Станислав Янков

Бихме могли да кажем, че пространство-времето е основната, фундаменталната материя, от която се изгражда всичко, но то самото може да бъде във всевъзможни форми и състояния, бидейки относително, а не абсолютно. Пространството и времето се свързват и в ОТО, и в СТО, но се влияят от различни причини в тези два различни случая. След новото придвижване на разбиранията ми обаче (в случая - благодарение и на тебе, освен на Скенер и Гравити) - започва да ми се струва, че има някаква тясна взаимозависимост между ефектите над пространство-времето заради концентрациите на енергии (на маси) и заради движенията едно спрямо друго, която взаимозависимост се пропуска или пък не се обяснява с достатъчен акцент над нея.

Ето и друг, който си е задавал въпросите, които питах аз: "Всички сме виждали графиките на пространството и времето. Тези, които приличат на топка за боулинг, бутната в леглото. Но какво всъщност казват тези графики? Те описания на гравитационната сила ли са? Или просто визуално помагало, за да опише пътя, който светлината следва около масивното тяло? Въпросът ми е къде мога да намеря графика, изобразяваща разширяването на времето около телата с маса? И времето подчинява ли се на закона за обратния квадрат? Разбрах, че съм гледал тези графики през целия си живот и никога не съм разбрал какво означават те. Помогнете ми Физически форуми!!! Отговор: Прав си, диаграмите на "топката за боулинг, избутана в леглото" показват само кривина на пространството ; те не показват изкривяване на пространство-времето , така че наистина не обясняват всичко толкова много. За начало може да опитате диаграмата на (текста от препратката го има в същия ми пост, веднага след тази дискусия, която представям в момента). (Не го приемайте твърде буквално - това не трябва да означава, че времето е кръгово!) Отговор: Те са визуални помагала, не ги приемайте твърде буквално, защото има много много предупреждения, свързани с тях. Бях домакин на изображение от филм, който направих наскоро, което описва това, за което говорите (тази препратка вече не съществува). Това е сценарий, при който две черни дупки се въртят заедно. Така, че цветът на повърхността, пропускът, съответства на относителната скорост на преминаване на времето. Както можете да видите, далеч е ~1, което означава, че времето тече с нормална скорост. Въпреки това близо до дупките слиза само до около .4 от скоростта на времето в безкрайност. Ако имате някакви въпроси по-специално за това, не се колебайте да попитате! Въпрос: Благодаря за отговора. Това, което търся, е графично представяне на "пространство-време". Намерих много графики за забавяне на времето, но няма графики за гравитационно забавяне на времето. Аз съм много визуален човек и просто бих искал да видя хода на времето, представен по същия начин като гравитационния кладенец. Някой знае ли някакъв софтуер, който да ми помогне с това? Имате нужда от софтуер, който може да показва "3D" графики. Формулата за забавяне на времето (тактова честота спрямо тактова честота в безкрайност) е Корен квадратен от 1 - (2M/r). За голямо r това е приблизително като (1) - 1/r, а не 1/r². За вътрешността на гравитиращото тяло изглежда по-скоро като парабола. Като цяло, подобно на вашата графика C. Does time obey the inverse square law? | Physics Forums Свободно падане Прави линии в извито пространство-време Ако повърнем ябълка или друг предмет, скоро ще падне отново. Защо - може да се запита някой? Исак Нютон би казал, че върху обекта действа гравитационна сила, която го дърпа надолу. Вместо това Алберт Айнщайн би казал, че обектът се връща, защото неговото движение се описва с a права линия в извито пространство-време . Но какво всъщност означава това? Поради различни причини е трудно да се покаже директно какво всъщност е извито пространство-време - без да се използва никаква математика. Тук обаче ще използваме трик, който ще ни позволи да визуализираме извито пространство-време с извита повърхност. Някои свойства на пълната теория ще бъдат загубени поради трика, но много от наистина важните характеристики ще останат. То също ще даде точно същите прогнози за движението на хвърлен нагоре обект като пълната теория на Айнщайн. По-важното обаче е, че ще ни даде разбиране колко различна е теорията на Айнщайн от тази на Нютон. По-долу е представена много съкратена версия на пълното обяснение. Пространството-времето за линия извън земята Помислете за изправен жезъл извън земята. Пространството-времето на този жезъл може да бъде илюстрирано с извита повърхност, както е показано по-долу. На повърхността можем да отбележим събитията, които се случват на персонала. Събитие може да бъде например някой да щракне с пръсти в някаква позиция по тоягата в определено време. Колкото по-високо се случва събитието - толкова по-високо го маркираме на повърхността. Колкото по-късно настъпи събитието – толкова повече по посока на часовниковата стрелка (погледнато отгоре) около повърхността го маркираме. Можем също да илюстрираме движението по тоягата чрез начертана крива на пространство-времето. Колкото по-бързо е движението нагоре, толкова по-стръмен е наклонът на кривата. Законът за правите линии В теорията на Айнщайн има закон, който казва, че хвърлен обект ще има движение, съответстващо на права линия в пространството-времето. Прави линии в извитото пространство-време можем да намерим с помощта на малка количка, оборудвана с писалка. Точно както следва права линия на равна повърхност - така прави и на извита повърхност. За да предвидим движението на една ябълка, която хвърляме нагоре, стартираме чертащата кола в основата на пространството - даваме му посока, съответстваща на скоростта на хвърляне на ябълката - и я оставяме да се търкаля напред по повърхността, за да създаде права линия. На изображението по-долу този процес се повтаря два пъти за различни начални посоки - съответстващи на различни скорости на хвърляне. И така, на какво движение съответстват тези линии? Е, с течение на времето (около шапката) линиите се придвижват нагоре - в някакъв момент достигат максимална височина - преди да се върнат обратно към основата. Линията на по-стръмната начална посока достига по-голяма максимална височина (червеното преди зеленото) - и отнема повече време, за да се върне. Това точно съответства на движението, което бихме очаквали. Забележете, че в този модел няма гравитационна сила. Движението на хвърлена нагоре ябълка се определя от формата на пространство-времето заедно със закона за правите линии . Free Fall (relativitet.se)

