Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
СТО (релятивистская механика)
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Блоги Сообщество Поиск  
 
 
Рейтинг 4.79/29: Рейтинг темы: голосов - 29, средняя оценка - 4.79
1546 / 851 / 232
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 2,716
08.06.2022, 21:23
Студворк — интернет-сервис помощи студентам
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
Я не могу объяснить пропажу E*18/19, но думаю что СТО позволяет это объяснить, я просто не знаю как.
Энергия ушла на разгон зеркала.
Это ясно и без СТО.
1
Programming
Эксперт
39485 / 9562 / 3019
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 41,671
Блог
08.06.2022, 21:23
Ответы с готовыми решениями:

Чем отличается Техническая механика от Теоретической ? какие разделы изучает Техническая механика ?
В интернете ответа честно говоря не нашел, там по под технической идет теоретическая, со своими разделами статика, кинематика, динамика......

ИИ на примерах, диалог
Автор решил обсудить вопросы ИИ на конкретных примерах. Кому это интересно - можете присоединиться. Приводите свои примеры - будем их...

CUDA на примерах
Скомпилировал из данной книги несколько вариантов программы(не важно какой): с глобальной, константной, текстурной памятью. Измерил, как...

66
Нарушающий
417 / 305 / 46
Регистрация: 13.04.2022
Сообщений: 1,759
09.06.2022, 00:46  [ТС]
Спасибо, я получил ответы на все вопросы первого примера благодаря комментариям от zvm2 и Pphantom.

Вкратце: зонд удаляющийся от наблюдателя с равномерной скоростью 0.9с будет светить длиной волны ~4.4 раза длиннее чем неподвижный, отраженный от наблюдателя свет будет выглядеть в 19 раз "краснее" с точки зрения зонда.
Множитель продольного Доплера выглядит так: https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\sqrt[]{\frac{c+v}{c-v}}

В инерционной системе отсчета зонда разница энергий между единичным фотоном видимого спектра посланного от зонда к зеркалу и инфракрасного фотона вернувшегося к зонду была потрачена на ускорение зеркала (которое с точки зрения зонда удаляется со скоростью 0.9с, а после отражения фотона - немного быстрее).

Добавлено через 1 час 21 минуту
Я попытаюсь посчитать скорость, которое зеркало массы m получило в результате отражения одного фотона, в инерционной точке отсчета зонда.

Зеркало массы покоя m двигалось поступательно, удаляясь со скоростью v=0.9с.
Начальная релятивистская энергия зеркала равнаhttps://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?E_z=\frac{m{c}^{2}}{\sqrt{1-{(\frac{v}{c})}^{2}},
новая (после отражения фотона) считается аналогично, разница между ними согласно 19-кратному увеличению длины волны равна https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?E_p\frac{2v}{c+v}.

Осталось решить равенство для https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\Delta v \ll v

Добавлено через 21 минуту
Если не ошибся в дифуре, то изменение скорости зеркала с точки зрения зонда

https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\Delta v = \frac{2E_p(1-\frac{v^2}{c^2})^{\frac{3}{2}}}{m(c+v)}

Размерность сходится, насчет двойки не уверен.

Добавлено через 7 минут
Пример 2: ярко светящиеся зонды А и Б запускаются в противоположных направлениях, после разгона достигают постоянную скорость v=0.9c с точки зрения неподвижного наблюдателя который их запустил.

Вопрос:
- будут ли зонды видеть друг друга?
Если да, то как посчитать релятививское доплеровское смещение с точки зрения зонда? Какую скорость подставлять?
0
2688 / 2260 / 244
Регистрация: 03.07.2012
Сообщений: 8,231
Записей в блоге: 1
09.06.2022, 07:04
Цитата Сообщение от zvm2 Посмотреть сообщение
В пространстве Минковского (пространстве-времени, 4-пространстве) двигаться нельзя. Пространство Минковского - это пространство событий. А события не двигаются.
А нарисовать движение (мировые линии) вполне можно. И тогда будет все наглядно видно.
0
Нарушающий
417 / 305 / 46
Регистрация: 13.04.2022
Сообщений: 1,759
09.06.2022, 07:18  [ТС]
zer0mail, это для меня новая концепция.
Как красный сдвиг будет изображение пространстве Минковского?
0
2688 / 2260 / 244
Регистрация: 03.07.2012
Сообщений: 8,231
Записей в блоге: 1
09.06.2022, 07:28
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
Как красный сдвиг будет изображение пространстве Минковского?
Никак. В пространстве Минковского смотрят мировые линии, чтобы понять движение в разных исо.
0
Нарушающий
417 / 305 / 46
Регистрация: 13.04.2022
Сообщений: 1,759
09.06.2022, 07:54  [ТС]
Тогда вряд ли мне поможет ваше предложение. Первый пример был про красный сдвиг.

