Ştiri:

Vă rugăm să citiţi Regulamentul de utilizare a forumului Scientia în secţiunea intitulată "Regulamentul de utilizare a forumului. CITEŞTE-L!".

Main Menu

Este corectă teoria relativităţii restrânse?

Creat de Skolon, Iunie 26, 2009, 05:08:44 PM

« precedentul - următorul »

0 Membri şi 2 Vizitatori vizualizează acest subiect.

Skolon

Sunt foarte prins cu altele in aceste zile, dar vreau sa continuam discutia (daca si Electron e de acord). O sa revin cu un mesaj mai amplu cand o sa pot.

Pana atunci, Electron te rog sa fi amabil si sa definesti stiintific simultaneitatea. Apoi o sa reformulez/reformulam propozitia 3.

Electron

Citat din: Skolon din Iulie 17, 2009, 05:32:26 PM
Sunt foarte prins cu altele in aceste zile, dar vreau sa continuam discutia (daca si Electron e de acord). O sa revin cu un mesaj mai amplu cand o sa pot.
Eu personal nu am nimic impotriva. Si eu particip tot in masura timpului disponibil.

CitatPana atunci, Electron te rog sa fi amabil si sa definesti stiintific simultaneitatea.
Definitia simultaneitatii in TR este una operationala, bazata pe semnale luminoase in vid, a caror viteza o cunoastem (fiind constanta c). Ea suna cam asa:

Doua evenimente (puncte in spatiu-timp patru-dimensional) sunt simultane in sistemul de referinta al unui observator, daca, fiind situat la jumatatea distantei spatiale intre cele doua evenimente, el primeste de la cele doua evenimente semnale luminoase prin vid in acelasi moment.

Daca formularea de mai sus nu e suficient de clara, iata si o situatie practica:
Un observator se afla in originea unui sistem de coordonate unidimensional in vid, si doua evenimente (care implica intr-un mod oarecare emiterea de semnale luminoase) au loc in punctele x si -x. Daca observatorul pimeste cele doua semnale luminoase in acelasi moment, cele doua evenimente sunt simultane in sistemul de referinta al acelui observator. Daca unul din semnalele luminoase ajunge mai repede la observator decat celalalt, evenimentul respectiv a avut loc inaintea celui de-al doilea, in sistemul de referinta al acestui observator.

CitatApoi o sa reformulez/reformulam propozitia 3.
Te invit sa reformulezi propozitia 3, doar e exemplul tau.

e-
Don't believe everything you think.

Skolon

Citat din: HarapAlb din Iulie 10, 2009, 10:23:24 PM
Citat din: Skolon din Iulie 09, 2009, 02:56:04 PM
Teoria poartă numele de Millennium Theory of Relativity (n-am tradus această denumire pentru că încă nu mi-e clar cum s-o fac)

M-am uitat o leaca peste derivarea transformarilor dilatarii timpului (Sectiunile 5-7). Chiar daca obtine aceleasi rezultate ca si cele are TRR am detectat doua greseli in rationament.

Scuză-mă HarapAlb, dar n-am observat decât acum răspunsul tău (poate pentru că este prins între "replicile" mai ample schimbate între mine şi Electron).
Dacă eşti amabil, poţi să spui mai exact despre ce eroare e vorba?
În acea secţiune (5 parcă), încă de la început am avut îndoieli că explicaţia cu cele două sfere este corectă, nu ştiu exact de ce, n-am avut foarte mult timp pentru analiză. Sau poate te referi la altceva.

HarapAlb

Citat din: Skolon din Iulie 17, 2009, 11:31:09 PM
Dacă eşti amabil, poţi să spui mai exact despre ce eroare e vorba?
În acea secţiune (5 parcă), încă de la început am avut îndoieli că explicaţia cu cele două sfere este corectă, nu ştiu exact de ce, n-am avut foarte mult timp pentru analiză. Sau poate te referi la altceva.
In primul rand autorul compara distantele spatiale si nu "distante" in spatiu-timp vazute din cele doua sisteme de referinta. A doua observatie se refera la faptul ca "distantele" in spatiu-timp are rezulta din experimentul propus de ele sunt zero, dar poate ca nu e ceva neobisnuit.

