О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30462
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#1   morozov » Чт авг 23, 2018 19:55

Изображение

О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

14.08.2018 № 260 c.11 Семён Герштейн Наука и общество 7 комментариев 4391 просм.,

Изображение

Семён Герштейн

В интересной статье А. Левина «Эмми Нётер и ее теорема», опубликованной в «Троицком варианте» № 10 (254) от 22.05.2018, содержится одна ошибка, на которой мне представляется необходимым остановиться, так как ее допускают многие авторы (даже занимающиеся вопросами гравитации). Автор статьи пишет: «Уравнения ОТО могут быть записаны в произвольных системах пространственно-временных координат, между которыми возможны гладкие преобразования. С их помощью можно занулить величину поля тяготения в любой произвольно выбранной точке и ее бесконечно малой окрестности. Физически это означает, что воображаемый наблюдатель не сможет зарегистрировать в этой точке силу тяготения (в этом и состоит эйнштейновский принцип эквивалентности)».

Другими словами: считается, что, выбрав локально-инерциональную систему координат (где равны нулю так называемые коэффициенты Кристофеля), можно в бесконечно малой области пространства полностью исключить гравитационное поле. Именно так думает, как я выяснил, значительная часть специалистов и преподавателей, имеющих дело с теорией гравитации.

В действительности это ошибка. Гравитационное поле, создаваемое гравитационными телами, имеет кривизну, которая характеризуется тензором кривизны. При этом, если тензор кривизны равен нулю в какой-либо точке в одной системе координат, он будет равен нулю в этой точке в любой другой системе координат. И наоборот, его нельзя занулить в данной точке в любой другой системе координат, если он был отличен от нуля в начальной. Кривизна гравитационного поля является локальной физической величиной, остающейся в локально-инерциональной системе. Она определяет девиацию (расхождение) двух бесконечно близких материальных точек в локально-инерциональной системе, влияет на электромагнитное поле, приводит к прецессии спина частиц и т. д. Краткое изложение вопроса есть в «Теории поля» Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица (см. параграф 91 «Тензор кривизны», последний абзац и задачи к этому параграфу).

А как быть с принципом эквивалентности, сформулированным для однородного гравитационного поля (лифт Эйнштейна) и послужившим наводящим соображением для создания общей теории относительности? При дальнейшем развитии теории и ее осмысливании А. Эйнштейн предположил другую, как он считал, более естественную формулировку принципа эквивалентности, заключающуюся в том, что гравитационное поле может быть описано метрическими коэффициентами четырехмерного Риманова пространства.

Следует отметить, что некоторые авторы известных учебников и специалисты принимают за основу первоначальные высказывания А. Эйнштейна, сделанные сразу после создания как ОТО, так и специальной теорий относительности, и не замечают поправок и уточнений, сделанных им при последующем развитии и осмыслении этих теорий. Это и ведет к определенным ошибкам в понимании их сути. Так, А. Эйнштейн вначале довольно прохладно отнесся к работе Минковского, считая ее простой иллюстрацией специальной теории относительности. Однако он высоко оценил ее позже, когда стал заниматься созданием общей теории относительности и понял, что без представлений Минковского о четырехмерном мире такую теорию было бы очень трудно (а скорее всего, вообще невозможно) создать. Тем не менее в ряде учебников и в представлении некоторых профессоров известных университетов до сих пор существует мнение о теории Минковского как об иллюстрации законов специальной теории относительности, в то время как теория Минковского является самой сутью теории относительности, заключающейся в том, что пространство и время образуют неразделимый четырехмерный континуум, расстояния между точками которого (событиями) определяются так называемым интервалом. Тот факт, что временные промежутки и отрезки длины, проходимые телом, являются лишь проекциями мировой линии тела, зависящими от выбора системы координат, позволяет наглядно понять все парадоксы СТО. Непонимание этого приводит, например, к тому, что вместо одной инвариантной массы покоя тела вводятся продольные и поперечные массы, зависящие от скорости, однако не учитывается, что все современные теории полей основываются на инвариантах в пространстве Минковского.

Дискуссии по этому вопросу, к сожалению, продолжаются до последнего времени. Большую разъяснительную работу проводил в связи с этим Лев Борисович Окунь.

Семён Герштейн,
академик РАН, гл. науч. сотр. ИФВЭ, Протвино
С уважением, Морозов Валерий Борисович

sherst
Сообщения: 644
Зарегистрирован: Пн апр 11, 2011 12:51

Re: О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#2   sherst » Пт авг 24, 2018 5:36

Молодец Семен Соломонович. !
Не думал правда, что эту ошибку повторяют в таких изданиях.

Аватара пользователя
Кисантий
Сообщения: 5630
Зарегистрирован: Ср ноя 04, 2009 18:57

Re: О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#3   Кисантий » Пт авг 24, 2018 7:49

>Дискуссии по этому вопросу, к сожалению, продолжаются до последнего времени.
жевать сопли Пуанкаре и какашки белкина это нормально :idea:
Кот это очень древнее и неприкосновенное животное. Кот спас жизнь хозяину, позвонив в 911

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30462
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#4   morozov » Пт авг 24, 2018 9:29

Ошибаются все. Нет исключений.

