№10 октябрь 2024

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Выбрать дату в календареВыбрать дату в календаре

Страницы: Пред. 1 ... 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 ... 275 След.
Как влияет гравитация на секундомер
[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
В целом правильно, но не вполне корректно. [/QUOTE]
Важно что в целом правильно. Разбираться с различием между «потенциал гравитационного поля» и «силы гравитационного взаимодействия» в этой теме, на мой взгляд, бессмысленно. Предлагаю - оставим тонкости и нюансы специалистам, а мы в ходе обсуждения попробуем разобраться с сутью «влияния гравитации на секундомер» в рамках современного научного представления.
(«секундомер» в данной теме - любой прибор, обладающий физическим размером и предназначенный для отсчетов промежутков времени, например: механический хронометр, кварцевые, атомные или песочные часы и т.п)

[I]Главное у нас уже есть один предмет разговора как совокупность вещей:
1. Есть такое природное явление - гравитация.
2. Гравитация влияет и на время и на расстояние.
3. Если сравнивать с поверхностью Земли, то количество этого влияния:
3.1. Чем глубже под землю, а в центре Земли максимально - время замедляется, а расстояние растягивается.
3.2 Чем выше над землей, а где-то в далеком космосе максимально - время ускоряется, а расстояние сжимается.
4. Собственно сама искомая в разговоре вещь, цель разговора:
4.1. Со стороны почемучек (Костя & Ko) - понять суть того, почему происходит именно так, а не иначе.
4.2. Со стороны ученых (Ветер Перемен & Ko) - пояснить как эта суть понимается в рамках современных научных представлений.[/I]

Будут у кого возражения по предмету разговора? Если «да» - озвучивайте, не стесняйтесь.

Перехожу непосредственно к теме:
Любой предметный разговор начинается с выбора приемлемой обеим сторонам «точки опоры в разговоре». Предлагаю в нашем случае за точку опоры выбрать МЕРУ ПРОСТРАНСТВА, или, точнее сказать (общий) «метод (способ, принцип, технологию) замера пространства». Поясню свое предложение:
Ранее мы договорились о цезиевой (Cs) палочке (проволочке) как (о вполне реальном и вполне эквивалентном) эталоне метра:
[IMG]http://s013.radikal.ru/i325/1010/22/be2c237edb70.gif[/IMG]
[QUOTE]Костя пишет:
«Метр - это интервал расстояния равный цепочке из 1 628 664 495 атомов цезия-133»[/QUOTE]
и мы взяли за основу научное определение:
[QUOTE]Костя пишет:
«Секунда - это интервал времени равный 9 192 631 770 периодов излучения одного атома цезия-133»[/QUOTE]
Собственно, цезиевая (Cs) палочка (проволочка) с успехом может служить в нашем разговоре мерилом как расстояния так и времени.
Вот только [B]для продолжения разговора[/B] нам не понадобится вся палочка, а достаточно будет ТРЕХ рядом расположенных атомов:
[IMG]http://s015.radikal.ru/i331/1011/fd/028f7337a8b1.gif[/IMG]

а). Касательно опорного расстояния (L13) поясняю:

а1) Дает нам представление о доле участи в «рождении расстояния вообще» частностей L12 и L23, т.е предоставляет возможность видеть ситуацию локально в виде технически точного замера (например «L12 в N раз больше L23»).

а2) Сравнение двух опорных расстояний в местах с разной величиной гравитации или вектором (например: L13А в точке А где гравитация=Х, и L13Б в точке Б где гравитация=Y) дает нам представление о доле «влияния гравитации на расстояние» в глобальном масштабе в виде технически точного замера (например «расстояние L13А в N раз растянутее относительно расстояния L13Б»).

а3) Если кому-то не понятно как технически замерять расстояние параметрическим сравнением промежутка между двумя атомами - обращайтесь в личку, я объясню как это можно сделать наглядно тупо используя цветовой спектр (длина волны = цвет).

