Системы отсчёта в релятивистской механике

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Аватара пользователя
zblsv
Сообщения: 800
Зарегистрирован: Пт сен 25, 2009 3:59
Откуда: Иваново

Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#1   zblsv » Вт янв 22, 2013 1:58

Иногда вижу, как люди пытаются в чём-то разобраться, но часто ходят в трёх соснах, потому что простых (фундаментальных) вещей не помнят. Хочу обсудить такие вот простые вещи, о которых мало кто помнит, если даже хорошо знает. Просто пересказывать учебники скучно, поэтому я расскажу больше, чем есть в книжках. Но этого нового будет сравнительно мало. Основная цель -- разобраться, что же сейчас понимают под системой отсчёта в релятивистской механике, чем это понимание сиро и как бы можно его улучшить. Для примера можно потом разобрать равноускоренную систему отсчёта и понять наконец, почему morozov упорно вещает, что на двух конгруентных мировых линиях собственные ускорения таки разные, если они ж одинаковые. Материал сделаю доступным для студентов младших курсов.

Прежде всего придётся ответить на следующие вопросы:
а) зачем нужны системы отсчёта? кто по профессии те люди, которые их используют? какое конкретное значение имеют системы отсчёта для народного хозяйства?
б) чем координаты в математике отличаются от координат в физике? чем декартовы координаты главнее полярных, если от выбора координат ничего не зависит?
в) что такое тело отсчёта? если с Землёй мы связали вращающуюся систему отсчёта, то служит ли Земля телом отсчёта?
г) все, кто учил дифгеометрию, знают что такое многообразие; но понимаем ли мы то, что знаем?
д) чем система координат отличается от системы отсчёта?

В ближайшее время планирую заняться этими пятью вопросами. Если хотите мне помочь, ответив на них самостоятельно, то буду только рад. Но вот обычно беда с идиотами (в достоевсковском смысле, а не клиническом).

Нормальный человек, когда слышит от меня, что невозможно измерять пространственные координаты, не умея измерять длину (сначала длина, потом координаты), видит, что мои слова о том, что такое координаты, противоречат тому, что написано в некоторых книгах (в книжке Борна, например). Нормальный человек недоумевает и выражает своё недоумение, приводя мне иное представление о координатах. Мне объяснить нормальному человеку, в чём тут дело, очень просто: я скажу "ну хорошо, возьмите координаты, как вы их понимаете и расскажите мне подробно, как вы будете это применять на практике -- в конкретном случае, когда нужно исследовать движение какого-то тела". Разумеется, я сразу начну приставать: а как вы ту величину измеряете? что будет эталоном? какими будут основные величины? Хоть это и долго, но нормальному человеку я в состоянии помочь разобраться. В конце этого процесса становится ясно, что Борн как-то очень странно говорит о том, что такое координаты. И тут на резонный вопрос нормального человека, в чём же дело, я тоже смогу пояснить, что Борн совершенно последователен и логичен. Но Борн -- позитивист, а та философия к эксперименту относится очень своеобразным образом. Нам в школе привили материалистическое мировоззрение (а позитивизм -- это разновидность идеализма), поэтому слова Борна о координатах и кажутся нам такими странными.

Идиот же этого всего не делает. Услышав, что декартовы координаты главнее полярных, он мне, хорошо, если без хамства, заявляет, что все координаты равноправны. Тут мне удаётся обычно заставить москк идиота работать, потому что я могу ответить "ты меня не слушаешь, я говорил, что все координаты равноправны". И действительно, москк идиота обычно включается в этот момент и он в уголках своего разума соскребает совершенно сюрьреалистическую кашу и выдаёт её мне, опять же, хорошо, если без хамства. Я не умею объяснять идиотам! Для того нужно владеть специальными методиками. Но по смыслу форума я как бы должен эти потоки сознания выслушивать, анализировать, как-то отвечать. И я неоднократно пытался это делать. Так вот, у меня ни времени, ни сил, ни желания подобным заниматься нет. Если нашли ошибку -- указывайте, непонятно -- спрашивайте, я постараюсь пояснить. Но, если вам мои пояснения не помогли, то значит -- не судьба, разбирайтесь сами, или пусть кто-то другой вам в этом помогает.
Последний раз редактировалось zblsv Вт янв 22, 2013 3:06, всего редактировалось 1 раз.
Слова уносит ветер...

