Гравитация, время и ускорение.

#59970 Nimnull :

Помню я поднимал тему: если гравитация замедляет время,

Лучше так: «гравитационное поле влияет на темп хода часов».

Часы идут медленнее там, где гравитационный потенциал ниже.

Например, часы в центре Земли идут медленнее, чем часы на поверхности.

 возникает вопрос: а компенсирует ли ускорение замедление времени, вызванное гравитацией или нет?

В инерциальной системе отсчёта темп хода часов от их ускорения не зависит.

В неинерциальной системе отсчёта (ускоренно движущейся, вращающейся) темп хода часов зависит не только от скорости их движения, но и от того, где они находятся (от ускорения часов не зависит).

Часы идут медленнее там, где потенциал сил инерции ниже.

Например, в разгоняющейся ракете часы в носу идут быстрее, чем часы в корме.

#59976 zam :

#59970 Nimnull :

Помню я поднимал тему: если гравитация замедляет время,

Лучше так: «гравитационное поле влияет на темп хода часов».

Часы идут медленнее там, где гравитационный потенциал ниже.

Например, часы в центре Земли идут медленнее, чем часы на поверхности.

Так важен потенциал поля, а не напряженность? Напряженность гравитационного поля центре земли стремится к нулю, согласно теореме Остроградского — Гаусса. 

Но тогда интересная вещь получается: допустим мы проводим эксперимент на Марсе ( он давно остыл и всякие тектонические процессы там давно закончились ) в центре планеты есть пустота сферической формы. Мы поместили в эту пустоту водородный ( ну можно и цезиевый ) эталон частоты и соединив его с таким же на поверхности с помощью реверсивных цифровых счетчиков отслеживаем разницу этих частот. Что же будет? Частота ненератора в центре Марса будет меньше частоты генератора на поверхности? Но там и гравитационного поля нет от слова совсем, оно там скомпенсировано, притом не ускорением, а гравитацией других частей планеты, так что результирующая гравитация в центре равна нулю. А генератор там будет работать медленнее? Не логично как то, гравитации ведь там нет, значит пространство не искривлено, а время идет медленнее. Как то трудно такое понять.

Или вот еще вопросик. Была такая космическая программа по измерению гравитации земли из космоса, называлась «Том и Джери», там 2 спутника то отдалялись друг от друга то сближались из за изменений гравитации. Но зачем так сложно было делать? Ведь можно было запустить один спутник с эталоном частоты, частота потом умножалась бы до нескольких гигагерц и передавалась на землю, там отслеживалась бы разность частот с эталоном частоты на земле и так определялась бы гравитация, зная текущие координаты спутника. 

Что мешало так сделать?

Что касается возможно достижимой точности измерения замедления времени. В системе GPS используется поправка на красное смещенение в результате действия гравитации земли. Уже практически применяют, значит возможно.

#59982 zam :

#59980 Nimnull :

Так важен потенциал поля, а не напряженность?

Именно потенциал. Для не слишком сильных гравитационных полей (не в окрестностях чёрных дыр) отношение темпа хода часов равно \(\sqrt{1+\frac{2\Delta \varphi }{c^2}}\) . Здесь \(\Delta \varphi \)  — разность гравитационных потенциалов точек, в которых находятся часы. Быстрее идут те часы, для которых потенциал выше (на пятом этаже бысрее, чем на первом; на поверхности быстрее, чем в метро).

Ага, значит-таки процессы ( а время неотделимо от процессов) зависят от  изменения потенциалов?

Интересные напрашиваются выводы: если сферическую область пространства в которой гравитация равна нулю, окружить гравитационным полем от границы области до бесконечности, то время в этой сфере будет замедленно, хотя пространство не искривлено имгравитация внутри сферы нулевая. 

Это что же получается если внутри черной дыры или нейтронной звезды вырезать полую сферу в центре ( допустим сверхразвитые цивилизации так умеют делать), то внутри сферы гравитации не будет, но попасть туда не раздавленным и не став спагетти не получится.

Так получается?

#60263 Nimnull :

область пространства в которой гравитация равна нулю,

Видимо, вы имеее в виду «напряжённость гравитационного поля равна нулю»? Выражайтесь грамотно.

окружить гравитационным полем от границы области до бесконечности, то время в этой сфере будет замедленно, хотя пространство не искривлено имгравитация внутри сферы нулевая. 

Чвсы в этой области будут идти медленнее часов за пределами этой области. Термином «замедление времени» я не пользуюсь, считаю его неграмотным.

Это что же получается если внутри черной дыры или нейтронной звезды вырезать полую сферу в центре...

Это ещё вопрос — есть ли у чёрной дыры центр.

#60449 zam :

#60421 Nimnull :

гравитация снижает частоту улетающих от нее электромагнитных излучениях ( красное смещение).

Нет, не снижает. Гравитацонное красное (синее) смещение вызывается тем, что темп хода часов в месте, где находится излучатель, отличается от темпа хода часов в месте, где находится прёмник.

