Форум официального сайта Веры Камши

Эр Эледем, прежде всего хочу поблагодарить вас за ваши интереснейшие лекции в темах про астрофизику и космологию, хочу так же выразить, не побоюсь этого слова, восхищение вами, и восторг от возможности задать вам некоторые интересующие меня вопросы. Я не стал писать в уже существующие темы, так как вопросы, которые я хочу задать сейчас, имеют весьма косвенное отношении к астрофизике или космологии. Хочу также заметить, что решительно не гумманитарий, но еще не специалист, а студент физико-технического ВУЗа. С одной стороны я как бы "в теме", с другой - у меня будут, возможно, дурацкие вопросы, именно потому что я "в теме". К сожалению, у меня остается стойкое ощущение, что больше я изучаю физику, тем меньше я в ней понимаю. Я уже давно дошел до крайности и последней степени отчаяния, осознав, что не могу понять, что такое энергия ( точнее, я не могу понять того, что о ней говорят преподаватели ). Вы, эр Эледем, моя последняя надежда. И еще... я буду зануден и дотошен, заранее извиняюсь...

Итак, что же такое энергия? Во-первых, насколько я помню, я нигде, ни в одном учебнике не видел определения такого понятия, как "энергия". В курсе общей физики энергия вводилась поэтапно - сначала кинетическая и потенциальная в механике, потом внутренняя ( тепловая ) энергия в термодинамике, и т.д. Кинетическая энергия ( мат. точки ) давалась просто как mv²/2 по определению, потенциальная энергия - как работа потенциальных сил, работа определялась как криволинейный интеграл от силы по траектории движения, внутренняя энергия также определялась через работу, энергия электрическая... не определялась никак... Я до сих пор помню фразу в третьем томе Сивухина, которая повергла меня в глубочайшую депрессию - "А теперь займемся вычислением энергии электрического поля..." - это первое упоминание электрической энергии в учебники. Не определив что такое энергия электрического поля, он ( Сивухин ) приступает к ее вычислению :o [spoiler]( Кстати, именно поэтому, я пока не читал, но лишь бегло просмотрел темы про астрофизику и космологию - они приводят меня в благоговейный трепет, ибо это именно то, чем я хотел бы заниматься, но, прежде чем погружаться в пучины темной энергии и теории струн, я хотел бы разобраться с вопросами более простыми и фундаментальными )[/spoiler] При этом в механике закон сохранения механической энергии является лишь теоремой, следующей из законов Ньютона и определения энергии. Это что касается энергии в общей физике. Насколько я понимаю, в курсе теоретической физики энергия вводится более стого, и там ( в теорфизе ) она вылезает из лагранжиана. Но там закон сохранения энергии ( причем насколько я уже понимаю энергии общефизической ) является опять-таки теоремой, которая есть следствие теоремы некой Э. Нетер. Таким образом, как из терфиза, так и из общей физики, я вижу, что энергия это некоторая численная величина, характеризующая систему... И потому я впадаю в ступор и отчаяние, когда на втором курсе преподаватели начинают говорить, как о чем-то самой собой разумеющемся ( !!!!  :'( ), о локализации энергии в пространстве, о ее потоках ( всякие там вектора Пойнтинга и пр. )  :o В общем везде далее идет речь об энергии как о какой-то физической субстанции, разлитой в пространстве, которая всегда сохраняется. При этом все ссылаются на общефизический закон сохранения энергии ( это еще до того, как нам рассказали про Э. Нетер ), как на обощение экспериментальных фактов. При чем что это были за факты - никто даже не заикается. Единственное, что я помню - это опыты Джоуля с мешалкой, наглядно демонстрирующие переход энергии механической, в энергию тепловую. А энергия электрическая? Магнитная? Какие опыты позволяют судить о сохрании этих видов энергии? Нам этого не говорят, вместо этого, нам говорят, что если где-то что-то несходится, значит мы не учли какой-то энергии, и нужно ее ввести, чтобы энергия сохранялась, а сохраняться она должна, т.к. это следует из эксперимента, и это при том, что магнитную энергию нам вводили только на том основании, что нужно удовлетворить закону сохранения энергии ( это все еще до теорфиза и Э. Нетер )  :o Что это за [вырезано цензурой] логика такая?  :o И самое главное - студенты то молчат, с умым видом все записывают, запомниают, решают задачки, и никого это не волнует. А у меня депрессия, я не понимаю - это я один такой олигофрен, что не понимаю того, что всем вокруг очевидно? Я спрашивал предопадавателей... ощущение такое, что мы на разных языках говорим - я им про одно спрашиваю, они мне про дугое отвечают! И это у нас, в Физтехе! :'( Эр Эледем, может вы объясните, что происходит? Я сошел с ума, да?  :(

Правильно ли я понимаю, что энергия не существует в природе, это математическая абстракция, которую придумали люди ( так же как и закон сохранения энергии ), чтобы в удобной ( с математической точки зрения ) форме изложить законы, которые управляют природой и процессами в ней. Иными словами, процессы в природе происходят так, что величина, вычисленная определенным образом на основании реальных физических величин, сохраняется, либо изменяется определенным образом. Вещество и электо-магнитное поле - объективная физическая реальность, энергия - математическая абстракция, "потоки энергии" и ее "локализация" - устоявшийся среди ученых и преподавателей жаргон, к которому они настолько привыкли, что считают это очевидным и не объясняют студентам, а самих студентов это не волнует, им лишь бы сдать и забыть, потому они и не волнуются по поводу энегрии. Это так? Или я все-таки не понимаю чего-то очень важного???

