Альберт Эйнштейн и его уникальное наследие

14 мар Владимир Гильен Комментариев: 29

Четырнадцатого марта 1879 года в городе Ульм родился человек, впоследствии перевернувший научный мир с ног на голову. Его работы лежат в основе понимания Вселенной — в частности, гравитации. В чем же вся гениальность трудов Альберта Эйнштейна и каково их место в XXI веке?

6 234
Выбор редакции

Когда юный Альберт Эйнштейн опубликовал Общую теорию относительности в 1915 году, вряд ли кто-то мог предположить, какое влияние она окажет на науку. Относительность изменила наше понимание Вселенной и предоставила новые способы изучения фундаментальной физики, которым подчиняется окружающий мир.

 

Несмотря на всю важность принципа относительности, с ней не все так просто, как хотелось бы. И пусть кому-то может показаться, что эта теория слишком абстрактна и оторвана от реальности, на самом деле она напрямую связана с нашим существованием на фундаментальном уровне. Она позволила изучить и исследовать космос, а на Земле она стоит за технологиями, связанными со множеством открытий: от GPS до ядерной энергии, от смартфонов до ускорителей частиц — множество инноваций, которые мы принимаем как должное, уходят корнями в теорию Эйнштейна.

 

Как работает относительность

 

Прежде всего стоит отметить, что Общая теория относительности состоит из двух отдельных теорий. Первая — Специальная теория относительности — опубликована в 1905 году и была принята научным сообществом со смешанными чувствами. В чем причина такой реакции? Дело в том, что Специальная теория относительности перевернула большую часть того, что — как казалось ученым — было известно о мире.

 

Альберт Эйнштейн и Нильс Бор во время Сольвеевского конгресса 1930 года / © Danish Film Institute/Paul Ehrenfest

Альберт Эйнштейн и Нильс Бор во время Сольвеевского конгресса 1930 года / © Danish Film Institute/Paul Ehrenfest

 

До публикации Эйнштейном своего научного откровения было принято считать, что время всегда и везде протекает с одинаковой скоростью. Вне зависимости от скорости движения объекта природа секунд, минут и часов считалась неизменной. Однако Эйнштейн считал, что время на самом деле непостоянно и изменяется в зависимости от того, насколько быстро движется объект.

 

Великий ученый утверждал, что настоящая неизменная величина — константа — это скорость света. Свет движется с постоянной скоростью 299 792 458 метров в секунду в вакууме, тогда как время течет по-разному — в зависимости от скорости, с которой объект движется через пространство. Для объектов, движущихся очень быстро, время замедляется.

 

Это откровение пошатнуло основы физики, но на этом все не закончилось. Спустя всего десять лет гениальный нонконформист из бернского патентного бюро дополнил теорию новой деталью — на этот раз речь шла о гравитации.

 

Альберт Эйнштейн во время лекции в Вене, 1921 год / © Ferdinand Schmutzer/Wikimedia Commons

Альберт Эйнштейн во время лекции в Вене, 1921 год / © Ferdinand Schmutzer/Wikimedia Commons

 

Гравитация как кривизна пространства-времени

 

Настоящим украшением идей Эйнштейна стала Общая теория относительности. Она отвечала на многовековой вопрос: как именно работает гравитация?

 

Когда в середине XVII века, как гласит популярная легенда, Исааку Ньютону на голову упало яблоко, родилась революционная теория гравитации. Ньютон определил, что гравитация существует, и постулировал ее воздействие, но не мог наверняка сказать, каковы ее истоки.

 

Ответ был найден спустя почти три века посредством Общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Он считал, что, так как пространство и время «текучи» и изменчивы, их могут искривлять массивные объекты.

 

Представьте шар для боулинга посередине натянутого батута. Поскольку он тяжелый, то искривляет ткань, стягивая таким образом все объекты, находящиеся у краев батута, к центру. Гравитация работает похожим образом. Массивные объекты вроде Земли искривляют ткань пространства и времени, притягивая к себе материю, а также время и свет.

 

Три нобелевских лауреата по физике. Слева направо: Альберт Майкельсон, Альберт Эйнштейн, Роберт А. Милликан / © Smithsonian Institution Libraries/Wikimedia Commons

Три нобелевских лауреата по физике. Слева направо: Альберт Майкельсон, Альберт Эйнштейн, Роберт А. Милликан / © Smithsonian Institution Libraries/Wikimedia Commons

 

Доказательства относительности

 

Как и многие другие теории, относительность непросто доказать окончательно. Но все собранные более чем за 100 лет данные указывают на абсолютную правоту Эйнштейна в этом вопросе. Часы, установленные на небоскребах, отмеряют время несколько быстрее, чем часы, установленные у их оснований, так как первые находятся дальше от центра Земли, а значит, и пространство-время на такой высоте искривлено меньше.

 

Иногда на снимках далекого космоса, таких как Hubble Ultra-Deep Field, можно видеть некоторые объекты, которые выглядят искаженными и увеличенными на фоне галактических скоплений: это феномен гравитационного линзирования. Масса таких объектов искривляет пространство-время, из-за чего изображение получается искаженным.

 

Однако, пожалуй, самым значимым доказательством Общей теории относительности стало событие, о котором было объявлено в 2016 году — спустя более чем 100 лет после публикации работы. Этим доказательством стали гравитационные волны — рябь на ткани пространства-времени. Они были зарегистрированы посредством детекторов LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) в Ливингстоне и Хэгнфорде, разработкой которых с 1992 года занимался физик-теоретик Кип Торн.

 

Если пространство и время — это ткань, напоминающая поверхность батута, то такие масштабные и массивные события, как слияния черных дыр, будут создавать на ней рябь. Если теория Эйнштейна верна, то мы должны быть способны зарегистрировать эти волны, но до недавнего времени это было только теорией без экспериментальных доказательств.

