Служба поддержки+7 (496) 255-40-00
IForum (Открыто временно, в тестовом режиме, не поддерживается.)

   RSS
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Долго думал, этично ли для высокоученых сетевиков наукограда предлагать такое, но все же решил рискнуть, надеясь что не очень на меня обидятся. Итак, задача.
 
На книжной полке стоит собрание сочинений А.С. Пушкина. Тома располагаются слева направо (в порядке номеров) и стоят вплотную, без зазоров. Все тома с точки зрения геометрии идентичны - состоят из картонных обложек толщиной 2 мм и бумажных страниц общей толщиной 20 мм (ну и переплета). На эти тома напал книжный червь (говорят есть такие, хотя сам встречал только иносказательных), который прогрыз часть книг, начиная с первой страницы 1-го тома и кончая последней 2-го тома. Червь двигался перпендикулярно плоскостям страниц и обложек без зигзагов. Вопрос. Сколько миллиметров он прогрыз?
 
Кто смелый?

Задачка про числа
Скрытый текст

Страницы: Пред. 1 ... 278 279 280 281 282 ... 316 След.
Ответы
 
Скрытый текст
 
Скрытый текст
 
Цитата
camus написал:
Да. И тогда "детские" объяснения выведут на недетские обстоятельства.



Именно этим и займемся. Пора заканчивать эту бодягу. Пишем следующий тезис:

Теория относительности для объяснения принципа относительности не работает

В математике есть излюбленный и широко известный прием доказательства, что любое число равно другому любому числу - при этом незаметным образом в процессе преобразований что-нибудь неявно умножается или делится на ноль. Всё, что изложено у Фейнмана в его знаменитом §6 есть ни что иное, как именно такое же ловкое построение. Сейчас вам будем это показано наглядно и окончательно.

Для этого первым делом перейдем от микроскопических скоростей фейнмановских лекций к реальным потокам электронов в электронно-лучевых трубках с их скоростями порядка 10^5 м/с. Такой опыт с проводом возле ЭЛТ показан на рис.5.3 у Парселла:



И теперь покажем, как действуют методы Фейнмана (а также методы Геруса-или) на эту картинку.

ПАРАДОКС-1
Или "опровержение Геруса".

Вначале используем аргументацию Геруса и примкнувшего к нему или...или - что в лабораторной ИСО провод заряжен. Или, другими словами, что сгущение электронов приводит к возникновению отрицательного заряда провода, так же как и сгущение ионов - к положительному заряду. Что это означает "на пальцах"? Это означает, что релятивистское сжатие потока зарядов порождает электрическое поле соответствующего знака, и чем быстрее движутся заряды, тем это поле сильнее. Что происходит в лабораторной системе отсчета? На движущиеся электроны (на электронный луч в ЭЛТ) действует магнитное поле поле провода с силой F=qvB (с точностью до постоянного множителя). То есть действует тем сильнее, чем выше скорость электронов.

Делаем абзац. То есть паузу, чтобы осознать этот факт: сила F прямо пропорциональна скорости электронов v.

А что происходит в ИСО S` согласно Герусу-или? Там провод проносится мимо застывших электронов с огромной скоростью в 10^5 м/с. Положительно заряженные ионы сжимаются сильно-сильно и создают огромное электрическое поле - оно бы и должно притянуть с себе застывший электронный луч. Но... Ведь поток электронов тоже движется мимо электронного луча в ЭЛТ практически с той же скоростью! Если ионы двигались со скоростью 100 000 м/с, то электроны движутся со скоростью 99 999,999 м/с (при их скорости в проводе в 1 мм/с). И мы обязаны либо сложить поля, положительное и отрицательное, либо посчитать суммарную концентрацию зарядов по формуле, что стоит у Фейнмана перед его (13.27):

Что в результате в любом случае даст ровно такую величину суммарного поля, что и в примере Фейнмана - равную величине поля для случая v=Vo, где эта Vo уже не 99 999,999 м/с, а 1 мм/с, то есть в 100 миллионов раз меньше. Другими словами, результат расчета релятивистского поля в S` не зависит от скорости внешнего электрона (если она выше скорости дрейфа электронов в проводе с током).

Таким образом, вариант с заряженным в лабораторной ИСО проводом приводит к ерунде. Расчет не дает подтверждения принципу относительности. Значит, это предположение Геруса-или неверно.