б). Касательно опорного времени (Ч2) поясняю:

б1) Дает нам возможность наглядно увидеть как меняется локальное время в зависимости от вектора гравитации и технически точно замерить это изменение, например в ситуации...
[IMG]http://s001.radikal.ru/i193/1011/29/5858b46d286f.gif[/IMG]
..мы можем смело сказать «время Ч1 в 1,00000000021757 раз замедлилось относительно времени Ч3»

б2) При проведении сравнения расстояний см.выше п.а2 опорное время Ч2 будет для нас служить привязкой к обобщающему параметру «расстояние/время», т.е для примера L13A=Ч2А, L13Б=Ч2Б и т.д.

Есть ли у кого отторжение такому решению по предложенному «методу замера пространства»? Всем ли понятно что обошлись без использования такой вещи как «путь света»? Если в таком решении что либо [B]анти[/B]научное или [B]альт[/B]научное?
А может мой взгляд что [I]«пространство - это одна совокупность расстояния и времени» [/I]вообще в корне ошибочен?

В надежде что отторжения нет, перехожу к рассмотрению конкретных ситуаций:

Разберемся для начала как влияет вектор гравитации (направление на центр Земли) на время и расстояние. Для этого проведем эксперимент: на поверхности Земли тупо повернем цезиевую палочку из положения «параллельно (учитываем кривизну поверхности Земли!), А» в положение «перпендикулярно, Б» Земле и посмотрим что происходит внутри палочки:
[IMG]http://s009.radikal.ru/i310/1011/98/bca9fedd538f.gif[/IMG]
Как я понимаю, картина будет такая:
[IMG]http://s41.radikal.ru/i092/1011/0b/ed1ad71e122c.gif[/IMG]
Если я все понимаю верно, а именно...
0. Ч2 в любом положении одно и то же, неизменно.
1. Когда параллельно, А, то Ч1А=Ч2=Ч3А и L12A=L23А
2. когда перпендикулярно, Б, то Ч1Б<Ч2<Ч3Б и L12Б>L23Б
...то хотелось бы, естественно в рамках современного научного представления, получить ответы на следующие вопросы:

1вопрос: по какой формуле можно подсчитать расстояние L13А?

2вопрос: по какой формуле можно подсчитать расстояние L13Б?

3вопрос: сравниваем L13А и L13Б между собой, отличается расстояние или нет? а если отличается, то какое расстояние растянутее?
(L13А=L13Б? L13А>L13Б? L13А<L13Б?)

4вопрос: по какой формуле можно подсчитать насколько время Ч1Б замедлилось по сравнению с Ч3Б?

(если формулы сложные, то... ну бес с ними, не жду, обойдемся и без них :)  , хотя бы на 3вопрос получить ответик!)
Изменено: Костя - 05.11.2010 15:05:25
Как влияет гравитация на секундомер
[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
Костя пишет:
Сам вопрос: в рамках современного научного представления расстояние между двумя соседними атомами находящимися ближе к центру Земли будет...

больше. [/QUOTE]
Вот, теперь с расстоянием ясно.
Можно обсуждать дальше.

[b]BETEP IIEPEMEH,[/b] я порошу Вас [B]подтвердить или опровергнуть[/B] такой мой вывод:
В рамках современных научных представлений: [B]в месте где гравитация больше[/B], в сравнении и относительно места где гравитация меньше, [B]время замедляется, но расстояние увеличивается.[/B]

По сути, мое понимание можно свести к такому наглядному образу:
[IMG]http://s011.radikal.ru/i318/1011/c2/83118121c71c.gif[/IMG]

