться» существенно при наличии оси времени. Для фотона же, если он двигается со скоростью с, все положения всех объектов во Вселенной за все время в прошлом и будущем в любых системах отсчета в его системе отсчета отображаются на двумерное пространство.
Представьте себе, что мы можем нарезать время на атомарные срезы (на самом деле — не можем, но для демонстрации такое допущение приемлемо). Теперь представьте себе, что каждый такой срез, это куб, в котором размещена вся Вселенная в своем состоянии в момент среза. Так вот, движение фотона со скоростью с в такой модели приводит к двум эффектам: во-первых (сжатие пространства), каждый куб-срез расплющивается, словно прессом, в плоскость нулевой толщины перпендикулярно вектору движения фотона, во-вторых (сжатие времени), полученные плоскости накладываются друг на друга, причем не наслаиваясь одна на одну, а полностью совпадая.
В результате вы получите плоскость, в которой будут запечатлены все состояния всех объектов Вселенной за все время их существования, это и есть мир в системе отсчета фотона, если он движется относительно любой другой системы отсчета со скоростью с.
> вся Вселенная в своем состоянии в момент среза.
Получить такой срез довольно затруднительно. Что мы получим, если, например, сфотографируем небосвод? Мы сохраним вид каждого небесного тела на определенный, но не один и тот же, момент времени. Луна будет на этой фотографии, какой она была секунду назад, солнце – 8 минут назад, и т.д. Мы разнесены на такие расстояния, что нет такого наблюдателя, который бы увидел Вселенную одновременно.
> плоскость, в которой будут запечатлены все состояния всех объектов Вселенной за все время их существования, это и есть мир в системе отсчета фото на
Ну Вас и «плющит». Фотону доступно только одно состояние каждого объекта, а не все его состояния. Это то состояние, в котором объект будет через время, которое требуется, чтобы долететь до объекта со скоростью света. В двумерном пространстве фотона все объекты запечатлены из будущего. Но это будущее – разное для разных объектов. Чем дальше объект, тем более далекое будущее этого объекта присутствует в двумерном мире фотона. И так как самим фотонам доступно будущее, используя фотоны, мы фотографируем объекты из прошлого. Всё сходится.
Получить такой срез довольно затруднительно. Что мы получим, если, например, сфотографируем небосвод? Мы сохраним вид каждого небесного тела на определенный, но не один и тот же, момент времени. Луна будет на этой фотографии, какой она была секунду назад, солнце – 8 минут назад, и т.д. Мы разнесены на такие расстояния, что нет такого наблюдателя, который бы увидел Вселенную одновременно.
> плоскость, в которой будут запечатлены все состояния всех объектов Вселенной за все время их существования, это и есть мир в системе отсчета фото на
Ну Вас и «плющит». Фотону доступно только одно состояние каждого объекта, а не все его состояния. Это то состояние, в котором объект будет через время, которое требуется, чтобы долететь до объекта со скоростью света. В двумерном пространстве фотона все объекты запечатлены из будущего. Но это будущее – разное для разных объектов. Чем дальше объект, тем более далекое будущее этого объекта присутствует в двумерном мире фотона. И так как самим фотонам доступно будущее, используя фотоны, мы фотографируем объекты из прошлого. Всё сходится.
> Получить такой срез довольно затруднительно. Что мы получим, если, например, сфотографируем небосвод? Мы сохраним вид каждого небесного тела на определенный, но не один и тот же, момент времени.
Проблема ваших рассуждений только в том, что эффекты ОТО действуют не на видимые/достижимые/информационно_связанные объекты, а на пространство-время как таковое, на всё и сразу.
Проблема ваших рассуждений только в том, что эффекты ОТО действуют не на видимые/достижимые/информационно_связанные объекты, а на пространство-время как таковое, на всё и сразу.
Объекты Вселенной не взаимодействуют все-со-всеми сразу во все времена. Хотя законы действуют на все объекты, каждый из объектов ограничен своим пространством-временем. А забывая ограничить пространство-время фотона, Вы наделяете фотон сверх-возможностями. Чтобы получить пространство фотона, давайте представим срез Вселенной не только через пространство, но и через время. Каждый объект попадет в срез один раз по следующему принципу: чем дальше расстояние до объекта, тем из более позднего будущего он пропадет в срез.
«если мы поставим в нашей системе координат преграду между точками излучения и поглощения фотона, но сделаем это до излучения или же после поглощения»
Вам не кажется что вы спрашиваете чушь, просто потому что фотона не существует до излучения и не существует после поглощения. Соответственно, никакого парадокса нет.
Вам не кажется что вы спрашиваете чушь, просто потому что фотона не существует до излучения и не существует после поглощения. Соответственно, никакого парадокса нет.
> Вам не кажется что вы спрашиваете чушь
Обязательно начнет казаться, как только вы мне скажете, что такое «до» и «после» и чем они отличаются в системе отсчета фотона, движущегося со скоростью c, в которой вся ось времени схлопнута в точку нулевого размера.
Обязательно начнет казаться, как только вы мне скажете, что такое «до» и «после» и чем они отличаются в системе отсчета фотона, движущегося со скоростью c, в которой вся ось времени схлопнута в точку нулевого размера.
А откуда утверждение, что вся ось времени схлопнута?
А вы возьмите предел по формуле преобразования координат времени при v стремящемся к c снизу.
А потом еще возьмите аналогичный предел по формуле преобразования координат. У вас время и координаты вдоль вектора движения схлопнутся в 0.
А потом еще возьмите аналогичный предел по формуле преобразования координат. У вас время и координаты вдоль вектора движения схлопнутся в 0.
Не нужно «схлопывать» продолжительность существования всей Вселенной. В данном случае время – это продолжительность жизни фотона (с его точки зрения).
Признаю, был не прав, сейчас все пересчитал, время таки наоборот растягивается в бесконечность, и в системе отсчета фотона оно замирает. Но вот пространство все же сжимается в плоскость.
Задался аналогичным вашему вопросом. Пытаюсь построить непротиворечивую концепцию мира в мышлении, с учетом достижений теоретической физики. Интересно же!
Я предлагаю более аккуратно взглянуть на сами термины и аккуратно двигаться в рассуждениях шаг за шагом, даже в рамках теоретической модели. Поясню: можно очень легко наплодить сущностей, наделить их свойствами, которые повлияют на конечную интерпретацию теории, что, разумеется, привнесет смуты.
Итак, во-первых, что такое фотон?
Условно можем ли мы называть фотоном некий квант энергии? Допустим, мы принимаем эту аксиому, по которой фотон является квантом электромагнитного излучения, то есть с <<нашей точки зрения>> обладает свойством <<энергии>>, которую мы наблюдаем при взаимодействии фотона с другими нуклонами.
Фотон также является фундаментальной элементарной частицей — не обладает структурой (атомарный) и размерами (бесконечно малый в пространственном объеме).
Теперь вернемся к рассуждениям о <<движении фотона>>. При скорости света (С) пространство относительно фотона сжимается в плоскость. Опустим понятие пространства в иных направлениях относительно направления движения фотона, будем рассуждать отрезком пространства на линии движения в нашем понимании, между точками старта и фишина фотона.
Если фотон является фундаментальной безразмерной частицей обладающей некоторым свойством, которое мы называем энергией, фотон всегда при любой СО движется со скоростью С, и понятие времени для фотона отсутствует, то возникает вопрос:
Не является ли фотон (наша его интерпретация в виде электро-магнитного излучения) проявлением <<топологии>> Вселенной? Ведь с точки зрения СО фотона, понятие хода времени исчезает (предел рождает бесконечность), также как и исчезает понятие пространства (нулевая размерность).
Я ввел термин <<топология>> и теперь постараюсь его объяснить. Под этим словом я понимаю некую семантику, ассоциативно связанную с пониманием конфигурации сложной системы. То есть я пытаюсь представить структуру Вселенной с двух точек зрения: с одной стороны фотоны образуют просто факт явления связи (информацию без свойств пространства-времени), совокупность которой я и называю топологией, но с другой стороны (с нашей точки зрения), они образуют связи с учетом пространства-времени, так как мы фиксируем распространение электро-магнитного излучения, мы наделяем квант свойством движения сквозь ткань пространства и таки времени, но в нашей интерпретации.
Это мы видим и ощущаем время и пространство, в котором производим измерения и строим теории. Наши же формулы приводят нас к тому, что излучение есть суть не более чем информация, которая просто есть, вне времени и вне пространства (нивелируем эти свойства), с точки зрения самих носителей этой информации (фотонов).
Является ли совокупность фотонов (излучение) чистой формой информации о связи того, что мы интерпретируем как «разные точки в пространстве и времени»?
Давайте попробую привести пример для наглядности:
Фотон, который движется от Солнца к Земле, с точки зрения фотона есть просто устоявшийся факт, некая догма, квант информации вне пространства и времени о том, где он испущен и чем поглощен, вне зависимости от происходящих с нашей точки зрения событий. Это словно бинарные 1 или 0. Вне зависимости от того, что абстрагируют эти величины.
Мы же можем мысленно предположить, что мы перехватываем фотон (квант) измерительным прибором (поглощаем фотон, смотрим изменения в системе, проводим корреляцию между последствиями поглощения и пост-фактум наделяем фотон понятием энергии, когда фотона уже не существует).
Я глубоко убежден, что есть очень тесная связь интерпретатора с точки зрения информации и физической моделью реальности. То есть мы видим явления, называем их излучением, единицы излучения называем квантами, выявляем логические зависимости в наблюдаемых событиях и приходим к чистой информации (к самой сути ткани/субстанции, из которой состоит сама теория об объективной реальности). Мы порождаем из информации информацию. Своего рода рекурсивно моделируем реальность.
Мне интересен взгляд исследователей на мир. Хочется поделиться взглядом и услышать интересные мнения!
P.S. Можно продолжить рассуждения и рассмотреть явления с точки зрения кванта времени или интервала времени (в СО интерпретатора), по аналогии с интервалом пространства. Там есть много на что посмотреть. Если интересно.
Я предлагаю более аккуратно взглянуть на сами термины и аккуратно двигаться в рассуждениях шаг за шагом, даже в рамках теоретической модели. Поясню: можно очень легко наплодить сущностей, наделить их свойствами, которые повлияют на конечную интерпретацию теории, что, разумеется, привнесет смуты.
Итак, во-первых, что такое фотон?
Условно можем ли мы называть фотоном некий квант энергии? Допустим, мы принимаем эту аксиому, по которой фотон является квантом электромагнитного излучения, то есть с <<нашей точки зрения>> обладает свойством <<энергии>>, которую мы наблюдаем при взаимодействии фотона с другими нуклонами.
Фотон также является фундаментальной элементарной частицей — не обладает структурой (атомарный) и размерами (бесконечно малый в пространственном объеме).
Теперь вернемся к рассуждениям о <<движении фотона>>. При скорости света (С) пространство относительно фотона сжимается в плоскость. Опустим понятие пространства в иных направлениях относительно направления движения фотона, будем рассуждать отрезком пространства на линии движения в нашем понимании, между точками старта и фишина фотона.
Если фотон является фундаментальной безразмерной частицей обладающей некоторым свойством, которое мы называем энергией, фотон всегда при любой СО движется со скоростью С, и понятие времени для фотона отсутствует, то возникает вопрос:
Не является ли фотон (наша его интерпретация в виде электро-магнитного излучения) проявлением <<топологии>> Вселенной? Ведь с точки зрения СО фотона, понятие хода времени исчезает (предел рождает бесконечность), также как и исчезает понятие пространства (нулевая размерность).
Я ввел термин <<топология>> и теперь постараюсь его объяснить. Под этим словом я понимаю некую семантику, ассоциативно связанную с пониманием конфигурации сложной системы. То есть я пытаюсь представить структуру Вселенной с двух точек зрения: с одной стороны фотоны образуют просто факт явления связи (информацию без свойств пространства-времени), совокупность которой я и называю топологией, но с другой стороны (с нашей точки зрения), они образуют связи с учетом пространства-времени, так как мы фиксируем распространение электро-магнитного излучения, мы наделяем квант свойством движения сквозь ткань пространства и таки времени, но в нашей интерпретации.
Это мы видим и ощущаем время и пространство, в котором производим измерения и строим теории. Наши же формулы приводят нас к тому, что излучение есть суть не более чем информация, которая просто есть, вне времени и вне пространства (нивелируем эти свойства), с точки зрения самих носителей этой информации (фотонов).
Является ли совокупность фотонов (излучение) чистой формой информации о связи того, что мы интерпретируем как «разные точки в пространстве и времени»?
Давайте попробую привести пример для наглядности:
Фотон, который движется от Солнца к Земле, с точки зрения фотона есть просто устоявшийся факт, некая догма, квант информации вне пространства и времени о том, где он испущен и чем поглощен, вне зависимости от происходящих с нашей точки зрения событий. Это словно бинарные 1 или 0. Вне зависимости от того, что абстрагируют эти величины.
Мы же можем мысленно предположить, что мы перехватываем фотон (квант) измерительным прибором (поглощаем фотон, смотрим изменения в системе, проводим корреляцию между последствиями поглощения и пост-фактум наделяем фотон понятием энергии, когда фотона уже не существует).
Я глубоко убежден, что есть очень тесная связь интерпретатора с точки зрения информации и физической моделью реальности. То есть мы видим явления, называем их излучением, единицы излучения называем квантами, выявляем логические зависимости в наблюдаемых событиях и приходим к чистой информации (к самой сути ткани/субстанции, из которой состоит сама теория об объективной реальности). Мы порождаем из информации информацию. Своего рода рекурсивно моделируем реальность.
Мне интересен взгляд исследователей на мир. Хочется поделиться взглядом и услышать интересные мнения!
P.S. Можно продолжить рассуждения и рассмотреть явления с точки зрения кванта времени или интервала времени (в СО интерпретатора), по аналогии с интервалом пространства. Там есть много на что посмотреть. Если интересно.
>Я предлагаю более аккуратно взглянуть на сами термины и аккуратно двигаться в рассуждениях шаг за шагом, даже в рамках теоретической модели
То, что вы приводите, едва ли вообще можно назвать рассуждением, и уж точно оно гораздо менее аккуратно, чем основные рассуждения в физике.
>Итак, во-первых, что такое фотон?
Фотон — калибровочный бозон электромагнитного взаимодействия.
>При скорости света (С) пространство относительно фотона сжимается в плоскость.
В рамках какой теории вы рассуждаете? В СТО скажем нельзя рассматривать СО, движущуюся со скоростью света, там ноль в знаменателе в преобразовании Лоренца вылезает.
