Метаморфоза законов Ньютона и Кулона - 2

Trion писал(а):Отрицательный Импульс

.... Импульс -- векторная величина, понятие "положительный/отрицательный" к нему неприменимо.

Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать

Код: выделить все

<div style="text-align:center;">Обсудить теорию <a href="http://www.newtheory.ru/physics/metamorfoza-zakonov-nutona-i-kulona-2-t1549-100.html">Метаморфоза законов Ньютона и Кулона - 2</a> Вы можете на форуме "Новая Теория".</div>


Ответ на комментарий №98. Уважаемый che. Вы пишите: «( ведь grad -- это градиент?)», а вообще то, градиент это вектор g показывающий направление наискорейшего изменения данного скалярного поля. Читайте БЭС, если не понимаете смысла неизвестного для Вас слова. А «Е» это потенциал данного скалярного поля. Так что, это вы пишите не вдумываясь в сказанное, что все не верно, все бессмысленно, а своего понятия рассматриваемого вопроса высказать не можете. С уважением, Борис.

Ответ на комментарий №99. Уважаемый bocharov. А я и не считаю, что сказанное Платоном относится именно ко мне. А что касается В. И. Ленина, возможно, но я у него не читал такого. Честно говоря, я от Вас хотел бы услышать Ваше мнение по существу, а не одни только реплики. С уважением, Борис.

Ответ на комментарий №100. Уважаемый dreamer. А вы к тому, что уже прочли у Ньютона, прочтите внимательно в метаморфозах, тогда найдете то, что ищете. С уважением, Борис.

Борис Шевченко писал(а):Читайте БЭС

Я вижу Вы только что прочитали -- продолжайте! Вас ждёт много нового. А пока будьте любезны, если Е это потенциал, то что такое F? Некое скалярное поле, надо понимать, отличное от потенциала Е. Что это за поле и как его градиент -- вектор -- может быть равен скаляру -- производной от потенциала Е по радиусу. Боюсь БСЭ Вам не поможет, надо взять учебник высшей математики и освоить предмет как следует. Тогда не только избежите подобных конфузов, но и сможете понять, что такое поле, потенциал, градиент, и как эти понятия используются для понимания реальности данной в ощущениях.

Ответ на комментарий №103. Уважаемый che. Боюсь это мне придется посоветовать Вам разобраться с потенциалами гравитационного поля и понять, что сила притяжения гравитационного заряда направлена действительно радиально к центру гравитационного заряда и зависит от изменения потенциала поля с расстоянием. Я уже в который раз прошу Вас показать как бы Вы выразили математически такое явление или это большой секрет, или Вы сами этого не знаете, а учите других. Покажите как правильно записать такое действие. Иначе я сочту Ваше высказывание за бахвальство. С уважением, Борис.

Борис Шевченко писал(а):сила притяжения гравитационного заряда направлена действительно радиально к центру гравитационного заряда и зависит от изменения потенциала поля с расстоянием

Это утверждение составляет сущность Закона всемирного тяготения Ньютона. И в такой формулировке оно пригодно только для описания взаимодействия двух тел, находящихся на расстоянии намного превышающем их размеры -- чтобы каждое можно было с чистой совестью считать "точечным гравитационным зарядом". Во всякой же реальной ситуации мы вынуждены определять напряженность гравитационного поля в каждой точке, как сумму вкладов всех масс, распределённых в пространстве. Я уже пару раз приводил эту ф-лу на НТ, но мне легче нарисовать её по-новой, чем разыскивать. Итак:

Здесь:
-- напряженность гравитационного поля (= ускорение свободного падения) как функция пространственных координат
-- гравитационная постоянная
-- плотность массы в пространстве.
Приведенная простая формула пригодна только для случая, когда рассматриваемые величины не зависят от времени. В таком случае удаётся ввести потенциал гравитационного поля , такой, что:

Вы удовлетворены?

che писал(а):Импульс -- векторная величина, понятие "положительный/отрицательный" к нему неприменимо.

Величина Импульса может определяться из формулы

P= m v

Величина импульса будет отрицательной, если будет отрицательной либо величина массы m, либо будет отрицательной величина скорости v тела. Возможно ли существование отрицательной массы?