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32943
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#2   morozov » Вт янв 22, 2013 2:20

С интересом прочитал...
zblsv писал(а):Но по смыслу форума я как бы должен эти потоки сознания выслушивать, анализировать, как-то отвечать.
Только не этого форума. Нельзя требовать от человека ответа... если он знает ответ скажет сам. Бывает, что ответ нет или неизвестен беседующим...
Кстати если сочтете, что чей либо пост пришелся не в тему, например мой, не стеснитесь я его бережно перенесу в другую, может даже специально созданную тему.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
zblsv
Сообщения: 800
Зарегистрирован: Пт сен 25, 2009 3:59
Откуда: Иваново

Re: Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#3   zblsv » Вт янв 22, 2013 2:33

morozov писал(а):С интересом прочитал...

Не укачало пока ещё? Отрадно.
zblsv писал(а):Кстати если сочтете, что чей либо пост пришелся не в тему, например мой, не стеснитесь я его бережно перенесу в другую, может даже специально созданную тему.
Лады, меня это устраивает.

Вообще, простая рекомендация: если есть что-то сказать около темы, но не в ответ на мои вопросы, то никто ж вам не мешает создать ещё одну ветку "К вопросу о системах отсчёта" и там все свои мысли, не торопясь, изложить. Здесь хочется видеть только ответы на мои вопросы или замечания о том, что у меня не правильно.
Слова уносит ветер...

Аватара пользователя
zblsv
Сообщения: 800
Зарегистрирован: Пт сен 25, 2009 3:59
Откуда: Иваново

Re: Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#4   zblsv » Вт янв 22, 2013 3:04

zblsv писал(а):а) зачем нужны системы отсчёта? кто по профессии те люди, которые их используют? какое конкретное значение имеют системы отсчёта для народного хозяйства?
Система отсчёта -- это не матмодель, а инструмент. Её можно пощупать рукой. Это прибор -- сама наша лаборатория, собственно, и есть система отсчёта. Системы отсчёта используют экспериментаторы, они их строят своими руками (последовательность, правда, обычно обратная: сначала намеряют, а потом долго соображают, относительно какой же системы отсчёта они мерили). Система отсчёта -- это то, относительно чего все измерения проводятся, к чему они привязываются. Не умеешь строить систему отсчёта -- измерять не умеешь. Системы отсчёта нужны, чтобы измерять.

Понятно, что, если измерять толком не умеешь, то новые технические устройства разработать будет трудно. Но систем отсчёта много можно построить разных для одного и того же эксперимента. Совсем бесполезных, однако, систем отсчёта очень мало. Вот, например, неинерциальные системы отсчёта редко используются по сравнению с инерциальными. Но их строить нужно уметь, чтобы уметь проводить некоторые специфические измерения для некоторых технических устройств. Например, всеми горячо любимый акселерометр в виде груза на пружинке можно изготовить только, если уметь измерять ускорение относительно неинерциальной системы отсчёта. Уметь строить эту систему отсчёта нужно для того, чтобы такой прибор изготовить. Вот зачем она нужна.

Этот вопрос кажется детским, но таковым не является. Повсеместно бродят люди, которые на полном серьёзе говорят, что, дескать, в общей теории относительности понятие системы отсчёта второстепенное, вспомогательное. Вот уж во истину, если мне не нужно, значит -- бесполезно, если я не понимаю, значит это бессмысленно.
Слова уносит ветер...

Аватара пользователя
Кисантий
Сообщения: 6619
Зарегистрирован: Ср ноя 04, 2009 18:57

Re: Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#5   Кисантий » Вт янв 22, 2013 8:18

>Нормальный человек, когда слышит от меня, что невозможно измерять пространственные координаты, не умея измерять длину (сначала длина, потом координаты),
Ага. Вы сильно опоздали с этим открытием. :D Это в кривом пространстве называется геодезическая система координат и было известно еще Гауссу. :wink: В евклидовом пространстве, кто бы с Вами спорил. А любой риман он всегда локально евклидов.
Кот это очень древнее и неприкосновенное животное. Кот спас жизнь хозяину, позвонив в 911

nina33
Сообщения: 144
Зарегистрирован: Пн окт 10, 2011 2:13

Re: Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#6   nina33 » Вт янв 22, 2013 12:10

Поясните, пожалуйста что такое инерциальные системы отсчёта! Все источники расходятся в определениях. С уважением Н.Сафонова.

