>Спасибо за развернутый ответ. Не думаю, что мы переубедим другу друга. Концепутальные подходы формируются долгим опытом размышлений, одним или двумя аргументами они не побиваются.
Однако здесь речь не о концептуальном подходе, а всего лишь об основах классической механики. Складывается устойчивое ощущение, что Вы не вполне понимаете эти основы - в частности, просто не знаете, что такое система отсчета и чем она отличается от системы координат. В результате Вы пытаетесь опровергнуть некие утверждения в отношении системы отсчета, которые на самом деле в отношении СО никогда никем не выдвигались, а относятся к СК. И Вам кажется, будто Вы оспариваете или опровергаете современное понимание СО - однако это неверно, Вы не опровергаете современное понимание СО, ибо того понимания, которое Вы опровергаете, не существует вовсе. А существующее понимание СО Вам, кажется, вовсе незнакомо.
>Во-первых, формальная работа с видами уравнений движения (как и законов движения) в разных системах координат не является пустой. Она просто необходима как развитие аппарата описания.
Переход от одной СК к другой, безусловно, не является пустой работой; более того, аналитическое решение ряда задач вообще становится возможным лишь в некоторых СК. Однако выбор СК - это чисто математическая процедура. Законы движения (вид траектории, по сути) во всех СК одинаков.
>Во-вторых, о конкретной ситуации с велосипедистом, его разгоном и торможение. Я всего лишь хотел сказать, что в системе отсчета велосипедиста можно приписать Земле огромный импульс, пропорциональный относительной скорости земли и велосипедиста, но этот импульс как раз и носит фиктивный характер. Он реален и бесспорен как математическая величина, вводимая в системе велосипедиста (также, на мой взгляд, обстоит дело, например, с релятивистским преобразованием времени). Но не более того. Физически он не существует.
Нет никаких причин отказывать ему в существовании. Между велосипедистом и Землей нет никакой разницы, кроме массы. Существование импульса не зависит от массы. Нет никаких причин считать импульс велосипедиста реальным, а Земли - фиктивным. Более того: оба импульса на равных присутствуют в законе сохранения импульса (записанном в той или иной СО). Вряд ли Вы согласитесь с тем, что в законе сохранения импульса присутствуют физически несуществующие импульсы.
> Импульс приписан объекту математически в новой координатной системе, физические границы использования которой весьма ограничены.
Импульс не может быть приписан в СК. Импульс существует в системе отсчета, а не в системе координат. Величина импульса зависит от выбора системы отсчета, поскольку величина скорости зависит от этого выбора. Заявляя, что импульс Земли не существует, Вы тем самым заявляете, что Земля не движется относительно велосипедиста. Галилей бы этого не одобрил, уверяю Вас.
> Если рассматривать велосипедиста как систему отсчета, то физически обоснованными величинами будут те, которые соотнесены с массой его системы отсчета (наездник+велосипед).
У системы отсчета не может быть массы. Велосипедист не может быть отождествлен с системой отсчета. Есть СО, где велосипедист неподвижен, но только.
> Например, импульс пущенной им стрелы, брошенного камня и т.п. (здесь также будет физически обоснованным переход к системе отсчета Земля). Точно также, сев во вращающееся кресло, мы может приписать гигантские импульсы и ускорения всем космическим объектам, видимым из этого кресла. При желании можно даже решать уравнения движения, исходящие из этого видимого движения (чисто кинематическое видимое движение) и объясняющие эти траектории (придется ввести фиктивные поля тяготения или что-то такое).
Ничего не придется вводить фиктивного. Мы спокойно можем решать уравнения движения так же, как решали их, сидя в неподвижном кресле. Только нам придется либо отказаться от 2-го закона Ньютона, либо сохранить его формальный вид, но математической процедурой добавить в него дополнительные слагаемые (вид сохранится только формально, по сути он изменится).
> Вопрос в том, может ли эта координатная система стать физически оправданной системой отсчета.
У Вас все время в одном и том же утверждении без различения встречаются "система отсчета" и "координатная система". Вы действительно не различаете этих понятий. Координатная система не может стать системой отсчета ни при каких условиях.
>P.S. Отсюда и отношение к современной «подстриженной» под потребности релятивистки формулировке классического принципа относительности.