 

В начале 2016 года ученые объявили, что применили детектор LIGO для регистрации гравитационных волн, точно определив субатомные расширения и сокращения, проходящие через пространство-время.

 

LIGO напоминает невероятно мощную линейку: он направляет лазерный луч между двумя зеркалами, расположенными в четырех километрах друг от друга, затем пускается лазерный луч и измеряется время, за которое лазер проходит этот путь. Из-за гравитационных волн все смещается, и если лазерный луч перестает двигаться синхронно, то для ученых это знак, что его путь пересекла гравитационная волна и вызвала субатомное смещение зеркала. Регистрацию гравитационных волн можно назвать самым главным преимуществом теории Эйнштейна. Помимо этого, относительность была применена для постулирования Большого взрыва и расширения Вселенной.

 

Стол Альберта Эйнштейна в его кабинете в Институте перспективных исследований в Принстоне. Именно таким его оставил гениальный ученый перед своей смертью в апреле 1955 года / © Ralph Morse-Time & Life Pictures/Getty Images

Стол Альберта Эйнштейна в его кабинете в Институте перспективных исследований в Принстоне. Именно таким его оставил гениальный ученый перед своей смертью в апреле 1955 года / © Ralph Morse-Time & Life Pictures/Getty Images

 

Наследие Эйнштейна и будущее науки

 

Относительность помогла нам предположить, что Вселенная на 95% состоит из темной энергии и темной материи. Эта же теория помогла разработать ускорители частиц, в которых электроны, протоны и другие элементарные частицы разгоняются до скоростей, близких к световой.

 

Теория относительности сделала для науки и нашего понимания устройства мира неописуемо много. А теперь, когда есть возможность регистрировать гравитационные волны, мы можем заглянуть еще глубже в устройство Вселенной, изучить такие объекты, как черные дыры и нейтронные звезды, опираясь на беспрецедентно точные предсказания теории.

 

Прошло чуть больше века с тех пор, как относительность Эйнштейна фундаментально перевернула наше понимание Вселенной. Но самое великое наследие ученого заключается не в его революционных теориях: его работа вдохновила тысячи ученых, которые в итоге последовали за ним в поисках истинной природы реальности.

 

Сегодня теория Эйнштейна регулярно подвергается различным проверкам, которые с достоинством проходит. Благодаря теории относительности и другим работам когда-то скромного работника бернского патентного бюро, у нас есть Стандартная модель, инфляционная модель Вселенной и новые гипотезы, рождающиеся в попытках понять самые глубинные принципы устройства вещей, которые помогли бы в исчерпывающей полноте описать Вселенную и реальность как таковую.

С точки зрения науки

Naked Science Facebook VK Twitter
6 234
Комментарии
Уверен, что ключ к пониманию к СТО и ОТО Эйнштейна, как и любой научной теории, лежит всегда в причине, в глубочайшем кризисе в котором оказалась физика, об этой причине автор статьи намеренно умолчал. Уверен, что посетители данного сайта, никогда не задумывались, что лежит в основе побудительного мотива, для создания столь абсурдной фантасмагории Эйнштейном.
А причина проста, как три копейки, и мне не раз приходилось утверждать в комментариях, в любой теории в физике, будут торчать рожки первого закона Ньютона, его предтечи - принципа относительности Галилея, несостоятельность которого и проявилась в релятивизме!!!, когда скорость излучателя, не складывалась со скоростью света и по своему слабоумию Эйнштейн выдвинул идею, что скорость света постоянна, но ПЕЧАЛЬКА заключалась в том, что принцип относительности Галилея - фейк, как и закон Галилея о сложении скоростей (обоснование инерциальных систем отсчета). Может автор статьи со мною не согласен???
Обратимся к физ. опыту - скорость полета пули не зависит движется ружье в момент выстрела или нет, как и скорость взрыва топлива в ракете (самолете, автомобиле) не зависит от движения ракеты(самолета, автомобиля) !!! Или кто то хочет оспорить этот факт ?!!
Итак в основе СТО и ОТО Эйнштейна лежит элементарнейшая ГЛУПОСТЬ Ньютона и Галилея, которые даже не собирались проверять замечательную формулу v=S/t, насколько измеренная величина скорости соответствует реальной скорости движения тела, а ведь формула не определяет скорость, как расстояние в единицу времени, а определяет насколько одно движение быстрее другого !!! И всё!!! Или автор статьи желает проверить насколько измеренная скорость соответствует реальной ???.
Задайте себе вопрос, с какого физического опыта Ньютон или Галилей решили, что скорость тела может быть постоянной, ведь даже Земля вращается вокруг своей оси, так и вокруг Солнца с ускорением и замедлением, и нет в физ. реальности - равномерного движения, а значит и измерения движения, как такового - постоянной величины(числа), понимал ли это алхимик и математик Ньютон, вряд ли, но Ньютон создал фейк - измерение скорости тела, и эта мулька для скудоумных является фундаментом физики. Эйнштейн, ошибку Ньютона, в постулате постоянной скорости, возвел на вершину абсурда, литературной выдумки. ... на сегодня хватит продолжу следующий раз.
Раскудахтался рыбоголовый. Тебе уже на примере скорости света всё доказали и показали в предыдущем посте. Кризис у тебя в пустогловой башке, болезный.
Разберись сначала с инерциальными и неинерциальными системами отсчета.
Моделируя волну, как маркер передвижения звука или света в пространстве увеличивая кривизну волны по отношению к расстоянию, увеличиваем её частоту, что полностью соответствует формуле алгебраического расчета скорости - длина волны на частоту, так и геометрии её изображения графически, как модели. (с)

