Александр Чирцов про теорию относительности

В конце совершенно непедагогично получилось! 8-))

Товарищ Ивановский, я вам давно хотел написать, что вы не совсем правы насчёт философии, считая её бесполезной вещью. Я хочу на пальцах показать, как я пришёл к пониманию, что это совсем не так, и я думаю, что вам как учёному будет это интересно.
Путь это заняло примерно такой. У нас есть в медицине соответствующая дисциплина, называется "философия медицины". Там изучаются всеобщие для медицинских наук закономерности, не важно хирургия ли это, или детские болезни. Изучается что такое "болезнь", что такое "здоровье", что такое "лечение", этические вопросы, и так далее... Это всё достаточно важные вещи, поскольку позволяют понимать общие принципы в медицине, синхронизироваться с другими врачами, а не полагаться на "интуицию".
А есть ли какие-то более широкие дисциплины? Например, объединяющие медицину и химию с физикой?
Как оказалось, есть такая дисциплина - называется "философия науки". Она изучает всеобщие для всех наук закономерности. Не важно, химия это, биология, история или археология, научные принципы в них общие. Что же изучает философия науки? Например, научную методологию: что такое эксперимент, что такое гипотеза, что такое научная истина, что такое научное знание.
Ведь у вас, физиков, нет такого приборчика, позволяющего измерить и установить, что такое эксперимент? Что такое гипотеза? Верно, нет. Но для плодотворной работы это надо знать и понимать, иначе придётся изобретать велосипед, и опять действовать "интуитивно". А зачем, когда вам могут объяснить методологию и т.д?

И вот когда вы разберётесь с такими понятиями, как эксперимент, гипотеза, научная истина, может быть у вас возникнут вопросы более широкого порядка. Например, что такое истина? Что такое заблуждение? Что такое правда, что такое ложь? Существует ли окружающий мир в конце концов? Как он связан с человеком?
Тут возникает искушение не отвечать на эти вопросы, то отдадим их на откуп шарлатанам, у которых тысячи различных интерпретаций, от ядрёнейшего солипсизма до религиозного объективного идеализма. А зачем, когда философия вполне себе отвечает на эти вопросы, при этом даёт общую сетку координат в виде понятий? Как вот в "философии науки" эксперимент в химии, биологии и физике значит одно и то же. Так и для остальных людей "истина", "заблуждение", "правда", "ложь", "возникновение", "прехождение", "бытие" будут значить одно и то же. Чем это плохо-то? При этом увязанные в достаточно стройную периодическую систему, где каждое более сложное понятие объясняется через более простое. Вот это и есть "Наука Логики".

Зачем столько внимания (времени) на фазовую скорость? Только народ путаете.

Это вроде бы уже пятая или шестая лекция со словами "теория относительности" в названии, и впервые что-то про неё сказали. Но получилось как-то странно. Только что были дивергенция, ротор, оператор набла, уравнения Максвелла и суровый матан, и вдруг внезапно час разбирается лазерный зайчик, бегущий по стене быстрее скорости света.

Причём разговор идёт по кругу несколько раз одними и теми же словами. Но у меня все равно возникло ощущение, что собеседник (и многие зрители вслед за ним) не до конца осознал, почему с помощью такого зайчика нельзя передать сообщение. Надо было, на доске ситуацию подробно нарисовать. Быстрее вышло бы.

Про пространство Минковского только упомянули и преобразования Лорренца в готовом виде написали. Но в готовом виде их и в школе показывают. А хотелось бы разобраться, откуда оно всё берётся.

Александр Сергеевич, здравствуйте!
Дурацкий, на первый взгляд, вопрос: каково время жизни частицы "фотон"? :)

Интересно получается: с точки зрения фотона вселенная двумерна, и по его часам он во всех точках своего луча находится единомоментно? Ведь эти точки слились в одну.