Герштейн С.С., Логунов A.A. Задача Дж.С.Белла: Препринт ИФВЭ 96-55. – Протвино,. 1996

http://web.ihep.su/library/pubs/prep1996/ps/96-55.pdf

Ошибка. Повторяется ерунда из лекций Логунова.
В уравнениях (9), (10) время не изменилось! А еще 1907 году Эйнштейн показал, что темп времени в ускоренных системах зависит от координаты.

С другой стороны мне попалась лекция Гернштейна по электродинамике. Это было нечто!
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
Кисантий
Сообщения: 5630
Зарегистрирован: Ср ноя 04, 2009 18:57

Re: О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#5   Кисантий » Пт авг 24, 2018 9:57

Герпштейн это кажись друг моего учителя, матерого кошака логуновичскаускаса :idea:
Кот это очень древнее и неприкосновенное животное. Кот спас жизнь хозяину, позвонив в 911

Аватара пользователя
Кисантий
Сообщения: 5630
Зарегистрирован: Ср ноя 04, 2009 18:57

Re: О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#6   Кисантий » Пт авг 24, 2018 10:04

morozov писал(а):
Пт авг 24, 2018 9:29
Ошибаются все. Нет исключений.

Герштейн С.С., Логунов A.A. Задача Дж.С.Белла: Препринт ИФВЭ 96-55. – Протвино,. 1996

http://web.ihep.su/library/pubs/prep1996/ps/96-55.pdf

Ошибка. Повторяется ерунда из лекций Логунова.
В уравнениях (9), (10) время не изменилось! А еще 1907 году Эйнштейн показал, что темп времени в ускоренных системах зависит от координаты.

С другой стороны мне попалась лекция Гернштейна по электродинамике. Это было нечто!
>Ошибаются все.
но как правило это академики :?
Герштейн С.С., Логунов A.A. Задача Дж.С.Белла: Препринт ИФВЭ 96-55. – Протвино,. 1996

http://web.ihep.su/library/pubs/prep1996/ps/96-55.pdf

это как теория струн даже не неправильно :mrgreen:

>что темп времени в ускоренных системах
для задачи белкина равноускоренность не нужна :!:
Кот это очень древнее и неприкосновенное животное. Кот спас жизнь хозяину, позвонив в 911

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30462
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#7   morozov » Пт авг 24, 2018 12:24

для задачи белкина равноускоренность не нужна
В оригинальном тексте Белла ракеты движутся с одинаковым ускорением по показаниям собственных акселерометров.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
Кисантий
Сообщения: 5630
Зарегистрирован: Ср ноя 04, 2009 18:57

Re: О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#8   Кисантий » Пт авг 24, 2018 13:20

morozov писал(а):
Пт авг 24, 2018 12:24
для задачи белкина равноускоренность не нужна
В оригинальном тексте Белла ракеты движутся с одинаковым ускорением по показаниям собственных акселерометров.
ракеты движутся так что расстояние между ними в ИСО не меняетя x_1(t)=f(t)+L,X_2(t)=f(t)
а все остальное не важно :wink:
Кот это очень древнее и неприкосновенное животное. Кот спас жизнь хозяину, позвонив в 911

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30462
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#9   morozov » Пт авг 24, 2018 13:59

Кисантий писал(а):
Пт авг 24, 2018 13:20
ракеты движутся так что расстояние между ними в ИСО не меняетя x_1(t)=f(t)+L,X_2(t)=f(t)
это полная лажа. Это вывод Белла из условия равенства ускорений в собственной системе (в системе покоя ракеты)
Без-имени-1.gif
Без-имени-1.gif (18.32 КБ) 320 просмотров
Но в этом случае темп хода часов зависит от координаты. ускорение для неподвижной ракеты (Метрика Ласса)
a=-c^2 \Gamma^1_{00}

В системе Подосенова ракеты ускоряются одинаково в инерционной системе.
a=-c^2/g_{00} \Gamma^1_{00}
И та, и другая системы не совпадают с метрикой Логунова. Метрика Логунова нефизическая. Невозможно часы ракет идти синхронно.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
эдя псковский
Сообщения: 1261
Зарегистрирован: Ср фев 04, 2009 13:09
Откуда: Пскопские мы

Re: О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#10   эдя псковский » Пт авг 24, 2018 15:44

"в то время как теория Минковского является самой сутью теории относительности, заключающейся в том, что пространство и время образуют неразделимый четырехмерный континуум, расстояния между точками которого (событиями) определяются так называемым интервалом."
Единственное, чем помогло мне это знание после первых прикидок (из моих сугубо общих подходов далеких от) - ничему не удивляться. Для этого физиком быть не надо. Бо - уровень введения в специальность. Физиком надо быть , что бы в этом свободно ориентироваться.

