Альберт Эйнштейн - самый, Самый, САМЫЙ?!

juk71
12/14/2011, 5:04:16 AM
(rudoms @ 13.12.2011 - время: 22:45) .
Теория относительности уже стала даже прикладной инженерной наукой - без неё невозможно рассчитать и создать ни ускоритель, ни систему спутниковой навигации...


ПРо спутниковою навигацию можно поподробней? Зачем там теория относительности?
rudoms
12/14/2011, 1:41:22 PM
(juk71 @ 14.12.2011 - время: 01:04) (rudoms @ 13.12.2011 - время: 22:45) .
Теория относительности уже стала даже прикладной инженерной наукой - без неё невозможно рассчитать и создать ни ускоритель, ни систему спутниковой навигации...


ПРо спутниковою навигацию можно поподробней? Зачем там теория относительности?
Работа спутниковых навигационных систем невозможна без учета эффектов как общей, так и специальной теории относительности.

Так бортовые атомные часы имеют точность приблизительно в 1 наносекунду (нс) по времени, и приблизительно 1 нс/день по скорости хода. Т.к. скорость света равна 30см за 1 нс, то это и позволяет именно с такой точностью определять местоположение объекта (навигатора) на Земле. Теоретически. Но...

Поле тяготения на орбите спутников GPS слабее, чем на поверхности Земли.
Согласно общей теории относительности (теории гравитации) в более сильном поле тяготения (гравитации) время течет медленее, чем в более слабом. Поэтому атомные часы на орбитальных высотах спутников GPS идут быстрее примерно на 45900 нс/день, чем такие же часы на Земле.
Это соответствует накоплению неточности определения положения в километры в день!
Сможет ли работать система навигации без учета данного эффекта теории относительности - разности течения времени (хода атомных часов)? Очевидно - нет.

Другой эффект - это эффект специальной теории относительности: замедление времени движущихся тел (спутников GPS) по сравнению с неподвижными (объектами на земле). Эта разница (для скоростей спутников GPS) приводит к замедлению хода времени на спутнике на 7 200 нс в день, по сравнению с ходом времени объекта на Земле.

Эти эффекты имеют разный знак (по первому время медленее течет на Земле, по второму - на спутнике) и частично компенсируются. Но лишь частично - разница примерно в 38 700 нс\дн остается.

На практике оперативный перерасчет разницы хода времени от эффектов ТО не производят, а поступают иначе: спутниковые часы перед запуском регулируют на такую скорость хода, чтобы компенсировать эти эффекты эффекты теории относительности (реально их настраивают на конкретный более медленный темп хода). А после выведения спутика получится, что его атомные часы и аналогичные часы на земле будут идти в одном темпе.

Да, видимо в начале надо было сказать, что местоположение объекта на земле системой спутниковой навигации производится не какими-то оптическими, угловыми и проч. измерениями, а исключительно ПО ВРЕМЕМИ ХОДА СИГНАЛА. Поэтому точность синхронного времени хода на орбите и на земле по сути и позволяет работать этой системе.

P.S.
Кое-кто требует аргументов, доказательств в пользу теории относительности...
Работа спутниковых навигационных систем - это и есть только одно из доказательств, аргументов за теорию относительности, причем доказательством, проходящим проверку множество раз в сутки миллионами людей.


Безумный Иван
12/14/2011, 3:15:53 PM
Я временно потерял интерес к этой теме. Может быть когда-то вернусь, когда будут интересные для меня аргументы.
Прогонять все по второму кругу мне неинтересно.
alim
12/15/2011, 1:59:06 AM
(Crazy Ivan @ 13.12.2011 - время: 12:41) (alim @ 13.12.2011 - время: 12:31)
Да? А я вот вроде все листы пролистал, и как раз доказательств не нашел. Одни лозунги.
Это называется слив. Когда вместо аргументов в защиту теории делаете заявление, типа все что было написало это лозунги. Тут не политический форум.
И в мыслях нге имел защищать ТО. Просто хотел узнать, что Вы имеете против? Но если честно так ине понял..
juk71
12/15/2011, 3:38:23 AM
(rudoms @ 14.12.2011 - время: 09:41)


Кое-кто требует аргументов, доказательств в пользу теории относительности...
Работа спутниковых навигационных систем - это и есть только одно из доказательств, аргументов за теорию относительности, причем доказательством, проходящим проверку множество раз в сутки миллионами людей.
Извините, Ваши доказательства меня не убедили. то, что в прграмму GPS заложена какя то поправка-в этом нет ничего удивительного. Обьясняется ли она СТО или каким нибудь космическим излучением, которое замедляет часы-не знаю. Интересно было бы мнение человека, который такие GPS программировал. А почему бы не корректировать эти GPS по каким нибудь точным часам с Земли ежедневно, или ежечастно?
rudoms
12/15/2011, 5:46:49 AM
(juk71 @ 14.12.2011 - время: 23:38) А почему бы не корректировать эти GPS по каким нибудь точным часам с Земли ежедневно, или ежечастно?