Да, потърсих повече и забелязах, че малко рано се израдвах, че съм разбрал "нещо повече" - почва нещо да ми просветва, но още съм далече от наистина добро разбиране. Ще потърся повече по постнатото от Ники под твоя коментар - вероятно ще разкрие някои подробности (аз търся описание, което да пренася резултатите от формулите към физически процеси, които в крайна сметка да водят до геометричните и физически възприятия такива, каквито ги възприемаме всички).

Да, бе! Ники, уцели! Куп пъти Скенер съвсем ясно ми казва, че става дума за времето, но аз толкова съм се навил, че при тези илюстрации на мрежи се разглеждат единствено пространствени координати, без да се засяга времето, че въобще не успявам да схвана, колко ясно и елементарно ми го показва! Огъването било по координатата на времето! Сега нещата се разбират по съвсем друг начин! Това вече е друга работа! Направо е смешно, че толкова време не успявах да осъзная нещо съвсем не чак толкова сложно! Ето това са дълбоко вкоренените вярвания и индоктринации (в моя случай - с доста елементарна заблуда)! Да се чудим ли, защо разни фанатици най-искрено вярват в очевидно нелепи неща, когато са дълбоко загнездени в тях... Благодаря и на двамата - това осъзнаване ще доведе до сериозни преподреждания на представите ми. Егати и тъпата, но устойчива заблуда!

Ако описваме нагледно, чрез мрежа (координатна система), движението на телата в гравитационна среда посредством ОТО, ние трябва да изграждаме съвсем отделна координатна система (мрежа) във всеки един отделен случай. Например, ако става дума за някоя от планетите в Слънчевата система с повече на брой спътници около нея (пък и за Земята, около която обикаля не само Луната, но и безброй изкуствени спътници и още повече космически боклук) - за всеки един отделен спътник на произволна планета с повече такива ние трябва да изграждаме отделна, собствена негова координатна система (мрежа). И нито една от всичките тези персонални мрежи няма никакъв досег нито с центъра на масивния обект, нито с условна сфера с радиус, средата на радиуса на масивния обект (две ключови области, когато говорим за гравитация). Още по-сложно става разчертаването на мрежи, когато разглеждаме два масивни гравитационни обекта с приблизително еднакво тегло, които се привличат един друг и най-често се въртят един около друг, както и когато става дума за тела, които не гравитират около масивните обекти, а се сблъскват с тяхната повърхност.

