Женат
Скрыть опции темы
Привет, гость!
Зарегистрируйся, чтобы получить полный доступ и возможность писать в форуме, группах и блогах.
Вход Регистрация
Вход Регистрация
 juk71
|
|||
|
ПРо спутниковою навигацию можно поподробней? Зачем там теория относительности? |
||
 rudoms
|
|||||
|
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
|
|
|
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. Это сообщение отредактировал Crazy Ivan - 14-12-2011 - 11:18 |
|
alim
|
|||||
|
И в мыслях нге имел защищать ТО. Просто хотел узнать, что Вы имеете против? Но если честно так ине понял.. |
||||
|
juk71
|
|||
|
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
|
|||
|
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). Это сообщение отредактировал rudoms - 15-12-2011 - 02:15 |
||
|
Безумный Иван
|
|||
|
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. Это сообщение отредактировал Crazy Ivan - 15-12-2011 - 06:29 |
||
|
rudoms
|
|
|
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
|
|||||||
|
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.
Советская средняя школа научила меня думать, а не сдавать ЕГЭ.
Я разговор веду к тому, что определение "Время - это то что показывают часы" ошибочно. Это сообщение отредактировал Crazy Ivan - 15-12-2011 - 12:02 |
||||||
|
rudoms
|
|||
|
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
|
|||||||||
|
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.
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.
Вот бы еще эти результаты проверялись на практике, цены бы им не было.
Не понимаю к чему вы это привели. Что хотели показать? |
||||||||
 Ci ne Mato-graff
|
|||
|
"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
|
|||
|
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: http://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
|
|||
|
Выделил жирным шрифтом Вас не настораживает словосочетание "отсутствие гравитации"? |
||
|
Ci ne Mato-graff
|
|
|
каламбурчик придумал: -что было бы если бы не было гравитации? -ничего бы не было |
|
Безумный Иван
|
|
|
Товарищи! У нас с СТО не все гладко. Давайте не будем углубляться в ОТО, которая по сути является расширением СТО.
|
|
rudoms
|
|||
|
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
|
|
|
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) http://www.gps.gov/technical/ps/2008-WAAS-...ce-standard.pdf Они все стандартизированы. Русскоязычная информация здесь http://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. Это сообщение отредактировал Crazy Ivan - 21-12-2011 - 23:59 |
|
Безумный Иван
|
|
|
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. http://zexe.de/issue.html |
|
rudoms
|
|
|
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, http://ens.tpu.ru/POSOBIE_FIS_KUSN/%D4%E8%...%EA%E8/09-4.htm Это сообщение отредактировал rudoms - 22-12-2011 - 09:16 |
|
Безумный Иван
|
|||
|
Согласен. Глупость полная. И к чести экспериментаторов следует отметить что они сами это признали. Но тогда был 1972 год, золотой век теории относительности. Ну а Ваша ссылка на эксперимент еще раз подтверждает что в гравитационном поле могут замедляться часы, но это вовсе не значит что замедляется время. Сам эксперимент еще кажется странным. На орбиту высотой 104 км запущен спутник и через 2 года его сняли. На высоте 104 км спутник не продержится 2 года, максимум неделю. Это километров на 300 надо запускать, там влияние атмосферы не такое сильное. Есть ли какие-нибудь официальные сообщения подтверждения эксперимента? Ну а насчет опровергателей, что бы для вас являлось убедительным доказательством? Это сообщение отредактировал Crazy Ivan - 22-12-2011 - 09:45 |
||
|
rudoms
|
|||
|
Забавно. Чем же измерять время, кроме как известными периодическими процессами? Такими как качание маятника, или биение пружины, или вращением Земли, или период колебаний монохроматической электромагнитной волны, или периодом излучения атома, или.... Даже эталоном секунды принят принято количество циклов определенного периодического процесса. Устройство, фиксирующее число этих периодических процессов и тем самым измеряющее период времени, мы называем часами. Если мы смотрим со стороны, то мы можем видеть, быстрее или медленее идут ВСЕ эти периодические процессы в месте нахождения этого устройства измерения (часов). Соответственно мы говорим, что быстрее или медленнее там течет время или, что то же самое, быстрее или медленнее там идут часы. Все многочисленнейшие эксперименты и наблюдения подтверждают, что изменение темпа течения времени полностью соответствуют теории относительности. Это и является убедительным доказательством правильности ТО. Конечно, если , к примеру, бы не было бы гравитационного покраснения фотонов или время жизни элементарных частиц не зависело бы от их скорости - это служило бы явным доказательством неправильности или, минимум, неполноты теории относительности. Но ничего этого нет, как нет любых иных экспериментально-наблюдательных "доказатальств неверности" ТО. Это сообщение отредактировал rudoms - 22-12-2011 - 12:00 |
||
|
Безумный Иван
|
|||||||||||||||||
|
Правильно, правильно. Вот давайте для наглядности возьмем вращение Земли. Один наблюдатель находится на геостационарной орбите, другой на Земле. Геостационарная орбита знаете ли высокая, высота 39 тыщ километров. Это не какие-нибудь несколько сотен километров, на которых GPS спутники летают. Выходит для наблюдателя с орбиты время пойдет быстрее чем для человека на Земле. А время оба наблюдают по вращению Земли. Долго он висел на орбите, пока разница во времени накопилась 12 часов. Скажите теперь как такое может быть что для человека на Земле, в точке над которой висит спутник - день, а наблюдатель со спутника в это же время наблюдает там ночь?