ПАРАДОКС-2
Или "опровержение Фейнмана".

Теперь используем аргументацию Фейнмана и примкнувшего к нему Ильича - что в лабораторной ИСО провод незаряжен. Или, другими словами, что сгущение ионов приводит к возникновению положительного заряда провода, а вот сгущение электронов - к возникновению отрицательного заряда не приводит. Это соответствует тому, что в лабораторной ИСО провод незаряжен, о чем неустанно твердит Ильич и не забывают повторять Фейнман и Парселл.

В этом случае в нашем мысленном эксперименте с ЭЛТ в лабораторной системе отсчета картина та же, а в S` мы можем не принимать во внимание сжатие потока электронов. Тогда пропорциональность роста электрического поля от скорости v электронного луча (или, что то же, движущегося мимо него провода) сохранится. Можно облегченно вздохнуть: формуле F=qvB будет соответствовать такая же "пропорциональная" формула F=qЕ. Истина восторжествовала, Ильич восторжествовал, Фейнман перестал вертеться в местах лишения свободы.

Делаем абзац. То есть паузу, чтобы осознать всю ущербность проведенного только что доказательства.

Если можно не принимать в расчет сгущение электронного потока в проводе, то ведь это означает, что мы вовсе не учитываем зависимость возникающего электрического поля от тока? Вся зависимость теперь сосредоточена лишь в скорости электронов снаружи? Разве такое может быть? Ведь это означает ровным счетом то, что и провод без всякого тока будет теперь отклонять электронный луч с такой же силой, как и провод с током!

Таким образом, исключение из рассмотрения добавки от сжавшегося электронного потока приводит к не меньшей ерунде, чем ее учет. И такой вариант расчета тоже не дает подтверждения принципу относительности. Значит, это предположение Фейнмана-Ильича неверно.



И что же теперь? Немного позже будет показан очередной парадокс. Может он прольет какой-то свет на сложившуюся трагическую картину, а может и нет. А пока - релятивистское обоснование принципа относительности разрушено и не работает. Сама теория относительности разрушила свой принцип относительности.

/"Парадокс " разобран в #8399/
Изменено: ili...ili - 22.01.2022 14:22:16
 
ничего не понял, но поддерживаю и одобряю.
Пытливый советский школьник отклонял пучок электронов зеленым магнитом, вынутым из военного прибора. Пучки электронов жили в ЭЛТ старенького телевизора.
По направлению отклонения можно было узнать полюса магнита. Библиотечка Квант, выпуск №4, #Вехи
Изменено: kosad - 21.01.2022 09:34:03
 
Парадокс-3
Не имеет отношения к теории относительности, но имеет место быть.
Он заключается в том, что чем сильнее магнитное поле провода по формуле F=qvB действует на электрон (в зависимости от его скорости), тем меньше это заметно. То есть тем меньше он отклоняется. Не правда ли, парадоксально?

1) Попробуйте оспорить.
2) Попробуйте сообразить, к каким следствиям в плане фейнмановской задачки это может привести?
 
Цитата
ili...ili написал:
1) Попробуйте оспорить.
Как два пальца об асфальт.
Цитата
ili...ili написал:
Что в результате в любом случае даст ровно такую величину суммарного поля, что и в примере Фейнмана - равную величине поля для случая v=Vo, где эта Vo уже не 99 999,999 м/с, а 1 мм/с, то есть в 100 миллионов раз меньше. Другими словами, результат расчета релятивистского поля в S` не зависит от скорости внешнего электрона (если она выше скорости дрейфа электронов в проводе с током).
Ты не умеешь складывать скорости при переходе от одной ИС к другой. Скорости не просто складываются, а так, как я написал в своем посте (см в ландавшице #5 "Сложение скоростей"). При правильном сложении у тебя к скорости электронов в S в новой ИС S' появится добавок, пропорциональный скорости внешнего заряда. Который приведет к изменению величины электрического поля. В строгом соотвествии с формулами преобразования полей. Именно этот добавок и даст ту же самую (почти) силу, что действует на заряд в S. У Фейнмана это добавок прибавляется к 0, а у меня - к ненулевому полю в в S. Но у нас обоих принцип относительности выполняется.
Цитата
написал:
Теория относительности для объяснения принципа относительности не работает
Это вообще, уж извини, чушь собачья. Принцип относительности - составная часть теории относительности. Он является одним из трех его постулатов.

