Автор Тема: Эффект Доплера и принцип относительности  (Прочитано 2424 раз)

0 Пользователей и 2 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн Ser100

  • Специалист
  • ***
  • Сообщений: 184
  • Репутация: +6/-0
  • Пол: Мужской
Но гаишный радар реагирует не на это, а на время прохождение сигнала. Он же простенький! Гаишный радар жестоко соврет если машина движется поперек луча радара, он покажет значительно ниже скорость чем движется машина. Но причем все это, мы говорили о космологическом красном смещении, на основании чего наука идиотов решила утверждать о расширении вселенной.

А вы не могли бы почитать про ЭД в каком ни будь учебнике, чтобы не отвлекать собравшихся от обсуждения этой темы и не замусоривать эту тему своим детскими лепетом? И о "космологическом красном смещении" в этой теме не надо говорить. Поэтому, если очень хочется поболтать о "красном смещении", то открывайте тему по этому смещению и там развлекайтесь.

З.Ы. На всякий случай предупреждаю, что, если и дальше будете поносить в моей теме, то все сообщения буду удалять.

Сергей Юдин.

Оффлайн Змей Горыныч

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 781
  • Репутация: +4/-1
  • Пол: Мужской
Если Вы готовы поработать, то для анализа Вашей информации понадобится некоторое время. Только Эйнштейном не прикрываться.
Пронумеруйте все абзацы. Это облегчит ссылки.

Оффлайн Ser100

  • Специалист
  • ***
  • Сообщений: 184
  • Репутация: +6/-0
  • Пол: Мужской
Если Вы готовы поработать, то для анализа Вашей информации понадобится некоторое время. Только Эйнштейном не прикрываться.
Пронумеруйте все абзацы. Это облегчит ссылки.

Изменить текст не получилось (время истекло) поэтому даю по новой.

1. Странно, что данный вопрос грамотного планирования проведения экспериментов никого не заинтересовал и все обсуждают какие то свои фантомные идеи. Неужели тут собрались одни математико-физики и нет ни одного физика, которого должны интересовать не только формулы фантастических законов, но еще и банальные экспериментальные данные. А, как я писал в первом сообщении, исходя из формулировок ПО, данных Эйнштейном, возможны два варианта получения экспериментальных данных - или наблюдение за одним и тем же объектом ИЗ разных ИСО, или наблюдение за этим объектом В разных ИСО, т.е., когда объект движется с той же скоростью, что и эти ИСО. А вот по этому поводу у Эйнштейна я ничего не нахожу, т.к. у него почти всегда все сводится только к самим уравнениям различных законов природы. Вот, например, что он писал в статье [1, стр. 10 и 7] 1905 года, когда он и сформулировал свой ПО.

«Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к которой из двух координатных систем, движущихся относительно друг друга равномерно и прямолинейно, эти изменения состояния относятся.»

«... не только в механике, но и в электродинамике никакие свойства явлений не соответствуют понятию абсолютного покоя и даже, более того, — к предположению, что для всех координатных систем, для которых справедливы уравнения механики, справедливы те же самые электродинамические и оптические законы.»


А в более поздних работах [7, стр. 552] 1917 года и [14, стр. 660] 1948 года он еще больше смещает акцент именно на сами уравнения и пишет

"Содержание каждого всеобщего закона природы должно быть таково, чтобы он мог сохранить совершенно ту же формулировку, если на место пространственно-временных переменных величин x, y, z, t первоначальной системы координат K вводятся новые пространственно-временные, переменные величины x', y', z', t' системы координат K', причем математическая зависимость между первыми и вторыми величинами дана Лоренцевым преобразованием. Коротко формулируя: всеобщие законы природы ковариантны относительно Лоренцева преобразования."

"С помощью преобразований Лоренца специальный принцип относительности может быть сформулирован следующим образом: законы природы инвариантны относительно преобразований Лоренца (т.е. закон природы не должен измениться, если отнести его к новой инерциальной системе при помощи преобразований Лоренца для x, y, z, t)."