Skolon

Citat din: Electron din Iulie 17, 2009, 06:25:36 PM
Definitia simultaneitatii in TR este una operationala, bazata pe semnale luminoase in vid, a caror viteza o cunoastem (fiind constanta c). Ea suna cam asa:

Doua evenimente (puncte in spatiu-timp patru-dimensional) sunt simultane in sistemul de referinta al unui observator, daca, fiind situat la jumatatea distantei spatiale intre cele doua evenimente, el primeste de la cele doua evenimente semnale luminoase prin vid in acelasi moment.
...
CitatApoi o sa reformulez/reformulam propozitia 3.
Te invit sa reformulezi propozitia 3, doar e exemplul tau.

Am recitit mai atent descrierea experimentului şi am ajuns la concluzia că nu este cel mai nimerit exemplu pentru ceea ce doresc să discutăm. De ce? Pentru că A (şi C) ar observa lovirea celor două paratrăsnete la momente diferite chiar şi dacă ar fi staţionar(i) faţă de B deoarece cele două paratrăsnete se găsesc la distanţe diferite faţă de el (ei) şi deci lumina le parcurge în intervale diferite. Faptul că A şi C se mişcă relativ la B (şi la paratrăsnete) nu are nici o importanţă.


Ceea ce vroiam să explic în acel experiment (şi de fapt am mai spus-o) derivă chiar din definiţia pe care Einstein a dat-o momentului la care are loc un eveniment.
În lucrarea ON THE ELECTRODYNAMICS OF MOVING BODIES publicată în 1905 (ea a fost publicată bineînţeles în limba germană, linkul este către o traducere în engleză din anul 1926 a acesteia, cu câteva mici corecturi ulterioare) el spune aşa: "The time of an event is that which is given simultaneously with the event by a stationary clock located at the place of the event, this clock being synchronous, and indeed synchronous for all time determinations, with a specified stationary clock.".
Ceea ce s-ar traduce cam aşa (dacă eşti şi tu de acord cu această traducere): Coordonata temporală a unui eveniment este aceea care e simultană cu coordonata temporală afişată de un ceas staţionar aflat la locul evenimentului, acest ceas mergând sincron cu un alt ceas staţionar luat ca referinţă.  
Exprimarea este destul de întortocheată, dar în esenţă spune că momentul la care are loc un eveniment este măsurat corect doar de un ceas care nu se află în mişcare faţă de acel eveniment. Asta înseamnă că durata unui fenomen este determinată corect dacă cele două momente ale fenomenului (iniţial şi final) sunt măsurate de un ceas (un observator) aflat în staţionare faţă de fenomen. Deci toţi observatorii aflaţi în mişcare faţă de fenomenul studiat determină o durată (şi, prin extensie, o întindere spaţială) incorectă a acestuia dacă iau ca referinţă propriile lor ceasuri.

Nu înţeleg de ce sunt atât de mulţi azi care afirmă că datorită mişcării observatorului apare o dilatare a întinderii temporale (şi o contractare a întinderii spaţiale) a fenomenului insuşi, în loc să remarce că de fapt valorile măsurate de ei sunt cele afectate de mişcare.

Convingerea mea este că aceste efecte ale TRR sunt date de faptul că viteza luminii, cu toate că este extrem de mare, este de fapt finită. Dacă ar fi fost infinită cred că efectele menţionate nu ar fi avut loc. Însă ideea de infinit nu poate fi cuprinsă corect de ştiinţă şi mai ales de mintea umană pentru că determină paradoxuri. De ex., dacă c ar fi infinită atunci nu ar mai putea exista "principiul cauzalităţii" (şi nici noţiunea de timp) şi deci nici Universul aşa cum îl ştim noi.