Ну, эр Моридин, на этот вопрос ответить достаточно просто, как не странно, Вы просто чуть-чуть забегаете вперед. Не стоит ругать Сивухина, он писал учебник по "Общей физике". а не по Теоретической физике, отсюда и отсутствие происхождения понятия энергии. Но к делу...
В современной науке понятие энергии возникает в тот момент, когда мы начинаем вводить определенные свойства нашего континуума. В частности вводятся три постулата:
1. Время однородно. То есть мы можем начинать его отсчет с любого "точки" и вид уравнений движения при этом меняться не должен.
2. Пространство однородно. То же, что и для времени, можно начало координат в любую точку ставить.
3. Пространство изотропно. То есть при повороте его осей уравнения измениться не должны.
К этому добавляется еще и принцип наименьшего действия, то есть равенство нулю вариационной производной по параметрам вдоль траектории с закрепленными концами. Исходя из этих постулатов получаются три интеграла движения (то есть сохраняющихся величины). И  величина, возникающая благодаря п.1. -
  получила название "ЭНЕРГИЯ". Она может быть совершенно разного вида, главное, чтобы при описании ее, соответствующая вариационная производная обращалась в нуль. таким образом, ЭНЕРГИЯ - это именно та величина, которая должна сохраняться, благодаря однородности времени. И НИЧЕГО СВЕРХ ТОГО.
П.2 дал нам понятие ИМПУЛЬСа на основании сохранения еще одной величины, а п.3 - МОМЕНТ ИМПУЛЬСА (с законом его сохранения). Правда с пунктом 3, несколько сложнее, так как, кроме "орбитального момента импульса" существует еще и собственный момент (сиречь спин), а сохраняется в итоге их сумма. Вопрос о происхождении спина сложен, не до конца понятен (одно из предположений о причинах его существования - наличие ненулевых компонентов в так называемом тензоре кручения пространства).

  теперь к последнему абзацу, касающемуся Теоремы Нетер и прочего (я для остальных вынужден был растолковать, что мы тут обсуждаем). Нет - это не математическая абстракция, должен сразу сказать. Это некое свойство того многомерного пространства, в которое вложен наш континуум. Скорее всего - это величина, характеризующая возможность перехода вакуума из одного состояния в другое.

P.S. Вы слышали термин "Хаотический потенциал инфлантонов"? 
 

Ну я примерно так и представлял себе это. :)


А вот скажите, откуда вообще мы знаем, что пространство многомерно?  :o Насколько мне известно, многомерность возникает лишь в теории струн ( или быть может еще в других подобных теориях ). Но разве доказано, что теория струн верно отражает реальное положение вещей? По-моему недоказано, и не будет доказано еще много-много лет - это я об экспериментальной проверке, которая только и может являться доказательством. [spoiler]Я читал книгу Б. Грина "Элегантная Вселенная", кстати всем рекомендую - очень интересно, наглядно и понятно, за исключением некоторых глав в конце про браны, орбифолды и пр., этого я, честно говоря, ниасилил. Зато там очень хорошо и наглядно рассказывается про СТО, ОТО, квантовую механику, а так же конфликт ОТО и квантовой механики.[/spoiler] Насколько я понимаю, согласно ОТО пространство 4-мерно ( с учетом времени ) и никаких высших размерностей ни в ОТО, ни в квантовой механике ( в т.ч. в КЭД и КХД -  я про них ничего не знаю, просто слышал что такие теории есть, и что они вроде как верны ) не требуется.

Поэтому - эр Эледем, можно пока попросить без теории струн обойтись? Мне хочется сначала разобраться с "простой" и 100%-справедливой физикой. А потом уже переходить к сложным и недоказанным теориям.



Я не понимаю.  :-[ А обязательно щас про вакуум?  ???


Нет.  :-[ Первый раз слышу это словосочетание. Хотя слово "инфлатон" раньше слышал, кажется в контексте Болшого Взрыва.

Я только одного не пойму... даже с учетом терфиза, энергия вводится все равно как функция состояния системы тьфу... т.е. я хотел сказать интеграл движения, так? Как тогда она может быть "локализованной в пространстве", как она может "течь"? В чем физический смысл этих слов по отношению к энергии?  ???