2. Но отсюда получается, что ПО Эйнштейна не утверждает, что сами явления в разных ИСО будут и протекать и наблюдаться одинаково. Следовательно, по формулам, которые инвариантны к ПЛ, мы будем получать для каких то явлений одни значения их эффектов, а на самом деле в экспериментах могут наблюдаться и совсем другие значения этих эффектов. Но тогда не понятно как мы сможем экспериментально доказать справедливость ПО Эйнштейна. По этому поводу Эйнштейн дает некоторые пояснения в своих статьях [3, стр. 175] 1911 года и  [7, стр. 537] 1917 года

"Сейчас я постараюсь объяснить, что следует понимать под принципом относительности.  Представим себе двух физиков, каждый из которых имеет свою лабораторию, оборудованную всеми необходимыми приборами. Предположим, что лаборатория первого физика расположена где-нибудь в поле, а лаборатория второго — в железнодорожном вагоне,  движущемся с постоянной скоростью в одном направлении. Принцип относительности утверждает следующее: если эти два физика, применяя все свои приборы, будут изучать законы природы,— первый в своей неподвижной лаборатории, а второй в лаборатории, движущейся по железной дороге,— то они откроют тождественные законы природы, при условии, что вагон движется равномерно и без тряски. В несколько более, абстрактной форме можно сказать: согласно принципу относительности законы природы не зависят от движения системы отсчета."

"Пусть в воздухе летит ворона, прямолинейно и равномерно, если наблюдать с полотна железной дороги. Тогда с точки зрения наблюдателя, находящегося в движущемся вагоне, скорость этой вороны будет иметь другую величину и направление, но движение также будет прямолинейным и равномерным. ... Если K галилеева система координат, то и всякая другая система координат K', движущаяся относительно K равномерно и прямолинейно, также является галилеевой системой. В системе K' также как и в системе K, выполняются законы механики Галилея-Ньютона.

Сделаем еще один шаг в сторону обобщения, высказав следующее утверждение. Если K' - система координат, движущаяся равномерно и без вращения относительно системы K, то явления природы протекают относительно системы K' по тем же законам, что и относительно системы K. Это положение мы называем "принципом относительности" (в узком смысле)."


3. Из этих двух цитат однозначно следует, что законы природы будут получены обоими физиками по полученным ими экспериментальным данным, и, следовательно, они должны оба получить одинаковые экспериментальные данные и при этом явления будут в обоих системах и протекать по тем же законам. Таким образом, вроде бы мы получили однозначную трактовку ПО Эйнштейна, но тут появляется одно обстоятельство, которое не позволяет сделать такой вывод, т.к. в первой цитате подразумевается, что сама инерциальная система (ИС), т.е. изучаемый объект, за которым мы будем с помощью наших приборов наблюдать, находится все время внутри вагона, т.е. в той же ИСО, где и наблюдатель, а во втором случае (ворона) мы за ним наблюдаем то из одной ИСО (поле), то из другой ИСО (вагон).

4. И тут надо уже более подробно рассмотреть вопрос о том, что же такое система отсчета или система координат и что такое физические системы, т.к. в современных учебниках говорится только об ИСО, т.е. инерциальных системах отсчета, т.е. системах в которых соблюдается закон движения тел по инерции и иногда еще пишут, что соблюдается и второй закон Ньютона. Но у Эйнштейна термин ИСО ни где не встречается, т.к. он применял для этого термин Галилеева система координат. Поэтому посмотрим о чем писал сам Эйнштейн, т.к. сейчас многие, начитавшись современных учебников, думают, что мы наблюдаем не за физическими системами в разных ИСО, а именно за ИСО, т.е. за воображаемыми линиями осей координат. И тут мы видим у Эйнштейна четкое определение системы координат как осей декартовой системы координат с жесткими линейками вдоль этих осей, т.е. с твердым телом на котором расположены эти линейки и при изучение каких то явлений мы определяем положения реальных тел ИС (или точек этих тел) по этим линейкам. Вот несколько цитат из его работ [3, стр. 175] 1911 года, [6, стр. 412 и 416] 1915 года и [7, стр. 535 и 536] 1917 года.