Cu toate că este o plăcere (cel puţin pentru mine) să continui discuţia cu Electron, nu cred că vreunul dintre noi îşi va schimba părerea şi de aceea consider că este inutil. Aş dori în schimb să aduc în discuţie alt aspect interesant al TRR, insă am nevoie de puţin timp pentru a-l elabora corect, aşa că o să revin altă dată.

Adi

Pentru cei interesati, in 2004 am tradus in romana articolul intreg "Electrodinamica corpurilor in miscare" al lui Einstein, unde a calculat E=mc2.

http://www.physics.mcgill.ca/~abuzatu/Documents/Electrodinamica.pdf

Nu am avut timp insa sa corectez traducerea sau ortografia ...
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

Skolon

@Adi: Frumoasă iniţiativă. Cred că e totuşi necesar să pui acolo o variantă revizuită şi corectată. Poate reuşesti să îţi faci timp pentru asta.

Acum referitor la aspectul TRR pe care îl pomeneam în ultimul meu mesaj.
În multe dintre lucrările în care se descrie TRR, se pleacă de la nişte ecuaţii de corespondenţă între distanţele şi timpii din cele două sisteme de referinţă.
Dacă sistemele se deplasează una faţă de alta cu viteza v şi notăm originile celor două sisteme cu O respectiv cu O', atunci fie x şi x' distanţele iar t şi t' timpii în cele două sisteme.
Ecuaţiile de care pomeneam au atunci forma:
[tex](1) t = a_1t'+a_2x'
(2) x = a_3x'+a_4t'[/tex]
constantele de proporţionalitate având valorile:
[tex]a_1 = a_3 = \frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}},
a_2 = \frac{v}{c^2\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}},
a_4 = \frac{v}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}[/tex]

Haideţi să analizăm acum ecuaţia mişcării uniform accelerate.
Una dintre formele ei este (dacă a este acceleraţia, V este viteza după trecerea timpului t iar V' este viteza iniţială):
V = V' + at
Dacă exprimăm vitezele ca distanţă raportată la timp obţinem forma:
[tex]\frac{x}{t}=\frac{x'}{t'} + at[/tex]
Sau altfel exprimat:
[tex]x=\frac{t}{t'}x' + (\frac{at^2}{t'})t'[/tex]
Fie [tex]k_3 = \frac{t}{t'}[/tex] şi [tex]k_4 = (\frac{at^2}{t'}) = atk_3[/tex]. Mai definim [tex]k_1=k_3[/tex] şi [tex]k_2 = 0[/tex]. Atunci putem scrie ecuaţiile:
[tex](3) t = k_1t' + k_2x'
(4) x = k_3x' + k_4t'
[/tex]

Se observă că ecuaţiile (1)(2) au aceaşi formă cu ecuaţiile (3)(4). De fapt asemănarea merge mai departe de forma lor. Hai să analizăm mai atent coeficienţii celor două ecuaţii:
- a1 este egal cu a3 şi ambii sunt adimensionali; k1 este egal cu k3 şi sunt de asemenea adimensionali
- a4 are dimensiunea unei viteze; k4 are dimensiunea at (k3 fiind adimensional), deci tot dimensiunea unei viteze
- a2 are dimensiunea v/c2, adică este aproximativ 0 pentru valori mici ale lui v (chiar şi pentru valori apropiate de c, el are dimensiunea 1/c adică extrem de mică); k2 este chiar 0

Deci, nu numai că aceste ecuaţii au formă identică, mai mult, coeficienţii lor exprimă aceaşi realitate fizică. În special asemănarea dintre ecuaţia (2) şi ecuaţia (4) este aproape şocantă, pentru că ele reprezintă o altă formă de descriere a mişcării uniform accelerate.
Iar includerea ecuaţiei acceleraţiei într-o teorie care se referă exclusiv la mişcarea rectilinie şi uniformă (adică nu este luată în calcul nici un fel de acceleraţie) este cel puţin stranie, dacă nu cumva chiar eronată.
Aparent ecuaţia (2) descrie de fapt acceleraţia necesară unui punct material pentru a "trece" din sistemul de referinţă O în O'.

