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 » 26 sie 2016, 21:56

Przed nami prawdziwa batalia, a może nawet dwie.
Do tej pory było raczej spokojnie. Analizowaliśmy matemtycznie teorię Tangerliniego-Szostków, ale nikt się nie upierał przy jej prawdziwości (a nawet nieprawdziwości). Zwróciła ona uwagę na potrzebę dokładniejszych jednokierunkowych pomiarów c, takich jak np. aberracja światła.
Owszem były inne kontrowersje co do prędkości c w czasoprzestrzeni zakrzywionej. Ba, nawet w tym względzie nie zgodziliśmy się z Einsteiem. Ale to wszystko to nic. Do tej pory temat nie polemizował wprost "z utartą wiedzą wykładowców". Od razu wyjaśniam, że w tej batalii to ja stoję po stronie Alberta Einsteina, a reprezentatywna wiekszość naukowa po stronie przeciwnej. Warto też zaznaczyć, że batalia nie tyczy się pogranicza fizyki (jak niektóre wątki tego tematu (np. teoria Einsteina-Cartana)), ale metodyki i interpretacji wiedzy już ugruntowanej. Dla wielu poruszane zagadnienie może być wyświechtane, ale zapewniam, że są błędy na najwyższych szczeblach nauki, a teoria względności nie jest dostatecznie głęboko i poprawnie pojmowana.

Kończmy gadać i przejdźmy do twardych matematycznych argumentów.


AKT VII. Dwie batalie w obronie idei Einsteina. Masa kontra masa relatywistyczna. Czy wyprowadzenie Einsteina E=mc^2 było poprawne i ogólne?


Batalie zostaną ujęte w osobnych ariach.


ARIA I. Masa (spoczynkowa) kontra masa relatywistyczna kontra masa bezwładna oraz grawitacyjna.


Obowiązujące podejście w fizyce (nawet tej najwyższych relatywistycznych lotów) jest następujące:
Masa to masa, czyli masa spoczynkowa, a masa relatywistyczna jest błędna lub zbędna. Pogląd ten podpiera się taki określeniami jak "masło maślane" lub brzytwa Okchama. Ale bez gołosłowia:

http://m.youtube.com/watch?v=iCiVJwuN6YI

Jest to wykład dla pracowników nienaukowych IPJ w Świerku. Prowadzi go szanowany profesor fizyki teoretycznej cząstek elementarnych K. Meissner z UW (IPJ również).
Interesujące nas zdania padają w przedziale czasu 6:40-7:45 filmu. Ulubiona przez niektórych brzytwa Okchama też gdzieś padła na tym wykładzie.

Argumenty "na poły humanistyczne" skontruję na początek parą argumentów podobnego kalibru. Brzytwę Okchama można przeciwstawić "wylewaniu dziecka z kąpielą" lub einsteinowskiemu zapobieganiu ubóstwu pojęciowemu. Rzekome masło maślane skontruję mickiewiczowskim "odpowiednie dać rzeczy słowo" oraz metodyką zupełnych definicji. Skoro "humanistykę" mamy już za sobą (umówmy się na remis) powoli przechodźmy do konkretów.

Oto pisemne przedstawienie "tradycyjnego" postrzeganie problemu:

http://www.jakubw.pl/faq/fizyka/node18.html

Autorem jest profesor P. Góra z UJ.
Zatem dwaj profesorowie fizyki najlepszych polskich uczelni są przeciwnikami pojęcia masy relatywistycznej. Aby niezbicie wykazać, że ten pogląd dominuje przydałaby się jeszcze opinia prawdziwego relatywisty (prof. Meissner nim nie jest choć zajmuje się trochę kwantową grawitacją). Państwo pozwolą, że powołam się tu "ustnie" na człowieka z taką piekną wizytówką:

http://kft.umcs.lublin.pl/jurek/

Chodzi tu o dr hab. J. Matyjaska prof. UMCS w Lublinie. Jak widać po równaniach grawitacyjnych Einsteina (z modyfikacjami pola średniego (?)) z jego strony jest on prawdziwym relatywistą. W roku 1997/1998 w rozmowie ze mną uczony ten przedstawił podejście niemal identyczne jak powyżej prof. Meissner czy prof. Góra. Byłem wówczas trochę zbity z pantałyku, bo myślałem, że relatywiści myślą jednak nieco inaczej niż np. tzw. "cząstkowcy". No ale trudno, można powiedzieć, że żyłem z tym 18 lat i dopiero teraz się z tym prawdziwie zmierzę. Oczywiście nie jest wykluczone, że twarda analiza zmieni jeszcze moje zdanie na ten temat.

No dobra czas punktować brać profesorską - do ilu, do trzech?, do dziesięciu? A niech będzie jak w boksie do dziesięciu (nie licząc kontry humanistycznej i argumentu wymiarowego nr 0)).

0) Jeśli masłem maślanym jest energia i masa relatywistyczna to c=1, co jest "nielagalne" w SI. Jeśli masłem jest masa spoczynkowa to czyżby Arystoteles miał racje, że masę powiązał z naturalnym spoczynkiem? (masło - masa, maślane - spoczynek). Przepraszam za ciąganie za język, ale tak to wygląda jak rozłożymy wypowiedź na czynniki pierwsze.

1) Niech stracę i zdefiniuję kwadrat masy jako niezmiennik w postaci kwadratu czteropędu podzielonego przez kwadrat c (sygnatura + - - - ):

m^2=P^2/c^2=(P_i*P^i)/c^2=(P_0^2-p^2)/c^2,

choć wolałbym prościej:

M=P_0/c, ale niech będzie tamto (do czasu, hmm).

Zastosujmy to do dwóch poruszających się mas. Można?: można, bo po co definiować rzeczy nieużyteczne. Czteropęd jest sumą czteropędów P=P1+P2. Dla uproszczenia rozważmy układ środka masy w którym trójpędy są przeciwne p1=- p2. Można?: a jakże, to nawet jest iście w duchu "spoczynkowców" (czyli przeciwników masy relatywistycznej na rzecz spoczynkowej). Mamy zatem czteropęd całkowity złożony tylko z części czasowej P=[P1_0+P2_0, 0, 0, 0]. Po zastosowaniu definicji mamy tu niezłą chęcę. Otóż obie masy m i M się sobie równają, ale uwaga - są one sumą składowych mas relatywistycznych, a nie spoczynkowych m=M=M1+M2>m1+m2. Coś podobnego masa (spoczynkowa) jest równa sumie mas relatywistycznych. Jaka ta masa relatywistyczna jest ""nieintuicyjna"" - nieprawdaż :-). Ale zamiast szydzić pomyślmy, co mogliby na to odpowiedzieć "spoczynkowcy"? To proste, podaliby bardziej złożoną niż dodawanie regułę składania mas albo zakwestionowaliby masę dwóch ciał (świetnie). To ja się pytam w takim razie czemu wcześniej nie byli tacy otwarci na bardziej złożone definicje. O przepraszam byli, bo matematyczna formalna definicja m jest dłuższa niż M (wzór finalny jest tylko prostszy).

2) Profesor Meissner zachwyca się i rozwodzi nad ogólnością E=mc^2. No ale chwila, jesli m to masa spoczynkowa to wzór ten jest prawdziwy tylko dla ciał spoczywających o fotonach nawet nie wspominając. Przyjmując zaś E=Mc^2 mamy wszystko, nawet fotony (sic).