Вообще, слова «квант», «энергия» и т.д. уже имеют строго определенное общепринятое значение, и в этом значении фраза типа «фотон обладает свойством энергии» смысла не имеет.
Вообще, нельзя просто так составить из умных слов набор предложений и объявить это «взглядом на мир». Взгляд на мир должен предсказывать какие-то наблюдения, иначе это не физика, а фейлософия.
То, что вы приводите, едва ли вообще можно назвать рассуждением, и уж точно оно гораздо менее аккуратно, чем основные рассуждения в физике.
>Итак, во-первых, что такое фотон?
Фотон — калибровочный бозон электромагнитного взаимодействия.
>При скорости света (С) пространство относительно фотона сжимается в плоскость.
В рамках какой теории вы рассуждаете? В СТО скажем нельзя рассматривать СО, движущуюся со скоростью света, там ноль в знаменателе в преобразовании Лоренца вылезает.
Вообще, слова «квант», «энергия» и т.д. уже имеют строго определенное общепринятое значение, и в этом значении фраза типа «фотон обладает свойством энергии» смысла не имеет.
Вообще, нельзя просто так составить из умных слов набор предложений и объявить это «взглядом на мир». Взгляд на мир должен предсказывать какие-то наблюдения, иначе это не физика, а фейлософия.
Я рассуждаю относительно концепции, которую выдвигает СТО. Это дает неинтуитивный взгляд на мир, в котором в зависимости от скорости возникают эффекты локального искажения пространства-времени.
Можно принять явление как догму, а можно размышлять над явлением, пытаясь осознать его природу. В контексте статьи и комментариев рассматривается движение фотона. Это тоже можно принять как базовую абстракцию, но я предпочитаю конкретизировать. Дело в том, что теория обладающая предсказательной силой имеет свои ограничения и по общепринятому определению является строго научной, если не может быть принципиально неопровержимой (критерий Поппера).
Я понимаю вашу позицию критики, но я все же буду рассуждать, подвергая сомнению сами основы, как инструмент познания.
Фотон, безусловно, в рамках физической модели является калибровочным бозоном. Но эта информация бессмысленна с точки зрения контекста, в котором я рассуждаю. В этом определении нету пространства-времени, сама статья, комментарии и ход рассуждений, касаются системы фотон-пространство-время. Я ставлю вопрос о том, что есть фотон в пространстве-времени?
Слова «квант» и «энергия», разумеется, строго определены, и я использую их, насколько я понимаю, в общепринятом значении: квант — неделимая порция, энергия — мера взаимодействия.
Когда я говорю о том, что фотон обладает свойством энергии, я в буквальном смысле имею следующее: что данный квант электромагнитного излучения обладает потенциальной способностью к взаимодействию с другой формой материи, выраженной определенной мерой (энергией). Это строго в рамках определения терминов квант и энергия.
Взгляд на мир субъективен, поэтому можно. В качестве ассоциативных связей я делаю отсылки на общепринятые значения слов, но также стараюсь расширить само познание за рамки догм и аксиом.
В данном случае мне интересен феномен предельного искажения пространства-времени для фотона, так как в пределе пространство и время перестают иметь смысл для самого явления существования фотона, что метафорически можно представить как элемент топологии (звено) в общей системе взаимодействий. В этом случае мы исключаем время и система становится статичной, даже если в нашей СО время существует.
Можно принять явление как догму, а можно размышлять над явлением, пытаясь осознать его природу. В контексте статьи и комментариев рассматривается движение фотона. Это тоже можно принять как базовую абстракцию, но я предпочитаю конкретизировать. Дело в том, что теория обладающая предсказательной силой имеет свои ограничения и по общепринятому определению является строго научной, если не может быть принципиально неопровержимой (критерий Поппера).
Я понимаю вашу позицию критики, но я все же буду рассуждать, подвергая сомнению сами основы, как инструмент познания.
Фотон, безусловно, в рамках физической модели является калибровочным бозоном. Но эта информация бессмысленна с точки зрения контекста, в котором я рассуждаю. В этом определении нету пространства-времени, сама статья, комментарии и ход рассуждений, касаются системы фотон-пространство-время. Я ставлю вопрос о том, что есть фотон в пространстве-времени?
Слова «квант» и «энергия», разумеется, строго определены, и я использую их, насколько я понимаю, в общепринятом значении: квант — неделимая порция, энергия — мера взаимодействия.
Когда я говорю о том, что фотон обладает свойством энергии, я в буквальном смысле имею следующее: что данный квант электромагнитного излучения обладает потенциальной способностью к взаимодействию с другой формой материи, выраженной определенной мерой (энергией). Это строго в рамках определения терминов квант и энергия.
Взгляд на мир субъективен, поэтому можно. В качестве ассоциативных связей я делаю отсылки на общепринятые значения слов, но также стараюсь расширить само познание за рамки догм и аксиом.
В данном случае мне интересен феномен предельного искажения пространства-времени для фотона, так как в пределе пространство и время перестают иметь смысл для самого явления существования фотона, что метафорически можно представить как элемент топологии (звено) в общей системе взаимодействий. В этом случае мы исключаем время и система становится статичной, даже если в нашей СО время существует.
>в котором в зависимости от скорости возникают эффекты локального искажения пространства-времени
В СТО пространство-время не искривляется, в ней всегда ds = \dt^2 — dx^2 — dy^2 — dz^2. А что такое искажение пространства-времени?
>Фотон, безусловно, в рамках физической модели является калибровочным бозоном. Но эта информация бессмысленна с точки зрения контекста, в котором я рассуждаю
Если вам не нравятся стандартные определения — то нужно явно вводить свои.
>данный квант электромагнитного излучения обладает потенциальной способностью к взаимодействию с другой формой материи, выраженной определенной мерой (энергией)
Т.е. на нормальном языке: фотон может с чем-то взаимодействовать. Это, безусловно, правда (физика вообще не занимается объектами, которые ни с чем взаимодействовать не могут).
Что такое «мера способности взаимодействовать»?
>В контексте статьи и комментариев рассматривается движение фотона. Это тоже можно принять как базовую абстракцию, но я предпочитаю конкретизировать
Нужно выбрать, про что вы говорите:
-если про реальность — то нужно говорить в терминах наблюдаемых эффектов
-если про конкретную модель — СТО — то в ней чисто математически нельзя ввести СО, движущуюся относительно инерциальной со скоростью света
-если про какую-то другую модель — нужно сказать, про какую
В СТО пространство-время не искривляется, в ней всегда ds = \dt^2 — dx^2 — dy^2 — dz^2. А что такое искажение пространства-времени?
>Фотон, безусловно, в рамках физической модели является калибровочным бозоном. Но эта информация бессмысленна с точки зрения контекста, в котором я рассуждаю
Если вам не нравятся стандартные определения — то нужно явно вводить свои.
>данный квант электромагнитного излучения обладает потенциальной способностью к взаимодействию с другой формой материи, выраженной определенной мерой (энергией)
Т.е. на нормальном языке: фотон может с чем-то взаимодействовать. Это, безусловно, правда (физика вообще не занимается объектами, которые ни с чем взаимодействовать не могут).
Что такое «мера способности взаимодействовать»?
>В контексте статьи и комментариев рассматривается движение фотона. Это тоже можно принять как базовую абстракцию, но я предпочитаю конкретизировать
Нужно выбрать, про что вы говорите:
-если про реальность — то нужно говорить в терминах наблюдаемых эффектов
-если про конкретную модель — СТО — то в ней чисто математически нельзя ввести СО, движущуюся относительно инерциальной со скоростью света
-если про какую-то другую модель — нужно сказать, про какую
Одним из следствий СТО является сокращение расстояний между неподвижными точками в ИСО относительно движущейся ИСО', и чем выше скорость движения, тем меньше будет расстояние между точками в ИСО. Время же аналогичным образом растягивается (замедляется). Это явно следует из преобразований Лоренца при переходе между ИСО.
Возникает предельный парадокс для фотона, движущегося со скоростью света (с), при котором преобразования сводятся к нулю по расстояниям и бесконечности по времени. Вы говорите, что чисто математически это невозможно, но я пытаюсь осмыслить принцип шире математического выражения. Формула описывает закономерности, и в пределе эти закономерности дают парадокс, фактически сингулярное значение (неопределенность).
Я рассуждаю относительно СО фотона, его появление и поглощение мгновенно, то есть фактор времени, следуя СТО перестает иметь значения (время останавливается), также как и понятие процесса перемещения в пространстве, вследствие его сокращения до нуля. Это предельное значение вызывает парадокс. В данном случае понятие относительности не имеет смысла, так как с точки зрения времени жизни фотона, все окружающее пространство-время просто не существует.
Исходя из этого я задаюсь вопросом, что же такое фотон? Его общепризнанное положение в рамках существующих моделей мне ясно. Я также понимаю свойства, которыми наделяется этот феномен (феномен существования такой сущности, которую мы называем фотоном). Но я не до конца осознаю природу этого явления из-за многократно проверенной и общепризнанной СТО и ее следствий.
Получается, что фотон является единицей информации, лишенной в своей СО пространственно-временных характеристик. Если это просто информация, то информация какого рода? С точки зрения нашей СО — топологической информации, так как фотон является переносчиком электро-магнитного взаимодействия, он соединяет точку испускания и точку поглощения, передавая определенную энергию.
Если эта информация носит топологический характер, можно ли выразить взаимодействия Вселенной в виде топологической матрицы взаимодействий (совокупность всех фотонов во все времена), соединяющих события обмена энергией вне пространственно-временных характеристик?
Можно ли в пределе представить Вселенную без пространства-времени в виде статической конфигурации, которая рождает свойства пространства-времени лишь в нашей СО?
Понимаете о чем я?
Возникает предельный парадокс для фотона, движущегося со скоростью света (с), при котором преобразования сводятся к нулю по расстояниям и бесконечности по времени. Вы говорите, что чисто математически это невозможно, но я пытаюсь осмыслить принцип шире математического выражения. Формула описывает закономерности, и в пределе эти закономерности дают парадокс, фактически сингулярное значение (неопределенность).
Я рассуждаю относительно СО фотона, его появление и поглощение мгновенно, то есть фактор времени, следуя СТО перестает иметь значения (время останавливается), также как и понятие процесса перемещения в пространстве, вследствие его сокращения до нуля. Это предельное значение вызывает парадокс. В данном случае понятие относительности не имеет смысла, так как с точки зрения времени жизни фотона, все окружающее пространство-время просто не существует.
Исходя из этого я задаюсь вопросом, что же такое фотон? Его общепризнанное положение в рамках существующих моделей мне ясно. Я также понимаю свойства, которыми наделяется этот феномен (феномен существования такой сущности, которую мы называем фотоном). Но я не до конца осознаю природу этого явления из-за многократно проверенной и общепризнанной СТО и ее следствий.
Получается, что фотон является единицей информации, лишенной в своей СО пространственно-временных характеристик. Если это просто информация, то информация какого рода? С точки зрения нашей СО — топологической информации, так как фотон является переносчиком электро-магнитного взаимодействия, он соединяет точку испускания и точку поглощения, передавая определенную энергию.
Если эта информация носит топологический характер, можно ли выразить взаимодействия Вселенной в виде топологической матрицы взаимодействий (совокупность всех фотонов во все времена), соединяющих события обмена энергией вне пространственно-временных характеристик?
Можно ли в пределе представить Вселенную без пространства-времени в виде статической конфигурации, которая рождает свойства пространства-времени лишь в нашей СО?
Понимаете о чем я?
Нет, не понимаю.
То, что время и расстояния в разных ИСО разные — это понятно. Но непонятно, зачем это называть «искажением пространства-времени».
(в ОТО есть термин «искривление пространства-времени», но он означает совершенно другое)
>Я рассуждаю относительно СО фотона
О чем?
Я знаю, что такое СО в СТО (еще я знаю, что такое СО в классической механике, но там либо у света бесконечная скорость, и тогда опять же с ним нельзя связать ИСО, либо конечная, и тогда эта ИСО ничем особо не интересна). В СТО не может быть СО фотона.
Что такое «СО вообще» — я не знаю.
>Формула описывает закономерности, и в пределе эти закономерности дают парадокс, фактически сингулярное значение (неопределенность)
Формулы, в конечном итоге, описывают наблюдения. И этот «парадокс» на самом деле сводится к важному утверждению: мы не сможем разогнать часы до скорости света.
И кстати чем вам так дались именно фотоны? Глюоны и гравитоны тоже безмассовые.
То, что время и расстояния в разных ИСО разные — это понятно. Но непонятно, зачем это называть «искажением пространства-времени».
(в ОТО есть термин «искривление пространства-времени», но он означает совершенно другое)
>Я рассуждаю относительно СО фотона
О чем?
Я знаю, что такое СО в СТО (еще я знаю, что такое СО в классической механике, но там либо у света бесконечная скорость, и тогда опять же с ним нельзя связать ИСО, либо конечная, и тогда эта ИСО ничем особо не интересна). В СТО не может быть СО фотона.
Что такое «СО вообще» — я не знаю.
>Формула описывает закономерности, и в пределе эти закономерности дают парадокс, фактически сингулярное значение (неопределенность)
Формулы, в конечном итоге, описывают наблюдения. И этот «парадокс» на самом деле сводится к важному утверждению: мы не сможем разогнать часы до скорости света.
И кстати чем вам так дались именно фотоны? Глюоны и гравитоны тоже безмассовые.
Под искажением я подразумеваю релятивистские эффекты, такие как замедление времени в движущихся инерциальных системах отсчёта. Разумеется, это не имеет прямого отношения к искривлению пространства-времени в присутствии массы.
Я задам вопрос иначе. Если фотон является частицей, которая движется в пространстве-времени, и мы, как сторонние наблюдатели вполне способны зафиксировать явление его распространения (движение), а также сформулировать и доказать состоятельность постулатов СТО, то каким будет выглядеть пространство-время с точки зрения наблюдателя движущегося со скоростью равной скорости света? Пространство-время с точки зрения объекта, движущегося на скоростях близких к скорости света как раз и описывает СТО.
Если невозможно ответить на вопрос об объектах движущихся со скоростью света, то почему?
Если такие объекты не могут существовать, то возникает логический парадокс с существованием фотона движущегося строго со скоростью света. Или фотон не частица? Или не волна? Что это? — так мы возвращаемся к изначально поставленному вопросу.
