Забелязахме, че използвате Ad Blocker

Разбираме желанието ви за по-добро потребителско изживяване, но рекламите помагат за поддържането на форума.

Имате два варианта:
1. Регистрирайте се безплатно и разглеждайте форума без реклами
2. Изключете Ad Blocker-а за този сайт:
    • Кликнете върху иконата на Ad Blocker в браузъра
    • Изберете "Pause" или "Disable" за този сайт

Регистрирайте се или обновете страницата след изключване на Ad Blocker

Отиди на
Форум "Наука"

Какво е точното пресъздаване на особеностите на пространствено-времевите теории Специална и Обща теория на относителността посредством хиперизмерен (над-триизмерен) пространствен подход? Има ли място подобен подход по отношение на квантовата механика?


Препръчано мнение

  • Глобален Модератор
Публикувано
Преди 1 минута, Станислав Янков said:

Защо първоначалната айнщайнова концепция за относителността, преди да се намеси Минковски, си работи съвсем нормално без времето като измерение, ако времето толкова неизбежно е измерение математически и физически? Може свободно да се избира първоначалния айнщайнов подход без време като измерение или подхода на Минковски с време като измерение и двата подхода ще си дават съвсем верни, еднакви резултати при измерванията. Всичко е въпрос на избор на концепцията - пространствено-времева или не.

Това са само две взаимозаменяеми интерпретации. Минковски набляга на геометричната интерпретация, Айнщайн е вградил геометрията изначално. И при Айнщайн, и при Минковски времето е измерение. Просто Минковски набляга на равнопоставеността му с другите (свойство, от което следват и Айнщайновите ефекти, скъсяване на разстоянието и интервалите), Айнщайн си го влачи със старите обозначения, просто не изказва нещата с думи, че времето е измерение. Дали ще работиш с x,y,x,t или x0,x1,x2,x3, резултатът ще е един и същи, при вторият вариант просто изпъква повече симетричността и геометрията.

Въпрос на удобство е коя интерпретация ще ползваш, и двете отразяват една и съща реалност. И двете описват 4-мерно пространство, в което времето е едно от измеренията, равностойно с другите - това особено ясно се вижда при Минковски. Деленето на 3+1 е повече жест към миналото (нютоновската представа за света), отколкото да носи допълнително съдържание, за геометрията няма никакво значение. Има значение за последваща физична интерпретация, защото мериш нещата по различни начини по различните измерения. От което няма отърване, разбира се, и времето няма как да го скриеш независимо от геометричният подход.

Ако (съвсем примерно!) въведеш още измерения, например масата, ще имаш континуум 3+1+1, или 5-мерно пространство. Само се усложняват допълнителните имена на 5-мерното пространство, за геометрията и следствията това няма значение, и времето, и масата ще са равностойни измерения (освен ако не се счупи някоя симетрия).

  • Мнения 137
  • Създадено
  • Последно мнение

ПОТРЕБИТЕЛИ С НАЙ-МНОГО ОТГОВОРИ

  • Потребител
Публикувано (edited)
Преди 1 час, scaner said:

Това са само две взаимозаменяеми интерпретации.

Може да се състави и трета равностойна интерпретация (не по-добра, но и не по-лоша - равностойна, еквивалентна, съответствие), при която пространствените измерения са четири, времето не е измерение (то е много други неща, но в случая е просто параметър) и отговорите за замерванията са точно същите, които се дават и от Лоренцовите трансформации. Ако държим да е пространствено-времевия подход - това е лявата част на съответствието и там протяжността по направлението на едното пространствено измерение, която в покой е различна от протяжностите по направленията на останалите три измерения, се преформулира на времево измерение, а четвъртото пространствено измерение изчезва. При интерпретацията, където четвъртото пространствено измерение присъства, то също е напълно равностойно на останалите три, точно както е напълно равностойно на тях и времевото измерение, само четвъртото пространствено измерение е с различна пространствена протяжност по своето направление, заради хиперизмерния вектор 1с, точно както и времевото измерение не е пространствено, макар и да е равностойно на останалите три.

Редактирано от Станислав Янков
  • Глобален Модератор
Публикувано
Преди 55 минути, Станислав Янков said:

Може да се състави и трета равностойна интерпретация (не по-добра, но и не по-лоша - равностойна, еквивалентна, съответствие), при която пространствените измерения са четири, времето не е измерение (то е много други неща, но в случая е просто параметър) и отговорите за замерванията са точно същите, които се дават и от Лоренцовите трансформации.

Ми съставете де. До сега само приказки, без никакъв успех. 

За това става дума. :) 

Пропускаш важното: симетрията, с която времето е равноправно на останалите измерения: скъсява се дължина, тя задължително прелива в увеличаване на интервал, и обратното. Което само сочи, че времето не е някакъв параметър, а е равноправно и свързано в едно с другите измерения. Това не може да го постигнеш с добавяне на други измерения и изключвайки времето. Лоренцовите трансформации показват тази равноправност. И всякакви други трансформации, даващи същият като тях резултат, трябва да се свеждат при преобразуване до тях - демек времето най-много да го маскираш с някакъв мащабен и транслационен фактор, без да му променяш ролята. Защото лоренцовата инвариантност е много силно експериментално проверен принцип във физиката, и тя изисква равнопоставената роля на времето.

  • Потребител
Публикувано
Преди 1 час, Станислав Янков said:

Пространствено-времевата кривина какво пространство изкривява? Не е ли вътрешно свойство на ОТО?

Да, но колко и какви измерения има е без значение.