3) Profesor Góra twierdzi, że przymując masę relatywistyczną tracimy związek między masą bezwładną, a grawitacyjną. Jest to nieprawda. Jest dokładnie odwrotnie, przyjmując masę spoczynkową jako tę właściwą zrywamy z bezwładnością i ładunkiem grawitacyjnym. Masa reletywistyczna jest właśnie masą bezwładną i grawitacyjną. Te wzasadzie dwie tezy podlegają dowodom matematycznym.
Problem masy bezwładnej w STW określany jest w kategoriach masy podłużnej i masy poprzecznej. No i tu spoczynkowcy wyciągają brzytewkę Okchama i ""golą"" dziecko z całą kąpielą zamiast pomyśleć i nie golić , ale zastosować jakiś ""pewnik wyboru"". Będą twierdzić, że takowego nie ma, ale jest prosty i logiczny wybór. Jeśli za miarę bezwładności przyjmujemy masę relatywistyczną (spoczynkowa odpada w przedbiegach) (teraz nie tyle dowodzę, co wykazuję brak sprzeczności) to trudno jest określać tę bezwladność, podczas gy się ona zmienia (zmiana prędkości). Poprawna metodyka opiera się na określaniu wielkości możliwie stałej. To właśnie przy masie poprzecznej określamy prawidłową niczym nie zaburzoną bezwładność (ciało skręca, ale nie przyspiesza w sensie zmiany szybkości). Przy masie podłużnej bruździ nam pochodna iloczynu i nie wiadomo co określamy. Zatem masa relatywistyczna jest w STW masą bezwładną w jedynym sensownym aspekcie masy poprzecznej. Można powiedzieć QED1.
Natomiast grawitacja lokalnie w głównej mierze zależy od składowej T_00 tensora energii- pędu. Bardziej całościowo/globalnie zależy ona od całki przestrzennej, która daje nam czasową składową czteropędu P_0, czy wielkość Mc^2, bo tak zdefiniowaliśmy M (sic). Zatem ładunkiem grawitacyjnym jest formalnie masa relatywistyczna, a nie żadna inna (abstrachując od masy Bondiego etc). Choć przyznaję się w tym miejscu, że przez chwilę widziałem jedno ale. Otóż gdyby przyjąć masę punktową, czyli diracowską gęstość masy to licząc naiwnie by wyszło "P_0=M*gamma*c^2=m*gamma^2*c^2", czyli masa podwójnie reletywistyczna (kwadrat gamma). No ale przecież, jak w dystrybucji jest funkcja od czasu własnego (ruch cząstki) to w całce jest w mianowniku pochodna tej funkcji dt/d(tau)=gamma i w ten sposób skraca się jeden czynnik gamma. QED2

4) Argument przez analogię z pojęciem długości. Przedmiot ma swoją własną długość zwaną czasem długością spoczynkową. Niestety lub stety tak się składa, że gdy się porusza albo jest obserwowany przez poruszającego się obserwatora to ta długość się zmienia (skraca). Pojęcie długości nawet poruszającego się przedmiotu można dobrze zdefiniować. Tu zatem nie ma spoczynkowców, którzy twierdzą, że tylko długość spoczynkowa/własna ma sens fizyczny, a długość w ruchu już nie. Tutaj już brzytewka Okchama nie goli - a to czemu? Pewnie temu, że ta długość jest zbyt dobrze zdefiniowana.

5) To co w 4) można też powiedzieć o czasie własnym/spoczynkowym. Różnica polega jedynie na tym, że długość się skraca, a czas wydłuża. Natomiast czemu podobnie miałoby nie być z masą. Otóż w istocie jest, ale z jakichś względów próbuje się to przekręcać.

Jesteśmy na półmetku a ja się by najmniej nie wyprztykałem z argumentów. Przed północą/świtem przedstawię drugę połowę wcale nie słabszych argumentów, ba może nawet silniejszych.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

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

Postautor: Rodrigues » 27 sie 2016, 18:08

Wygląda na to, że na 10ciu argumentach się nie skończy będzie ich ostatecznie 14. Potem jeszcze wypada podać kilka argumentów opcji przeciwnej z numeracją ujemną.

6) Tak sobie pomyślałem, że cześciowo argument 1 "spoczynkowcy" mogliby obrócić na swoją stronę. Nie chodzi o to, że masa niby spoczynkowa okazała się sumą mas relatywistycznych, ale o to, że wyszło m=M, więc nie ma o co kopii kruszyć (wg spoczynkowców). Tę równość jednak łatwo możemy usunać poprzez przeście do innego układu niż środek masy. Wówczas M>m, bo m jest niezmiennikiem minimalizującym wartość M. Należy zatem roztrzygnąć która wartość M czy m jest teraz poprawniejsza z punktu widzenia masy bezwładnej (o grawitacyjnej trudno tutaj mówić).

Załóżmy, że ciała o masach spoczynkowych m1 i m2 poruszają się wzdłuż osi x i mają zgodne zwroty prędkości v1 i v2. Ich pędy wynoszą p1=M1*v1 i p2=M2*v2, gdzie użyliśmy dla uproszczenia mas relatywistycznych (jak widać niesłychanie "nieużytecznego" pojęcia :-)). Nadajmy teraz, w krótkim czasie dt, obu ciałom małą prędkość dv w kierunku dodatniej półosi y. Wówczas nie zmienią się składowe x pędów ciał (taki przyrost jest tu różniczką drugiego rzędu), ale pojawią się składowe y pędów: p1y=M1*dv, p2y=M2*dv. Zastosowany wzór jest zgodny z obiema konwencjami liczenia pędu, a pominięcie wzrostu M1, M2 pod wpływem dv wynika z pominięcia różniczek wyższego rzędu (identycznie jak to miało miejsce przy składowych x).
Stosujemy teraz klasyczne prawo Newtona f=zmiana pędu/czas=M*dv/dt. Czyli dostajemy równość ( M1*dv+M2*dv)/dt=M*dv/dt. Otrzymujemy wynik M=M1+M2, który oznacza, że masa bezwładna jest masą relatywistyczną równą zwykłej sumie mas relatywistycznych. Zaś masa m<M (ale uwaga m>m1+m2) nie posiada tutaj interpretacji miary bezwładności.

Prawo Newtona było tutaj użyte poprawnie. W przypadku gdyby M było zmienne to byłby problem jak go użyć. Sztuka polega jednak na tym, aby zobić to w wersji nie stwarzającej dodatkowych komplikacji. Co nie znaczy, że rozwiązanie nie jest poprawnym ogólnym rozwiązaniem.

7) Rozważmy teraz dwa identyczne punkty materialne krążące wokół wspólnego środka masy. Można sobie to nazwać uproszczonym modelem symetrycznej cząsteczki dwuatomowej. Rozważymy dwa typy wiązania spajającego te punkty:
a) Poprzez sztywny, nieważki pręt o abstrakcyjnych parametrach wytrzymałościowych (podobnie jak w wersji b kosiarza prędkości).
b) Poprzez oddziaływania kulombowskie.

Ad. a) Jeżeli nasza cząsteczka nie wykonuje ruchu postępowego, a jedynie ruch obrotowy to z sprawa mas wygląda identycznie jak w argumencie 1). A gdybyśmy to zechcieli wykazać z prawa Newtona to należałoby postąpić jak w 6. Wówczas rozpędzalibyśmy spoczywającą (postępowo) cząstęczkę w chwilowym kierunku zgodnym z osią główną cząsteczki.
Rozważmy jednak poruszającą się cząsteczkę ruchem postępowym oraz obrotowym. Niech np. prędkość ruchu postępowego będzie równoległa do płaszczyzny obrotu. Dla określenia masy bezwładnej nadajmy cząsteczce prędkość dv w kierunku prostopadłym do płaszczyzny obrotu. Dalej postępując analogicznie jak w 6 otrzymamy, że M=M1+M2. Jedyną dziwną rzeczą jest to, że podczas obrotu zmieniają się trochę masy M1 i M2, więc masa M też się zmienia. Można by też rozważyć płaszczyznę obrotu prostopadłą do ruchu. Wówczas tak zdefiniowana masa byłaby stała.

