Ştiri:

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

Main Menu

Cum a ajuns Einstein la concluzia ca E=mc2 ?

Creat de morpheus, Martie 11, 2011, 08:08:00 PM

« precedentul - următorul »

0 Membri şi 1 Vizitator vizualizează acest subiect.

Adi

Tot nu ne intelegem. Formula te impiedica ca odata ce ai avut pentru o clipa o viteza mai mica decat a luminii sa o mai depasesti vreodata. A doua ta idee ca s-ar putea sa treci de la viteza subluminica la viteza supraluminica abrupt e absurda. Viteza este o marime continua descrisa de o functie continua. Nu ai cum sa treci de la subluminic la supraluminic decat trecand prin viteza luminii. Da, in general teoria relativitatii nu interzice sa existe particule care sa aiba direct viteze mai mari ca viteza luminii si niciodata sa nu coboare sub viteza luminii (de aceea au fost postulate teoretic particulele de tahnioni, dar care nu au fost niciodata observate experimental). Dar pentru aceste particule cred ca ar fi alta formula, una in care v/c ar fi inlocuit cu c/v si poate si 1 supra radical ar fi doar radical, sau ceva in gen. Acea formula ar arata ca odata ce o particula are o viteza mai mare ca viteza luminii atunci nu ar putea cobori niciodata sub viteza luminii. Dar nu stiu mai multe detalii. Banuiesc ca ar trebui dezvoltata o noua teorie a relativitatii. Cred ca teoria relativitatii asa cum este ea in prezent cu formulele din manualul de fizica studiaza doar lumea vitezelor intre 0 si viteza luminii.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

tavy

Citat din: Adi din Martie 12, 2011, 09:18:41 AM
Tot nu ne intelegem. Formula te impiedica ca odata ce ai avut pentru o clipa o viteza mai mica decat a luminii sa o mai depasesti vreodata. A doua ta idee ca s-ar putea sa treci de la viteza subluminica la viteza supraluminica abrupt e absurda. Viteza este o marime continua descrisa de o functie continua.
Ceva argumente pentru afirmația asta? Spre exemplu, în cazul ciocnirii foton electron, efectul Compton, ce se întânplă cu viteza electronului?

Citat din: Adi din Martie 12, 2011, 09:18:41 AM
Nu ai cum sa treci de la subluminic la supraluminic decat trecand prin viteza luminii.
Nici nu afirm altfel. Afirm doar că nu poți să ajungi la concluzia asta pornind de la formula masei aplicabilă doar pentru viteze sub viteza luminii.

Citat din: Adi din Martie 12, 2011, 09:18:41 AM
Da, in general teoria relativitatii nu interzice sa existe particule care sa aiba direct viteze mai mari ca viteza luminii si niciodata sa nu coboare sub viteza luminii (de aceea au fost postulate teoretic particulele de tahnioni, dar care nu au fost niciodata observate experimental). Dar pentru aceste particule cred ca ar fi alta formula, una in care v/c ar fi inlocuit cu c/v si poate si 1 supra radical ar fi doar radical, sau ceva in gen. Acea formula ar arata ca odata ce o particula are o viteza mai mare ca viteza luminii atunci nu ar putea cobori niciodata sub viteza luminii. Dar nu stiu mai multe detalii. Banuiesc ca ar trebui dezvoltata o noua teorie a relativitatii.
Voi ignora formula bazată pe credință.
Teoria relativității, așa cum este ea acum nu are nici o problemă în a studia eventuale particule care au viteze peste viteza luminii văzute din S.R. care se mișcă cu viteze sub viteza luminii. Teoria relativității nu se bagă în eventuale S.R. care s-ar mișca cu viteze peste viteza luminii față de altele. Asta referitor la cinematica corpurilor. În ce privește dinamica lucrurile sunt puțin mai complicate.
Nu trebuie, deocamdată cel puțin, dezvoltată o nouă teorie a relativității care să se refere la particule care pot transporta informație cu viteză peste viteza luminii. Cum este foarte improbabil să existe astfel de particule este cu atât mai improbabil să detectăm astfel de particule. De ce să fie dezvoltată o teorie pe care nu avem nici o șansă să o verificăm.

Citat din: Adi din Martie 12, 2011, 09:18:41 AM
Cred ca teoria relativitatii asa cum este ea in prezent cu formulele din manualul de fizica studiaza doar lumea vitezelor intre 0 si viteza luminii.
Iar te bazezi pe credință și asta de duce în eroare. Teoria relativității nu are nici o problemă cu un spot luminos care se mișcă cu viteze peste viteza luminii sau cu cu viteza de grup atunci când depășește viteza luminii.

