Войти
ПрограммированиеФорумФизика

Сложный вопрос по Релятивистской-Физике

Advanced: Тема повышенной сложности или важная.

Страницы: 1 2 3 4 Следующая »
#0
(Правка: 20 сен. 2018, 6:49) 6:27, 19 сен. 2018

Сразу скажу если вы в идеале не понимаете СТО  , можете даже не читать данный пост!

И так в чем проблема , у нас есть твердое тело например квадрат
. А дело в том что такое понятия как твердое тело не применимо к СТО , поэтому введем  такое понятие как псевдо-твёрдое тело , это тело которое работает также как и твердое, только имеет еще одну степень свободы, эта степень свободы позволяет телу делать сокращения лоренца в ортонормированном базисе по отношению к линейной скорости , то бишь сокращения длины вдоль оси линейной скорости , локальное время тоже замедляется , но только для центра масс тела . Ну вообщем это все прекрасно работает пока мы работаем с частицами или не вращающейся псевдо-твёрдом телом  ,

Пример визуализации Лоренцевского сокращения длины, вдоль линейной скорости (v)

+ Показать


///------------------------------------------------------------------------------------------------------------///
Пример кода релятивистской физики , применимо к частицам:

+ Показать

Код использует  матрицу Лоренца
Loretz_Boost | Сложный вопрос по Релятивистской-Физике

И Релятивистский закон сложения скоростей:
Сложения релятивистских скоростей | Сложный вопрос по Релятивистской-Физике

только имейте виду что в коде сигнатура (+,+,+,+)
///------------------------------------------------------------------------------------------------------------///

Но как только мы переходим к угловым скоростям мы встречаемся с парадоксом Эренфеста  https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Парадокс_Эренфеста  , если вкратце то это значит если наш квадрат будет вращаться то и за радиальной скорости ребра квадрата начнут испытывать лоренцево сокращения длины, что вызывает разрыв геометрии . Чтоб этого не сталось нам нужно частично использовать математику-ОТО , а именно мы предполагаем что и за вращения пространство имеет отрицательную кривизну, то бишь тут надо применить тензор Риччи натянутый на вектора (u,v). Но мы поступим легче мы придумаем свою математику ,
Мы возьмем вектор угловой скорости (w) , ну то бишь спин вращения , ну вектор вокруг которого вращается тело, и возьмем два ортогональных вектора (u,v) к вектору  (w) и к самим себе ! И будем делать сокращения лоренца вдоль направления (u) и (v) но gamma-функцию то бишь коэффициент сокращения длины мы берём только от вектор угловой скорости (w) . Тем самым мы введем еще две степени свободы к нашему псевдо-твердому  телу .

P.S: гамма функция это просто фактор-Лоренца
Лоренц-Фактор | Сложный вопрос по Релятивистской-Физике
 
///------------------------------------------------------------------------------------------------------------///
Пример части кода для взятие ортогональных векторов (u,v)

+ Показать

///------------------------------------------------------------------------------------------------------------///

При таком подходе тело будет сужаться по векторам (u,v) и когда угловая скорость достигает условной границы  скорости  ( c/2*PI ) то тело так стягивается  так  что оно  станет просто линией сонаправленный с вектором угловой скорости (w) .  Этот подход не дает абсолютного соответствия СТО , так как в СТО каждая точка нашего псевдо-твердого тела должна иметь свое время, а у нас время будет зависеть только от центра масс и линейной скорости . Ну тем не менее это самое приближенное решения СТО  применимо к псевдо твердом телу !

P.S: И имейте виду что угловая скорость это аксиальный вектор и не является реальной скоростью , угловая скорость (w) это частота вращения , а верней частота вращения это длина модуль вектора  (|w|) ,
А сам вектор (w) это спин вращения.

