О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Hamster
Уже с Приветом
Posts: 11475
Joined: 20 Nov 2000 10:01
Location: Escondido, CA

Re: О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Post by Hamster »

Не согласен с непонятностью классики (мне стало просто и понятно после отдельных разделов Фейнмановских лекций по физике, например, [oх, давно это было])
Понять-то ее можно, но сложность самой конструкции в ковариантном изложении в разы проще.

Уравнения Максвелла и закон Лоренца в классической форме: пять не особо симметричных векторных уравнений с несколькими слагаемыми:
Image
Image
Image
Image
Image

Те же уравнения в ковариантной форме: два простых векторных уравнения:
Image
Image

(где Image)

Главное не бояться слова "тензор" (здесь электромагнитный тензор это просто антисимметричная матрица 4х4).

В классике совсем не очевидно, почему все именно так, а не иначе. Почему дивергенция магнитного поля ноль, а электрического - нет? Почему dB/dt в уравнениях выше с плюсом, а dE/dt с минусом? И так далее. А в ковариантном случае становится ясно, что электромагнетизм это простейшее поле, которое может описываться антисимметричным тензором второго ранга (опять-таки, 4x4 матрицей), связанным со скалярным зарядом.
Протоукр
User avatar
flip_flop
Уже с Приветом
Posts: 4379
Joined: 20 Jun 2001 09:01

Re: О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Post by flip_flop »

Hamster wrote:
Понять-то ее можно, но сложность самой конструкции в ковариантном изложении в разы проще.
Согласен. Просто интерпретация в виде классики более "физична" что в дифференциальной что в интегральной форме, тогда как ковариантная форма менее "физична" но более элегантна математически. Потом, многие важные частные законы выводятся из классической формы.
User avatar
flip_flop
Уже с Приветом
Posts: 4379
Joined: 20 Jun 2001 09:01

Re: О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Post by flip_flop »

Hamster wrote: Почему дивергенция магнитного поля ноль, а электрического - нет?

Потому что есть электрический заряд, но нет магнитного?
User avatar
flip_flop
Уже с Приветом
Posts: 4379
Joined: 20 Jun 2001 09:01

Re: О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Post by flip_flop »

Впрочем, согласен, надо штудировать Минковского, тем более при старом опыте работы с тензорами.
Hamster
Уже с Приветом
Posts: 11475
Joined: 20 Nov 2000 10:01
Location: Escondido, CA

Re: О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Post by Hamster »

Я вообще не сторонник штудирования отцов - у них половина таланта заключается в способности получить правильные выводы при сумбурном и отрывочном понимании сути. Любой современный университетский учебник изложит основы СТО понятнее и прозрачнее, чем Эйнштейн и Минковский вместе взятые.
Протоукр
NanoKaktus
Уже с Приветом
Posts: 1338
Joined: 23 Sep 2006 19:01
Location: United Kingdom

Re: Накину про религию и рациональность мышления

Post by NanoKaktus »

zVlad wrote:Мое примитивное инженерное мышление говорит мне что механически движущийся электрический заряд - эбонитоная палочка потертая шерстнянной или шелковой тряпочкой, например, которой размахивают над головой любой из нас трех, или везет на машине, это совсем не то что электрон движущйся под воздействием эдс в проводнике. От первого движения никакого магнитного поля не возникнет, а от второго да.
От первого тоже возникает. В бытность студентом на практике работая с полевым pH meter (который фиг заземлишь по-нормальному), на электроде всегда возникали разные смешные потенциалы когда кто-то рядом в синтетической одежде начинал руками махать :).
User avatar
Flash-04
Уже с Приветом
Posts: 63430
Joined: 03 Nov 2004 05:31
Location: RU -> Toronto, ON

Re: О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Post by Flash-04 »