Я всё верно понял?
Могу я считать, что мой ранее...
[QUOTE]Костя пишет:
Непонятно: меняется ли расстояние (длина, протяженность) в зависимости от гравитации? В месте где гравитация больше, метр что, удлиняется, или укорачивается, или без изменений, т.е метр там длиннее, короче или он точно такой же как метр в месте с меньшей гравитацией? [/QUOTE]
получил однозначный ответ «в месте [B]где гравитация больше метр удлиняется[/B]»
?
Как влияет гравитация на секундомер
Вот еще что подумалось: если мы вытащим из лазерных дальномеров их [I]внутренние [/I]часы и используем для обоих тупо тактовые импульсы с [B]третьих [/B]часов (неважно где расположенных) то... всякая разница при замере расстояния исчезнет, замеры будут совпадать, «потерянные» 8мм найдутся :)
[IMG]http://s003.radikal.ru/i201/1011/75/d5c316e999d1.gif[/IMG]
Разве эти [B]третьи [/B]часы - это не есть та самая ОБЪЕКТИВНОСТЬ при замере глубины кольской шахты?
Как влияет гравитация на секундомер
[QUOTE]oaw пишет:
Есть противоречие? Соответствует ли точка отражателя в 1 опыте точке прибора во 2 опыте?
Как возможно обеспечить соответствие этих точек на такой глубине и в пределах требуемой точности ?[/QUOTE]
Достаточно применить установку собранную из пары зеркал и [URL=http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%80] лазерных дальномеров[/URL], откалиброванную в условиях ОДИНАКОВОЙ гравитации (т.е оба выдают идентичные значения замера расстояния на поверхности Земли при рамере что слева-направо, что справа-налево).
[IMG]http://s015.radikal.ru/i331/1011/2d/90c4de1259ea.gif[/IMG]

после этого - в шахту, провести непосредственно сам эксперимент:
[IMG]http://s005.radikal.ru/i209/1011/fd/c6183b79e7a7.gif[/IMG]

В моем примере я не за точность измерения глубины шахты бьюсь, а в попытках понять почему, по утверждению Ветра Перемен, современная наука не может однозначно замерить ОДНО-И-ТО-ЖЕ расстояние. Ведь при замере в шахте - объективный факт, что путь света с обоих дальномеров ОДИН-И-ТОТ-ЖЕ, т.е свет проходит одно и то же расстояние что с поверхности до дна, что со дна до поверхности. А Ветер утверждает что это не так :(
Изменено: Костя - 03.11.2010 19:05:48
Как влияет гравитация на секундомер
И я добавлю.

Вот давайте я сам отвечу на подобный вопрос, но для другой ситуации:
Вопрос: в рамках [современного научного представления = бытовому пониманию] расстояние между двумя соседними атомами левее будет...
1. неизменным
2. больше
3. меньше
...по сравнению с расстоянием между двумя соседними атомами находящимися правее?
[IMG]http://s009.radikal.ru/i307/1011/9e/f2e7d969f2a9.gif[/IMG]
ответ: (1), расстояние между двумя соседними атомами останется неизменным и будет ровно соответствовать расстоянию между двумя любыми другими соседними атомами.
(естественно, если п.Земля не вращается вокруг своей оси, т.е неподвижное тело :)

Для ответа достаточно не быть дауном, и желательно школу закончить хотя бы на тройки.

Почему же у нас возникли трудности с ответом только по причина что мы проволоку повернули на 90º, т.е перпендикулярно поверхности Земли?
Изменено: Костя - 03.11.2010 14:04:07
Как влияет гравитация на секундомер
[b]BETEP IIEPEMEH,[/b] честное слово, у нас в разговоре начался моя-твоя-непонима.
Я спрашиваю одно, волне конкретное, а Вы отвечаете на что-то совсем другое, совершенно абстрактное.
Повторю вопрос:
В моем вопросе нет ни наблюдателя Ч1, не наблюдателя Ч2, а есть один наблюдатель имя которому человечество = 6,5 млр человечков. Соответственно и ожидаю ответ ОБЪЕКТИВНЫЙ для каждого из этих человечков, где бы он не находился.
В моем вопросе есть конкретный реально существующий объект = кольская сверхглубокая шахта.
В моем вопросе озвучена совершенно реальная ситуация - проволоку из цезия опускаем с поверхности в глубь шахты. И даже не важно на какую глубину опускаем, потому что мой вопрос не связан с замером расстояния (глубины шахты).
Мой вопрос связан с СРАВНЕНИЕМ РАССТОЯНИЯ (чисто на больше/меньше, без чисел) между двумя соседними парами атомов цезия из которых и состоит проволока.
Сам вопрос: в рамках современного научного представления расстояние между двумя соседними атомами находящимися ближе к центру Земли будет...
1. неизменным
2. больше
3. меньше
...по сравнению с расстоянием между двумя соседними атомами находящимися ближе к поверхности Земли?