Навигатор пользователя получает сигналы не с каких-то наземных станций (на которых производилась бы постоянная корректировка временных эффектов относительности), а непосредственно от находящихся на орбите спутников GPS.

При этом важнейшую для точного определения местоположения объекта играет именно временная точность сигналов.

Напомню, временная точность системы GPS (1 нс в сутки) обеспечивается находящимися на спутниках атомными часами.

Атомные часы в каждый навигатор не вставишь. Придется использовать обычные электронные часы на кварцевом генераторе. Их точность хода порядка 0,5 сек в сутки (она даже от температуры зависит!). Декларируемая точность хода часов Брайтлинг Суперкварц - 15 секунд в год. Простите, но сколько тогда будет стоить навигатор!
А вообще сможет ли нас удовлетворить точность электронных часов вообще?

Точность хода атомных часов 1нс\сут может обеспечить точность до 30 см, точность в 100нс - 30м, а 1000 нс (или 1 милисекунда) -300м. Ясно, что уже точности от 100 и выше наносекунд не позволят по навигатору ориентироваться в городе по улицам и домам. Кому нужен такой навигатор??

А какую точность обеспечивают электронные часы, которые можно встроить в навигатор?
Обычные кварцевые (0,5 сек) - 500 000 000 нс\сут, сверхточные (15 сек\год) - 40 000 000 нс\сут.
Итак электронные кварцевые часы абсолютно не годятся для целей навигации.

Может действительно нужно использовать корректировку времени на земле?
Но вопрос не в том, где корректировать время - а откуда принимать на навигаторы высокоточный по времени сигнал. Установить атомные часы на 24-х спутниках системы, охватывающих всю территорию земного шара, не столь дорого.
Альтернатива - сеть наземных ретрансляторов. Причем любой навигатор должен одновременно принимать сигналы (находиться в зоне видимости) четырех ретрасляторов. Это вообще невыполнимая по деньгам задача.

P.S. Главное то, что для работы системы GPS необходимо расчитывать и учитывать эффекты теории относительности, приводящие к временной ошибке примерно 38 микросекунд, или 10км.
Разработчики решили, что проще это делать не корректировкой с земли, а за счет изменения темпа хота бортовых атомных часов.

Конкретно - частота часов на спутниках была установлена на 10.229999995453 Mhz вместо 10.23 Mhz, но данные используют так, как если бы они имели стандартную частоту в 10.23 MHz. Эта уловка решила проблему учета релятивистского эффекта раз и навсегда.

Кстати, это не единственные эффекты теории относительности (но самые большие), влияющие на работу и точность спутниковых систем навигации. Например, учитывается также и эффект Саньяка (от вращения Земли).
Безумный Иван
12/15/2011, 10:29:05 AM
(rudoms @ 15.12.2011 - время: 01:46)
Конкретно - частота часов на спутниках была установлена на 10.229999995453 Mhz вместо  10.23 Mhz, но данные используют так, как если бы они имели стандартную частоту в 10.23 MHz. Эта уловка решила проблему учета релятивистского эффекта раз и навсегда.

Если в условиях пониженной гравитации атомные часы меняют частоту генерации это вовсе не значит что там по другому идет время. Там по другому идут часы. И если вы возьмете часы маятниковые с кукушкой и гирьками, да полетите на Луну, где гравитация в 6 раз меньше чем на земле, увидите что часы будут идти в 6 раз медленнее. Какой вывод делаем? На Луне время идет в 6 раз медленнее или все же часы?
Как и почему замедляются атомные часы я писал здесь.
rudoms
12/15/2011, 3:41:42 PM
Все разработчики, что GPS, что ГЛОНАСС - ни черта не понимают, высчитывая необходимые коррекции по времени, чтобы учесть временные эффекты теории относительности (и, естестественно, высчитывают именно по теории относительности). В результате получаем работающие системы навигации, которыми пользуется весь мир.

Один Crazy Ivan понимает))))

Справочно:Ваш пример с маятниковыми часами крайне бестолков.