Преди 1 час, Станислав Янков said:

Мога да избегна времето като измерение, въпрос на концепция е. Защо времето не присъства сред степените на свобода (те са шест - три транслационни и три ротационни)? Всичко зависи от избраната концепция. Ако концепцията приема само пространствени измерения - времето няма да е измерение, а параметър. Никой-никъде не казва да няма време, а само какво не може да е. И при първоначалния айнщайнов, не пространствено-времеви на Минковски, подход, времето не е измерение и лично Скенер многократно е обяснявал, че от това относителността на Айнщайн и Лоренцовите трансформации не страдат по никакъв начин.

Това е неразбиране на понятието измерение. Ако пространството е 4мерно, то пространство-времето ще е 5мерно.

  • Потребител
Публикувано
Преди 25 минути, scaner said:

Ми съставете де. До сега само приказки, без никакъв успех. 

За това става дума. :) 

Защо да не е успех?! Различно е, трето, дава същите отговори, какво повече?! Да, не отрича нищо на пространство-времето, не го отхвърля, както теорията на Айнщайн е заместила нютоновата, но какво от това - един по-различен равностоен поглед!

Преди 31 минути, scaner said:

Пропускаш важното: симетрията, с която времето е равноправно на останалите измерения: скъсява се дължина, тя задължително прелива в увеличаване на интервал, и обратното.

Точно затова говорим за съответствие - всичко е по-различно, почти огледално на пространствено-времевия подход, но и тясно свързано по този огледален начин. Статичния самун на Блоковата вселена е хиперизмерен вектор с константна скорост 1с, пространствено-времевите срезове са 3D-проекции на движения във времето, нещата, които са симетрични в единия случай не са симетрични в другия случай... Това, че е коренно различна логика и изисква значителни предефиниции на много неща (но всяка закономерност от едната страна на съответствието си има някаква различна закономерност от другата страна) не значи, задължително НЕ ТРЯБВА да се развива и този начин, въпреки че може!

Преди 42 минути, scaner said:

Пропускаш важното: симетрията, с която времето е равноправно на останалите измерения: скъсява се дължина, тя задължително прелива в увеличаване на интервал, и обратното. Което само сочи, че времето не е някакъв параметър, а е равноправно и свързано в едно с другите измерения. Това не може да го постигнеш с добавяне на други измерения и изключвайки времето. Лоренцовите трансформации показват тази равноправност.

Базовият вектор w на движеща се с някаква скорост координатна система (пространство) се удължава спрямо координатната система на наблюдателя в покой, където е равен на планковата дължина, часовниците трябва да изминават повече пространство по четвъртото измерение и се забавят от гледна точка на неподвижния наблюдател (когато се сравнят). В същото време наблюдавания обект също счита себе си за неподвижен и от негова гледна точка базовият вектор w на неговата координатна система (на неговото пространство) също е с минималната си възможна дължина (планковата) и часовниците му се движат с максималния си възможен темп (този в покой), точно както е и при наблюдателя. Наблюдателят, обаче, регистрира координатната система (пространството) на движещия се спрямо него обект завъртяна (по хиперболичен кръг при пространство-времето или по обичаен евклидов кръг при изцяло пространствената концепция) и така регистрира и разликата в базовите вектори на подвижния обект, а от там и в компонентите на тези базови вектори - замерваните дължини и стойности на часовници...

Всичко съвпада по огледален начин с пространство-времето, само базовите вектори на четирите пространствени измерения не са произволни, а в покой подържат определено съотношение помежду си (протяжността по координатата w е с планковата дължина, докато протяжността по координатите х, у и z е с безкрайна или с клоняща към (наподобяваща на) безкрайност дължина. Нищо повече! Всичко останало е толкова подобно, че двете концепции (пространствено-времевата и чисто пространствената) напълно съответстват една на друга, макар и по огледален начин! Не виждам никакви проблеми, особено пък такива, свързани с разни подробности, които да не могат да се разрешат с дребни корекции и усъвършенствания (развиването на концепцията, което засега осъществявам само аз, доколкото мога и затова напредъка е много бавен - мога доста малко, заради недостатъчните ми познания).

  • Потребител
Публикувано (edited)
Преди 1 час, Gravity said:

Да, но колко и какви измерения има е без значение.

Не е без значение - досега концепциите с повече от четири измерения (пространствено-времеви) се провалят.

Преди 1 час, Gravity said:

Това е неразбиране на понятието измерение. Ако пространството е 4мерно, то пространство-времето ще е 5мерно.

Понятието "измерение" може да бъде и широко (да включва и време, и температура, и какви ли не още неща - при едни разсъждения на Хокинг си спомням нещо за употребата на температурата като измерение), а може да бъде и тясно (примерно - измеренията да могат да бъдат само с пространствено естество). Това е въпрос на концепция, която е избрана - СТО с постулати и без време като измерение/СТО като пространство-време на Минковски...

Редактирано от Станислав Янков
  • Глобален Модератор
Публикувано
Преди 1 час, Станислав Янков said:

Защо да не е успех?! Различно е, трето, дава същите отговори, какво повече?! Да, не отрича нищо на пространство-времето, не го отхвърля, както теорията на Айнщайн е заместила нютоновата, но какво от това - един по-различен равностоен поглед!

Къде го този поглед? Не да дава някаква една близка формула, а да носи цялостна трактовка, да потвърди всичко което дава ТО? Няма такова нещо.

За някакъв единичен факт може да създадеш безброй теории, които да го дават като следствие от себе си. Но в случая имаме цяла реалност, описвана от ТО. Всяка друга теория задължително ще дава различни следствия от ТО. И тези следствия трябва да са измерими, и съответно трябва да може да се оцени колко количествено се отличават от известните. Прост пример е струнната теория, тя се отличава от ТО с малки параметри, теоретически тези параметри могат да са толкова малки, че да няма разлика с ТО в сегашните наблюдения. Такива теории могат да се изградят много (на база малък параметър), и наличието на такава теория на този етап не е успех.