Adi

Citat din: tavy din Martie 14, 2011, 11:02:23 AM
Citat din: Adi din Martie 12, 2011, 09:18:41 AM
Tot nu ne intelegem. Formula te impiedica ca odata ce ai avut pentru o clipa o viteza mai mica decat a luminii sa o mai depasesti vreodata. A doua ta idee ca s-ar putea sa treci de la viteza subluminica la viteza supraluminica abrupt e absurda. Viteza este o marime continua descrisa de o functie continua.
Ceva argumente pentru afirmația asta? Spre exemplu, în cazul ciocnirii foton electron, efectul Compton, ce se întânplă cu viteza electronului?

Aici ai dreptate. Intr-adevar, in ciconiri, viteza are un salt brusc intre viteza dinainte de ciocnire si viteza dupa ciocnire. Dar nu cumva in realitate ciocnirea nu are loc intr-un interval de timp zero (instantaneu), ci nu cumva viteza trece prin toate valorile posibile ca o marime continua? Eu unul asta cred (dar fiindca nu iti place expresia cred, o sa zic ca eu asa inteleg ca ar zice fizica). In plus, in tot acest proces corpul este accelerat si atunci el nu poate fi descris de un sistem de referinta inertial. Astfel, teoria relativitatii nu poate descrie procesul ciocnirii, ci poate doar studia procesele inainte de ciocnire si dupa ciocnire.

Invit si pe altii care stiu mai bine, precum HarapAlb si Electron, sa se exprime aici si sa intervina in discutie.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

tavy

Citat din: Adi din Martie 14, 2011, 09:20:02 PM
Aici ai dreptate. Intr-adevar, in ciconiri, viteza are un salt brusc intre viteza dinainte de ciocnire si viteza dupa ciocnire. Dar nu cumva in realitate ciocnirea nu are loc intr-un interval de timp zero (instantaneu), ci nu cumva viteza trece prin toate valorile posibile ca o marime continua? Eu unul asta cred (dar fiindca nu iti place expresia cred, o sa zic ca eu asa inteleg ca ar zice fizica). In plus, in tot acest proces corpul este accelerat si atunci el nu poate fi descris de un sistem de referinta inertial. Astfel, teoria relativitatii nu poate descrie procesul ciocnirii, ci poate doar studia procesele inainte de ciocnire si dupa ciocnire.
În ciocnirile obișnuite sunt de acord că viteza nu se modifică instantaneu, acolo pot apare, spre exemplu, deformări, dar eu am dat exemplu de o ciocnire specială și anume ciocnirea dintre foton și o particulă, ciocnire care, spre deosebire de ciocnirile macroscopice, nu conține faze intermediare.
Pentru a studia un corp accelerat nu trebuie să te plasezi neapărat în sistemul de referință al corpului, care este într-adevăr un s.r. ne-inerțial, poți foarte bine să studiezi procesul dintr-un s.r. inerțial. Sau vrei să zici că teoria relativității nu se aplică decât pentru corpuri asupra cărora nu se exercită nici o forță?
Este o mare diferență între ,,nu poate fi descris de un sistem de referință inerțial" și ,,nu poate fi descris dintr-un sistem de referință inerțial".
Simt nevoia să explic de ce scot în evidență atunci când cineva folosește cuvântul ,,cred". Până acum câțiva ani foloseam și eu acest cuvânt, în general, cu înțelesul de ,,consider". Mai apoi mi-am propus să nu mai folosesc în mod greșit acest cuvânt și aproape am reușit să mi-l scot din vocabular. Am constatat că de când nu mai folosesc acest cuvânt și folosesc acolo unde simt nevoia lui cuvântul ,,consider" am reușit să devin ceva mai riguros în exprimare și să mă gândesc mai bine la ce urmează să afirm. Cuvântul ,,consider", spre deosebire de ,,cred", te obligă, cumva în subconștient, să-ți bazezi afirmația pe ceva, nu să arunci la întâmplare ceva care ,,ți se pare". Tot de atunci, constat, foarte rar am mai avut nevoia să recunosc că am făcut o afirmație greșită pentru că eliminarea lui ,,cred" m-a obligat să nu mai fac afirmații înainte să iau în considerare, măcar la prima vedere, ce reiese din afirmațiile mele și dacă am avut dubii cât de cât serioase că afirmația mea nu este adevărată m-am abținut de la a mai face afirmația.

