Wyświetl temat - Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

O wszystkim

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 06 mar 2016, 23:50

Podeprę powyższe wnioski źródłami:

1) Pan Zbigniew Osiak przesłał mi kilka oryginalnych prac Alberta Einsteina. W załączniku znajduje się próbka jednej z nich:

A. Einstein: Über den Einfluß der Schwerkraft auf die Ausbreitung des Lichtes. Annalen der
Physik 35, 10 (1911) 898-908.
O wpływie siły ciężkości na rozchodzenie się światła.

Zauważmy, że jest to praca z 1911, a OTW zostało formalnie opublikowane w 1916. Przedstawiony fragment opisuje pojęcie pozornej prędkości światła. Jest ona mniejsza od zwykłego c, bo potencjał fi jest ujemny.

2) Podręcznik polskojęzyczny:

A. Januszajtis, Fizyka dla politechnik, Pola - tom II, PWN 1986

Zwracam tutaj uwagę na ostatnie zdanie przed paragrafem 10.
Załączniki
Einstein1.jpg
Einstein2.jpg
pierwsza.jpg
druga.jpg
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 10 mar 2016, 9:06

AKT V.
Model czasoprzestrzeni Tangherliniego-Szostków zamiast czasoprzestrzeni Arystotelesa


W mechanice rozważa się zwykle trzy modele płaskiej czasoprzestrzeni:

    A) Czasoprzestrzeń Arystotelesa;
    B) Czasoprzestrzeń Galileusza;
    C) Czasoprzestrzeń Minkowskiego.
Do tego zbioru dorzućmy jeszcze:

    D) Czasoprzestrzeń Tangherliniego-Szostków.

Ad. A) Czasoprzestrzeń Artystotelesa jako jedyna z trzech podstawowych zawiera pojęcie absolutnego spoczynku. Takie pojęcie oznacza wyróżnienie pewnego układu odniesienia, który w istocie spełnia rolę eteru w tym modelu (najprymitywniejszym dodajmy). W modelu tym przestrzeń jest całkowicie oddzielona od czasu, w tym sensie, że czas i przestrzeń nie mieszają się ze sobą i są niejako niezależnymi bytami, mimo relacji kinetycznych jakie pomiędzy nimi zachodzą. Formalnie matematycznie i geometrycznie można taki model opisać, ale gorzej z fizyką. Żadna obowiązująca fizyka nie posiada naturalnie wbudowanej struktury czasoprzestrzeni Arystotelesa. Jednakże taką strukturę można narzucać na fizykę niutonowską. Myślę, że nawet Newton nieświadomie stosował właśnie taki model, mimo że w rzeczywistości fizyka niutonowska ma naturalnie strukturę czasoprzestrzeni Galileusza. Jednak aby to zrozumieć potrzebna była jakakolwiek teoria względności ruchu.
Czasoprzestrzeń Arystotelesa można też wdrażać w bardziej naturalny logicznie i matematycznie sposób, ale zupełnie błędny fizycznie (świadomie). Wówczas ojcu fizyki Arystotelesowi przypisuje się błędne prawa ruchu (oj niewdzięczne są syny i córy fizyki), które naturalnie posiadają strukturę czasoprzestrzeni Artystotelesa. Arystoteles explicite nie wprowadził tych wszystkich praw i pojęć, ale są one istotnie zgodne z jego sposobem pojmowania. Tzw. dynamika Arystotelesa jest teorią błędną fizycznie, więc nie będziemy jej tu opisywać. Taki opis w kontekście czasoprzestrzennym wprowadza profesor Michał Heller (bodajże "Nauka o ruchu i czasoprzestrzeni", PWN 1993).

Ad. B) Czasoprzestrzeń Galileusza róźni się od czasoprzestrzeni Arystotelesa w subtelny sposób. W obu teoriach czas jest absolutny, ale przestrzeń w istocie jest absolutna tylko w czasoprzestrzeni Arystotelesa. W czasoprzestrzeni Galileusza punkt przestrzeni zależy od obserwatora inercjalnego, jego ruchu i w następstwie od czasu. Ten model czasprzestrzeni, będący w całkowitej zgodności z fizyką niutonowską, niemal z definicji zaprzecza pojęciu eteru. Pojawia się więc pytanie, skąd wzięło się "przekonanie" o istnieniu eteru w fizyce przedeinsteinowskiej? Wygląda na to, że ma ono najwyraźniej dość słabe podstawy, bo oparte na fizyce Arystotelesa.

Dodam, że pojmowania czasoprzestrzeni Arystotelesa i Galileusza nauczył mnie na wykładach profesor Wojciech Kopczyński. O czasoprzestrzeni Minkowskiego (STW, LT) to każdy amator teorii względności przeczyta w mądrych książkach, ale o tych poprzednich to już niekoniecznie (nie ukrywajmy, nie są one tak ważne).

Istnieje możliwość złamania symetrii równoważności układów inercjalnych w czasoprzestrzeni Galileusza. Opisał to Tangherlini i otrzymał coś bardzo podobnego do swojej czasoprzestrzeni D). W każdym razie w takiej teorii obowiązuje transformacja Galileusza, ale jest układ wyróżniony dla prędkości światła, co w dziwny sposób zmienia fizykę niutonowską i przesuwa ją w kierunku einsteinowskiej. Jednak nie będziemy chyba tutaj analizować tej teorii, ze względu na sztuczność wdrożenia prędkości światła..