"До сих пор я говорил о лабораториях. Однако в математической физике явления обычно относят не к какой-то определенной лаборатории, а к некоторой системе координат. При этом существенно следующее: если мы делаем какое-либо высказывание о положении точки, то всегда указываем на совпадение этой точки с точкой некоторой другой системы тел. Например, если в качестве такой материальной точки я возьму самого себя и скажу: "Я нахожусь в этом месте в этом зале", то тем самым мое местоположение совпадает с некоторой определенной точкой этого зала, точнее, я говорю о таком совпадении. В математической физике это делается с помощью трех чисел, так называемых координат, указывающих, с какими точками системы жестко скрепленных тел, которая называется координатной системой, совпадает точка, положение которой рассматривается."

"Там, где в физике играют роль пространственные соотношения, они всегда означают указание положения какого-нибудь предмета по отношению к некоторому твердому телу. Мы описываем положение предмета по отношению к стеклянной трубке, к стенам комнаты, к поверхности Земли и т. д. В теории место этого твердого тела занимает система координат. Она мыслится как воображаемая жесткая система, которую надо заменить реальным твердым телом во всех случаях, когда надо проверить правильность теоретического результата, содержащего высказывание о пространстве. Таким образом, система координат означает для физика некоторое реальное твердое тело, к которому следует относить явления, подлежащие изучению."

"Мы уже говорили, что система координат, как ее понимают в теоретической физике, представляет собой не что иное как жесткое измерительное устройство, на котором с помощью твердых линеек наносят значения пространственных координат."


"Прежде всего оставим совершенно в стороне неясное слово «пространство», под которым, признаемся, мы ничего определенного не подразумеваем; вместо этого мы рассмотрим «движение в отношении к практически твердому телу отсчета». В предыдущем параграфе мы дали определение понятия места относительно тела отсчета (железнодорожный вагон или поверхность Земли). Заменяя понятие «тело отсчета» понятием «система координат», полезным для математического описания, мы можем сказать: камень описывает прямую линию относительно системы координат, жестко связанной с вагоном, и параболу относительно системы координат, жестко соединенной с поверхностью Земли. Из этого примера следует, что не существует траектории самой по себе; всякая траектория относится к определенному телу отсчета." (здесь имеется в виду камень брошенный вертикально с проезжающего поезда)

"Телами отсчета, к которым в хорошем приближении применим закон инерции, являются, очевидно, неподвижные звезды."

5. Таким образом, тут мы видим, что Эйнштейн четко разделяет понятия ИС и ИСО и в примере с вороной он четко пишет о наблюдение ИЗ разных ИСО за одной и той же ИС, а описывая физика, проводящего эксперименты в вагоне, он говорит как бы о наблюдениях В разных ИСО за несколько иными ИС, т.е. за теми же ИС, но в которых скорости тел уменьшены на скорость ИСО, которая будет равна скорости самой ИС. А в том случае, если мы будем вести наблюдение за ИС состоящей не из одного тела (ворона), а из множества тел, например, 22-х футболистов на поле, то у нас наблюдение ИЗ разных ИСО будет означать, что ИЗ одной ИСО мы наблюдаем за ними находясь на трибуне стадиона, а ИЗ другой ИСО, например, пролетая над стадионом на самолете. Или, например, будем наблюдать за двойным пульсаром ИЗ одной ИСО когда Земля, обращаясь вокруг Солнца, движется в одну сторону относительно звезд, а в другом случае ИЗ другой ИСО, когда она движется в другую сторону. И точно также, проводя эксперименты в лаборатории на Земле мы их будем наблюдать В одной ИСО, когда Земля движется в одну сторону относительно звезд, а в другом случае, когда она движется в другую сторону, В другой ИСО.

