«Мысленный эксперимент в физике.
Мы́сленный экспериме́нт в физике, философии и некоторых других областях знания — вид познавательной деятельности, в которой ключевая для той или иной научной теории ситуация разыгрывается не в реальном эксперименте, а в воображении.
Начинается всегда с обнадеживающих слов: представим, допустим, пусть!
Вот что пишут в Википедии:
"История механики в Новое время начинается с нескольких классических мысленных экспериментов Галилео Галилея. Это мысленный эксперимент с комнатой на корабле (находясь в комнате на корабле, мы никакими способами не можем установить, движется ли корабль или стоит на месте); мысленные эксперименты с маятником и так называемыми "горками Галилея"; мысленный эксперимент с падающими телами (если тяжёлое тело А падает быстрее лёгкого тела Б, как это считает Аристотель, то как будет падать тело, составленное из двух этих тел? Лёгкое тело должно тормозить тяжёлое, поэтому тело А+Б будет отставать от тела А. Но с другой стороны, тело А+Б тяжелее тела A, поэтому оно будет обгонять его: противоречие).
Яркие мысленные эксперименты в механике были изобретены Симоном Стевином (равновесие на наклонной плоскости, гидростатическое равновесие) и Христианом Гюйгенсом (движение тел под влиянием удара, определение приведённой длины физического маятника).
Богата мысленными экспериментами и история термодинамики, начинающаяся с работы Сади Карно
Рассуждения о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу . В этом трактате были рассмотрены мысленные эксперименты с идеальной тепловой машиной Карно , в которых было показано, что максимальный КПД тепловой машины не зависит от используемого в ней рабочего вещества и определяется только температурами нагревателя и холодильника.
Известны также мысленные эксперименты Густава Кирхгофа и Вильгельма Вина, связанные с термодинамикой излучения.
Ряд мысленных экспериментов лежит в основе релятивистской электродинамики и общей теории относительности. В частности, это мысленный эксперимент с «лифтом Эйнштейна», в котором постулируется невозможность локального эксперимента, позволяющего установить, находимся ли мы в ускоряющейся системе отсчёта или во внешнем гравитационном поле, и парадокс Эренфеста с вращающимся диском.
В некоторых случаях мысленный эксперимент обнаруживает противоречия теории и «обыденного сознания», что далеко не всегда является свидетельством неверности теории. Так, знаменитый парадокс близнецов является, в сущности, мысленным экспериментом, демонстрирующим неприменимость «обыденного сознания» в релятивистской физике. Апории Зенона («Стадион », «Ахиллес и черепаха », «Стрела») также являются мысленными экспериментами, демонстрирующими логическую противоречивость представлений о дискретности пространства и времени.»
Вот именно, что познавательной деятельности. А не фантастических рассуждений. Правдоподобных, вероятно! Но и вероятность такая не доказательство, а всего лишь вероятность. Познание это реальный опыт, на котором без синяков и набитых шишек не обходится. Мысленно молотком стучать-без гнутых гвоздей и отбитых пальцев-нонсенс.
Любой мысленный эксперимент должен быть поставлен в натуре. Если не поставить, грош цена такой идее, а тем более выводам из такого "в уме".
Галилеева относительность имеет место быть только для однородных сред( у него это воздух) и тела по сути однородные, на коротке работает, если ветер не дует!!!. Как только ветер, среда неоднородна-скорости другие с учетом ветра, сложение скоростей не работает без опыта по определению дополнительных факторов.
Любой мысленный эксперимент типа рассуждения Галилея «с комнатой на корабле (находясь в комнате на корабле, мы никакими способами не можем установить, движется ли корабль или стоит на месте) или Эйнштейна с его «лифтом» появляется от незнания изучаемого предмета в предположении отсутствия средств и приборов.
То самое, предположим-погадаем, чеховское ружье заряжено?-должно бабахнуть, а если нет-на фига ружье?
Так Галилей жил в то время, когда надо еще было доказывать, что земля вертится вокруг солнца. Он не знал про гироскоп и акселерометр, магнитометр, не подозревал, к примеру, что можно все измерения положить на график и четко понять, куда и как движешься. Постулат Эйнштейна основан на таком же незнании природы гравитации, и отрицании наличия среды в которой она появляется. Что же касается среды, то это весь комплекс взаимосвязанных электрических и магнитных явлений и реакция вещества, наполняющий все пространство в котором мы существуем и имеется множество приборов, способных определить как начало движения, процесс движения, так и его завершение. Таким образом, все зависит от среды, в которой находится и с которой, так или иначе, взаимодействует!!! независимо от нас движущееся, либо «покоящееся» тело.