Вы, насколько я могу судить, просто не понимаете сути принципа относительности, потому что не понимаете, что такое система отсчета (уж извините за прямоту). Отсюда все Ваши отношения и несогласия.
>>Система отсчета - это физическая сущность. Но не вещественная. Именно таково сегодня понимание системы отсчета.
>
>Может и правильно. Но это мне напоминает ситуацию с полем.
Нет. Поле - это совершенно другая вещь. Поле - это материальная сущность. А СО - нет.
>>Мне кажется, что здесь Вы уже начинаете смешивать понятие СО и СК. Вы говорите, что цепляете к велосипедисту СК, но на самом деле Вы "цепляете" к нему СО.
>Разумеется. Прицепив СК к телу, получил СО. Но от этого СК не исчезла, можно говорить об СК некоторой СО. Полагаю, что в этом смысл Вашей реплики.
Вовсе нет. Прицепив СК к телу, Вы не получили СО. СО существует независимо от того, есть ли вообще велосипедист. Она нематериальна.
>>Раз Вы говорите об импульсе - значит, Вы по сути говорите об СО. При этом Вы одновременно, но неявно вводите в этой СО прямоугольную СК, неподвижную в этой СО с осью, направленной вдоль вектора скорости велосипедиста относительно Земли.
>
>Разумеется. Какая же СО без СК. СО всегда система тел, но не всякая система тел есть СО.
Нет. СО не обязана быть системой тел. В классической механике, где декларируется существование ИСО, произвольная СО может существовать вовсе без тел. Тела - это всего лишь вспомогательная конструкция.
>>Импульс определяется не в СК! Импульс определяется в СО! Соответственно у меня возникает впечатление, что Вы уже начинаете путать СК и СО. Хотя вроде бы знаете, что это разные вещи.
>
>Я сам уже теряюсь, кто из нас что с чем путает. Да, импульс определяется в системе отсчета и вычисляется в СК, которая с ней связана. А как иначе определить хотя бы кинематические характеристики движения тела (координаты, скорость, ускорение)
Да. Импульс вычисляется в СК. Но определяется в СО. В одной и той же СО можно ввести сколько угодно СК.
> Придать Земле громадный импульс, пропорциональный ее скорости в СО велосипедиста, невозможно, но приписать (в его СК) можно.
Не в СК, а в СО.
> У этой системы отсчета (наездник-велосипед) масса слишком мала. Вот если бы найти систему отсчета, в которой могли бы реально действием силы ускорять Землю (такая система есть, это солнечная система), тогда другое дело. А пока есть только кинематическая характеристика Земли, ее относительная скорость, обусловленная движением велосипедиста в системе Земли. В рамках чисто кинематического представления можно говорить о движении земли с точки зрения велосипедиста. Но приписанный ей импульс на основании «кажущегося» движения остается делом «бумажным».
Если есть скорость, есть и импульс! P=mV! Если Вы согласны, что у Земли есть масса m и скорость V относительно велосипедиста, то у нее есть импульс mV! Если Вы объявляете этот импульс несуществующим, "бумажным", Вы тем самым переписываете определение ФИЗИЧЕСКОГО импульса. Вы согласны, что ФИЗИЧЕСКИЙ импульс есть mV или не согласны с этим? Или Вы хотите создать какое-то собственное определение ФИЗИЧЕСКОГО импульса, выделив из всего множества импульсов некое "бумажное" подмножество, определяемое по признаку относительной массы? Какую массу, по-Вашему, должна иметь Земля, чтобы ее импульс из бумажного стал реальным? 100 килограммов? 1000 тонн? Где у Вас проходит граница между бумагой и реальностью?
>>Я здесь перестаю понимать. Что значит "велосипедиста как движущегося тела"? Движение относительно. Велосипедист движется относительно Земли, Земля движется относительно велосипедиста. Эти движения абсолютно равноправны, их равноправие не зависит от того, чья масса больше.
>
>Ходим по кругу. Это равноправие существует только в кинематическом описании видимых траекторий. С точки зрения динамики (действия сил) никакого равноправия нет.
Как же нет? 3-й закон Ньютона ведь не отменили?
