Enačba relativnosti; znanost ali relikvija

Posebna in splošna teorija relativnosti
Rozman
Prispevkov: 1519
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman »

Na začetni del tvojega izvajanja nima pripomb. V nadaljevanju pa:
mirko napisal/-a: ... bi morali poudarjati, da je c*t čisto imaginarno število
Svetlobna hitrost je z realnim številom izražena hitrost v m/s, ravno tako čas določa realno število sekund. Produkt dveh realnih števil je vedno realno število.
mirko napisal/-a:vzamemo za c*t realno število in upoštevamo matematično definicijo kvadrata razdalje, dobimo pred zadnjim členom predznak plus.
Tu gre za tvoj spodrsljaj pri računanju. Predznak se ne kvadrira, zato je vrednost – (minus) c^2.t^2 negativno realno število, če sta c in t pozitivni realni števili.
mirko napisal/-a: Na žalost pa tak izraz potem ne da vrednosti, ki ima pri PTR v vseh opazovalnih sistemih ob istih T1 in T2 enako vrednost.
Ta tvoja ugotovitev je na žalost resnična ne glede na to ali je v enačbi minus ali plus. Če je minus enačba STR, na kateri sloni vsa posebna teorija relativnosti, nima rešitve v primeru približevanja objektov, če pa bi bil plus pa ne bi imela rešitve v primeru oddaljevanja objektov (dogodkov). LP FR

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14610
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Odgovor Napisal/-a shrink »

Rozman napisal/-a:
mirko napisal/-a: ... bi morali poudarjati, da je c*t čisto imaginarno število
Svetlobna hitrost je z realnim številom izražena hitrost v m/s, ravno tako čas določa realno število sekund. Produkt dveh realnih števil je vedno realno število.
Tu si udaril mimo. Četverec (štiri-vektor) lege v posebni teoriji relativnosti (PTR) ima obliko:

r = (x,y,z,ict)

V sistemu S ima torej koordinate (x,y,z,ict), v sistemu S' pa (x',y',z',ict').

V PTR je r invarianta gibanja, kar pomeni, da je dolžina tega vektorja neodvisna glede na opazovalni sistem oz. z drugimi besedami:

r^2 = r'^2

r^2 oz. r'^2 pomeni skalarni produkt in na ta način (ob upoštevanju, da je i^2 = -1) pridemo do zveze:

x^2 + y^2 + z^2 - c^2*t^2 = x'^2 + y'^2 + z'^2 - c^2*t'^2
Rozman napisal/-a:
mirko napisal/-a:vzamemo za c*t realno število in upoštevamo matematično definicijo kvadrata razdalje, dobimo pred zadnjim členom predznak plus.
Tu gre za tvoj spodrsljaj pri računanju. Predznak se ne kvadrira, zato je vrednost – (minus) c^2.t^2 negativno realno število, če sta c in t pozitivni realni števili.
V splošni teoriji relativnosti (STR) je četverec drugače definiran in sicer kot (ct,x,y,z). Razlika v notaciji je pač formalne narave, saj je v PTR definirana drugačna metrika kot v STR.
Rozman napisal/-a:
mirko napisal/-a: Na žalost pa tak izraz potem ne da vrednosti, ki ima pri PTR v vseh opazovalnih sistemih ob istih T1 in T2 enako vrednost.
Ta tvoja ugotovitev je na žalost resnična ne glede na to ali je v enačbi minus ali plus. Če je minus enačba STR, na kateri sloni vsa posebna teorija relativnosti, nima rešitve v primeru približevanja objektov, če pa bi bil plus pa ne bi imela rešitve v primeru oddaljevanja objektov (dogodkov). LP FR
Eh, tvoja dokazovanja, da enačba STR ne velja, so brez osnove.

V STR je razdalja med dvema dogodkoma imenovana ločni element ds. Njegov kvadrat je enak:

(ds)^2 = c^2*(dt)^2 - (dr)^2 = c^2*(dt)^2/gamma^2

oz.

ds = c*dt/gama = c*d(tau)

kjer je tau lastni čas.

mirko
Prispevkov: 483
Pridružen: 1.9.2004 13:38

Odgovor Napisal/-a mirko »