Ad. b) Główna różnica tego przypadku polega na prawdopodobnej konieczności uwzględnienia w masie energii oddziaływania kulombowskiego. Energia ta jest ujemna, więc masa będzie mniejsza niż suma mas relatywistycznych. Przy odrobinie szczęścia spoczynkowcy mogliby liczyć, że ta ujemna energia zniesie nadwyższę masy relatywistycznej nad spoczynkową. Najgorzej by się stało gdyby całkowity bilans wyszedł ujemny. Rozważmy zatem jak jest.

Najpierw rozważmy układ odniesienia związany z rotującą cząsteczką. Siła odśrodkowa wynosi F=gamma*m*v^2/r, siła Coulomba wynosi F=k*q^2/(2r)^2, a energia wiązania W=-k*q^2/(2r). Siły muszą być równe, więc łatwo widać, że W= - 2gamma*m*v^2. Zatem masa rzeczywista powinna wynosić Mr=2M+W/c^2=2gamma*m-2gamma*m*v^2/c^2=2m/gamma.
Zatem wielka niespodzianka, nie wyszła tu masa spoczynkowa, ale jeszcze mniej, choć całe szczeście na plusie. Co to oznacza? Dla mnie tylko tyle, że masa spoczynkowa nie "objawiła" się również tutaj. Masa relatywistyczna w wyniku końcowym nie mogła się pojawić, bo była pomniejszona przez ujemną energię oddziaływania. Natomiast masa relatywistyczna przewijała się prze to wyprowadzenie (bez niej było by trudniej). Gdyby zaś zrobić to wyprowadzenie z pomijaniem czynnika gamma to wyszłoby (Mr=2m*(1-v^2/c^2)=2m/gamma^2).

8) Ten argument będzie prostszy od porzednich i nie będzie argumentem sensu stricto. Pokaże on różnicę zasadniczą używania dwóch konwencji masy. Jeżeli przyjmujemy konwencje masy spoczynkowej to prawdą jest stwierdzenie: "masa może być zamieniona na energię" czyli E_0--->mc^2. Jeśli zaś przyjmujemy konwencje masy relatywistycznej to powyższe stwiedzenie nie jest prawdziwe, ale prawdziwe jest następujące: "energia jest równoważna masie", czyli E=Mc^2. Zatem jeśli uznajemy prawdziwość wzoru E=Mc^2 (czy po prostu E=mc^2) to powinniśmy uznawać masę relatywistyczną nie tylko przez uogólonienie na przypadek ruchu, ale poprzez zasadniczą różnicę przemiany E_0--->mc^2 nad równością/równoważnością E==Mc^2.

W tym punkcie udało mi się jasno określić kolejny aspekt sporu. Zatem już nie chodzi tylko o poszukiwanie masy bezwładnej i grawitacyjnej ale również o interpretacje ważnego wzoru w kategorii reakcji albo w kategorii równoważności.
Ale jakoś nie widziałem, żeby ktoś zapisywał wzór Einsteina jako równanie chemiczne za pomocą strzałek, no chyba, że w reakcji jądrowej.

9) Poprzedni punkt nie był już grą do jednej bramki. Czas na coś mocniejszego i jednoznacznego. W załaczniku prezentuję wzór na siłę grawitacji w czasoprzestrzeni Schwarzschilda. Jest to więc pewne uogólnienie prawa powszechnego ciążenia. Wzór ten wyprowadziłem w kwietniu 1999 roku. Następnie wypaliłem go w drewnie. Sporo lat leżał na szafie u rodziców, ale już kilka kolejnych lat wisi nad drzwiami w moim mieszkaniu. Wzór ten nie jest pobożnym życzeniem, ani postulatem, ale został on wyprowadzony z metryki Schwarzschilda i równania ruchu geodezyjnych. Dodatkowo opierał się on na definicji trójsiły f=dp/dt na trójpowierzchni przestrzennopodobnej spoczywającej w polu. Zatem wzór ten jest ścisłym wynikiem. Wyjaśnienia wymaga tylko określenie zmiennej r. Jest ona zdefiniowana następująco r=L/(2Pi), gdzie L jest długością orbity znajdującej się na stałej wysokości. Niewtajemniczonych informuję, że o ile L to niby zwykły obwód to jednak r nie jest długością żadnego promienia, a już na pewno nie jest odległością do osobliwości.
Myślę, że wzór ten nie był jeszcze podejmowany - ja go przynajmniej nie widziałem w podręcznikach do grawitacji i publikacjach.

Wzór ten jest teraz dla nas cenny, gdyż w ogólnej postaci dowolnego ruchu pokazuje jaka jest masa grawitacyjna (ciężka). Widać zatem, że ładunkiem grawitacyjnym podlegającym przyciąganiu jest masa relatywistyczna.

10) Zgodnie z I zasadą termodynamiki dE=Q+W , czyli energię wewnetrzną można zmienić przez wprowadzenie ciepła oraz przez wykonanie pracy nad ciałem. Czasami mówi się też (trochę na wyrost może) o równoważności pracy i ciepła. Rozważmy ciało spoczywające o masie m, któremu dostarczamy ciepło Q. Nowa masa zwiększy się do m'=m+Q/c^2. Zatem ciepło jako "czysta energia" zwiększa masę. Tak samo zwiększać masę mogą fotony. Zresztą ciepło też może być złożone z fotonów jeśli będzie to czyste promieniowanie cieplne.
Jednym z powodów dla którego masa relatywistyczna budzi sprzeciw jest to, że ruch miałby zwiększać masę, gdy tymczasem w tej masie nic się wewnętrznie nie dzieje. Jednak czym się różni ruch postępowy całego ciała od ruchu termicznego wywołanego ciepłem Q czy też od ruchu obrotowego jak w 7? Zastąpmy teraz ciepło Q pracą W. Praca ta w ten sam sposób zwiększa energię wewnetrzną ciała oraz masę spoczynkową. Czym zatem się różni wykorzystanie pracy W do zwiększenia średniej energii kinetycznej cząsteczek od pracy W przeznaczonej do przyspieszenia ciała? Ja rozumiem, że można przyjąć konwencje, że przez masę rozumiemy jego masę spoczynkową, ale nie rozumiem odmawiania istnienia masie relatywistycznej czy masło-masłowatości masy spoczynkowej.

11) Na kilku wykładach słyszałem oraz w kilku podręcznikach czytałem, że każdy przejaw energii ma bezwładność i ciąży grawitacyjnie masą o wartości E/c^2. W każdym razie ja się pod tym podpisuje. Niestety prof. Meissner we wskazanej już wcześniej minucie filmu explicite nazwał takie postępowanie "kompletną bzdurą". Już na prawdę nie wiem dlaczego profesor tak się o tym ostro wypowiadał. Może miał słabszy dzień , a ja zbyt dużą wagę przyłożyłem do tych wypowiedzi.

Kolejny raz widzimy, że dwie konwencje, równoważne wg prof. Góry, prowadzą do istotnie innych wniosków natury fizycznej.

