E=mc^2

[BDK]

Все эти частицы - это квазичастицы.

Например круги на воде - это на самом деле не такие круги как например пластиковый обруч или велосипедное колесо. Но круги на воде могут иметь свойства схожие и с другими "твёрдыми" колесами. Мы думаем про частицы что это некие твердые кусочки материи. Но я думаю это больше похоже на круги на воде.

[Странник34]

сто2.jpg

[/align]

Вчера читал лекцию по теоретической физике. И как раз на этой лекции выводил формулу E=mc² и увидел как можно на научно популярном языке продемонстрировать как же получается эта формула. В качестве эксперимента приведу это.

С точки зрения классической механики, рассмотрим две системы отсчета K и K’ пусть система отсчета K’ движется относительно системы отсчета K со скоростью v, направленной вдоль оси x. И пусть у нас имеется тело массы m, которое относительно системы K’ движется со скоростью v’ вдоль оси координат x. Импульс этого тела относительно K’ будет равен mv’. А относительно системы отсчета скорость этого тела равна v+ v’, а значит импульс равен p= m(v+ v’), или p=mv+mv’. Или если записать, что mv’= p’, p=p’+ mv.

Согласно теории относительности при переходе от системы отсчета K к системе отсчета K' импульс в рассматриваемом случае должен преобразовываться согласно формулам, которые, как считается, получены Лоренцем:

1.jpg

[/align]

Здесь E – энергия тела. Все формулы теории относительности при малых скоростях, v<<c должны переходить к формулам классической механики. При v<<c знаменатель выражения будет равен единице. У нас останется:

2.jpg

[/align]

Из этого выражения при v<<c мы должны получить p=p’+ mv. Это возможно только тогда, когда энергия тела E’ при v<<c будет E’=mc².

Здесь с - скорость света.

[/size][/font]

Если что-то непонятно, или есть замечания, то внесу изменения или отвечу на вопросы.

[Странник34]

О Теории относительности и простоте

Тут подумалось, что принципы теории относительности, просты, но:

Если в одной инерциальной системе отсчета физический закон записывается уравнением:

ПЛ1.jpg

[/align]

то и в другой системе отсчета, которая относительно первой движется равномерно и прямолинейно, этот физический закон должен описываться таким же уравнением:

ПЛ2.jpg

[/align]

здесь нештрихованные переменные это координаты, скорость и время, измеренные в первой системе отсчета, а штрихованные во второй. Теперь же если потребовать, чтобы это утверждение выполнялось для простейшего движения, получаются формулы преобразования, называемые преобразованиями Лоренца. При выводе появляется константа имеющая размерность скорости, и оказывается, если тело движется со скоростью равной этой константе, то его скорость одинакова относительно всех инерциальных систем отсчета. Опираясь на опыт Майкельсона, в котором было обнаружено, что скорость света одинакова во всех инерциальных систем отсчета, делается вывод, что эта константа и есть скорость света.
Так то все просто, он уравнения многократно сложнее уравнений классической физики (эт я о простоте ).

Как то так...

[Странник34]

Про движение со скоростью большей скорости света без нарушения законов теории относительности
По мотивам фильма "Star Trek" мексиканский физик-теоретик Мигель Алькубьерре предложил принцип движения со сверхсветовыми скоростями. При этом сам корабль не движется, на нем астронавты не испытывают перегрузок, а движется область пространство вокруг корабля. Так что все законы теории относительности не нарушаются.

Идея Алькубьерре была относительно проста: берем космическое пространство вокруг себя, сами мы остаемся при этом на месте, пространство впереди прижимаем к себе, а то что позади отодвигаем. Спереди мы сжимаем пространство равное тому, что остается позади. Таким образом, мы не ограничены скоростью, т.к. мы не двигаемся сами, двигается пространство. Мы сжимаем и разжимаем пространство, т.е. двигается пространство.
Применительно к кораблю можно сказать, что он вообще может быть неподвижен. Внутри будет казаться, что ничего не происходит. Все постулаты теории относительности сохраняются. Эта модель гипер-релятивиского локально-динамического пространства получила название пузыря Алькубьерре. Внутри пузыря время не растягивается и продолжает идти нормально.
...
Однако, Алькубьерре - это теоретик. Его задача, выдвинуть и обосновать теорию, а вот как обратить теорию в практику - это уже немного другая задача.
По словам ученого: "Как это сделать с помощью механизма - это другая история."
Уже сейчас очевидно, что при воплощении этой идеи в жизнь ученым и инженерам придется столкнуться с огромными проблемами, как теоретического, так и практического характера. Основная из них - это создание антигравитации. Сам ученый уверен, что с существующей научной и технологической базой построить ВАРП-двигатель пока невозможно. Он считает, что человечество при благоприятном стечении обстоятельств научится стоить ВАРП-двигатели в течении следующих 200 лет.
Читать полностью: http://yablor.ru/blogs/varp-dvigatel-bi ... et/4859975