Добавлю еще. Не может быть двух ИС, в которых величина электрического поля остается неизменной. Если в какой-то одной она равна 0, то в любой другой не может быть равной 0. Это прямо следует из формул преобразования полей, которые я уже не один раз приводил. Это только у АИ провода могут быть электронейтральными во всех ИС. Не уподобляйся.

P.S. Не забывай еще, что магнитная часть силы имеет малый множитель V/c, которого нет у электрической.
Изменено: Gierus - 21.01.2022 18:15:05
 
Цитата
Gierus написал:
Ты не умеешь складывать скорости при переходе от одной ИС к другой
Я где-то складывал скорости?
 
Цитата
написал:
Я где-то складывал скорости?
Конечно. С чего ты взял, что относительная скорость электронов в проводе в S' такая же, как в S? Именно здесь ты и неправильно сложил. Относительная, я имею в виду, относительно остовов.
Изменено: Gierus - 21.01.2022 18:41:56
 
У меня скорости отличаются на 0,000001%. А у тебя на сколько? На 0,00000101%?
 
Цитата
ili...ili написал:
У меня скорости отличаются на 0,000001%.
Ну и что? Тебе это мало? Я же русским по белому написал, что этот малый добавок к скорости приводит к появлению значительной электрической компоненты силы. Ее надо сравнивать с магнитной компонентой силы в S, не забывая о том, что я тебе уже писал: магнитная сила получается путем умножения магнитного поля на малую величину V/c, которую ты можешь сравнить с тем числом, что привел.
Изменено: Gierus - 21.01.2022 19:06:40
 
А, теперь я понял!
Ты пишешь полную чушь ради того, чтобы я тебе об этом написал вполне честно, а ты с задранным кверху носом ушёл, гордо хлопнув дверью. Знакомая тактика. Ничего другого и не ждал.
 
ili...ili
Это была проверка на вшивость. Будем считать, ты ее прошел. Но почему ты забыл все, что писали Фейнман и Парселл (про себя уж молчу)? Понятно, что электрическое поле появляется не из-за того, что немного меняется разность скоростей электронов и остовов. А от того, что меняются плотности зарядов. Чем тебя не устраивают формулы, которые приводил Парселл и я? Там же все есть, нет никаких парадоксов. Принцип относительности жив и здоров. К чему твои измышления? Я специально ответил тебе в твоем же стиле, наведя тень на плетень. Чтоб ты немного задумался.
 
Дело в том, что выше я подробно остановился на мотивации своих действий и именно таких подходов к решению задачи.
 
Кстати, вопрос этот лучше всего было бы адресовать Фейнману — зачем вы, мистер, взялись объяснять принцип относительности на пальцев, что, вам не хватало формул, которые приводит Парселл и Герус? Или ландавшица вам мало?

Чисто методологически возможность различных доказательств одного и того же явления есть  зеркальное отражение самого принципа относительности: как в любой системе отсчёта поведение тел и сил должно сохраняться неизменным, так и при любом корректном доказательстве результат должен быть одинаковым.
Изменено: ili...ili - 21.01.2022 21:24:53
 
Цитата
ili...ili написал:
зачем вы, мистер, взялись объяснять принцип относительности на пальцев, что, вам не хватало формул, которые приводит Парселл и Герус?
Ты все напутал. Он вовсе не пытался объяснять принцип относительности. А показал, что на первый взгляд, наблюдается его нарушение, чего, с очевидностью, быть не должно. После чего указал, в чем состоит ошибка "первовзглядовского" рассуждения. И показал, что правильный учет релятивистского сжатия зарядов устраняет парадоксальность.
 
Через три года размышлений и медитаций на тему парадокса Фейнмана я тоже смог показать, в чем наблюдается его нарушение.
Восстановить принцип относительности в правах я пока не в силах.
 