12) Mam nadzieję, że ten punkt postawi kropkę nad i albo w przeciwnym razie zasieje ziarno niepewności, która nie ukrywam pojawiła się u mnie przy analizie GEM. Porównajmy mianowicie ładunek elektryczny z masą.
Twierdzi się, że ładunek elektryczny jest niezmiennikiem transformacji Lorentza. Zobaczmy jak to się ma objawiać.
Rozklad ładunku w czasoprzestrzeni opisuje się czterogęstością prądu J=[gamma*ro*c, gamma*ro*v]=[gamma*ro*c, j]. Składowa czasowa podzielona przez c oznacza gęstość ładunku równą J_0/c=gamma*ro. Mogłoby się wydawać, że występujący tu czynnik Lorentza gamma określa zmienniczość ładunku, ale tak nie jest. Czynnik ten wynika ze skrócenia Lorentza, które zwiększa gęstość. Aby poznać ładunek zgromadzony w przestrzeni należy przecałkować J_0/c po przestrzeni. Wtedy rzeczywiście wyjdzie Q niezależnie od sztucznych zmian ro. Aby się o tym przekonać rozważmy ładunek punktowy opisany dystrybucją Diraka:
J=Całka[gamma*q*c, gamma*q*v]*dirac^4(x-r(tau))*dtau
J=[q*c, q*v]*dirac^3(x- r)
Jak widać czynnik gamma nie występuje w takiej gęstości. Całkowanie tego to już zwykła formalność:
Całka(J_0/c)d^3x=q.
Widzimy zatem w jakims sensie ładunek elektryczny jest niezmienniczy q=invariant=inv..
Czy można coś podobnego zasadnie powiedzieć o masie? Zauważmy, że w "utrzymaniu" niezmienniczości ładunku bardzo pomaga zasada zachowania ładunku. Jeżeli przyjmujemy konwencje masy spoczynkowej to nie mamy zasady zachowania takiej masy (mc^2---->E), mimo że elementarna masa spoczynkowa jest inv. Natomiast przy konwencji masy relatywistycznej masy zasadę zachowania masy (energii), ale sama masa nie jest inv. Zatem mogą być problemy w postawieniu ogólnej tezy o niezmienniczości masy nawet spoczynkowej (patrz np. 11).
Zobaczmy jak sprawy się mają w formaliźmie matematycznym. Podobnie jak w 3 gęstość energii (masy?) opisujemy przez:
T_00=gamma^2*ro*c^2, gdzie ro jest spoczynkową gęstością masy. Nas jednak interesuje czteropęd, a dokładnie jego zerowa składowa, która jest całką z T_00/c. Po scałkowaniu otrzymujemy:
P_0=gamma*m*c
Zamiana spoczynkowego ro na spoczynkowe m nie dziwi po całkowaniu, ale może dziwić zniknięcie jednego czynnika gamma. To jednak wynika ze skrócenia Lorentza.
I tym sposobem znaleźliśmy się w punkcie 1. Jeśli przyjmujemy definicje m to mamy niezmienniczą (tutaj, ale czy zawsze (?)) masę m=inv. Jeśli zaś przymujemy masę relatywistyczną M to mamy masę zmienniczą M=gamma(v)*m.
Przekonajmy się, że taki sam wynik daje analiza gęstości dirakowskiej masy punktowej:
T_00=Całka(gamma^2*m*c^2*dirak^4(x-r(tau)))dtau
Po jednokrotnym scałkowaniu poczwórnego "Diraka" mamy potrójnego "Diraka":
T_00=gamma*m*c^2*dirak^3(x-r)
Tutaj znowu zniknął jeden czynnik gamma. Można to wyjaśnić wzorem na dystrybucje Diraka z funkcją w środku albo prościej z zamiany zmiennych dtau=dt/gamma (przekształcona dylatacja czasu). Teraz jeszcze wycałkujmy pozostałe "Diraki":
P_0=Całka^3(T_00/c)d^3x=gamma*m*c=M*c
Wyszło więc to samo co wcześniej i to samo czego się wszyscy spodziewali. Warto jednak sprawdzać różne rzeczy nawet skomplikowanymi metodami, aby upewniać się, że wszystko gra.
Zatem co z tego wynika - czy masa jest takim niezmiennikiem jak ładunek czy nie?
OBPOWIEDŹ BRZMI: Masa ma matematycznie inny charakter niż ładunek. Jej gęstość wchodzi do tensora dwuwskaźnikowego T_ij (tzw. walencja 2 :-)), w którego całce będącej czterowektorem P_i (walencja 1) występuje gamm*m=M. Gęstość ładunku zaś wchodzi do czteroprądu J_i (walencja 1 ), którego pełna całka jest skalarem q (walecja 0). Zatem z natury rzeczy ładunek jest skalarem (walencja 0), a masie bliżej jakby do walencji 1. Owszem zawsze możemy czteropęd podnieść do kwadratu otrzymując niezmienniczy kwadrat masy m^2*c^2. Jednak będzie to już zabieg dodatkowy, którego przy ładunku nie trzeba robić.

13) Zgodnie z zasadą korespondencji prawa i pojęcia fizyki różnych teorii muszą sobie odpowiadać, nawet mimo określonych różnic. Weźmy taką masę na przykład (bo nikt by się nie domyślił :-)). W fizyce klasycznej rozważa się definicje masy bezwładnej i masy grawitacyjnej (ładunku grawitacyjnego) lub masy ciężkiej (podlegającej grawitacji). W sumie to nie spotkałem się z rozróźnianiem masy grawitacyjnej od cieżkiej, ale przeszło mi to przez głowę, jak zobaczyłem termin "masa ciężka" u prof. Góry. Aaa jest jeszcze inny przejaw masy jako ilości materii, (o tym fizyka jednak nie traktuje oprócz termodynamiki). Ale zostawmy bo i tak nas ogolą do jednego włoska brzytwą Okchama :-). Następnie postuluję się zgodnie z doświadczeniami, że te obie (a nawet trzy :-)) masy są równe. Zatem fizyka klasyczna określa masę.

Następie pojawia się STW i problem definiowania pojęcia masy. Korenspondencje możemy teraz pojmować na dwa sposoby, raz jako zgodność wzorów przy przejściu granicznym c do nieskończoności, a dwa utrzymanie (w miarę możliwości) definicji pojęć fizycznych. Podejście pierwsze oczywiście nie wyróżnia tutaj żadnej z mas m czy M, obie spełniają korespondencje graniczną. Natomiast kryterium zachowanie sensu masy bezwładnej i masy grawitacyjnej (ciężkej) spełnia tylko masa relatywistyczna M. Uważam, że poprzednie punkty to wykazały.

14) Gdyby przyjmować, że bezmasowe (w sensie masy spoczynkowej) fotony nie podlegają grawitacji to nie zakrzywiałyby się one w polu grawitacyjnym i poruszałyby się po geodezyjnych (prostych) zerowych. UWAGA: Połowa efektu uginania światła w pobliżu gwiazdy wynika z odstępstwa od geodezyjnej, a połowa z zakrzywienia czasoprzestrzeni.
Załączniki
Screenshot_2016-08-27-22-40-44.png
Relativistic force of gravity. Formula solved with Schwarzschild connetion. Grzegorz Koczan. 1999 (pub. 2016)
Ostatnio zmieniony 27 paź 2016, 23:44 przez Rodrigues, łącznie zmieniany 5 razy
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

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

Postautor: Rodrigues » 28 sie 2016, 15:42

Ad. 9)

Za namową kolegi Sandana spisałem uogólnione prawo ciążenia Newtona w edytorze równań, żeby nie widniało jedynie w formie drzeworytu :) - załącznik.
Są tam podane szczegółowe oznaczenia i definicje, aby była jasna metodyka uzyskania tego wzoru.

Więcej szczegółów podaje na stronie 5tej, po odnalezieniu notatek. Po pierwsze to korekcie uległa data. Po drugie okazało się, że zamiast używania współrzędnych lokalnie ortonormalnych to po prostu użyłem metryki do obliczenia długości siły przestrzennej. Po trzecie użyłem pochodnej absolutnej części przestrzennej wektora, a nie czasoprzestrzennej. Jeśli to się potwierdzi to będę musiał uściślić poniższy opis pisany z pamięci bez notatek.
Załączniki
Newton-Einstein-Schwarzschild-Koczan.jpg
Exactly derived on April 1999 (not 2001).
Ostatnio zmieniony 27 paź 2016, 23:46 przez Rodrigues, łącznie zmieniany 3 razy
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

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

Postautor: Rodrigues » 28 sie 2016, 23:43

Przed podaniem kontrargumentów (dwa, trzy się wyciśnie) zgoła odmienna wstawka. Batalia dość ostro polemizuje z interpetacją E=mc^2 dominującej części grona profesorskiego fizyków. Natamiast mamy autorytet z którym nie trzeba polemizować.