Adi

Multumesc pentru explicatii. Inteleg rationamentul tu de ce zici ca "consider" e mai riguros decat "cred". Voi incarca sa folosesc consider.

Pentru cazul efectului Compton, e necesara nu doar teoria relativitatii, ci si mecanica cuantica, nu? Dar da, incep sa consider ca toate fortele in afara fortei gravitationale pot fi descrise in relativitatea speciala. De exemplu cazul miscarii unui electron intr-un camp magnetic poate fi descrisa de teoria relativitatii, chiar daca electronul e accelerat de campul magnetic. Doar cand corpul e accelerat gravitational trebuie sa mergem la teoria relativitatii generale, intr-adevar.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

tavy

Citat din: Adi din Martie 14, 2011, 10:07:05 PM
Pentru cazul efectului Compton, e necesara nu doar teoria relativitatii, ci si mecanica cuantica, nu?
Posibil să ai dreptate, deși nu văd în acest moment necesitatea utilizării mecanicii cuantice în studierea efectului Compton, mai mult decât faptul că fotonul este o cuantă de lumină. Din punctul meu de vedere mecanica cuantică începe de pe la efectul fotoelectric.
Din nefericire mă pricep mult prea puțin la mecanică cuantică și spre deosebire de teoria relativității în mecanica cuantică nu mă ajută nici intuiția. Ar fi fost interesant dacă știam și ceva cuantică, puteam să ne contrazicem, constructiv și pe chestiuni legate de asta.

HarapAlb

Citat din: Adi din Martie 14, 2011, 09:20:02 PM
Invit si pe altii care stiu mai bine, precum HarapAlb si Electron, sa se exprime aici si sa intervina in discutie.
Demonstratia lui Einstein a relatiei E=mc^2 o gasiti aici in limb germana. Important, relatia este valabila si pentru masa de repaus.

Pentru limitarea vitezei puteti folosi ca "demonstratie" formula relativista de compunere a vitezelor (care isi are esenta in dependenta masei relativiste cu viteza).

Eugen7

Citat din: tavy din Martie 14, 2011, 10:35:01 PM
nu văd în acest moment necesitatea utilizării mecanicii cuantice în studierea efectului Compton, mai mult decât faptul că fotonul este o cuantă de lumină. Din punctul meu de vedere mecanica cuantică începe de pe la efectul fotoelectric.

dualitatea corpuscul-unda este un concept central al mecanicii cuantice, care a înlocuit teoriile clasice asupra naturii materiei.

Efectul Compton a fost explicat cu ajutorul mecanicii cuantice, considerând natura corpusculară a energiei electromagnetice (in contradictie cu teoria clasica care sustinea ca este doar o unda). Noutatea a constat în introducerea impulsului pentru cuanta de energie.

http://www.scientia.ro/fizica/50-mecanica-cuantica/292-efectul-compton.html
"Stiu ca nu stiu nimic dar stiu ca pot sti mai multe decat stiu" (Socrate)

tavy

Citat din: HarapAlb din Martie 15, 2011, 02:12:45 AM
Pentru limitarea vitezei puteti folosi ca "demonstratie" formula relativista de compunere a vitezelor (care isi are esenta in dependenta masei relativiste cu viteza).
Care ar fi legătura între dependența masei relativiste de viteză și formula de compunere a vitezelor?
Compunerea vitezelor face parte din cinematică iar masa nu prea are treabă cu cinematica. Formula de compunere a vitezelor reiese foarte simplu din transformările Lorentz.
Și cum poate fi folosită formula
[tex]
v'=\frac{v+u}{1+\frac{uv}{c^2}}
[/tex]
pentru a demonstra limitarea vitezei?
Pentru că mie de aici îmi iese că

[tex] |v'|<c \Leftrightarrow |v|<c[/tex]

[tex] |v'|=c \Leftrightarrow |v|=c[/tex]

[tex] |v'|>c \Leftrightarrow |v|>c[/tex]

pentru [tex]u<c[/tex] bineînțeles.
Nu văd cum pot să scot din formula asta că [tex]s<c \wedge v<c[/tex].