Hamster wrote:Я вообще не сторонник штудирования отцов - у них половина таланта заключается в способности получить правильные выводы при сумбурном и отрывочном понимании сути. Любой современный университетский учебник изложит основы СТО понятнее и прозрачнее, чем Эйнштейн и Минковский вместе взятые.
Но IMHO очень полезно почитать книги по истории развития СТС и ОТО. Лоренц, Пуанкаре, Эйнштейн и прочая. Я уверен что Влад нашёл бы там много ответов на свои возражения.
Not everyone believes what I believe but my beliefs do not require them to.
User avatar
Kolbasoff
Уже с Приветом
Posts: 3481
Joined: 02 Jan 2005 22:10

Re: О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Post by Kolbasoff »

А вот объясните мне, откуда берется статическая масса? Я так понял, что бозон Хиггса объясняет возникновение инерционной массы, т.е. почему для ускорения/торможения тела необходимо приложить силу. Энштейн вроде постулировал эквивалентность статической и инерционной масс (эксперимент с лифтом). А вот почему нас притягивает к центру Земли? Ведь не расширяется же Земля с ускорением g.

И еще вопрос: почему считается, что скорость распространения гравитационных волн равна скорости света? Ведь свет - это электромагнитное взаимодействие. Может, у гравитационного взаимодействия скорость распространения другая?
User avatar
Komissar
Уже с Приветом
Posts: 64875
Joined: 12 Jul 2002 16:38
Location: г.Москва, ул. Б. Лубянка, д.2

Re: О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Post by Komissar »

Kolbasoff!
Long time no see
<полез обниматься>

нагулялся, готов обратно в загорелый коллектив?
User avatar
Kolbasoff
Уже с Приветом
Posts: 3481
Joined: 02 Jan 2005 22:10

Re: О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Post by Kolbasoff »

Komissar wrote:Kolbasoff!
Long time no see
<полез обниматься>

нагулялся, готов обратно в загорелый коллектив?
Хей-хей, дружище Комми, все-то вы подмечаете в своей тетрадке :-) Да, с середины Декабря разминаюсь красненьким. Уже с треском провалил парочку интервью, ибо заржавел как древний насос. В загорелый коллектив не хочу. Но совсем не работать тоже не интересно. Поэтому ищу контрактец на пол-годика. Тут Обамыч бюджет подмахнул в конце года, сейчас правительство проснется и начнет его пилить. Как там в пестне: "Рядом со мной протекает денег огромный поток, и иногда я себе позволяю из потока сделать глоток". Конечно, глотка мне не дадут сделать, но че-нить перепадет.
User avatar
Kolbasoff
Уже с Приветом
Posts: 3481
Joined: 02 Jan 2005 22:10

Re: О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Post by Kolbasoff »

Kolbasoff wrote:А вот объясните мне, откуда берется статическая масса?
Вот как вам такая идея: никакого всемирного тяготения нет, а есть всемирное отталкивание. Чем тяжелее тело, тем меньше оно отталкивает от себя другие тела. Наибольшее отталкивание у вакуума, идеальный вакуум обладает бесконечной плотностью. Материальные тела обладают меньшей плотностью, поэтому они, как воздушные пузыри в плотной воде, собираются вместе в сферические капли типа планет и звезд. Когда человек подпрыгивает на Земле, то назад от падает не потому что Земля тянет, а потому что вакуум сверху давит вниз. Вакуум этот отталкивается от самого себя тоже, и чем он "пустее", тем сильнее отталкивается. Поэтому Вселенная расширяется, причем расширяется с ускорением.

Теперь про скорость гравитационных волн. По аналогии с электромагнетизмом, чем оптически "плотнее" среда (т.е. чем больше прозведение епсилон (диэлектрической проводимости) и мю (магнитной приницаемости)), тем скорость света в среде меньше. Значит, скорость гравитационных волн в идеальном вакууме равна нулю и никакого гравитационного взаимодействия через вакуум не передается. Поэтому мы и не можем обнаружит эти волны. Они просто не проходят через вакуум.

