@cm044

Со школьной скамьи нам известно, что любые ИСО инвариантны. СТО возводит этот принцип в абсолют. У себя на Земле мы придумали огромное количество способов изменить ИСО, начиная с изобретения колеса. В космосе с этим пока все сложнее. Умеем пользоваться только реактивными силами, да силами тяготения других объектов (Солнечный парус -- пока только мечта).
Тем не менее, любой студент, изучивший СТО, прекрасно понимает, что никаких принципиальных проблем, путешествия с большими скоростями вроде бы нет. Более того. И на соседнюю звезду можно полететь, хорошо разогнавшись. Да и всю нашу галактику облететь можно за несколько дней. Ведь не важно с какой скоростью мы будем двигаться относительно земного наблюдателя, важно насколько сократятся размеры нашей маленькой галактики Млечный Путь. А увеличивая и увеличивая скорость можно и до размера пятикопеечной монетки ее уменьшить. Где взять энергии -- конечно принципиальный вопрос. Ну придумаем что-нибудь! Ведь очень хочется :-)
А теперь внимание, вопрос. А где же такие тела, которые движутся с этими огромными скоростями? Ведь если все ИСО равноправны, то распределение скоростей во Вселенной (ой! страшно о ней, давайте о ее наблюдаемой области) должно быть равномерным. Ну нет. Конечно это не так. Как может быть равномерное распределение по скоростям, если скорость света недостижима для массивных частиц. Поэтому, давайте лучше про импульс. С ним, вроде как, все лучше. Ведь мы можем представить себе тело с любым импульсом? В классическом мире он пропорционален скорости. В релятивистском -- не совсем. Но это неважно. Величина импульса тела не ограничена ничем.
Казалось бы, -- как здорово! Но где же эти тела, обладающие столь большими импульсами? Когда, ну когда же они пролетят в нашем небе?
Конечно, это восклицание некая усмешка. Лучше бы, если бы их не было. Понятно, что от таких тел добра не жди. Ни для Земли, ни для Солнца, да и для галактики могут быть проблемы. Но вопрос-то открыт.
Все разговоры, про межзвездный газ и т.п. кажутся несущественными, т.к. возникает вопрос о межзвездном газе, движущимся с такими скоростями. А если его нет, то почему мы не выберем ИСО, связанную с межзвездным газом за привелегированную?
Получается, что, вообще говоря, вокруг нас должно быть полно булыжников, двигающих со всеми возможными скоростями от 0 до c.
И это не набивший оскомину парадокс Ольберса. Здесь дело совершенно в другом.
Нет, совершенно нет запрета который говорит нам, что большинство окружающих нас тел должны двигаться со скоростями много меньше скорости света,а не с околосветовыми. Или все же есть?
Слышу возмущенный голос: "А как же энергия?"
Ну, во-первых, энергия, импульс -- все одно. Какую энергию имела вначале Вселенная, чтобы запустить движение молекул, излучение, наделить тела энергией покоя? Многовато получается. Почему не распределила тела по различным возможным скоростям? Ведь все ИСО равноправны.
А во-вторых. Энергия же тоже относительна. А как же иначе. Инвариантен только квадрат массы. А энергия, импульс, длина, промежутки времени это все в СТО относительно.
Ну ладно. Забудем на время о булыжниках, пролетающих за окном с околосветовой скоростью. Вполне возможно, что плотность нашей Вселенной очень маленькая и до нас они пока не добрались. Поставим вопрос попроще. А что с маленькими частицами?
Их то достаточно много. Тех у которых масса не 0. Меньше конечно, чем фотонов. Но все же прилично, чтобы там в космическом излучении найти все возможные скорости (<c), или, если хотите, импульсы и энергии.
И тогда. О боже! Простой маленький протон сможет перевернуть Солнце!! (страшно подумать, посчитав, сколько протонов пролетает сквозь наше Солнышко)
Но и тут нас ждет разочарование. В виде предела Грайзена — Зацепина — Кузьмина.
Якобы, частицы, имеющие энергии больше некоторой, очень быстро начнут рассеиваться на реликтовом фоне (ну это тот, который от Большого Взрыва).
Эммм...
Видимо этот предел очень велик? Разочарую читающих. Значение этой энергии очень точно равно энергии, выделившейся при падении Вашего ноутбука с коленок на пол в данный момент (т.е. что-то около 8 Дж!!) И это значение относительно нашей лабораторной системы на матушке Земле! О как!
Странно все это. Когда я иду на работу солнечным утром, моя энергия существенно больше этого предела. Да и протонов в моем теле предостаточно.
А вот не рассеиваются они на реликтовом фоне, хоть ты тресни.
В чем же причина такого катастрофического неравноправия ИСО в природе не в качестве, а в количестве?
И если это так. То действительно ли все ИСО инвариантны? Или Земля опять является центром мира?
Ведь звезды, которые мы наблюдаем сейчас на ночном небе распределены достаточно равномерно. Нет определенной точки, около которой плотность звезд большая, а в других местах наоборот очень маленькая. Ведь при движении с околосветовой скоростью относительно Земли, небо было бы именно таким.