Перевожу с лещевского на русский. Лещ считает, что можно пометить каким-то "маркером" отдельно взятую частицу звуковой или электромагнитной волны. Например симпотным бантиком.
Что в общем "немного" не согласуется со Шредингером и математическим смыслом в невозможности коммутировать между собой операторам импульса и координаты. Но когда Леща останавливали научно обоснованные доводы?
А затем чем-то подкручивать эту частицу так, чтобы она меняла "кривизну" своего движения. Ну, раз Лещ может "промаркировать" отдельно взятую частицу, чтоб ему тогда не "подкрутить" пальцами её момент импульса? У Леща каждое утро с этого начинается. Фотоны падают перед Лещем ниц и валяются моля о пощаде не путать v и ѵ и "не крутить" их спины. Но Лещ непреклонен, как Дарт Вейдер.
Ведь известно, что "по Лещу" частицы движутся по синусоиде. Частица будет как-то визуально выделена из потока других частиц. И таким образом Лещ на глаз намеревается получить изображение движения частицы в какой-то среде. (подозреваю что в эфире, но Лещ об этом не знает, поэтому тссс) Легко представить себе фирменное доказательство Леща типа такого. Лещ кидает тлеющий окурок в темноту и орёт. "Во -во! Видал? Пошла! Пошла частица!"
Это чьё хрю-хрю на сайте раздается, чьи копытки постукивают, чей сероводород выделяется, так это же Урюкмей, своей мозговой окаменелостью сейчас всех забодает, кладезь помойной мудрости, гроза просроченных шоколадок, ярый защитник таблицы умножения, научных скреп. У бедолаги Урюкмея одна из научных скреп застряла в его мозговой окаменелости, неоднократное лоботомирование деменции Урюкмея, результатов не принесло, отнесемся снисходительно к убогому.
Лещ, что ты так бесишься, как потерпевший? У тебя же нет научно обоснованных доводов против моих слов? Только сопливое бульканье в каментах. А по сути ноль.
Открою для тебя Великую Тайну Мироздания. Может она подвигнет тебя на твой 5ый лещевский закон. Срок годности шоколадки не влияет на скорость света. Я тебе нашел простой способ определения скорости света на опыте в домашних условиях, с помощью бытовой микроволновки, чтоб ты своими личными рыбьими "глозаме" смог убедиться, что Майкельсон и Морли все верно посчитали.
Продолжаем рассуждать, как Эйнштейн умудрился наследить в науке, ведь несмотря на то что физ.опыт доказал (электродинамика), что принцип относительности Галилея - фейк, но в физике, традиционно результаты опыта не указ, в СТО Эйнштейн продолжает развивать идеи относительности Галилея !!! За столетия развития науки, ученые настолько привыкли стоять на голове, что стать на ноги, без посторонней помощи ученые не смогут.
Главная реальная физическая проблема, от которой убегают физики, заключается в том, что движение тела может состоять из двух фаз - ускорения и замедления, тело не может находится в состоянии покоя, поскольку на тело ВСЕГДА действуют силы и силы не компенсируют друг друга !!!!
Проблема ускорения - замедления сводит точность измерений и вычислений движения (скорости, силы, энергии) к ничтожности, на том основании, что ускорение - замедление не имеет СОРАЗМЕРНОСТИ !!!!!!!!
То есть к движению нельзя подобрать - шкалу измерения, поскольку любая шкала или любая единица измерения или физическая постоянная имеет размер. Соответственно к движению нельзя применить законы математики !!!! И модное нынче словечко - локализация, по отношению к координате, придуманное квантонутыми, не поможет !!!
И что бы убедится в действительности моих утверждений обратимся к физ. опыту - пуля летит по параболической траектории - то есть пуля сначала ускоряется потом замедляется, участок равномерного, а значит и прямолинейного движения отсутствует, попытка проецировать скорость пули на оси координат по теореме Пифагора - приводит к математическому идиотизму !!!, получается, что меньшая скорость движения по катетам (большее расстояние) приравнивается к большей скорости движения по гипотенузе (меньшее расстояние) - болваны, а ведь проблема в том, что скорость НЕ БЫВАЕТ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ !!!!!!
Анекдотичность закона сохранения импульса состоит в том, что сохранять то нечего !!! Сила (энергия) придает ускорение пули, в момент ускорения на пулю действует так же сила тяжести и сила сопротивления воздуха, обе силы препятствуют движению пули, таким образом любая скорость определяется внешней силой(энергией) придающей движение телу и внешней силой (энергией) противодействующей движению, все силы(энергии) действуют одномоментно !!! Если тело ''самостоятельно'' хочет изменить свою скорость - оно должно терять свою массу - реактивное движение (любое движение при взаимодействии масс реактивное). Главное, сила(энергия) создающая движение телу, всегда больше, силы(энергии) с которым движется тело !!! (Несостоятельность уравнения реактивного движения Мещерского).
В соответствии с вышеизложенным определение кинетической энергии по формуле mv^2/2 или формула Эйнштейна E=mc^2 - будут - фейком. Рассуждения о понятии времени Эйнштейна, продолжу в следующий раз.
Если тело ''самостоятельно'' хочет изменить свою скорость - оно должно терять свою массу. (с)
Лещ, это шедеврально, право слово. Значит электроны перескакивающие с уровня на уровень в атоме в скором времени теряют массу до нуля и превращаются в фотоны, которые ты так любишь топтать/унижать.
Это еще покруче, чем у Резерфорда.
Лещ, над тобой кто-то жёстко пошутил. (может быть даже я) Никто не считает полет пули по теореме Пифагора. Полет пули считают по y = ax2 + bx + c. Знаешь, что такое дискриминант, пустоголовый?
В физике "замедление" - это тоже ускорение. И это НЕ проблема. А вот "замедление" развития в твоём детстве - медицинская проблема.
Насчет состояния покоя почитай Маха. Это не то что ты думаешь, когда тебе говорят, что "твоя Сара дала маху".
К движению можно и нужно применять математику. Помнишь я говорил тебе про дифуры и радиус вектор ( r cо → наверху)? Вооот. Ты тогда ещё зачем то геометрический радиус R в уравнение скорости засунул и у тебя получилось, что фотон летит по синусоиде. Помнишь, дурилка? Всем чятом тогда ржали. Минусов тебе накидали. А тебе нужно всего лишь научиться писать уравнения движения для материальной точки. Типа такого m∙ a = ΣFi