Svetlobna hitrost je z realnim številom izražena hitrost v m/s, ravno tako čas določa realno število sekund. Produkt dveh realnih števil je vedno realno število.
Jasno. Ampak če je tisto, kar se pri PTR pri prehodih med opazovalnimi sistemi ohranja, x^2+y^2+z^2-(ct)^2, in ne x^2+y^2+z^2+(ct)^2, mar ni potem udobno reči, da 'tisto' izračunamo na enak način kot kvadrat razdalje, s tem da pred t damo črko i? Nenazadnje, kaj niso raznovrstni kazalčni diagrami in podobne zadeve čisto enaka stvar? Če napišemo x=x0*e^(i*w*t) = x0*cos(w*t) + i*x0*sin(w*t), ali potem sinusna komponenta ne bi smela obstajati, ker ima spredaj i?
Tu gre za tvoj spodrsljaj pri računanju.
Tukaj pa mislim, da ne. 1^2 = 1, i^2 = -1.
Ta tvoja ugotovitev je na žalost resnična ne glede na to ali je v enačbi minus ali plus. Če je minus enačba STR, na kateri sloni vsa posebna teorija relativnosti, nima rešitve v primeru približevanja objektov, če pa bi bil plus pa ne bi imela rešitve v primeru oddaljevanja objektov (dogodkov).
Mislil sem, da te razumem. Povedal sem ti, kje se mi zdi, da je problem: k^2 ni konstanta gibanja, pač pa konstanta pri Lorentzovi transformaciji za dan par dogodkov. Poleg tega je k^2 lahko tudi negativen. Po vsem tem se mi zdi čudno, da še vedno trdiš isto, kot na začetku, tako da te zdaj spet ne razumem.
Mislim pa tudi, da PTR ne sloni na tej enačbi. Prej bi rekel, da PTR vsaj v meri, v kateri se midva srečujeva z njo, bolj sloni na Lorentzovi transformaciji in je najina enačba samo nekak 'ohranitveni zakon'. Podobno, kot če bi računal enačbo gibanja y=y(t) pri prostem padu, in bi namesto preprostega a=g izhajal iz ohranitve energije...

Rozman
Prispevkov: 1519
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman »

shrink napisal/-a:V splošni teoriji relativnosti (STR) ...
Posebno teorijo relativnosti v svojem tekstu označujem STR (Special TR), Splošno teorijo realtivnosti pa GTR (General TR). Predlagam, da se omejiva le posebno teorijo relativnosti in jo imenujeva z angleško kratico STR.
shrink napisal/-a: x^2 + y^2 + z^2 - c^2*t^2 = x'^2 + y'^2 + z'^2 - c^2*t'^2
Tako je, ta enačba je najino izhodišče.
shrink napisal/-a: Eh, tvoja dokazovanja, da enačba STR ne velja, ...
S predhodno enačbo ne znam opisati dveh objektov (dogodkov), ki sta v izhodišču na neki oddaljenosti šriri razsežnega prostora, po dolčenem času pa se združita v isti točki. Rabim torej tvojo pomoč, da mi na osnovi enačbe posebne teorije relativnosti (STR) to izpelješ. Vnaprej hvala in LP FR

Rozman
Prispevkov: 1519
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman »

mirko napisal/-a: ... , x^2+y^2+z^2-(ct)^2, in ne x^2+y^2+z^2+(ct)^2, mar ni potem udobno reči, da 'tisto' izračunamo na enak način kot kvadrat razdalje, s tem da pred t damo črko i?
Strinjam se glede izpeljave enačbe. Končna oblika enačbe pa je enačba realnih števil. Seveda tudi to enačbo realnih števil lahko rešujemo na osnovi imaginarnih števil, seveda če vemo kaj pomeni it (imaginarni čas).
mirko napisal/-a: k^2 ni konstanta gibanja, pač pa konstanta pri Lorentzovi transformaciji za dan par dogodkov.
Lorenzova transformacija v matematičnem smislu ni problematična, vprašanje je le, ali Lorenzova transformacija opisuje dogajanje pri velikih hitrostih.
mirko napisal/-a: Poleg tega je k^2 lahko tudi negativen.
Res je. če operiramo z imaginarnim časom. V matematiki lahko operiramo z imaginarnim časom, v realnosti pa nam mora tako parameter enačbe, kot rezultat nekaj predstavljati (nekaj povedati). Če si teh imaginarnih količin ne znam preslikati v realna dogajanja, potem mi nič ne pomenijo, niso iz tega sveta. Enstein pa je s to enačbo hotel ravno na preprost način opisati dogajanja pri velikih hitrostih.
mirko napisal/-a:Mislim pa tudi, da PTR ne sloni na tej enačbi.
Kakšno vlogo ima enačba PTR, kaj lahko iz nje izračunam, v kakšnih okoliščinah jo lahko uporabim? LP FR

mirko
Prispevkov: 483
Pridružen: 1.9.2004 13:38

Odgovor Napisal/-a mirko »