"Непонимание этого приводит, например, к тому, что вместо одной инвариантной массы покоя тела вводятся продольные и поперечные массы, зависящие от скорости, однако не учитывается, что все современные теории полей основываются на инвариантах в пространстве Минковского.
Дискуссии по этому вопросу, к сожалению, продолжаются до последнего времени. Большую разъяснительную работу проводил в связи с этим Лев Борисович Окунь."
Интересовался я этим вопросом и огорчился, что Валерий Борисович никак Окуня не оценил. И сейчас за Герштейна спрятался. А, моя задачка о движении с постоянной околосветовой скоростью ракеты вдоль бесконечной струны так и осталась нерешенной - будет она втягивать ракету больше обычного или нет. Формально СТО без примеси ОТО, однако.
Ударим фричеством по бездорожью и фрикам!

Аватара пользователя
Кисантий
Сообщения: 5630
Зарегистрирован: Ср ноя 04, 2009 18:57

Re: О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#11   Кисантий » Пт авг 24, 2018 16:29

Кисантий писал(а):
Пт авг 24, 2018 13:20
morozov писал(а):
Пт авг 24, 2018 12:24
для задачи белкина равноускоренность не нужна
В оригинальном тексте Белла ракеты движутся с одинаковым ускорением по показаниям собственных акселерометров.
ракеты движутся так что расстояние между ними в ИСО не меняетя x_1(t)=f(t)+L,X_2(t)=f(t)
а все остальное не важно :wink:
Белл тут абсолютно не при чем. Рассмотрите случай когда две ракеты связанные тросом, первоначально покоились а в какой то момент времени мгновенно набрали скорость v: x_1(t)=vt+L,x_2(t)=vt
спрашивается порвется трос али нет :?:
Кот это очень древнее и неприкосновенное животное. Кот спас жизнь хозяину, позвонив в 911

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30462
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#12   morozov » Пт авг 24, 2018 16:50

Кисантий писал(а):
Пт авг 24, 2018 16:29
а в какой то момент времени мгновенно набрали скорость
Причем тут физика? Это даже не математика! можно рассмотреть конечное ускорение и предел a \to \infty. При этом собственное расстояние не изменится, в лабораторной системе наблюдается скачок.

Все ходы записаны https://www.researchgate.net/publicatio ... UOCS_OdGZQ
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30462
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#13   morozov » Пт авг 24, 2018 16:57

Пардон, это старая статья. Новая
https://www.researchgate.net/publicatio ... UOCS_OdGZQ
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
Кисантий
Сообщения: 5630
Зарегистрирован: Ср ноя 04, 2009 18:57

Re: О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#14   Кисантий » Пт авг 24, 2018 21:25

morozov писал(а):
Пт авг 24, 2018 16:50
Кисантий писал(а):
Пт авг 24, 2018 16:29
а в какой то момент времени мгновенно набрали скорость
Причем тут физика? Это даже не математика! можно рассмотреть конечное ускорение и предел a \to \infty. При этом собственное расстояние не изменится, в лабораторной системе наблюдается скачок.

Все ходы записаны https://www.researchgate.net/publicatio ... UOCS_OdGZQ
>Причем тут физика?
при том что x=X+vt это элементарное координатное преобразование из ортогональной ИСО в не ортогональную ИСО описанную у Меллера. :wink:
>При этом собственное расстояние не изменится, в лабораторной системе наблюдается скачок.
Согдасно Меллеру именно собственное расстояние изменится а в лабораторной СО оно константа :!:
>можно рассмотреть конечное ускорение и предел a \to \infty.
на кой бес :?: если скорость в начальный момент времени t=0 изменилась скачком, то ускорение это производная от скачка т.е. это дельта функция дирака v \delta(t). так что с математикой все в порядке и с физикой тоже :wink:
Но если Вас смущает дельта функция то можно рассмотреть просто линейное преобразование координат
x=X+vt , -\infty< t< \infty. Ускорение теперь ноль, но парпидокс Белла-kkdl возник снова, так что ускорение никакой принципиальной роли не играет :wink:
Кот это очень древнее и неприкосновенное животное. Кот спас жизнь хозяину, позвонив в 911

sherst
Сообщения: 644
Зарегистрирован: Пн апр 11, 2011 12:51

Re: О двух распространенных ошибках в понимании принципов общей и специальной теорий относительности

Номер сообщения:#15   sherst » Пт авг 24, 2018 23:53

Этот Левин накосячил еще в другой статье про Гильберта и Эйнштейна:
Сейчас этот вопрос, к счастью, ушел в прошлое. Исследователи обнаружили корректуру первой версии гильбертовской статьи, на которой стоит штамп «6 декабря 1915 г.» (см. Leo Corry et al., 1997. Belated Decision in the Hilbert-Einstein Priority Dispute). Уже эта датировка однозначно решает вопрос о приоритете. К тому же из этого текста ясно, что еще в декабре Гильберт мыслил в основном в духе теории «Проекта», а опубликованную версию статьи написал после знакомства с уравнениями Эйнштейна.
http://elementy.ru/novosti_nauki/432628

Разумеется Эйнштейн сам не получил в ноябре 1915 правильных уравнений гравитации, Здесь Левин ошибается.
Он получил их после письма Гильберта, где тот и сообщил правильные уравнения ОТО с следовым членом.

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»