В суждениях, как любители физики, так и ученые эксперты, всегда ссылаются на авторитетов, корифеев науки. Но если взять лист бумаги и выписать те определения свойств пространства и времени которые дают основатели классической физики, ТО или квантовой физики, то мы убедимся по существу, в прямо противоположных определениях, то есть все сводится к ВКУСОВЩИНЕ - в предпочтениях без всяких на то оснований, как у болельщиков спортивных команд, или к шизофрении ученых к явным умственным расстройствам физиков. Чтобы не быть голословным, обратимся к первоисточникам.
Ньютон утверждает, что время одномерно и необратимо, однородно, что свойства пространства и времени постоянны и не зависят от движения материи, не комментируя обоснованность утверждений Ньютона, необходимо отметить, что Ньютон сохраняет хоть какую то последовательность в обоснованиях свойств для применения законов математики в физике. Эйнштейн наоборот в СТО утверждает, что время и пространство зависят от движения материи ???, а в ОТО, что пространство изогнуто, то есть неоднородно, не анизотропно, в таком случае производить измерения и расчеты невозможно, поскольку разные направления в пространстве будут иметь разные свойства и как быть ИСО, ведь ИСО в СТО применимы. Но ни Эйнштейна, ни Лоренца это не волнует, они разделили свойства пространства и времени в применении к малым скоростям и близким к световым. Вот иди и проверь, что это так !!!! Ловкость рук и никакого мошенничества. Главный результат всей мутной фантасмагории СТО и ОТО Эйнштейна достигнут - принцип относительности Галилея, ИСО спасены !!! Хотя бы на время. Но проблема ускорения, неравномерности не решена, мыльные пузыри законов Ньютона и ТО Эйнштейна лопнули, настало время замутить новую фантасмагорию, надуть новый пузырь под названием - квантовая физика.
Когда автор статьи указывает на разность показаний часов у основания небоскреба и его вершины, детсадовская простота, автор статьи мог бы и догадаться, что проблема в разности скоростей движения точек основания и вершины небоскреба в ускорении в неравномерности вращения планеты, что и влияет на показание часов, а не в кривизне пространства. Кривые мысли порождают левые теории.
О проблеме гравитации, в следующем комментарии.
пространство изогнуто, то есть неоднородно, не анизотропно (с)
Искривленному пространству ничего не мешает быть, как изотропным так и анизотропным. Лещ, по обыкновению путает мягкое с тёплым.

Лещ, Эйнштейн НЕ говорил, что время и пространство зависят от движения материи, он говорил, что от наличия материи пространство-время меняется. Это в уравнениях Эйнштейна написано. Ты читал? На тебе простую форму.
Rμν−1/2Rgμν=8πG/c ∗ 4Tμν
Объясняю "физический смысл". Обладая энергией и импульсом (массой) объект сообщает пространству, как ему нужно искривляться. Эти вещи согласно уравнению эйнштейна происходят одновременно. Правая часть уравненя это начальные условия в виде распределения масс, а левая это чисто геометрические величины.( Риманова геометрия. Помнишь ты путал r и R? Большие буквы R и T с индексами есть не что иное, как тензоры. Tμν - энергия/импульс, а R с индексами -метрические тензора. Я тебе про это говорил, но ты даже, что такое "вектор" не выучил.)
Теперь важное. Посмотри еще раз. Слева геометрия, справа физика. (по сути, грубо говоря- справа и есть знаменитая Е=мс2, которую ты обещался опровергнуть всем нам тут. А слева т.н. тензора Риччи, которые измеряют кривизну многообразия, то есть степени отличия геометрии многообразия от геометрии плоского евклидова пространства. Или ты до сих пор считаешь,что Земля плоская и стоит на трех китах?) Следовательно.
Это уравнение (а не Эйнштейн) говорит, что масса (энергия) влияет на геометрию пространства-времени. (Тут можно поразмахивать руками, что "первичнее", "курица или яйцо", но на самом деле это не важно)
Затем.
Искривленная геометрия в свою очередь определяет траектории движения материальных тел. (Помнишь я тебя тыкал носом, что нужно научиться писать уравнения движения материальной точки?) Так вот, согласно Эйнштейну - гравитация это и есть пространство-время. Просто оно в отличие от Ньютоновской теории не является статическим неизменным объектом, а может деформироваться, искривляться. (Помнишь, я тебе говорил про Маха?)
Вот тебе Ньютон: (если все повыкидывать будет второй закон, грубо говоря)
F=G ∗ (m ∗ M)/r2
в приближении малых масс и скоростей уравнения Эйнштейна повторяют результаты Ньютоновской теории. Уравнения Эйнштейна верны потому что они красивы и элегантны, только уроды этого не понимают.
К "опровержению" уравнений ТО ученые уже давно относятся, как к изысканиям вечного двигателя второго рода. И отправляют напрямую к психиатрам. Чего и тебе настоятельно рекомендую.
Понял? Моргни глазом. (А черт. Рыбы же не мигают, у них век нет, забыл.) . Тогда пошевели плавниками.
Потоки Риччи отдельная тема. Есть мнение, что Перельман ими разговаривает.
Маленькое уточнение: в этой формуле R с индексами, это тензор Риччи, а метрический тензор- это gμν, и лучше применять нотацию с^4, а не с*4 для степеней.
Что касается потоков Риччи - интересная хрень. Я не особо разбираюсь в запредельной топологии, но мне показалось, что потоки Риччи - это целый класс математических объектов. То есть, вот в уравнении Эйнштейна есть метрика, выраженная либо метрическим тензором, либо билинейной формой ds^2, что эквивалентно. Т.е уравнения ОТО оперируют с одной метрикой. Потоки Риччи - это уравнения с ЦЕЛЫМ СЕМЕЙСТВОМ метрик. Т.е. уровень математического обобщения в уравнениях Потока Риччи на порядок выше. Т.е Перельман оперирует со всеми возможными на данном дифференцируемом многообразии метриками СРАЗУ! ИМХО. Еще раз, может я сейчас и фигню какую сморозил - врать не буду, не спец.
Конечно, корректно - метрический тензор- это gμν, а тензор Риччи R. Но чтобы не вдаваться в дебри, я пытался совсем уж на пальцах Лещу объяснить. Типа -"Смотри! Слева геометрия- справа физика".
Что делает Перельман, на самом деле, понимает, думаю, не более десятка умов на Земле. А может и меньше.
Я тоже не спец в потоках Риччи, меня клинит уже на "трюке Детурка". И да. Верно сказано "оперирует". Перельман топологический хирург от Бога. :) Я как-то увидел его ответ почему он стал доказывать "теорему о Душе". (малопонятная фигня из дифференциальной геометрии) Он ответил. "Название понравилось". Уму непостижимо. ... :)