Lorenzova transformacija v matematičnem smislu ni problematična, vprašanje je le, ali Lorenzova transformacija opisuje dogajanje pri velikih hitrostih.
Enstein pa je s to enačbo hotel ravno na preprost način opisati dogajanja pri velikih hitrostih. mirko je napisal:
Mislim pa tudi, da PTR ne sloni na tej enačbi.
Kakšno vlogo ima enačba PTR, kaj lahko iz nje izračunam, v kakšnih okoliščinah jo lahko uporabim? LP FR
Mislim takole:
če z Lorentzovo transfrormacijo ne bi mogli opisati dogajanja pri velikih hitrostih, potem nam tudi naša enačba nič ne pomaga. Naša enačba je le posledica Lorentzove transformacije.
Primer naj bo naslednji, enodimenzionalni, na osi x.
V opazovalnem sistemu O imamo dogodek (x0,0,0,ct0).
S pomočo Lorentzove transformacije lahko direktno iztračunamo, kako ta dogodek izgleda v opazovalnem sistemu O':
x0'=(x0-v*t0)/sqrt(...) in t0'=(t0-v*x0/c^2)/sqrt(...)
S pomočjo naše enačbe pa dobimo samo neko zvezo med x0' in t'0, in sicer
x0'^2-(c*t0')^2 = k^2, k^2 = x0^2-(ct0)^2.
Seveda sta x0' in t0', ki smo ju dobili s pomočjo Lorentzove transformacije, rešitvi te enačbe, vendar ne edini.
Torej, če hočemo dogajanje, vsaj kar se tiče opisa gibanja, v nekem opazovalnem sistemu preslikati v drug opazovalni sistem, moramo uporabiti Lorentzovo transformacijo.

Je pa naša enačba lahko zelo koristna v nekaterih primerih, recimo:
Zgodi se dogodek v izhodišču: (0,0,0,0). Ali je ta dogodek mogoče lahko vzrok za dogodek, ki se je zgodil na (x,0,0,ct)?
Razmišljanje je naslednje: Prvi dogodek ne more biti vzrok za drugega, če informacija (ki potuje najhitreje s hitrostjo svetlobe) o prvem dogodku ni mogla prispeti na kraj drugega dogodka, torej če x>ct.
Potem pa še to: če vzamemo isti par dogodkov in izračunamo r^2-(c*t)^2=k^2, je ta k^2 (ali vsaj njegov predznak) lahko kriterij za to, ali je sploh mogoče, da je en dogodek vzrok za drugega, neodvisno od opazovalnega sistema. Več o tem na
http://en.wikipedia.org/wiki/Spacetime

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14610
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Odgovor Napisal/-a shrink »

Rozman napisal/-a:
shrink napisal/-a:V splošni teoriji relativnosti (STR) ...
Posebno teorijo relativnosti v svojem tekstu označujem STR (Special TR), Splošno teorijo realtivnosti pa GTR (General TR). Predlagam, da se omejiva le posebno teorijo relativnosti in jo imenujeva z angleško kratico STR.
Ni pomena, da bi uporabljali angleške kratice, saj se pogovarjamo v slov. jeziku. Sicer pa je to stvar dogovora.
Rozman napisal/-a:
shrink napisal/-a: x^2 + y^2 + z^2 - c^2*t^2 = x'^2 + y'^2 + z'^2 - c^2*t'^2
Tako je, ta enačba je najino izhodišče.
Toda te enačbe nisem navedel kot nekaj novega; želel sem pokazati, da ta enačba izhaja iz četverca, ki ima komponento, v kateri nastopa produkt c in t, imaginarno. Ti pa to očitno zavračaš.
Rozman napisal/-a:
shrink napisal/-a: Eh, tvoja dokazovanja, da enačba STR ne velja, ...
S predhodno enačbo ne znam opisati dveh objektov (dogodkov), ki sta v izhodišču na neki oddaljenosti šriri razsežnega prostora, po dolčenem času pa se združita v isti točki. Rabim torej tvojo pomoč, da mi na osnovi enačbe posebne teorije relativnosti (STR) to izpelješ. Vnaprej hvala in LP FR
Menim, da je mirko že dovolj dobro osvetlil zadevo.

Rozman
Prispevkov: 1519
Pridružen: 6.10.2005 14:50
Kraj: Tržič
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Rozman »

Prvi krog izmenjav mnenj na temo teorije relativnosti je za nami. Zaklenitev ene od tem razumem, kot poziv za "Time out". Vsem, ki ste mi pomagali pri novih spoznanjih hvala, moderatorju pa poleg lepega pozdrava še v Galileo Galilei-evem slogu E pur si muove LP Rozman

Odgovori