> Конечно, разгоняясь, велосипедист по правилу равенства действия и противодействия (закона сохранения импульса) ускоряет Землю. Можно вычислит, какой импульс он при этом ей придаст (ничтожно малый).
Как же ничтожно малый?! Он придаст ей точно такой же импульс, который Земля придаст ему. Если Земля придаст ему импульс 1000 кг*м/с (так что 100-килограммовый велосипедист ускорится до 10 м/с), то велосипедист придаст Земле точно такой же по модулю и противоположный по направлению импульс 1000 кг*м/с. Или Вы решили оспорить закон сохранения импульса???
> Совсем не тот, который получается, если мы вычисляем его по относительной скорости Земли в системе велосипедиста.
Импульс, который Земля приобретет (1000 кг*м/с) совершенно не зависит от выбора той ИСО, в которой мы будем это приобретение считать. Но это должна быть именно СО.
Если же Вы привяжете СО к велосипедисту ДО его разгона (т. е. выберете такую СО, в которой велосипедист будет неподвижен ВСЕГДА), то эта СО не будет инерциальной (т. к. велосипедист при разгоне движется с ускорением). В неинерциальных СО (НСО), естественно, не выполняется ни 2-й закон Ньютона, ни закон сохранения импульса. И если мы будем проводить расчеты в этой НСО, то Земля в ней приобретет огромный импульс. Потому что СО неинерциальна. Но это будет РЕАЛЬНЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙ импульс: P=mv.
>>Если Вы находитесь в СО велосипедиста (и, скажем, предполагаете, что на велосипедиста не действуют силы - пренебрежем гравитацией и трением - и таким образом СО велосипедиста является инерциальной), то для полного торможения Земли в ИСО велосипедиста силу придется прилагать все-таки не к велосипедисту, а к Земле. И затормозить ее (точнее, разогнать в сторону велосипедиста) так, чтобы ее скорость уравнялась со скоростью велосипедиста. Это будет большая, очень большая сила - сообразно тому огромному импульсу, что Земля имеет в ИСО велосипедиста.
>
>Разумеется, я о том и говорю. Но говорю еще и о том, чтобы практически остановка Земли в СО велосипедиста будет достигнута усилием, соответствующем импульсу велосипедиста.
В ИНЕРЦИАЛЬНОЙ СО, где велосипедист неподвижен ТОЛЬКО при равномерном прямолинейном движении - НЕТ. В этой СО "практически остановка Земли" достигается только огромной силой, разгоняющей Землю до скорости велосипедиста. В СО, где велосипедист неподвижен ВСЕГДА (то есть неинерциальной СО) - вообще без разницы, какую силу к чему прилагать. Можно Землю разгонять, можно велосипедиста тормозить. А можно обоих на Альфу Центавра отправить. Но это - неинерциальная СО.
> Он положит ногу на колесо и передаст усилие торможения Земле. А тот большой импульс Земли останется на бумаге. Он не обнаруживается, его просто нет в СО велосипедиста, но его можно математически приписать в его СК.
Даже в той НСО, где велосипедист неподвижен ВСЕГДА - все импульсы абсолютно реальны. Только в ней не выполняется 2-й закон Ньютона. Потому что это НЕИНЕРЦИАЛЬНАЯ СО.
>>То, что Земля в силу большой своей массы, приобретя импульс 1000 кг*м/с, ускорилась крайне мало, никак не служит основанием для заявлений «Ее никто не ускорял». Будь ее масса в сто миллиардов миллиардов раз меньше, она бы ускорилась более заметно.
>
>Да и я о том же. Но делаю поправку. Никто ее не ускорял до импульса, равного произведению массы земли на скорость относительно велосипедиста. Эта динамическая величина носит фиктивный характер. Об этом шла речь. Если бы этот импульс был физически реален в системе велосипедиста, то он «лаптей» свой велосипед не затормозил бы.
Да велосипедист так и делает. Лаптей своей и тормозит. В неинерциальных СО, где 2-й закон Ньютона не выполняется, велосипедист может лаптей затормозить Землю. Это нормально.
>>Ваш пример никаким образом не подтверждает справедливость этого Вашего утверждения. Земля приобрела вовсе даже не фиктивный импульс 1000 кг*м/с, а малость ее ускорения и приобретенной скорости (обязанные большой величине массы Земли) никак не делает это ускорение и скорость фиктивными.