Именно фотон мне интересен как объект, о котором отчасти идет речь в статье. Он удобен для рассуждения, так как явление света мы наблюдаем непосредственно (нативно), все остальное мы регистрируем косвенно, включая теоретическое моделирование.
Я задам вопрос иначе. Если фотон является частицей, которая движется в пространстве-времени, и мы, как сторонние наблюдатели вполне способны зафиксировать явление его распространения (движение), а также сформулировать и доказать состоятельность постулатов СТО, то каким будет выглядеть пространство-время с точки зрения наблюдателя движущегося со скоростью равной скорости света? Пространство-время с точки зрения объекта, движущегося на скоростях близких к скорости света как раз и описывает СТО.
Если невозможно ответить на вопрос об объектах движущихся со скоростью света, то почему?
Если такие объекты не могут существовать, то возникает логический парадокс с существованием фотона движущегося строго со скоростью света. Или фотон не частица? Или не волна? Что это? — так мы возвращаемся к изначально поставленному вопросу.
Именно фотон мне интересен как объект, о котором отчасти идет речь в статье. Он удобен для рассуждения, так как явление света мы наблюдаем непосредственно (нативно), все остальное мы регистрируем косвенно, включая теоретическое моделирование.
>каким будет выглядеть пространство-время с точки зрения наблюдателя движущегося со скоростью равной скорости света?
Никаким. Такой наблюдатель существовать не может.
Аналогичный вопрос (тоже бессмысленный): как будет что-то выглядеть в классической механике с точки зрения наблюдателя, движущегося с бесконечной скоростью?
Если вас смущает, что в классике бесконечность, а в СТО — скорость света, то это просто свойство описания. С тем же успехом можно в СТО рассматривать гиперболический арктангенс скорости (быстроту) вместо самой скорости, и скорости света как раз соответствует бысконечная быстрота.
>Пространство-время с точки зрения объекта, движущегося на скоростях близких к скорости света как раз и описывает СТО
СТО описывает те же процессы, что и классическая механика, только более точно — так, что это описание пригодно и для электромагнитных явлений.
(хотя и не для всех; точное описание электромагнитного взаимодействия дает только КЭД)
>Если невозможно ответить на вопрос об объектах движущихся со скоростью света, то почему?
На какой вопрос? Вопрос «что видит фотон» не является корректным. Вопрос «что покажут в такой возможной ситуации часы» — корректен, но ситуация «часы разогнали до скорости света» не является возможной. Вопрос «что покажут часы, разогнанные до 0.99c» является корректным, и на него СТО дает ответ.
>Или фотон не частица? Или не волна? Что это?
Не частица. И не волна. Фотон — это калибровочный бозон электромагнитного взаимодействия. Если сильно хочется — квантовая частица, с нулевой массой, нулевым зарядом, целым спином и т.д.
В некоторых случаях его можно приближенно считать частицей. В некоторых других случаях его можно приближенно считать волной. Во многих случаях его нельзя считать ни частицей, ни волной. Точное описание, чем его можно считать, дает КЭД. «Привычных» нам макроскопических объектов, ведущих себя как фотон, не существует.
Никаким. Такой наблюдатель существовать не может.
Аналогичный вопрос (тоже бессмысленный): как будет что-то выглядеть в классической механике с точки зрения наблюдателя, движущегося с бесконечной скоростью?
Если вас смущает, что в классике бесконечность, а в СТО — скорость света, то это просто свойство описания. С тем же успехом можно в СТО рассматривать гиперболический арктангенс скорости (быстроту) вместо самой скорости, и скорости света как раз соответствует бысконечная быстрота.
>Пространство-время с точки зрения объекта, движущегося на скоростях близких к скорости света как раз и описывает СТО
СТО описывает те же процессы, что и классическая механика, только более точно — так, что это описание пригодно и для электромагнитных явлений.
(хотя и не для всех; точное описание электромагнитного взаимодействия дает только КЭД)
>Если невозможно ответить на вопрос об объектах движущихся со скоростью света, то почему?
На какой вопрос? Вопрос «что видит фотон» не является корректным. Вопрос «что покажут в такой возможной ситуации часы» — корректен, но ситуация «часы разогнали до скорости света» не является возможной. Вопрос «что покажут часы, разогнанные до 0.99c» является корректным, и на него СТО дает ответ.
>Или фотон не частица? Или не волна? Что это?
Не частица. И не волна. Фотон — это калибровочный бозон электромагнитного взаимодействия. Если сильно хочется — квантовая частица, с нулевой массой, нулевым зарядом, целым спином и т.д.
В некоторых случаях его можно приближенно считать частицей. В некоторых других случаях его можно приближенно считать волной. Во многих случаях его нельзя считать ни частицей, ни волной. Точное описание, чем его можно считать, дает КЭД. «Привычных» нам макроскопических объектов, ведущих себя как фотон, не существует.
Благодарю, за ваши комментарии. Также спасибо за отсылку к литературе, я начал с ней знакомиться.
Я отвечу этим комментарием на все новые для меня, которые прочитал в этой ветке и ниже.
Правильно ли я понимаю, что СТО неприменима к фотону вследствие его движения строго со скоростью света (СТО в этом случае приводит к парадоксам)?
Давайте переформулируем мысленную задачу: можем ли мы, следуя основным тезисам СТО, представить себе относительное изменение в ходе времени и расстояний при скоростях объекта близких к скорости света 0.(9), где количество девяток после точки стремится к бесконечности (то есть предельное значение скорости стремится к скорости света)?
Правильно ли я понимаю СТО, которая дает нам при такой ситуации предсказание о том, что время будет стремиться к бесконечности, а расстояние будет стремиться к нулю?
И если я правильно все понимаю, то в каком случае с логической точки зрения я могу считать эквивалентным значения «стремится к бесконечности» и «бесконечность», а также «стремится к нулю» и «ноль»?
Как в таком случае относиться к раскрытию неопределенности вида «ноль на ноль» и «бесконечность на бесконечность» пределах?
Можем ли мы в принципе рассуждать предельными значениями (например, 0.(9), где 9 в периоде)?
Я отвечу этим комментарием на все новые для меня, которые прочитал в этой ветке и ниже.
Правильно ли я понимаю, что СТО неприменима к фотону вследствие его движения строго со скоростью света (СТО в этом случае приводит к парадоксам)?
Давайте переформулируем мысленную задачу: можем ли мы, следуя основным тезисам СТО, представить себе относительное изменение в ходе времени и расстояний при скоростях объекта близких к скорости света 0.(9), где количество девяток после точки стремится к бесконечности (то есть предельное значение скорости стремится к скорости света)?
Правильно ли я понимаю СТО, которая дает нам при такой ситуации предсказание о том, что время будет стремиться к бесконечности, а расстояние будет стремиться к нулю?
И если я правильно все понимаю, то в каком случае с логической точки зрения я могу считать эквивалентным значения «стремится к бесконечности» и «бесконечность», а также «стремится к нулю» и «ноль»?
Как в таком случае относиться к раскрытию неопределенности вида «ноль на ноль» и «бесконечность на бесконечность» пределах?
Можем ли мы в принципе рассуждать предельными значениями (например, 0.(9), где 9 в периоде)?
>Правильно ли я понимаю, что СТО неприменима к фотону вследствие его движения строго со скоростью света (СТО в этом случае приводит к парадоксам)?
Тут опять нужно уточнять, что мы понимаем под фотоном.
Есть классическая (=не-квантовая) релятивистская электродинамика. В ней нет фотонов, а электромагнитное поле описывается 4-потенциалом (в каждой точке четырехмерный вектор).
Вообще СТО может без проблем описывать любое движение: задаете зависимость координат от времени, и получили описание. С помощью преобразований Лоренца можно, зная эту зависимость в одной системе координат, найти ее же в другой.
Можно, задав произвольные начальные условия, сказать, рассчитать, что будет дальше. В том числе и как будут под действием внешних сил вести себя объекты, движущиеся со скоростью света. Про это можно почитать во 2й части «Физики пространства-времени» Тейлора, Уилера.
(ну или если чувствуете в себе силы — то в первых параграфах «Теории поля» Ландау, Лифшица)
>Правильно ли я понимаю СТО, которая дает нам при такой ситуации предсказание о том, что время будет стремиться к бесконечности, а расстояние будет стремиться к нулю?
Вы тут про какое время и расстояние?
Вот у нас скажем есть корабль, он может лететь с разными скоростями. На нем есть часы и линейки. Кроме того, всё пространство заполнено неподвижными часами и линейками. Можете в этих терминах сказать, про какие отношения вы говорите?
>в каком случае с логической точки зрения я могу считать эквивалентным значения «стремится к бесконечности» и «бесконечность», а также «стремится к нулю» и «ноль»?
Ни в каком.
>Как в таком случае относиться к раскрытию неопределенности вида «ноль на ноль» и «бесконечность на бесконечность» пределах?
Про это подробно написано в учебниках мат. анализа. Вообще, понятие предела, несмотря на внешнюю простоту, одно из самых глубоких понятий математики.
(и его смогли нормально сформулировать только в 19 веке не из-за того, что до того все были тупые)
>Можем ли мы в принципе рассуждать предельными значениями
Можем, если договоримся о непротиворечивых правилах для таких рассуждений. Или возьмем готовые договоренности.
>например, 0.(9), где 9 в периоде
И вот тут уже нужно говорить аккуратнее. В обычном определении 0.(9) — это обозначение некоторого вещественного числа. И 1 — это обозначение того же самого вещественного числа. В смысле стандартных обозначений никаких пределов тут нет.
Можно рассмотреть последовательность 0, 0.9, 0.99, 0.999,… И вот про эту последовательность уже сказать, что она стремится к 1. Но эта последовательность не является числом 1, т.к. 1 — это число, а эта последовательность — это не число.
(чтобы всех еще больше запутать — есть определение вещественных чисел, где вещественное число определяется как последовательность рациональных чисел, но давайте не будем о грустном)
Тут опять нужно уточнять, что мы понимаем под фотоном.
Есть классическая (=не-квантовая) релятивистская электродинамика. В ней нет фотонов, а электромагнитное поле описывается 4-потенциалом (в каждой точке четырехмерный вектор).
Вообще СТО может без проблем описывать любое движение: задаете зависимость координат от времени, и получили описание. С помощью преобразований Лоренца можно, зная эту зависимость в одной системе координат, найти ее же в другой.
Можно, задав произвольные начальные условия, сказать, рассчитать, что будет дальше. В том числе и как будут под действием внешних сил вести себя объекты, движущиеся со скоростью света. Про это можно почитать во 2й части «Физики пространства-времени» Тейлора, Уилера.
(ну или если чувствуете в себе силы — то в первых параграфах «Теории поля» Ландау, Лифшица)
>Правильно ли я понимаю СТО, которая дает нам при такой ситуации предсказание о том, что время будет стремиться к бесконечности, а расстояние будет стремиться к нулю?
Вы тут про какое время и расстояние?
Вот у нас скажем есть корабль, он может лететь с разными скоростями. На нем есть часы и линейки. Кроме того, всё пространство заполнено неподвижными часами и линейками. Можете в этих терминах сказать, про какие отношения вы говорите?
>в каком случае с логической точки зрения я могу считать эквивалентным значения «стремится к бесконечности» и «бесконечность», а также «стремится к нулю» и «ноль»?
Ни в каком.
>Как в таком случае относиться к раскрытию неопределенности вида «ноль на ноль» и «бесконечность на бесконечность» пределах?
Про это подробно написано в учебниках мат. анализа. Вообще, понятие предела, несмотря на внешнюю простоту, одно из самых глубоких понятий математики.
(и его смогли нормально сформулировать только в 19 веке не из-за того, что до того все были тупые)
>Можем ли мы в принципе рассуждать предельными значениями
Можем, если договоримся о непротиворечивых правилах для таких рассуждений. Или возьмем готовые договоренности.
>например, 0.(9), где 9 в периоде
И вот тут уже нужно говорить аккуратнее. В обычном определении 0.(9) — это обозначение некоторого вещественного числа. И 1 — это обозначение того же самого вещественного числа. В смысле стандартных обозначений никаких пределов тут нет.
Можно рассмотреть последовательность 0, 0.9, 0.99, 0.999,… И вот про эту последовательность уже сказать, что она стремится к 1. Но эта последовательность не является числом 1, т.к. 1 — это число, а эта последовательность — это не число.
(чтобы всех еще больше запутать — есть определение вещественных чисел, где вещественное число определяется как последовательность рациональных чисел, но давайте не будем о грустном)
Подумать только, что из-за какой-то вещи можно так уменьшиться, что превратиться в ничто.
— «Приключения Алисы в Стране чудес»
> Вы тут про какое время и расстояние?
Допустим, наш корабль летит линейно из точки А в точку Б со скоростью очень близкой к скорости света 0.999..., в таком случае, для наблюдателя с корабля неподвижные линейки будут казаться короче, впрочем и все пространство по линии его движения будет казаться короче (расстояние между А и Б будет стремиться к нулю), при этом время путешествия с точки зрения СО корабля будет стремиться к бесконечности (часы на корабле словно замрут, остановятся, из преобразований следует t -> inf, но этот момент следует правильно интерпретировать, так как меняется относительная (относительно неподвижных часов) размерность самого измерения времени; я понимаю это как уменьшение приращения движения по координатной оси в СО корабля. Именно размерность времени стремится в бесконечность («растягивается сама координатная линия»).
Я могу ошибаться в этой интерпретации преобразований.
Я также задумался над самой концепцией относительных измерений. То, что из преобразований следует относительность пространственно-временных характеристик в зависимости от СО, это один из камней преткновения в попытке понять природу искажений при около световых скоростях одной СО относительно другой.
Другой открытый для меня вопрос в самом факте измерений. В мысленных абстракциях, мы нивелируем скорость света, производим все измерения с бесконечной скоростью, но ведь это невозможно. В действительности, любой опрос любого объекта (любое взаимодействие с детекторами или сравнение) мы производим исключительно со световыми скоростями в заданной среде. Это говорит о том, что даже эффект квантовой запутанности возможен лишь при переносе информации со скоростью света для измерения и сравнения результатов, вне зависимости от того, на какие расстояния мы разносим исследуемые частицы.
Для меня важно, чтобы при обсуждении подобного рода вопросов (признаться, сложных для меня субъективно), мы правильно понимали выставленный акцент: я стараюсь осознать не просто логическое следствие отдельно взятой формулы, сколько саму суть явления и свойства системы объектов в своих СО и их отношение. Сначала абстрактно, как и полагается, с точки зрения исключительно мысленной конструкции двух СО, но затем включая эти системы в общую систему мира. В некоторой степени, я пытаюсь ретроспективно проанализировать сам подход к экспериментам со светом (фотонами), и осознать, корректны ли они концептуально, в самом общем смысле.