В 1979 г. на 100 летие Эйнштейна вышел сборник статей "Альберт Эйнштейн и теория гравитации"; Мир. Москва. Сборник содержит фундаментальные статьи как самого Эйнштейна, так и "исходники" и "продолжения". Мне его отец тогда подарил на 16 летие. Сейчас мне 56. Эта книга оказала на мою судьбу огромное влияние. Но я сейчас не об этом. Мне хотелось бы рассказать об истоках ОТО, кратко упомянуть целую плеяду ученых, труды которых привели к созданию ОТО.
Я сейчас об исходниках. Чтобы всякие длб не воображали будь то Эйнштейна внезапно осенило и он с криком "Эврика" "придумал" ОТО. Нет, это был почти 100 летний путь науки, который и привел к ОТО.
Итак, истоки ОТО: Писать буду несколькими постами.Сегодня 1-й

Лобачевский Н.И. «О началах геометрии» 1829
"Среди аксиом Евклида была одна, которая казалась математикам непосредственно менее очевидной, чем другие; в течение долгого времени они стремились свести ее к другим, т.е. доказать ее с их помощью. Эта была так называема аксиома о параллельных. Так как все старания доказать ее ни к чему не привели, должно было постепенно выработаться предположение , что это доказательство невозможно, т.е. что эта аксиома не сводится к другим. Это предположение могло бы считаться доказанным, если бы удалось построить логически непротиворечивую научную систему, отличающуюся от евклидовой геометрии тем и только тем, что аксиома о параллельных заменена другой. Лобачевский с одной стороны, и Бояи (отец и сын), с другой, независимо пришли к этой мысли и убедительно провели ее; в этом состоит их неоценимая заслуга.
После этого у математиков не могло не возникнуть убеждения, что наряду с евклидовой геометрией существуют и другие, логически с нею вполне равноправные. Естественно возникал также вопрос, должна ли быть положена в основания физики именно евклидова геометрия, а не какая-нибудь другая. Вопрос был поставлен в еще более определенной форме: какая геометрия физического мира- евклидова или какая-нибудь другая»
А. Эйнштейн, «Неевклидова геометрия и физика», 1926 г.
Как видим, первым вопрос о геометрии физического мира поставили почти за 100 лет до Эйнштейна Лобачевский, Бояи и, я бы добавил Гаусс.
Итак: первый шаг – сомнение, что геометрия физического мира – евклидова, и построение логически непротиворечивых геометрий на иной, нежели у Евклида аксиоматике.

Следующий пост о Римане
Александр Николаев, может прежде, чем рассуждать о достоинствах математики, вспомните, и дайте определение, что изучает математика ???, а там смотришь и пост Римане расхочется писать.
Не утруждайте себя дальнейшими обращениями к моей скромной персоне - вы мне не интересны. Я воспринимаю вас так же, как А.П. Чехов отставного урядника из дворян из села "Блины-Съедены".
Впрочем, если хотите понять, что и как изучает математика, советую книгу выдающегося венгерского математика Альфреда Реньи "Диалоги о математике".
Если будете писать мне всякую хрень, то я заранее посылаю вас нах.