Когда два тела сближаются, то они вовсе не тяготеют друг к другу, просто плотность вакуума между ними уменьшается, и их прижимает друг к другу более плотный вакуум снаружи. При этом, по аналогии с Эйнштейновским лифтом, наблюдатель на Земле не может определить почему его вдавливает в Землю: потому что Земля притягивает или потому что сверху действует сила отталкивания вакуума. Маленький воздушный пузырик на поверхности большого пузыря, находясь в воде, будет думать, что его вдавливает в большой пузырь потому что тот его притягивает. А на самом деле, его вдавливает окружающая плотная вода
User avatar
Flash-04
Уже с Приветом
Posts: 63430
Joined: 03 Nov 2004 05:31
Location: RU -> Toronto, ON

Re: О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Post by Flash-04 »

Когда человек подпрыгивает на Земле, то назад от падает не потому что Земля тянет, а потому что вакуум сверху давит вниз.
А снизу значит не давит? :food:
Вакуум этот отталкивается от самого себя тоже, и чем он "пустее", тем сильнее отталкивается. Поэтому Вселенная расширяется, причем расширяется с ускорением.
не совсем так. По современным представлениям вакуум создает силу отталкивание на находищиеся в нем тела. Фраза "вакуум оттакивается сам от себя" IMHO бесмысленна.
Значит, скорость гравитационных волн в идеальном вакууме равна нулю и никакого гравитационного взаимодействия через вакуум не передается. Поэтому мы и не можем обнаружит эти волны. Они просто не проходят через вакуум.
жуть. Вообще говоря волна - это что? Правильно - скорость распостранения взаимодействия. Полевая теория говорить что дальнодействия нет, и нужно время на взаимодействие. А ваша фраза говорит что такое взаимодействие никогда не наступит.
просто плотность вакуума между ними уменьшается
с чего бы это? тут у вас вакуум как эфир, про который давно известно что его нет (экспериментально).
Not everyone believes what I believe but my beliefs do not require them to.
User avatar
Kolbasoff
Уже с Приветом
Posts: 3481
Joined: 02 Jan 2005 22:10

Re: О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Post by Kolbasoff »

Flash-04 wrote:А снизу значит не давит? :food:
А снизу не давит! Потому что Земля - это большой блин, который лежит на трех слонах, которые стоят на огромной черепахе, которая медленно перебирает лапами и вертит небесный свод, на котором неподвижно установленны звезды.

Ну хорошо, а вот скажите мне, как современная наука объясняет статическую гравитацию тогда.
User avatar
Flash-04
Уже с Приветом
Posts: 63430
Joined: 03 Nov 2004 05:31
Location: RU -> Toronto, ON

Re: О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Post by Flash-04 »

в смысле происхождение гравитации? А никак :food: Есть такое взаимодействие и всё тут.
Оно конечно можно сослаться на трактовку ОТО - что гравитация есть искривление пространства, но по сути это не причина, а следствие. Но насчёт того что гравитационных волн нет совсем, тут есть серьезное препятствие в том что оценки сделанные в рамках ОТО по потере энергии в тесных двойных системах согласуются с наблюдениями:
Одним из важных предсказаний ОТО является гравитационное излучение, наличие которого до сих пор не подтверждено прямыми наблюдениями. Однако существуют весомые косвенные свидетельства в пользу его существования, а именно: потери энергии в тесных двойных системах, содержащих компактные гравитирующие объекты (такие как нейтронные звезды или чёрные дыры), в частности, в знаменитой системе PSR B1913+16 (пульсаре Халса — Тейлора) — хорошо согласуются с моделью ОТО, в которой эта энергия уносится именно гравитационным излучением.
кроме того:
Помимо классических эффектов гравитационного притяжения и замедления времени, общая теория относительности предсказывает существование других проявлений гравитации, которые в земных условиях весьма слабы и поэтому их обнаружение и экспериментальная проверка весьма затруднительны. До последнего времени преодоление этих трудностей представлялось за пределами возможностей экспериментаторов.