Ad.C) Czasoprzestrzeń Minkowskiego jest obowiązującym modelem w fizyce relatywistycznej, pomijając grawitacje. Tylko w tym modelu czas i przestrzeń są zunifikowane, choć jednak się róźnią. Tylko w tej czasoprzestrzeni istnieje pojedyńcza, jednorodna i izotropowa pseudonorma określająca interwał między zdarzeniami, czyli punktami czasoprzestrzeni.

Ad. D) Skierujmy jednak swoją uwagę ku pozycji D). Niniejszy temat jest w dużej cześci badaniem statusu TST i STE. Wyszukujemy wad tych teorii, ale także próbujemy wyszukać ich atuty. Dotychczas jedynym atutem bywa własność 9, która umożliwia prześliźnięcie się teorii z eterem przez doświadczenie Michelsona i Morleya. Teraz dochodzimy do drugiego atutu. Początkowo myślałem, że transformacja TST jest na tyle sztuczna, że nie generuje żadnej struktury czasoprzestrzennej, nawet typu A) czy B). Oczywiście, że nie generuje ona struktury metrycznej ( a jednak generuje, o czym dalej), ale okazało się, że w D) daje się wdrażać absolutne czasoprzestrzenne wektory wielkości fizycznych (tzw. czterowektory). Podstawowe trzy takie wektory (czasopołożenie, czteroprędkość i czteroprzyspieszenie) dla B), C) i D) podaję w załączniku. Dla przypadku D) doszedłem do tego sam, choć pewnie Tangherlini zdefiniował te wielkości równoważnie (potem sprawdzę i napiszę czy tak było w istocie). W każdym razie teraz rozumiem, że w D) daje się zapisać jakiś ekwiwalent rówań Maxwella.
Zatem sprawdziłem jakie czterowektory przyjął Tangherlini w doktoracie:
http://zelmanov.ptep-online.com/papers/zj-2009-04.pdf
Otóż w rozdziale 7 poszukuje on postaci czteropędu. Czteropęd po pominięciu masy (nazwijmy spoczynkowej) staje się czteroprędkością, więc mamy porównanie z II.2. z załącznika. Tangherlini podaje kilka wzorów na czteropęd (7.6), (7.9), (7.19). Są one bardzo zbliżone do czteropędu w czasoprzestrzeni Minkowskiego. Niestety mój prosty wzór II.2 (teraz jest on w nawiasie - wzór na mi) na czteroprędkość nie jest z nim zgodny. Jestem zaskoczony, bo mój wzór ma klarowną definicję, która automatycznie spełnia wymogi transformacyjne (sprawdzone oddzielnym rachunkiem). Zatem albo czteroprędkość jest co najmniej dwuznaczna albo ktoś popełnił błąd (owszem istnieją dwa charakterystyczne wektory współzmiennicze, ale ypsylon zgodny z Tangherlinim jest właściwą czasoprędkością). Możliwe, że te dwie czteroprędkości różnią się tylko czynnikiem będącym jakimś niezmiennikiem (w rzeczy samej). Bo okazuje się, że Tangerlini używa jednak struktury metrycznej, najczęściej (1.11), lub macierzowej kometryki odwrotnej (7.7). O dziwo ta ostatnia jest zgodna z metryką pseudogalileuszowską (2.4) (o której było wspomniane).
OGARNĄŁEM JUŻ. Wersja Tangherliniego jest właściwsza fizycznie, ale mamy tu swego rodzaju dualność/dwuznaczność. Ja po prostu wskazałem czasowektor współzmienniczy prostszy matematycznie. Nie sądziłem, że w tej teorii mogą być dwa czasowektory o dobrych własnościach (nie chodzi o wektor i kowektor). Potem rozwinę i uzupełnię załącznik.
POPRAWKĘ NANIOSŁEM 16.03.2016. Omawiane wektory (czasowektory, czterowektory) zdefiniowałem w oparciu o czas własny poruszającego się ciała. Dało to pełną zgodnośc' z czteropędem Tangherliniego uzyskanym na drodze formalizmu lagranżowskiego . Dodatowo obliczyłem też czteroprzyspieszenie, którego postaci Tangherlini w doktoracie explicite nie podał (podobnie jak czterosiły). Alternatywne wektory prędkości i przyspieszenia zdefiniowane w oparciu o czas absolutny "eteru" okazały się prostrzą propozycją czterowektorów współzmienniczych.
Widać, że czterowektory prędkości i przyspieszenia w czasoprzestrzeni Tangherliniego-Szostków są znacznie bardziej skomplikowane niż w czasoprzestrzeni Minkowskiego.


Reasumując. Czasoprzestrzeń Tangherliniego-Szostków posiadającą czterowektory wielkości fizycznych, fizykę lepszą niż dynamika Arystotelesa i pewnie dokładniejszą także niż w cz. Galileusza może zastąpić model cz. Arystotelesa. Oba modele A) i D) są modelami z absolutnym układem spoczynkowym (eterem), ale mimo wszystko teorie TST, STE są dokładniejsze niż teorie Arystotelesowskie. Czasoprzestrzeń T-S jest bytem pośrednim między cz. G. i cz. M., ale różniącym się pod względem pojęcia eteru.

Uwaga: Mówimy tutaj o modelu płaskiej czasoprzestrzeni rozważanej przez Tangherliniego w 1958 i podniesionego niezależnie w 2015 przez braci Szostków. Nie chodzi tutaj o metrykę Schwarzschilda-Tangherliniego, będącą uogólnieniem metryki Schwarzschilda na inne wymiary:

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Schwarz ... ini-Metrik
Załączniki
fourvectors.jpg
Czasowektory - tzw. czterowektory. W nawiasach w II podane są pewne prostsze, alternatywne wektory współzmiennicze.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 11 sie 2016, 23:43

Minęło prawie pół roku od ostatniego wpisu. Absencja nie wynika absolutnie z wyczerpania tematu, ale z innych obowiązków oraz wycofania się z aktywności na forum (jak w awatarze). Wycofanie było podyktowanie brakiem aktywnej współpracy braci łuczniczej. Możliwe jednak, że w tym temacie zachowam pewną aktywność.

