IIchan Archives — Наука

Файл: 200px-1919_eclipse_negative[1].jpg -(4 KB, 200x257, 200px-1919_eclipse_negative[1].jpg)

Гриша Перельман Пн 11 февраля 2013 00:29:14 No.29358

Утро доброе.
В ходе одного полемического спора была задета ОТО, и её связь с гравитацией. Из оной теории следует, что гравитация, по сути, не сила, а свойство пространства, и следствие искривления последнего. Примеры со светом и прочим рисовать не надо, некоторое образование имею. Вопрос очень простой. Возьмём шарик, поместим его на орбиту земли без начальной скорости относительно неё. Исходя из классического определения гравитации как силы, у шарика появится ускорение, направленное к планете (забудем пока про эффекты вращения), и он в итоге упадёт.
Теперь рассмотрим аналогичную же ситуацию, но со стороны ОТО. Шарик находится на поверхности положительной кривизны и градиент указывает на планету.
Собственно, вопрос - что именно заставляет шарик двигаться по этому градиенту? Ответ "свойства пространства", "напряжённость гравитационного поля" и прочие интересные, но не особо проясняющие картину вещи, нежелателен.

>>	Гриша Перельман Пн 11 февраля 2013 01:11:42 No.29359 >>29358 Где есть градиент, там есть потенциал. Или так тоже не пойдет?

Гриша Перельман Пн 11 февраля 2013 01:20:37 No.29360

>>29359
Собственно, требуется объяснение "для восьмилетней девочки".
Давай рассмотрим аналогию, чтобы совсем просто было (не уверен, правда, что эта аналогия здесь уместна, но всё же).
Рассмотрим двумерный лист с продавливающими его шариками. Если мы проведём этот эксперимент ирл, то шарик будет скатываться к месту, продавленному грузом. Но скатываться он будет из-за действия силы притяжения "вниз" (перпендикулярно всему листу), и из-за того, что потенциальная энергия в точке "скатился" минимальна. Теперь вернёмся в наш нормальный мир. Шарик есть, продавленное грузом место(ака гравитационный колодец планеты) тоже есть. Что является аналогом действующей перпендикулярно листу силы гравитации? Потенциал ЧЕГО мы считаем?

>>	Гриша Перельман Пн 11 февраля 2013 06:34:29 No.29361 Искривляется не пространство, а пространство-время. Соответственно мировая линия шарика отклоняется от вертикали с точки зрения удаленного наблюдателя. Шарик движется чисто по инерции.

>>	Гриша Перельман Пн 11 февраля 2013 08:54:02 No.29362 >>29361 По инерции? Но стартовое положение - покоящееся, откуда у него инерция вдруг появилась?

>>	Гриша Перельман Пн 11 февраля 2013 09:13:46 No.29363 В покое ОТНОСИТЕЛЬНО ЗЕМЛИ

Гриша Перельман Пн 11 февраля 2013 16:35:33 No.29365

>>29362
Инерция у него всегда была. Движение по инерции включает в себя и покой тоже. На вопрос "что заставляет" ответ может быть только такой: малое тело, на которое не действуют внешние силы, движется по геодезическим — линиям, на которых собственное время максимально. Вдали от тяжелых тел пространство-время плоское, и эти линии будут прямыми. Это соответствует покою или движению с постоянной скоростью, в зависимости от выбора инерциальной системы отсчета. Вблизи тяжелых тел пространство-время искривлено, и геодезические перестают быть прямыми. Это соответствует ускоренному движению. На дальнейшие вопросы "а почему так" физика ответов не дает. Почему присутсвие энергии-импульса искривляет пространство? Почему свободно падающие тела движутся по геодезическим? Так есть — и все.

Гриша Перельман Пн 11 февраля 2013 17:14:33 No.29367

Всем спасибо, нашёл ответ. Всё оказалось просто. Объект, который покоится на орбите - нихуя не покоится. И не потому, что это относительность систем координат. Просто потому, что он движется со скоростью С по временной оси. А уж для движущегося объекта вполне ясно, почему он оказывается "внизу".

>>	Гриша Перельман Пн 11 февраля 2013 17:38:50 No.29368 >>29367 странно, что тебе ясно.