Szansa dla polskiej fizyki teoretycznej

Wiadomość:

http://m.wyborcza.pl/wyborcza/1,105407, ... cyjne.html

ma już może pół roku, ale dopiero za miesiąc może ona odżyć na nowo i tak odżywać przez kilka lat. Nawet Einstein otrzymał Nobla dopiero po 10tej nominacji, a był nominowany 11razy.
Mowa oczywiście o profesorze Andrzeju Trautmanie i jego wkładzie w rozwój fal grawitacyjnych, wykazanie ich niesprzeczności i podanie pierwszych ścisłych wyników.

Rzeczywiście prof. Trautman ma szanse na grzbiecie fali grawitacyjnej sięgnąć po najwyższy laur naukowy - po Nobla. Komitet noblowski przecież nie przyzna nagrody Nobla tysiącu uczestnikom projektu LIGO. Nawet jeśli zostaną wyróźnieni kierownicy (tacy jak np. Kip Thorne) to komitet poszuka też zasłużonych teoretyków. Takich żyjących teoretyków w tej dyscyplinie nie ma chyba zbyt wielu.

PS. W odniesieniu do bieżącego "aktu" to niestety nie znam zdania prof. Trautmana. Liczę jednak, że co najmniej jak prof. Góra dopuszcza on pojęcie masy relatywistycznej, a także jej konsekwencje jak np. te opisane w 11.
Załączniki
Screenshot_2016-08-29-00-05-37.png
Czy będzie druga nagroda Nobla z fizyki dla narodowości polskiej?
Ostatnio zmieniony 11 wrz 2016, 17:27 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 » 29 sie 2016, 0:46

Czas kończyć tę batalię. Sam jestem w szoku, że ma ona w ogóle miejsce. Wygląda na to, że podejście naukowców zmienia się w czasie, nawet w odniesieniu do tematów na pozór dobrze ugruntowanych. Napisałem zmienia, a nie ewoluuje, bo nie popieram tej zmiany. Po prostu czuję pewien dyskomfort, gdy widzę, jak zaprzecza się starej dobrej szkole relatywistyki.

Zobaczmy jakie argumenty przemawiaja za używaniem masy spoczynkowej i jakie ewentualnie przemawiają przeciw masie relatywistycznej:

-1) Używanie masy niezmienniczej (inwariantnej) jest w pełni uzasadnione we wszelakich równaniach typu równanie Diraka, równania ruchu, wzory na czterowektory. Pisanie m_0 byłoby bardzo niewygodne.

-2) Używanie gołego oznaczenia m jako masy relatywistycznej mogłoby być bardzo mylące.

-3) Jak w 8) używanie tylko masy inwariantnej daje prostszą interpretacje rakcji przemiany E_0--->mc^2 w opozycji do relacji równoważności E==mc^2.

-4) Być może nie ma ścisłego dowodu ogólnej heurystyki masa=E/c^2 (ad. 11).

-5) Można próbować podważać równość masy relatywistycznej i ciężkiej w kontekście problemu "masy podłużnej".

-6) Można próbować podważać masę relatywistyczną jako masę grawitacyjną (źródło pola grawitacyjnego). Jednak taka próba jest raczej skazana na niepowodzenie w kontekście równań Einsteina OTW i fotonów, które mimo wpływu na grawitacje nie posiadają masy spoczynkowej.

-7) Podobobnie jak w -1) masa niezmiennicza (spoczynkowa) to najlepszy parametr dla cząstek elementarnych. Dotyczy to również fotonów, dla których m=0.

No dobra, to chyba wszystko. Ciężko się pisało argumenty strony przeciwnej. Było to tym trudniejsze, iż nie jestem przeciwnikiem konwencji masy spoczynkowej, a jedynie zwolennikiem masy relatywistycznej albo raczej przeciwnikiem odrzucania tego niesamowicie heurustycznego pojęcia.
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

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

Postautor: Rodrigues » 01 wrz 2016, 22:34

Dysonans poznawczy

Już wykazałem, że w "nowoczesnej relatywistyce" odchodzi się od pojęcia masy relatywistycznej.
Teraz udokumentuję, że u klasyków było i jest inaczej. Nie twierdzę, że wykaz nie jest wybiórczy, ale trudno przebić te nazwiska, które tu się pojawią.

W ten sposób potwierdziło się, że mistrz Einstein używał/wprowadził pojęcie masy relatywistycznej.
Gdy przekonałem się, że autor biblii mechaniki klasycznej Grzegorz Białkowski też to wprowadził to odetchnąłem z ulgą. Jak to mówią: "wszystkie Grześki to fajne chłopaki" :-).
Natomiast nie spodziewałem się, że słynny Roger Penrose nie uległ nowoczesnym trendom spoczynkowców. I tak trzymać.

Żeby nie być całkiem stronniczym zauważmy, że zdania o doświadczalnym wykazaniu wzoru na masę relatywistyczną są delikatnie mówiąc na wyrost. Nie chcę przez to powiedzieć, że w żaden sposób nie było to weryfikowane, ale że spoczynkowcy będą zawsze próbować przedstawić to na swoją modłę.
Załączniki
Screenshot_2016-09-01-23-10-59.png
Droga do rzeczywistości, Penrose, 2004 Eng., 2006 Pol.
Screenshot_2016-09-01-23-11-55.png
Penrose 2
Screenshot_2016-09-01-23-12-58.png
Penrose 3
Screenshot_2016-09-01-23-16-07.png
Podstawy elektrodynamiki, Griffiths, 2006
Screenshot_2016-09-01-23-19-07.png
Mechanika klasyczna, Białkowski, 1975
Screenshot_2016-09-01-23-21-04.png
Białkowski 2
Screenshot_2016-09-01-23-22-02.png
Białkowski 3
Screenshot_2016-09-01-23-25-17.png
Klasyczna teoria pola, Bażański, 1956, wg wyk. L. Infelda
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

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

Postautor: Rodrigues » 02 wrz 2016, 7:27

Argument 15: Galileusza-Penrose'a o addytywności masy (relatywistycznej)

Dzięki Rogerowi Penrose'owi znowu złapałem wiatr w żagle. To, że w naszej drużynie zwolenników masy "nieskalarnej" gra Einstein wiemy od początku. Niedługo się dowiemy, że w tej drużynie mamy także Newtona (wyjaśni się o co chodzi).