На самом деле это происходит значительно раньше. Вы слышали про работы, в которых электромагнетизм описывается, как тензор кривизны 5-мерного пространства? Получающиеся уравнения для компонентов этого тензора оказались... уравнениями Масвелла.
Кроме того, в бкдкщем я Вам опишу один из ныне ведущихся экспериментов по анализу состава Темной Массы (эксперимент PAMELA), так вот, его предварительные результаты указывают на то, что частицы, составляющие DM - имеют происхождением ... более высокомерное пространство.

Квантовая электродинамика действительно хорошо работает в 4-мерном пространстве, как и ОТО. А вот у Квантовой Хромодинамики уже начинаются проблемы - наиболее яркие из них связаны с непонятной причиной зануления тета-члена, а также необычными свойствами инстантонов в глюонных полях.
Кстати, еще одно уточнение - Вы знаете смысл выражения "перенормируемая и неперенормируемая калибровочная теория"?

Конечно. Но мы до суперструн еще и не добрались на самом деле. ;) ;)

Дело именно в четкой формулировке Вашего вопроса. Если Вам нужен ответ именно на такой вопрос - то без понятия физического вакуума не обойтись.

Ага, понятно. Дело в том, что инфлантоны - это именно то самое поле, фазовый переход в котором и вызвал Большой Взрыв с рождением нашей вселенной. А описание потенциала этого поля... неожиданно привело нас к пониманию, что он имеет именно Хаотический вид.

Я ждал этого вопроса. Ответ на него на самом деле достаточно сложен - область некоторых взаимодействий (в частности фундаментальных фермионов и бозонов с полем Хиггса) жестко ограничена топологией пространства. Условно говоря, часть этого интеграла движения (связанная с понятием массы) должна иметь именно локализованный характер, а вот другие слагаемые в лагранжиане, от такой жесткой привязки свободны. Это вытекает из необходимости строить Лоренц-инвариантные "уравнения движения".

Эр Эледем, мне кажется вы меня переоценили. Я всего лишь студент-раздолбай, не более.  ;D О математическом аппарате терфиза и квантовой механики я имею почти нулевое представление. И всякие так "калибровочные поля", "перенормировки" и пр. - для меня пока темный лес.

А смысл моего вопроса про энергию сводился совсем к другому. Вы сами сказали, что энергия выводится исключительно из лагранжиана, с помощью однородности времени и принципа наименьшего действия. Но что такое сам лагранжиан? Это просто некая функция, удовлетворяющая определенным условием, знание которой дает знание о движении системы. Иными словами, это и есть то, о чем я говорил - математический прием, помогающий нам, людям, в удобной для нас форме записать законы природы. Весь сам лагранжиан не является объективно-существующей реальностью ( каковой, например, являются электроны, или, скажем, электо-магнитное поле ), это ведь выдумка людей, не более. Я правильно понимаю? Мой вопрос скорее не по физике даже, а по философии. Вот пример. Существует ли в природе такой объект как "число пять"? По-моему очевидно, что не существует. Существуют физические величины ( массы, заряды, расстояние, время ) которое мы меряем числами, но сами по себе числа - абстракция, порождение человеческого мозга, которое, тем не менее нам необходимо, чтобы описать природу. Не является ли энергия, вместе с лагранжианом тем же самым? Если нет - то где и как проявляется "реальность" существования энергии?

По поводу размерности пространства... Вы можете, не вдаваясь пока в подробности, просто сказать, является ли многомерность пространства столь же твердодоказанной, как, скажем, ОТО?

Воистину, язык мой - враг мой.
Первый вопрос - как строятся лагранжианы в обычной механике... Ответ - угадываем.
Как строятся лагранжианы в 4-х мерной квантовой теории поля... Ответ - угадываем.
Можно ли лагранжианы взять из более общих представлений... Ответ - можно. Вот только эта теория не будет уже 4-хмерной.
Почему она не может быть таковой? ... Ответ - само понятие взаимодействия чего-либо с чем-либо в привычных теориях берется чисто из эмпирики или ее приложений.
А что происходит, когда мы "расширяем" мерность наших представлений?... Само пространство приобретает довольно необычные топологические свойства. И числа перестают быть математическими абстракциями, превращаясь в некие реальности.

Эр Эледем, я в шоке. В глубоком. :o Это где такому учат? На каком курсе? В каком разделе науки? Ну чем, чем 11-мерное пространство может принципально отличаться от 3-мерного? Кроме многообразия возможных топологических свойств, и всяческих там метрик... Но разве ж это принципиально? Почему числа в 3-мерном пространстве - абстракция, помогающая нам описать мир, а в каком-нибудь 11-мерном, те же числа - свойства самого пространства?  :o В чем разница? Можете привести какой-нибудь простой пример? ( Если простой пример - сложный, то можно максимально подробно разжевывая?  ;D Я могу подождать. )

А все-таки... вы не ответили на простой вопрос про ОТО и многомерность пространства. Можно ли и то и другое считать одинаково доказанным и достоверным? ( Просто - да или нет )  ;) ::)

Смущенно. Извините если мой вопрос окажется уж совсем профанским. А эксперимент на Gravity Probe B - разве ее в том числе не доказал?