Я понимаю, что существующие модели проверены с достоверной степенью точности и обладают необходимой предсказательной силой, но в то же время меня не покидает ощущение недосказанности, как я и говорил ранее. Есть некоторый дискомфорт от идеализированных мысленных конструкций с их множественными допущениями (ввод новых сущностей, свойств и аксиом), в них словно не хватает данных для сборки более ценной, формальной и более общей картины.
Если взять за основу следствия ряда современных экспериментов в области квантовых состояний частиц, якобы опровергающих с достоверной степенью точности строгие детерминистические теории, то общая картина складывается в отношениях СО и неподвижного наблюдателя (интерпретатора) вне времени и пространства.
Я не могу сказать иначе (в пользу строгого детерминизма), потому что информация противоречива и не интуитивна. Все это в совокупности рождает своего рода концепцию статической модели Вселенной (как если бы мы рассматривали фазовое пространство для Вселенной — все ее состояния в любой момент времени в единой модели).
> Можно рассмотреть последовательность 0, 0.9, 0.99, 0.999,… И вот про эту последовательность уже сказать, что она стремится к 1. Но эта последовательность не является числом 1
В таком случае, мы также не можем ставить знак равенства при интегрировании.
>для наблюдателя с корабля неподвижные линейки будут казаться короче, впрочем и все пространство по линии его движения будет казаться короче
Это правда (хотя лучше не говорить «про всё пространство», запутаться легче, чем при разговоре о наблюдаемых эффектах).
Конкретный эксперимент выглядит так: берем на корабле линейку, закрепляем в каждой ее точке часы, синхронизированные по Эйнштейну. В момент времени 0 по этим часам прикладываем один из концов линейки к концу линейки снаружи корабля так, чтобы они были направлены в одну сторону. Обнаруживаем, что второй конец линейки снаружи был где-то посередине линейки на корабле в тот момент, когда прикрепленные к этой точки линейки на корабле показывали 0.
>при этом время путешествия с точки зрения СО корабля будет стремиться к бесконечности
А вот это неправда. Время путешествия с точки зрения корабля будет меньше, чем просто его скорость, деленная на расстояние (и может быть сколь угодно мало). Пусть корабль летит со скоростью 0.8c, расстояние межды А и Б (в их СО) — 1 световой год. Тогда с точки зрения корабля он изначально был в А, на него летит Б со скоростью 0.8c, но расстояние между A и Б уже не 1 световой год, а 0.6 световых лет. Соответственно наблюдатели снаружи думают, что кораблю лететь 1 / 0.8 = 1.25 лет, а на корабле думают, что им лететь 0.6 / 0.8 = 0.75 лет.
>размерность самого измерения времени
Чуть аккуратнее, «размерность времени» — секунды (или дни, или года, или что-то еще) — в общем выражение «изменение размерности» не используют.
>Я могу ошибаться в этой интерпретации преобразований.
Пока что у вас ошибка просто в применени преобразований. Обратите внимание, что гамма-фактор стоит в числителе как для пространственных, так и для временных координат.
>То, что из преобразований следует относительность пространственно-временных характеристик в зависимости от СО, это один из камней преткновения в попытке понять природу искажений при около световых скоростях одной СО относительно другой.
А это даже для преобразований Галлилея так. Если вы подкидываете мячик в поезде — то в ИСО поезда вы его ловите в той же точке, где подкинули, а в ИСО платформы — нет.
>В мысленных абстракциях, мы нивелируем скорость света, производим все измерения с бесконечной скоростью, но ведь это невозможно
Вот как раз попытки так делать и приводят к парадоксам. Правильно привязать к каждой точке свои часы и линейку, и явно договориться, как именно мы собираем информацию из разных мест.
>эффект квантовой запутанности возможен лишь при переносе информации со скоростью света для измерения и сравнения результатов, вне зависимости от того, на какие расстояния мы разносим исследуемые частицы.
«Эффект квантовой запутанности» вообще не связан с измерениями, он связан с тем, как пространство состояний квантовой системы связано с пространствами состояний подсистем.
>Я понимаю, что существующие модели проверены с достоверной степенью точности и обладают необходимой предсказательной силой, но в то же время меня не покидает ощущение недосказанности, как я и говорил ранее. Есть некоторый дискомфорт от идеализированных мысленных конструкций с их множественными допущениями (ввод новых сущностей, свойств и аксиом), в них словно не хватает данных для сборки более ценной, формальной и более общей картины.
Это довольно распространенная проблема — физика 20 века плохо согласуется с интуицией. Это связано с тем, что наша интуиция заточена под классический макромир (средние размеры, средние массы, маленькие скорости). Но «на самом деле» природа ведет себя сильно иначе, чем мы привыкли. Хороший пример с полями и частицами — нам очень привычны небольшие почти твердые тела, поэтому хочется «объяснять» всё через них. Жидкость не твердая — ну так она просто состоит из очень большого количества маленьких твердых тел. Это даже видно на примере песка — мелкий песок ведет себя похоже на жидкость.
Потом начали появляться полевые теории, в которых уже нет мелких частиц, описывающихся просто координатами и скоростью, а есть поле — в каждой точке пространства написано число (или вектор, или вообще тензор), и числа, написанные в близких точках, как-то связаны. Сначала надеялись «объяснить» поле через частицы — но в итоге получилось наоборот, частицы «объяснили» через поле.
Т.е. «ощущение недосказанности» — это именно результат того, что природа устроена не так, как нам кажется, а интуиция сидит очень глубоко (гораздо глубже, чем сознательные рассуждения).
>общая картина складывается в отношениях СО и неподвижного наблюдателя (интерпретатора) вне времени и пространства
Нет, не складывается. Нарушение неравенств Белла означает, что к коллапсу волновой функции неприменимы наши привычные представления о причинности, распространении взаимодействий и т.д.
>Все это в совокупности рождает своего рода концепцию статической модели Вселенной (как если бы мы рассматривали фазовое пространство для Вселенной — все ее состояния в любой момент времени в единой модели).
Естественно можно рассмотреть систему «что происходит в каждой точке в каждый момент времени». И это можно сделать даже в ньютоновской механике.
Собственно понимание, что можно считать производные не только по времени, но и по пространственным координатам — ИМХО одна из важных идей в физике.
>В таком случае, мы также не можем ставить знак равенства при интегрировании.
Можем. В знаке интеграла стоит предел. Предел последовательности (хотя в интеграле даже не последовательность, а направленность) чисел — число (если существует). А интеграл определяется именно как предел.
Это правда (хотя лучше не говорить «про всё пространство», запутаться легче, чем при разговоре о наблюдаемых эффектах).
Конкретный эксперимент выглядит так: берем на корабле линейку, закрепляем в каждой ее точке часы, синхронизированные по Эйнштейну. В момент времени 0 по этим часам прикладываем один из концов линейки к концу линейки снаружи корабля так, чтобы они были направлены в одну сторону. Обнаруживаем, что второй конец линейки снаружи был где-то посередине линейки на корабле в тот момент, когда прикрепленные к этой точки линейки на корабле показывали 0.
>при этом время путешествия с точки зрения СО корабля будет стремиться к бесконечности
А вот это неправда. Время путешествия с точки зрения корабля будет меньше, чем просто его скорость, деленная на расстояние (и может быть сколь угодно мало). Пусть корабль летит со скоростью 0.8c, расстояние межды А и Б (в их СО) — 1 световой год. Тогда с точки зрения корабля он изначально был в А, на него летит Б со скоростью 0.8c, но расстояние между A и Б уже не 1 световой год, а 0.6 световых лет. Соответственно наблюдатели снаружи думают, что кораблю лететь 1 / 0.8 = 1.25 лет, а на корабле думают, что им лететь 0.6 / 0.8 = 0.75 лет.
>размерность самого измерения времени
Чуть аккуратнее, «размерность времени» — секунды (или дни, или года, или что-то еще) — в общем выражение «изменение размерности» не используют.
>Я могу ошибаться в этой интерпретации преобразований.
Пока что у вас ошибка просто в применени преобразований. Обратите внимание, что гамма-фактор стоит в числителе как для пространственных, так и для временных координат.
>То, что из преобразований следует относительность пространственно-временных характеристик в зависимости от СО, это один из камней преткновения в попытке понять природу искажений при около световых скоростях одной СО относительно другой.
А это даже для преобразований Галлилея так. Если вы подкидываете мячик в поезде — то в ИСО поезда вы его ловите в той же точке, где подкинули, а в ИСО платформы — нет.
>В мысленных абстракциях, мы нивелируем скорость света, производим все измерения с бесконечной скоростью, но ведь это невозможно
Вот как раз попытки так делать и приводят к парадоксам. Правильно привязать к каждой точке свои часы и линейку, и явно договориться, как именно мы собираем информацию из разных мест.
>эффект квантовой запутанности возможен лишь при переносе информации со скоростью света для измерения и сравнения результатов, вне зависимости от того, на какие расстояния мы разносим исследуемые частицы.
«Эффект квантовой запутанности» вообще не связан с измерениями, он связан с тем, как пространство состояний квантовой системы связано с пространствами состояний подсистем.
>Я понимаю, что существующие модели проверены с достоверной степенью точности и обладают необходимой предсказательной силой, но в то же время меня не покидает ощущение недосказанности, как я и говорил ранее. Есть некоторый дискомфорт от идеализированных мысленных конструкций с их множественными допущениями (ввод новых сущностей, свойств и аксиом), в них словно не хватает данных для сборки более ценной, формальной и более общей картины.
Это довольно распространенная проблема — физика 20 века плохо согласуется с интуицией. Это связано с тем, что наша интуиция заточена под классический макромир (средние размеры, средние массы, маленькие скорости). Но «на самом деле» природа ведет себя сильно иначе, чем мы привыкли. Хороший пример с полями и частицами — нам очень привычны небольшие почти твердые тела, поэтому хочется «объяснять» всё через них. Жидкость не твердая — ну так она просто состоит из очень большого количества маленьких твердых тел. Это даже видно на примере песка — мелкий песок ведет себя похоже на жидкость.
Потом начали появляться полевые теории, в которых уже нет мелких частиц, описывающихся просто координатами и скоростью, а есть поле — в каждой точке пространства написано число (или вектор, или вообще тензор), и числа, написанные в близких точках, как-то связаны. Сначала надеялись «объяснить» поле через частицы — но в итоге получилось наоборот, частицы «объяснили» через поле.
Т.е. «ощущение недосказанности» — это именно результат того, что природа устроена не так, как нам кажется, а интуиция сидит очень глубоко (гораздо глубже, чем сознательные рассуждения).
>общая картина складывается в отношениях СО и неподвижного наблюдателя (интерпретатора) вне времени и пространства
Нет, не складывается. Нарушение неравенств Белла означает, что к коллапсу волновой функции неприменимы наши привычные представления о причинности, распространении взаимодействий и т.д.
>Все это в совокупности рождает своего рода концепцию статической модели Вселенной (как если бы мы рассматривали фазовое пространство для Вселенной — все ее состояния в любой момент времени в единой модели).
Естественно можно рассмотреть систему «что происходит в каждой точке в каждый момент времени». И это можно сделать даже в ньютоновской механике.
Собственно понимание, что можно считать производные не только по времени, но и по пространственным координатам — ИМХО одна из важных идей в физике.
>В таком случае, мы также не можем ставить знак равенства при интегрировании.
Можем. В знаке интеграла стоит предел. Предел последовательности (хотя в интеграле даже не последовательность, а направленность) чисел — число (если существует). А интеграл определяется именно как предел.
> Пока что у вас ошибка просто в применении преобразований. Обратите внимание, что гамма-фактор стоит в числителе как для пространственных, так и для временных координат.
Я, вероятно, не совсем правильно интерпретирую преобразование по времени.
Дело в том, что в случае с преобразованиями по времени гамма-фактор является множителем для времени t0.
С точки зрения преобразований расстояний (я это понимаю под пространственными преобразованиями), гамма-фактор представляет собой делитель для l0 (в неподвижной СО).
Отсюда следует, что с увеличением скорости численное значение времени (число, которое мы получаем по формуле преобразования), увеличивается. То есть формально чем выше скорость, тем больше время.
С расстояниями история обратная, чем выше скорость, тем меньше расстояние.
С точки зрения преобразования по времени, не смотря на численное увеличение значения времени, я интерпретирую это как «субъективное уменьшение времени в восприятии наблюдателя, движущегося с около световой скоростью в своей СО относительно неподвижной СО».
То есть следствия преобразования по времени не так тривиальны, как преобразования расстояний.
Я могу опять же ошибаться, но я интерпретирую численное увеличение времени «растяжением» самой оси времени:
Допустим, возьмем числовую ось времени и отметим на ней единичные интервалы
1 — - 2 — - 3 — -… — - > t
На этой оси мы можем отметить отрезок любой длины.
При увеличении скорости численное значение времени увеличивается, и в моем понимании это приводит к растяжению самой оси времени (единичных интервалов)
1' — - — 2' — - — 3' — - — … — - — > t'
Соответственно, прямая проекция отрезка с оси времени t' на ось времени t даст нам численно больший отрезок в размерности оси t, что и показывает формула.
Это будет означать, что для движущегося с около световыми скоростями, время не увеличивается, а «замедляется», ход одной секунды в такой СО становится равен множеству секунд в неподвижной СО.
Вот этот момент, мне кажется, не совсем тривиальным для интуитивного понимания. Происходит «искажение времени». Простим мне подобную терминологию, ссылаясь на вышесказанное, я постарался описать то, как я это понимаю.
Я, вероятно, не совсем правильно интерпретирую преобразование по времени.
Дело в том, что в случае с преобразованиями по времени гамма-фактор является множителем для времени t0.
С точки зрения преобразований расстояний (я это понимаю под пространственными преобразованиями), гамма-фактор представляет собой делитель для l0 (в неподвижной СО).
Отсюда следует, что с увеличением скорости численное значение времени (число, которое мы получаем по формуле преобразования), увеличивается. То есть формально чем выше скорость, тем больше время.
С расстояниями история обратная, чем выше скорость, тем меньше расстояние.
С точки зрения преобразования по времени, не смотря на численное увеличение значения времени, я интерпретирую это как «субъективное уменьшение времени в восприятии наблюдателя, движущегося с около световой скоростью в своей СО относительно неподвижной СО».
То есть следствия преобразования по времени не так тривиальны, как преобразования расстояний.