А да изключиш времето и да го направиш параметър, се връщаме в нютоновата епоха, няма как да даде същите отговори. Затова и няма нищо на ръка.

Например идеите на Епшайн са добри като визуализация, но са дефектни от физична гледна точка, те не са завършена теория:
- Има проблем с метриката, евклидовостта му изяжда главата. Критиците посочват, че Епщайн използва Евклидова метрика (където разстоянията се събират по Питагоровата теорема) за визуализация, докато реалното пространство-време е псевдо-евклидово (Минковски), където времето има противоположен знак в уравнението). Това прави диаграмите му подвеждащи за напреднали изчисления и няма как да даде всички следствия на ТО;
- Лошо тълкуване на измеренията. Моделът третира времето просто като четвърто пространствено измерение, докато физиците твърдят, че това е „красива интерпретация на математиката“, но не разкрива фундаменталната разлика между времеподобните и пространственоподобните вектори, която е критична в съвременната физика;
- Идеите имат ограничена приложимост. Докато моделът работи много добре за Специалната относителност, той става изключително сложен и объркващ при опит да се приложи към Общата относителност или ускорени отправни системи;
- Демонстрира проблеми с казуалността. 
Евклидовият подход трудно изобразява светлинните конуси, които в пространството на Минковски ясно дефинират причинно-следствените връзки (минало, бъдеще и събития, които не могат да си влияят).

За това става дума, няма за сега друг работещ поглед върху проблема. А надеждите че нещо може да се поправи с още измерения, са само голи надежди - ще заковеш един пирон в единия ъгъл на къщата, в другия обаче ще падне корниза :) 

  • Потребител
Публикувано
Преди 1 час, Станислав Янков said:

Не е без значение - досега концепциите с повече от четири измерения (пространствено-времеви) се провалят.

Провалят се като описание на реалността, но относно вътрешните свойства са напълно еднакви.

Преди 1 час, Станислав Янков said:

Понятието "измерение" може да бъде и широко (да включва и време, и температура, и какви ли не още неща - при едни разсъждения на Хокинг си спомням нещо за употребата на температурата като измерение), а може да бъде и тясно (примерно - измеренията да могат да бъдат само с пространствено естество). Това е въпрос на концепция, която е избрана - СТО с постулати и без време като измерение/СТО като пространство-време на Минковски...

Това няма абсолютно никакво значение. Размерността на пространство-времето е с едно по-голяма от размерността на пространството.

  • Потребител
Публикувано
Преди 8 минути, scaner said:

Всяка друга теория задължително ще дава различни следствия от ТО.

Ето това, Скенер, е напълно голо твърдение, просто защото ти се иска да е така! Покажи ми, къде толкова е тази фатална разлика, заради която само пространство-времето да е вярната концепция? На кое точно от ТО не може да се намери аналог чрез четири пространствени измерения? Не, че засега подобна концепция все още не е особено развита, че е само в зачатък - това аз самия винаги съм го твърдял, както и другото, че сам не мога да стигна твърде далеч и че точно аз не съм най-подходящия за тази работа (но щом като няма друг...)! Но, кое точно е невярното? Предполагам, че за диаграмите няма да отречеш, че са верни - още някога, преди година, Гравити и Кипен потвърдиха верността и аналогичността им:

1.gif.8acbb9e521ed4fbbf1635ef8b1471924.gif481820618_.gif.d0b5a4cf1b353908442ef55fa1e70453.gif

Дали примовата координатна система се върти по хиперболичен или по евклидов кръг спрямо основната - ефектите са едни и същи - времевият интервал се удължава (часовниците се забавят) и дължините се скъсяват и в двата случая. Предполагам, че тука няма забележки!

  • Потребител
Публикувано
Преди 18 минути, Gravity said:

Провалят се като описание на реалността, но относно вътрешните свойства са напълно еднакви.

Тоест, колко са измеренията все пак има значение - при повече от четири измерения има нерешими проблеми при досегашните над-четиримерни концепции. Логично е вътрешните свойства при различни броеве пространствено-времеви измерения да се запазват еднакви (като n-1 мисля, че се означаваха пространствено-времевите измерения) - всичко това са един и същи тип концепции, пространствено-времеви. За да се измени естеството на вътрешните свойства - трябва да се напусне пространствено-времевата концепция.

 

Преди 27 минути, Gravity said:

Това няма абсолютно никакво значение. Размерността на пространство-времето е с едно по-голяма от размерността на пространството.

А ако включва и нещо друго като измерение, освен пространството и времето? Нямам предвид конфигурационното и фазовото пространство (3n и 6n, като в случая n е броят изследвани обекти), условно пространство с три пространствени, едно времево и да кажем едно температурно измерение? Защото, ето какво ми е отговарял Скенер някога:

"(По въпроса за "пространствените" координати. Пространството обединява степени на свобода, и не е задължително всяка от тях да има размерност 'метър'. Във фазовото пространство например се срещат и скорост, и термпература, и какво ли не като 'измерения'. За това и времето може да е 'измерение', координата.)."

  • Потребител
Публикувано
Преди 9 минути, Станислав Янков said:

Тоест, колко са измеренията все пак има значение - при повече от четири измерения има нерешими проблеми при досегашните над-четиримерни концепции. Логично е вътрешните свойства при различни броеве пространствено-времеви измерения да се запазват еднакви (като n-1 мисля, че се означаваха пространствено-времевите измерения) - всичко това са един и същи тип концепции, пространствено-времеви. За да се измени естеството на вътрешните свойства - трябва да се напусне пространствено-времевата концепция.