И еще более смущенно. [spoiler]Из общения в топике "Вопросы по астрофизике", я уяснил для себя, что энергия всегда имеет носитель. Если носителем энергии является вакуум то она себя проявляет в качестве частицы. Всяческие низко и высокоэнергитические выкуумы пока не трогаем. Вакуум насколько я понял, это что то вроде носителя среднего фона энергии в пространстве.
Если соответственно часть вакуума получает условно большую энергию относительно среднего, то получается какая то нормальная (для нас) частица, если наоборот то тахион.
Такая вот обобщающая философия. :) Где ошибаюсь, а я уверен что где то ошибаюсь, поправьте.
А вот, что такое поток энергии тогда? Поток частиц чтоли? Или имеется в виду именно искажения средне фоновой энергии?[/spoiler]

Профан здесь я, а не вы. Первый раз про этот эксперимент слышу. Я пока просто хотел от эра Эледема добиться простого ответа ( либо "да", либо "нет"  ;D ). Про вакуум пока комментировать не буду. Не люблю говорить с умным видом о вещах, в которых ни черта не понимаю.  :-[

Кстати! Почему сразу "угадываем"? Я вот тут недавно начал читать первый том ландавшица ( Ландау, Лифшиц "Теоретическая физика" ), так там лагранжиан свободной материальной точки выводился вполне себе строго, на основании базовых аксиом :

1. Однородность пространства и времени, изотропность пространства.
2. Независимость лагранжиана от производных координат порядка более высокого, чем 1.

Причем аксиома 2 была заявлена как обобщение опытных фактов. Т.е. я так понимаю, зависимость лагранжиана только от координат, времени и первых произвожных координат, заменяет школьный второй закон Ньютона, не так ли?

Тем, что у Вас часть измерений могут оказаться компактифицированы на неких минимально возможных расстояниях. (иногда говорят - свернуты в трубочки Калуце). А учат в некоторых группах теоретической физики, где основой физика элементарных частиц является. Я все это изучил добровольно (тогда еще теоретиком не был), меня заинтересовало, и с тех пор я аккуратно слежу и "перерабатываю" все, что с этим связано.


Насчет ОТО - достоверность составляет 99.9%. Касательно многомерных пространств - около 80%.

Скажем так - на 100% конечно не доказал, но во многом позволил качественно подтвердить.

1. Насчет вакуумов - Вы поняли практически все верно.
2. В принципе, мы действительно поток энергии описываем как поток частиц, хотя сейчас правильнее следует писать "поток вероятности".


Почти верно. Но заметьте, там с неба берется понятие массы и потенциала. И не рассматриваются возможности тензорных компонент для этих характеристик.
А в квантовой теории поля - просто применяются аналогии.

Эээ... ну и что? А чем 3-х мерное хуже? В той же книге Грина "Элегантная Вселенная" приводился пример двумерного пространства с одной компактной размерностью - "вселенная садового шланга" :D И потом, вы же говорили о том, что сами числа перестают ( а стало быть и основаные на числах, функциях, интегралах и пр. математической атрибутике понятия "лагранжиан", "энергия" и пр. ) быть просто математической абстракцией, а становятся чем-то иным. Я так и не понял, какое отношение к этому имеет компактификация размерностей???

И вот еще. Как я подозревал ( и вы это подозрение подтвердили ) энергия вводится через лангранжиан, с помощью однородности времени и принципа наименьшего действия. Но тогда это значит, что энергия является вторичной по отношению к лагранжиану. Почему тогда все говорят о потоках энергии, локализации энергии, но никто не говорит о потоках лагранжина и локализации лагранжтана, почему? И, наконец, самое главное - если в пространство многомерно, то как тогда вводится энергия? Точно так же - через лагранжиан? Или как-то совсем иначе? А если через лагранжиан, то что же - лагранжиан тоже обладает объективной физической реальностью, как поле? :o

И еще вопросы :

1. Возвращаясь к теореме Э. Нетер. Насколько я помню ( возможно я что-то упускаю, нет под рукой учебника по термеху ) смысл ее был примерно такой. Если есть какая-то группа преобразований координат/времени, обладающая строго определенными свойствами/удовлетворяющая строго определенным условиям, то этой группе преобразований соответствует интеграл движения. ( Точная формулировка была весьма мозголомной и зубодробительной  ;D ) И дальше как раз показывалось, что из однорости времени, однородности и изотропности пространства следует существование трех таких групп преобразований ( сдвиг по времени, сдвиг по координате, поворот вокруг оси ), каждая из которых порождает соответствующий интеграл движения ( энергия, импульс, момент импульса ). Так вот, я хотел бы поинтересоваться -  а есть ли другие важные/интересные применения теоремы Э. Нетер? Есть ли другие группы преобразований, которые бы порождали другие интегралы движения?