(Точнее, не принцип относительности, конечно — что ему до моих медитаций! А метод объяснения притяжения электрона в S’ через релятивистское сжатие)
 
Что касается "методологичности", то конечно, все верные подходы должны приводить к правильному и одинаковому результату. В данном случае микроскопический подход, учитытывающий релятивистское сжатие отрезков с зарядами, дает тот же результат, если отвлечься от микроскопики и рассматривать напрямую преобразования Лоренца для полей. Совершенно не удивительно, что эти подходы дают один и тот же результат, поскольку между ними существует очевидная связь: и тот, и другой подходы опираются на одно и то же - преобразование Лоренца. Других правильных подходов к этой задаче я не вижу. И если твои попытки дают другой результат, к тому же, противоречащий принципу относительности, значит они ошибочны. Принцип относительности - многократно проверенный факт. и сомневаться в нем бессмысленно. Может пора остановиться?
 
Цитата
написал:
А метод объяснения притяжения электрона в S’ через релятивистское сжатие)
Ну почитай Парселла. У него все разжевано в картинках. И удобно для понимания, поскольку он начал рассмотрение с наиболее простой геометрии - симметричной ИС.
 
Цитата
Gierus написал:
Ну почитай Парселла.
Я учитался Парселлом! И если ты не видишь, что мои выкладки верны и при этом приводят к парадоксам (как я их МЯГКО назвал), то это твоя беда, а не моя. И не тебе меня шпынять Парселлом. Научись сначала разбирать аргументы оппонента. А то вроде как попка Ильич ты получаешься.
И ещё скажу: если ты опять разводишь эти турусы на колёсах, не прочитав мой небольшой текст «ПАРАДОКСЫ», то речи твои обидны.
А если прочитал и ничего не понял, то это ничего. Все мы стареем понемногу, когда-нибудь и как-нибудь...
 
Я буду терпелив и напишу ещё немного.
Я использовал метод Фейнмана (то есть весь его подход для v=Vo) и метод Парселла (для других скоростей). Я получил, что в диапазоне скоростей Vo от 0 до v принцип относительности соблюдается!  Он четко работает, как это показано на соответствующем графике. А после превышения дрейфовой скорости внешним электроном возникает излом графика и релятивистская добавка застывает на одном уровне.

Только и надо всего-то найти ошибку в моих выкладках и тем спасти релятивизьм.
Но на это у народа кишка тонка.
 
...слепа, толста, стозевна и лайяй
 
Цитата
ili...ili написал:
Я использовал метод Фейнмана (то есть весь его подход для v=Vo) и метод Парселла (для других скоростей). Я получил, что в диапазоне скоростей Vo от 0 до v принцип относительности соблюдается!
Во-первых, я уже не один раз писал, что у Фейнмана ошибка в исходной посылке - он постулировал равенство зарядов в ИС с неподвижным проводом. Парселл так не поступал. У него имеется равенство зарядов в симметричной ИС. Я уже писал, что равенство зарядов (что эквивалентно нулевому электрическому полю) возможно только в одной ИС. И Парселл прямым текстом пишет, что в этой ИС электрического поля нет, и заряд не притягивается.

Во-вторых, я не готов разбираться с твоими графиками. Если можешь, изложи без них, показав, каким образом у Парселла или Фейнмана, исходя из их формул или подходов, происходит нарушение принципа относительности. В твоем тексте я вообще не нашел упоминания о лоренцевском сокращении длин или концентраций зарядов, в чем и состоят их подходы.
 
Да, но не сейчас.
 
Цитата
ili...ili написал:
релятивистское сжатие потока зарядов порождает электрическое поле соответствующего знака, и чем быстрее движутся заряды, тем это поле сильнее.

Цитата
ili...ili написал:
А что происходит в ИСО S` согласно Герусу-или? Там провод проносится мимо застывших электронов с огромной скоростью в 10^5 м/с. Положительно заряженные ионы сжимаются сильно-сильно и создают огромное электрическое поле
...

И после этого —
Цитата
Gierus написал:
В твоем тексте я вообще не нашел упоминания о лоренцевском сокращении длин или концентраций зарядов

Свободен. Иди гуляй, Вася.
Изменено: ili...ili - 21.01.2022 22:33:31
 
ili...ili
Это - пустые слова. Где расчет изменения со скоростью ИС концентрации одного типа заряда, другого, вычитания одной величины из другой? Ты электрическое поле не рассчитал, а берешься утверждать, что оно не отвечает принципу относительности. Откуда ты это взял? Приведи, хоть одну формулу.