А второй пример, можно решить нарисовав пространство Минковского?
0
1546 / 851 / 232
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 2,716
09.06.2022, 09:08
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
Пример 2: ярко светящиеся зонды А и Б запускаются в противоположных направлениях, после разгона достигают постоянную скорость v=0.9c с точки зрения неподвижного наблюдателя который их запустил.
Скорости зондов:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?v_A=0.9c,\; v_B=-0.9c
Скорость зонда А относительно зонда В
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?v_{AB}=\frac{v_A-v_B}{1-\frac{v_Av_B}{c^2}}=0.994475c
Частота принятого сигнала
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\omega =\omega _0\sqrt{\frac{c-v_{AB}}{c+v_{AB}}}=0.00277\omega _0
1
863 / 333 / 43
Регистрация: 16.05.2014
Сообщений: 2,596
09.06.2022, 09:32
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
Как красный сдвиг будет изображение пространстве Минковского?
Как более редкое пересечение линий получения сигнала с линией наблюдателя.

Добавлено через 46 секунд
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
А второй пример, можно решить нарисовав пространство Минковского?
В нем можно нарисовать любой пример с движениями.
1
Нарушающий
417 / 305 / 46
Регистрация: 13.04.2022
Сообщений: 1,759
09.06.2022, 09:37  [ТС]
zvm2, спасибо. Напомнили мне про релятивистское сложение скоростей. Я вижу из последнего результата что длина волны увеличилась в 350 (примерно) раз.

Вернёмся к нашим разбегающихся зондам и инерциальной точке отсчёта симметрично между ними.
Зонд А посылает фотон с длиной волны λ в сторону Б, зонд Б посылает такой же в сторону А.

Для наблюдателя в центре эти фотоны имеют длину волны 4.4λ.
Наблюдатель отражает фотон от А обратно к А, и не трогает второй.
Теперь к зонду А летят два одинаковых фотона 4.4λ. Первый - свой отраженный, второй от зонда Б.

С точки зрения приемной аппаратуры на зонде А, будут ли эти фотоны разными или одинаковыми?

Исходя из примера 1 мы знаем, что отраженный фотон будет увиден зондом А с длиной волны 19λ.
Из решения к примеру 2, второй фотон будет увиден с длиной волны ~350λ.

Такой вывод кажется мне неверным. Если два фотона одинаковы (направление и цвет) в одной инерциальной системе отчёта, они должны быть одинаковы во всех других инерциальных системах отчёта.
0
863 / 333 / 43
Регистрация: 16.05.2014
Сообщений: 2,596
09.06.2022, 12:09
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
Если два фотона одинаковы (направление и цвет) в одной инерциальной системе отчёта,
А почему после отражения фотона А он должен быть таким же как фотон Б?
0
1546 / 851 / 232
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 2,716
09.06.2022, 14:17
Лучший ответ Сообщение было отмечено QueryMonkey как решение

Решение

Цитата Сообщение от zvm2 Посмотреть сообщение
Частота принятого сигнала
Тут у меня ошибка. Забыл корень извлечь. Нужно
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\omega=\omega _0\sqrt{\frac{c-v{AB}}{c+v_{AB}}} =0.0526\omega _0

Добавлено через 46 минут
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
Из решения к примеру 2, второй фотон будет увиден с длиной волны ~350λ.
Этого я не понял.