Среди них, в частности, можно назвать увлечение инерциальных систем отсчета (или эффект Лензе-Тирринга) и гравитомагнитное поле. В 2005 году автоматический аппарат НАСА Gravity Probe B провёл беспрецедентный по точности эксперимент по измерению этих эффектов вблизи Земли. Обработка полученных данных велась до мая 2011 года и подтвердила существование и величину эффектов геодезической прецессии и увлечения инерциальных систем отсчёта, хотя и с точностью, несколько меньшей изначально предполагавшейся.
Not everyone believes what I believe but my beliefs do not require them to.
Hamster
Уже с Приветом
Posts: 11475
Joined: 20 Nov 2000 10:01
Location: Escondido, CA

Re: О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

Post by Hamster »

Kolbasoff wrote:
Kolbasoff wrote:А вот объясните мне, откуда берется статическая масса?
Вот как вам такая идея: никакого всемирного тяготения нет, а есть всемирное отталкивание. Чем тяжелее тело, тем меньше оно отталкивает от себя другие тела. Наибольшее отталкивание у вакуума, идеальный вакуум обладает бесконечной плотностью. Материальные тела обладают меньшей плотностью, поэтому они, как воздушные пузыри в плотной воде, собираются вместе в сферические капли типа планет и звезд. Когда человек подпрыгивает на Земле, то назад от падает не потому что Земля тянет, а потому что вакуум сверху давит вниз. Вакуум этот отталкивается от самого себя тоже, и чем он "пустее", тем сильнее отталкивается. Поэтому Вселенная расширяется, причем расширяется с ускорением.

Теперь про скорость гравитационных волн. По аналогии с электромагнетизмом, чем оптически "плотнее" среда (т.е. чем больше прозведение епсилон (диэлектрической проводимости) и мю (магнитной приницаемости)), тем скорость света в среде меньше. Значит, скорость гравитационных волн в идеальном вакууме равна нулю и никакого гравитационного взаимодействия через вакуум не передается. Поэтому мы и не можем обнаружит эти волны. Они просто не проходят через вакуум.

Когда два тела сближаются, то они вовсе не тяготеют друг к другу, просто плотность вакуума между ними уменьшается, и их прижимает друг к другу более плотный вакуум снаружи. При этом, по аналогии с Эйнштейновским лифтом, наблюдатель на Земле не может определить почему его вдавливает в Землю: потому что Земля притягивает или потому что сверху действует сила отталкивания вакуума. Маленький воздушный пузырик на поверхности большого пузыря, находясь в воде, будет думать, что его вдавливает в большой пузырь потому что тот его притягивает. А на самом деле, его вдавливает окружающая плотная вода
Если эту теорию последовательно развить и записать в формулах, может быть, ее предсказания даже будут совпадать с предсказаниями ОТО.

Есть только один недостаток. По аналогии, динамика одиночных зарядов в вакууме и динамика дырок в бесконечном равномерно заряженном кристалле примерно одинакова (если считать, что диэлектрическая проницаемость кристалла равна 1). Но, если мы посмотрим на кристалл и захотим вывести динамику дырок в нем, мы должны определить реальную плотность заряда, и она будет равна максимально возможной плотности дырок (которая возникает в ситуации, когда в определенном регионе кристалла полностью исчерпаны заряды.) Аналогично, чтобы достичь полного совпадения с ОТО и в то же время иметь возможность описать любую физическую систему, сила отталкивания одного кубометра вакуума на расстоянии 1 км должна быть равна силе притяжения одного кубометра материи с максимально возможной плотностью на том же расстоянии. Планковская плотность 5*10^96 кг/м3, следовательно, тестовая масса в 1 кг отталкивается кубометром вакуума на этом расстоянии с силой 3*10^80 ньютонов. При этом на практике отталкивание со всех сторон уравновешивается с астрономической точностью (если только мы не находимся рядом с черной дырой).

И уравнения электродинамики, и уравнения гравитации можно преписать, переопределив значение нуля (уровень источника поля - плотность заряда или тензор энергии-импульса, соответствующий вакууму) Естественный уровень нуля для гравитации это именно нуль. В принципе возможно, что в реальности правильный подход это таки какая-то вариация на тему отталкивания вакуума, но мы об этом не знаем, потому что нет экспериментов, которые доказывают, что теория отталкивания вакуума "точнее" теории притяжения материала.
Протоукр

Return to “Наука и Жизнь”