Adi

Tocmai, cand u si v sunt mai mici ca c, v prin e mai mic ca ce. Asta se poate demonstra. Dar cred ca tu zici ca asta nu e suficient pentru a arata ca nici o viteza nu poate depasi c. Asta zici de fapt? Eu zic ca e suficient.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

tavy

Citat din: Adi din Martie 15, 2011, 10:35:26 AM
Tocmai, cand u si v sunt mai mici ca c, v prin e mai mic ca ce. Asta se poate demonstra. Dar cred ca tu zici ca asta nu e suficient pentru a arata ca nici o viteza nu poate depasi c. Asta zici de fapt? Eu zic ca e suficient.
Nu este nevoie să crezi, chiar asta zic.
Dacă spui că este suficient cum reiese că nici un corp nu poate depăși viteza luminii din afirmația că dacă un corp are într-un s.r. viteză sub viteza luminii atunci va avea viteză sub viteza luminii din orice s.r. Trebuie să recunoști că implicația, cel puțin, nu este directă, trebuie să existe o demonstrație, niște pași intermediari ceva.
Ce zici, formula se poate aplica pentru un spot care se deplasează cu viteză peste viteza luminii? (Sper că ești de acord că un spot poate depăși viteza luminii.)

HarapAlb

Citat din: tavy din Martie 15, 2011, 10:31:52 AM
Compunerea vitezelor face parte din cinematică iar masa nu prea are treabă cu cinematica. Formula de compunere a vitezelor reiese foarte simplu din transformările Lorentz.
Ai dreptate, modificarea legii F=m*a s-a facut folosind transformarile Lorentz si nu invers.
Formula de compunere a vitezelor serveste ca demonstratie formala pentru ca deja cazul v>c este exclus in definitia transformarilor Lorentz. Presupunand ca ar exista viteze mai mari decat viteza luminii atunci putem aplica relativitatea restransa acestei clase de fenomene si am obtine o noua vitexa maxima de propagare a interactiunilor. Ideea este ca trebuie sa existe o limita superioara pentru ca interactiunile oricare ar fi ele nu se transmit instantaneu.

tavy

Citat din: HarapAlb din Martie 15, 2011, 11:07:06 AM
Formula de compunere a vitezelor serveste ca demonstratie formala pentru ca deja cazul v>c este exclus in definitia transformarilor Lorentz. Presupunand ca ar exista viteze mai mari decat viteza luminii atunci putem aplica relativitatea restransa acestei clase de fenomene si am obtine o noua vitexa maxima de propagare a interactiunilor. Ideea este ca trebuie sa existe o limita superioara pentru ca interactiunile oricare ar fi ele nu se transmit instantaneu.
Să nu se facă o confuzie. Transformările Lorentz nu reies din faptul că viteza luminii este viteza maximă de propagare a interacțiunilor ci din faptul că viteza luminii nu depinde de viteza sursei sau altfel spus viteza luminii este aceeași indiferent de sistemul de referință în care este măsurată. Faptul că viteza luminii este viteza maximă de propagare a interacțiunilor reiese din condiția respectării ordinii cauză, efect, mai precis, cauza trebuie să fi preceadă efectului. Dacă punem condiția respectării cauzalității transformărilor Lorentz abia atunci ajungem la concluzia că viteza luminii este viteza maximă de propagare a interacțiunilor.

HarapAlb

Citat din: tavy din Martie 15, 2011, 01:16:25 PM
Transformările Lorentz nu reies din faptul că viteza luminii este viteza maximă de propagare a interacțiunilor ci din faptul că viteza luminii nu depinde de viteza sursei sau altfel spus viteza luminii este aceeași indiferent de sistemul de referință în care este măsurată.
Asa le-a dedus Einstein, insa se poate ajunge la transformarile Lorentz plecand de la conditii mai putin restrictive. Ajunge sa presupunem indeplinirea cauzalitatii (nu exista interactiuni cu viteza de propagare infinita), vezi aici.

Electron

Citat din: tavy din Martie 15, 2011, 10:46:06 AM
Ce zici, formula se poate aplica pentru un spot care se deplasează cu viteză peste viteza luminii? (Sper că ești de acord că un spot poate depăși viteza luminii.)
In cazul unui spot pe un ecran, nu avem nici un fel de deplasare, in sens fizic, ca atare aceasta (viteza cu care se schimba locul geometric de impact intre raza si ecran), nu se poate "compune" cu alta viteza (nu are sens fizic). Asa, doar ca jonglerie matematica putem face orice, dar fara semnificatie fizica, tot degeaba.

e-
Don't believe everything you think.