Эффект изменения хода времени для гравитационых полей типа планетарных крайне мал и измеряется микро- и наносекундами. Никакими маятниковыми часами с их точностью его не обнаружить.

Безумный Иван
12/15/2011, 3:59:46 PM
(rudoms @ 15.12.2011 - время: 11:41) Все разработчики, что GPS, что ГЛОНАСС - ни черта не понимают, высчитывая необходимые коррекции по времени, чтобы учесть временные эффекты теории относительности (и, естестественно, высчитывают именно по теории относительности). В результате получаем работающие системы навигации, которыми пользуется весь мир.


Да потому что ошибки связанные с действием эффекта гравитации считаются по тем же формулам теории относительности. Различается лишь природа этой поправки. Одни говорят что время замедляется, другие говорят что часы. Откуда думаете Эйнштейн выводил свои формулы? Он таким же точно классическим способом сделал расчеты, определил насколько в условиях гравитации будет изменяться частота излучения. Вот только вывод он сделал неправильный, типа это само время замедляется.

Один Crazy Ivan понимает))))
Советская средняя школа научила меня думать, а не сдавать ЕГЭ.

Справочно:Ваш пример с маятниковыми часами крайне бестолков.

Эффект изменения хода времени для гравитационых полей типа планетарных крайне мал и измеряется микро- и наносекундами. Никакими маятниковыми часами с их точностью его не обнаружить.
Я разговор веду к тому, что определение "Время - это то что показывают часы" ошибочно.
rudoms
12/15/2011, 5:24:25 PM
(Crazy Ivan @ 15.12.2011 - время: 11:59) Откуда думаете Эйнштейн выводил свои формулы? Он таким же точно классическим способом сделал расчеты, определил насколько в условиях гравитации будет изменяться частота излучения. Вот только вывод он сделал неправильный, типа это само время замедляется.



Мамадарагая!
Да с какого Вы взяли, что Эйнштейн постулировал формулы ОТО исходя из каких-то частот излучения или замедлений времени????

Он исходил из-того, чтобы принцип относительности распространить на гравитацию путем того, что свободное движение под действием сил гравитации нельзя отличить от отсутствия гравитации. Хотя бы локально.
А все следствия, в том числе и замедление времени, получились уже из решения его уравнений. (Это общее свойство хороших теорий - давать гораздо больше результатов, чем автор закладывал при фомулировании теории).

Впрочем, вот что сам Эйнштейн говорил об этом:

" Я пытался модифицировать теорию гравитации Ньютона таким образом, чтобы она точно соответствовала специальной теории относительности. Попытки сделать это показали, что теория гравитации может быть согласована с принципами специальной теории относительности, но они не удовлетворяли меня, поскольку требовали введения гипотез не содержащих физических основ. В это время ко мне пришла счастливейшая идея моей жизни в следущем виде:
Точно также, как электрическое поле создается электромагнитной индукцией, гравитационое поле может существовать только относительно. Следовательно, для наблюдателя, находящегося в свободном падении с крыши дома, гравитационного поля не существует ( по крайней мере в бесконечно близкой его окрестности ) в течении всего времени падения. Если наблюдатель выпустит из рук какие - либо предметы они остануться относительно этого наблюдателя в состоянии покоя независимо от их химического состава или физического состояния. Наблюдатель в этом случае должен признать, что он находится в состоянии покоя.

Чрезвычайно интересный эмпирический закон гласящий, что все тела в одном и том же гравитационном поле падают с одним и тем же ускорением, получал в этом случае глубокий физический смысл. Если бы нашелся хотя бы один предмет, который падал бы в гравитационном поле не так как другие, то наблюдатель сравнивая свое движение с движением этого предмета смог бы сказать, что он находится в гравитационном поле и что он падает под его воздействием. Но если такого предмета не существует, а эксперимент подтверждает этот факт с большой степенью точности, наблюдатель теряет всякое объективное основание рассматриваться свое состояние как состояние падения в гравитационном поле. Скорее он имеет право рассматривать свое состояние как состояние покоя и считать, что в его ближайшем окружении гравитационное поле отсутствует.

Таким образом, известный экспериментальный факт, что ускорение в гравитационном поле не зависит от химического состава или физического состояния становится могучим аргументом для распространения принципа относительности на координатные системы, которые движутся неравномерно одна относительно другой."

Добавлю, что к такому пониманию необходимости ОТО Эйнштейн пришел уже в 1907 году.
Безумный Иван
12/18/2011, 3:27:31 AM
(rudoms @ 15.12.2011 - время: 13:24)
Мамадарагая!
Да с какого Вы взяли, что Эйнштейн постулировал формулы ОТО исходя из каких-то частот излучения или замедлений времени????