Кому: nanmen, #2

> у которых тысячи различных интерпретаций, от ядрёнейшего солипсизма до религиозного объективного идеализма.

Так это всё философские интерпретации. Внезапно.

Кому: карел, #6

> Так это всё философские интерпретации. Внезапно.

А система категорий в "Науке логики" - одна и очень надолго.

Удивил вопрос ведущего про самолёт в середине передачи, что даже лектор обалдел. Столько лекций прослушали, а сложилось впечатление, что ведущий полагает, будто самолёт летящий с востока на запад и наоборот летит с разной скоростью из-за вращения земли.

Кому: Иван Кузьмицкий, #7

В камменте товарища медика система категорий и вопросы существования мира и взаимодействия его с человеком в одном ряду.

Кому: Пианист, #5

> нтересно получается: с точки зрения фотона вселенная двумерна, и по его часам он во всех точках своего луча находится единомоментно? Ведь эти точки слились в одну.

Для самого фотона (в ИСО. связанной с самим фотоном) момент его испускания и момент его поглощения - это один и тот же момент.

Кому: карел, #9

> В камменте товарища медика система категорий и вопросы существования мира и взаимодействия его с человеком в одном ряду.

И это правильно. Потому что нельзя научно говорить о "существовании мира" без системы логических категорий.

Не является ли результат наблюдения выпадения монеток в движущемся поезде таким же парадоксом, как и погоня Ахилеса за черепахой, где Ахилес не может догнать черепаху т.к.она постоянно уползает? И в конце вроде даже сказали, что это погрешность наблюдения.

Вспомнились рассказы, про космические корабли, как они бороздят просторы галактики. И мало где освещается эта проблема с синхронизацией времени.

Кому: Иван Кузьмицкий, #11

> Потому что нельзя научно говорить о "существовании мира"

Прекрасная иллюстрация того, почему многие не относятся к философии всерьёз.

Кому: Smirnoff82, #10

> Для самого фотона (в ИСО. связанной с самим фотоном) момент его испускания и момент его поглощения - это один и тот же момент.

т.е. для фотона не существует времени по сути?

Кому: карел, #14

> Прекрасная иллюстрация того, почему многие не относятся к философии всерьёз.

Подозреваю, мало кого можно всерьёз отнести к философии. Обычно люди пользуются бытовым языком с размытыми категориями, отчего понять человека становится крайне трудно.

Кому: urfin, #15

У него свои часы. А наши часы для него - стоят. И все расстояния вдоль луча сокращены до нуля (по Лоренцу). И все встречные фотоны имеют бесконечную частоту (и энергию).

Потому, ИМХО, А.С. и обронил между делом, что "на самом деле ничего никуда не летит" (про фотон).

Обясните пжлст, когда "мы" измерели "бесконечной" линейкой скорость света (в пред. лекции), почему бесконечность линейки негожа при измерении скорости перемещения?

Кому: карел, #14

Я поясню, может тогда понятнее станет. Вот у вас есть теория, утрированно говоря, что человек возник из обезьяны путём эволюции. Для того, чтобы это утверждать, вам нужно объяснить, что такое человек, что такое "обезьяна", что такое "эволюция", что такое "возникнуть". Ведь так? Или ту же теорию можно высказать как: "трям брям парам-пам-пам". Так понятнее? Нет? А почему? А потому что понятия не определены.
А как определять понятия? Через более простое, или более сложное? Как вы, например, объясните, что такое колесо? Я могу объяснить более сложным: колесо - это автомобиль, без трёх колёс, мотора и корпуса.
Я думаю, вы таким объяснением будете недовольны. Потому что более сложные вещи объясняются через более простые.

Поэтому, определяя человека, эволюцию, обезьяну вы должны будете пользоваться более простыми понятиями. Например, что человек - это такое животное, эволюция - это процесс протекающий в живой природе. А что такое процесс? А что такое живое? А что такое природа? А что такое реальность? Эти знания нам откуда взять?
А если пойти дальше: А существует ли природа? А что такое возникновение? А что такое исчезновение? Что такое процесс? Существует ли существование? Как это всё между собой взаимосвязано?