0

@titan4ik

И каков ответ?) Интересно услышать.
Есть ещё одна проблема, в СТО рассматриваются ИСО, но проблема в том, что материальный мир состоит в основном не из ИСО. Например, все вращающиеся системы не являются таковыми.
Земля вращается вокруг своей оси, вращается вокруг солнца, солнечная система вращается вокруг центра масс галактики...
Как с этим быть???)))

0

@xeonz

Нет, не должно. Распределение скоростей определяется энергиями взаимодействия. Причем эта зависимость очень, ОЧЕНЬ сильно не линейная.

А равноправие ИСО несколько о другом.

0

@cm044

Взаимодействия кого с кем? Одной ИСО с другой?
Бедные Галилей, Ньютон, Эйнштейн...опять Мах их обскакал?

Уважаемый, xeonz, я вполне конкретно описал "равноправие" различных ИСО. Сказал, что запретов на величину энергии-импульса в современной физике нет. И эта величина зависит от системы отсчета.

0

@xeonz

Тел, которые имеют скорости. Скорости же не из ничего образуются, а из взаимодействия тел, из энергии.

Добавлено через 1 минуту
Есть не запреты, а ограничения. В виде кол-ва энергии. Приближение к скоростям света требует почти бесконечных энергий, которых просто нет.

Равноправие ИСО заключается не в наличии равновероятного распределения скоростей.

0

zer0mail

Гляжу на заголовок темы - ну хоть бы один пример, когда "нехватка ИСО" привела к катастрофе

0

@titan4ik

Я понял проблему так - почему камни в космосе летают примерно со скоростями 20-50 км/c и нет каменюк с гораздо большими скоростями.
Понятно, что очень быстрые оторвутся от притяжения солнца и не будут показываться регулярно, как показываются кометы. Обнаружить их соответственно меньше шансов. То есть, всё, что летит мимо со скоростью больше 617 км/c (вторая космическая на поверхности солнца) улетит в космос и больше не вернется. Если радиус солнца Rc, а минимальное расстояние пролетающего мимо него тела от солнца R, то для такого тела вторая космическая солнечная (скорость позволяющая оторваться от солнца навсегда) ещё меньше 617 км/ч в корень из отношения R/Rс.
Так, если тело промахивается мимо солнца примерно на орбите земли, то для него эта скорость порядка 45 км/c.
Сама земля летает по своей орбите вокруг солнца со скоростью порядка 30 км/с
Солнце вертится вокруг центра галактики со скоростью порядка 200 км/с
В данный момент относительно реликтового фона солнце вроде бы движется со скоростью порядка 350, а скопление ближайших галактик - порядка 650 км/с.
Вроде бы есть звезды, выпадающие из галактик со скоростью порядка 1000 км/с.
Если исходить из теории большого взрыва и модели "расширяющейся" вселенной, то Постоянная Хаббла порядка 70 км/с на 1 Мпк (1 Мпк - чуток больше 3 млн световых лет). То есть объекты на расстоянии 1 Мпк разлетаются за счет "расширения" вселенной на 70 км/c/
Никогда не слышал, чтобы астрономы фиксировали бы в наблюдаемой окрестности нашего космоса какие-то аномально быстрые макрообъекты.
Но это не имеет никакого прямого отношения к понятию ИС. ИС - абстрактное понятие.
А в нашей части космоса каменюки летают вот так - от 0 (попутные) до 20-50-70 км/c, звезды - до примерно 1000 км/c (выпадающие звезды).
Получается, что по факту не существует процессов (или они очень редки во вселенной), которые разгоняли бы каменюки быстрее 1000 км/c.
Есть информация, что обнаружены звезды со скоростью и более 1000 - порядка 2 тысяч. Ну, порядок-то один. Это не десятки и не сотни тысяч.
Кстати, не факт, что вселенная вообще расширяется. Но так сейчас принято считать.

0

Tklwegsd

cm044, Все орбиты вокруг солнца равноправны, тогда почему орбиты всех планет находятся в одной плоскости?

0

@cm044

Tklwegsd, я с удовольствием приму участие в обсуждении этого вопроса, если Вы, согласно правилам форума, создадите такую тему.

Добавлено через 1 минуту
titan4ik, вот здесь я немного не понял
Реликтовый фон это все же фотоны.

Добавлено через 13 минут
zer0mail,
ну квадратичное по частоте возрастание плотности излучения черного тела тоже не катастрофично. уходило бы все в излучение. да и фиг с ним..
Ну нет у нас поблизости тел с большой энергией. Ну и ладненько. Мы все-равно обязаны говорить, что с какой бы скоростью тела не двигались, законы физики у них (локальные) будут одинаковыми с нами. Нет и нет. Ну и черт с ним. Нас это не особенно интересует.

1

zer0mail

Это к чему написано? Никакой мысли касательно катастрофичности нехватки ИСО я тут не вижу. Так, бла-бла-бла.

0

@cm044

xeonz,
Вот именно!
Если бы мы с Вами решили на лабораторном столе смоделировать Вселенную мы бы поместили туда несколько тел с нулевой скоростью, сколько-то со скоростью 10, 100 быть может 1000 км/с а потом у нас бы были проблемы, где взять побольше энергии, чтобы добавить тел побыстрее. Но во Вселенной нет этого лабораторного стола, а значит..