Mai mult, pe baza acestei ecuaţii se descrie în TRR un alt mod de compunere a vitezelor diferit de cel galilean pur aditiv. Am o mare suspiciune că acea compunere a vitezelor este de fapt o compunere a acceleraţiilor, acesta fiind motivul pentru care ne apare atât de stranie.

Nu spun că ceea ce am scris mai sus reprezintă o demonstraţie a faptului că TRR este eronată, ci încerc doar să vă invit la o mai atentă analiză a premiselor pe baza cărora este construită această teorie.

Adi

Citat din: Skolon din Iulie 23, 2009, 10:04:55 PM
@Adi: Frumoasă iniţiativă. Cred că e totuşi necesar să pui acolo o variantă revizuită şi corectată. Poate reuşesti să îţi faci timp pentru asta.

Mersi mult. Vom vedea. Cat am fost in Japonia, am mai tradus si alte texte, declaratii ale premiilor Nobel atunci cand primeau pretul. http://www.physics.mcgill.ca/~abuzatu/ro_outreach.htm

Intre timp am creat Stiinta Azi. Ar merita sa aducem acele articole aici, intr-adevar.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

Skolon

Văd că nu aveţi nici un comentariu referitor la mesajul meu de mai sus.

Haideţi să fac atunci o altă remarcă: la care realitate fizică se referă TRR?
În Univers mişcarea oricărui obiect este influenţat de gravitaţie. Iar această influenţă este una foarte complexă, de ex. Pământul se învârte în jurul Soarelui, Sorele în jurul centrului galaxiei, galaxia se deplasează şi ea în cadrul clusterului local, etc. Chiar şi lumina este influenţată de gravitaţie după cum arată TRG. Asta înseamnă că în Univers nu există nici un corp care să se mişte rectiliniu uniform cu viteză mare (comparabilă cu c, la viteze mici nu are rost să luăm în calcul TRR, e suficientă mecanica clasică) faţă de alt corp, toate corpurile având o mişcare accelerată. Deci, încă o dată, la ce se referă TRR?
Care este atunci rostul unei teorii ce nu are nici o aplicare în realitatea fizică?

mircea_p

Uite cateva comentarii:
1. Viteza NU este distanta raportata la timp in afara de cazul miscarii uniforme (fara acceleratie).
Cum asta e una din premisele care apar pe la inceputul rationamentului nu prea mai are sens sa urmarim restul.
Viteza este derivata coordonatei.

2. V si V' se refera la vitezele unui obiect la diferite momente de timp, in ec. V'=V+at
La fel X si X' sant coordonatele aceluiasi obiect la diferite momente, in acelasi sistem de coordonate.
Deci presupunand ca ecuatiile ar fi corecte, nu sant deloc similare (fizic) cu transformarile Lorentz.

3. Daca te referi la faptul ca matematic sant similare (transformari liniare) e complet irelevant.
Sant nenumarte cazuri unde relatiile intre cantitati se exprima prin transformari liniare.
Uite, de exeplu legea lui Ohm poate fi scrisa asa:
x=a*x'+b*t'
unde x=tensiunea (V), x'=curentul (I), t'=varsta universului;
a=rezistenta(R) ; b=0



ilasus

CitatHaideţi să fac atunci o altă remarcă: la care realitate fizică se referă TRR?
În Univers mişcarea oricărui obiect este influenţat de gravitaţie. Iar această influenţă este una foarte complexă, de ex. Pământul se învârte în jurul Soarelui, Sorele în jurul centrului galaxiei, galaxia se deplasează şi ea în cadrul clusterului local, etc. Chiar şi lumina este influenţată de gravitaţie după cum arată TRG. Asta înseamnă că în Univers nu există nici un corp care să se mişte rectiliniu uniform cu viteză mare (comparabilă cu c, la viteze mici nu are rost să luăm în calcul TRR, e suficientă mecanica clasică) faţă de alt corp, toate corpurile având o mişcare accelerată. Deci, încă o dată, la ce se referă TRR?
Care este atunci rostul unei teorii ce nu are nici o aplicare în realitatea fizică?