6. При этом, когда Эйнштейн рассматривает вопросы связанные с гравитацией в работе [4, стр. 217] 1912 года он делает уточнение, что при рассмотрение общего ПО, т.е. для ОТО, рассматривать надо обязательно ИС изолированную от всех других тел, окружающих ее, т.е. закрытую ИС, т.к. гравитирующие массы не входящие в эту ИС влияют на скорость света в этой ИС. Но для частного (специального) ПО в СТО я считаю это уточнение не имеет значения, т.к. согласно работе [14, стр. 661]

"Существует частный случай пространства, физическую структуру которого (поле) мы можем предполагать точно известной, основываясь на специальной теории относительности. Это случай пустого пространства, в котором нет ни электромагнитных полей, ни вещества."

7. Поэтому, можно, конечно, привести и другие примеры из работ Эйнштейна, но они опять таки не проясняют вопроса о том ведутся ли наблюдения за одной и той же ИС из разных ИСО или за немного разными ИС в разных ИСО, когда у нас должны получиться одни и те же формулы физических законов для поведения тел в этих ИС. Вот, например, еще две цитаты из работ [5, стр. 396] 1914 года и [7, стр. 543] 1917 года.

"Представим себе опять равномерно движущийся по прямолинейному пути вагон. Пусть его окна не пропускают воздух и свет; рельсы и колеса пусть будут абсолютно гладкими. Пусть в вагоне находится физик, вооруженный всеми мыслимыми приборами. Тогда мы знаем, что все опыты, проделываемые физиком, проходят точно так, как если бы вагон покоился или двигался с другой скоростью. Это и есть в сущности то утверждение, которое физики называют "принципом относительности". В несколько более общей форме этот принцип можно высказать и так: "Законы природы, которые замечает наблюдатель, оказываются независящими от его состояния движения"."

"До сих пор мы относили наши рассуждения к определенному телу отсчета, роль которого выполняло "железнодорожное полотно". Пусть очень длинный поезд идет с постоянной скоростью v по рельсовому пути в направлении, указанном на рис. 1. Людям, находящимся в этом поезде, более удобно принять поезд за твердое тело отсчета (систему координат); все события они относят к поезду. Всякое событие, происходящее на протяжении железнодорожного пути, происходит также и в определенной точке поезда. Определение одновременности для поезда может быть дано точно таким же способом, что и для рельсового пути. Однако естественно возникает следующий вопрос.
Являются ли два события (например, удары молнии в А и В), происходящими одновременно относительно полотна дороги, также одновременными и относительно поезда?"


8. Таким образом, мы опять видим, что Эйнштейн в одном случае (физик с приборами) рассматривает немного разные ИС В разных ИСО, а в другом случае (удар молнии) рассматривает одну и ту же ИС ИЗ разных ИСО. Здесь, правда, не совсем корректно говорить об ударе молнии, как об ИС, но мы можем заменить поведение этой ИС и на любую другую ИС для рассмотрения этого примера, например, на рассмотрение момента падения камня на полотно дороги. Поэтому, у меня просьба помочь мне определится в однозначной трактовке ПО Эйнштейна для правильного планирования проведения экспериментов. Возможно в этом поможет рассмотрение преобразования координат, когда Эйнштейн говорит о сокращение размеров в движущихся ИСО, или замедление времени в этих ИСО. А может быть я зря заостряю на этом внимание и нет ни какого значения за тем наблюдать ли за одной и той же ИС из разных ИСО или за немного разными ИС в разных ИСО.