Krótkie podsumowanie bieżących wątków

Ostatnio były podejmowane dwa, nazwijmy to, konfrontacyjne zagadnienia. Konfrontacja miała tu charakter kontaktu korespodnencyjnego z autorami tez, z którymi polemizowałem. Ponadto pierwsze zagadnienie było też polemiką z tekstami żródłowymi samego mistrza Alberta Einsteina. Zresztą przestój tematu też cześciowo wynikł z opóźnień korepondencji, która ostatecznie okazała się połowiczna.

Zagadnienie 1 dotyczyło rzekomego zwalaniania światła w czasoprzestrzeni zakrzywionej OTW. Otóż jasno wykazałem na kanwie podręcznika, że lokalna prędkość światła zawsze jest c. Przedstawiłem również alternatywne podejście globalne, które jednak należy traktować podrzędnie. Niestety nie doczekałem się tutaj potwierdzenia tych ustaleń przez dra Osiaka. Jego milczenie jednak należy interpretować jako zgodę z moimi ścisłymi matematycznymi analizami. Ponadto zgoda dra Osiaka oznaczałaby praktycznie częściowe odrzucenie pierwotnego stwierdzenia Einsteina (odnośnie spowalniania światła przez grawitacje). W tych okolicznościach rozumiemy milczenie dra fizyki. Natomiast sam Einstein miał prawo w 1911, wiedzieć mniej niż w 1916, czy też mniej niż my w 2016.

Zagadnienie 2 dotyczy niejawnego zastosowania części założenia 4 w drugim wyprowanieniu transformacji STE w książce braci Szostków. Otóż dr Roman Szostek potwierdził powyższy stan rzeczy. Założenie 4 było tam wdrożone przez pewne założenie o układzie odniesienia. Mogło to sprawiać wrażenie braku założenia typu 4 o samej transformacji. Przepraszam, że piszę ogólnikowo, ale wcześniej podałem już konkretne odnośniki do wzorów w książce, a poza tym nie będę powielał tutaj korespondencji z R.Sz. Dodam tylko, że miała ona miejsce już jakiś czas temu.

Spojler następnych aktów

Wypłyniemy na coraz głębsze wody. Jak znajdę czas to omówię metrykę TST o której myślałem początkowo, że nie istnieje.

Potem na tapetę pójdzie grawitomagnetyzm. Jest to teoria grawitacji upodobniona do elektromagnetyzmu. Obecnie wprowadza się ją na kanwie linearyzacji równania Einsteina. Nie jest to teoria szerzej rozpowszechniona, ale wygląda na to, że znalazłem w niej pewne błędy, wymagające modyfikacji. Będę musiał jednak to jeszcze raz wyliczyć z równania Einsteina.

Grawitomagnetyzm jest dla mnie ważny z punktu widzenia ewentualnej unifikacji grawitacji z magnetyzmem. Na tym pomyśle już złamał sobie zęby Einstein, ale wbrew pozorom jego pomysły przetrwały i nawet ewoluowały w pewien sposób. Obecnie istnieje też pewien nowy tręd tego zagadnienia. Najpierw sam na niego wpadłem, a dopiero potem odszukałem w Internecie, że już są prace na ten temat, choć jeszcze mało zaawansowane.

Na koniec tego spojlerowania wypada napisać jaki to ma związek z eterem. Otóż czym jest próżnia, czasoprzestrzeń, eter jeśli nie jakimś polem grawitacyjnym lub elektromagnetycznym albo ośrodkiem dla tych pól.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 16 sie 2016, 22:50

Act VI: False notes of gravitoelectromagnetism

Zacznę od wprowadzenia w temat i zebrania linków źródłowych. Nie wykonałem jeszcze wszystkich rachunków, ale już widzę, że moje spostrzeżenia się potwierdzają w bardziej zaawansowanych rozważaniach, choć nie są explicite formułowane. Ale od początku w punktach:

1) Około roku 1865 Szkot J. C. Maxwell zbiera do kupy kilka wzorów z elektryczności i magnetyzmu, konkretyzuje jeden z nich, a inny uzupełnia o tzw. prąd przesunięcia. W ten sposób powstały równania Maxwella opisujące pole elektromagnetyczne.

2) Następnie Anglik O. Heaviside nadaje równaniom Maxwella dzisiejszą postać matematyczną. W roku 1893 proponuje on uogólnienie grawitacji Newtona na wzór równań Maxwella. Propozycja ta miała (i ma ?) charakter ciekawostki i nie miała podstaw doświadczalnych i teoretycznych.

3) Współczesną wersje grawitoelektromagnetyzmu opisuje Wikipedia angielska:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Gravitoelectromagnetism
To sformułowanie różni się od wersji Heaviside'a właściwie tylko czynnikiem 4 we wzorze Lorentza. Ja uważam jednak, że istnieją poważniejsze różnice - o czym dalej.

4) W 1916 A. Einstein formułuje ogólną teorię względności czyli teorię grawitacji w zakrzywionej czasoprzestrzeni.