Неужели чтобы ответить на этот конкретный вопрос из реальной жизни надо привлекать абстрактные понятия?
Я уже совсем потерялся  :cry:
Металл Cs состоит из атомов? Хоть в этом мы не сомневаемся? Или есть сомнения?
Между двумя атомами СУЩЕСТВУЕТ [какое-то] РАССТОЯНИЕ? Разве совокупность многих этих РАССТОЯНИЙ и ни есть то, что дает нам ощущение того мы это видим глазами, пощупаем руками и замеряем приборами?
Как влияет гравитация на секундомер
[QUOTE]oaw пишет:
Извините Костя, хотел бы уточнить: каким образом измерялась глубина со дна скважины – туда был погружен дальномер или генератор луча? Как фиксировался промежуток времени хода луча: путем разности промежутка времени между моментами испускания и приема по синхронизованным часам источника и приемника, или по разности времени хода луча источник-отражение-источник(прием),что предполагает погружение в скважину дальномера?[/QUOTE]
Туда был погружен самый обычный [URL=http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%80]лазерный дальномер[/URL], т.е одни часы внутри прибора, что для передачи, что для приема.
Соответственно фиксировался промежуток хода луча по разности времени хода луча источник-отражение-источник(прием).
Как влияет гравитация на секундомер
[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
Костя пишет:
«Метр - это цепочка из 1 628 664 495 атомов цезия»

В общем-то идея не очень удачная в том плане, что даже внутри лабораторной размер этого эталона будет переменным и зависящим от температуры. [/QUOTE]
Ну так и ЛЮБЫЕ атомные часы, если их не термостабилизировать, будут иметь ценность как эталон времени не больше чем часы с кукушкой.
Так что у цезиевой палочки 1 метр переменным размер не будет, и точность его ни как не хуже чем у платиновой палочки.
Как влияет гравитация на секундомер
ремарка:
[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
Представьте себе плоскую поверхность, которую расчертили сеткой. Теперь возьмем, и выдавим в сетке яму. В яме отдельные линии будут искажены и расстояния между ними изменятся. Теперь, если наблюдатель в яме захочет восстановить сетку, и расчертит всю плоскость заново, но уже ориентируясь на свои эталоны шага (сжатые), то в результате сетка начальная и сетка этого наблюдателя совпадать не будут. [B]В чем Вы сейчас и убедились.[/B][/QUOTE]
Нет, к сожалению. Не убедился. Даже ровно наоборот, Ваш ответ меня здорово запутал.
Ветер, не забывайте - для Вас современный научный взгляд привычен и очевиден, а для нас, простых людей - он вовсе не так ясен и понятен. Абстрактные «представьте себе плоскую поверхность» хотелось бы перевести на язык «вспомните ЕСТЕСТВЕННОЕ явление природы [такое-то]». Ветер! Со всем моим к Вам уважением, но... буду Вам признателен, если в ходе дальнейшего пояснения мы избежим оборотов речи типа «выдавливать сетку» в том, чего нет на самом деле, и исключим гадание на предмет «захочет/незахочет наблюдатель в яме», а будем рассматривать ситуацию на примере РЕАЛЬНО существующего явления или объекта в нашем мире, т.е того, что видят наши глаза, чувствуют наши руки и ноги, и того что ОДНОЗНАЧНО фиксируют наши ПРИБОРЫ.