Пример визуализации сокращения Лоренца по (u,v):
Изображение

Матрица Лоренца по (u,w) относительно (w)
часть кода отвечающий за то чтоб при большой угловой скорости (w) ,
тело сворачивалось в трубочку , как на второй анимации 

void RigidBody::FuncRealtivityShorteningOfLengthUVSet()
{
  float _dt =  dt * gamma(mLinearVelocity) ;
  IVector  u ,v ;
  float gamma_coficient = gamma(mAngularVelocity , CLightVolocity ); // gamma( w , c )
  IVector w = mAngularVelocity * _dt;
  IVector3::BiUnitGrammSchmidt( w , u , v );
  IMatrix3x3  IU = IMatrix3x3::LorentzMatrix( u , gamma_coficient); // ||u||
  IMatrix3x3  IV = IMatrix3x3::LorentzMatrix( v , gamma_coficient ); // ||v||
  mBasis  = IU * IV * mBasis;
}

Вопросы:

Может кто придумает более приближенное решения СТО применимо к твердому телу ? В чем я ошибся , что не так , почему моя модель полное г…

Как при такой математики правильно рассчитать момент импульса . Поскольку при таком подходе радиус вектор в моменте импульса будет испытывать  сокращаться лоренца по (u,v) ,
То есть точка (p) к которой прилагаем импульс будет испытвать лоренцево сокращения длины отоносительно (u,v)  то радиус вектор будет все ближе и ближе к оси вращения (w) , в зависимости от модуля (|w|) по которому  будем считать gamma-функцию (gamma(w)) . когда модуль достигает (|w| = c/2*PI) то точка (p) будет уже лежать на самой оси вращения и не будет вращаться вообще  . проблема в том что применимо к релятивистской скорости (w) предел скорости не является абсолютная  скорость света  (с)  , а скорость света разделанная на модуль  радиус вектора к точке (p) . то бишь с \ |p|sin(alpha) = ( c /  |p ^ w| )
то есть границы скорости угловой скорости выглядят применено так
  relativity_c_roatate_w | Сложный вопрос по Релятивистской-Физике

то бишь гамма-функция принимает вид  (1 / sqrt( 1 - v^2 / ( c /  |p ^ w| )^2 )) .
Но прикол в том что и за сокращения Лоренца по (u,w) радиус вектор будет всегда меняться в зависимости от R:(|w|)|gamma(w) . А значить тут должны быть какие то коэффициенты соотношения . Так вот вопрос какие , и как ?
Сдесь под точкой  (p) я имею ввиду не совсем просто точку (p) а плечо тела к точке (p) , тобишь (p == p - CenterMass)

На всякий случай :
4d Angular momentum as a bivector:

+ Показать


P.S как вы понимаете при таком подходе  время для каждой точки просто не возможно просчитать , так что время будет зависит только от линейной скорости  , то бишь гамма функция на которую мы умножаем время (dt = dt * gamma(LinearVelocity)) будет зависит только от линейной скорости . Потому что ума не прилажу как угловая скорость могла бы действовать на время dt так чтоб было ОК?
И да во всех визуализациях скорость света ровна единице (c=1)


#1
7:18, 19 сен. 2018

предположим, ты что-то понял из того, что написал. предположим, ты даже написал это правильно. вопрос: нафига тебе физика взаимодействия на релятивистских скоростях, если на таких взаимодействиях между реальными твёрдыми телами начнутся термоядерные реакции с длиннющими цепочками преобразований элементарных частиц, которые разорвёт на отдельные кварки из-за высвобождающейся при столкновении энергии?

#2
(Правка: 9:58) 9:55, 19 сен. 2018

werasaimon
> Но как только мы переходим к угловым скоростям мы встречаемся с парадоксом
> Эренфеста

А зачем тебе вращающаяся система отсчёта? Вот просто - зачем? Считай по формулам СТО из ИСО и всё, зачем собирать себе на голову проблемы и сложности неИСО?
Заблуждение номер десять, что мол в СТО невозможно описать ускорение (частный случай - вращение) это просто еще одно нелепое заблуждение.
Всё там прекрасно описывается и как будет деформироваться вращающийся куб и на какой скорости его порвёт - всё это достаточно просто считается из ИСО в СТО.

#3
14:59, 19 сен. 2018

По Ландаушицу, насколько я помню, просто берется интеграл, и на каждом инфитестимальном промежутке рассматривается ИСО.

#4
17:45, 19 сен. 2018

Года идут, а вореции так и продолжают бурлить.