Вот какая наука это всё может объяснить? Биология, химия, математика, физика?

Кому: Пианист, #17

> У него свои часы. А наши часы для него - стоят. И все расстояния вдоль луча сокращены до нуля (по Лоренцу). И все встречные фотоны имеют бесконечную частоту (и энергию).

Если для него нет времени, и нет для него расстояния в нашем пространстве, то о какой скорости и об ее ограничении, может тогда вообще идти речь?

Кому: Пианист, #17

> У него свои часы. А наши часы для него - стоят. И все расстояния вдоль луча сокращены до нуля (по Лоренцу). И все встречные фотоны имеют бесконечную частоту (и энергию).

ЕМНИП, эти рассуждения некорректны, потому как рассматривать фотон как частицу можно только с привлечением квантовой механики, а СТО квантовые эффекты не учивыает.

Кому: Иван Кузьмицкий, #16

> Подозреваю, мало кого можно всерьёз отнести к философии.

Ты братьям Кличко не только лишь брат, случаем?

Кому: nanmen, #19

> Я поясню, может тогда понятнее станет.

[спойлер: нет, не станет]


> Вот у вас есть теория, утрированно говоря, что человек возник из обезьяны путём эволюции.

Это не "утрированно", это безграмотно. От человека, упирающего на значение категорий, такое слышать странно.


> Или ту же теорию можно высказать как: "трям брям парам-пам-пам".

А вот и философия!!!

> Так понятнее? Нет? А почему? А потому что понятия не определены.

Нет, потому, что это какая-то херня.

> Как вы, например, объясните, что такое колесо? Я могу объяснить более сложным: колесо - это автомобиль, без трёх колёс, мотора и корпуса.
> Я думаю, вы таким объяснением будете недовольны.

С чего ты взял, что буду недоволен таким определением? Вполне себе определение. Для определённых задач получше иных будет. К примеру, когда я приехал на СПАМ и мне надо именно колесо. Заднее левое.

> Существует ли существование?

Ебануццо.

> Вот какая наука это всё может объяснить?

Неужто философия?

к обсуждению про поезд и одновременность событий.
Там же получается что сигнал о падении монеты в обратную сторону идет и расстояние которое необходимо пройти будет одинаково в обоих направлениях. Вот и получается что события произойдут одновременно для наблюдателя внутри.

Я не совсем понял насчёт парадокса одновременности/не одновременности событий в зависимости от системы отсчёты в эксперименте с поездом: парадокс возникает из-за того, что сигнал придёт к стоящему наблюдателю в разное время из-за того, что расстояние от переднего края вагона больше расстояние от заднего края вагона?

Кому: uplifter, #25

> сигнал придёт к стоящему наблюдателю в разное время из-за того, что расстояние от переднего края вагона больше расстояние от заднего края вагона?
>

С точки зрения нашего обывательского сознания мы предполагаем, что сигнал от ближнего к нам конца вагона придёт быстрее, чем от дальнего и мы увидим выпадение ближней монетки раньше, чем дальней (если эксперимент поставлен так, что монетки должны выпадать "одновременно"). Потом, используя знание о конечности скорости света и простую арифметику с геометрией можно по видеозаписи высчитать тот момент времени, когда произошло это самое "одновременное" событие.

И этот рассчитанный момент должен совпадать для обоих детекторов. Но так работает в обычном нерелятивистском мире.

Если мы будем применять те же формулы в реальности (Требуется очень быстрый и длинный вагон, а также гиперскоростная камера :), то результаты одного и того же события для разных детекторов и разных камер у нас будут не совпадать. Возможен даже такой вариант, что мы на стоп кадре увидим, что первой выпала монетка из дальнего детектора (тут не уверен, надо считать).