5) Zlinearyzowane równania Einsteina mogą być upodobnione do równań Maxwella. Nie wiem nawet kto pierwszy to zrobił, ale chyba ważniejsze czy zostało to zrobione poprawnie. Otóż równania Einsteina bronią się przed konsystentną linearyzacją. Zakładam jednak, że istnieje konsystentny grawitoelektromagnetyzm uzyskany tą drogą. Uważam, że 3) nie opisuje poprawnie podstawowego grawitoelektromagnetyzmu.

6) GEM zajmował się Jefimienko - autor uogólnienia prawa Coulomba oraz prawa Biotte'a-Savarta na przypadek niestacjonarny:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Oleg_D._Jefimenko

Źródła internetowe powołują się również na R. Penrose'a, ale dokładnie nie wiem jaka jest jego rola tutaj.

7) Na temat GEM sporo publikuje relatywista B. Mashhoon:
https://arxiv.org/abs/gr-qc/0311030

W tej internetowej publikacji autor rozbił czynnik 4 z 3) na czynik 2 w równaniu Lorentza oraz wynikowy czynik 1/2 przy polu grawitomagnetycznym w równaniach pola. Mashhoon oparł się na standardowych zlinearyzowanych równaniach Einsteina z warunkiem cechowania.

Tutaj od razu sformułuje zarzuty do tego wyprowadzenia GEM:
a) Spełniono tylko jadną z czterech składowych warunku cechowania.
b) Spełniono tylko cztery z dziesięciu składowych równań Einsteina.
c) Pominięto jeden dodatkowy człon w równaniu Lorentza.

8) Dokładna dyskusja GEM jest przedstawiona tutaj:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Talk:Gr ... omagnetism

Zwróćmy uwagę na akapit "Comparison force equations". Wg mnie potwierdza on moje rachunki dotyczące braku prądu przesunięcia w równaniach GEM. Niestety tam ten prąd przesunięcia pojawia się, ale wg mnie w sposób nieuprawniony. W załączniku wkleiłem integralną część linkowanego tekstu. Widać, że występujące tam równania zawierają równanie Ampere'a, a nie równanie Ampere'a-Maxwella z prądem przesunięcia.
Załączniki
Screenshot_2016-08-17-01-45-17.png
GEM field vectors definitions
Screenshot_2016-08-17-01-50-15.png
Field equations
Screenshot_2016-08-17-01-51-44.png
Gravito-Amper equation, but not Amper-Maxwell equation
Ostatnio zmieniony 26 sie 2016, 21:29 przez Rodrigues, łącznie zmieniany 1 raz
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 17 sie 2016, 20:14

9) Kolejnym screenem potwierdzam na 100%, że są problemy z wyprowadzeniem prądu przesunięcia (pochodnej po czasie pola grawitoelektrycznego) w grawitacyjnym równaniu Ampere'a-Maxwella.
Jednocześnie zaznaczam, że bez prądu przesunięcia nie ma równania ciągłości, co jest nie do przyjęcia.
Zatem jesteśmy w podobnej sytuacji jak Maxwell - musimy dodać ten prąd przesunięcia, aby zachować sens równań. Jednak nie jest tak komfortowo, gdyż wyłamujemy się z równań Einsteina. Może zatem istnieje inne podejście do tego wyprowadzenia albo GEM jest sprzeczne.

10) Jeszcze o tym nie pisałem, ale wyprowadzenia GEM mają pewien problem z jednorodnymi równaniami Maxwella (prawo Faradaya i magnetyczne prawo Gaussa). Wprowadzenie czteropotencjału ("skalarnego" wraz z wektorowym) załatwia to automatycznie. Jednak na poziomie pól - koneksji, póki co te równania nie wynikają z równań Einsteina.
W zasadzie ważniejsze jest prawo Faradaya, bo magnetyczne prawo Gaussa wynika niemal z pozostałych równań. Ściśle to z pozostałych trzech równań Mxwella wynika stałość w czasie dywergencji B. Trudno zatem zakładać statyczny rozkład magnetonów, więc najsensowniej jest przyjąć ich brak - czyli prawo Gaussa dla magnetyzmu.

11) Sądzę, że w tych rozważaniach warto rozgraniczyć GEM - grawitoelektromagnetyzm z EMG - elektromagnetyzm grawitacyjny. GEM to grawitacja włożona w buty Maxwella, zaś EMG to elektomagnetyzm włożony w buty Einsteina. GEM to termin już utrwalony w źródłach internetowych zaś EMG to moja propocyzja wzorowana na próbach unifikacyjnych Einteina. Zatem EMG nie oznacza teorii sprzęgania pola EM z grawitacyjnym G (co umiemy robić), ale opis EM w kategoriach niemal czysto grawitacyjnych. Niemal, gdyż jakiekolwiek rozróżnienie jest przecież nieodzowne.

12) Skoro GEM ma pewne problemy strukturalne to zajmijmy się EMG. Jak już wspomniałem pierwszy nad EMG pracował Einstein. Twierdzi się nawet, że koniec swojego życia zmarnowal on na bezproduktywne poszukiwanie tej teorii. Ja jednak zawsze byłem innego zdania odnośnie tych prób Einsteina.
Teorią Einsteina, która miała być EMG była "teoria pola niesymetrycznego". Chodzi zarówno o niesymetryczną koneksję (teoria ze skręceniem), ale również o niesymetryczny tensor metryczny. Einstein próbował konstruować tą mega ogólną teorię niemal od zera słabo odnosząc się zarówno do pola grawitacyjnego, jak i elektromagnetycznego. Mam wrażenie, że EMG zeszła mu na dalszy plan, a na pierwszy wysunęła się chęć stworzenia najogólniejszej wersji teorii względności. Znany mi tutaj związek bezpośredni z EMG (poza członami antysymetrycznymi) dotyczy wprowadzenia znikającego prądu magnetonowego oraz nieznikającego tożsamściowo prądu elektrycznego. Niestety prąd jest tutaj pierwszą pochodną antysymetrycznej części tensora metrycznego, gdy tymczasem spodziewalibyśmy się tutaj drugiej pochodnej. Wątpliwości budzi też charakter pseudowektorowy tej gęstości prądu (zależność od orientacji układu współrzędnych). Z tego co wiem Einstein nie podał explicite postaci pola elektromagnetycznego w tej teorii.