#5
18:50, 19 сен. 2018

У этой задачи о твёрдом теле (которое на самом деле твёрдым телом не является) с угловой скоростью вращения ( которая на самом деле не является угловой скоростью) может существовать только такое решение, которое не являлось бы на самом деле решением.

#6
(Правка: 20 сен. 2018, 0:26) 21:14, 19 сен. 2018

Suslik
> предположим, ты что-то понял из того, что написал. предположим, ты даже написал
> это правильно. вопрос: нафига тебе физика взаимодействия на релятивистских
> скоростях, если на таких взаимодействиях между реальными твёрдыми телами
> начнутся термоядерные реакции с длиннющими цепочками преобразований
> элементарных частиц, которые разорвёт на отдельные кварки из-за
> высвобождающейся при столкновении энергии?
Да я знаю что в реальном мире это не возможно, да и центрабежная сила розоовет тело на малекули, атомы , протоны , нейтроны . Но видь обычный физический-движок тоже не соответствует реальности, это некая астракция которая роботает в идеальном мире , в идеальных условиях.  Ну тем не менее на этих модельах можна строить реальные предсказания. А мне это нужно , как переходной этап к ОТО , для симуляции чёрных-дыр .
Чтоб в последствии сделать игру в космосе со всеми подушечками !   

P.S: И да , получения отдельных кварков не возможно , ибо Конфа́йнмент (от англ. confinement — удержание <цвета>) — явление в физике элементарных частиц, состоящее в невозможности получения кварков в свободном состоянии, поскольку в экспериментах наблюдаются только агрегаты кварков, состоящие из двух (мезоны), трёх (барионы), четырёх (тетракварки) и пяти (пентакварки) кварков

https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Конфайнмент


mihals
> У этой задачи о твёрдом теле (которое на самом деле твёрдым телом не является)
> с угловой скоростью вращения ( которая на самом деле не является угловой
> скоростью) может существовать только такое решение, которое не являлось бы на
> самом деле решением.
Да , именно так онно и есть! Возможно только приближения ,ибо прейдеться вводить ИСО для каждой точки по всему объему тела , и комп просто загнёньттся все это считать . Ну тем немене это физичиская-модель  всё ровно больше подходит для симуляции высоких скоростей, чем движок по Нютону!


=A=L=X=
> А зачем тебе вращающаяся система отсчёта? Вот просто - зачем? Считай по
> формулам СТО из ИСО и всё, зачем собирать себе на голову проблемы и сложности
> неИСО?
Да можно собрать тело из просто частиц где каждая частица являеться ИСО . Ну только это будет жрать ресурсы, а учитивая что каждая ИСО должна взаимодейстовать с каждой ИСО, ибо каждая ИСО являеться собственым наблюдателем.  Так что псевдо-твердое тело нужно для опимизации, чтоб движок можно было запускать
Не только на супер компьютерах!
Ну тем не менее у меня есть и система частиц только там уже частично используется  ОТО !


=A=L=X=
> Заблуждение номер десять, что мол в СТО невозможно описать ускорение (частный
> случай - вращение) это просто еще одно нелепое заблуждение.
> Всё там прекрасно описывается и как будет деформироваться вращающийся куб и на
> какой скорости его порвёт - всё это достаточно просто считается из ИСО в СТО.
Нет не верно ! Представ что тело вращаться вокргу оси (w) , и для простоты только в плоскости (X,Y) , а ось вращения будет (w = Z) , точка тела (p) которая лежыт на плоскости (X,Y), и на ростоянии (1) от оси вращения ( w) , то бишь плечо к точке (p=p - CenterMass) ровно по модулю (|p|) = 1 . В таком случаее ограчения по скорости будет ( gamma = 1/sqrt( 1 - w^2/(c/|p|)^2))
. А теперь представим что ребро к точке (p2) по модулю ровно
(|p2-CenterMass| = 1000000.км) . Тогда ограничения угловой  скорости будет  ( gamma = 1/sqrt( 1 - w^2/(c/|1000000.км|)^2)) .
Другими словами точка p1 и p2 будут иметь разную чистоту вращения вокруг оси (w) . То есть точка p2 будеть иметь на столько маленькую угловую скорость  отнсительно точки (p)
Что тело просто разарвет на кусочки !

dave
> По Ландаушицу, насколько я помню, просто берется интеграл, и на каждом
> инфитестимальном промежутке рассматривается ИСО.
Ссылочку в студию !?