Стоп стоп стоп. Эйнштейн запостулировал инвариантность процессов в любой системе отсчета и постоянство скорости света в любой системе отсчета. Больше он не постулировал ничего. Все остальное типа невозможности превысить скорость света, замедление времени, увеличение массы - это все не постулаты, а вывод из постулатов.

Он исходил из-того, чтобы принцип относительности распространить на гравитацию путем того, что свободное движение под действием сил гравитации нельзя отличить от отсутствия гравитации. Хотя бы локально.
Как это распространялся на гравитацию? Находясь в поле гравитации на любое тело обладающее массой действует сила гравитации. Эта сила придает массе ускорение. О какой инвариантности тут может идти речь? Тело в гравитационном поле не будет находиться в инерциальной системе отсчета.

А все следствия, в том числе и замедление времени, получились уже из решения его уравнений. (Это общее свойство хороших теорий - давать гораздо больше результатов, чем автор закладывал при фомулировании теории).
Вот бы еще эти результаты проверялись на практике, цены бы им не было.

Впрочем, вот что сам Эйнштейн говорил об этом:

" Я пытался модифицировать теорию гравитации Ньютона таким образом, чтобы она точно соответствовала специальной теории относительности. Попытки сделать это показали, что теория гравитации может быть согласована с принципами специальной теории относительности, но они не удовлетворяли меня, поскольку требовали введения гипотез не содержащих физических основ. В это время ко мне пришла счастливейшая идея моей жизни  в следущем виде:
Точно также, как электрическое поле создается электромагнитной индукцией, гравитационое поле может существовать только относительно. Следовательно, для наблюдателя, находящегося в свободном падении с крыши дома, гравитационного поля не существует ( по крайней мере в бесконечно близкой его окрестности ) в течении всего времени падения. Если наблюдатель выпустит из рук какие - либо предметы они остануться относительно этого наблюдателя в состоянии покоя независимо от их химического состава или физического состояния. Наблюдатель в этом случае должен признать, что он находится в состоянии покоя.



Чрезвычайно интересный эмпирический закон гласящий, что все тела в одном и том же гравитационном поле падают с одним и тем же ускорением, получал в этом случае глубокий физический смысл. Если бы нашелся хотя бы один предмет, который падал бы в гравитационном поле не так как другие, то наблюдатель сравнивая свое движение с движением этого предмета смог бы сказать, что он находится в гравитационном поле и что он падает под его воздействием. Но если такого предмета не существует, а эксперимент подтверждает этот факт с большой степенью точности, наблюдатель теряет всякое объективное основание рассматриваться свое состояние как состояние падения в гравитационном поле. Скорее он имеет право рассматривать свое состояние как состояние покоя и считать, что в его ближайшем окружении гравитационное поле отсутствует.

Таким образом, известный экспериментальный факт, что ускорение в гравитационном поле не зависит от химического состава или физического состояния становится могучим аргументом для распространения принципа относительности на координатные системы, которые движутся неравномерно одна относительно другой."

Добавлю, что к такому пониманию необходимости ОТО Эйнштейн пришел уже в 1907 году.
Не понимаю к чему вы это привели. Что хотели показать?
Ci ne Mato-graff
12/18/2011, 4:28:29 AM
(rudoms @ 15.12.2011 - время: 13:24)Да с какого Вы взяли, что Эйнштейн постулировал формулы ОТО исходя из каких-то частот излучения или замедлений времени????

Он исходил из-того, чтобы принцип относительности распространить на гравитацию путем того, что свободное движение под действием сил гравитации нельзя отличить от отсутствия гравитации. Хотя бы локально.
"Он исходил из-того" чуть ли не Преображенское "кто на ком стоял"

Несколько раз перечитал этот абзац, ни фига не понял, ересь какая-то
Это же вы, rudoms, придумали, зачем же приписываете это "ему"
rudoms
12/18/2011, 3:41:17 PM
(Ci ne Mato-graff @ 18.12.2011 - время: 00:28)
Это же вы, rudoms, придумали, зачем же приписываете это "ему"
Я не Крэзи Иван, чтобы что-то придумывать за Эйнштейна - как он думал, да как размышлял....

А эту цитату Эйнштейна можно найти много где. Например:

https://www.astronet.ru/db/msg/1170927/node4.html#tex2html12

И не пойму, что непонятного в подходе Эйнштейна?