TRR se referă la lumea vitezelor mari şi a corpurilor uşoare (electroni, ioni etc). In lumea aştrilor, cînd pe scenă apar acceleraţii, atunci intervine TRG.

Lucrările care contestă TRR, punînd în evidenţă eventuale greşeli ale acesteia, nu mai sunt luate de mult în considerare. Prin 1960, P. Kapiţa (fizician rus) declara deschis că aruncă la coş orice lucrare cu asemenea conţinut, încă înainte de a o citi. De altfel, rezultatele obţinute de Einstein în TRR se obţin şi pe alte căi. De exemplu, O. Onicescu, în cadrul mecanicii sale invariantive (publicată prin 1974) şi Emil Tocaci, prof. din Timişoara mi se pare, într-o lucrare despre timp şi inerţie (publicată prin 1980), deduc transformările Lorentz şi expresiile impulsului, masei şi energiei din TRR fără a apela la principiul constanţei vitezei luminii – în cartea lui Tocaci, acest principiu apare chiar ca teoremă demonstrată.


Skolon

Citat din: ilasus din Iulie 29, 2009, 06:41:18 PM
Lucrările care contestă TRR, punînd în evidenţă eventuale greşeli ale acesteia, nu mai sunt luate de mult în considerare.
Şi este asta o atitudine ştiinţifică? Mie îmi aminteşte mai mult de dogmatismul religios. Cred că tocmai această atitudine dispreţuitoare este cea care aduce atât de multe critici teoriei şi nu eventualele lacune ale ei.
Referitor la electroni şi ioni: în care cazuri se mişcă aceştia fără a fi afectaţi de nici o forţă a.î. să se mişte rectiliniu şi uniform?
Nu sunt specialist în domeniu şi de aceea vreau să aflu unde şi de către cine este efectiv folosită această teorie. În lucrările de cosmologie sau de mecanică cuantică atunci când se pomeneşte de relativitate se face referire doar la TRG si nu la TRR, cel puţin în acelea citite de mine (nu foarte multe, recunosc).

@mircea_p: 1. Dacă plec de la formulele V=∆x/∆t (respectiv V'=∆x'/∆t'), adică  V=(x-x0)/(t-t0) [respectiv V'=(x'-x'0)/(t'-t'0)], tot acelaşi va fi rezultatul  dacă aleg x0, x'0, t0 şi t'0 egale cu zero.
2. Corect t şi t' se referă la momente de timp diferite (pentru acelaşi observator) în ecuaţia acceleraţiei. În cazul TRR t şi t' se referă tot la momente de timp diferite, însă diferă observatorul. Tocmai pe faptul că t şi t' nu reprezintă acelaşi lucru se bazează construcţia TRR.
Analog pt. x şi x'.
3. În ecuaţia lui Ohm scrisă de tine, chiar dacă b=0, a nu este adimesional ca în ecuaţiile din mesajul meu. În cele două ecuaţii coeficienţii au aceaşi dimensionalitate şi sunt aplicaţi aceloraşi mărimi fizice (a1, k1 se aplică coordonatei temporare, a2 şi k2 celei spaţiale, etc.)
În TRR nu pot accepta cu uşurinţă ideea că distanţa spaţială măsurată într-un sistem de referinţă depinde de distanţa temporală măsurată în alt sistem de referinţă (respectiv că distanţa temporală din primul depinde de distanţa spaţială măsurată în al doilea).

mircea_p

Citat din: Skolon din Iulie 30, 2009, 03:32:55 PM
@mircea_p: 1. Dacă plec de la formulele V=∆x/∆t (respectiv V'=∆x'/∆t'), adică  V=(x-x0)/(t-t0) [respectiv V'=(x'-x'0)/(t'-t'0)], tot acelaşi va fi rezultatul  dacă aleg x0, x'0, t0 şi t'0 egale cu zero.