Можеш ли да намериш без много търсене (да не губя излишно от времето ти) някое изображение на пример с прецизно направена мрежа - да видя, как се ползва мрежата при конкретно описание? Това, което ми пречи да възприема пълноценно обясненията е голямата нелогичност на мрежите, които срещам досега. Ясно е, че средоточието на гравитацията е центъра на масивните обекти и/или сфера някъде около средата на радиуса на дадена планета (примерно). Обаче всички разграфявания на мрежи, които срещам досега, по никакъв начин не се свързват нито с центъра на планетите, нито със средите на радиусите им. Винаги се чертаят някакви неща, които или се допират до повърхността на масивните обекти, или дори минават на някакво разстояние от тях, образувайки даже още по-големи полукълба от самите масивни обекти, но по никакъв начин не се свързват с ключовите център и подобие на сфера (деформирана, разбира се) около средата на радиусите. Забележката ти за наличието на гравитация дори при първоначално нулева скорост (например топче, което държиш с два пръста на метър над земята и в един момент само си разтваряш пръстите, без да засилваш топчето към земята по никакъв начин) е много важен пропуск в разбиранията ми. Пространство-времето е в непрекъснато в движение, навсякъде и вероятно по множество начини, сложно преплетени един с друг. Както движението на пространство-времето със скоростта на светлината се разпределя между движението по оста на времето и по оста на пространството при диаграма на Минковски, така има и подобно движение на пространство-времето към центъра на масивните обекти (или към средата на радиуса на съответния масивен обект). Това непрекъснато движение на пространство-времето, ако го има, би трябвало да увлича със себе си и всички тела, които попадат под гравитационното въздействие, дори и в самото начало тяхната скорост да е нулева спрямо повърхността на масивния обект. Вероятно известно време ще се повъртя в погрешни представи, които съм си създал и си създавам, но накрая ще поизчистя картината, както стана и с приемането на токовия характер на елементарните частици, и с разбирането, че масата не расте с нарастването на скоростта, въпреки подвеждащите твърдения в някои учебници.

Ето едно полезно обяснение на тензорите.