В этом и парадокс. Мы получаем не то, что интуитивно ожидаем.

Всё-таки Александру Сергеевичу следовало бы не только диспозицию на доске обрисовать а прямо конкретные варианты, что увидят разные камеры вдоль пути движения поезда в стиле Ожидание/Реальность. Хотя это довольно долго и муторно. Может не на доске писать, а какие-то слайды заранее подготовить.

Кому: Миxalych, #12

A погоня Ахиллеса за черепахой (апории Зенона) являлось парадоксом для древних греков, они просто не умели высчитывать вторую производную от радиус вектора т.е. ускорение, для нас тут парадокса никакого нет

Кому: uplifter, #25

Нет. Именно, чтобы убрать заморочки с наблюдателем в одной точке, и предложено поставить (кино)камеры вдоль платформы, у которых синхронизированы часы и которые каждый кадр дополняют меткой времени, когда кадр сделан. Потом (когда вагон проедет), нужно просмотреть записи и найти те две камеры, которые были ближе всего к выпадающим монеткам в момент их выпадения. Сравнив метки времени на "заднем" и "переднем" кадрах, можно определить, какая монета выпала раньше (по часам камер).

Кому: nanmen, #2

Философия как методология науки, постановка общих задач и вся эта метанаучная штука нужна, только занимаются ей ученый, которые имеют понимание о том, как их наука работает.

Кому: Stavolj, #27

> A погоня Ахиллеса за черепахой (апории Зенона) являлось парадоксом для древних греков, они просто не умели высчитывать вторую производную от радиус вектора т.е. ускорение, для нас тут парадокса никакого нет

Зачем производные? Просто представление о том, что бесконечный ряд может иметь конечную сумму. Геометрическая прогрессия это класс 8, наверное.

Уважаемый Александр Сергеевич, прокомментируйте пожалуйста следующий пример:
Реактивный танк с фотонным двигателем разогнан до скорости 3/4 скорости света. Поскольку гусеницы танка не скользят и не буксуют, то нижние звенья (траки) мертво стоят на земле и их скорость относительно земли равна нулю. Верхние траки соответственно движутся в два раза быстрее танка и их скорость равна 3/2 скорости света относительно поверхности земли. Т.е. в полтора раза превышают скорость света.
Спасибо.

Кому: Alan Stalker, #30

Ну, для начала, Вы никогда не разгоните танк до указанной скорости. во-вторых, гусеницы танка на торцеых роликах заворачивают, изменяя направление своего движения. Последнее означает, что они двигаюся с УСКОРЕНИЕМ. А спец.теория относительности занимается лишь дижением без ускорений - Ваша задача не имеет отношения к рассмариваемому кругу вопросов. Наконец, кто Вам сказал, что длины быстро дижущегося нереального танка остается такой же, как танка неподвижного? Вы пыаетес придумать слишком сложную систему... Проще нужно быть в физике, проще... :)

Кому: Nightghost, #24

Для наблюдателя внутри вагонасобытия, разумеется, произодут одновременно. Не одноременными они будут для наблюдателя снаружи....

Кому: Пианист, #28

> ной точке, и предложено поставить (кино)камеры вдоль платформы, у которых синхронизированы часы и которые каждый кадр дополняют меткой времени, когда кадр сделан. Потом (когда вагон проедет), нужно просмотреть записи и найти те две камеры, которые были ближе всего к выпадающим монеткам в момент их выпадения. Сравнив метки времени на "заднем" и "переднем" кадрах, можно определить, какая монета выпала раньше (по часам камер).

Подождите: есть же объективная реальность, а именно в какой-то определённый момент времени все точки любого тела имеют строго определённые пространственные координаты и соответственно располагаются друг относительно друга единственным образом, а тут у нас получается две реальности, когда в один и тот же момент времени в зависимости от наблюдателя монетки занимают разные положения. Как так?!