Я могу опять же ошибаться, но я интерпретирую численное увеличение времени «растяжением» самой оси времени:
Допустим, возьмем числовую ось времени и отметим на ней единичные интервалы
1 — - 2 — - 3 — -… — - > t
На этой оси мы можем отметить отрезок любой длины.
При увеличении скорости численное значение времени увеличивается, и в моем понимании это приводит к растяжению самой оси времени (единичных интервалов)
1' — - — 2' — - — 3' — - — … — - — > t'
Соответственно, прямая проекция отрезка с оси времени t' на ось времени t даст нам численно больший отрезок в размерности оси t, что и показывает формула.
Это будет означать, что для движущегося с около световыми скоростями, время не увеличивается, а «замедляется», ход одной секунды в такой СО становится равен множеству секунд в неподвижной СО.
Вот этот момент, мне кажется, не совсем тривиальным для интуитивного понимания. Происходит «искажение времени». Простим мне подобную терминологию, ссылаясь на вышесказанное, я постарался описать то, как я это понимаю.
>Я, вероятно, не совсем правильно интерпретирую преобразование по времени.
>Дело в том, что в случае с преобразованиями по времени гамма-фактор является множителем для времени t0.
>С точки зрения преобразований расстояний (я это понимаю под пространственными преобразованиями), гамма-фактор представляет собой делитель для l0 (в неподвижной СО).
Это не в интерпретации вопрос. «Что тут интерпретировать, тут считать надо». Посмотрите формулы преобразований Лоренца и увидите, что это не так: x' = \gamma (x — v), t' = \gamma (t — vx) [в системе единиц c = 1]. x' и t' — собственные время и расстояние (измеренные корабельными линейками и часами), x и t — лабораторные (измеренные «неподвижными» линейками и часами).
Собственно можно сразу из инвариантности скорости света понять, что время и расстояние должны изменяться одинаково: если x / t = c в одной СО, то x' / t' = c в любой.
>я интерпретирую это как «субъективное уменьшение времени в восприятии наблюдателя, движущегося с около световой скоростью в своей СО относительно неподвижной СО».
Боюсь такая интерпретация может легко привести к ошибкам. Поскольку ИСО равноправны, и с точки зрения движущегося наблюдателя время «течет медленнее» у нас.
>То есть следствия преобразования по времени не так тривиальны, как преобразования расстояний.
Время и расстояние вообще не преобразуются по отдельности. Изменение времени, расстояний, частот и т.д. — это всё частные случаи одного и того же. И тут как раз не получится общий случай представить как набор частных (в начале 20 века это сделать пытались, но быстро прекратились). Если не разобраться с преобразованиями Лоренца — то ничего понять не получится, а если разобраться — то всё остальное получится автоматически.
>Это будет означать, что для движущегося с около световыми скоростями, время не увеличивается, а «замедляется», ход одной секунды в такой СО становится равен множеству секунд в неподвижной СО.
А как в такую интерпретацию вписать то, что движение относительно?
Возможно, вам поможет чуть лучше «почувствовать» зависимость времени от ИСО понятие мировой линии. Давайте для простоты ограничимся одномерным пространством, и нарисуем, как в школе, график движения: по горизонтальной оси — время (в какой-то выбранной ИСО), по вертикальной — координата (в той же ИСО); этот график и называется «мировой линией». У нас есть точечные часы, которые как-то движутся. Мы можем нарисовать график их движения — каждому моменту времени (всё еще в лабораторной ИСО) будет соответствовать одна точка на графике.
Пусть нас теперь интересует, что собственно покажут движущиеся часы. Возьмем две точки на графике (=два момента времени) и посмотрим, насколько отличаются показания этих движущихся часов. Оказывается, что ровно на длину участка мировой линии между этими точками. Но это не обычная евклидова длина, а хитро посчитанная (именно этот способ посчета длины зашит в формуле ds^2 = dt^2 — dx^2). Как мы обычно считаем длину? Как считать длину ломаной — понятно (сумма длин звеньев), а длина кривой — это примерно длина вписанной в нее ломаной с достаточно короткими звеньями (тут нужно конечно всё уточнять, но пока сойдет). А в пространстве Минковского (где собственно и рисуется мировая линия) длина считается иначе: длина отрезка, параллельного оси времени (соответствующего неподвижным объектам) — это его обычная длина. Длина отрезка, перпендикулярного оси времени (не соответствует ничему реальному) — это минус его длина (да, время может быть отрицательным). Длина отрезка, расположенного к оси времени под углом 45 градусов (соответствует как раз чему-то, движущемуся со скоростью света) — нулевая. Ну и так далее, «длину» любого отрезка можно найти с помощью преобразований Лоренца. А «длина» кривой — это опять же предел длин вписанных в нее ломаных.
И часы (хоть движущиеся, хоть неподвижные, какие угодно) показывают ровно эту «длину» своей мировой линии (в частности, хотя мы при определении «длины» и пользовались конкретной ИСО, если переходить между ИСО с помощью преобразований Лоренца, то «длина» не меняется).
Упражнение на понимание: в классическом случае (абсолютного времени) как определять такую же «длину»?
>Дело в том, что в случае с преобразованиями по времени гамма-фактор является множителем для времени t0.
>С точки зрения преобразований расстояний (я это понимаю под пространственными преобразованиями), гамма-фактор представляет собой делитель для l0 (в неподвижной СО).
Это не в интерпретации вопрос. «Что тут интерпретировать, тут считать надо». Посмотрите формулы преобразований Лоренца и увидите, что это не так: x' = \gamma (x — v), t' = \gamma (t — vx) [в системе единиц c = 1]. x' и t' — собственные время и расстояние (измеренные корабельными линейками и часами), x и t — лабораторные (измеренные «неподвижными» линейками и часами).
Собственно можно сразу из инвариантности скорости света понять, что время и расстояние должны изменяться одинаково: если x / t = c в одной СО, то x' / t' = c в любой.
>я интерпретирую это как «субъективное уменьшение времени в восприятии наблюдателя, движущегося с около световой скоростью в своей СО относительно неподвижной СО».
Боюсь такая интерпретация может легко привести к ошибкам. Поскольку ИСО равноправны, и с точки зрения движущегося наблюдателя время «течет медленнее» у нас.
>То есть следствия преобразования по времени не так тривиальны, как преобразования расстояний.
Время и расстояние вообще не преобразуются по отдельности. Изменение времени, расстояний, частот и т.д. — это всё частные случаи одного и того же. И тут как раз не получится общий случай представить как набор частных (в начале 20 века это сделать пытались, но быстро прекратились). Если не разобраться с преобразованиями Лоренца — то ничего понять не получится, а если разобраться — то всё остальное получится автоматически.
>Это будет означать, что для движущегося с около световыми скоростями, время не увеличивается, а «замедляется», ход одной секунды в такой СО становится равен множеству секунд в неподвижной СО.
А как в такую интерпретацию вписать то, что движение относительно?
Возможно, вам поможет чуть лучше «почувствовать» зависимость времени от ИСО понятие мировой линии. Давайте для простоты ограничимся одномерным пространством, и нарисуем, как в школе, график движения: по горизонтальной оси — время (в какой-то выбранной ИСО), по вертикальной — координата (в той же ИСО); этот график и называется «мировой линией». У нас есть точечные часы, которые как-то движутся. Мы можем нарисовать график их движения — каждому моменту времени (всё еще в лабораторной ИСО) будет соответствовать одна точка на графике.
Пусть нас теперь интересует, что собственно покажут движущиеся часы. Возьмем две точки на графике (=два момента времени) и посмотрим, насколько отличаются показания этих движущихся часов. Оказывается, что ровно на длину участка мировой линии между этими точками. Но это не обычная евклидова длина, а хитро посчитанная (именно этот способ посчета длины зашит в формуле ds^2 = dt^2 — dx^2). Как мы обычно считаем длину? Как считать длину ломаной — понятно (сумма длин звеньев), а длина кривой — это примерно длина вписанной в нее ломаной с достаточно короткими звеньями (тут нужно конечно всё уточнять, но пока сойдет). А в пространстве Минковского (где собственно и рисуется мировая линия) длина считается иначе: длина отрезка, параллельного оси времени (соответствующего неподвижным объектам) — это его обычная длина. Длина отрезка, перпендикулярного оси времени (не соответствует ничему реальному) — это минус его длина (да, время может быть отрицательным). Длина отрезка, расположенного к оси времени под углом 45 градусов (соответствует как раз чему-то, движущемуся со скоростью света) — нулевая. Ну и так далее, «длину» любого отрезка можно найти с помощью преобразований Лоренца. А «длина» кривой — это опять же предел длин вписанных в нее ломаных.
И часы (хоть движущиеся, хоть неподвижные, какие угодно) показывают ровно эту «длину» своей мировой линии (в частности, хотя мы при определении «длины» и пользовались конкретной ИСО, если переходить между ИСО с помощью преобразований Лоренца, то «длина» не меняется).
Упражнение на понимание: в классическом случае (абсолютного времени) как определять такую же «длину»?
> Посмотрите формулы преобразований Лоренца
Как раз именно их пытаюсь наиболее полно интерпретировать. Только я рассматриваю не координатные преобразования для x и x', а преобразования длины:
L = L0 * sqrt(1 — v^2/c^2) = L0 / gamma
и времени:
t = t0 / sqrt(1 — v^2 / c^2) = t0 * gamma
Различные операции с гамма-фактором дают зависимость длины и времени от скорости. И если посчитать, то длина сокращается, а время численно увеличивается.
В числах все понятно, это просто числа. Мне нужно еще какое-то время осмыслить концепцию.
Благодарен вам за ваши развернутые комментарии.
Как раз именно их пытаюсь наиболее полно интерпретировать. Только я рассматриваю не координатные преобразования для x и x', а преобразования длины:
L = L0 * sqrt(1 — v^2/c^2) = L0 / gamma
и времени:
t = t0 / sqrt(1 — v^2 / c^2) = t0 * gamma
Различные операции с гамма-фактором дают зависимость длины и времени от скорости. И если посчитать, то длина сокращается, а время численно увеличивается.
В числах все понятно, это просто числа. Мне нужно еще какое-то время осмыслить концепцию.
Благодарен вам за ваши развернутые комментарии.
Лучше пока не будет четкого понимания не говорить «время сокращается», а каждый раз явно проговаривать, что в какой ИСО как меряется.
В частности, можете ли вы описать, результаты каких измерений связаны выписанными вами преобразованиями?
(это не занудство, тут всё нужно делать очень аккуратно, особенно на первых порах — иначе очень легко пропустить привычное по классике, но ошибочное в СТО рассуждение)
В частности, можете ли вы описать, результаты каких измерений связаны выписанными вами преобразованиями?
(это не занудство, тут всё нужно делать очень аккуратно, особенно на первых порах — иначе очень легко пропустить привычное по классике, но ошибочное в СТО рассуждение)
Я понимаю о чем Вы. Очень хорошее применение термина «топология», я использовал «структура», но Вы взяли более удачный.
Можно принять явление как догму, а можно размышлять над явлением, пытаясь осознать его природу. В контексте статьи и комментариев рассматривается движение фотона.А можно уточнить — что такое движение фотона? Разве можно представить движение, когда фотон при любой СО движется со скоростью С, и понятие времени и пространства для него отсутствует? Быть может фотон никуда не движется, быть может это мы движемся в пространстве-времени, пересекая световую ось в пространстве Миньковского?
Согласно корпускулярно-волновому дуализму квант энергии электро-магнитного излучения представляет собой фотон (проявляет свойства частицы). Так как эмпирически наблюдения распространения света дают определенное значение скорости (скорость света), то имеет место перемещение в пространстве. Перемещение чего именно — вопрос открытый, так как по определению самого термина «фотон», он является безразмерной частицей, то есть его физические формы (пусть даже микроскопические) как частицы не определены (либо находятся за гранью чувствительности измерительных установок, либо концептуально не могут быть определены экспериментальными методами).
Я задаюсь вопросом, что такое фотон вообще? Что это за сущность, которая в любой СО всегда имеет одну и ту же скорость перемещения?
Следствия из СТО говорят об изменении соотношений размерности длин и времени в разных СО, это приводит к парадоксу, который формально нивелирует для фотона пространственно-временные характеристики.
Мне кажется странным неполнота информации о том, что такое фотон, почему скорость распространения не зависит от СО и следствия утверждений СТО об изменениях самого пространства-времени в разных СО в зависимости от скорости.
Это открытые вопросы.
При этом мы имеем дело с моделями, и мы должны это понимать. Все это не прописная истина, это лишь устоявшаяся модель описания окружающей действительности, основанная на наблюдениях. Модели могут быть разными. Текущие модели описания физической реальности и свойств некоторых сущностей, на мой субъективный взгляд, не раскрывают вопроса их природы. Мною движет врожденное чувство любопытства, мне интересно, почему, что и как. Пытаясь найти ответы на данные вопросы в контексте природы света, я не смог на текущий момент сформировать из всех доступных мне знаний удовлетворительной картины мироздания.
Я задаюсь вопросом, что такое фотон вообще? Что это за сущность, которая в любой СО всегда имеет одну и ту же скорость перемещения?
Следствия из СТО говорят об изменении соотношений размерности длин и времени в разных СО, это приводит к парадоксу, который формально нивелирует для фотона пространственно-временные характеристики.
Мне кажется странным неполнота информации о том, что такое фотон, почему скорость распространения не зависит от СО и следствия утверждений СТО об изменениях самого пространства-времени в разных СО в зависимости от скорости.
Это открытые вопросы.
При этом мы имеем дело с моделями, и мы должны это понимать. Все это не прописная истина, это лишь устоявшаяся модель описания окружающей действительности, основанная на наблюдениях. Модели могут быть разными. Текущие модели описания физической реальности и свойств некоторых сущностей, на мой субъективный взгляд, не раскрывают вопроса их природы. Мною движет врожденное чувство любопытства, мне интересно, почему, что и как. Пытаясь найти ответы на данные вопросы в контексте природы света, я не смог на текущий момент сформировать из всех доступных мне знаний удовлетворительной картины мироздания.
>Согласно корпускулярно-волновому дуализму квант энергии электро-магнитного излучения представляет собой фотон (проявляет свойства частицы).
Это неправда. Фотон проявляет свойства фотона. Которые отличаются от свойств классических частиц.
>Это открытые вопросы.
Это давно закрытые вопросы. Ответы на них более-менее популярно изложены например в «КЭД — странная теория света и вещества».