Не следиш разговора!

Преди 9 минути, Станислав Янков said:

А ако включва и нещо друго като измерение, освен пространството и времето?

Тогава няма да е пространство-време, а нещо друго.

Преди 9 минути, Станислав Янков said:

Нямам предвид конфигурационното и фазовото пространство (3n и 6n, като в случая n е броят изследвани обекти), условно пространство с три пространствени, едно времево и да кажем едно температурно измерение? Защото, ето какво ми е отговарял Скенер някога:

"(По въпроса за "пространствените" координати. Пространството обединява степени на свобода, и не е задължително всяка от тях да има размерност 'метър'. Във фазовото пространство например се срещат и скорост, и термпература, и какво ли не като 'измерения'. За това и времето може да е 'измерение', координата.)."

 

  • Потребител
Публикувано
Преди 20 минути, Gravity said:

Не следиш разговора!

Тогава няма да е пространство-време, а нещо друго.

Следя го, ти постоянно клинчиш! Един път може да има само пространство-време като измерения, друг път може да има други измерения, освен пространствени и времеви (тогава няма да е пространство-време, а нещо друго и явно според Скенер няма никакви проблеми да има и такива други неща, както вероятно и според теб), обаче ВЪОБЩЕ НЕ МОЖЕ ДА ИМА само пространствени, без никакви други измерения, макар и да го има под формата на айнщайновата специална теория само с постулати и само пространствени измерения, без времево... Следя го разговора и го следя много внимателно, както и постоянно си припомням стари ваши обяснения със Скенер (споделяни или не от мен разни елементи от тези обяснения, те са ценни и периодични си ги преповтарям, тъкмо и да проверя, как са се изменили знанията ми с времето - не съм съвършен, бавно е, но се развивам)...

  • Глобален Модератор
Публикувано
Преди 1 час, Станислав Янков said:

Дали примовата координатна система се върти по хиперболичен или по евклидов кръг спрямо основната - ефектите са едни и същи - времевият интервал се удължава (часовниците се забавят) и дължините се скъсяват и в двата случая. Предполагам, че тука няма забележки!

Ти прочете ли какво ти написах? 

Не може да изобразиш с евклидова геометрия свойствата на псевдоевклидово пространство. Така както и на риманово не можеш. Сигнатурите са различни, свойствата са различни. Може само някакви частни ефекти да покажеш в удобни проекции, и толкова. Това и казват хората - добра е за някои визуализации, но за сериозна работа не струва. А и си погледни чертежа - освен че осите мърдат, никаква друга прилика няма. В това "извъртане" се губят пространственоподобните и времеподобните вектори... Пък за обобщение към ОТО става мъгла и вихрушка.

Написал съм ти ги тези важни неща, не може да ги замажеш с ефтини картинки и реторични въпроси. Физиката не е картинки, там закономерностите се дават с количествени формули, картинките са далеко после на опашката. А сигнатурата на псевдоевклидовото пространство генерира коренно различна физика от тази на евклидовото. Но трябва да се потопиш в детайлите, само съзерцавайки картинките няма да стане. Я колко време мина вече в съзерцаване, и напредък йок.

  • Потребител
Публикувано
Преди 34 минути, Станислав Янков said:

Следя го, ти постоянно клинчиш! Един път може да има само пространство-време като измерения, друг път може да има други измерения, освен пространствени и времеви (тогава няма да е пространство-време, а нещо друго и явно според Скенер няма никакви проблеми да има и такива други неща, както вероятно и според теб), обаче ВЪОБЩЕ НЕ МОЖЕ ДА ИМА само пространствени, без никакви други измерения, макар и да го има под формата на айнщайновата специална теория само с постулати и само пространствени измерения, без времево... Следя го разговора и го следя много внимателно, както и постоянно си припомням стари ваши обяснения със Скенер (споделяни или не от мен разни елементи от тези обяснения, те са ценни и периодични си ги преповтарям, тъкмо и да проверя, как са се изменили знанията ми с времето - не съм съвършен, бавно е, но се развивам)...

Съвсем се отплесна. 

Ако пространството е 4-мерно, колко ще и пространство-времето? 

  • Потребител
Публикувано
Преди 6 часа, scaner said:

Ти прочете ли какво ти написах?

Прочетох ги, но всичко това е от пространствено-времевата концепция. Все едно с аргументи от квантовата механика да отричаш теорията на относителността или обратното. Затова се опитвам да минем по нещата стъпка по стъпка, за да видя, с кое точно си съгласен и с кое точно не си, освен че явно не си съгласен с генералната посока на алтернативата. Според теб демонстрират ли и двете диаграми верните стойности? Според мен - да! Няма никакво значение, дали събираш двете примови координати (времевата и хиксовата) към диагонала от 45 градуса или завърташ под точно същия ъгъл хиксовата ос надолу - и в двата случая основния времеви интервал се удължава, когато се проектира върху завъртяната примовата времева ос, а примовата дължина по посока на движението се съкращава, когато се проектира върху върху основната хиксова ос - и в двата случая е едно и също, нали?

  • Потребител
Публикувано (edited)
Преди 6 часа, Gravity said:

Съвсем се отплесна. 

Ако пространството е 4-мерно, колко ще и пространство-времето? 

Как само не щеш да отговориш ясно на това, което съм те попитал (защо може да включваме всякакви други измерения, освен пространствените и времевото и може специалната теория на относителността на Айнщайн да си функционира съвсем нормално и без времево измерение, само с постулати, но нямаме право да ползваме друга алтернативна концепция само с пространствени измерения и без времево такова)! Ще ти отговоря, след като получа ясен отговор от теб на моя въпрос.