13) Zródłem mojej wiedzy o teorii pola niesymetrycznego Einsteina jest przekład A. Trautmana książki Einsteina "Istota teorii względności". Polski tytuł jest chyba nawet mocniejszy niż orginalny "The meaning of relativity". W załączniku umieściłem więcej szczegółów o tej pozycji. Uzupełnienie do wydania drugiego jak rozumiem pochodzi z 1945, zaś uzupełnienie II pochodzi najwcześniej z 1950, czyli co najwyżej 5 lat przed śmiercią Einsteina. Właśnie uzupełnienie II zawiera 32 stronicowy opis teorii pola niesymetrycznego. Wg mnie teoria ta zawiera wiele ważnych idei, ale jej status nie jest gotowy, żeby nie powiedzieć zbyt mało fizyczny. Pojawia się pytanie czy teoria ta wymaga dokończenia czy też jest ślepą uliczką?
Załączniki
Screenshot_2016-08-17-20-54-05.png
Gravito Ampere-Maxwell equations is not correct
Screenshot_2016-08-17-23-47-50.png
Propozycja Einsteina gęstości prądu elektrycznego
Screenshot_2016-08-17-23-39-18.png
Strona tytułowa książki źródłowej
Screenshot_2016-08-17-23-39-31.png
Odnośniki do wydań oryginalnych
Screenshot_2016-08-17-23-39-44.png
Znikanie gęstości prądu megnetonów wg Einsteina
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 17 sie 2016, 23:55

14) Nie wiem czy niezależnie czy też na kanwie teorii pola niesymetrycznego powstały pewne dwie inne, ale podobne teorie. Chodzi mi o teorię Einsteina-Cartana:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Einstei ... tan_theory
oraz o telerównoległą grawitacje (teleparallel gravity):
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Teleparallelism

W pierwszej teorii E-C występuje niesymetryczna koneksja , ale jak rozumiem symetryczna metryka. Pełna koneksja jest sumą koneksji metrycznej i tensora skręcenia. Ponieważ pełna koneksja niesymetryczna buduje tensor Ricciego i Einsteina to tensor energii-pędu może być tutaj niesymetryczny. Zresztą niesymetryczny kanoniczny tensor energii-pędu jest punktem wyjścia dla tej teorii. Kanoniczne tensory energii-pędu wbrew nazwie nie są jednoznacznie określone. Sam nie przepadam za nimi, ale mają one istotne znaczenie w definiowaniu spinu.
Tak czy siak statusem teorii Einsteina-Cartana jest teoria alternatywna do obowiązującej, fizyczna, ale alternatywna. Alternatywność polega na niejednoznaczności wyżej wymienionych wielkości niesymetrycznych. Nic mi nie wiadomo na temat przewidywań doświadczalnych tej teorii i tym samym prób doświadczalnych. W rzeczywistości teoria E-C nie jest teorią EMG (ani tym bardziej GEM), ale jest teorią G<->EM, czyli teorią (alternatywnego) sprzęgania grawitacji z elektromagnetyzmem (lub odwrotnie).

Telerównoległa grawitacja jest jeszcze dziwniejsza. Operuje ona pojęciem czterech pól wektorowych - krzywych, które determinują geometrię czasoprzestrzeni. Te pola/krzywe zastępują/opisują koneksję oraz metrykę. O dziwo ta czasoprzestrzeń nie ma krzywizny, ale ma skręcenie. Dziwi zatem, że ta teoria ma w nazwie grawitacje. Samo skręcenie bardziej (za Einteinem) kojarzyłoby się z elektromagnetyzmem. Tak czy siak wg mnie nie jest to obecnie teoria fizyczna, ale bardziej geometryczna. Być może Telerównoległa grawitacja może być teorią typu EMG.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 19 sie 2016, 0:16

15) Najsłynniejszą teorią typu EMG jest teoria Kaluzy-Kleina:
https://pl.m.wikipedia.org/wiki/Teoria_Kaluzy-Kleina
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Kaluza% ... ein_theory
W teorii tej "buty Einsteina" zostały istotnie powiększone, nie przez asymetrię, ale poprzez dodanie piątego wymiaru. Co prawda fizycy "nauczyli się" zwijać takie wymiary do rozmiarów subatomowych.
Mówiąc krótko cztery wymiary odpowiadają tutaj za zwykłą grawitacje, a piąty odpowiada za pole elektromagnetyczne. Precyzując odnosi się to do tensora metrycznego. Można dostrzec tu pewne podobieństwo z GEM. W GEM wektorowy potencjał wchodzi do czwartego wymiaru (czasowego), a w teorii K-K do piątego. Sądzę, że to podobieństwo nie jest przypadkowe.
Główny atut teorii K-K pole na tym, że wdraża on od środka poprawny tensor energii-pędu pola elektromagnetycznego. Natomiast nie jestem pewien jak wygląda tutaj kwestia wdrażania źródeł (ładunku i prądu) czy też równań ruchu ładunków. W Wikipedii jest napisane, że czteroprąd wymaga wprowadzenia dodatkoaego pola radionowego (dylatonowego), a na moje oko w tym miejscu chodzi o określenie ruchu w piątym wymiarze. Zaś zagadnienie równań ruchu ładunków wg mnie w ramach tej teorii nie ma poprawnego rozwiązania.