>
>Да, я с этим согласился. Этот маленький импульс и малое ускорение я даже не упоминал, вроде как само собой, поскольку внимание на том, что в СК велосипедиста нужно Земле приписать упомянутый громадный импульс, пропорциональный ее относительной скорости. А его физически нет, что и подтверждает неприемлемость использования СО велосипедиста для динамического описания разгона и торможения Земли относительно велосипедиста.
Он физически ЕСТЬ - до тех пор, по крайней мере, пока мы в классической механике соглашаемся определять ФИЗИЧЕСКИЙ импульс по формуле P=mV, а не заменять его каким-либо другим выражением. Вы хотите переопределить ФИЗИЧЕСКИЙ импульс?
>>Кроме того, мысленный (или даже реальный) эксперимент с велосипедстом на более легком объекте (астероиде, космической станции), думаю, быстро убедит Вас, что эти величины совершенно реальны.
>
>Нет нужды. Может, я дал повод думать о моем незнании законов сохранения, но только повод. Кстати, в СТО как механике (именно механике, а не электродинамике) не выполняется закон сохранения момента количества движения. Не встречали такого утверждения? В электронном ресурсе такой статьи нет, можно обратиться к бумажной версии и проверить, так ли это. (Ефимов А.А. О некоторых следствия закона сохранения момента количества движения/Некоторые проблемы исследования вселенной. – Ленинград, 1972, с.209-225). Вот и Логунов находил непорядок с законами сохранения в ОТО.
Давайте пока с классической механикой разберемся...
>>Существует (в классической механике) лишь одно множество избранных СО – инерциальные СО, но и они не являются «обязательными» при решении конкретных физических задач: задачи можно решать и в неинерциальных СО.
>
>Да, с формальной точки зрения и для целей формального (математического) описания выбор СО произволен и может вызывать соображениями удобства. Соображение удобства может появляться и при выборе реальной системы, в которой величины будут обладать реальным, а не бумажным смыслом. Но, тем не менее, выбор такой систем уже не будет произвольным. Придется ведь определенным образом соотноситься формальные конструкции с реальными отношениями систем тел.
Зачем?
>>И это не удивительно, потому что таковых просто не существует.
>
>Существует. Рассчитывать разгон космической ракеты Вы будет в системе отсчета Земля (или круче - солнечная система), но не в системе отсчета велосипедиста.
Разгон космической ракеты можно рассчитывать в ЛЮБОЙ системе отсчета.
> И дело не просто в удобстве или неудобстве. Дело в определении реальных величин ускорений, масс и потребного горючего…и пр.
С ускорениями и горючим будет все в порядке, какую бы СО мы ни выбрали.
> Зачем Вам потом убирать фиктивные величины, если они сразу устраняются физически адекватным выбором СО.
Не надо убирать фиктивные величины. Нужно пользоваться физически адекватным (=правильным) уравнением динамики. В инерциальной СО - это уравнение 2-го закона Ньютона. В неинерциальной - это совершенно другие уравнения, в зависимости от выбора конкретной СО. Вот с запуском ракеты хороший пример Вы привели. Дело в том, что Земля не является инерциальной СО с точностью, достаточной для точного запуска ракеты. Поэтому при запуске ракеты не пользуются 2-м законом Ньютона. Точнее, им пользуются только формально, но дописывают к нему несколько членов (называемых силами инерции, хотя они не имеют никакого отношения к механическим силам). В общем, если посмотреть на уравнения, которыми пользуются при запуске ракеты - то это НЕ уравнения 2-го закона Ньютона. Се ля ви.
>>Давайте оставим пока в стороне силы инерции. Попробуйте сосредоточится на моем примере. В нем, как Вы можете убедиться, оказывается, что свободное тело движется ускоренно. Таким образом, на тело не действуют силы со стороны других тел, но его ускорение при этом не равно нулю. Это и значит, что 2-й закон Ньютона НЕ выполняется, это и значит, что уравнение F=ma НЕ выполняется.