Отрицательная масса
Парадокс современной физики или тихая сенсация?
В современной физике под массой понимают различные свойства физического объекта:
• Инертная масса характеризует меру инертности тел и фигурирует во втором законе Ньютона. Если произвольная сила в инерциальной системе отсчёта одинаково ускоряет разные исходно неподвижные тела, то этим телам приписывают одинаковую инертную массу.
• Гравитационная масса показывает, с какой силой тело взаимодействует с внешними гравитационными полями — фактически эта масса положена в основу измерения массы взвешиванием в современной метрологии, и какое гравитационное поле создаёт само это тело (активная гравитационная масса) — эта масса фигурирует в законе всемирного тяготения.
• Масса покоя задает полную энергию тела по закону Эйнштейна.
Принцип эквивалентности Эйнштейна гласит, что инертная масса должна быть равна пассивной гравитационной массе, а закон сохранения импульса требует, чтобы были равны активная и пассивная гравитационная масса. Все экспериментальные доказательства на настоящий момент свидетельствуют, что все они на самом деле всегда одинаковы. При рассмотрении гипотетических частиц с отрицательной массой важно предположить, какая из этих теорий массы неверна. Однако в большинстве случаев при анализе отрицательной массы предполагается, что принцип эквивалентности и закон сохранения импульса по-прежнему применимы.
В 1957 году Герман Бонди предположил в работе в журнале «Reviews of Modern Physics», что масса может быть как положительной, так и отрицательной. Он показал, что это не ведёт к логическому противоречию, если все три вида массы тоже будут отрицательными, но само принятие существования отрицательной массы вызывает не интуитивно-понятные виды движения.
Из второго закона Ньютона видно, что объект с отрицательной инертной массой будет ускоряться в направлении, противоположном тому, в котором его толкнули, что, возможно, покажется странным.
... электроны в полупроводниковом кристалле приобретают при ускорении сильным электрическим полем отрицательную массу ...
В 2010 году физики из Института Макса Борна (Берлин) сообщили, что электроны в полупроводниковом кристалле приобретают при ускорении сильным электрическим полем отрицательную массу. Если электрическое поле мало, то движение электрона в зоне проводимости в кристалле подчиняется законам Ньютона. В этом режиме масса кристаллического электрона составляет малую часть массы свободного электрона.
Исследователи показали, что кристаллические электроны при крайне высоких скоростях ведут себя полностью отличным образом. Их масса даже становится отрицательной. В одном из номеров журнала Physical Review Letters они сообщили, что ускорили электрон на очень малом отрезке времени - 100 фемтосекунд до скорости 4 млн км в час. После этого электрон останавливался и даже начинал двигаться назад, в направлении, противоположном действующей силе. Это можно объяснить только отрицательной инертной массой электрона.
Таким образом, внутри кристалла электрон, в зависимости от электрического поля, проявляет свойства:
• квазичастицы с положительной массой, но меньшей массы покоя
• квазичастицы с отрицательной инертной массой.
В экспериментах электроны в полупроводниковом кристалле арсенида галлия ускорялись экстремально коротким электрическим импульсом с напряженностью поля 30 МВ/м и длительностью 300 фемтосекунд. Скорость электрона как функция от времени измерялась с высокой точностью. Результаты находятся в согласии с вычислениями нобелевского лауреата Феликса Блоха, выполненными им более 80 лет назад. Немецкие учёные исследовали движение электронов в полупроводнике арсениде галлия при комнатной температуре. Они прикладывали к образцу импульс электрического поля длительностью 300 фемтосекунд и напряжённостью 30 миллионов вольт на метр. Измеряя отклик электронов с высокой точностью, физики обнаружили, что первые 100 фемтосекунд частицы, как и положено, ускорялись в «правильном» направлении, причём успевали набрать скорость 1111 километров в секунду. Но затем они резко тормозились за аналогичный период времени и даже начинали двигаться в обратном направлении, что можно интерпретировать только как отрицательное значение инерционной массы у электронов в данный момент.
Авторы эксперимента утверждают: полученные результаты согласуются с теоретическими расчётами, которые выполнил швейцарский физик, нобелевский лауреат Феликс Блох (Felix Bloch) более 80 лет назад. Учёные объясняют эффект как проявление частичной осцилляции Блоха и возникновение в кристалле нового режима переноса зарядов – когерентного их транспорта на ультракоротких временных отрезках. Исследователи считают, что данное явление можно будет использовать в электронике нового поколения, работающей в диапазоне единиц-десятков терагерц.
Если же говорить о больших телах с отрицательной массой, то само их существование представляется невозможным, с точки зрения обычной науки. Отрицательная материя может только разлетаться, в то время как, свойство гравитационного отталкивания у частиц вещества, какова бы ни была их природа, неизбежно приводит к тому, что эти частицы не могут собраться вместе под влиянием сил тяготения. К тому же, поскольку частица отрицательной массы под действием любой силы движется в направлении, противоположном вектору этой силы, то и обычные межатомные взаимодействия не могут связать такие частицы в «нормальные» тела.