STATUS TEORII:
fizyczny - alternatywna
doświadczalny - egzotyczna
teoretyczny - typu EMG, ale z wolnymi parametrami
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 20 sie 2016, 13:54

Ad. 12, 13)

Wcześniej wydedukowałem czas powstania (publikacji) niesymetrycznej teorii pola na 1950+. Natomiast przegapiłem notkę samego Einsteina oraz tłumacza (Trautmana) na ten temat (patrz załączniki). W tej sytuacji data przesunęła się na ostatnie dwa lata życia Einsteina 1954/1955.

Zatem Einstein rzeczywiście uzupełniając książkę pracował nad teorią pola niesymetrycznego pod koniec życia. Jednak rozpoczął tę pracę 27 lat wcześniej, bo w roku 1928 (Wikipedia). Natomiast nie wiem dokładnie, co wtedy zrobił i co opublikował.
Załączniki
Screenshot_2016-08-20-14-40-47.png
1954
Screenshot_2016-08-20-14-40-55.png
1955
Screenshot_2016-08-20-14-33-36-1.png
1928 - Wikipedia
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 21 sie 2016, 16:41

INTERLUDIUM III. 100lecie OTW:
dwa wykłady filmowe o OTW i falach grawitacyjnych


Odpocznijmy na chwilę od zawansowanych uogólnień OTW. W końcu mamy 2016, czyli 100lecie OTW. Dla mnie każdy rok jest dobry do obchodzenia urodzin TW, więc nawet trochę przegapiłem tę rocznicę. Może jednak detekcja fal grawitacyjnych, ten temat czy pojawianie się takich teorii jak STE to nie przypadek. Przeżyłem już 100lecie mechaniki kwantowej w 2000, 100lecie STW w 2005, a teraz przeżywam 100lecie OTW.

Wykład prof. Wróblewskiego "Einstein dla laików - 100 lat Ogólnej Teorii Względności":

http://m.youtube.com/watch?v=PeIprWcETD8

Pozwolę sobie bardziej wyczerpująco odpowiedzieć na ostatnie pytanie słuchacza wykładu. Pytanie dotyczy STW i brzmi w wersji uściślonej:
Czy rozkręcając w kosmosie sztywny bardzo mocny i długi, ale lekki pręt nie da się przekroczyć prędkości światła c na końcu pręta?

Dla uzyskania równowagi postępowej i obrotowej rozkręcajmy przeciwbieżnie dwa pręty, względem wspólnej osi przechodzącej przez środki prętów. Zakładamy, że sztywność i wytrzymałość pręta przewyższa inne ograniczenia fizyczne, ale jednocześnie moc silnika kręcącego jest bardzo duża.

Odpowiedź: Koniec pręta nigdy nie osiągnie prędkości c, a pręt nigdy nie osiągnie prędkości kątowej c/r, gdzie r jest połówkową długością pręta. Gdyby pręt w końcu uległ odkształceniu to tylko prędkość kątowa mogłaby się zwiększyć ponad c/r.

Wyjaśnienie: Podczas rozkręcania pręta (prętów), gdy już prędkość końcówek będzie zbliżała się do c jego moment bezwładności będzie zwiększał się asymptotycznie w sposób nieograniczony. Chodzi o to, że relatywistyczna masa końcówek będzie silnie rosła w miarę zbliżania się do nieosiągalnej granicy c. W miarę wzrostu bezwładności malało będzie przyspieszenie kątowe, mimo stałej mocy silników. Tak czy siak pręt (pręty) będą ciągle zwiększał prędkość, ale asympotycznie: końcówki do c, a kątowo do c/r. Prędkości graniczne nie zostaną jednak nigdy osiągnięte.

Komentarz 1: Rozważanie prętów jest prostsze niż krążków, gdyż krążek doznawałby dziwnym odkształceniom. Otóż obwodowo krążek ulegałby skróceniu Lorentza, co zmuszałoby go albo do pomienistych pęknięć albo do zmniejszania promienia. Zmniejszanie promienia jest przeciwstawne sile odśrodkowej, co jest niezwykłe. Sam nie wiem czy ta sytuacja działałaby tylko destrukcyjnie na krążek czy też pomagałaby w zachowaniu ciągłości radialnej materiału pręta.
Komentarz 2: Przy pręcie nie mamy fundamentalnych (poza prawej Hooka) zmian geometrii jak przy krążku. Lorentzowskie pocienianie końcówek pręta nie stanowi tutaj problemu.
Komentarz 3: Można wyliczyć jaką prędkość graniczną sa w stanie osiągnąć najmocniejsze współczesne materiały. Przykładowo dynema: gęstość <1000kg/m^3, wytrzymałość~1000MPa. Ciekawe czy to zależy od grubości i długości pręta. W ciemno - bez rozwiązywania - obstawiam wynik typu wzoru na prędkości dzwięku w materiale, czyli (wytrzymałość/gęstość)^0.5=1000m/s=1km/s. Zatem wygląda na to, że będzie to mniej niż prędkość kosmiczna o prędkości c nawet nie wspominając.