Inca o data, formula respectiva nu este adevarata pentru miscarea accelerata. Nu conteza daca x_o e zero sau nu.
Ma refer la v=delta_x/delta_t. Aceasta formula nu se poate aplica la miscarea accelerata.
"Merge" numai pentru miscare uniforma. Sau daca te referi la viteza medie pe un anumit interval de timp finit. Dar atunci nu poti sa folosesti aceeasi viteza in formula v=v_o+at pentru ca aici ai viteza instantanee (care se defineste ca derivata coordonatei).



mircea_p

Citat din: Skolon din Iulie 30, 2009, 03:32:55 PM
2. Corect t şi t' se referă la momente de timp diferite (pentru acelaşi observator) în ecuaţia acceleraţiei. În cazul TRR t şi t' se referă tot la momente de timp diferite, însă diferă observatorul. Tocmai pe faptul că t şi t' nu reprezintă acelaşi lucru se bazează construcţia TRR.
Analog pt. x şi x'.
3. În ecuaţia lui Ohm scrisă de tine, chiar dacă b=0, a nu este adimesional ca în ecuaţiile din mesajul meu. În cele două ecuaţii coeficienţii au aceaşi dimensionalitate şi sunt aplicaţi aceloraşi mărimi fizice (a1, k1 se aplică coordonatei temporare, a2 şi k2 celei spaţiale, etc.)
În TRR nu pot accepta cu uşurinţă ideea că distanţa spaţială măsurată într-un sistem de referinţă depinde de distanţa temporală măsurată în alt sistem de referinţă (respectiv că distanţa temporală din primul depinde de distanţa spaţială măsurată în al doilea).
2. In cazul TRR t si t' se refera la ACELASI eveniment vazut in doua sisteme de referinta diferite.
La fel si x, x' se refera la acelasi punct din spatiu, vazut din doua sisteme diferite.
In al doilea set de ecuatii t si t' (si x si x') se refera la doua evenimente diferite.
Nu mi se pare ca cele doua sisteme de ecuatii sant similare din punct de vedere fizic, chiar daca au marimi cu aceleasi dimensiuni.

3. Daca vrei pot sa scriu legea lui Ohm si cu constante adimensionale.
Nu asta e problema. Voiam doar sa dau un exemplu de ecuatie care matematic arata la fel ca ecuatiile anterioare dar nu are nici o legatura cu ele din punct de vedere fizic.



ilasus

CitatReferitor la electroni şi ioni: în care cazuri se mişcă aceştia fără a fi afectaţi de nici o forţă a.î. să se mişte rectiliniu şi uniform?
Nu sunt specialist în domeniu şi de aceea vreau să aflu unde şi de către cine este efectiv folosită această teorie. În lucrările de cosmologie sau de mecanică cuantică atunci când se pomeneşte de relativitate se face referire doar la TRG si nu la TRR, cel puţin în acelea citite de mine (nu foarte multe, recunosc).


Incă de pe vremea lui Lorentz fizicienii puteau determina, prin experienţe efectuate în laborator (nu ştiu cum procedau practic), viteza electronilor emişi de substanţe radioactive (raze alfa). Si încă de pe atunci (sec XIX) ei au constatat că legea de mişcare a electronilor nu corespunde modelului galilean de compunere a vitezelor. Lorentz a explicat această "anomalie" printr-o ipoteză legată de masa electronilor, cum că masa acestora se "contractă" cu un anumit factor. In realitate, aşa cum s-a descoperit mai tîrziu, legea de mişcare a electronilor corespunde modelului de compunere a vitezelor descris în TRR. Acest fapt se verifică cu foarte mare precizie cu aparatele din ziua de azi – camere Wilson, contoare Geiger sau ce mai folosesc fizicienii pentru fotografierea şi determinarea energiei, impulsului şi vitezei particolelor din laborator sau venite din spaţiul cosmic. Evident, un fizician care a lucrat efectiv în acest domeniu ar putea da explicaţii mult mai amănunţite şi la obiect.