Возможна ли отрицательная скорость?

В эксперименте достигнута высокая отрицательная групповая скорость светового импульса в оптоволокне
Опубликовано ssu-filippov в 16 сентября, 2011 - 02:24

Пятеро физиков из Шанхайского университета Цзяо Тун (Китай) провели эксперимент, в котором групповая скорость светового импульса, передаваемого по оптоволокну, становилась отрицательной.
Чтобы понять суть опыта, необходимо вспомнить, что распространение излучения в среде можно охарактеризовать сразу несколькими величинами. В самом простом случае монохроматического пучка света используется, к примеру, понятие фазовой скорости Vф — скорости перемещения определённой фазы волны в заданном направлении. Если показатель преломления среды, зависящий от частоты, равен n(ν), то Vф = с/n(ν), где с — скорость света в вакууме.
Задача усложняется, когда мы рассматриваем прохождение импульса, содержащего несколько разных частотных компонентов. Импульс можно представить себе как результат интерференции этих компонентов, причём в его пике они будут согласованы по фазе, а в «хвостах» будет наблюдаться деструктивная интерференция (см. рис. ниже). Среда с зависящим от частоты показателем преломления изменяет характер интерференции, заставляя волны каждой отдельной частоты распространяться со своей фазовой скоростью; если зависимость n от ν линейна, то результатом изменений будет временнóе смещение пика, тогда как форма импульса останется прежней. Для описания такого движения используют групповую скорость Vг = с/(n(ν) + ν•dn(ν)/dν) = с/nг, где nг — групповой показатель преломления.
Рис. 1. Световой импульс (иллюстрация из журнала Photonics Spectra).
При сильной нормальной дисперсии (dn(ν)/dν > 0) групповая скорость может на несколько порядков уступать скорости света в вакууме, а в случае аномальной дисперсии (dn(ν)/dν < 0) — оказаться больше с. Более того, достаточно сильная аномальная дисперсия (|ν•dn(ν)/dν| > n) даёт отрицательные значения Vг, что приводит к очень интересным эффектам: в материале с nг < 0 импульс распространяется в обратном направлении, и пик переданного импульса выходит из среды раньше, чем пик падающего импульса в неё входит. Хотя такая отрицательная временнáя задержка кажется противоестественной, она никоим образом не противоречит принципу причинности.
Рис. 2. Распространение светового импульса в материале с отрицательным групповым показателем преломления, обозначенном красным (иллюстрация из журнала Photonics Spectra).
Приведённые выше равенства показывают, что отрицательная групповая скорость достигается при достаточно быстром уменьшении показателя преломления с ростом частоты. Известно, что подобная зависимость обнаруживается вблизи спектральных линий, в области сильного поглощения света веществом.
Китайские учёные построили свой эксперимент по уже известной схеме, в основе которой лежитнелинейный процесс вынужденного бриллюэновского рассеяния (ВБР). Этот эффект проявляется как генерация стоксовой волны, распространяющейся в противоположном (по отношению к падающей волне, часто называемой накачкой) направлении.
Суть ВБР состоит в следующем: в результате электрострикции (деформации диэлектриков в электрическом поле) накачка создаёт акустическую волну, которая модулирует показатель преломления. Созданная периодическая решётка показателя преломления движется со звуковой скоростью и отражает — рассеивает вследствие брэгговской дифракции — часть падающей волны, причём частота рассеянного излучения испытывает доплеровский сдвиг в длинноволновую область. Именно поэтому стоксово излучение имеет меньшую, чем у накачки, частоту, и эта разность определяется частотой акустической волны.
Если стоксово излучение «запускать» в направлении, противоположном распространению падающей волны, оно будет усиливаться в процессе ВБР. В то же время излучение накачки будет испытывать поглощение, что, как мы уже говорили, необходимо для демонстрации отрицательной групповой скорости. Используя 10-метровый закольцованный отрезок одномодового оптоволокна, авторы выполнили условия наблюдения отрицательной Vг и получили групповую скорость, доходившую до –0,15•с. Групповой показатель преломления при этом оказался равен –6,636.
Источник(и):
1. Science NOW
2. compulenta.ru