Александр, +100500 :)
Лещ тут местный юродивый из особо упоротых. Пургоносит в каментах. Пишет абсолютную хрень в которой лень разбираться нормальному человеку, хоть как-то знакомому с физикой, хотя бы в рамках школьного курса. Основная "фишка". Утверждает, что равномерного движения не существует и на основе этого пытается опровергнуть 2го Ньютона. С другой стороны, с помощью второго Ньютона описывает э.м. волны и опровергает Эйнштейна. В общем, полный ппц.
Да и хрен с ним. В свое время я интересовался Фрейдом - я вообще очень любознательный. Так вот, он мог бы заинтересоваться этим, с точки зрения психоанализа. Мне кажется, там хрестоматийный случай. Вообще, я заметил привлекательность научно-популярных физических форумов для неадекватов. Обычно они загаживают площадку. И дело даже не в их "оригинальных" идеях - альтернативщик сразу выделяется манерами общения, способами рассуждений, агрессивностью... Вы когда-нибудь встречали в научной литературе статью, которая бы начиналась примерно так: все кто был до меня - идиоты... я- ваш просветитель, а ежели вы меня не слушаете - вы тоже идиоты? Вариации могут быть разные: в науке - жидомассонский заговор, а Эйнштейн - их предводитель...Можно было бы сказать: комплекс лисы Лафонтена, но предполагаю что условный Фрейд накопал бы куда больше. Еще одна отличительная черта таких "осенило" - в основном индуктивный образ мышления - из частных случаев без тени сомнения делаются глобальные обобщения. Отсюда- совершенная невозможность дискуссии с ними. Похоже, любая вырождается в "Один дурак может задать такой вопрос, что и 100 умных не ответят". Только тут "вопрос" надо заменить на "альтернативную теорию" и тогда: "Один альтернативщик создаст такую "теорию", что и 100 нормальных не смогут опровергнуть" Это происходит по 2 причинам: теория неопровержима: она нефальсифицируема в Попперовском смысле. Но это еще альтернативщику потрудиться надо, что бы создать нечто вроде астрологии со своей внутренней логикой. Нет, на мой взгляд, тут иное, все проще: альтернативщик ничем не ограничен, (по этому он и не использует дедукцию - от общего к частному). Он за день может нафигачить идей сотню. Опровергать каждую из них, имея ограничения в рассуждениях, налагаемых логикой и фактами - долго. Грубо говоря, он затратит на "идею" - "копейку", вы на опровержение - рубль. Он выдвигает идеи как пулемет, вы просто не в состоянии отвечать - обоснованный ответ это долго, и требует затрат времени. А вам еще семью кормить.
Главное: фундаментальная наука - от общего к частному, но не отвергая индукцию для выдвижения гипотез. Собственно гипотеза- это предположение об обобщении частных случаев. Но вот доказательство - дедуктивный метод.
Вот пример с ОТО
1. Множество частных случаев (опыт) показывает, что поведение материальных систем в поле тяготения и в условиях ускорения неразличимы;
=> гипотеза об эквивалентности гравитационной и инертной массы.
2. c=const
3. Принцип Даламбера (наименьшего действия) ;
Вот мы задали ограничения модели.
Теперь нам надо описать модель от общего к частному. Нам нужно множество и операции для описания этого всего.
Вводим по порядку ограничения, от общего к частному:
1. Множество;
2. Не любое множество, а то где можно ввести структуру на аксиоматике его элементов- получаем пространство.
3 Не любое пространство, а то где можно отделить одни элементы от других, одну точку от другой - получаем топологическое пространство;
4. Но не просто топологическое, а то, где можно определить непересекающиеся окрестности - получаем Хаусдорфовость.
5. Но не просто Хаусдорфово, а то где можно определить расстояние между точками - метрику.
Получаем Метрическое пространство
6. Но не просто метрическое, а то где можно определить скаляры и вектора - получаем линейные и векторные пространства;
7. Но не просто векторные, а те где можно определить скалярное произведение...
8. Вводим еще,что пространство должно обладать гладкостью и получаем дифференцируемое многообразие;
9. Но и это не все. Нам нужно пространство с производной ЛИ (иначе мы не сможем дифференцировать векторные поля)
И вот мы получили структуру, на которой и будем строить теорию.
Первое, что мы сделаем, напишем из общих соображений метрику - правила определения расстояний в нашем пространстве. Второе: запишем уравнение "прямой" - в нашем случае - путь наименьшего действия (у нас нет аксиомы Евклида о параллельных, соответственно "прямая" определяется как путь наименьшего действия). Как? При помощи вариационного исчисления: вариация интеграла ds=0. С у четом правила для метрики - получим уравнение геодезической... и т.д. от общего к частному мы придем к ОТО и никак иначе, только к ней, как единственно возможной на данной аксиоматике. Причем исходные аксиомы посылки, ограничения и гипотезы - в минимальном количестве. Т.е как система ОТО - проста. В ней очень малое количество вводимых ad hoc (по случаю) параметров и начальных условий.
Итак, из предыдущих моих комментариев выяснили, что СТО и ОТО Эйнштейна, лишь слегка разбавленная глупостью о постоянной скорости света, учение Галилея об относительности скоростей их сложении(неизлечимая тупость), что лишний раз подтвердило мой тезис, что наука скончалась в 18 веке, а вся последующая физика попытка реабилитации, ничтожных законов.
Однако есть в учении Эйнштейна одна идея с которой не могу не согласится, что свойства пространства и массы взаимосвязаны и даже намек, что притяжение масс обусловлено свойством (кривизной) пространства, Эйнштейну осталось сделать один шаг до правильного вывода - что гравитация является свойством пространства, а не массы !!!!, и только с этим выводом Эйнштейн мог стать гением, но сделать подобное обобщение скудоумному физику было не по силам, ибо пришлось бы признать ничтожность закона всемирного тяготения Ньютона, ничтожность обожаемых Эйнштейном ИСО.
Зачем же Эйнштейну понадобилась мулька о кривом пространстве ???, а что бы не объяснять причины ускорения при гравитационном воздействии, свести ускорение к равномерному движению. Не понимая, что попытка Ньютона (второй закон), свести ускорение к равноускоренному движению, то есть разложить скорость на простые составляющие - закончилась маразмом, ведь ускорение не вычисляется !!! Извечная борьба математического равенства с физическим неравенством - приводит к маразму. Докажем, что свойства скалярных величин в физике ничтожны. На примере 2+2=4 в физике не выполняется, если скорости 20м/c+20м/с=20м/с, а не 40м/с, поскольку м/с+м/с=2м/2c !!!, при 40м/с - 20м/c=20м !!!, поскольку м/c - м/c = м !!!, а не приращение скорости!, сложим температуры 80С + 40С = 60С, а не 120 градусов, силы - если F1, F2, F3, придают телу равное ускорение то F1+F2+F3=F1 или любой из этих сил, если каждая из сил не может придать телу ускорение, то сумма этих сил не вычисляется, но всегда выполняется неравенство F> ma, а уравнение Ньютона F = ma - фейк, при этом всегда надо помнить, что ускорение не вычисляется, а скорость не показывает расстояние за единицу времени !!! Почему так получается???
Причина невозможности применения математических уравнений в физике заключается в том, что в математике соразмерность идет от меньшего к большему, тогда сумму или разность можно разложить на меньшие элементы, в физике все наоборот воздействие ВСЕГДА идет от большего состояния к меньшему - поэтому физический процесс НЕОБРАТИМ !!! В физике нет равенств, и любое измерение связанное с движением (скоростью, силой, энергией), показывает наименьшее состояние, которое нельзя разложить на более простые составляющие !!!
Вторая неразрешимая проблема для физиков, это не понимание четкой разницы между физической и инженерной(прикладной) задачей.
Следующий раз, на конкретных примерах решений задач по физике, покажу основные ошибки преподавателей.
Лещ, опять за своё. За старое. С упорством дятла долбит в клаву.