Сейчас над разработкой теории такого двигателя работает Гарольд Дж.Уайт (Harold G. "Sonny" White), возглавляющий исследовательскую группу Eagleworks из Advanced Propulsion Physics Laboratory (лаборатория исследования продвинутых форм движения) в центре имени Линдона Джонсона NASA. Он и его коллеги считают, что их прогресс сделал модель куда более правдоподобной.

В предлагаемом Уйтом двигателе Алькубьерре кольцо вокруг космического корабля создает деформационный пузырь, который позволяет двигаться быстрее скорости света внутри него.



Читать полностью: http://yablor.ru/blogs/varp-dvigatel-bi ... et/4859975

Так что вперед к звездам... Через 200 лет.
Но! Ведь мы живем вблизи сингулярности! Может быть и увидим...

[Странник34]

Еще, хочу написать про теорию относительности. Есть много сообщений о том, что она якобы не верна.

Но во первых, любая теория не верна в рамках той, которая стоит выше ее, так сказать по рангу. Например обычная механика не верна, с точки зрения теории относительности, и она получается из ТО в пределе малых скоростей. То есть, если в уравнениях ТО мы положим, что скорость тела много меньше скорости света, то есть: v<<с , все уравнения ТО переходят в уравнения классической механики. То есть ТО содержит в себе как предельный случай классическую механику. Также и с ТО, если появится другая, более общая теория, она будет частным случаем этой теории.

Во вторых, следует сказать, что ТО уже стала инженерной наукой, то есть ее формулы используются уже и в инженерных расчетах.

И в третьих, ради чего и пишу этот пост теория относительности позволяет описать э/м явления очень просто и наглядно. Например, оставаясь в рамках классической механики мы должны были экспериментально получать разные законы типа Био-Савара-Лапласса, и другие связывающие магнитное и электрические поля. В рамках же ТО не существуют по отдельности магнитное и электрическое поля, а существует единое э/м поле, которое в разных инерциальных системах отсчета проявляется по разному. И если например у нас имеется неподвижный заряд, то относительно системы отсчета, которая относительно первой движется, то это электростатическое поле будет согласно преобразованиям ТО будет иметь и магнитную компоненту. То есть ТО и электродинамика тесно связаны, то есть верность ТО подтверждается верностью Электродинамики.

[BDK]

Вот именно - я тоже давно не пользуюсь формулой "эта теория верна а эта ложна". Вместо этого я пользуюсь системой где разные теории являются описаниями одного и того же в разных аспектах и с разных сторон, и по сути не являются ни истинными ни ложными но они дополняют друг друга и вместе позволяют видеть реальность шире.

[Странник34]

Вот именно - я тоже давно не пользуюсь формулой "эта теория верна а эта ложна".

Так то да, но ТО более общая теория, потому как в ней содержится классическая теория. И когда возникла ТО уравнения динамики пришлось переписывать.
А вот электродинамика, разработанная еще в середине 19-го века, оказалась такой теорией, которая изначально согласовывалась с ТО. И чтобы записать ее на языке ТО пришлось просто по новому записать уравнения не меняя их.
Кстати, тот факт, что соленоид создает магнитное поле - это эффект чисто связанный с ТО.

[BDK]

Именно так - в моей системе разные теории это не просто куча а это иерархически организованная структура где более частные вещи находятся на более низких иерархических уровнях а более общие и универсальные на более высоких. Смысл имеет система в целом со всеми её уровнями. То есть разные вещи в этой структуре не конкурируют и не исключают друг друга а дополняют.

[Странник34]

Название теории относительности некорректное. Это наверное потому, его дал Эйнштейн, в то время не очень понимавший того, открывателем чего его провозгласили.
На самом деле правильным названием было бы "Теория абсолютности". Это потому, что главный смысл этой теории в том, что все законы относительно разных инерциальных систем отсчета записываются одинаковыми уравнениями. То есть законы физики инвариантны (абсолютны) относительно разных ИС.