Редактирано от Станислав Янков
  • Потребител
Публикувано
Преди 10 часа, scaner said:

... фундаменталната разлика между времеподобните и пространственоподобните вектори...

Но каква всъщност е тази фундаментална разлика?☺️ И как се решава проблемът с нея от теориите, в които времето не фигурира като измерение, а само като "възникващо"свойство, или като "имагинерно време" каквото въвежда като понятие Хокинг в една от своите теории...

 https://en.wikipedia.org/wiki/Problem_of_time

  • Потребител
Публикувано (edited)
Преди 45 минути, Шпага said:

Но каква всъщност е тази фундаментална разлика?☺️

Скенер ще си ти отговори отделно, аз само ще маркирам, че когато умножиш сt с имагинерната единица i (корен квадратен от -1), така практически променяш знака пред сt от минус на плюс и всички знаци във формурата за интервала стават + (+сt+x+y+z). (На някои места тази операция се нарича ротация на Уик.) Така обаче се губи реалния физически смисъл, защото по подобен изкуствен начин движенията в диаграмата на Минковски се прехвърлят извън конусите на Минковски, в областта на дължината l, вместо в тази на времето t (времеподбните стойности), която се очертава от конусите на Минковски. Един вид - по изкуствен начин времеви параметри се прехвърлят в областта на 3D-пространството. Именно наличието на времеподобни (отрицателни), светлоподобни (нулеви) и пространственоподобни (положителни) особености прави геометрията псевдо-евклидова. Пространствено-подобните характеристики имаха някакво отношение към собствената дължина (Proper Length), но този момент не го разбирам достатъчно добре, за да се опитвам да го обясня.

Редактирано от Станислав Янков
  • Потребител
Публикувано (edited)
Преди 11 часа, scaner said:

А и си погледни чертежа - освен че осите мърдат, никаква друга прилика няма. В това "извъртане" се губят пространственоподобните и времеподобните вектори...

Нищо не се губи. При едната диаграма квадрант от кръг се представя чрез част от хиперболична окръжност, защото там въртенето се ограничава до диагонала от 45 градуса, докато при диаграмата с евклидова окръжност е пълни 90 градуса. Затова при пространствено-времевата диаграма на Минковски лоренцовите стойности се представят чрез хиперболична, вместо чрез обичайна евклидова окръжност - за да се компенсират липсващите 45 градуса в хиперболичния случай с конусите. Стойностите и в двата случая са едни и същи - и двете диаграми дават верните стойности, само едната го прави чрез квадрант от хиперболична окръжност вместо чрез такъв от обичайна евклидова окръжност, заради 45-те градуса по-малко за завъртането на примовите координатнати, за разлика от квадранта с обичайния евклидов кръг, където завъртането на примовите координати е до обичайните 90 градуса.

Редактирано от Станислав Янков
  • Потребител
Публикувано
Преди 14 часа, scaner said:

А да изключиш времето и да го направиш параметър, се връщаме в нютоновата епоха, няма как да даде същите отговори. Затова и няма нищо на ръка.

Приемането на времето като параметър, вместо като измерение, не прави този параметър абсолютен. Времето може и да си е параметър (компонент на базов вектов), и да се променя от координатна система към друга, когато двете се движат една спрямо друга (контравариантността на компонентите, която включва възможността техните стойности да са и различни в различните координатни системи).

Преди 15 часа, scaner said:

Например идеите на Епшайн са добри като визуализация, но са дефектни от физична гледна точка, те не са завършена теория:
- Има проблем с метриката, евклидовостта му изяжда главата. Критиците посочват, че Епщайн използва Евклидова метрика (където разстоянията се събират по Питагоровата теорема) за визуализация, докато реалното пространство-време е псевдо-евклидово (Минковски), където времето има противоположен знак в уравнението). Това прави диаграмите му подвеждащи за напреднали изчисления и няма как да даде всички следствия на ТО;

Диаграмата на Епщайн сама по себе си не е свързана със знака на метриката, това е просто диаграма, която променя акцента от координатното време на собственото време. Уеднаквяването на знаците във формулата за интервала е последващо развитие отвъд диаграмата на Епщайн, наричано Евклидова относителност (Euclidean relativity) и то наистина е недовършено без ясно дефиниране на базовите вектори (те се дефинират чрез разположението на вектора на хиперизмерната скорост 1с спрямо четирите пространствени координати wxyz и това е нещо, което досега не съм срещал никъде другаде, преди аз да го отбележа в този форум).

Преди 15 часа, scaner said:

- Лошо тълкуване на измеренията. Моделът третира времето просто като четвърто пространствено измерение, докато физиците твърдят, че това е „красива интерпретация на математиката“, но не разкрива фундаменталната разлика между времеподобните и пространственоподобните вектори, която е критична в съвременната физика;

Да, това е реален проблем на Евклидовата относителност и той се решава чрез ясното дефиниране на базовите вектори, които изграждат координатните системи (вече споменах за това по-горе). В пълноценния си вид всяко нещо от пространствено-времевото тълкувание си има алтернативно тълкование, макар и различно (най-често - някакъв вид огледално).