к теме:
На повестке дня следующее:

Имеем1: Уже отлично понятен современный научный взгляд на время, 1 сек = 9 192 631 770 периодов излучения одного атома цезий-133, всё четко и однозначно, трудно представить более удачный вариант объективного понимания времени.

Имеем2: Уже существует экспериментально доказанный факт - длительность одной секунды не всегда равна длительности другой секунды, потому что длительность секунды зависит от гравитации в том месте где замеряется секунда. В месте где гравитация больше время замедляется, т.е секунду там длится дольше по сравнению с секундой в месте с меньшей гравитацией.

Непонятно: меняется ли расстояние (длина, протяженность) в зависимости от гравитации? В месте где гравитация больше, метр что, удлиняется, или укорачивается, или без изменений, т.е метр там длиннее, короче или он точно такой же как метр в месте с меньшей гравитацией?

Сейчас пытаемся понять современный научный взгляд на расстояние.

Полный туман (лично на меня) напустил этот ответ:
[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
Костя пишет:
Два наблюдателя померили одно и то же расстояние, но... разница в замерах составила почти 7 метров!

Да, таким образом Вы своими глазами убедились, что и "настоящая" длина цезиевого эталона для наблюдателей Ч1 и Ч2 тоже будет отличаться. [/QUOTE]
:o

На примере с реально существующей [URL=http://www.nkj.ru/archive/articles/4172/]ЛЕГЕНДАРНАЯ КОЛЬСКАЯ СВЕРХГЛУБОКАЯ[/URL] шахтой получается следующая ситуация с замером её глубины (расстояния от поверхности до дна):
1. Замер обычной линейкой, рулеткой, платиновой эталонной палочкой образца до 1960г (или предложенным мной цезиевым эталоном метра) - дает однозначный результат расстояния 12262,000 метров, хоть мерить с поверхности до дна, хоть наоборот, со дна до поверхности.
2. Замер лазерным дальномером с поверхности (т.е отражающее зеркало на дне шахты) дает результат 12262,004 метров.
3. Замер тем же самым лазерным дальномером но уже со дна (т.е отражающее зеркало на поверхности шахты) дает результат 12261,996 метров.
(разница в замерах лазерным дальномером между методами «сверху->вниз» и «снизу->вверх» составляет 8 мм)

Совершенно непонятно какой замер расстояния в рамках современного научного представления будет ОБЪЕКТИВНЫЙ (т.е ПОВТОРЯЕМЫЙ новыми экспериментами) именно для ЭТОГО ОДНОГО ОБЪЕКТА - совершенно конкретной и реальной шахты. Или кто-то сомневается что шахта - это один ЦЕЛОСТНЫЙ объект существующий в нашем реальном мире, и имеющий ОДНО расстояние (глубину)?

В общем, моему разуму пока совершенно не понятно современное научное представление на такую вещь как расстояние. Но я постараюсь разобраться.
Для этого прошу пояснить мне такую ситуацию:
Та же кольская сверхглубокая шахта, засовываем в неё цезиевую проволоку, при этом растяжение под действием собственного веса проволоки не допускаем (например закрепляем проволоку по стенке шахты). Для замера расстояния потребуется проволока как цепочка из 19 970 684 037 690 атомов цезия, т.е расстояние составит ровно 12262,000 метров. Впрочем, само замеренное расстояние сейчас нам не важно, т.к мы рассматриваем сам механизм формирования расстояния и влияния на этот процесс гравитации.
Предлагаю - давайте мы (надеюсь, это не антинаучно?!) «посмотрим» ЧТО ПРОИСХОДИТ внутри этой самой проволоки из цезия находящейся внутри шахты:
[IMG]http://s011.radikal.ru/i316/1011/7f/feadf98b1f30.gif[/IMG]
Совершенно понятно, что чем ближе атом из цепочки к центру Земли, тем его собственная частота будет уменьшатся, т.е чем больше гравитация тем больше время замедляется. Т.е Ч1<Ч2<Ч3<Ч4<Ч5 всегда, и с этим всё понятно. Но нас сейчас не интересует время, нас будет интересовать только РАССТОЯНИЕ между двумя соседними атомами в этой цепочке.