>
>Ходим по кругу. По сути тот же случай, что и c велосипедистом и Землей. От того, что я начну вертеться, «свободные тела» никакое ускорение не получат. Это я получил ускорение.
Что значит "не получат"? Они будут двигаться с ускорением относительно Вас или нет? Если Вы настаиваете, что не будут - приведите определение ускорения, вот и все.
> Вся динамика сведется к моему вращению. Импульсы же свободных тел в этом случае – бумажная реальность. И это не значит, что в моей СО (СО моего тела) уравнение F=ma не выполняется. Оно не выполняется по отношении к эфемерным движениям. Так и должно быть.
К каким таким "эфемерным движениям"? Вы настаиваете, что движение тел (столбов) вокруг Вас не будет реальным, а будет эфемерным? Тогда дайте определение движению. Кстати, если один такой столб вдруг окажется на Вашем пути - он ударит Вас совершенно реально.
>Кстати, вот пример одного рассуждения в период формирования опорных понятий о движении. Галилей рассуждает: когда я прогуливаюсь по аллее вечером, то вижу как луна прыгает по крышам домов и по верхушкам деревьев. Она действительно прыгает, или это движение кажущееся? Для Галилея оно суть видимое, кажущееся, неистинное, как позднее сказал Ньютон (это для релятивиста неважно, Луна ли прыгает или Галилей, детская, я бы сказал философия). С Луной ничего не происходит, видимая картина обусловлена тем, что происходит с гуляющим Галилеем.
Вы все-таки норовите опровергнуть Ньютона, мне кажется. Я никогда не слышал о том, чтобы Ньютон выделял какое-то "неистинное" движение. Наоборот: и по Галилею, и по Ньютону движение ОТНОСИТЕЛЬНО. Луна движется относительно Галилея, Галилей движется относительно Луны. Объявляя движение Луны относительно Галилея "неистинным", Вы опровергаете самые основы механики Галилея и Ньютона.
И я опять вынужден спросить у Вас: Дайте определение понятию "движение". Такое определение, чтобы мы оба увидели, какое из движений - Галилея относительно Луны и Луны относительно Галилея - истинно, а какое неистинно.
> Негатив релятивистского восторга в виде постулата «движение относительно!» (и только относительно!) в том, что этим осуществляется устранение объективистской методологии в исследовании движения (как и в других сферах познания). Движение относительно – это в некотором смысле пустая тавтология, поскольку движение по определению есть изменение положения тела относительно других тел (системы тел).
Ну вот Вы дали определению понятия "движение". Теперь, если Вы объявляете движение Луны относительно Галилея "неистинным", то Вам придется привести критерий истинности. Чтоб было ясно, что есть истинное движение, а что - неистинное. Потому что по определению движение Луны относительно Галилея является все-таки движением - изменением положения Луны относительно Галилея.
> Вопрос в следующем: движение действительный объективный физический процесс, совершающийся в системах тел под воздействием тех или иных причин, или это только видимая картинка наших описаний, в которых изначально постулирован «математический произвол» праздного гуляки? Своим натужным провозглашением «движение относительно» релятивистика сознательно или бессознательно входит в область методологической софистики. Внешняя форма одна (движение действительно есть изменение относительных положений), а суть совсем другая, именно, философско-мировоззренческая: нет объективной природной реальности, реальны наши описания. Якобы всякое описание реально, выбор только из соображений удобства (опять позиция Пуанкаре). СТО как-то называли философской теорией.
Давайте оставим в стороне пока СТО, философию и Пуанкаре. Остановимся на Галилее и Луне. Почему движение Луны относительно Галилея неистинно? Она как-то неправильно меняет свое положение относительно Галилея, как-то не так, как Галилей меняет свое положение относительно Луны?
> И правда, ее фундаментальная гносеологическая опора: реальность относительна. На словах такую позицию принять можно, на практике она исправляется реальной работой. К тому же нигде, кроме как в обосновании СТО тезис об относительности реальности не используется и существенной роли не играет.
В классической механике используется и играет самую принципиальную роль.
> В общем, я в названном вопросе на стороне Ньютона-Галилея и методологии классической науки. Вы на стороне Пуанкаре-Эйнштейна.
Неужели Галилей и Ньютон объявляли движение Луны относительно Галилея неистинным?