Имеем три инерциальные системы отсчёта: система наблюдателя "О", система первого зонда "А", система второго зонда "В".
Зонд А излучает фотон номер 1 с импульсом https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?p_{1A}=\frac{h}{\lambda _0} . Его энергия https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?E_{1A}=\left| p_{1A} \right|c . В системе "О" его импульс равен
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?p_{1O}=\frac{p_{1A} +\frac{v_AE_{1A}}{c^2}}{\sqrt{1-\frac{v_A^2}{c^2}}}=\frac{p_{1A} +\frac{v_A\left| p_{1A}\right|}{c}}{\sqrt{1-\frac{v_A^2}{c^2}}}=p_{1A}\sqrt{\frac{c+v_A}{c-v_A}}=0.23p_{1A}=\frac{p_{1A}}{4.36}
Преобразования Лоренца для импульса можно посмотреть, например, здесь: https://scask.ru/c_book_s_phis1.php?id=72 .
Этот фотон отражается от зеркала. Назовём отражённый фотон «1'» (со штрихом). Считаем, что зеркало чрезвычайно массивное (иначе это уже будет эффект Комптона). Тогда в той системе, где зеркало покоится, импульс фотона не изменяется по модулю, но изменяет знак:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?p_{1O}'=-p_{1O}=-p_{1A}\sqrt{\frac{c+v_A}{c-v_A}}
С другой стороны,
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?p_{1O}'=\frac{p_{1A}' +\frac{v_AE_{1A}'}{c^2}}{\sqrt{1-\frac{v_A^2}{c^2}}}=\frac{p_{1A}' +\frac{v_A\left| p_{1A}'\right|}{c}}{\sqrt{1-\frac{v_A^2}{c^2}}}=p_{1A}'\sqrt{\frac{c-v_A}{c+v_A}}
Отсюда получается
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?p_{1A}'=-p_{1A}\frac{c+v_A}{c-v_A}=-0.0526p_{1A}=-\frac{p_{1A}}{19}
В системе «А» длина волны фотона уменьшилась в 19 раз.
Теперь рассмотрим фотон «2». Зонт «В» излучает его с импульсом https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?p_{2B}=-\frac{h}{\lambda _0}.
В системе «А» импульс этого фотона равен
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?p_{2A}=\frac{p_{2B} +\frac{v_{AB}E_{2B}}{c^2}}{\sqrt{1-\frac{v_{AB}^2}{c^2}}}=\frac{p_{2B} +\frac{v_{AB}\left| p_{2B}\right|}{c}}{\sqrt{1-\frac{v_{AB}^2}{c^2}}}=p_{2B}\sqrt{\frac{c-v_{AB}}{c+v_{AB}}}=0.0526p_{2B}=\frac{p_{2B}}{19}
Таким образом, фотон испущенный зондом «В» и отражённый от зеркала идентичны.
1
Нарушающий
417 / 305 / 46
Регистрация: 13.04.2022
Сообщений: 1,759
09.06.2022, 17:33  [ТС]
zvm2, я полагался на ваши вычисления, т.к. в теме СТО не обладаю уверены навыками.

После извлечения забытого корня оба фотона видны зонду как 19λ (1/0.055..). Все сходится, как и следовало ожидать.

~350λ было из 0.00277 из вашего более раннего сообщения.

Добавлено через 4 минуты
"В системе «А» длина волны фотона уменьшилась в 19 раз."
Длина волны увеличилась, вы скорее всего собирались сказать?

Добавлено через 3 минуты
Цитата Сообщение от xeonz Посмотреть сообщение
А почему после отражения фотона А он должен быть таким же как фотон Б?
Я полагаю что в системе отсчёта связанной с зеркалом отраженный фотон не меняет цвет, только направление.
0
1546 / 851 / 232
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 2,716
09.06.2022, 20:03
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
"В системе «А» длина волны фотона уменьшилась в 19 раз."
Длина волны увеличилась, вы скорее всего собирались сказать?
Да, конечно.
1
Нарушающий
417 / 305 / 46
Регистрация: 13.04.2022
Сообщений: 1,759
09.06.2022, 20:07  [ТС]
Спасибо всем ответившим, у меня явно был пробел с колледжа по поводу релятивизма и фотонов.
0
1546 / 851 / 232
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 2,716
09.06.2022, 22:48
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
по поводу релятивизма и фотонов.
Боюсь вас расстроить, но это вещи несовместные. Релятивизм (две теории относительности, специальная и общая) - это часть классической физики. Она ничего не знает и знать не хочет про фотоны. Фотон - это персонаж квантовой физики.
По-хорошему, во всей этой теме слово "фотон" нужно заменить на "волновой пакет".
0
Нарушающий
417 / 305 / 46
Регистрация: 13.04.2022
Сообщений: 1,759
09.06.2022, 23:18  [ТС]
zvm2, я не расстраиваюсь если чего-то не знаю. Я иногда расстраиваюсь и удивляюсь когда был ошибочно уверен что что-то знаю. У меня в голове была туманная нестыковка по простым вопросам сто, которую тут немного развеяли.