>Текущие модели описания физической реальности и свойств некоторых сущностей, на мой субъективный взгляд, не раскрывают вопроса их природы.
Перед этими моделями и не стоит задача «раскрыть свойства природы на взгляд Exilibris». Перед ними стоит задача «предсказывать наблюдения», и с этой задачей они прекрасно справляются.
(вообще, СТО — давно уже в том числе инженерная дисциплина, типа сопромата или аэродинамики)
Это неправда. Фотон проявляет свойства фотона. Которые отличаются от свойств классических частиц.
>Это открытые вопросы.
Это давно закрытые вопросы. Ответы на них более-менее популярно изложены например в «КЭД — странная теория света и вещества».
>Текущие модели описания физической реальности и свойств некоторых сущностей, на мой субъективный взгляд, не раскрывают вопроса их природы.
Перед этими моделями и не стоит задача «раскрыть свойства природы на взгляд Exilibris». Перед ними стоит задача «предсказывать наблюдения», и с этой задачей они прекрасно справляются.
(вообще, СТО — давно уже в том числе инженерная дисциплина, типа сопромата или аэродинамики)
>быть может это мы движемся в пространстве-времени
Что такое «движение в пространстве-времени»? Каждому объекту соответствует мировая линия, и она просто есть. Чтобы двигаться в пространстве-времени, нужно еще какое-то «сверхвремя», относительно которого что-то изменяется.
>Разве можно представить движение, когда фотон при любой СО движется со скоростью С
Можно ли представить — не знаю, но скорость света во всех инерциальных ИСО одинакова, и это проверено с очень высокой точностью (вроде бы до порядка единиц миллиметров в секунду).
Что такое «движение в пространстве-времени»? Каждому объекту соответствует мировая линия, и она просто есть. Чтобы двигаться в пространстве-времени, нужно еще какое-то «сверхвремя», относительно которого что-то изменяется.
>Разве можно представить движение, когда фотон при любой СО движется со скоростью С
Можно ли представить — не знаю, но скорость света во всех инерциальных ИСО одинакова, и это проверено с очень высокой точностью (вроде бы до порядка единиц миллиметров в секунду).
Проекция вселенной, которую «видит» фотон состоит всего из одного состояния вселенной во времени в системе отсчета фотона. Чем дальше находится объект, тем более далекое будущее (для неподвижного наблюдателя) этого объекта проецируется на эту плоскость. Поэтому «раскрыть зонтик» получится только если пролететь параллельно с фотоном на скорости света.
скорость света по определению равна скорости фотона (сюрприз, да?)
А вот тут интересно — вакуум ведь не пуст. Фотон, проходя по космосу, много с какими частицами сталкивается и потому тормозится. Не так сильно, как если бы проходил через стекло или воду, но все же замедляется. Так что по идее скорость фотона должна быть меньше c.
Разности чего с чем?
Скорость света экспериментально определяется именно как скорость фотона в вакууме.
Так что из чего вы собрались вычитать?
Скорость света экспериментально определяется именно как скорость фотона в вакууме.
Так что из чего вы собрались вычитать?
C как константа есть верхнее ограничение на скорость в СТО и ОТО, и вовсе не обязательно, чтобы что-либо двигалось с равной этой константе скоростью. Мы взяли в качестве этой константы скорость света, посчитали свои модели, поставили эксперименты, и все очень неплохо сошлось, но точно так же неплохо оно бы сошлось, если скорость света была бы совсем чуть-чуть, самую малость, ниже константы c. Если я не прав, то еще раз искренне вас прошу, приведите хотя бы ссылочку на где почитать.
Погуглите второй постулат Эйнштейна.
И да, скорость света в вакууме это обязательно максимальная скорость передачи взаимодействий.
Если предположить, что скорость света в вакууме меньше c, то можно гипотетически рассмотреть ИСО, которая движется быстрее света, но медленнее с. Так вот, атомы и вообще какие-либо сложные системы в такой ИСО существовать не могут. Ну банально, как только электрон в атоме оказывается впереди ядра по ходу движения, он перестаёт «слышать» электрическое притяжение ядра и должен улететь. Аналогично с протонами в ядрах и кварками в нуклонах. В общем, материя в таком состоянии вела бы себя очень странно. И вряд ли такое могли не заметить на всяких там коллайдерах.
Если вы знаете теории, которые допускают подобное — приведите ссылки или хотя бы названия, интересно было бы ознакомиться. А так, извините, ваши предположения звучат ненаучно.
И да, скорость света в вакууме это обязательно максимальная скорость передачи взаимодействий.
Если предположить, что скорость света в вакууме меньше c, то можно гипотетически рассмотреть ИСО, которая движется быстрее света, но медленнее с. Так вот, атомы и вообще какие-либо сложные системы в такой ИСО существовать не могут. Ну банально, как только электрон в атоме оказывается впереди ядра по ходу движения, он перестаёт «слышать» электрическое притяжение ядра и должен улететь. Аналогично с протонами в ядрах и кварками в нуклонах. В общем, материя в таком состоянии вела бы себя очень странно. И вряд ли такое могли не заметить на всяких там коллайдерах.
Если вы знаете теории, которые допускают подобное — приведите ссылки или хотя бы названия, интересно было бы ознакомиться. А так, извините, ваши предположения звучат ненаучно.
А вот это уже действительно интересный довод.
Насчет «не заметить на всяких там коллайдерах», так это проще простого, если допустить отличие скорости взаимодействий от с на, скажем, 10^-100 долю с, то для проявления описанных вами эффектов необходимо существенно приблизить скорость, например электрона, к скорости фотона, что потребует таких энергий, которые и близко на коллайдерах не достигаются. Да чего уж там, не факт, что суммарной энергии Вселенной хватит на подобный финт.
Насчет «не заметить на всяких там коллайдерах», так это проще простого, если допустить отличие скорости взаимодействий от с на, скажем, 10^-100 долю с, то для проявления описанных вами эффектов необходимо существенно приблизить скорость, например электрона, к скорости фотона, что потребует таких энергий, которые и близко на коллайдерах не достигаются. Да чего уж там, не факт, что суммарной энергии Вселенной хватит на подобный финт.
как только электрон в атоме оказывается впереди ядра по ходу движения, он перестаёт «слышать» электрическое притяжение ядра и должен улететьПочему это? Если скорость распространения взаимодействия меньше инвариантной, то эта скорость неинвариантна.
И вряд ли такое могли не заметить на всяких там коллайдерахКоллайдеры тут не нужны. Мы все итак движемся со скоростью 0.9999c в некоторой ИСО.
Скорость света как константа не вычисляется теоретически, ее можно измерить только экспериментально. А ее максимальность вытекает из уравнений Максвелла из которых следует, что скорость света не зависит от системы отсчета и всегда постоянна.
Между скоростью света и максимальной инвариантной скоростью инерциальных систем. По СТО из за безмассовости фотона выходит что они равны, но это не доказано.
А в чем парадокс, не понимаю? Чем постановка барьера отличается от всего, что происходит «вокруг» фотона, пока он летит через пространство: типа там вселенная движется, звездочки взрываются… Некоторые фотоны, которые мы сейчас наблюдаем, были испущены задолго до человечества или даже образования Земли, и ничего. Для фотона все это — одновременно.
Проблема в том, что должен нарушаться принцип причинности, т.к. в парадоксе преграда, поставленная в нашей системе отсчета уже после пролета фотона, может с ним взаимодействовать.
«преграда, поставленная В НАШЕЙ системе отсчета уже после пролета фотона, может с ним взаимодействовать.»
Мне кажется, что парадокс именно в этой формулировке, а не в фотоне.
Откуда следует такое утверждение?
Мне кажется, что парадокс именно в этой формулировке, а не в фотоне.
Откуда следует такое утверждение?
Из формул. В системе отсчета фотона не будет разницы по временной координате между преградой, поставленной до его пролета и после, длина этого отрезка времени, как и любого другого, в его системе отсчета будет равна нулю.
Но его система отсчёта не существует после поглощения фотона.
О ней имеет смысл говорить только до преграды.
О ней имеет смысл говорить только до преграды.
Что значит «после» в вашем утверждении? В системе отсчета фотона, при условии его движения со скоростью с, вообще перестают существовать такие понятия, как «после» и «до», для нее существует только «сейчас», включающее вообще все «до» и «после» других систем отсчета.
А вот если предположить, что фотон движется со скоростью с-(10^-100500), то в его системе отсчета возникают «до» и «после», и мы сможем построить их отображения на «до» и «после» других систем отсчета.
А вот если предположить, что фотон движется со скоростью с-(10^-100500), то в его системе отсчета возникают «до» и «после», и мы сможем построить их отображения на «до» и «после» других систем отсчета.
Система отсчёта — это тело, связанная с ним система координат и часы.
О какой системе отсчёта идёт речь после того как фотон поглотился зонтиком?
А фотоновское «сейчас», получается, включает себя мгновение нулевой длительности содержащее в себе все события, произошедшие с фоном между излучением и поглощением в зонтике.
Почему это «сейчас» должно включать в себя ещё и то, в чём фотон не участвовал?
О какой системе отсчёта идёт речь после того как фотон поглотился зонтиком?
А фотоновское «сейчас», получается, включает себя мгновение нулевой длительности содержащее в себе все события, произошедшие с фоном между излучением и поглощением в зонтике.
Почему это «сейчас» должно включать в себя ещё и то, в чём фотон не участвовал?
У вас какая-то магическая зависимость системы отсчета фотона от системы отсчета зонтика получается. То, что он участвовал в излучении Солнцем и поглощении зонтиком определимо только в системе отсчета зонтика, но неопределимо в системе отсчета фотона, т.е. не ясно, каким образом он в своей системе отсчета «выбирает» провзаимодействовать с зонтом, но не провзаимодействовать с землей, учитывая тот факт, что зонт, земля и Солнце в его системе отсчета находятся в одной и той же точке. Он что, притормаживает, по-вашему, и заглядывает на мир с точки зрения исо с меньшей чем c относительно зонтика скоростью, а потом говорит «Ага, зонт ближе!»?
«Магическая зависимость» — от объективной реальности. От того факта, что фотон поглотился зонтом. С землёй он не взаимодействовал.
Почему же он должен был «хотеть» провзаимодействовать?
Он о ней ничего не «знает».
Для него вся реальность его существования это — Солнце и зонт. В одной точке и в одно мгновение.
Почему же он должен был «хотеть» провзаимодействовать?
Он о ней ничего не «знает».
Для него вся реальность его существования это — Солнце и зонт. В одной точке и в одно мгновение.
Вы зацикливаете причину и следствие, говоря, что для фотона реальны только Солнце и зонт потому, что он испускается солнцем и поглощается зонтом.
Я вас спрашиваю: «Если зонт и земля в его системе отсчета находятся в одной точке, то почему он поглощается именно зонтом?» — а вы мне отвечаете: «Для него земли не существует, потому что он поглощается зонтом.»
Очень конструктивно.
Я вас спрашиваю: «Если зонт и земля в его системе отсчета находятся в одной точке, то почему он поглощается именно зонтом?» — а вы мне отвечаете: «Для него земли не существует, потому что он поглощается зонтом.»
Очень конструктивно.
А конструктивна ли мысль, что «зонт и земля в его системе отсчета находятся в одной точке» если это просто невозможно и вы задаете вопросы ради вопросов?
Что значит невозможно? По СТО — не только возможно, но и получается именно так.
Нет, в СТО системы отсчета фотона не существует — она не определена.
Знаю, если пересчитывать по формулам, то отовсюду начинают лезть неопределенности вида 1/0.
Поэтому и спрашиваю, меня одного напрягает, что нечто, существование чего объективно, при этом существует в математически противоречивом собственном мире? И у меня одного возникает желание эту противоречивость снять, попутно ничего не поломав?
Поэтому и спрашиваю, меня одного напрягает, что нечто, существование чего объективно, при этом существует в математически противоречивом собственном мире? И у меня одного возникает желание эту противоречивость снять, попутно ничего не поломав?
ну, лезут и лезут, вы же все равно никаким образом физически это не можете использовать. Никакого противоречия математически нет, так что непонятно, что снимать. То, что это непривычно для нашей логики — это скорее проблема восприятия, но не окружающего мира. Просто не каждое определение подходит для любой системы. Вот система отсчета может быть определена для досветовых частиц, а для фотона — нет, и ничего страшного. Как я уже писал ниже, ненулевая масса фотона создаст гораздо больше реальных противоречий в теории.
А вы не задумывались над тем, что объективность существования имеет место быть лишь при интерпретации этого нечто по косвенным признакам? Налицо неполная индукция и выводы, основанные на допущениях, поэтому наличие парадоксов вполне вероятно. На мой взгляд, эксперименты с такими тонкими материями, которые с определенным уровнем точности совпадают с теорией, вовсе не доказывают какую бы то ни было объективность наших суждений относительно устройства интерпретируемой реальности.
Мы исследуем системы отсчета относительно друг друга в абстрактном мире математической логики, в то время, как, на мой взгляд, упускаем самое главное — платформу, на которой мы проводим эти эксперименты — наше сознание.
Причино-ледственные связи, которым мы придерживаемся, как критерия истинности логических суждений, имеют смысл лишь относительно интерпретатора. Это для нас причина и следствие имеют строго определенную одностороннюю зависимость, в то время как вопросы самого существования феномена интерпретации остаются открытыми.
Любая теория есть следствие постулата о последовательности причинно-следственной зависимости как объективной истинности.
Этот постулат необходимо пересмотреть.
Мы исследуем системы отсчета относительно друг друга в абстрактном мире математической логики, в то время, как, на мой взгляд, упускаем самое главное — платформу, на которой мы проводим эти эксперименты — наше сознание.
Причино-ледственные связи, которым мы придерживаемся, как критерия истинности логических суждений, имеют смысл лишь относительно интерпретатора. Это для нас причина и следствие имеют строго определенную одностороннюю зависимость, в то время как вопросы самого существования феномена интерпретации остаются открытыми.
Любая теория есть следствие постулата о последовательности причинно-следственной зависимости как объективной истинности.
Этот постулат необходимо пересмотреть.
«Я вас спрашиваю: «Если зонт и земля в его системе отсчета находятся в одной точке, то почему он поглощается именно зонтом?»»
Так это вопрос уже не к СТО, а к КЭД. Взаимодействие света с веществом.
Так это вопрос уже не к СТО, а к КЭД. Взаимодействие света с веществом.