2. Законы сохранения ( энергии и импульса ) являются следствием однородности пространства и времени. Однако, насколько я понимаю, в ОТО пространство и время СОВСЕМ неоднородны, их свойства существенно меняются от одной точки пространства-времени к другой. Ну или не очень существенно (  ;D ), но все равно ведь - меняются! Значит ли это, что ОТО отменяет законы сохранения? :o Или не отменяет, но заменяет другими?


О! Спасибо большое, теперь все ясно.  :) ::)

Все дело в том, что именно специфика компактификации многомерного пространства до 3-х мерия порождает "Стрелу Времени" и те Топологические объекты, которые превращают числа из абстракции в некоторую конкретную форму.

Замечательный вопрос. дело в том, что к лагранжиану применяются именно преобразования, которые могут быть как глобальными (когда значения параметра группы не зависят от координаты), и локальные (когда эта зависимость есть). Первое дает законы сохранения, а второе калибровочные поля (фотоны, глюоны, промежуточные векторные бозоны и гравитоны).
Насчет физической реальности лагранжиана - мне трудно ответить, так как сам предложенный вами термин не очень-то определен. ;)

Примерно так. Если лагранжиан инвариантен относительно преобразования по какой-нибудь группе симметрии, то возникает одна принципиально неизмеримая величина (обычно фаза), а также сохраняющаяся величина (обычно называемая "током").
Что нам уже дала теорема Нетер.
Группа симметрии U(1)-глобальная - сохранение электрического заряда.
Группа симметрии U(1)-локальная  - наличие поля безмассовых фотонов, имеющих 2 поляризации (т.е. продольных фотонов не бывает).
Группа симметрии SU(3)-глобальная - сохранение восьми цветовых зарядов в квантовой хромодинамике
Группа симметрии SU(3)-локальная  - наличие восьми глюонных цветовых полей, причем эти самые глюоны в отличие от фотонов, способны излучать друг друга. Отсюда и возникает эффект конфайнмента кварков - чем дальше они друг от друга, тем сильнее притягиваются.
Группа симметрии SU(2)хU(1)-глобальная  - сохранение слабого изоспина и слабого гиперзаряда.
Группа симметрии SU(2)хU(1)-локальная  - одновременно дает W-бозоны, Z-бозон, а также бозон Хиггса и их взаимодействие.
Группа симметрии SO(10) - дает нам в качестве видимых эффектов распад протона, наличие нейтрон-антинейтронных осцилляций в вакууме и большое количество новых полей.

Мне продолжить, или пока этого хватит?

Не совсем так. В ОТО именно тензор энергии-импульса и задает кривизну пространственно-временного континуума. А через, так называемый тензор Риччи, вычисляется метрический тензор в задаче, то есть вид пространственно-временного интервала для конкретного распределения объектов в задаче. О решении уравнений ОТО для всей вселенной - рассказывать буду скоро в Топике про Космологию.

А вы можете еще и лекции про топологию почитать?  ::) Начиная с полного нуля, и по возможности до этих самых объектов, которые "превращают числа из абстракции в некоторую конкретную форму."


Ммм... мне нужно как следует подумать над тем, что я имел в виду ;D


Жесть! Я тоже хочу все это знать, и, что более важно - понимать!  ::) Это так интересно... и так сложно :-[ :( Это вообще где? 5-й курс ( последний курс где у нас терфиз есть )? Аспирантура? Дальше?  :-\


А там еще много?  ::)


Ну вот... а откуда вообще тогда берется этот тензор энергии-импульса? Кстати, я правильно понимаю, что "тензор" = "матрица ( возможно более чем 2-мерная ), компоненты которой при замене системы координат преобразуются в соответствии с правилами преобразования Лоренца" ?  ???

Боюсь, что именно топологию я популярно рассказать не смогу; тут требуется, в первую очередь, математик, а не физик. Лучше я просто буду пользоваться некоторыми ее выводами и по мере возможности объяснять, почему они такие.

То, что Вы процитировали - это курс квантовой теории поля в рамках стандартного образования теоретиков 4-5 курса (кроме SO(10)). В Стандартную Модель, преподаваемую на теор.кафедрвх физических ВУЗов входят Квантовая Электродинамика, Симметрия Сильных Взаимодействий (с элементами Квантовой Хромодинамики), Теория Вайнберга-Салама (Электрослабые взаимодействия) и некоторые разделы ОТО. остальное - спецкурсы, которые обычно читают в соответствующих научных учреждениях (ИТЭФ, ИЯИ, РНЦ "Курчатовский Институт" и ряде других).

До группы симметрии Е8хЕ8... наверное, сорок-пятьдесят промежуточных шагов, как минимум.

Составляется из масс и импульсов действующих в задаче объектов определенным образом. Имеет размерность 4х4. В большинстве практических задач многие элементы тензора нулевые.