Преди 15 часа, scaner said:

- Идеите имат ограничена приложимост. Докато моделът работи много добре за Специалната относителност, той става изключително сложен и объркващ при опит да се приложи към Общата относителност или ускорени отправни системи;

Проблемът за прилагането на различния подход към ОТО наистина е много сериозен (аз все още не съм успял да откроя точната аналогия), на първо място заради привидната нужда от вкарване на още едно, пето измерение. Би могло пространствено-времевата кривина от ОТО да се представи чрез пространствено огъване по направлението на четвъртото пространствено измерение на фона на прави (с безкраен радиус) три останали измерения, засега това са все още мои в значителна степен произволни спекулации. Още нямам повече или по-малко годно решение за начина на прилагане на този подход към ОТО и квантовата механика, но мисля над това.

Преди 15 часа, scaner said:

- Демонстрира проблеми с казуалността. Евклидовият подход трудно изобразява светлинните конуси, които в пространството на Минковски ясно дефинират причинно-следствените връзки (минало, бъдеще и събития, които не могат да си влияят).

Това се представя много лесно с уточнението, че при покой протяжността на Вселената по направлението на измерението w е с планковата дължина и всеки път, щом тази протяжност бъде измината от материята на Вселената със скоростта на светлината - започва нов цикъл, следващ кръг. Така всеки такъв нов цикъл е ново пространство, ново, следващо уникално и неповторимо състояние на Вселената и затова мировата линия е срез през разслоение, всеки от чиито слоеве е различно пространство (различно, ново и уникално състояние на Вселената, различна, нова Вселена).

На всичко пространствено-времево може да се намери алтернатива, но въобще не е лесно и затова и няма много мераклии да се занимават с това. Много по-комфортно е само да се изучава вече утвърденото - то е много и е сложно и това е добро оправдание...

 

  • Потребител
Публикувано
Преди 7 часа, Станислав Янков said:

Как само не щеш да отговориш ясно на това, което съм те попитал

Не знаех, че е въпрос! Слагай въпросителни за да е ясно.

Преди 7 часа, Станислав Янков said:

(защо може да включваме всякакви други измерения, освен пространствените и времевото и може специалната теория на относителността на Айнщайн да си функционира съвсем нормално и без времево измерение, само с постулати, но нямаме право да ползваме друга алтернативна концепция само с пространствени измерения и без времево такова)!

Въпросът е странен! Защо може? Всичко може стига да е логически изрядно. 

Преди 7 часа, Станислав Янков said:

Ще ти отговоря, след като получа ясен отговор от теб на моя въпрос.

  • Потребител
Публикувано

 

Преди 5 минути, Станислав Янков said:

Много по-комфортно е само да се изучава вече утвърденото - то е много и е сложно и това е добро оправдание...

Напротив, оправдават се тези, които не искат да учат, а искат да творят без никакви знания.

  • Потребител
Публикувано
Преди 14 часа, Gravity said:

Ако пространството е 4-мерно, колко ще и пространство-времето?

Щом е пространство-време - значи ще е 4D+1D (или още 5n-1).

  • Потребител
Публикувано (edited)
Преди 3 часа, Станислав Янков said:

Това се представя много лесно с уточнението, че при покой протяжността на Вселената по направлението на измерението w е с планковата дължина и всеки път, щом тази протяжност бъде измината от материята на Вселената със скоростта на светлината - започва нов цикъл, следващ кръг. Така всеки такъв нов цикъл е ново пространство, ново, следващо уникално и неповторимо състояние на Вселената и затова мировата линия е срез през разслоение, всеки от чиито слоеве е различно пространство (различно, ново и уникално състояние на Вселената, различна, нова Вселена).

Тук съм сгрешил - не срез, а СЕЧЕНИЕ! (Така подчертано би трябвало да ми направи достатъчно впечатление, за да не го бъркам пак в бъдеще.)

Редактирано от Станислав Янков
  • Глобален Модератор
Публикувано
Преди 11 часа, Станислав Янков said:

Прочетох ги, но всичко това е от пространствено-времевата концепция. Все едно с аргументи от квантовата механика да отричаш теорията на относителността или обратното. Затова се опитвам да минем по нещата стъпка по стъпка, за да видя, с кое точно си съгласен и с кое точно не си, освен че явно не си съгласен с генералната посока на алтернативата. Според теб демонстрират ли и двете диаграми верните стойности? Според мен - да! Няма никакво значение, дали събираш двете примови координати (времевата и хиксовата) към диагонала от 45 градуса или завърташ под точно същия ъгъл хиксовата ос надолу - и в двата случая основния времеви интервал се удължава, когато се проектира върху завъртяната примовата времева ос, а примовата дължина по посока на движението се съкращава, когато се проектира върху върху основната хиксова ос - и в двата случая е едно и също, нали?

Виж сега, аз не съм специалист по Епщайн и вече май не разполагам с достатъчно време на тоя свят, но ползвам следната стратегия. Тъй като светът е необятен и новото което идва от него е необозримо, вместо да започваш да изучаваш и разбираш всяко ново нещо от началото, може да спестиш малко време, четейки критиките на други (които вече са похарчили време да се запознаят), и после да анализираш доколко тези критики са логични, смислени, физични. Ако критиките са безпочвени - може би си струва да се похарчи време човек да се запознае с новостта. Ако критиките са смислени - може да формираш мнение и да икономисаш време. 

Тъй като човешкият мозък не е предназначен да помни информацията, а да я обработва, аз от много време си водя бележки за какво ли не. Оформил съм си собствена Уикипедия, която ми е адски полезна. (Който има интерес да си води бележки за да си освободи главата от помнене, горещо съветвам програмата Obsidian. Тя не е само бележник, а много, много повече...)

И така, като си събрах бележките по темата и цъкнах тук-таме, с малко помощ за систематизация от ИИ (всичко е проверено, няма халюцинации) се очерта следната картинка, оформена в читабелна форма. Добавил съм линкове към всяко парче, за да се освободя от безсмислени дискусии. Линковете са и към трудове на Епщайн, и към критиката им...