Конечно. Раньше эталоном секунды была доля суток и измерялась она астрономически, а сейчас принят атомный стандарт. Только о чем это говорит?
ВСЕ процессы медленнее идти не могут. Земля для всех вращается одинаково.
Часы быстрее или медленнее идти могут, а время на то и время, что оно по своему определению одинаково везде.
Все эти многочисленные эксперименты я здесь на нескольких страницах объяснил с точки зрения классической физики.
Эффект Доплера
А физикам известны все факторы, от которых зависит время жизни элементарных частиц?
Европейские ученые растерянно пожимают плечами и думают, а что дальше-то делать? Из знаменитой швейцарской лаборатории CERN, они посылали пучок нейтрино в другой научный центр Гран Сассо, расположенный в 730 милях от него. Опыт прошёл успешно, и даже слишком. Нейтрино прибыли на расчётное место, превысив скорость света буквально на миллиардные доли секунды. Ученые не поверили своим собственным данным и кинулись всё перепроверять, но получили тот же результат. Конечно, ученые говорят, что есть возможность ошибки в расчётах или испытаниях, на которую многие сейчас и уповают. Ведь если результаты окажутся верными, то конец современной физике. В ее основе лежит постулат Альберта Эйнштейна, что скорость света - предельная для Вселенной, и теория относительности в этом случае летит в тартарары. http://www.vesti.ru/doc.html?id=577447&cid=9 |
||||||||||||||||
|
rudoms
|
|||||
|
Видимо Вам этот вопрос кажется самым подковыристым, если не вообще убийственным)))) Хотя он весьма прост и иллюстрирует именно то, о чем я и говорил - время измеряется периодическими процессами, и изменение темпа времени как раз и означает изменение темпа ВСЕХ периодических процессов. И вращение Земли здесь не исключение. Наблюдатетель на орбите будет видеть, что время на Земле течет медленнее. И Земля также для него будет вращаться медленнее (так что никакой разности фаз дня и ночи не будет). И маятник на Земле он будет видеть качающимся медленнее, и частоты излучения атомов - меньше и т.д. И кстати, именно из-за замедления времени на Земле, приходящее с Земли на орбиту электромагнитное излучение будет краснеть. И это не какой не эффект Доплера - ведь расстояние круговой орбиты до Земли не меняется, радиальная скорость отсутствует - а следствие именно гравитационного замедления времени. |
||||
|
Безумный Иван
|
|||||||||
|
Я не вижу пока ничего убийственного. В теории относительности действительно есть убийственные вопросы, но все мои оппоненты пока до них и близко не подошли. Я же не буду здесь спорить сам с собой.
Не все периодические процессы остаются периодическими, когда на колебательную или вращательную систему начинают действовать сторонние силы или поля. Я это наглядно показал.
Вы хотели сказать что наблюдатель на геостационарной орбите будет наблюдать вращение Земли быстрее. И Вы не ответили на мой вопрос, когда разница эта достигнет полоборота Замли и космонавт спустится, будет ли для него на Земле ночь, в то время как для встречающих его коллег день?
Я уже выше показывал как в гравитационном поле изменяется частота излучения атомов цезия, как при этом увеличивается период излучения, и как следствие, появляется красное смещение. И объяснил я это без всякого замедления времени, чисто классическим способом. Вот здесь http://www.sxn.io/index.php?showtopic...post&p=14831642 |
||||||||
|
Рекомендуем почитать также топики: Может ли человек сам управлять своей жизнью? Бессмертие Наши ЗНАКИ N-мерные пространства и объекты Одиноки ли мы во Вселенной? |