Ну так все же... что это за хитрые топологические объекты о которых вы говорили в предыдущем посте?


О, вы меня обнадежили, спасибо! Я как раз хотел или в ИЯИ, или в Курчатник идти. Только мимо ИЯИ, куда я хотел больше всего, я пока что, похоже пролетаю, а вот в Курчатник... судя по всему к ним желающих щас не много ( на экскурсию от всего факультета 4 человека приехало, включая меня  :o ), так что наверное возьмут.  ::)


Ну... я думаю не обязательно щас продолжать список. :) Главное я уяснил - теорема Нетер штука полезная и важная. Надо будет в нее "врубиться" как следует. :)


Значит про тензор я правильно сказал?  :) А вот про конкретно тензор энергии-импульса... я совсем запутался... Ну вот берем мы и составляем каким-то хитрым образом тензор из масс и импульсов, но какое это отношение имеет к энергии, которая вылезает из лагранжиана и является интегралом движения? Причем энергия - это одно число, а так называемый "тензор энергии-имульса" - 16 чисел. Какова связь этого тензора с самой энергий? Как сей тензор участвует в законах сохранения?

Эр Эледем

Спасибо, вы меня слегка успокоили. Буду дальше рыться.

Грустно У нас в МАИ из той теории которую перечислили было 0 целых фиг десятых. :(:(:( В связи с этим вопрос. Где возможно записаться на лекции (вечерние или выходные) по данной тематике?

Тот!
;D ;D ;D
Я сильно извиняюсь, но это не курсы по MS Office.  ::)

Копайте Ландавшица дальше. В плане минимальной математики, необходимой для какого-то понимания того о чем идет речь, нужно для начала ориентироваться на уровень Г. Корн, Т. Корн "Справочник по математике для научных работников и инженеров".
Для начала разделы "Векторный анализ", "Системы криволинейных координат", "Дифференциальные уравнения с частными производными", "Представление математических моделей. Тензорная алгебра и тензорный анализ".

А вообще нужно учитывать, что потребность в специалистах разбирающихся в этом, достаточно низкая (в десятых, а то и сотых частях на тысячу населения). Эр Эледем перечислил заинтерисованные организации. ВУЗов, готовящих специалистов несколько больше, так как нужно приплюсовать кафедры теор. физики в рядовых университетах страны. Правда, нужно учесть, что выпускникам тех университетов значительно сложнее найти работу хотя бы в профиле специальности.

И еще. Продраться сквозь нехилую математику и в лучшие годы (когда не было такого развала школьного образования) удавалось далеко не всем студентам кафедр теоретической физики.

Вам знакомы понятия "Доменных Стенок" пространства и "выколотых точек континуума"?

Структура этого тензора такова, что на главной диагонали стоят энергия и три проекции импульса. Физический смысл недиагональных элементов связан с компонентами момента импульса, а также с некоторыми другими специфическими понятиями ОТО.

Эреа Не Леди уже ответила, хотя, конечно, Ландавшиц ближе толко к ОТО. Из учебников по Квантовой Теории Поля я бы порекомендовал "Квантовую Электродинамику" Питаевского. Но предварительно обязательно изучите очень подробно элементы "Теории Групп", Теорию функций комплесного переменного, а также векторный и тензорный анализ. Иначе написанное в книгах будет выглядеть, как китайские иероглифы.

В принципе специалисты в данной области работают в ОИЯИ, ИФВЭ, Институте теоретической физики им. Ландау (Черноголовка), есть теор. отделы, кажется, в ФИАНе. Ну и безусловно Физический Институт Сибирского Отделения РАН.

Нет. "С нуля" означает именно с нуля.  :-[ ( С определения линейного пространства, оно мне знакомо.  ;D Евклидово пространство и матрицу Грама* - тоже представляю себе в общих чертах, но что-нибудь более серьезное - вряд ли. )

* Я правильно понимаю, что матрица Грама в аналитической геометрии это в точности то же самое, что метрический тензор в теоретической физике?


Эр Эледем... началось все с того, что я спросил про законы сохранения в ОТО. Там ведь пространство и время неоднородны. Значит ли это, закон сохранения энергии ( той, которая вылезает из лагранжиана и является одной из компонент тензора энергии-импульса ) не выполняется? Вы мне ответили, что кривизну пространства-времени определяет тензор энергии-импульса. Извините, но я не вижу связи между своим вопросом и вашим ответом.  :-[ :-[ :-[

Примерно. В качестве другой аналогии можно взять матрицу углов Эйлера в 4-х мерном пространстве.

А вспомните, что в ОТО создает неоднородность пространственно-временного континуума? Правильно, распределенная каким-то образом энергия. Таким образом, правильнее было бы сказать - локальная неоднородность, связанная с....  А можно сказать иначе - если не рассматривать пространство Евклидовым, то оно и с материей однородно. Просто его геометрия отлична от привычной.
Так более понятно, что имеется в виду?