Есть ещё наблюдение, что с точки зрения неподвижного наблюдателя скорость разбега зондов А и Б равна 1.8с, что позволяет им тем не менее обмениваться фотонами. А могут ли они обмениваться электронами разогнанными до 0.999с?
Взаимная VАБ≈0.995. С точки зрения зонда А электроны должны догнать, а как быстро эти электроны пролетят мимо неподвижного наблюдателя?

Добавлено через 4 минуты
В более общем смысле, если зонд удаляется от наблюдателя со скоростью 0.9с, с какой максимальной скоростью он может выстрелить объект обладающий массой против движения? Скорость с точки зрения наблюдателя запустившего зонд.

Подозреваю что "с любой, строго меньше с".
0
1546 / 851 / 232
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 2,716
10.06.2022, 01:19
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
Есть ещё наблюдение, что с точки зрения неподвижного наблюдателя скорость разбега зондов А и Б равна 1.8с, что позволяет им тем не менее обмениваться фотонами. А могут ли они обмениваться электронами разогнанными до 0.999с?
На скорость разбегания (сближения) объектов постулаты теории относительности никаких ограничений не накладывают. Но ясно, что больше 2с она быть не может. И электронами они обмениваться могут, лишь бы скорость отправленного электрона была больше скорости приёмника относительно источника.
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
Взаимная VАБ≈0.995.
Не взаимная, относительная. Постарайтесь использовать общепринятые термины.
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
а как быстро эти электроны пролетят мимо неподвижного наблюдателя?
Легко посчитать. Попробуйте сами. Обещаю проверить.
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
В более общем смысле, если зонд удаляется от наблюдателя со скоростью 0.9с, с какой максимальной скоростью он может выстрелить объект обладающий массой против движения? Скорость с точки зрения наблюдателя запустившего зонд.
Подозреваю что "с любой, строго меньше с".
Да, совершенно верно. Строго меньше с.
Вот только нужно помнить (о чём дилетанты либо не знают, либо забывают), что всё это верно при выполнении условий:
1) рассматриваются инерциальные системы отсчёта;
2) отсутствует (пренебрежимо мала) гравитация.
Нарушение хотя бы одного из этих условий делает ситуацию гораздо более интересной.
1
Нарушающий
417 / 305 / 46
Регистрация: 13.04.2022
Сообщений: 1,759
10.06.2022, 04:03  [ТС]
Цитата Сообщение от zvm2 Посмотреть сообщение
Легко посчитать. Попробуйте сами. Обещаю проверить.
Пользуясь формулой релятивистского сложения скоростей (ответ 27), в интерциальной системе наблюдателя электрон выстреленный из зонда А в направлении, обратном направлению движения, будет пролетать со скоростью:

https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?Veo = \frac{Va+Vea}{1-\frac{Va*Vea}{c^2}}

Va: +0.9с - скорость зонда удаляющегося он наблюдателя
Vea: -0.999c - скорость электрона выстрленного из зонда в сторону наблюдателя
Veo: скорость электрона пролетающего мимо наблюдателя (только если Vea + Va < 0)

-0.099/(1-0.8991) = -0.099/0.1009 = -0.98117c

Превышает по модулю скорость зонда Б, значит электрон его достигнет.


Обратимое сложение релятивистских скоростей с недостижимым пределом с напоминает правила визуализации перспективы на плоскости: чем дальше находится объект, тем ближе он к горизонту, сохраняя монотонность и обратимость.
Перспектива на плоскости описывается через atan(x), а со скоростями я еще не думал есть ли кривая конверсии.
0
1546 / 851 / 232
Регистрация: 10.05.2020
Сообщений: 2,716
10.06.2022, 12:38
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
-0.099/(1-0.8991) = -0.099/0.1009 = -0.98117c
Да, всё верно.
Цитата Сообщение от QueryMonkey Посмотреть сообщение
Перспектива на плоскости описывается через atan(x), а со скоростями я еще не думал есть ли кривая конверсии.
Преобразования Лоренца могут быть представлены поворотами в пространстве Минковского.
Так как пространство Минковского является псевдоэвклидовым (а не эвклидовым), то там вместо тригонометрических функций работают гиперболические функции https://ru.wikipedia.org/wiki/... 0%B8%D0%B8 .
Аналогом atan(x) [arctg(x) в русскоязычной литературе] будет arcth(x).
Вот про это во втором томе Ландау-Лифшица: https://scask.ru/c_book_t_phis2.php?id=8 .
1
1 / 1 / 0
Регистрация: 27.06.2022
Сообщений: 36
27.06.2022, 15:20
Цитата Сообщение от zvm2 Посмотреть сообщение
Преобразования Лоренца могут быть представлены поворотами в пространстве Минковского.
Так как пространство Минковского является псевдоэвклидовым (а не эвклидовым), то там вместо тригонометрических функций работают гиперболические функции https://ru.wikipedia.org/wiki/... 0%B8%D0%B8 .
Аналогом atan(x) [arctg(x) в русскоязычной литературе] будет arcth(x).
Вот про это во втором томе Ландау-Лифшица: https://scask.ru/c_book_t_phis2.php?id=8 .
Преобразования Лоренца это 4 оси координат. Кто и где видел их согнутыми хотя бы малость?