P.S : кстати может кому интиресно, но в посте есть две специально сделанные ошыбки.  Одна в коде в импульсе , а другая в физическом изложении СТО.!?

#7
21:35, 19 сен. 2018

Olaf85
> Года идут, а вореции так и продолжают бурлить.
Я не понимаю, этот самый тупой прикол в мире . Какие нафиг вореции причём тут вообще какие-то вореции .что за чушь?
Алё АлёОООООО. Прочитай тему поста , а потом подумай какие нафиг ещё вореции..!

#8
22:00, 19 сен. 2018
werasaimon
> P.S : кстати может кому интиресно, но в посте есть две специально сделанные
> ошыбки.  Одна в коде в импульсе , а другая в физическом изложении СТО.!?
не знаю чей ты виртуал, но ты явно немного переигрываешь, слишкам многа ашибак
#9
(Правка: 22:20) 22:19, 19 сен. 2018

Zegalur
> werasaimon
> > P.S : кстати может кому интиресно, но в посте есть две специально сделанные
> > ошыбки.  Одна в коде в импульсе , а другая в физическом изложении СТО.!?
> не знаю чей ты виртуал, но ты явно немного переигрываешь, слишкам многа ашибак
Ох как я людей которые говорять, что все не правильно .
И при этом не могут указать где ошыбка. Так если ты не можешь указать где ошыбка, как ты знаешь что они там есть ?
P.S : Не про какие виртуалы не знаю , и вообще не понимаю про что ты !?
P.S: Ографичиские ошыбки не в счет, Ибо я не умею писать !

#10
22:45, 19 сен. 2018

Как я понемаю в СТО для оптимизации надо использовать световой конус , ибо тела за пределами световго конуса других тел не могут взаимодействовать друг с другом . Может есть у кого какое-то идеии типа LightConusTree или нечто подобное?

P.S : Интиресный факт для оптимизации в физ-движках типа AABB-TREE, используют тот факт что тела от такта к такту передвигаются на небольшое ростояние, другими словами факт что в большинстве случаев нет очень большых скоростей .
А прикол в том что в реальном мире тоже нет большых скоростей, ибо максимальная скорость ровна скорости света .
А скорость света это нечтожно малая скорость для ростояний во вселенной. А с учётом световых конусов можно предположыть что вселенная тоже оптимизирована. А может и нет , фиг его знает!

#11
23:06, 19 сен. 2018

"Твёрдое тело" и "частица" - это понятия (абстракции) из разных областей физики. У афтара полнейший симбиоз (каша) в рассуждениях.

#12
(Правка: 23:47) 23:46, 19 сен. 2018

mihals
> Твёрдое тело" и "частица" - это понятия (абстракции) из разных областей физики.
> У афтара полнейший симбиоз (каша) в рассуждениях
1)Обясняю для особо умных . Речь ни о каких твердых телах не идёт,
Самом первом посте было сказано псевдо-твердое тело .
А когда я сказала составить тело из частиц , очевидно имееться виду мягкое тело , что так тяжело скласть дважды два?

2) Обянсню уже милионый раз , нет такого понятие как разная физика , законы физики одни , запоните это уже раз и навсегда !
Есть разные математические модели описывающие тот или иной процесс . Природа везде и всегда работает одинаково!

P.S : Ради бога перестаньте уже тупить, пожалуйста .....!

#13
9:58, 20 сен. 2018

werasaimon
> очевидно имееться виду мягкое тело
а мягкое тело совершенно точно разорвёт центробежной силой ещё задолго до того, как релятивистские эффекты будут хоть как-то измеримы.

#14
10:48, 20 сен. 2018

werasaimon
> очевидно имееться виду мягкое тело
Я прослезился от смеха. Такие посты надо размещать в разделе "Юмор".

Страницы: 1 2 3 4 Следующая »
ПрограммированиеФорумФизика