А разве не тем, что когда электромагнитное излучение распространяется против действия, гравитации, оно теряет энергию?

Это значит что если из лаборатории в центре Марса мы пустим лазерный луч (будь то по воздуху или по оптоволокну) придет сигнал «красносмещенной» частоты.

Да.

А теперь внимание вопрос: Если пустить сигнал (электрический) по кабелю, гравитация сделает ему красное смещениеили нет?

Сделает.

По началу может показаться, что это бред, ну какое красное смещение у сигналов, идущих по кабелю?! Но не будем забывать что скорость распространения сигналов как волной так и по кабелю равна световой деленной на корень из произведения диэлектрической и магнитной проницаемостей среды ( в случае кабеля материала диэлектрика между проводниками).

Скорость передачи сгналов тут совершенно ни при чём. Можете почтовыми голубями передавать.

Да не в скорости передачи тут дело, поле вскабеле распространяется подобно волне но с небольшими отличиями.

И что то мне подсказывает  что если мы поставим цезиевый эталон частоты в центре Марса и по кабелю пустим его сигнал ( он дает 5 МГц, хотя цезий дает гигагерц с копейками, синхронизировать 5мГц кварцевый генератор с цезием это дело электроники) то до поверхности дойдет уже 4,9999999х МГц, так будет или не так?

Будет так.

замедляет ли гравитация время в свободно падающем теле? 

Гравитация замедляет (или ускоряет, это при каких условиях, какую тайну гравитации я не знаю?) часы независимо от скорости их движения.

Суть не в этом в свободно падающем теле гравитация скомпенсирована ускорением, как это скажется на гравитационном  замедлении времении?

Ведь движение по орбите есть свободное падение длинною в бесконечный промежуток времени, кто с этим не согласен, выразите свое несогласие в письменном виде здесь.

Это верно.

Ну Фёдор ладно, я его тем не читал, но по какой причине у sopovа водород легче вакуума?

Малдер, для тебя есть работа!

#60505 marsdmitri :

Все сообщения, там где водород легче вакуума, что теория А.Эйштеина ОТО или СТО ошибочна, что есть эфир, холодный термояд и прочие глупости, типа теории струн, ругань, про опасные химические опыты ( типа гремучего газа) будут всегда удалятся. Это табу. Идите на другие форумы.

Даже появилась книга выпускника МФТИ (физтеха), кандидата физ мат наук, где он ругает теории А. Эйнштейна.

 Fedor — физика, астрофизика — это обсуждение проведенных экспериментов, а не философия. В странах СНГ, Израиле народ отравлен бессмысленными философскими теориями. Они ничего не дают астрофизике. Кроме того, есть огромная толпа дураков, которая ничего не понимает.

Здесь Вы слишком много намешали.

В чем смысл существования форума? У форума есть несколько задач:

1. Помощь школьникам, студентам, любопытным понять те или иные законы физики и их следствия;
2. Просветительская – распространение информации о новых открытиях, достижениях в исследованиях различных проблем физики:
3. Обсуждение существующих проблем в различных областях физики. А их немало.

Конечно,  разные участники форума могут нести всевозможные бредовые идеи и прочие глупости. Задача модераторов состоит в том, чтобы уметь отличать глупости от квалифицированных мыслей и предложений. При этом критика существующих теорий или результатов ложных экспериментов должна быть обоснованной и конструктивной. На критику СТО, ОТО,  отсутствие  эфира  и даже на холодный термояд не может быть табу, если эта критика достаточно аргументирована  и обоснована.

Сложность и дороговизна современных приборов и исследований, к сожалению, содержит обстоятельства, которые иногда вынуждают исследователей выдавать желаемое за действительное, чтобы оправдать затраты спонсоров или, чтобы прославиться, получить премии, популярность и пр.

Здесь, в одном из сообщений  я привел убедительные доказательства ложности результатов экспериментов Паунда и Ребки по измерению гравитационного красного смещения частоты  фотонов. А ведь эти эксперименты преподносятся как убедительные доказательства верности ОТО и эффекта замедления времени.

Именно необоснованные табу тормозят развитие науки и поддерживают иллюзии о реальности ложных эффектов и законов.

Fedor.

Гравитационное замедление времени ,, учитывается при определении международной шкалы атомного времени — показания отдельных атомных часов, составляющих пул хранителей времени этой шкалы и находящихся в лабораториях на разной высоте над уровнем моря, приводятся к поверхности геоида. Поправка на гравитационное замедление времени (а также на релятивистский эффект Доплера, который в данном случае имеет обратный знак) вводится в бортовые часы навигационных спутников GPS и GLONASS. Так, на высоте спутников GPS (20 180 км) поправка на гравитационное красное смещение относительно поверхности Земли составляет −45 мкс в сутки (знак минус означает, что часы без поправки на орбите идут быстрее, чем на Земле)."