1.- К электродинамике движущихся тел. Собрание научных трудов. т.1, Наука, М.: 1965.
3.- Теория относительности. Собрание научных трудов. т.1, Наука, М.: 1965.
4.- Относительность и гравитация. Собрание научных трудов. т.1, Наука, М.: 1965.
5.- О принципе относительности. Собрание научных трудов. т.1, Наука, М.: 1965.
6.- Теория относительности. Собрание научных трудов. т.1, Наука, М.: 1965.
7.- О специальной и общей теории относительности (общедоступное изложение). Собрание научных трудов. т.1, Наука, М.: 1965.
14.- Относительность: сущность теории относительности. Собрание научных трудов. т.2, Наука, М.: 1965.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Оффлайн Змей Горыныч

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 781
  • Репутация: +4/-1
  • Пол: Мужской
Существуют ли у Природы законы?
Что в Природе относительно?
Где в Природе хранится время?
Зачем нужен принцип относительности?
В чем суть физики принципа относительности?
Существуют ли в Природе инерциальные системы отсчета?
Можете выбрать любой для разминки.
« Последнее редактирование: Января 29, 2018, 22:11 от Змей Горыныч »

Оффлайн Ser100

  • Специалист
  • ***
  • Сообщений: 184
  • Репутация: +6/-0
  • Пол: Мужской
Существуют ли у Природы законы?
Что в Природе относительно?
Где в Природе хранится время?
Зачем нужен принцип относительности?
В чем суть физики принципа относительности?
Можете выбрать любой для разминки.

Я выбрал вопрос, который хочу обсудить, когда открывал тему. И звучит он так
В ПО Эйнштейна наблюдения за явлениями, т.е. за ИС, проводятся в ИСО или из ИСО?

Сергей Юдин.

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 9 601
  • Репутация: +37/-11
Я выбрал вопрос, который хочу обсудить, когда открывал тему. И звучит он так
В ПО Эйнштейна наблюдения за явлениями, т.е. за ИС, проводятся в ИСО или из ИСО?

Сергей Юдин.
Эйнштейн мог наблюдать за явлениями только из ИСО связанной с Эйнштейном! Т.е. Эйнштейн в этой ИСО и есть точка отсчета

Оффлайн Змей Горыныч

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 781
  • Репутация: +4/-1
  • Пол: Мужской
Эйнштейн мог наблюдать за явлениями только из ИСО связанной с Эйнштейном! Т.е. Эйнштейн в этой ИСО и есть точка отсчета
Эйнштейна давно уже нет, а ИСО жива.

Оффлайн Змей Горыныч

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 781
  • Репутация: +4/-1
  • Пол: Мужской
Я выбрал вопрос, который хочу обсудить, когда открывал тему. И звучит он так
В ПО Эйнштейна наблюдения за явлениями, т.е. за ИС, проводятся в ИСО или из ИСО?

Сергей Юдин.
Тут есть проблема. Комментировать мысли других людей считается не приличным.Говорят либо ничего, либо все хорошее.Возвращаемся к разминке.

Оффлайн Ser100

  • Специалист
  • ***
  • Сообщений: 184
  • Репутация: +6/-0
  • Пол: Мужской
Тут есть проблема. Комментировать мысли других людей считается не приличным.Говорят либо ничего, либо все хорошее.Возвращаемся к разминке.

Мысли меня не интересуют. Мне нужны конкретные ссылки на его работы или выводы, которые можно сделать исходя из формул СТО.

Сергей Юдин.

Онлайн Shurry

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 2 634
  • Репутация: +17/-13

В ПО Эйнштейна наблюдения за явлениями, т.е. за ИС, проводятся в ИСО или из ИСО?

Из каких соображений явления(события?), привязываются к ИСО? ИСО это инструмент оценки за событиями, оценщики(наблюдатели) не отделимы от ИСО. Посему думаю, правильно будет: наблюдения проводятся в ИСО. 

Оффлайн Ser100

  • Специалист
  • ***
  • Сообщений: 184
  • Репутация: +6/-0
  • Пол: Мужской
Из каких соображений явления(события?), привязываются к ИСО? ИСО это инструмент оценки за событиями, оценщики(наблюдатели) не отделимы от ИСО. Посему думаю, правильно будет: наблюдения проводятся в ИСО.