Отдолу съм поставил нескопосана рисунка на това, което имам предвид. Имаме пет различни ситуации, описани с четири различни линии и сателита от изображението. Жълтата точка в средата на Земята е центъра на гравитационното въздействие. Синята линия описва движение на космическо тяло, което се движи спрямо Земята с доста висока скорост и неговото праволинейно движение се отклонява към Земята, но земното гравитационно въздействие не успява да го насочи към центъра на Земята. Зелената линия е на друго космическо тяло, което се движи достатъчно бавно и него гравитационното поле на Земята вече успява да го насочи към земния център. Сателитът от оригиналното изображение, вляво, се движи с голяма скорост (като при синята линия) право към центъра на Земята. Жълтата и червената линия изобразяват тела, които по случайност от много далече от дълбините на Космоса са се движили точно към центъра на Земята, точно както и сателита вляво, обаче тяхната скорост е доста бавна, като при зелената линия. Ако ставаше дума за "огъване" на пространство-времето при гравитационно въздействие, то движението на космическо тяло от дълбокия Космос нямаше да става по жълтата линия към центъра на Земята, както става реално, ами щеше да се движи по червената линия - щеше да мине по огъната траектория, въпреки много бавната си скорост (която е достатъчно бавна, за да пренасочи изцяло към центъра на Земята зелената линия) и с времето да се отдалечава все повече от центъра на Земята в посока на центъра на огъването на изображението. Това би трябвало да означава "огъване на пространство-времето" и до такъв наблюдаем ефект трябваше да води. Вместо това - ние наблюдаваме жълтата траектория. Затова на мен ми се струва, че не говорим за "огъване", а за все по-голямо скъсяване на пространство-времето, колкото по-близо сме до центъра на гравитационното въздействие (в случая - центъра на Земята). Освен това, все по-бързо ускоряващото се към Земята космическо тяло също ще се скъсява все повече лоренцово, заради все по-голямата му скорост към Земята от гледна точка на "отдалечения" наблюдател, който се явяваме при това изображение. По същата причина идва и забавянето на хода на часовниците, колкото по-голямо е приближаването към Земята. Ако разгледаме така нещата, има доста голямо подобие между все по-голямото скъсяване по посока на движението и все по-голямо забавяне на хода на часовниците при движение с все по-голяма скорост от една страна и от друга страна - все по-голямо скъсяване на пространство-времето, все по-голямо ускорение и все по-голямото забавяне на хода на часовниците с все по-голямото приближаване към центъра на гравитационно въздействие. Има един вид "преобръщане" на перспективата на възприятие, при което подобни ефекти се регистрират поради съвсем различни причини. Има огъване, завиване, преобръщане, но то е на цялата форма и посока на функциониране на пространство-времето в голяма близост до масивни обекти в сравнение с пространство-времето далече от подобни големи масивни обекти. Може би няма да е зле да се изостави описанието на гравитацията чрез неевклидовата геометрия и да се избере математически апарат, който безпроблемно се съвместява с СТО и с КМ. Досегашното описание е дало страхотни резултати, оттам и всички физици са си свикнали с него и нямат никакво желание и намерение да го променят - то е отлично развито и работи отлично в болшинството случаи. Избора от Айнщайн на неевклидовата геометрия вероятно е направен под влиянието на това, че стабилните обекти в Слънчевата система обикалят по орбити и всичките останали детайли, които ти споменаваш. Обаче има тела в Космоса, които не обикалят около нищо (като например оная скала Оумуамуа ли беше там) и има много неща, които не се движат по орбити, ами рано или късно падат в земната атмосфера, на Луната (лунните кратери), на другите планети и даже изгарят в Слънцето. Естеството на орбитите (повече или по-малко елиптични, въпросът с прецесията на перихелия и други подобни) би трябвало да се дължат на множеството обекти в Слънчевата система (на сложната съвкупност от разпределението на техните маси) и на това, че техните маси са точно регистрираните, а не някакви други, но това не може да се определи като някакво фундаментално огъване на пространство-времето, подобно например на фундаменталността на СПИН-а на всички елементарни частици. Това е резултат от начина, по който са разположени един спрямо друг и по който се движат един спрямо друг всички масивни обекти в Слънчевата ни система, с точно тези маси, с които са. Ако няма някаква вътрешна, същностна причина, свързана с гравитацията, която задължително да налага нейното представяне като неевклидова кривина - може да е уместно да се пробва и някой по-различен подход... Благодаря за материала - още утре вечерта ще го видя (след малко лягам, че утре пак съм на работа ) и да видим, какви ще са забележките ти относно написаното по-горе и чертежите (със сигурност ще имаш такива и ме интересуват).

Далече съм от мисълта да отричам изводите на Айнщайн, но все повече ми се струва, че е избран неудачен начин за представяне на неговото достижение под формата на "огъване" на пространство-времето при гравитационно въздействие. Все повече ми се струва, че не става дума за "огъване" на пространство-времето. Когато едно космическо тяло (кораб, комета, метеорит...) по случайност е насочено към центъра на голям, масивен обект със силно гравитационно въздействие (например Слънцето, Юпитер, Земята...) много преди да се приближи до неговото осезаемо гравитационно въздействие и когато най-накрая, при случайния си полет към центъра на масивния обект, космическото тяло попадне под гравитационното въздействие на обекта - със сигурност няма да наблюдаваме никакво огъване на полета на това тяло с отдалечаване от центъра на масивния обект въпреки, че по случайност още преди гравитационното въздействие то си се е движело към центъра на обекта и въпреки, че гравитационното въздействие се представя като огъване. Ако беше точно огъване - случайно летящото към центъра на масивния обект космическо тяло щеше да мине по огъната траектория и с времето да се отклонява все повече от полета си към споменатия център. Струва ми се, че при гравитационното взаимодействие нямаме "огъване" на пространство-времето, а имаме все по-голямо скъсяване на пространство-времето към центъра на масивния обект. Подобно на скъсяването на произволен подвижен обект по посока на движението, но има и една генерална разлика между тези две скъсявания. При скъсяване по посока на движението - то е с една и съща стойност при една и съща скорост на движение на движещия се спрямо наблюдателя обект. За разлика от това, при гравитационно скъсяване към центъра на масите имаме все по-големи стойности на скъсяването с все по-голямото приближаване към този център, а от там имаме и все по-голямо ускорение на привличаното тяло при движението му към въпросния център. Тоест, откритото от Айнщайн не е "огъване" на пространство-времето, а все по-голямо скъсяване на пространство-времето при все по-голямото приближаване до центъра на източника на гравитацията. Както при движение със скоростта на светлината дължината по посока на движението става нулева, така и разглеждания отрязък на пространство-времето се скъсява до нулева дължина при достатъчно голяма маса, която да води до сингулярност (черна дупка с нейния хоризонт на събитията). Достатъчна за сингулярност маса е аналогична на движение със скоростта на светлината, защото и двете скъсяват пространство-времето до нулева дължина.