Tymczasem przywołam pioniera mechaniki Włocha Galileo Galilei, czyli Galileusza. Często podkreśla się (i słusznie), że reaktywował on fizykę dzięki empiryzmowi. Jednak jego słynny dowód, że wszystkie ciała spadają tak samo jest konstrukcją logiczną. Odnotowuje to Wikipedia:

https://pl.m.wikipedia.org/wiki/Galileusz

To jedno z pierwszych tego typu i najpiękniejszych rozumowań jest opisane tutaj:

https://pl.m.wikipedia.org/wiki/Grawita ... Galileusza

Założeniem elementarnym tego rozumowania jest możliwość składania i rozkładania mas na części. Autor przyjął domyślnie prostą zasadę addytywności mas składowych. Można się jednak zastanowić czy ścisła addytywność była mu potrzebna do tego dowodu. W zasadzie to wystarczy tutaj "słaba addytywność" tzn. zasada, że części ciała maja mniejszą masę niż całe ciało. Gdyby zachodziła natomiast "addytywność odwrócona", tzn. masy złożone byłyby mniejsze od mas składników (np. 1/m=1/m1+1/m2) to Galileusz albo by doszedł do sprzeczności albo by udowodnił coś zgoła przeciwnego (głowy nie daje, bo mi właśnie się ona zagotowała :-)). A jednak nie :-), tak czy siak Galileusz by wykazał, że ciała spadaja z jednakowym przyspieszeniem. Zatem założenie Galileusza miało nieco inny charakter. Cieżko jest mi jednak wydedukować, co implicite przyjmował Galileusz. Niby możliwość oddziaływania części składowych, która ostatecznie nie zachodzi, bo ciała spadają razem i nie muszą wzajemnie na siebie działać. Troszę namieszałem tym uogólnianiem, ale chyba nikt nie zaprostestuje, że mimo wszystko Galileusz przyjmował "ścisłą addytywność", choć może ona rzeczywiście nie wynika z jego rozumowania, a jest tylko jego założeniem na wyrost. Najogólniejsze założenia rozumowania Galileusza wymagają jeszcze głębszej analizy.

W każdym razie jeśli za Penrosem zażądamy addytwności pojęcia masy to dostaniemy masę relatywistyczną, a nie spoczynkową (patrz argument 1 lub 5, 6, ale bez minusów). Ta addytywność jest jakby związana z zasadą zachowania masy relatywistyczej i energii. (Patrz na ten i poprzednie załączniki)
Załączniki
Screenshot_2016-09-03-09-11-47.png
Masa u Penrose'a - początek
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

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

Postautor: Rodrigues » 03 wrz 2016, 8:38

Mądrzejsi od Alberta Einsteina i Rogera Penrose'a?

Teraz udokumentuję przeciwny dla masy relatywistycznej, ale modny/obowiązujący obecnie trend. Potwierdzi się tylko, to co już było jasno przedstawione w kontekście wykładu prof. Meissnera i opisu prof. Góry.

Chodzi o artykuł "Masa relatywistyczna - niepotrzebny i szkodliwy relikt" Aleksandra Nowika z 2014 zawary w najlepszym czasopismie polskich nauczycieli fizyki Foton:

http://www.foton.if.uj.edu.pl › documents (problemy z linkiem do ściągania artykułu naprawię potem)

Uważam, że artykuł jest reprezentatywny i explicite pokazuje obecne poglądy społeczności fizyków, w tym fizyków akademickich (sic). Autor reprezentuje co prawda formalnie środowisko nauczycielskie, ale uważam że od strony metodycznej artykuł jest pewnie lepiej napisany niż zrobiłby to niejeden profesor akademicki. Co oczywiście nie oznacza, że zgadzam się z autorem (my gramy w przeciwnych drużynach). Dziękuję jednak A. Nowikowi, że tak dobitnie bez owijania w bawełnę przedstawił pewne poglądy. To jest przejawem uczciwości naukowej, jaką też prezentował prof. Meissner. Tylko taka postawa jasnego stawiania sprawy daje nadzieję na ewolucję poglądów (wówczas jesteśmy zmuszeni do przyjęcia lub odrzucenia danego poglądu). Przeciwieństwem takiej postawy jest postawa mataczenia, lawirowania między masą relatywistyczną, a spoczynkową oraz niedostrzeganie problemu, negowanie go czy też brak świadomości, że jednak odbiór STW zmienia się na przestrzeni lat. Żeby nie było nieporozumień przez lawirowanie nie rozumiem równoważnego stawiania konwencji obu mas. Niestety jednak mamy tutaj ewidentnie sytuację stwierdzania lepszości jednej konwencji nad drugą. Ośmielam się nawet stwierdzić, że próbuje się zdyskredytować zwolenników masy relatywistycznej tendencyjnymi określeniami "niepotrzebny szkodliwy relikt", "niereformowalni", "błędny sposób rozumienia teorii względności", "dydaktyczny wirus masy relatywistycznej". (Niedługo jak na dłoni zobaczymy, która strona sporu jest bardziej "niereformowalna" - żeby nie być demagogiem przypomnę, że obecny status argumentów jest explicite 15:7). Natomiast jest też opcja równoważności konwencji, w sumie najbardziej obietywna - jednak każda ze stron jest przekonana o mniejszej lub większej lepszości swojej opcji.

ANALIZA ARTYKUŁU A. NOWIKA
Na początek zobaczmy jaki sposób dowodzenia przyjął autor. Otóż, chciał on wykazać nieużyteczność masy relatywistycznej, stwierdzeniem, że wszystkie zjawiska (tzw. duży kwantyfikator - "for all") da się wyjaśnić bez odwoływania się do pojęcia masy rel. Jest to sytuacja bardzo niezręczna do dowodzenia, gdyż nie wystarczy wykazać jej dla 5 czy nawet 100, ale dla wszystkich, być może nieskończenie wielu sytuacji. Natomiast do obalenia stwierdzenia wystarczy jeden przykład (kwantyfikator mały - "exist"). (Taki koronny kontrprzykład fizyczny podam niedługo w tym temacie.) Ponadto zwróćmy uwagę, że fakt radzenia sobie bez czegoś nie jest dowodem nieużyteczności tego czegoś. Przykład: dałbym pewnie radę pisać jedną ręką, ale to nie znaczy, że mam sobie obciąć drugą rękę (brzytwą Okchama), bo nie jest ona niezbędna do życia czy też jest niepotrzebnym bytem.

Autor twierdzi, że konwencja masy relatywistycznej jest niewłaściwym rozumieniem STW, ale niczego takiego nie wykazał. (warunkowo oprócz wyjątku w przykładzie 1). Wykazał jedynie na trzech fizycznych przykładach jak sobie radzić bez masy rel.. Mimo poprzedniego akapitu przyjrzyjmy się tym przykładom.

Ad. Przykład 1. Niemożliwośc rozpędzanie ciała do prędkości światła c. Autor twierdzi (i słusznie), że da się to wyjaśnić bez masy rel., a jedynie odwołaniem do relacji czasoprzestrzenych. Niestety nie podaje takiego kompletnego wyjaśnienia. Natomiast domyślam się, że mogło chodzić (niekoniecznie autorowi, ale tym na których się powoływał) o dylatacje czasu. Otóż w pewnym momencie sekunda w układzie spoczynkowym relatywistycznego ciała w układzie laboratoryjnym może trwać np. tydzień. Wówczas widać, że czas dalszego rozpędzania wydłuża się do nieskończoności, aby w granicy wyszło c. Szczerze mówiąc to mi się takie tłumaczenie może podobać, ale nie sądzę, aby one lepiej trafiało do "ludzi" niż tłumaczenie z rosnącą masą relatywistyczną.
Autor w rzeczywistości przyspieszanie wyjaśnia w odwołując się do bezwładności (podłużnej) wynikającej z "podłużnego" relatywistycznego prawa Newtona. W ten sposób dochodzimy do miejsca gdzie autor upatruje błędu w pojęciu masy relatywistycznej. Gdyby pojmowanie "masy podłużnej" było zgodne z masą poprzeczną to nie byłoby problemu. Sytuację niezgodności tych mas autor określa jako "absurdalną". Współcześni fizycy rzeczywiście tak do tego podchodzą (np. prof. Wróblewski na wykładzie kursowym tak to określał). Czy mają racje? Myślę, że mogę się warunkowo zgodzić z taką oceną. Przy czym absurd wynika nie tyle z masy relatywistycznej, ale z niewłaściwej metodyki definiowania masy bezwładnej, w tym masy podłużnej. Po prostu potrzebny jest nam fizyk, który pokażę nam jak "mierzyć" i interpretować pewne rzeczy. Innymi słowy współcześni oraz poprzednicy polegli na tym dynamicznym problemie. Dynamika zawsze była trudniejsza od kinematyki, szczególnie dla małofizycznych teoretyków matematycznych. Najlepszym przykładem niech będzie tu genialny matematyk (/fizyk) Poincare, który będąc już w posiadaniu istotnych aksjomatów STW nie był w stanie jej stworzyć w przeciwieństwie do wielkiego fizyka, jakim był Einstein.
Pod koniec przykładu autor twierdzi, że to przyspieszenie podlega "relatywizacji", a nie masa. No cóż mogę się z tym zgodzić, ale połowicznie.