Ага. Знал бы я еще что это такое.  ;D Ну а что там все-таки с топологией и ее объектами? ;)


Увы нет.  :( Мы имеем однородность времени. Из этой однородности мы создаем энергию и закон ее сохранения ( каковой закон действует именно в силу однородности времени ), затем эту энергию мы включаем в состав тензора энергии-импульса, и, наконец, говорим что сей тензор искривляет пространство-время, т.е. делает их неоднородными. А как тогда мы вообще можем говорить о какой бы то ни было энергии, если ввели мы ее именно с помощью однородности времени?  ???

И еще. Я обещал подумать над своим неточно сформулированном вопросом. А именно вопросом о "реальности" энергии/лагранжиана.

Подойду с простой, рабоче-крестьянской точки зрения.  ;D ;D ;D То бишь с опытного восприятия нами, людьми, окружающей реальности. В конце концов - эксперимент - критерий истинны. Мы знаем, например, что стол или стул реально существуют. Почему? Да просто потому, что мы их можем пощупать. Мы так же можем быть уверенны, что реально существует электро-магнитное поле. Хотя бы потому, что мы видим свет. :) Не говоря уже о том, что это самое поле действует на вполне себе реальные объекты, и это самое действие мы непосредственным образом измеряем. Точно так же реальны электроны, протоны, нейтроны - потому что из них состоят те самые столы и стулья. ;D Хотя и элементарные частицы и эл.-маг. поле являются объектами, скажем так, сложными для восприятия, если не сказать - абсолютно чуждыми для наглядного представления. Но они, безусловно, реальны. Как и всяческие другие физические величины, которые мы измеряем опытным путем, или любые другие физические объекты, которые мы наблюдаем тем же опытным путем. Или же физические объекты, действие которых на другие объекты мы может измерить и/или пронаблюдать в ходе эксперимента.

А энрегия? Лагранжиан? Работа? Вектор Пойнтинга? Разве это мы измеряем?  :o Разве мы их наблюдаем? Или может быть мы наблюдаем их взаимодействие с чем-либо? Или мы, все-таки, эти объекты вычисляем, на основании известных, наблюдаемых физических величин, а затем с помощью этих математических объектов описываем законы природы?

Интересный подход, согласен. А, кстати, что мы меряем-то, когда говорим об электроне/нейтроне/электромагнитном поле? Задумайтесь на этим...

Меряем переданную энергию. Слегка косвенно, но меряем.

Увы, но это не величина, а функция (в лучшем случае). Поэтому в лучшем случае в эксперименте меряются собственные числа оператора Гамильтона. Ведь не пытаемся же мы измерить комплексный квадрат волновой функции электрона во всех точках континуума.

Измеряем косвенно.

Опять же координатная функция.

В такой формулировке, мы восстанавливаем их вид по результатм наших измерений. А кто сказал, что любую физическую величину обязательно нужно измерить "прямо и непосредственно"? Скажем тот же тензор магнитной восприимчивости... его тоже восстанавливают по результатам конкретных экспериментов.

Тут более сложный момент. Приведу пример - в квантовой теории поля само понятие потенциала взаимодействия не имеет четкого физического смысла. Только его среднее значение за определенное время в определенном объеме получает в эксперименте физический смысл. Как только Вы получаете квантовое поле, Вам сразу приходится пересмотреть свои представления о реальности.

А можно подробно про эти эксперименты? На счет всего остального - буду думать и осмыслять. :)

:) Вы не совсем правильно меня поняли.
Пытаюсь я в том что здесь упоминалось разбираться. (Спасибо кстати за направление. Корнов я пока, в связи с этими интересами не открывал.[spoiler]ЗЫ :):):) "Г. Корн, Т. Корн "Справочник по математике для научных работников и инженеров"." - любимый красный кирпич! Не представляю как бы я без него вуз пережил!?!? :)[/spoiler])

С математикой еще не так все плохо, специальность "мат. моделирование" (приложение авиационное, но это не суть). Хотя знаний действительно не хватает, что то забылось, а что то банально у нас не читалось. :( А вот с физикой, полный швах. :(:(:(
В общем думал, может банально походить на лекции читаемые для старшекурсников\аспирантов специализированных вузов. Ну вольнослушателем как бы.
А то из голых книжек многое понять затруднительно.


Специальность у меня есть, и неплохая. :) Просто, банально интересно.


Копаю. :) В "Теорию Групп" пока пытаюсь вникнуть ... неделю. Результат удручает. [spoiler]Еще и работать приходится. :([/spoiler] Но подвижки есть. :)

ToT

Для подбора необходимой литературы могу посоветовать интернет-магазин, специализирующийся на продаже научной и научно-популярной литературы самых разных наук, в том числе и по физике. Лично я периодически прикупаю книги именно там. Адрес издательства:

www.urss.ru

Вам, как жителю подмосковья не придётся особо переплачивать за доставку заказа.