Если ты Лещ, возьмешь себе на шею своего нового друга и побежишь с ним от меня, то его скорость относительно твоей шеи будет равна нулю, но твоя скорость будет равна 3 км ч относительно стоящего меня. По твоему выходит, что складываем скорости двух чурбанов 0+3 и получаем естественно ноль! Значит ты убегаешь от меня со своим другом на шее с нулевой скоростью! Вот как ты считаешь, Лещ.
.
А теперь представим, что я догнал тебя, Лещ. Это не сложно с твоей то нулевой скоростью, да? И вот. По обычаю вписал тебе подсрачник. Как ты думаешь? Кто дальше улетит ты или твой друг, сидящий у тебя на шее? По-складывай вектора на досуге.
И разберись со скалярами, наконец. Опровергатель ты наш.
Лещ, ты еще неделю назад восхищался вторым Ньютоном и объяснял всем нам с его помощью движение э.м волн. Что на этой то неделе стряслось, что второй Ньютон в немилость твою попал?
Нежели введение эмбарго на ввоз японского циклодола?
Урюкмей, я могу восхищаться только когда, тебя поместят в анатомический театр в качестве наглядного пособия, впрочем у тебя Урюкмей, есть возможность попасть и в кунсткамеру, ты будешь гвоздем программы, твоя мозговая окаменелость превосходит по твердости алмаз, ты ценный экспонат для науки, тебе повезло, радуйся Урюкмей, твоей головой перестанут забивать гвозди.
Хорошо написал !!!
Как и обещал рассмотрим решение самых простых задач из курса элементарной физики, что бы доказать космическую тупость преподавателей физики.
Задача №1, a(m1+m2+m3) = am1+am2+am3 - вспоминаете школу, три массы соединены нитями. Элементарная задача, что не так??? Всё!!!, правая часть уравнения не имеет никакого отношения к левой !!!
В левой части сила приложена к m1 (аналог тягача и двух прицепов), массы имеют одинаковое ускорение благодаря связям, в левой части три массы к каждой из которых приложена своя сила, НИКАКОГО ускорения массы не получат - благодаря тем же связям (аналог трех тягачей соединенных тросами) !!!!!
То есть в правой части уравнения нет суммы сил !!! В физике, в отличии от математики, силы нельзя просто так сложить, что бы сложить силы нужно применить их к общей массе(сопротивлению), как следствие суммарную силу нельзя разложить на составные части. То есть любое математическое преобразование приводит к изменению условия задачи.
Задача№2, Р = -N, основное уравнение динамики (третий закон Ньютона), предмет лежащий на столе, нас уверяют, что сила тяжести по модулю равна силе упругости, с какого перепугу ???, силы имеющие разную природу, никак не зависящие от друга, будут равны по модулю, разве в точке взаимодействия сил нет напряжения !!!, приводящее поверхность и конструкцию стола к деформациям даже при статической нагрузке, не говоря уже о динамической нагрузке. В физике нет критерия равенства сил, поскольку взаимодействующие силы всегда создают напряжение, в точке взаимодействия - момент сил.
Задача№3, преподаватель задает функцию зависимости скорости от времени для автомобиля (самолета, корабля и т.д.), поправьте учителя, что скорость автомобиля зависит от наличия топлива (энергии), как и любого тела от воздействия, а не от времени.
Понятие времени эта та чума, что ставит физику науку в целом на голову, когда технология измерения приравнивается к реальным физическим свойствам, ставит зависимым физический процесс от понятия времени.
За спиной недалекого Эйнштейна стояли действительно умные люди, которые давно поняли, (по аналогии с религией), что информация это товар, главное создать красивую броскую упаковку, люди охотно верят во всякие небылицы, а истина требует больших усилий в постижении не приносит радости и затруднительна в применении.
Эйнштейн открыл эпоху ярких фриков в науке, когда реклама важнее содержания предмета, одно известное государство, которому Эйнштейн завещал свои работы, имеет очень неплохой доход, ведь имя Эйнштейна это бренд, бизнес, ничего личного и никакой физики.
1. Они равны. Можно. Лебедь, рак и щука- классический пример.
2. Третий закон не основное уравнение динамики. Учи матчасть. И например, для силы Лоренца 3 закон не выполняется в классическом виде. По "модулю" равны. И потом забыл F=-kx
НО! справедливо только для простых упругих деформаций, то есть таких видов деформации, которые исчезают, когда деформирующая сила перестаёт действовать.
3. Скорость есть путь на время. А не путь на бензин. Вспомним тебя на велике. Я тебе даю пинка и ты летишь с бОльшей скоростью в не зависимости от количества куриного помёта у тебя в головушке.