0
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
inter-admin
Эксперт
29715 / 6470 / 2152
Регистрация: 06.03.2009
Сообщений: 28,500
Блог
27.06.2022, 15:20

О нормализации баз (в примерах)
Добрый день! У меня возникла такая безвыходная ситуация и может Вы мне поможете в ней разобраться. Итак, я имею таблицу с полями...

Типы данных на примерах
Никак не могу разобраться в этих примерах и как их сделать, а очень хотелось бы... помогите, пожалуйста, кому не лень. 1) В значении...

DelphiX ошибки в примерах
Скачал архив, с него установил DelphiX (устанавливал на Embarcadero RAD Studio XE8), но ни одна демка не запускается, чаще всего вижу такую...

SQL в примерах и задачах
Ребят, здравствуйте, обращаюсь просто с воплем о помощи)) МОжет быть, у кого-нибудь из вас есть книга SQL в примерах и задачах. Авторы: И....

Регулярные выражения на примерах
Есть у кого нибудь ссылка на такой сайт или учебник?Очень уж хочется почитать что-нибудь специально сделанное под эту тему, чем учебник в...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
40
Ответ Создать тему
Новые блоги и статьи
Беседа с ИИ о программистах, недопускающих к созданию и правке кода генеративные ИИ и причины этого
zorxor 21.09.2026
Раньше я радовался или получал некоторые эмоции, пусть небольшие, но всё же, от самого процесса написания кода, рекомпиляции и запуска, видя постепенное развитие программы и прочее. А теперь лень. . .
Мобильное приложение ColorStep
pavlinmavlin 17.09.2026
Реализовал приложение Красный, Зеленый, Синий в Unity3d + c#. Название изменил на ColorStep. Приложение прошло модерацию и теперь доступно для скачивания. Делал его сам, шаг за шагом — и вот,. . .
Запрет дублирования строк в табличной части
Maks 13.09.2026
Реализация из решения ниже выполнена на нетиповом справочнике "Нормы ТО" с табличной часть "Виды ТО", разработанного в КА2, со следующими реквизитами: - ВидТО (СправочникСсылка. ВидыТО); - ВидГСМ. . .
Скрипты Tampermonkey для CyberForum, ChatGPT, Claude и пр.
Jin X 06.09.2026
Скрипты Tampermonkey для CyberForum, ChatGPT, Claude и пр. Работая с форумом и нейросетями в браузере часто хочется что-то подкорректировать или добавить какого-то функционала. Ниже прикреплён. . .
Программа опроса у.з. расходомера SLS-720F
Argus19 02.09.2026
Программа опроса у. з. расходомера SLS-720F Программа опрашивает один раз в минуту три ультразвуковых расходомера SLS-720F через интерфейс RS-485 по протоколу Modbus RTU. Опрашиваются регистры. . .
Hyper-V: Компьютер должен поддерживать доверенный платформенный модуль 2.0.
Maks 31.08.2026
При установке Windows 11 на виртуальную машину Hyper-V 2-го поколения вылезла такая ошибка: Решение: в параметрах виртуальной машины, в разделе "Безопасность" (Security) активировать флаг. . .
Архитектура биовида Стива в Майнкрафте: Зачем бонобо кубический каннибализм
anaschu 30.08.2026
Кубический Вагинокапитализм в Minecraft: Математический инвариант ОДУ и рок Стивов-бонобо Главная задача разработанной «Модели Всего» — наглядно продемонстрировать наличие системной «судьбы». . .
Оттачиваю умение писать js программы.
russiannick 30.08.2026
Проектом выходного дня стало написание Книги шифров Виженера. Итогом стала версия 200, синий туман. Синий туман назван так, потому что замораживает текст под собой. Нажатие синих кнопок управляют. . .
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2026, CyberForum.ru