Ad. Przykład2. Wzorem E=mc^2 będziemy się jeszcze zajmować w Arii 2, więc krótko. W przykładzie tym autor niczego nie zaproponował oprócz ograniczenia E=mc^2 do sytuacji spoczynkowej. Wszystko by się zgadzało, gdyby nie odejście od tej spoczynkowości w wyjaśnianiu deficytu masy atomowej pod koniec artykułu.

Ad. Przykład 3. "Orbita" ładunku w polu magnetycznym. To bardzo fajny i bardzo fizyczny przykład. Oczywiście podany wzór na okres T takiego ruchu jest poprawny, ale gorzej z interpretacją. Autor już drugi raz w pracy przytacza kuriozalną kwestie: "można wytłumaczyć to na dwa sposoby, które wzajemnie się wykluczają". Już samo takie zdanie wydaje się sprzeczne. Skoro dwa sposoby prowadzą do tego samego wyniku to są zgodne, a nie wykluczające. Zrozummy jednak o co autorowi chodziło. Mu chyba chodziło o to, że jak będziemy robili transformacje z układu współporuszającego się do "naszego" to nie powinniśmy jednocześnie transformować czasu i masy, tylko jedno z nich, bo inaczej wyjdzie źle. Po części się zgadzam, ale autor spłycił analizę i pominął (lub zapomniał/nie wiedział) istotne szczegóły. Po pierwsze ładunek nie jest układem inercjalnym, a inercjalny układ chwilowo współporuszający nie jest układem spoczynkowym dla ładunku. Układ "nasz" też nie jest układem spoczynkowym dla cząstki, więc za bardzo nie wiadomo, w którą stronę należy stosować dylatacje czasu (no ale możemy przyjąć jak autor). Po drugie w układzie współporuszającym się chwilowo z ładunkiem pole elektromagnetyczne ulega transformacji w ten sposób, że zmienia się pole magnetyczne o czynnik gamma i pojawia się "dośrodkowe" pole elektryczne. W tej sytuacji trudno mówić o wyprowadzeniu wzoru na okres z trasformacji okresu z układu spoczynkowego. Zatem o obalaniu masy relatywistycznej w tym przekładzie mowy nie ma. Przedstawiana jest jednak wcześniej metodyka rozwiązania problemu z masą spoczynkową. Opiera się ona na zmodyfikowanym wzorze na siłę w STW. Sytuacja jest podobna do rewizji wzoru na pęd w relatywistyce. Otóż jeśli przyjmujemy masę spoczynkową to musimy zmodyfikować wzór na pęd. Jeśli zaś nie modyfikujemy wzoru na pęd to musimy zmienić wzór na masę i otrzymamy wzór na masę relatywistyczną. Podobnie, ale trudniej jest z prawem Newtona. W obecnej sytuacji mamy tak czy siak "dwa" takie prawa dla kierunku podłużnego i poprzecznego. Czy da się inaczej? Hmm, czytajcie ten temat, a się dowiecie :-).


Ad. deficytu masy. Pan Nowik mógł nazwać opis tego zagadnienia przykładem 4. Czemu tego nie zrobił? To proste, ten przykład pokazuje związek masy z energią całkowitą, a nie spoczynkową.Ten przykład explicite obala tytuł artykułu oraz interpretacje z przykładu 2. Czy można było oczewikać lepszego "antydowodu" błędnej tezy niż podanie wzoru na deficyt masy zawierającego energię kinetyczną oraz energię potencjalną? To pokazuje, że masa jest bliskoznaczna z energią i basta. Einstein triumfuje, bo wielkim fizykiem był. Przeciwników Einsteina w obecnym kontekście można by nazwać fryzjerami - golibrodami niewłaściwie posługującymi się brzytwą Okchama. Drobna uwaga: Jak wykazywałem (nie ma tego jawnie u Nowika) formalnie to masa inwariantna może zawierać energię kinetyczną jeśli w układzie środka masy (dodajmy relatywistycznej lub środka energii) ciała składowe są w ruchu. Natomiast nie istnieje chyba takie uogólnienie masy inwariantnej, które zawierałoby energię potencjalną. W każdym razie taka definicja komplikuję się, bo potrzebny jest w niej potencjał wektorowy oddziaływania dla zachowania współzmienniczości. Natomiast definicja masy relatywistycznej jest bardzo prosta i bardzo uniwersalna.
Tak czy siak dziękuję formalnie (po raz wtóry) A. Nowikowi za przytoczenie ważnego przykładu, który nie był mu na rękę, ale jest ważny dla całokształtu zagadnienia.

KONKLUZJA
Aleksandrowi Nowikowi nie powiódł się postawiony cel uzasadnienia tytułowej tezy "Masa relatywistyczna - niepotrzebny i szkodliwy relikt". Autor raczej skupił się na wykazywaniu "autonomii" konwencji masy spoczynkowej. Czy ten zawężony cel mu się powiódł? W pewnym sensie tak, ale połowicznie. Tak naprawdę przykład 1 odwołuje się masy podłużnej, a nie spoczynkowej - przecież autor nie odcałkował równań ruchu. Zaś przykład 2 w kontekście zagadnienia 4 deficytu masy dobitnie pokazał, że masa to nie tylko masa spoczynkowa! W przykładzie 3 mam sporo zastrzeżeń do odwoływania się do układu spoczynkowego. Ale ok, przyjmuję ten punkt 3 jako poradzenie sobie bez masy relatywistycznej w kontekście użycia relatywistycznie zmodyfikowanego prawa Newtona.
Czy zatem autor podał jakikolwiek przykład gdzie są formalne problemy z pojęciem masy relatywistycznej? Po prawdzie to podał jeden - przykład 1. Chodzi o to, że tutaj masa bezwładna (podłużna) zdaje się być równa m*gamma^3=M*gamma^2. Autor jednak słusznie podnosi problem określania fizycznego przyspieszenia, które imputuje nam definicje masy bezwładnej. Sam oczywiście opowiada się za wersją z masą spoczynkową i przyspieszeniem spoczynkowym. Czy to jednak jedyna droga to prawidłowej i jednolitej masy bezwładnej? Odpowiedź brzmi:NIE, ale podaję ją teraz bez uzasadnienia :-).

Artykuł ma niestety formę propagandową, ale autor wykazuje się uczciwością i rzetelnością naukowo-dydaktyczną. Można powiedzieć, że uległ on obecnie modnej propagadnie wśród społeczności fizyków/fryzjerów od brzytwy Okchama.

Z punktu widzenia historii fizyki i filozofii nauki sytuacja wygląda obecnie tak, że STW została przyjęta przez społeczność naukową fizyki w minimalnej formie koniecznej. Tzn., przyjęto za słuszne to z czym już nie można polemizować (dylatacja czasu, kontrakcja długości) natomiast odrzucono/wybroniono się od trudniejszych pojęć dynamicznych typu masa relatywistyczna. I nic to dla nich, że tak wielcy uczeni tacy jak Einstein, Białkowski, Penrose i inni opowiadali się/opowiadają za masą relatywistyczną. Bo przecież zawsze można zrewidować pogląd - nawet bez wyraźnego powodu. A czy można zderewidować pogląd pod wpływem wyraźnego powodu? A no się niedługo przekonamy.