Но почему она вдруг будет взаимодействовать? Скажем так, время и координата определяются относительно — для него интервал времени-пространства между излучателем и поглощателем равен нулю. Если вы поставили барьер после пролета — для него он не существует. Абсолютное время и координата не может быть корректно определена для фотона, так что никакого парадокса нет.
Потому что в его системе отсчета она существует ровно в тех же координатах, где существовала бы преграда, поставленная до его пролета. А так — да. Тут вообще возникает вопрос, можно ли говорить о взаимодействии как таковом в системе отсчета фотона, учитывая, что взаимодействие предпологает некий процесс, состоящий как минимум из двух состояний во времени, а время в этой системе отсчета исчезает.
Но я спрашиваю несколько об ином.
Продублирую здесь лаконичную форму своего вопроса:
Что сломается в СТО и ОТО, если предположить, что константа c равна скорости света плюс, скажем, 10^-36 м/с, и как мы можем это подтвердить или опровергнуть?
Но я спрашиваю несколько об ином.
Продублирую здесь лаконичную форму своего вопроса:
Что сломается в СТО и ОТО, если предположить, что константа c равна скорости света плюс, скажем, 10^-36 м/с, и как мы можем это подтвердить или опровергнуть?
Так я о том и говорю, что для него не вся координатная прямая сжимается до нуля, а только отрезок от события А до события Б. Постановка барьера — уже третье событие В, которое для этого фотона не существует (посколько он уже поглотился в событии Б). Если вы представите, что событие Б — отражение, то новый «бесконечно малый» интервал между Б и В, который начнется в момент отражения Б.
СТО с вами не согласно, сжимается вся прямая, т.к. системе отсчета сугубо индеферентно, рассматривается ли в ней отрезок между А и Б или любой другой отрезок, в том числе и А-В.
> Если вы представите, что событие Б — отражение, то новый «бесконечно малый» интервал между Б и В, который начнется в момент отражения Б.
Так в том то и дело, что он получается не «бесконечно малый», а абсолютно точно нулевой, что сильно не одно и то же.
> Если вы представите, что событие Б — отражение, то новый «бесконечно малый» интервал между Б и В, который начнется в момент отражения Б.
Так в том то и дело, что он получается не «бесконечно малый», а абсолютно точно нулевой, что сильно не одно и то же.
СТО рассматривает не прямые, а интервалы между событиями. Я думаю, самое главное тут — с фотоном не может ничего произойти в этом интервале.
Проблема лишь в том, что в системе отсчета фотона, при условии равенства его скорости c, интервал А-Б системы отсчета наблюдателя неотличим от интервала А-В, в системе отсчета фотона все эти интервалы сжаты в единую точку, не напластованы друг на друга, не пересекаются, а абсолютно точно совпадают.
Это исключительно вопрос его «восприятия», но не реального положения дел. Еще раз — мы говорим об интервале между двумя событиями для фотона. Если вы начнете рассматривать это дело с точки зрения системы отсчета фотона — очень быстро выясните, что система отсчета вообще не определена для него — потому что не существует такой системы, в которой фотон бы покоился. Это условие автоматически разрешает всякие парадоксы.
Это условие само по себе — знатный парадокс.
Нет, я с ним не спорю, даже наоборот.
Просто начал я эту ветку совсем с другой мысли. А именно:
Если считать скорость фотона очень близкой, но не равной с, то многие странности исчезают. Но не поломаем ли мы этим предположением что-то, и если да, то что?
Можете считать, что все приведенные мной парадоксы вовсе таковыми не являются. Это никак не влияет на мой вопрос. А я прошу ответить лишь на него.
Нет, я с ним не спорю, даже наоборот.
Просто начал я эту ветку совсем с другой мысли. А именно:
Если считать скорость фотона очень близкой, но не равной с, то многие странности исчезают. Но не поломаем ли мы этим предположением что-то, и если да, то что?
Можете считать, что все приведенные мной парадоксы вовсе таковыми не являются. Это никак не влияет на мой вопрос. А я прошу ответить лишь на него.
По определению скорости света, это скорость, с которой движется безмассовая частица в вакууме. Если вы говорите, что есть какое-то отличие между константой с и скоростью фотона, это предполагает наличие массы у фотона, например?
Если окажется, что фотон на самом деле немного медленнее, чем мы сейчас считаем, мы просто изменим постоянную с.
Если окажется, что фотон на самом деле немного медленнее, чем мы сейчас считаем, мы просто изменим постоянную с.
А если предположить, что у него есть абсолютно ничтожная масса покоя?
Насколько я знаю, на данный момент получено только ограничение сверху на массу фотона. Да, ограничение очень жесткое 3,5*10^-60 г, но для моего вопроса это не принципеально, допустим, его масса покоя 10^-100 г, тогда он вполне может двигаться со скоростью близкой, но не равной c. Или нет?
Насколько я знаю, на данный момент получено только ограничение сверху на массу фотона. Да, ограничение очень жесткое 3,5*10^-60 г, но для моего вопроса это не принципеально, допустим, его масса покоя 10^-100 г, тогда он вполне может двигаться со скоростью близкой, но не равной c. Или нет?
>По определению скорости света, это скорость, с которой движется безмассовая частица в вакууме. Если вы говорите, что есть какое-то отличие между константой с и скоростью фотона, это предполагает наличие массы у фотона, например? Если окажется, что фотон на самом деле немного медленнее, чем мы сейчас считаем, мы просто изменим постоянную с.
Нет, масса тут не при чём. — Безмассовый фотон движется в среде со скоростью меньше с.
«c» — это типа «пи» — вряд ли есть ограничение на уточнение значения «с».
А так как «чистого вакуума» нет — ибо в реальности всё есть среда, то и любой реальный фотон движется чуть да меньше «с».
Да и «чистый вакуум» сам по себе «кипит виртуальными частицами» — так что и они «тормозят» фотон.
Выходит — «с» не более чем идеал. И ничто его не достигает. На чуть-чуть, но всё отстаёт от «с».
Тогда фотон, в своей единице отсчёта никогда не достигнет чего-то мгновенно. Пусть немного, но в реальности всегда будет время пролёта. Каким бы малым оно не было в реальности, но не нулевым!
Имхо, конечно, имхо
Да и ниже вы об этом и написали:
@ Shkaff > Фотон вполне может двигаться медленнее — например, по причине взаимодействия с физическим вакуумом.
Нет, масса тут не при чём. — Безмассовый фотон движется в среде со скоростью меньше с.
«c» — это типа «пи» — вряд ли есть ограничение на уточнение значения «с».
А так как «чистого вакуума» нет — ибо в реальности всё есть среда, то и любой реальный фотон движется чуть да меньше «с».
Да и «чистый вакуум» сам по себе «кипит виртуальными частицами» — так что и они «тормозят» фотон.
Выходит — «с» не более чем идеал. И ничто его не достигает. На чуть-чуть, но всё отстаёт от «с».
Тогда фотон, в своей единице отсчёта никогда не достигнет чего-то мгновенно. Пусть немного, но в реальности всегда будет время пролёта. Каким бы малым оно не было в реальности, но не нулевым!
Имхо, конечно, имхо
Да и ниже вы об этом и написали:
@ Shkaff > Фотон вполне может двигаться медленнее — например, по причине взаимодействия с физическим вакуумом.
Безмассовый фотон движется в среде со скоростью меньше с.
Я подразумевал движение в абсолютном вакууме, про физический написал выше тоже. Насчет взаимодействия с виртуальными частицами — а может и быстрее скорости света. Но, поскольку бульон этот не очень понятно, каким образом взаимодействует с фотоном (если вообще взаимодействует), то и скорость света в среднем будет постоянной (пусть с небольшими флуктуациями).
Вы говорите об одномоментном переходе фотона из точки А в точку Б, но в примере с зонтиком сравниваете 2 временные системы отсчета? Мне кажется, что либо некорректно сравнивать время других систем отсчета с фотоном, который не существует(при одномоментном перемещении) во времени, и следует вести сравнение только пространства(без учета временной оси координат), либо через какое-то время фотон все же проходит в пространстве, и тогда все точно так же остается логичным. Не вижу тут никакого парадокса.
А отвечая на вопрос: для СТО и ОТО важна константа, а не реальная скорость распространения фотона, так что ничего не сломается. Фотон вполне может двигаться медленнее — например, по причине взаимодействия с физическим вакуумом. Но только вы пытаетесь усложнить систему для решения несуществующего парадокса.
В рамках СТО не прокатит, потому что второй постулат прямо говорит о постоянстве скорости электромагнитного излучения. Уже потом доказывается, что эта скорость — предельно возможная.
Мне кажется проблемы две. 1 СТО не работает на скорости света. Также как ньютоновская механика не работает на скоростях близких к скорости света. СТО очевидно нужно развитие, чтобы объяснить процессы происходящие на скорости фотонов (и быстрее). 2. Я полагаю, что время для фотона в его СИ не существует. Это сложно представить, но разговоры о старении фотона или его "мгновенном" перемещении могут вообще не иметь смысла, как не имеет смысла, например, измерение площади линейными метрами.
если мы поставим в нашей системе координат преграду между точками излучения и поглощения фотона, но сделаем это до излучения или же после поглощения
Я думаю, здесь кроется ответ. До излучения и после поглощения фотона просто не существует. Нельзя применять эту физику к тому, чего нет
то в системе координат фотона
Не существует "системы координат фотона", невозможно ее построить в СТО. Точнее, вы можете построить нечто похожее, но получившаяся штука не будет ИСО.
Естественно, любые выводы, которые основаны на заведомо ложном предположении (что существует объект, который логически невозможен) могут приводить к парадоксам :)
Так фотон не имеет траектории, а только плотность вероятности его взаимодействия с частицами в пространстве. Мы вообще гочорим о фотонах только как об изменении энергетии и импульса отдельных частиц. А когда и из точно наблюдать не можем, говорим о виртуальных фотонах, энергия и импульс которых меньше неопределенности в данной окрестности взаимодействия. Пространство-время это вообще интегральная метрика вероятности взаимодействия. Чем она плотнее, тем компактнее окрестность. Взсимодействия моментальны, просто внутри атома они чаще, чем между протоном на солнце и в фоторецепторе глаза.
Теория всего кроется где то в этом направлении.
Правильно ли я понимаю, что фотон по сути относительно себя не прокладывает путь сквозь пространство, а зажат (растянут) между двумя точками пространства, которые разделены и расстоянием и временем?
«За это время расширение Вселенной заставляет пространство растягиваться, и энергия испущенных фотонов заметно падает: происходит космологическое красное смещение.»
Пространство растягивается во все стороны. Но для наблюдателя в нашей Галактике оно растягивается от него. Поэтому и образуется объём Хаббла — видимая нами часть Вселенной. Мы — в центре этого сферического объёма. Поэтому увеличение длины волны света происходит из-за его движения в расширяющейся ему навстречу среде — энергетически плотном вакууме (эфире).
При этом энергия самих фотонов тоже падает, но лишь в силу падения энергетической плотности расширяющегося вакуума (эфира). Эта плотность плавно снижается, несмотря на действие космологической постоянной. Эта постоянная (самоуплотнение эфира за счёт 5 измерения) обеспечивает плоскостность пространства в космологических масштабах и преодоление гравитации между скоплениями галактик.
Скорость света в вакууме постоянна, но сам он может двигаться — за горизонты событий вокруг объёма Хабла и вокруг чёрных дыр. И соответственно уносит с собой фотоны, оставляя невидимыми загоризонтные объекты. Только причины такого сверхсветового для нас движения фотонов с пространством разные. За космологический горизонт пространство/эфир движется из-за уплотнения эфира новыми эфиронами (квантами пространства) из 5 измерения. А за гравитационный горизонт эфир движется из-за его поглощения и выведения в 5 измерение материей сингулярностей. Таким «сверхсветовым» движением среды (охлаждённых атомов рубидия) моделировалась гравитация ЧД при создании аналога излучения Хокинга.
Пространство растягивается во все стороны. Но для наблюдателя в нашей Галактике оно растягивается от него. Поэтому и образуется объём Хаббла — видимая нами часть Вселенной. Мы — в центре этого сферического объёма. Поэтому увеличение длины волны света происходит из-за его движения в расширяющейся ему навстречу среде — энергетически плотном вакууме (эфире).
При этом энергия самих фотонов тоже падает, но лишь в силу падения энергетической плотности расширяющегося вакуума (эфира). Эта плотность плавно снижается, несмотря на действие космологической постоянной. Эта постоянная (самоуплотнение эфира за счёт 5 измерения) обеспечивает плоскостность пространства в космологических масштабах и преодоление гравитации между скоплениями галактик.
Скорость света в вакууме постоянна, но сам он может двигаться — за горизонты событий вокруг объёма Хабла и вокруг чёрных дыр. И соответственно уносит с собой фотоны, оставляя невидимыми загоризонтные объекты. Только причины такого сверхсветового для нас движения фотонов с пространством разные. За космологический горизонт пространство/эфир движется из-за уплотнения эфира новыми эфиронами (квантами пространства) из 5 измерения. А за гравитационный горизонт эфир движется из-за его поглощения и выведения в 5 измерение материей сингулярностей. Таким «сверхсветовым» движением среды (охлаждённых атомов рубидия) моделировалась гравитация ЧД при создании аналога излучения Хокинга.
Испытывает ли фотон ускорение? Как безмассовая частица — не должен, значит он начинает своё существование со скоростью света сразу? Не следует ли из этого, что считая фотон точкой отсчета должно признать, что в такой системе он будет покоится, а все вокруг него будет двигаться со скоростью света на встречу ему? И все размышления приведенные в статье можно отразить в обратную сторону? Т.е. допустимо ли признать, что земля испустившись из точки в пространстве столкнется с фотоном через 8 минут с точки зрения фотона? И также допустимы размышления фотона о том, что для земли времени вообще нет. Она сразу после того как испустилась тут же и поглотилась повстречав фотон, хотя для оного и прошло 8 минут? На сколько я понимаю в СТО подобный мысленный эксперимент не противоречит здравому смыслу, ведь за точку отсчета можно принять, что угодно, хоть бы и фотон движущийся со скоростью света?
Вот кто-то минусует, а между тем вопросы я задал вполне серьезно. Все наблюдаемые явления будут справедливы для обеих систем отсчета в этом случае, как я понимаю. Помимо минусов хотелось бы указания на ошибку в рассуждениях.
Тут есть маленькая проблема: чтобы базировать на фотоне систему отсчёта, надо ухитрится найти систему отсчёта, в которой фотон покоится.
Почему нельзя принять за такую систему сам фотон? Относительно себя он не подвижен — это вокруг него все несется со скоростью света. Разве нет? Или СТО на фотон не распространяется?