Wykład prof. A. Trautmana i prof. T. Bulika "Fale grawitacyjne - historia i pierwsza detekcja":

http://m.youtube.com/watch?v=e_GjIY2YhPc

Pierwszą cześć wykładu prowadzi znany nam już prof. A. Trautman. Zaskoczył mnie on tutaj w dwóch lub nawet w trzech miejscach. Po pierwsze swoim wkładem w teorię fal grawitacyjnych. Po drugie (ściśle związane z pierwszym) informacjami o konferencji w Warszawie w 1973. Na tej konferencji przedstawiono istotne wyniki z fal grawitacyjnych oraz udekorowano Chandrashekara, przyszłego Nobliste, medalem Smoluchowskiego. Moje zaskoczenie polegało na tym, że myślalem o konferencji grawitacyjnej Warszawa/Jabłonna 1962 z Diraciem i Feynmanem. Otóż Feynman w autobiografii pisał negatywnie o tej starszej konferencji w Polsce. Jednak 11 lat później na zjeździe astronomicznym było już znacznie ciekawiej. Trzecie zaskoczene tyczy się mistrza Einsteina. Nie pamiętałem lub nie wiedziałem, że Einstein pierwotnie odrzucał koncepcje fal grawitacyjnych.

Drugą cześć wykładu prowadził prof. T. Bulik. Dotyczyła ona samej detekcji fal grawitacyjnych. Odniosę się tu tylko do "jasności" złapanej fali grawitacyjnej.
Autor podaje tutaj chwilową moc promieniowania grawitacyjnego jakie w krótkim czasie wydobyło się z układu zapadających się czarnych dziur. Tą rzeczywiście ogromną moc nazywa ""najjaśniejszym"" zjawiskiem jakie obserwowała ludzkość. To będzie może prawdą jeśli uwzględnimy podwójny (a może potrójny) cudzysłów. Po pierwsze mówimy o zakresie fal bardziej niewidzialnych niż cokolwiek dotychczas. Po drugie mowa o jasności bezwzględnej/mocy, gdy tymczasem zjawisko było tak odległe, że "jasność" rzeczywista/"obserwowalna" nie była aż tak duża. Zaraz będę ją chciał obliczyć, aby obronić swoją tezę o natężeniu tej fali rzędu 1.4mW/m^2 ~ 1 lx ~ 5 księżyców w pełni. Po trzecie być może najjaśniejszym zjawiskiem obserwowanym przez człowieka było tło wielkiego wybuchu. Po czwarte mówimy o maksymalnej chwilowej mocy zjawiska, która trwało tylko chwilę - około 0.2s.

WYNIKI. Dla mocy promieniowania 3.6*10^49W i odległości 410MPc=1.34 mld ly wychodzi natężenie I=18mW/m^2 czyli ponad rząd wielkości więcej niż poprzednio. Jednak nie popełniłem błędu, ale policzyłem natężenie średnie gdy tymczasem autor wykładu podał chyba natężenie maksymalne. W każdym razie wychwyciłem źródło niezgodności danej czasowej. Otóż odległości 1.3mld ly, 410Mpc oraz masa wypromieniowana 3 Słońc w obu rachunkach są zgodne. Natomiast wcześniej przyjąłem, że została ona wypromieniowana w czasie 0.2s, co daje szybkość wypromieniowania 15 mas słonecznych na sekundę. Tymczasem wykładowca podaje szybkość 200 mas słonecznych na sekundę. Widzimy tutaj poszukiwany rząd wielkości.

Innym razem poprzeliczam to na wielkości gwiazdowe absolutne i obserwowalne, bo coś dzisiaj wychodzą mi jakieś niezgodności w odniesieniu do Księżyca w pełni.
Załączniki
Screenshot_2016-08-21-15-32-17.png
Jasność źródła (moc), ale nie jasność widzialno-niewidzialna ("obserwowalna") czy też natężenie
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

Re: Upiór w Operze, czyli o kilku takich, co ukradli eter.

Postautor: Rodrigues » 22 sie 2016, 21:12

RECYTATYW I: Dwa zadanka oraz "silny" fizyczny paradoks STW inspirowany pytaniem słuchacza wykładu

Zacznę może od podziękowania koledze Sandanowi za przesłanie mi linków do obu filmików z wykładami. Również on zwrócił mi uwagę na ostatnie pytanie słuchacza wykładu prof. Wróblewskiego. Na pytanie to udzieliłem już dość wyczerpującej odpowiedzi z punktu widzenia czystej teorii oraz dokonałem oszacowania z punktu widzenia wytrzymałości materiałów. Jeśli ktoś myśli teraz, że interesuje go STW, ale sprawy wytrzymałościowe go nie dotyczą to może doznać szoku w tym recytatywie. Wbrew pozorom takie silne związki fizyczne są rzadkością w STW. Czasami paradoks tyczkarza próbuje się przedstawiać w kategoriach przedstawiajacych jakieś fizyczne ograniczenia w kontekście "immunologicznym" względem paradoksu. Ale ja się z tymi przedstawieniami absolutnie nie zgadzam, a te ograniczenia tamże nie są sprecyzowane konkretnym związkiem materiałowym. Tutaj będzie inaczej.

Zanim sformułuję zadanka i paradoks dodam kolejny komentarz do odpowiedzi na pytanie.
Jeśli zakładamy możliwie maksymalną sztywność i wytrzymałość pręta to jest tak jak było napisane. Jeśli jednak pręt ulega jednak istotnym odkształceniom to pytanie jakim. Otóż albo się zgina i w konsekwencji "spiralizuje" lub łamie, albo się rozciąga i urywa pod wpływem siły odśrodkowej. Scenariusz zależy od względnej wartości momentu siły silnika rozkręcającego. Uważam jednak, że istotniejszym ograniczeniem jest jednak siła odśrodkowa, gdyż nie musimy się aż tak spieszyć z rozkręcaniem (działać wielkim momentem). Rozwiązania zadanek potwierdzą w pewnym sensie ten pogląd.