Ясно е, че представянето на сложното поведение на елементарна частица/струна в суперструнната теория като продукт на потоци в 10-11 пространствени измерения е прекалено предизвикателно, обаче не може ли вместо това тези 10-11 "измерения" всъщност да са 10-11 различни фундаментални форми на вселенско движение (плоскости, планове, перспективи на възприятие, полета), които протичат навсякъде във Вселената и едновременно, съвместно, вплетени една в друга, в четиримерното пространство-време? Същите тези разнородни, но вплетени една в друга и налични в цялата Вселена форми на фундаментално движение да са и квантовомеханичните полета (или пък онова, което лежи в основата на квантовомеханичните полета).

Има някакъв резон в това представяне!

Всичко е пространство-времето като базов, основен материал и множество полета, всяко от които - налично по цялата Вселена и всичките - взаимодействащи си непрекъснато едно с друго по различни начини в различните области на Вселената. Частици, начин на регистрирането им, физически процеси - всичко е резултат от непрекъснатото взаимодействие на всичките полета по различни начини в различните области на Вселената. Това, на този етап от знанията, са квантово-механичните полета, но не е изключено всичко това да може да се опише и като едновременното действие на различни планове (перспективи, плоскости) на пространство-времето в теориите на относителността - някакъв вид завъртания, измествания на движението под различни ъгли спрямо възприятието. Както е известно от диаграмите на Минковски - има постоянно движение на пространство-времето, но то може да протича от само по оста на времето, до само по оста на пространството (движение със скоростта на светлината).

Определено представянето на гравитационното въздействие като на долните изображения е невярно и подвеждащо! При гравитацията също става дума за скъсяване на пространство-времето, точно както изглежда скъсено нещо, което се движи спрямо наблюдател, а и ходът на часовниците се забавя по същия начин, като при подвижните неща. Разликата между лоренцовото скъсяване и гравитационното скъсяване е в това, че при лоренцовото скъсяване движението и скъсяването на наблюдавания обект е с една и съща стойност, докато при гравитацията скъсяването (и забавянето хода на часовниците) непрекъснато нараства повече и повече, докато се приближаваме към източника на гравитационното въздействие. Внимателен анализ на разликите между лоренцовото скъсяване и гравитационното скъсяване може да доведе до някои полезни нови изводи.

ГРЕШКА! Подобно на фотоните, а не подобно на електроните...

Противоположността на гравитационното свиване на материята е разширението на пространство-времето на Вселената. Да, има разлика между тези двете и между положителното и отрицателното зареждане на заредените частици, най-вероятно защото гравитационното свиване на масивни частици и разширението на пространство-времето са някак по-фундаментални от електромагнетизма (последният може да е по-сложен, надграден етап в сравнение с най-пряко и директно свързаните с пространство-времето гравитация и инфлация). И ако има гравитони - те или някак участват във взаимодействия на елементарни частици, подобно на фотона, или са само виртуални, подобно на глуоните (интересното е, че не е известно глуоните да се придвижват като вълни, подобно на електроните, а пък гравитационните вълни са вече регистрирани и не може да се каже, че са съставени от гравитони, по подобие на съставянето на електромагнитни вълни от множество фотони).