Распространяется — скорость света постоянна независимо от системы отсчета, то есть не может существовать системы отсчета, в которой фотон покоится.
Спасибо! Как-то я никогда в этом контексте не задумывался. Надо обдумать. Я правильно понимаю, что это касается только фотона как непосредственно частицы света, а не любого объекта вообще которой каким-то чудом до скорости света разогнан? Скажем классический пример с поездом несущемся со скоростью света — этот прием прокатит?
Думаю, тут как раз дело в том, что не так много всего может двигаться со скоростью света — чудес все же не бывает. Вообще говоря, кроме фотона только глюоны и гравитоны могут двигаться со скоростью света, и для них вышесказанное будет справедливо.
Массы нет, нет и ускорения.
Я не специалист в этой области, но мне приходят в голову 2 причины по которым все отразить нелья:
1) Для того что бы двигаться со скоростью света нельзя обладать массой как утверждает статья. А Земля ей обладает.
2) Земля и фотон не симетричны по той же причине по которой близнецы в парадоксе близнецов не симметричны.
1) Для того что бы двигаться со скоростью света нельзя обладать массой как утверждает статья. А Земля ей обладает.
2) Земля и фотон не симетричны по той же причине по которой близнецы в парадоксе близнецов не симметричны.
>значит он начинает своё существование со скоростью света сразу?
Да, испускается сразу на скорости света, без ускорения. Даже больше, для нас С — это абсолютный предел, недостижимый для объекта с массой, а фотон не может двигаться со скоростью меньшей, чем С (опережая вопрос — в среде он тоже будет лететь со скоростью света, пока не поглотится, а потом будет переизлучен уже другой фотон).
>он будет покоится, а все вокруг него будет двигаться со скоростью света на встречу ему?
Нет, т.к. для него нет ни этого «все вокруг», а время схлопнуто в точку. Если смотреть с позиции фотона — для него есть только две точки, где он был испущен и поглощен, причем между ними нет никакого промежутка времени (да и расстояния). «Вокруг» для него бессмысленно, т.к. ничто не сможет его «догнать», а любое взаимодействие подразумевает, что он будет поглощен (конечная точка).
>Т.е. допустимо ли признать, что земля испустившись из точки в пространстве столкнется с фотоном через 8 минут с точки зрения фотона?
Нет, для него не будет 8 минут, взаимодействие произойдет мгновенно, он не может двигаться со скоростью света «относительно чего-то», он двигается со скоростью света относительно любых систем отсчета, так что ничего не поменяется, его время все еще будет сжато в точку.
Да, испускается сразу на скорости света, без ускорения. Даже больше, для нас С — это абсолютный предел, недостижимый для объекта с массой, а фотон не может двигаться со скоростью меньшей, чем С (опережая вопрос — в среде он тоже будет лететь со скоростью света, пока не поглотится, а потом будет переизлучен уже другой фотон).
>он будет покоится, а все вокруг него будет двигаться со скоростью света на встречу ему?
Нет, т.к. для него нет ни этого «все вокруг», а время схлопнуто в точку. Если смотреть с позиции фотона — для него есть только две точки, где он был испущен и поглощен, причем между ними нет никакого промежутка времени (да и расстояния). «Вокруг» для него бессмысленно, т.к. ничто не сможет его «догнать», а любое взаимодействие подразумевает, что он будет поглощен (конечная точка).
>Т.е. допустимо ли признать, что земля испустившись из точки в пространстве столкнется с фотоном через 8 минут с точки зрения фотона?
Нет, для него не будет 8 минут, взаимодействие произойдет мгновенно, он не может двигаться со скоростью света «относительно чего-то», он двигается со скоростью света относительно любых систем отсчета, так что ничего не поменяется, его время все еще будет сжато в точку.
Если б я был фотон, я б имел трёх жён…
Если подумать об этом с другой точки зрения, то всё становится логично:
– Солнце испускает фотоны за 8 минут до того, как мы их увидим
– Мы видим Солнце таким, какое оно было 8 минут назад
– Т.к. фотоны – переносчик информации о Солнце, фотоны и получаются как раз «8-минутной давности».
Другая интерпретация: мы видим Солнце 8-минутной давности именно потому, что фотоны не стареют.
– Солнце испускает фотоны за 8 минут до того, как мы их увидим
– Мы видим Солнце таким, какое оно было 8 минут назад
– Т.к. фотоны – переносчик информации о Солнце, фотоны и получаются как раз «8-минутной давности».
Другая интерпретация: мы видим Солнце 8-минутной давности именно потому, что фотоны не стареют.
Такой вопрос: допустим, люди изобрели корабль, способный летать со скоростью, близкой к световой. Получается, при полете до звезды на расстоянии 100 световых лет, для людей на Земле пройдёт, допустим, 120 лет. Но для экипажа пройдёт значительно меньшее время, им будет казаться что прошло, скажем 2 года? То есть, приближаясь к световой скорости, мы «сжимаем» пространство для экипажа, и дальнее расстояние становится намного короче?
Понравилась чья-то описанная здесь концпция, что наша скорость — четырехмерный вектор в точности равный скорости света, а все «изменени скорсости»(изменения длины по xyz) происходит засчет c компоненты
Когда я писал в своей статье и в комментариях под ней про существование времени как еще одного реального измерения наряду с тремя пространственными, т.к. существует пространство-время, в котором происходят перемещения объектов, то меня минусовали. А когда об этом пишет Итан Сигель, то все нормально никого не смущает.
То есть получается, что с точки зрения фотона сам фотон не существует?
Существует, но в двумерном пространстве вместо четырехмерного. Ось времени и ось пространства, совпадающая по направлению с вектором его движения, схлопываются в точку.
Это не совсем так, поскольку у фотона есть волновой цуг. Другое дело, что у одиночного фотона он не может быть зарегистрирован, зато проявляется, когда фотонов несколько.
Другое дело, что у одиночного фотона он не может быть зарегистрирован
вполне себе может. испускаем по одному фотону на поверхность с двумя (например) отверстиями, за поверхностью ставим фотопластину. имеем дифракционную картинку на пластине.
А вот если у нас есть вселенная в которой по какой-то случайности все вещество превратилось в излучение (возможно ли такое?), получается во всей вселенной пропадает понятие времени и, например, как следствие температуры? Была вселенная холодная, старая, а теперь можно все перенормировать теперь по новой и сказать что вселенная молодая и горячая, после чего породить снова вещество?
«Восемнадцать созданий возникли перед Ответчиком — они не пришли и не прилетели, а просто появились. Поеживаясь в холодном блеске звезд, они ошеломленно смотрели на подавляющую грамаду Ответчика.
— Если нет расстояния, — спросил один, — то как можно оказаться в других местах?»
«Верный вопрос» Шекли.
Вот оно что…
— Если нет расстояния, — спросил один, — то как можно оказаться в других местах?»
«Верный вопрос» Шекли.
Вот оно что…
«фотон не стареет», а что такое старение? электрон может постареть?
«Только фотон, летящий со скоростью света не имеет понятия о времени, для него всегда «сейчас», время при движении со скоростью света полностью останавливается, а Вселенная застывает. Можно сказать, что с точки зрения фотона (это важно! именно с точки зрения фотона, а не стороннего наблюдателя!) времени не существует, а фотон движется из любой точки Вселенной в любую другую точку Вселенной абсолютно мгновенно, с бесконечной скоростью.
До скорости света добраться нелегко. Любой предмет, имеющий массу покоя, не может этого сделать, на это придется потратить бесконечную энергию, а у фотонов массы покоя просто нет, вот и энергию тратить не надо. Они сразу рождаются, живут и умирают со скоростью света, т. е. со своей точки зрения (которую у фотона, повторюсь, отобрали) — мгновенно, и никакой разницы между рождением, жизнью и смертью для фотона нет.»
До скорости света добраться нелегко. Любой предмет, имеющий массу покоя, не может этого сделать, на это придется потратить бесконечную энергию, а у фотонов массы покоя просто нет, вот и энергию тратить не надо. Они сразу рождаются, живут и умирают со скоростью света, т. е. со своей точки зрения (которую у фотона, повторюсь, отобрали) — мгновенно, и никакой разницы между рождением, жизнью и смертью для фотона нет.»
Однако же фотоны двигаются со скоростью не близкой, а равной скорости света.
Гм, нет. То, что здесь подразумевается под скоростью света — это скорость света в вакууме, а абсолютного вакуума не существует. И уж совсем он далёк от абсолютности во внутренней области планетарной системы.
Когда вы двигаетесь со скоростью света, то это значит, что:
• Вы в принципе не можете обладать массой. Если бы вы ею обладали, вы бы переносили бесконечное количество энергии. Вы обязаны быть безмассовым.
Правильно ли я понимаю, что измеряя насколько макс. скорость некой частицы меньше скорости света, можно судить о ее массе? Например, нейтрино?
Нет. В современной физике говорят о массе, подразумевая «массу покоя». Понятие «релятивистской массы» устарело.
https://geektimes.ru/post/289973/
https://geektimes.ru/post/289973/
«Максимальной скорости» нет. Если масса покоя положительна — частица может двигаться с любой скоростью [0; c). Если нулевая — то только c.
(если мнимая — то с любой большей c, но это чистая теория, оторванная от экспериментов)
(если мнимая — то с любой большей c, но это чистая теория, оторванная от экспериментов)
Коротко: фотон не стареет.
Но вот что интересно, почему он не наталкивается на виртуальные частицы?
Но вот что интересно, почему он не наталкивается на виртуальные частицы?
Если представить себе умозрительно фотон не частицей, а расстоянием между гребнями волн, то многие парадоксы предыдущих ораторов автоматически снимаются. Представьте себе камень упавший в воду, от него мгновенно пошли волны, если камень в момент удара о воду кроме вертикальной составляющей скорости имел и горизонтальную, то по вектору его движения расстояние между гребнями будет меньше, т.е. частота выше, в противоположной движению стороне расстояние между гребнями больше, т.е. частота фотона ниже. Тогда теряют смысл, в частности, рассуждения относительно того, что фотон покоится, а мир вокруг него движется, ну и по поводу массы покоя, ну какая она может быть у промежутка между гребнями волн.
Получается так… Есть время бытовое кхм, а есть физическое. Бытовое — вот полетал я в космосе, вернулся на землю и как бы всё равно сколько на моих, всё равно я буду жить по земным часам. Физическое — вот вернулся я после полётов на землю, а мне говорят что я не постарел О_О почему? нельзя же просто сказать: «да время замедлилось». Вероятно замедлились какие то физ. процессы в теле, ну там электроны затихли, время полураспада увеличилось. Тут я уже не знаю, но думаю как то так).
Это называется «собственное» и «лабораторное» время.
Вот сейчас на часах у вас в комнате 11 августа, и на ваших наручных часах 11 августа. Вы полетали в космосе пару дней, возвращаетесь, видите, что на ваших наручных часах — 13 августа, а на часах в комнате — уже 25е.
Да, при вашем полете с точки зрения Земли в вашем теле замедляются все процессы.
Вот сейчас на часах у вас в комнате 11 августа, и на ваших наручных часах 11 августа. Вы полетали в космосе пару дней, возвращаетесь, видите, что на ваших наручных часах — 13 августа, а на часах в комнате — уже 25е.
Да, при вашем полете с точки зрения Земли в вашем теле замедляются все процессы.
Эфиродинамическая теория Ацюковского (осторожно, считается лженаукой) мне больше нравится, чем теория Эйнштейна. Эфир там является газом, подчиняющийся классическим Ньютоновским законам, а фотон является газовым вихрем со своим довольно большим временем жизни из-за очень малой вязкости эфира. Красное смещение там объясняется старением фотонов, то есть потерей энергии. Очень многие явления света и прочего, как мне кажется, там качественно правдоподобно описаны, хотя количественно значительно хуже господствующей теории, что, собственно, не удивительно.
Можете закидывать камнями, а так же квотить, чтобы лет через 50 посмотреть куда вырулит физика.
Можете закидывать камнями, а так же квотить, чтобы лет через 50 посмотреть куда вырулит физика.
Представить мгновенное путешествие фотона не так уж сложно, когда у путешествия есть начало и конец. Фотон излучился с поверхности Альфы Центавра и в то же мгновение поглотился сетчаткой глаза наблюдателя на земле. Отрезок пространства-времени, с точки зрения наблюдателя равный четырем световым годам, сжался в точку для фотона, это легко представить, никаких проблем. Тем более, все сходится — момент излучения=моменту поглощения=наблюдатель увидел звезду какой она была 4 года назад с его точки зрения. Трудности начинаются когда вспоминаешь, что количество материи, с которой фотон может провзаимодействовать в нашей вселенной мизерное, и любой случайный фотон может испуститься в направлении пустого пространства. Потом вспомнить о расширении вселенной, и что начиная с определенного расстояния от точки испуская все остальное пространство в направлении движения фотона будет убегать от него со сверхсветовой скоростью (по аналогии с внутренней поверхностью горизонта событий черной дыры). И вот тут мозг начинается ломаться. Начало путешествия есть, конца нет, можно лететь бесконечно долго и никогда не достигнуть точки назначения, но при этом все, не имеющее конца по времени и расстоянию, путешествие — мгновенно.
Большое спасибо за статью все очень понятно изложено. Но вот вопрос: что с " Пузырем Алькубьерре"? Теоретически уже доказано, что такой пузырь возможен. Как себя будет вести себя фотон, а главное как человек будет себя чувствовать в нем? Будет ли там действовать те же условия, что и для световой скорости?
А меня вот какой вопрос интересует: все фотоны имеют свою частоту, за время своей жизни они успевают совершить определённое количество колебаний. Как они умудряются сделать их за время, равное нулю?
Это так не работает. Летящий как шарик фотон — это одно приближение (корпускулярное). Колебания — это другое (волновое). Они неплохо работают в некоторых (разных) задачах. Но совмещать их и получать «колеблящийся шарик» нельзя.
(как их «совмещать» известно — а точнее, известна точная картина, из которой получаются эти приближения — но она заметно сложнее, чем сами приближения)
(как их «совмещать» известно — а точнее, известна точная картина, из которой получаются эти приближения — но она заметно сложнее, чем сами приближения)
Так ли.. С учетом того, что статья написана 17 окт 2016 в 22:59, "Ваш" свет дошел до меня примерно через 2614 дня 22 часа 21 минута 26 секунд, ну + еще то, что отвечал в комментариях.. Не все так просто, на самом деле..
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Как фотоны воспринимают время?