Trion писал(а):Величина Импульса может определяться из формулы
P= m v

Величина импульса определяется формулой:

Trion писал(а):Величина импульса будет отрицательной, если

Величина импульса, точно так как и скорости, никогда не будет отрицательной или положительной, потому что эти понятия неприменимы к векторным величинам.

Trion писал(а):Отрицательная масса
Парадокс современной физики или тихая сенсация?

Пользоваться поисковиком сейчас умеет каждый, но надо еще уметь понимать что он выдал. Остановлюсь на таком фрагменте:

Trion писал(а): внутри кристалла электрон, в зависимости от электрического поля, проявляет свойства:
• квазичастицы с положительной массой, но меньшей массы покоя
• квазичастицы с отрицательной инертной массой.

то есть речь идёт о коллективных движениях в конденсированном теле, именуемых "квазичастица". А у квазичастицы и квази-импульс. и квази-масса...

Trion писал(а):В эксперименте достигнута высокая отрицательная групповая скорость светового импульса в оптоволокне

Ясно, что в оптоволокне возможны только два направления групповой скорости импульса: "вперёд" и "назад", которые не сильно погрешив против истины можно именовать "положительное" и "отрицательное". Кто понимает, конечно...

che писал(а):Или точнее:

P = dE / dr

Вы уверены, что это точнее. Таким образом, Вы определяете не векторную величину Импульса, а векторную величину Силы. Кстати сила F, которая осуществляет взаимодействие тел может иметь положительные значения, когда тела притягиваются и отрицательные значения, когда тела отталкиваются.

che писал(а):Величина импульса, точно так как и скорости, никогда не будет отрицательной или положительной, потому что эти понятия неприменимы к векторным величинам.

Вы еще скажите так, "Этого не может быть потому, что этого не может быть никогда" или , например, "Честное благородное слово, этого не может быть". Что касается векторов, то может быть сегодня положительные и отрицательные значения не применимы к векторным величинам, то завтра могут быть применимы.

che писал(а):Пользоваться поисковиком сейчас умеет каждый

Ну и пользуйтесь, кто Вам запрещает.

che писал(а):но надо еще уметь понимать что он выдал

"В 1957 году Герман Бонди предположил в работе в журнале «Reviews of Modern Physics», что масса может быть как положительной, так и отрицательной. Он показал, что это не ведёт к логическому противоречию, если все три вида массы тоже будут отрицательными, но само принятие существования отрицательной массы вызывает не интуитивно-понятные виды движения.
Из второго закона Ньютона видно, что объект с отрицательной инертной массой будет ускоряться в направлении, противоположном тому, в котором его толкнули, что, возможно, покажется странным.
... электроны в полупроводниковом кристалле приобретают при ускорении сильным электрическим полем отрицательную массу ...
В 2010 году физики из Института Макса Борна (Берлин) сообщили, что электроны в полупроводниковом кристалле приобретают при ускорении сильным электрическим полем отрицательную массу. Если электрическое поле мало, то движение электрона в зоне проводимости в кристалле подчиняется законам Ньютона. В этом режиме масса кристаллического электрона составляет малую часть массы свободного электрона.
Исследователи показали, что кристаллические электроны при крайне высоких скоростях ведут себя полностью отличным образом. Их масса даже становится отрицательной. В одном из номеров журнала Physical Review Letters они сообщили, что ускорили электрон на очень малом отрезке времени - 100 фемтосекунд до скорости 4 млн км в час. После этого электрон останавливался и даже начинал двигаться назад, в направлении, противоположном действующей силе. Это можно объяснить только отрицательной инертной массой электрона."
Что Вам тут непонятно. Мне, например, всё понятно "масса может быть как положительной, так и отрицательной".

che писал(а):то есть речь идёт о коллективных движениях в конденсированном теле, именуемых "квазичастица".