Собственно, сам...
вопрос: Какой один из представленных ниже трех вариантов соответствует рамкам современного научного представления о влиянии гравитации на расстояние?

Вариант1, расстояние между атомами цезия остается [B]неизменным [/B]и ни как не зависит от гравитации, т.е L12=L23=L34=L45
[IMG]http://s003.radikal.ru/i201/1011/eb/8b56681c3396.gif[/IMG]

Вариант2, чем [B]больше[/B] гравитация тем становится [B]больше[/B] расстояние между двумя соседними атомами цезия, т.е L12>L23>L34>L45
[IMG]http://s001.radikal.ru/i196/1011/f6/815661129ac9.gif[/IMG]

Вариант3, чем [B]больше [/B]гравитация тем становится [B]меньше [/B]расстояние между двумя соседними атомами цезия, т.е L12<L23<L34<L45
[IMG]http://s005.radikal.ru/i209/1011/ae/e3cdf87847c0.gif[/IMG]

Очень надеюсь что на мой вопрос можно ответить просто бинарным «да/нет» (выбором варианта). А то мы и так много времени и сил уже потратили на выяснение современного научного представления на такую, в общем-то не сложную в быту, вещь как расстояние.
Изменено: Костя - 03.11.2010 05:03:01
Как влияет гравитация на секундомер
[QUOTE]BETEP IIEPEMEH пишет:
В общем-то идея не очень удачная в том плане, что даже внутри лабораторной размер этого эталона будет переменным и зависящим от температуры. Впрочем, мы модем договориться так, чтобы считать этот размер независящим от температуры, или что все изменения всегда проводятся при равной температуре. И забыть таким образом про эти тонкости. Тогда да, пусть себе длина цепочки определяет метр. [/QUOTE]
Ок, так и договоримся - (в ходе разговора) измерения расстояния производятся при равной температуре (т.е как минимум физическая длина цезиевой проволоки точно соответствует длине платиновой палочки образца 1960г, в чем можно убедится наглядно тупо сравнив их между собой)  
(впрочем, вопроса «гравитация & температура влияют на секундомер» мы тоже, если Вы будете не против, коснемся далее, интересно мне современное научное представление на такие природные явления как звезды, черные дыры и межгалактические пустоты и время в них и вокруг них)

[b]Случайный прохожий,[/b] [b]радуга из Минска,[/b]
Господа хорошие! Просьба не забывать - мы здесь обсуждаем [U]современное ЧИСТО научное представление[/U] времени (и гравитации, естественно).
Современное - это значит не прошлое, и не будущее, а «здесь и сейчас» имеемое на руках у науки.
Научное - это значит объективное, одинаковое, идентичное для БОЛЬШОЙ группы людей - научных работников.
Это я к тому, что просьба не приносить в тему СВОЙ взгляд на время, избегать субъективных и бытовых трактовок времени.
Если ваше личное понимание времени отличается от [U]современного научного[/U] - то приводите [B]конкретные примеры[/B], выслушивайте ответы специалистов от науки на [B]эти примеры[/B] и... делайте свои собственные выводы (которые, кстати, вовсе не обязательно публично озвучивать).
---------------------------------------------------------------------------
[B]Примечание модератора[/B]: оффтопик, имевший место после данного сообщения, был вынесен в отдельную тему.
Изменено: BETEP IIEPEMEH - 02.11.2010 19:08:22
Страницы: Пред. 1 ... 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 ... 275 След.
Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie и рекомендательные технологии. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie и рекомендательных технологий на вашем устройстве. Подробнее