Спасибо, воспользуюсь. :)

Cтас, проблема в том, что эр ТоТ хочет именно ту информацию, которая является чисто научной и изложена преимущественно даже не в книгах, а в оригинальных статьях. Братья-физики  :D при написании оных, к сожалению, опускают большую часть математических выкладок, так что даже мне порой приходится сильно попотеть, дабы ход расчета восстановить. А непосредственные умения для данных расчетов действительно даются в специальных курсах некоторых ВУЗов.
Но признаю - математические основы указанных дисциплин именно в книгах даны очень даже неплохо.

:) Да спасибо, эр Эледем, вы абсолютно правы. Ну да ладно мне пока и математики хватит, а там что нить буду думать.

Заглотила всю тему за 20 мин. Абсолютно счастлива. Вспомнила молодость. Спасибо.

Мне эта тема напомнила нежно любимую книгу А.Реньи "Трилогия о математике" :D
Хотя я, с моим полузабытым курсом школьной физики, увязла довольно быстро  :-[
Не знаю, может, следует создать тему "Наивные детские вопросы" ;D, но пока пишу сюда.
Вот меня сегодня дети спросили, вечен ли магнит, и если вечен, то не похож ли он на вечный двигатель? А в самом деле - есть ли срок жизни у магнита?
Сорри, если не в тему.

Ну, срок жизни есть у всего. Или почти всего....
Но вообще-то, если имеется в виду магнит "железный", то он самопроизвольно размагничивается (очень медленно), по причине теплового движения атомов, нарушающего ориентацию. Само магнитное поле самопроизвольно никуда не пропадает.

Спасибо. Надо же, оказывается, у меня есть крохи здравого смысла - я примерно это и предполагала:D

2 Эледем

Вопрос возник в связи с постом соседнего топика:


Никак не пойму, откуда заявляется этот самый великий и могучий, если рассматривать именно абстрактные понятия теории поля?!  :-[ Все больше кажется, что он совсем даже не могучий и не великий, а вполне даже частный.
Сори, пока пояснить не смогу, это именно какое то внутреннее ощущение.

Проще намного. Закон сохранения энергии в квантовой теории поля, конечно, можно локально нарушать. Но методы КТП в соседнем Топике вряд ли применимы. ;)

:) Если верна прямая то верна и обратная.  :-[ Значит с равной степенью истинности, можно сказать, что его можно локально соблюдать?


:) А если экстраполировать?  8) ;D

Сплайнами попробуем? Гладкость - до третьей производной?

Еще проще. ;) Закон Сохранения энергии можно нарушать в КТП за счет соотношения неопределенностей. Произведение неопределенности энергии на неопределенность времени порядка постоянной Планка. То есть, чем меньше рассматриваемый промежуток времени, тем на большую величину нарушен Закон Сохранения Энергии. Именно благодаря этому эффекту и существуют все виртуальные частицы.


А что в качестве бесконечно вырожденного вакуума будем использовать? И исходя из какого предположения начнем квантовать поля тамошних вероятностей?

2 Ксю
:)
Я имел в виду скорее применение корреляционного анализа ;). Только я боюсь даже представить, сложность полученной модели. Собственно мат. аппарат для ее реализации, какой не бери, качественного упрощения не принесет, на мой взгляд. :(



Сори, а с какой стати его нарушению восстанавливаться? Принцип дальнодействия, работает? Или просто статистика ... т.е. отрабатывает вероятность очередного нарушения великого и могучего, только в другую сторону?


;) В столовой, на обеденный перерыв был включен телевизор ... на МТВ. ;) Хмм у меня есть предположение, где можно взять "бесконечно вырожденный вакуум".  ;D 8)
А с квантованием там уж что нибудь придумаем!  :D

А в период в 1 хроноквант - вообще на пару лишних Вселенных...
:D :D :D

Может не совсем удачная тема для вопроса... но по-моему лучше ответить в хорошо забытой старой теме, чем плодить новые...

А вопрос такой... сценарии ядерной войны, "ядерная зима" и т.д. и т.п. - что в этом от реальных физических моделей, а что - от пропаганды и рекламы?

Что будет если на самом деле Россия и США обменяются хотя бы двумя-тремя сотнями атомных/водородных бомб?

В 1962 г. на планете произведено 143 испытания ядерного оружия... Никаких глобальных последствий.
Всего США и СССР произвели 1747 испытаний ядерного оружия. Добавьте еще 300 испытаний других стран...

Конечно, если производить ядерные взрывы массово, одновременно и на больших площадях, эффект будет.
Но на глобальный апокалипсис ИМХО нужно ОЧЕНЬ много взрывов...

В модели "ядерной зимы" большую роль играют вызванные взрывами мегапожары. При испытаниях их, естественно, не было.

Ничего хорошего не будет! ??? ::) 8)

Нсть несколько моделей развития событий. Но думаю, что уровень радиоактивного заражения континентов будет очень высока.