Была бы лодка, да якорь с веревкой, хоть плавучий, и потом хоть как глаза завязывай, или в каюте запирай, а то еще и компас есть! Движение стрелки можно и пальцем ощутить.
500 лет минуло с поры Галилея и сто с лишним лет специальной теории относительности. А воз и ныне там -игнорирование опытов и вброс умственных фантазий-гипотез в качестве "эксперимента"-рассуждалками.
Пора бы хоть понятие неоднородности среды не отрицать. А в теории относительности это понятие однородности среды прикрыто изумительной по своей категоричности фразой «Все процессы протекают одинаково в любой инерциальной системе отсчета»
Поэтому она (современная теория относительности) к физике уже отношения не имеет. Собственно на вещество и ту среду, в которой оно находится, она наплевала. Результат – подгон в виде постулатов и отчаянный поиск «экспериментов», которых невозможно осуществить.
Одного этого противоречия достаточно.
Да и релятивисты в лице очень доблестных и особенно упертых защитников сами так и говорят « Но свойства реальных сред не имеют никакого отношения к понятию ИСО»
ТО есть Исо к реальной среде, где ветер дует и дождь идет, тепло или холодно,никакого отношения не имеет, а значит никуда и не годится!!!!!!
Проехали ее со свистом вместе с такой теорией и относительностью от фонаря.
https://zen.yandex.ru/media/id/5ca7207a49beef00b4148895/o-metodah-sto-5f38c94de96fdf65986e2b66
Кирхгоф сотворил на своих фантазиях вообще абсурд.
То же касается и эффекта Доплера. Он изначально получен в однородной среде (воздухе). Можно сказать, что годится для идеальных сред, где нет возмущений в виде потоков, волн, турбулентностей.
И в случае неоднородных сред не работает.
Очевидно! Скорость света в реальном вакууме ( космической среде) определяется его плотностью и прозрачностью, как и в любой другой среде. Вакуум понятие относительное. Даже если в нем нет вещества, в привычном смысле, все равно в нем присутствует материя в виде излучения. Отрицать это глупо.
Космическое пространство не является однородным и естественно (помимо неоспоримого наличия плотности вещества в виде газа, а и мелких тел) флуктуации плотности излучения. И, следовательно, локальная, обнаруженная в земных условиях экспериментальная средняя (только для узкой полосы спектра) скорость света, не является абсолютной. Уже наблюдается разброс даже средней скорости видимого света по разным средам. Да и расстояния в космосе сейчас оцениваются по принятой скорости света. И, исходя даже из этой прикидки они настолько большие, что отрицать рассеяние и преломление видимого света хоть только на веществе невозможно. Ведь это только узкая полоска по всей линейке излучений, о скорости распространения которых мы вообще ничего не знаем, так как скорость прежде всего зависит от мощности. https://zen.yandex.ru/media/id/5ca7207a49beef00b4148895/skorost-sveta-5f28f0a9d524ba46ca08c1a9
А ведь надо еще учесть возможность преломлений (рассеяний) излучений на излучениях. И это еще мягко сказано.
Поэтому эффект Доплера нельзя использовать в практике астрофизики.
К примеру, известное космологическое красное смещение, обнаруженное Хабблом и списываемое на разбегание звезд и галактик может быть объяснено достаточно просто. Наше светило как раз, Как и любое другое светило, гонит от себя солнечный ветер, состоящий из вещества и излучений, и он достаточно мощный, чтобы притормозить слабый поток поступающего в солнечную систему света. Что интересно, это и обнаружил Ремер, есть эксперимент Ремера с расчетами Гюйгенса, на несовершенство методики которых ссылаться не стоит. Телескоп и часы с той поры на одну треть лучше не стали.
И если б одно только это...
Скорость света была на одну треть!!!!! ниже общепринятой! а это и есть проделки солнечного ветра!!! По отношению к слабому, отраженному от спутника Юпитера, сильно рассеянному солнечному свету.
Метод Ремёра.
Первое экспериментальное подтверждение конечности величины скорости света было дано Рёмером в 1676 г. Он обнаружил, что движение Ио (спутник Юпитера, самый близкий к планете из четырёх галилеевых спутников), крупнейшего спутника Юпитера, совершается не совсем регулярно по времени. Было установлено, что нарушается периодичность затмений Ио Юпитером. За полгода наблюдения нарушение периодичности наблюдаемого начала затмения возрастали, достигая величины около 20 мин. Но это почти равно времени, за которое свет проходит расстояние, равное диаметру орбиты движения Земли вокруг Солнца (порядка 17 мин.).