«Эксперимент Паунда и Ребки - независимая от экспериментов Этвеша и Дикке проверка принципа эквивалентности.  И эксперимент Паунда и Ребки является первым проведённым в земных условиях экспериментом по изучению влияния гравитации на электромагнитные явления». — из Википедии. 

Сначала погрешность их эксперимента была более 5%, затем стала около 1%. Но идея эксперимента правильна. Их эксперимент полезен для подтверждения ОТО. Поэтому ваши ,, убедительные доказательства ложности результатов экспериментов Паунда и Ребки по измерению гравитационного красного смещения частоты  фотонов" — это не доказательства. Вы где-то сделали ошибку. Вы возможно не согласны с красным смещением фотонов или с поправкой на гравитационное красное смещение относительно поверхности Земли?

Mне кажется вы недостаточно знакомы с работами Тугунцева. https://proza.ru/2020/03/05/256

Он лихо предположил, что не время замедляется в ОТО, а свет в поле гравитации Земли ускоряет свой бег. Скорость света у него может быть произвольной. И тогда можно быстро опровергнуть ОТО. Но здесь на форуме собрались только сторонники ОТО. И они никак не согласяться, с ложностью результатов экспериментов Паунда и Ребки по измерению гравитационного красного смещения частоты  фотонов. Иначе из меня Zam сделает котлету. Я его очень боюсь.  

#60560 marsdmitri :

Fedor.

Гравитационное замедление времени ,, учитывается при определении международной шкалы атомного времени — показания отдельных атомных часов, составляющих пул хранителей времени этой шкалы и находящихся в лабораториях на разной высоте над уровнем моря, приводятся к поверхности геоида. Поправка на гравитационное замедление времени (а также на релятивистский эффект Доплера, который в данном случае имеет обратный знак) вводится в бортовые часы навигационных спутников GPS и GLONASS. Так, на высоте спутников GPS (20 180 км) поправка на гравитационное красное смещение относительно поверхности Земли составляет −45 мкс в сутки (знак минус означает, что часы без поправки на орбите идут быстрее, чем на Земле)."

«Эксперимент Паунда и Ребки - независимая от экспериментов Этвеша и Дикке проверка принципа эквивалентности.  И эксперимент Паунда и Ребки является первым проведённым в земных условиях экспериментом по изучению влияния гравитации на электромагнитные явления». — из Википедии. 

В Википедии часто пишут то, что не соответствует действительности.

Читайте оригинальные работы, разработчиков GPS, например, hlternational Journal of Wireless Information Networks, Vol. I, No. 2, 1994
The Global Positioning System: Signals, Measurements, and Performance
Per K. Enge 1'2. 

Часы спутников GPS (по 2 экземпляра в каждом спутнике) поправляют периодически путем единого корректирующего сигнала, выставляя все часы на одно показание, независимо от причин отклонения их хода. Причинами могут быть; земная гравитация, СТО, температурный режим, технические сбои  и т.д.  Поэтому наличие девиации их хода не является доказательством замедления или ускорения, связанного с ОТО или СТО. 

Сначала погрешность их эксперимента была более 5%, затем стала около 1%. Но идея эксперимента правильна. Их эксперимент полезен для подтверждения ОТО. Поэтому ваши ,, убедительные доказательства ложности результатов экспериментов Паунда и Ребки по измерению гравитационного красного смещения частоты  фотонов" — это не доказательства. Вы где-то сделали ошибку. Вы возможно не согласны с красным смещением фотонов или с поправкой на гравитационное красное смещение относительно поверхности Земли?

Мою ошибку рекомендую найти и указать, а не отделываться общими словами. Я указал на многократное несоответствие результатов Паунда и Ребки принципу неопределенности Гейзинберга.

Mне кажется вы недостаточно знакомы с работами Тугунцева. https://proza.ru/2020/03/05/256

Не знаком вообще. Если открою, посмотрю.

#60849 zam :

Грамотно это произносится так: «Система отсчёта свободно падающего тела является локально инерциальной».

Я не пользуюсь термином «замедление времени».

Модератор этого  форума  zam   мыслит  очень  оригинально.  

#61350 Желя :

#60849 zam :

Грамотно это произносится так: «Система отсчёта свободно падающего тела является локально инерциальной».

Я не пользуюсь термином «замедление времени».

Модератор этого  форума  zam   мыслит  очень  оригинально. 

Ну что вы! Я всего лишь пересказываю общеизвестные истины.

#60449 zam :

#60421 Nimnull :

гравитация снижает частоту улетающих от нее электромагнитных излучениях ( красное смещение).

Нет, не снижает. Гравитацонное красное (синее) смещение вызывается тем, что темп хода часов в месте, где находится излучатель, отличается от темпа хода часов в месте, где находится прёмник.

Гравитационный потенциал изменяет частоту некоторых видов излучений. Например, излучение Хокинга увеличивает частоту с ростом гравитационного потенциала, поэтому его цветовая температура одинакова вблизи горизонта событий и для удалённого наблюдателя, то есть не подвержена красному смещению. В её формулу не входит расстояние до источника: T=ћc^3/8πkGM.