Na koniec analizy artykułu z prasy nauczycielskiej chciałbym wyrazić pewną opinię. Otóż proszę się nie łudzić, że gdyby to był artykuł napisany przez profesora akademickiego to lepiej by on dowodził pozstawionym tezom. Błędnych tez nie dowiódłby nawet przytaczany przez autora John Wheeler, który zmarł stosunkowo niedawno, bo w 2008. Tak go chwalą niektórzy, a mimo 97 lat życia nie został on uhonorowany nagrodą Nobla, jak Einstein np.. Natomiast dostał w 1997 nagrodę Wolfa za wkład w fizykę.
Powiem więcej, myślę że taki artykuł przez prof. akademickiego byłby napisany bardziej mętnie. Autor takowy by pewnie lepiej lawirował pomiędzy konwencjami masy spoczynkowej i relatywistycznej, w wyniku czego oddaliłby nas tylko od jakiegokolwiek rozstrzygnięcia "prawdy naukowej".

PS. Autorowi Aleksandrowi Nowikowi polecam zwrócić się ku ideałom godnym własnego nazwiska, czyli ku astrofizykowi Igorowi Nowikowowi. Nie wątpię jednak, że jego piękne popularnonaukowe pozycje są znane autorowi, podobnie jak, niestety krytycznie zacytowana, książeczka Gamowa. Gamow gdyby dożył 74 lat zamiast krótkich 64 lat to dostałby Nobla w 1978 za promieniowanie reliktowe. Czy to przypadek, że w drużynie "prawdziwych relatywistów" grają kluczowe nazwiska? Obiecuję sprawdzić jeszcze Feynmana i zacytować bez względu na pogląd.
Załączniki
Screenshot_2016-09-03-08-40-48.png
A. Nowik, Foton 2014
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

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

Postautor: Rodrigues » 05 wrz 2016, 14:06

A co Pan na to Panie Feynman? Jednak pozorna masa relatywistyczna. Pan raczy żartować Panie Feynman.

Nie mam wszystkich tomów Feynmana, ale w tomie 2.1 do elekrodynamiki jeden 2001 PWN szybko odnalazłem co trzeba. Cytowany przeze mnie rozdział 13. Magnetostatyka tłumaczył Grzegorz Białkowski. Oryginał ukazał się w 1964, a pierwszy polski przekład w 1968.

Na dwóch stronach w załączniku przedstawione jest słynne i spektakularne wyprowadzenie magnetyzmu z elektrostatyki i z STW. Nie wiem kto jest autorem oryginalnego wyprowadzenia, ale myślałem, że może np. Purcell, który opisał to w tomie do elektryczności i magnetyzmu w berkelejowskim kursie fizyki. Jednak książka ta jest o rok późniejsza niż Feynmana, bo jest chyba z 1965. Przypuszczam, że to wyprowadzenie jest jednak dużo starsze. W każdym razie obaj wspomniani panowie otrzymali Nobla.


W pierwszym załączniku w powiększeniu zawarta jest opinia Feynmana o transformacji masy w przeciwstawieniu do niezmienniczości ładunku. Akurat tutaj Feynman nazywa masę relatywistyczną masą pozorną.

Ja wiem, że "reformowalni" wszystkowiedzący i nowomodni odrzucą to wszystko i stwierdzą: takie były czasy to tak Feynman napisał, a gdyby żył dzisiaj to by napisał inaczej. No to ciekawe.

Rozdział Feynmana poświęcony specjalnie masie znajduje się tutaj:

http://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_16.html
Załączniki
Screenshot_2016-09-05-14-59-58.png
Feynmana wykłady z fizyki, tom 2.1, rozdział 13. Magnetostatyka, 2001 PWN, oryginał 1964
Screenshot_2016-09-05-14-56-34.png
Feynman 1
Screenshot_2016-09-05-14-57-34.png
Feynman 2
Ostatnio zmieniony 10 wrz 2016, 20:16 przez Rodrigues, łącznie zmieniany 2 razy
Awatar użytkownika
Rodrigues
 
Posty: 429
Rejestracja: 17 gru 2012, 7:38

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

Postautor: Rodrigues » 08 wrz 2016, 21:47

Argument 16: wymiarowy, czterowektorowy, oparty na silnej zasadzie korespondencji

Dziś rano nieoczekiwanie wpadłem na być może najsilniejszy do tej pory naturalny argument. Mocno opiera się on na analizie wymiarowej oraz na zasadzie silnej korespondencji z teorią nierelatywistyczną. Przez słabą korespondencję rozumiem zgodność teorii przy przejściu granicznym c-----> nieskończoności. Taka słaba zasada korespondencja dla naszego sporu jest kompletnie bezużyteczna, gdyż wszystkie gammy i ich różne potęgi sprowadza do tego samego, czyli do 1. Silna zasada korespondencji określa bardziej precyzyjnie relacje między pojęciami fizycznymi obu teorii. Innymi słowy pojęcia fizyczne w obu teoriach powinny mieć możliwie zbliżoną definicje. Silna zasada korespondencji wymaga głębszej wiedzy i charyzmy, gdyż nie jest ona tak prosta i ścisła jak przejście graniczne w słabej zasadzie korespondencji. Nie mniej jednak postępowi fizycy zawsze posługiwali się jakąś formą silnej zasady korespondencji.

Zacznijmy od wymiaru - jednostek. Wcześniej już broniłem na kanwie jednostek rozróżniania energi relatywistycznej od masy relatywistycznej. Wówczas jednak argument ten nie był poparty wielkością geometryczną, która zawiera składową równą explicite masie relatywistycznej. Okazało się jednak, że jest to ściśle czasowa składowa czterowektora masy-pędu, zwanego zwykle czterowektorem energii-pędu. Zobaczmy na czym polega to niespotykane dotychczas uściślenie. Otóż, gdy używamy nieprzenormowanej przez c współrzędnej czasowej to czteropęd jest ściśle czterowektorem masy-pędu, natomiast odpowiadający mu kowektor jest ściśle czterokowektorem energii-pędu. Natomiast jeśli używamy czasu pomnożonego przez c, wówczas ściśle nie mamy, ani masy, ani energii, tylko w obu przypadkach mamy tę samą wielkość równą M*c=E/c. Podobnie norma czteropędu ma wymiar pędu, a nie masy.

Zobaczmy jak sprawy się mają z punktu widzenia silnej zasady korespondencji. W załączniku jest to klarownie przedstawione. Otóż w mechanice Newtona-Galileusza czasowa składowa czteropędu jest też masą. Natomiast nie możemy zbudować tutaj formalnej normy tego czteropędu, która byłaby rzekomą definicją masy fizycznej. Owszem masa m jest tutaj niezmienna, ale nie jest absolutnie zdefiniowana jako norma jakiegoś wektora.

Jeśli chodzi o wielkość w czasoprzestrzeni Galileusza zawierającą energię to nie jest nią, ani czterowektor czteropędu (masy-pędu), ani jego czterokowektor, który nie istnieje. Tą wielkością jest pewna forma kwadratowa, której jest bliżej do tensora metrycznego lub tensora energii-pędu niż do kowektora. Ale zostawmy to i cieszmy się prostą fizyczno-geometryczną definicją masy, uzyskaną bez szfindli jednostek i bez odchodzenia od definicji masy nierelatywistycznej.

PS. To, że używam w ramach teorii nierelatywistycznej metod historycznie nieznanych/niestosowanych, ale zgodnych z aksjomatyką to nie jest nic złego.
Załączniki
Physical mass definition.jpg
Relativistic mass is more natural than rest mass
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 4 gości

cron