Я когда-то приводил расчеты в теме для произвольных скоростей электронов в проводе и внешнего заряда. и приводил величины полей. Там было все ок. Приводил и результаты расчета без микроскопики. Результат был тот же. А ты утверждаешь, что у тебя по-другому. Но проверить твои утверждения невозможно, потому как формул нет. Ладно, следуя твоим указаниям пошел гулять. Успехов.
 
Цитата
написал:
Это была проверка на вшивость.
Во-вторых, я не готов разбираться с твоими графиками
Это - пустые слова
Или..или,вас погнали по кругу.
 
Цитата
camus написал:
Или..или, вас погнали по кругу.
Что ж, иногда это полезно...
 
Цитата
Gierus написал:
Распишу решение, не пользуясь микроскопикой. Для быстроты вместо гамма буду везде писать g.
Будем исходить из симметричной ИС (S'), в которой наблюдатель видит движущиеся в противоположные стороны заряды разного знака с одинаоквыми по модулю скоростями и одинаковыми концентрациями (как и у Парселла). Тогда в этой ИС Е' = 0. Пусть магнитное поле в этой ИС равно Н'. Рассчитаем поля Е и Н в ИС (S), движущейся относительно симметричной с произвольной скоростью V. Напишем общие формулы (24.2) и (24.3) ландавшица:

E = g(E' + V/c*H'). H = g(H' - V/c*E').

Но E' = 0. Откуда формулы принимают более простой вид:

E =  V/cgH'. H = gH' . .................(1).

Расчитаем силу, действующую на внешний заряд, движущийся в S' со скоростью u:

F' = e*u/cH'. .................(2). Напомню, что электрического поля в этой ИС нет.

А теперь рассчитаем эту силу в любой другой ИС, движущейся со скоростью V в обратном направлении относительно u:

F = e(E + u'/c*H). ........(3).

Здесь u' = (u - V)/[1 - uV/c^2] - скорость заряда с учетом закона сложения скоростей. Подставляя (1) в (3) получим:

/здесь бы надо и остановиться и просто приравняв u = V, сразу получить из ф.(3) F = F'g (а не F'/g, как выведено далее Герусом в ф.(6)/

F = egV/c*H' + egu'/c*H' = eg/c*H'(V + u') = F'g(u' + V)/u. ......(4).

Подставляя в (4) значение u' получим:

F = F'/[g(1-uV/c^2]. .................(5).

В итоговое решение (5) входят две скорости: скорость заряда относительно S' и скорость S относительно S'. Если рассматривать только ИС, где внешний заряд неподвижен, то есть, u = V, то получим решение:


F = F'/[g(1 - V^2/c^2] = F'/g. .............(6).

То есть, никакого нарушения принципа относительности не наблюдается. Силы совпадают с точностью до множителя g при любых скоростях как самого заряда, так и рассматриваемой ИС.

Таким образом Герус показывает, что сила, действующая на электрон, одинакова (с точностью до множителя гамма) в любых ИСО.
Да, разумеется. Это банальный факт, следующий из принципа относительности и преобразований Лоренца.
Однако я вел речь не об этом. Весь сыр-бор возник из-за попыток Фейнмана обосновать равенство сил каким-то физическим явлением. И его постулатом, его "открытием" являлось введение релятивистски возникающего заряда провода в той или иной системе отсчета. И все мои ПАРАДОКСЫ касаются, конечно, не принципа относительности, а этих релятивистских эффектов.

Зачем я сделал столь обширную цитату из Геруса? С тем, чтобы было ясно:
1) я понимаю ход его мыслей и преобразования Лоренца,
2) понимаю достаточно, чтобы видеть его (незначительные) ляпы в его выкладках,
3) подчеркнуть, что электрическая сила, действующая на электрон в ИСО, где он покоится, полностью определяется магнитной силой по ф.(1). То есть - в строгом соответствии с заклинаниями Ильича - электрическая сила в S - это преобразованная магнитная сила в S`. Мы здесь не видим никаких релятивистских полей, а видим лишь единое электромагнитное поле. Против чего никто не возражает. Можно даже, будучи еще лояльнее к Ильичу, сказать, что на электрон действует именно магнитное поле, замаскированное под электрическое.