Частицы, обладающие отрицательной массой и соответственно, отрицательным импульсом, названы квази-частицами потому, что такие частицы ранее обнаружены не были и их пока нельзя назвать частицами или античастицами, так как античастицы у нас пока также имеют положительную массу и соответствующий импульс. Вот и назвали пока квазичастицами. Всё нормально.

che писал(а): А у квазичастицы и квази-импульс. и квази-масса...

Это Ваши домыслы. В статье не говориться об отрицательном квази-импульсе и об отрицательной квази-массе. Частицы, обладающие отрицательной массой и соответственно, отрицательным импульсом, названы квази-частицами не потоиу, что у них отрицательный квази-импульс и отрицательная квази-масса, а потому, что такие частицы ранее обнаружены не были и их пока нельзя назвать не частицами, не античастицами, так как античастицы у нас пока также имеют положительную массу и соответствующий импульс. Вот и назвали пока квазичастицами.

che писал(а):Ясно, что в оптоволокне возможны только два направления групповой скорости импульса: "вперёд" и "назад", которые не сильно погрешив против истины можно именовать "положительное" и "отрицательное". Кто понимает, конечно...

Существование отрицательных скоростей также доказывается в экспериментах Николая Козырева.

Trion писал(а):Вы определяете не векторную величину Импульса, а векторную величину Силы.

Здесь Вы правы! Перемудрил я, сейчас попробую исправить

Trion писал(а):Частицы, обладающие отрицательной массой и соответственно, отрицательным импульсом, названы квази-частицами не потоиу, что у них отрицательный квази-импульс и отрицательная квази-масса, а потому, что такие частицы ранее обнаружены не были и их пока нельзя назвать не частицами, не античастицами, так как античастицы у нас пока также имеют положительную массу и соответствующий импульс. Вот и назвали пока квазичастицами.

А здесь Вы заблуждаетесь Вот что говорится о квазичастицах, например в Вики:

Вики писал(а):Квазичастица – понятие в квантовой механике, введение которого позволяет существенно упростить описание сложных квантовых систем со взаимодействием, таких как твердые тела и квантовые жидкости.
Например, чрезвычайно сложное описание движения электронов в полупроводниках может упроститься введением квазичастицы, под названием электрон проводимости, отличающейся от электрона массой

И ещё:

Квазичастицы характеризуются вектором, свойства которого похожи на импульс, его называют квазиимпульсом

И вот:

Закон дисперсии квазичастиц возникает динамически, и потому может иметь самый замысловатый вид.

Напомню, что для частицы (электрона -- конкретно) закон дисперсии

Добавлено спустя 55 минут 20 секунд:

Trion писал(а):Существование отрицательных скоростей также доказывается в экспериментах Николая Козырева

Да чего здесь доказывать! Если Вы едете в трамвае, скорость всречного трамвая смело можно считать отрицательной. Это потому, что и у одного, и у другого заведомо отсутствуют компоненты скорости в направлении перпендикулярном рельсам и под скоростью мы понимаем только одну из трёх компонент вектора, т.е. скаляр. То же и в оптоволокне, и в "опытах Козырева", скорее всего, то же...

Ответ на комментарий №105. Уважаемый che. В своем комментарии № 94 Вы написали: «Это выражение не просто ошибочное -- оно бессмысленное.». В этом комментарии Вы пишите: «Это утверждение составляет сущность Закона всемирного тяготения Ньютона.», так какое определение верное?. Вы привели общеизвестные выражения которые с математической точки зрения красивые, но вот с физической, именно они ошибочные и бессмысленные, так как с физической точки зрения их ни объяснить ни решить не возможно. В данный момент даже для трех тел не возможно одновременно и однозначно определить grаdѱ в стационарном состоянии, не говоря уже о их движении. Теперь в отношении вектора, Вы правы сам вектор не может быть ни положительным ни отрицательным, но вот его направление может. Если мы в определенный момент действие силы на два тела какое то направление вектора для одного тела примем за положительное, то в этот же момент противоположное направление вектора для другого тела будет отрицательным, если будет действовать одна и та же сила. Аналогично и для скорости. С уважением, Борис.