Как в СТО принцип относительности провозглашает равенство всех инерциальных движений и неотличимость в связанных с ними ИСО всех законов природы. Т.е. по сути неразличимость, относительность покоя и движения по инерции.

Так и ОТО он создавал из идеи распространения принципа относительности на гравитацию - что движение под действием только сил гравитации - понятия относительное хотя бы локально для наблюдателя, связанного с таким движением.
Ci ne Mato-graff
12/18/2011, 4:23:29 PM
Он исходил из-того, чтобы принцип относительности распространить на гравитацию путем того, что свободное движение под действием сил гравитации нельзя отличить от отсутствия гравитации. Хотя бы локально.
Выделил жирным шрифтом
Вас не настораживает словосочетание "отсутствие гравитации"?
Ci ne Mato-graff
12/18/2011, 4:31:48 PM
каламбурчик придумал:
-что было бы если бы не было гравитации?
-ничего бы не было
Безумный Иван
12/18/2011, 4:33:51 PM
Товарищи! У нас с СТО не все гладко. Давайте не будем углубляться в ОТО, которая по сути является расширением СТО.
rudoms
12/18/2011, 5:16:02 PM
(Ci ne Mato-graff @ 18.12.2011 - время: 12:31) каламбурчик придумал:
-что было бы если бы не было гравитации?
-ничего бы не было
Неверно. Относительность не есть тождественность.

По Вашей схеме можно "уничтожить" хоть принцип относительности Галилея, хоть принцип относительности СТО:
- инерциальное движение и покой равноценны,
- значит движение есть покой,
- значит движения нет.

Кроме того, гравитацию "исключить" можно только локально - этого в своем каламбуре Вы просто "не заметили". А это очень важно, т.к. в общем случае существующие физические законы позволяют отличить наличие гравитации от её отсутствия.
Безумный Иван
12/22/2011, 3:53:25 AM
Заинтересовал меня вопрос, кто и какую релятивистскую поправку вводит в спутники GPS.
Обнаружил что поправки в GPS вводятся по системе WAAS (Wide Area Augmentation System) https://www.gps.gov/technical/ps/2008-WAAS-...ce-standard.pdf
Они все стандартизированы. Русскоязычная информация здесь https://www.gpsinfo.ru/articles.php?article=2302
О релятивистских поправках там ни слова нету. Поискал про эти поправки, а эта сомнительная информация передается из устного народного творчества, никаких ссылок на авторитетный источник.
Безумный Иван
12/22/2011, 4:13:45 AM
А вот что нашел про опыт 1972 года с самолетами.

Эксперимент Хефеле-Китинга (1972). Джозеф Хефеле и Ричард Китинг в течение пяти суток летели вокруг земного шара в противоположных направлениях. Один из самолетов двигался строго на восток, другой — на запад. На борту обеих машин находились синхронно работавшие атомные часы. К концу эксперимента ученые должны были зафиксировать некоторую разницу во времени, так гласит теория относительности. В самом деле, вернувшись с небес на землю, оба ученых заявили, что расчетные данные подтвердились. На определенной высоте была зафиксирована требуемая разница.

Только теперь, изучив материалы эксперимента, Галецки и Марквардт убедились, насколько сомнительны тогдашние выводы. Хефеле и Китинг определили, что разница во времени составила 132 наносекунды. Однако погрешность измерения самих атомных часов составляла 300 наносекунд (!). Следовательно, нет смысла серьезно относиться к замеченной разнице. Хуже того: исследователи сознательно занимались статистическими манипуляциями. И наконец, — словно стремясь ко всем грехам сразу, — Хефеле и Китинг во время полета вновь и вновь синхронизировали часы. Поэтому результат, полученный ими, является совершенно произвольным, и подкреплять им теорию относительности ни в коей мере нельзя.

https://zexe.de/issue.html
rudoms
12/22/2011, 1:15:45 PM
Глупость полная. Ставить эксперимент, зная какой расчетный эффект согласно теории, и использовать при этом часы с точностью хуже этого расчетного эффекта?)))
Ну а статья "опровергателей" ТО, которые уже опровергают её сто лет (к чему только не прибегая), да так и не могут её отвергнуть... ну есть такая фикс-идея у некоторых.

Кстати подобные эксперименты повторялись многократно и с использованием разных средств. И они вновь подтверждают верность предсказаний ТО.

Например,
https://ens.tpu.ru/POSOBIE_FIS_KUSN/%D4%E8%...%EA%E8/09-4.htm