ZADANKO 1: Kosiarz prędkości
Rozważmy obrotową kosę elektryczną w próżni. Elementem koszącym jest wąs z linki dynemy. Wąs jest symetryczny (obustronny) i jest zamocowany w środku na osi kosy. Dystans od osi potrzebny do nadania momentu siły pomijamy.
A) Obliczyć jaką najwiekszą prędkość mogą osiągnąć końce wąsów kosy zanim wąs przerwie się w pół pod wpływem siły odśrodkowej. Przyjąć gęstość dynemy d=1000kg/m^3 i jej wytrzymałość w=1000MPa. Obliczenia relatywistyczne są tu zbędne.
B) Podać rozwiązanie relatywistyczne A dla abstrakcyjnych d i w. Zakładamy nieograniczoną sztywność (nierozciągliwość) materiału.

ZADANKO 2: Lasso
Rozważmy lasso zrobione z pętli dynemy. Pętla ma kształt okręgu i obraca się szybko względem osi głównej okręgu. Siła odśrodkowa napina pętle tak bardzo, że może się ona zerwać.
A) Oliczyć prędkość obwodową pętli, przy której następuje zerwanie.
Przyjąć gęstość dynemy d=1000kg/m^3 i jej wytrzymałość w=1000MPa. Obliczenia relatywistyczne są tu zbędne.
B) Podać rozwiązanie relatywistyczne A dla abstrakcyjnych d i w. Założyć nieograniczoną sztywność (nierozciągliwość) materiału (nieskończony moduł Younga E). Uwzględnić skrócenie Lorentza. (Zignorować ewentualne sprzeczności podejmowane w dalej opisywanym paradoksie).

ROZWIĄZANIE ZADANKA 1:
A) Na środek masy połowy wąsa działa siła odśrodkowa F=mv^2/r odpowiedzialna za zrywanie w środku wąsa. Dla pola przekroju wąsa S, z warunków m=d*S*2r oraz w=F/S obliczamy prędkość v środka masy połowy wąsa. Prędkość końca wąsa jest dwa razy większa V=2v=(2w/d)^0.5=1.41km/s.
B) Uwzględniając cząstkowe masy relatywistyczne musimy całkować czynnik Lorentza. Na razie odpuszcze, bo cieżko to w pamięci zrobić :-).

ROZWIĄZANIE ZADANKA 2:
A) Główna trudność to wyrażenie siły naciągu N pętli za pomocą efektywnej (obwodowej) siły odśrodkowej F=mv^2/r. Analiza rysunku wektorów i kątów prowadzi do zależności N=F/(2*Pi). Wychodząc z w=N/S oraz m=d*S*2*Pi*r mamy v=(w/d)^0.5=1km/s.
B) Jeśli materiał mechanicznie nie rozciąga się pod wpływem naprężenia to ulega on obwodowo fundamentalnemu skróceniu Lorentza o czynnik gamma. O dziwo, również promień musi się zatem skrócić tyle samo r'=r/gamma. Siła odśrodkowa będzie miała dwa czynniki gamma, jeden w masie, a drugi w promieniu: F=gamma*m*v^2/r'=gamma^2*m*v^2/r. Po uwzględnieniu reszty niezmienionych zależności dostajemy:
v=[w/d/(1-w/d/c^2)]^0.5.
Wzór ma sens dziedzinowy dla w/d<c^2, zaś v<c dla w/d<c^2/2. Złamanie ostatniej zależności nie oznacza złamania v<c, a jedynie brak możliwości urwania pętli.

PARADOKS: Powiększająco-kurczące się lasso
Rozważmy relatywistyczne lasso wykonane z ""relatywistycznego"" materiału, ale jednak o skończonych własnościach fizycznych takich jak moduł sztywności Younga E. Co do wytrzymałości "w" to zakładamy, że nie zostanie ona osiągnięta. Z jednej strony lasso podlega rozciąganiu sprężystemu pod wpływem sił odśrodkowych. Z drugiej strony lasso podlega skróceniu Lorentza i w konsekwencji kurczeniu. Pytanie co zwycięży powiększanie czy kurczenie? Czy dostatecznie sztywne lasso może niesprzecznie podlegać kurczeniu? Przykładowo czy jest możliwe lasso o spoczynowej średnicy 2m, które po rozpędzeniu zmieści nam się w kartonie sześciennym o krawędzi metra? Zauważmy, że jest to mocniej postawiony paradoks niż paradoksy: tyczkarza i stodoły, tyczki w kanale czy też pociągu i peronu. Tutaj się nie wykręcimy tym, że tyczka wyleci nam ze stodoły lub skręci i zmieści się w kanale. Tutaj albo lasso się zmieści w mniejszym dwukrotnie pudełku i będzie w nim tkwić (zgodnie z prawami fizyki) albo nie. To też nie będzie zależało od układu odniesienia, bo lasso nie jest układem inercjalnym (jak tyczkarz np.). Dodam, że gdyby lasso było mega sztywne wystarczyłaby tutaj do zmieszczenia prędkośc 15/17*c, bo wówczas czynnik Lorentza wynosiłby 17/8=2.25>2.

Paradoks już rozwiązałem, ale nie zdradzę od razu jego rozwiązania. Heurystyczna wartość tego rozwiązania bardzo mnie zaskoczyła, tym bardziej, że obstawiałem inne rozwiązanie. Do pewnego stopnia mam nawet pewne wątpliwości natury fizycznej, które nie zmieniają jednak rozwiązań matematycznych.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

PoprzedniaNastępna

Wróć do O wszystkim innym

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 2 gości

cron