Скорость света, измеренная Рёмером была равна: c= 214300 км/с.
Пишут: "Метод Рёмера был не очень точен, но именно его расчеты показали астрономам, что для определения истинного движения планет и их спутников необходимо учитывать время распространения светового сигнала."
А чего тут не очень точного, если метод впоследствии назвали параллаксом и во всю используют в современной астрономии. Часы и телескопы на одну треть лучше не стали. Ремер просто дал границы, а Гюйгенс сделал точные расчеты!!!!! Даже в таких мелочах вранье.
Кстати, новых таких наблюдений и расчетов больше никто не делал. Тем более в современности.
Очень удобно для защищающихся релятивистов, и очень неудобно если предложить ту же методику при любой локации Луны….
От солнца и навстречу солнцу.
Предполагать однородность космического (вакуума) пространства, изотропность свойств по всем направлениям, по крайней мере, недальновидно, если не глупо.
Продолжим про опыты в уме--неверно предоставленная информация или ее отсутствие и ценность даже логически с виду безупречного рассуждения равна нулю.
Знаменитый "мысленный" опыт с котом Шредингера, то ли мертв, то ли жив, а кто окошечко в камере мешает сделать, да наблюдать котяру? тонометр надеть-пульс слушать. А то размазал событие на час-сдуру, а потом гадает.
Интересны нынешние "экспериментаторы", гонящие задачки в духе апорий Зенона "Ахиллес и черепаха".
https://zen.yandex.ru/media/id/5ca7207a49beef00b4148895/akademik-saharov-i-aporiia-5f2921e50a8611170b922c67
а вот еще одна чушь математическая "мысленный" опыт против реальной езды в горку и под горку.
Известный психолог Макс Вертгеймер и не менее известный учёный Альберт Эйнштейн были друзьями. В 1934 году, Вертгеймер отправил Эйнштейну письмо с интересной загадкой.
Автомобилю (речь разумеется идёт о машинах того времени), нужно сначала ехать в гору, затем спуститься с неё. Расстояние до вершины горы равно 1 миле. Средняя скорость этой машины, при подъёме в гору равна 15 миль в час. Расстояние спуска с горы так же равно 1 миле. Скорость, которую способна развить машина, двигаясь вниз, вероятно может превысить 15 миль в час.
Вопрос: с какой скоростью должен двигаться автомобиль с горы, чтобы средняя скорость всего пути (2 мили), составила 30 миль в час?
Вот "Решение" задачи от господ-умственных изгаляторов:
Вначале, давайте найдём время, требуемое для преодоления пути в 2 мили, со средней скоростью 30 миль в час. Для этого составим уравнение:
30 миль в час=2 мили/ t (общее)
в чем прикол? А это время равномерного движения на обоих участках с одной и той же скоростью! Автор сразу накосячил, волюнтаристски умыкнул скорость первого участка в условии задачи.
Найдём время. Сначала получаем 1/15 часа и так как в часе 60 минут, то находим общее время:
Вот у него и появилось общее время=4 мин.
Теперь, давайте найдём время, которое требуется машине, чтобы заехать на гору. Машина преодолевает 1 милю, со средней скоростью 15 миль в час.
Время в гору=4 мин но не при скорости 30, а скорости 15….на двух участках движение не равномерное!
В итоге, мы нашли, что время для подъёма в гору равно 4 минутам, так же как и общее время пути составило 4 минуты. То есть времени на спуск с горы остаётся ровно 0 минут.
Поразительный результат, не правда ли? Получается, что машине невозможно преодолеть расстояние в 2 мили, чтобы машина ехала в среднем 30 миль в час, покуда на спуск с горы остаётся 0 минут. Это было бы возможно только в одном случае, если бы машина ехала со сверхсветовой скоростью.
Восхитительная маленькая головоломка, которая понравилась даже Энштейну!
Движение неравномерное на двух участках, а вот такая хрень превращает его в движение равномерное-с одинаковой скоростью, что убивает условие задачи.
И все потому, что первый участок проходится за большее время, чем второй! средняя скорость вычисляется исходя из двух скоростей! а не назначается !И при ее задании для первого участка вычисляется скорость на втором участке!
(45+15)/2=30
х=2*30-15 , где двоечка 2 мили или два участка, причем любых. Все решается чисто уравнением со скоростями! Без времен, которые определяются из скоростей отдельно.
время подъема=4 мин
время спуска=1.33 минуты. общее время 4+1.33=5.33 мин.
много простачков желает изгалятор облапошитЬ! опыт в лом ставить.
вот вам и мысленный "экскремент!", приятного аппетита!