И никакого собственно релятивистского поля нет. То есть НЕТ подтверждений методом "микроскопии".

Теперь посмотрим, как мой ПАРАДОКС-1 ведет себя "под микроскопом". (Чего никак не может позволить себе проделать Герус).

1. В лабораторной ИСО провод имеет плотность зарядов, рассчитываемую по формуле (12.23) из Фейнмана:



Для скорости дрейфовых электронов v = 0,3 мм/с мы получим излишнюю концентрацию электронов 0,5*10^-22 или ρ₀(1+0,5*10^-22).

2. В ИСО внешнего электрона, летящего, как мы предположили со скоростью 10^5 м/с (пусть будет 3*10^5 м/с, чтобы легче делить на скорость света), имеем:
- концентрация ионов будет равна исходной  ρ₀, деленной на 0,9999995.
- концентрация электронов будет равна исходной  ρ₀(1+0,5*10^-22), деленной на 0,9999995.
- суммарная концентрация (избыточный заряд) после вычитания одного из другого будет равна 0,5*10^-22/0,5*10^-6 = 10^-16 ρ₀. /где 0,5*10^-6 это 1/0,9999995 /

Таким образом, призыв Геруса реально посчитать, применить формулы, сказался на релятивистской теории самым положительным образом. Концентрация положительных зарядов выросла более чем на 6 порядков. И хотя ей бы лучше вырасти на те же 8 порядков, на какие выросла скорость электрона по сравнению с задачей Фейнмана, но и этого достаточно, чтобы предположение о фиксированном значении релятивистского поля в S` пошло прахом. ПАРАДОКС-1 разрешен.
 
Цитата
написал:
электрическая сила, действующая на электрон в ИСО, где он покоится, полностью определяется магнитной силой по ф.(1). То есть - в строгом соответствии с заклинаниями Ильича - электрическая сила в S - это преобразованная магнитная сила в S`.
Ну зачем ты уподобляешься АИ, повторяя очевидную нелепицу? Ну как бы ты прокомментировал такое утверждение:

У Маши было 6 яблок и 6 груш. Петя отнял у нее половину яблок. Сколько у нее осталось яблок? Ответ. Раз у Маши число яблок равнялось числу груш, то это означает, что груши  и яблоки - одно и то же, и что у Маши осталось 3 груши из тех яблок, что Петя отнял + 6 груш, которые Петя не тронул. Итого: 9 груш.???

В чем причина электромагнетизма? В том, что в веществе могут существовать две сущности: два типа электрических зарядов.

Рассмотрим сначала чистую статику. Если в какой-то области пространства одной сущности больше, чем другой, то на пробную любую из этих сущностей неподалеку от этой области будет действовать действовать сила. Эту силу можно выразить через электрическое поле.

Теперь рассмотрим другую ситуацию. Пусть в некой области пространства имеется одинаковое количество этих сущностей, которых принято называть зарядами. Но теперь они не покоятся, а движутся в противоположные стороны с одинаковыми постоянными скоростями. В этом случае электрического поля не будет в силу симметрии, но если мы около этой области поместим третью сущность - намагниченную стрелку, то она повернется в сторону этой области. Если мы поменяем направление скоростей этих зарядов, то стрелка развернется на 180 градусов. За это явление отвечает магнитное поле, обусловленное постоянным движением зарядов.

Если заряды нескомпенсированы и движутся с постоянными скоростями, то будет возникать как электрическое, так и магнитное поля. То есть, в этих случаях электрическое поле обусловлено исключительно нескомпенсированным зарядом, а магнитное - исключительно движением зарядов (необязательно нескомпенсированных). Про постоянные магниты говорить не будем - это совсем другая история.

В случае, если заряды движутся не с постоянной скоростью, возникают переменные как электрическое, так и магнитное поля, даже в случае скомпенсированных зарядов.  Никаким образом одно поле не является производным от другого. При переходе от одной ИС к другой эти поля меняются, да так, что одно из них может пропасть, но это вовсе не означает что одно поле может быть выражено через другое. Это как бы две степени свободы. Ситуация такая же, как в примере с грушами и яблоками.
Изменено: Gierus - 22.01.2022 20:29:20
Страницы: Пред. 1 ... 278 279 280 281 282 ... 316 След.