В никой. Разликата в масите между монетата и сачмата, както и общата маса на двете заедно са прекалено малки, за да предизвикат някаква особена гравитационна сила, която да не бъде затулена от останалите взаимодействия. Дори привличането между космическа совалка и космическа станция е твърде малко за проявата на откроими гравитационни ефекти. Всичко, способно да окаже някакъв по-осезаем гравитационен ефект има почти сферична форма - Луната, Земята, Слънцето, останалите планети в Слънчевата ни система... Естествено, не става дума за съвършени сфери, а има и известен елипсовиден момент, защото всичко се върти около оста си, но все пак приближението до сфера е прекалено голямо, за да се отрича, дори и при сравнително по-малки космически обекти. Земята се върти около оста си и на Екватора една обиколка изминава най-много пространствено разстояние до един пълен оборот (колкото по-близо е до полюсите - толкова изминатия път за един оборот е по-малък, като на самите полюси просто се въртиш около собствената ти ос). Тоест - на Екватора скоростта на въртене на Земята е най-голяма (изминава се най-много път за една обиколка).

Ето нещо, което силно привлече вниманието ми във връзка с опитите ми да разглеждам квантовомеханичните полета като фундаментални (спрямо всеки наблюдател) измествания на плоскостите (плановете, перспективите) на пространство-времето:

Сферата как ще преодолее силите на отблъскване между материята на монетата и материята на самата сфера, за да успее сферата да се придвижи от периферията на монетата към центъра на монетата (такива неща между твърди обекти могат да станат само в черна дупка)?! Да не би монетата да е от някакъв газ или течност? Ака да - то масата на монетата ще е сравнително по-малка от тази на сферата и водещият играч тук ще е сферата.

Нещо като това? https://www.spisanie8.bg/наука/2022/0221/гравитационното-забавяне-на-времето-важи-и-за-микрообекти.html

Чакай, сега! Това визирано от теб място най-вероятно е точка като елементарните частици. Нали не бъркаш електромагнитното с гравитационното взаимодействие? При гравитацията няма разнородни заряди, които да се балансират и това да води до гравитационна неутралност. При гравитацията всяка една масивна частичка, дори най-малката, тегли гравитационно непрекъснато, при това от всички свои посоки към центъра (когато е проявена при взаимодействие, а най-вероятно и без взаимодействие, също както и електрическите полета на заредените частици си действат непрекъснато, независимо от тяхното състояние - това е интересен въпрос за по-внимателно осмисляне, както и другия за паралелите и разликите между електромагнитните и гравитационните вълни). И колкото са повече частиците - толкова по-мощно и по-мощно става тяхното общо притегляне към центъра на образуванието им. Само при звездите заради налягането започват термоядрени реакции, докато не изгаснат и не изстинат или не се превърнат в неутронни звезди или в черни дупки. И там също има свръхплътен кристал в центъра им, заради гигантската гравитация и налягане.

Защо?!

На колкото по-висока планина си - толкова по-далече си от най-мощното равнище на гравитационното привличане на Земята, на морското равнище (в центъра на Земята трябва да е най-голямо, там е най-голямо и налягането от цялата тежест нагоре, обаче там е недостъпно за нас).

При по-силно гравитационно въздействие ходът на часовниците се забавя в сравнение с по-слабо. На морското равнище гравитационното въздействие е по-силно отколкото на по-високо (втория етаж, планините, Еверест, Космоса). В тази връзка, много са интересни приликите и разликите между електромагнитните и гравитационните вълни (с изключение на безспорната прилика, че и двете се движат със скоростта на светлината във вакуум). Знаем, че гравитационните вълни се излъчват от въртящи се гравитационни системи (две или повече въртящи се една около друга звезди, две или повече въртящи се една около друга черни дупки...), като при излъчването им въпросните системи губят енергия. Интересният въпрос е, кога гравитационните вълни се поглъщат от нещо и му отдават енергията си? Може би, когато ги регистрират в ония, подземните резервоари за откриването им!

Има нещо друго, което са пропуснали! Ако си на Еверест или на която и да било планина, включително българските и даже на втория етаж на двуетажна къща - ти пак ще остаряваш по-бързо, отколкото ако си на плажа, на морското равнище.