Так, то, что наблюдатель должен находиться в ИСО вроде бы почти однозначно вытекает из работ Эйнштейна. Вопрос в том, где должна находиться система тел, за которыми он наблюдает - или в ИСО или за пределами ИСО, т.е. скорости этих тел будут в реальном эксперименте как в исходной ИСО и мы за этими телами наблюдаем ИЗ ИСО, или уже уменьшенные на скорость ИСО, т.е. получается, что эти тела будут двигаться В ИСО и мы наблюдаем за ними в ИСО.
На первый взгляд кажется какая разница, но это только при преобразованиях Галилея не будет разницы, а при ПЛ не все так однозначно.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Онлайн Shurry

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 2 634
  • Репутация: +17/-13
Так, то, что наблюдатель должен находиться в ИСО вроде бы почти однозначно вытекает из работ Эйнштейна.
Это весьма сомнительно. Все начинается с того чтO мы пытаемся назвать реальностью. А ее абсолютной нет. Так что и на реальный эксперимент ссылаться не получится. ИСО это не область, для оценки системы тел, а принцип такой оценки. А принцип состоит в регистрации событий системой наблюдения, где ее отдельные регистраторы неподвижны, находятся на заранее определенном расстоянии относительно друг друга и время(часы) у них синхронизировано.
Когда говорят о движении тела в ИСО, это надо понимать как оценку движения, применением этой ИСО, а не движение в ней или наблюдение из нее.

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 9 601
  • Репутация: +37/-11
Так, то, что наблюдатель должен находиться в ИСО вроде бы почти однозначно вытекает из работ Эйнштейна. Вопрос в том, где должна находиться система тел, за которыми он наблюдает - или в ИСО или за пределами ИСО, т.е. скорости этих тел будут в реальном эксперименте как в исходной ИСО и мы за этими телами наблюдаем ИЗ ИСО, или уже уменьшенные на скорость ИСО, т.е. получается, что эти тела будут двигаться В ИСО и мы наблюдаем за ними в ИСО.
На первый взгляд кажется какая разница, но это только при преобразованиях Галилея не будет разницы, а при ПЛ не все так однозначно.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.
Нельзя наблюдать за системой тел находящихся вне вашей ИСО, потому что таких тел  просто нет!
Ваша ИСО включает в себя ВСЮ Вселенную.
При этом любое тело  находится одновременно в бесконечном множестве других ИСО, также включающих в себя всю Вселенную.
Ссссылок я вам никаких не дам, так как предпочитаю думать своей головой, поэтому авторитетов для меня не существует

Онлайн Shurry

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 2 634
  • Репутация: +17/-13
При этом любое тело  находится одновременно в бесконечном множестве других ИСО, также включающих в себя всю Вселенную.
Ссссылок я вам никаких не дам, так как предпочитаю думать своей головой, поэтому авторитетов для меня не существует
Как не выглядит странным, но вот это базовое понятие никто даже в учебниках не доводит. А народ(и я в том числе ранее), воспринимает СО совсем в другом ключе, чем это задумано. То есть никто и не скрывает, что координатные оси распространяются в бесконечность. Но когда начинают говорить об ИСО космического корабля, сразу рождается ассоциация, что ИСО именно в нем, или сам наблюдатель в нем.   

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 9 601
  • Репутация: +37/-11
Как не выглядит странным, но вот это базовое понятие никто даже в учебниках не доводит. А народ(и я в том числе ранее), воспринимает СО совсем в другом ключе, чем это задумано. То есть никто и не скрывает, что координатные оси распространяются в бесконечность. Но когда начинают говорить об ИСО космического корабля, сразу рождается ассоциация, что ИСО именно в нем, или сам наблюдатель в нем.
Почему нет в учебника? Составители учебников считают читателей учебников гораздо умнее, чем они есть на самом деле  :biggrin:
Это нормально. Такова психология человека. Многие специалисты на этом попадаются: они считают, что их узкоспециальную область так же хорошо , как они знают все! Хотя большинство даже понятия не имеют о существовании такой области! :biggrin:
СВОЮ ИСО  можно прицепить к чему угодно. Основа ИСО - точка отсчета, которую обычно привязывают к некому материальному объекту.