Относительно Земли? Или Солнца? Или центра нашей галактики? Или относительно очень удаленных галактик?

0

@titan4ik

"Дипольная анизотропия" реликтового фона.
Ну, не будем углубляться. Ибо гуглить все умеют. А истины никто не знает. Версии, гипотезы... Согласно этой вот выходит, что есть некая выделенная система отсчета связанная с этим фоном - система, в которой он изотропен. А в системе связанной с землёй - наблюдается анизотропия ввиду возможного доплеровского эффекта. Кто знает? Никто - поэтому читаем википедию)
Как хрупок мир, в котором мы живём.

1

@cm044

titan4ik, аа..Вы про пекулярную скорость...

Добавлено через 2 минуты
zer0mail, а Вас это не удивляет?

0

@xeonz

А значит данный пример не имеет отношения ко вселенной. Никто изначально во вселенной не размещал объекты сразу со скоростями. Скорости образуются из энергии. Изначально это была энергия большого взрыва.

А это смотря какие скорости вас интересуют. Локальные скорости в пределах галактики (пекулярные скорости) - это одно. А есть еще скорости удаленных галактик, которые связаны с расширением вселенной. Это совсем другое, и они кстати могут превышать скорость света.

Поэтому прежде, чем разбрасываться какими то утверждениями, неплохо бы определится, о каких скоростях мы говорим. Если не только о пекулярных, то разброс скоростей становится как раз равномерным. Вот только к СТО такие скорости уже не имеют отношения, это уже вопросы ОТО.

А в СТО наличие больших скоростей (те, что в ОТО пекулярные скорости) требует больших энергий.

0

@cm044

xeonz, не надо вводить окружающих в заблуждение. Я не говорил ни про перкулярные скорости, ни про сильные гравитационные поля, где требуется применение ОТО. И уж тем более, не "разбрасываюсь какими-то утверждениями". Я просто сформулировал вопрос на форуме.
Но давайте рассмотрим Ваш ответ, где Вы так усердно говорите про энергии окружающих нас тел.
Энергия Земли (ну скажем, относительно Солнца)

Лоренц-фактор при движении относительно Солнца не сильно отличен от 1. Поэтому мы не будем его учитывать.
Возьмем эту энергию и отдадим ее телу массы .
Тогда (после сверхсложных вычислений ) получаем

Упс. Для тела в 2 раза легче Земли скорость около 0,9c (). Для тела в 7 раз легче -- скорость 0,99с. А если взять, скажем, протон? Так там вообще, отличие его скорости от скорости света где-то в 50 знаке после запятой.
Мне бы очень хотелось увидеть Вашу "очень, ОЧЕНЬ нелинейную зависимость" о которой Вы говорили вчера.

0

@titan4ik

Давайте не будем спекулировать терминами - пекулярная или не пекулярная - скорость есть скорость. А то может показаться со стороны, что пекулярная скорость - это какая-то не вполне скорость.
Цитируем Википедию (наш несовершенный кладезь знаний):
На самом деле, интерпретация красного смещения, как результата эффекта Доплера - это же не факт природы, это наша гипотеза. И притом - не единственная.
Если это "доплер", и если вселенная расширяется и если реликтовый фон имеет ту самую природу - происходит от большого взрыва, если этот взрыв был, то тогда получается, что есть некая выделенная ИСО относительно которой рассчитываются эти пекулярные скорости. Это интересно, если такая выделенная ИСО есть. Тогда проблематично утверждать что все ИСО равноправны.
Кроме того - весь наш мир сплошь не ИСО - всё же вращается!
А что касается наблюдаемых скоростей макрообъектов в диапазоне 0-1000 км/c - это тоже интересно и говорит о такой именно природе вещей.

Добавлено через 18 минут
Возможно, проблема в том, что земля не очень то "хочет" превратиться в энергию, которая разгонит протон до такой скорости.

0

@xeonz

Скажем так - не пекулярная скорость "не вполне скорость".
Относительно чего?

Добавлено через 2 минуты
Очень нелинейная зависимость - это фактически наблюдаемые скорости массивных объектов, которые укладываются в пределах 1000км/с.

Хотя может я и не прав, если взять скорости элементарных частиц, тогда может быть реально получается довольно большое число объектов с почти световыми скоростями.

Тогда вопрос к вам - где вы нашли неравноправность распределения скоростей?

В любом случае равноправность ИСО не подразумевает равномерность распределения скоростей этих ИСО.

0

@titan4ik

Не понял вопроса

0

@xeonz

Вы пишите:
"Кроме того - весь наш мир сплошь не ИСО - всё же вращается!"

Я и спрашиваю - относительно чего вращается? Если что то вращается, то должна быть точка вращения, центр, относительно которого оно происходит.

0

@titan4ik

Все объекты вращаются вокруг своих осей вращения, разумеется.
Земля вращается вокруг своей оси вращения, вращается по орбите вокруг солнца, спутники вращаются вокруг планет, солнечная система вращается вокруг центра галактики.

0