Да не пропуснеш и най-важната, втората част на писанието най-долу.

------------------------------

Част 1.

Подходът Епщайн към Евклидовата относителност е преди всичко опит за геометрична интерпретация, а не фундаментално нова теория, която се стреми да оспори крайните числови резултати на Айнщайн в стандартните случаи (при това освен ефектите за скъсяване на дължини и интервали, останалите визуализации усложняват, а не опростяват картинката). При това, при по-дълбок анализ се появяват аспекти, в които неговият модел се разминава с физическата реалност или води до концептуално различни "предсказания": 
Relativity Visualized - Goodreads  
Relativity Visualized : Epstein, Lewis C. - Amazon.com.be


1. Представяне на събитията

Най-съществената разлика е в начина, по по който се изобразява срещата на два обекта.
Epstein Relativity Diagrams - Diagonal Argument

  • Теория на Айнщайн (Минковски): Едно събитие (напр. срещата на двама близнаци след пътуване) е единична точка в пространство-времето.
  • Епщайн: Тъй като неговите диаграми са тип "пространство-собствено време“ (SPT), едно и също събитие може да бъде представено от две или повече различни точки на хартията. Това е така, защото обектите, изминали различни пътища, са натрупали различно собствено време. Макар математически резултатът за възрастта им да е верен, моделът губи фундаменталната идея за "единно събитие“, което е физически парадокс от гледна точка на стандартната геометрия.

Can space proper-time (SPT) diagrams as used by Lewis ... (директно съм ти маркирал бележката)
Introducing Minkowski/Spacetime Diagrams in Special Relativity (видео от тубата)
Epstein Relativity Diagrams - Diagonal Argument


2. Природата на светлината (Фотоните) 

Епщайн прави специфично геометрично предсказание за движението на светлината, което се различава визуално от стандартното.
Epstein Relativity Diagrams - Diagonal Argument

  • В модела на Епщайн: Тъй като всички обекти се движат със скорост c, а фотоните отдават цялата си скорост в пространството, те не се движат през времето (τ=0). На неговата диаграма светлината е хоризонтална линия.
  • В реалната физика: Светлината се движи по "светоподобни“ геодезични линии, които в диаграмите на Минковски са под ъгъл 45°, дефинирайки границата на каузалността (тук са проблемите с изобразяване на казуалността, времеподобните и пространственоподобните вектори. Тук и @Шпагаможе да потърси отговори на въпросите си). Моделът на Епщайн не може лесно да изобрази "светлинния конус“, който ограничава кои събития в Космоса могат да си влияят.

"Relativity visualized" by Epstein : r/AskPhysics - Reddit
Epstein Relativity Diagrams - Diagonal Argument
Special Relativity properties from Minkowski diagrams - arXiv


3. Метриката и "правите линии“ 

Макар Епщайн да извежда правилно формулите за забавяне на времето чрез Питагоровата теорема, той променя самата дефиниция за това какво е "разстояние“ в 4D.
Euclidean relativity
Special relativity - Wikipedia

  • Айнщайн (Минковски): Най-голямото собствено време се измерва по правата линия (инерциално движение).
  • Епщайн: Използва чиста Евклидова геометрия (svg.image?x%5E2+%5Ctau%5E2=c%5E2t%5), където интуицията ни кара да мислим, че кривата линия е по-дълга от правата. Това обръщане на логиката може да доведе до грешни изводи при изчисляване на енергия и импулс в по-сложни системи, тъй като в реалността пространството на Минковски има хиперболична, а не кръгова структура.

How is the General Theory of Relativity a ... - Reddit
Special relativity - Wikipedia
 

4. Обща теория на относителноста и гравитация 

Докато в Специалната относителност (плоско пространство) моделът му е точен, при гравитацията той предлага интерпретация, която някои физици смятат за непълна: 

  • Епщайн обяснява гравитацията чрез "пречупване“ на пътя на обектите поради разлики в скоростта на течение на времето (подобно на оптично пречупване).
  • Критика: Този подход предсказва правилно забавянето на светлината (Shapiro delay), но трудно обяснява кривината на самото пространство (spatial curvature), която е отговорна за останалата половина от отклонението на светлината край Слънцето.

Epstein Relativity Diagrams - Diagonal Argument
Relativity Visualized : Epstein, Lewis Carroll: Amazon.sg: Books


Накратко: моделът на Епщайн не предсказва "различни числа“ за забавянето на времето, но предсказва грешна геометрична структура на вселената (Евклидова вместо Псевдо-евклидова), което го прави неизползваем за квантова електродинамика или космология. [2,8]
Special relativity - Wikipedia
Physical Meaning of Euclidean Approach to the Problems of Relativity

------------------------------------------

Част 2.

Като поогледа нещата споменати по-горе, на човек му хрумва следната прозрачна мисъл: системата въведена от Епщайн е съвместима с групата на симетрията на евклидовото пространство (евклидовата група), докато пространството на Минковски е съвместимо с групата на Поанкаре. Има ли съвместимост между тях и доколко на тази база възникват противоречия? 

Тук малко ми помогна изкуственият интелект, и с малко диалог се очерта следното.

Ето детайлен анализ по въпроса: 

1. Епщайн и Евклидовата група 𝐸(𝑛)

Системата на Епщайн е проектирана така, че да бъде напълно съвместима с Евклидовата група на симетрия. 