А про Эйнштейна давай поподробнее. Опять руками разводишь. Мне не к чему прицепиться. А жаль.
Нака тебе домашнее задание. Попробуй опровергнуть вот что.
Пространство говорит материи, как ей двигаться, а материя говорит пространству, как ему искривляться.
Урюкмей, дебил никак не можешь успокоится, понятно, гвозди в голове S2 мешают, ты покрась свою деревянную головушку, трескаться перестанет и гвозди не будут ржаветь, никак не могу понять, кто Урюкмея из страны дурней выпустил, буратино недоделанный. Даже твой папа Карло понимал что бы Урюкмею передвигаться, не то что на велике, а пешком, давал Урюкмею гнилую луковицу, но деревянный Урюкмей лопал гнилой лук, и думал, что двигается благодаря времени, так его учили в стране дураков, а что бы лучше запоминал тухлые законы, вбивали в голову гвозди. Вот и щеголяет деревянный Урюкмей своими гвоздями, выделяя сероводород от гнилого лука, на сайтах о науке.
Как написано?! Слышу гром аплодисментов.
Я тебе все "на пальцах" расписал. Можешь хоть убиться башкой об стену, но законы физики циклодол опровергнуть не в состоянии. Мирзандур хотя бы знает, что такое электрон-вольт. Твоя рыбья извилина даже этого не понимает. О чём с тобой говорить, typizdenь?
Итак, ранее я привел слова Эйнштейна о Лобачевском и Бояи (отец и сын). Это начало истории. Первый шаг, который заключался в возможности создания непротиворечивых логических систем геометрии с аксиоматикой, отличной от Евклидовой. Как только такие системы были созданы, возник вопрос: а почему это мир должен описываться именно Евклидовой геометрией? Кто это определил? И почему мы должны ему верить?
"Заслуга Римана в развитии идей о взаимоотношении между геометрией и физикой двояка. Во-первых, он открыл сферическую (эллиптическую) геометрию, которая является антитезой гиперболической геометрии Лобачевского. Таким образом, он впервые указал на возможность геометрического пространства конечной протяженности. Эта идея была сразу воспринята и привела к постановке вопроса о конечности физического пространства.
Во-вторых, Риман имел смелость создать геометрии несравненно более общие, чем геометрия Евклида или неевклидовы геометрии в более узком смысле. Он создал, таким образом, Риманову геометрию, которая (как и неевклидовы геометрии в более узком смысле) только в бесконечно малом совпадают с евклидовой; эта геометрия является результатом применения гауссовой теории поверхностей к континууму произвольного числа измерений. Сообразно с этой более общей геометрией метрические свойства пространства и различные возможности расположения бесконечного число бесконечно малых неизменяемых тел в конечных областях не определяются исключительно аксиомами геометрии.
Вместо того, чтобы быть смущенным этим выводом и заключить о физической бессмысленности своей системы, Риман пришел к смелой мысли, что геометрические отношения тел могут быть обусловлены физическими причинами, т.е. силами.
Таким образом, путем чисто математических рассуждений он пришел к мысли о неотделимости геометрии от физики; Эта мысль нашла свое фактическое осуществление семьдесят лет спустя в общей теории относительности, которая соединила в одно целое геометрию и теорию тяготения».
А. Эйнштейн, «Неевклидова геометрия и физика», 1926 г.
Одна из основополагающих работ Римана в области геометрии - "О гипотезах, лежащих в основании геометрии" 1854 г. Опубликована в 1868. Именно в ней он поделился идеей:
«Эмпирические понятия, на которых основывается установление пространственных метрических отношений, — понятия твёрдого тела и светового луча, по-видимому, теряют всякую определённость в бесконечно малом. Поэтому вполне мыслимо, что метрические отношения пространства в бесконечно малом не отвечают геометрическим допущениям; мы действительно должны были бы принять это положение, если бы с его помощью более просто были объяснены наблюдаемые явления.
В другом месте этой же работы Риман указал, что допущения евклидовой геометрии должны быть проверены также и «в сторону неизмеримо большого», то есть в космологических масштабах.
В другой работе "Фрагменты философского содержания" он делает намек, что: "...движение субстанции не следует пытаться объяснить притяжением и отталкиванием ее частиц. Такого характера объяснения широко используются не вследствие их очевидности (особой разумности) и - кроме электричества и тяготения - не вследствие их особой легкости, а в следствие того обстоятельства, что закон всемирного тяготения - вопреки ожиданиям его творца -так долго не допускал более глубокого объяснения".
И вот мы видим, что идея взаимосвязи геометрических свойств и физики вовсе не Эйнштейну впервые пришла в голову.
«Мы склонны видеть в Римане, может быть, величайшего математика середины XIX века, непосредственного преемника Гаусса», — отмечал академик П. С. Александров.
Следующий пост про Клиффорда "О пространственной теории материи" 1876 г.

Быстрый вход

Или авторизуйтесь с помощью:

на сайте, чтобы оставить комментарий.
Вы сообщаете об ошибке в следующем тексте:
Нажмите Отправить ошибку