Аватара пользователя
Кисантий
Сообщения: 6619
Зарегистрирован: Ср ноя 04, 2009 18:57

Re: Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#7   Кисантий » Вт янв 22, 2013 21:03

nina33 писал(а):Поясните, пожалуйста что такое инерциальные системы отсчёта! Все источники расходятся в определениях. С уважением Н.Сафонова.
В ЛЛ2 есть общепринятое определение. А инет это не источник.
Кот это очень древнее и неприкосновенное животное. Кот спас жизнь хозяину, позвонив в 911

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 32943
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#8   morozov » Ср янв 23, 2013 2:11

Как-то все это неполно. СТО, особенно в ОТО не менее важна пятое колесо четвертое измерение - время и забывать о нем не стоит. Хотя вот тут начинается не тривиальное... Не стоит уподобляться Лоренцу или, прости Господи, Логунову.. ну Лоренцу простительно к тому же он это осознал со временем... впрочем, Логунову тем более простительно - человек государственный не до деталей.

Практичнее всех подошел Меллер в "§ 8.8. Пространственные измерения и измерения времени в произвольной системе отсчета. Экспериментальное определение коэффициентов gik "
Сут не просто приложить линейку а приложить вовремя - точки не обязаны быть взаимно неподвижными.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

nina33
Сообщения: 144
Зарегистрирован: Пн окт 10, 2011 2:13

Re: Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#9   nina33 » Ср янв 23, 2013 7:09

Кисантий! Покорнейше благодарю! Теперь полная ясность. Ругать инет это политкорректно. С уважением, Н.Сафонова.

Аватара пользователя
zblsv
Сообщения: 800
Зарегистрирован: Пт сен 25, 2009 3:59
Откуда: Иваново

Re: Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#10   zblsv » Ср янв 23, 2013 9:14

Кисантий писал(а):
nina33 писал(а):Поясните, пожалуйста что такое инерциальные системы отсчёта! Все источники расходятся в определениях. С уважением Н.Сафонова.
В ЛЛ2 есть общепринятое определение. А инет это не источник.
Наверно, больше подойдёт Сивухин?
Слова уносит ветер...

Аватара пользователя
zblsv
Сообщения: 800
Зарегистрирован: Пт сен 25, 2009 3:59
Откуда: Иваново

Re: Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#11   zblsv » Ср янв 23, 2013 9:17

Кисантий писал(а):Вы сильно опоздали с этим открытием.
Подавляющее большинство того, о чём я вещаю, систематически известно по крайней мере со времён Менделеева.
Слова уносит ветер...

Аватара пользователя
zblsv
Сообщения: 800
Зарегистрирован: Пт сен 25, 2009 3:59
Откуда: Иваново

Re: Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#12   zblsv » Ср янв 23, 2013 9:24

morozov писал(а): Практичнее всех подошел Меллер в "§ 8.8. Пространственные измерения и измерения времени в произвольной системе отсчета. Экспериментальное определение коэффициентов gik "
Сут не просто приложить линейку а приложить вовремя - точки не обязаны быть взаимно неподвижными.
Можно взять практически любой учебник: в воросе о том, как правильно измерять длину, их авторам трудно наврать.
Слова уносит ветер...

Аватара пользователя
Кисантий
Сообщения: 6619
Зарегистрирован: Ср ноя 04, 2009 18:57

Re: Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#13   Кисантий » Ср янв 23, 2013 9:25

Кажется Менделеев тоже еврей :D Если Вы откажетесь от общепринятого определения ОТО, то потеряете локальный ПЭ, а в месте с ним и большой кусок ОТО.
Кот это очень древнее и неприкосновенное животное. Кот спас жизнь хозяину, позвонив в 911

Аватара пользователя
zblsv
Сообщения: 800
Зарегистрирован: Пт сен 25, 2009 3:59
Откуда: Иваново

Re: Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#14   zblsv » Ср янв 23, 2013 9:37

Система отсчёта — это инструмент. Инструменты — это просто продолжение наших рук, которыми мы щупаем физреальность. Но, чтобы понять, что мы там нащупали, нужна теория и модель. Я не буду пока говорить о физмоделях, а буду говорить только о матмоделях. Потому, что математику сейчас знают лучше, чем физику, и так проще понять будет.
Слова уносит ветер...

Аватара пользователя
zblsv
Сообщения: 800
Зарегистрирован: Пт сен 25, 2009 3:59
Откуда: Иваново

Re: Системы отсчёта в релятивистской механике

Номер сообщения:#15   zblsv » Ср янв 23, 2013 9:39

Кисантий писал(а):Кажется Менделеев тоже еврей :D Если Вы откажетесь от общепринятого определения ОТО, то потеряете локальный ПЭ, а в месте с ним и большой кусок ОТО.
Не потеряю. Но до систем отсчёта в ОТО ещё нужно с координатами разобраться. Не всё так прозрачно, как кажется.
Слова уносит ветер...

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»