  • Ротации (Въртене). В модела на Епщайн преходът между две отправни системи (които в СТО се описват чрез Лоренцови трансформации) се представя като обикновена ротация в 4-измерно евклидово пространство.
  • Инвариантност. Основният инвариант тук е евклидовата дължина:  svg.image?s%5E2=%5CDelta%7Bx%7D%5E2&plus.   Тъй като евклидовата група запазва тази сума от квадрати, тя е естествената група на симетрия за неговите диаграми.
  • Проблемът. В евклидовото пространство ротация на 90° е напълно валидна операция, която разменя изцяло времевото измерение с пространствено. Във физическата реалност обаче времето и пространството не са напълно взаимозаменяеми по този начин (не можете да се "обърнете" и да тръгнете изцяло в посока "време" в пространствен смисъл). 


2. Пространството на Минковски и групата на Поанкаре 𝐼𝑆𝑂(1,3)
 
Стандартната специална теория на относителността се управлява от групата на Поанкаре, която включва групата на Лоренц (бустове и ротации) плюс транслациите. 

  • Лоренцови бустове (Хиперболични ротации). За разлика от Епщайн, където трансформациите са кръгови ротации (sin,cos),  в реалността те са хиперболични ротации (sinh,cosh).
  • Инвариант на Минковски. Групата на Поанкаре запазва интервала svg.image?s%5E2=c%5E2%5CDelta%7Bt%7D%5E2. Знакът 'минус' е ключов – той разделя пространството на причинно-свързани и причинно-несвързани области. (референция към време- и пространственоподобните вектори).
  • Симетрия, Групата на Поанкаре отразява псевдо-евклидовата природа на Вселената. Тя "забранява“ ротации, които биха извели обект извън светлинния конус (т.е. по-бързо от светлината). 


3. Къде се „чупи“ съвместимостта? 

Макар Епщайн да използва евклидовата група за визуализация, тя е онтологично несъвместима с физиката на Айнщайн в следните аспекти: 

  1. Метричен тензор: Евклидовата група изисква метричен тензор svg.image?g_%7B%5Cmu%5Cnu%7D=diag(1,1,1,,  докато реалността изисква метриката на Минковски svg.image?%5Ceta_%7B%5Cmu%5Cnu%7D=diag(1  (или обратното). Тези две структури принадлежат към различни топологични класове.
  2. Комплексни числа (Wick Rotation): Единственият начин математически да се премине от системата на Епщайн (Евклид) към Айнщайн (Минковски) е чрез т.нар. ротация на Вик, при която времето се представя като имагинерно число (it).  Това превръща евклидовите ротации в хиперболични. Епщайн „скрива“ имагинерната единица, за да направи геометрията достъпна за човешкото око.
  3. Групово умножение: Резултатът от последователни Лоренцови бустове в групата на Поанкаре води до т.нар. Томасова прецесия. В евклидовия модел на Епщайн, където ротациите са обикновени, този ефект не изпъква по същия естествен начин и изисква допълнителни корекции. 

Заключение 

Да, системата на Епщайн е опит да се опише физиката чрез евклидовата група. Това е мощна педагогическа метафора, но тя е "изкуствена“, защото природата следва хиперболичната геометрия на групата на Поанкаре. Затова моделът на Епщайн работи само за величини, които зависят от "скаларната дължина“ (като забавянето на времето), но се проваля при описанието на динамиката (сили, енергия, импулс) и особено каузалната структура на света. 

Или както казват руснаците, това е опит да се надене сова на глобус :) Или да начертаеш картата на земното кълбо върху плосък лист. Да, става, с много изкривявания, и само около екваторът точността ти ще е смислена. Тук аналогията с Епщайн е неподозирано близка...


Изводът от всичко до тук: схемата на Епщайн позволява да се визуализира просто само скъсяването на дължините и интервалите. И толкова! Опитът да се получи нещо повече, да се визуализира нещо друго се усложнява силно, а приложението с цел да се направи нещо в други области, като квантовата механика, е направо вредно - защото евклидовата метрика не описва реалната структура на вселената, и може да служи само за някои визуализации както в случая. С педагогическа цел, и толкова. 

Спомняш ли си модела на Птоломей, който описва движението на планетите около слънцето? С безбройните епицикли, които да олицетворят разлагането на едно елиптично движение (по Коперник) чрез безкраен ред кръгови? Само и само Земята да бъде център на отправната система? Всъщност това прави и Епщайн опитвайки с много усложнения да получи резултатите следващи от Минковската геометрия, само и само да визуализира просто скъсяването на дължините. Да, резултатът който получава Птоломей е еквивалентен на този, който получава Коперник, но толкова сложен, че от него е невъзможно да се извлекат и ползват някакви закономерности. Е, сходна ситуация е и при Епщайн.

Помисли над тази аналогия.

 

Напиши мнение

Може да публикувате сега и да се регистрирате по-късно. Ако вече имате акаунт, влезте от ТУК , за да публикувате.

Guest
Напиши ново мнение...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Вашето предишно съдържание е възстановено.   Изчистване на редактора

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Зареждане...

За нас

"Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

За своята близо двайсет годишна история "Форум Наука" се утвърди като мост между тези, които знаят и тези, които искат да знаят. Всеки ден тук влизат хиляди, които търсят своя отговор.  Форумът е богат да информация и безкрайни дискусии по различни въпроси.

Подкрепи съществуването на форумa - направи дарение:

Дари

 

 

За контакти:

×
×
  • Create New...
×

Подкрепи форума!

Дори малко дарение от 5-10 лева от всеки, който намира форума за полезен, би направило огромна разлика. Това не е просто финансова подкрепа - това е вашият начин да кажете "Да, този форум е важен за мен и искам да продължи да съществува". Заедно можем да осигурим бъдещето на това специално място за споделяне на научни знания и идеи.