Гравитация и закон сохранения энергии

>Два варианта (с большей вероятностью первого): «холодная смерть» Вселенной

«Тепловая смерть»

и коллапс (когда расширение сменится сжатием).

Ну как же, ещё весьма вероятный третий вариант - всё будет, как было из-за того, что законы термодинамики не распространяются на сверхбольшие системы.

Вообще сложно что-либо прогнозировать, т.к. физика у нас, пока, увы, находится в зачаточном состоянии. Мы еще не знаем очень многого...

> Грубо говоря, между квантами пространства появляются новые кванты.

судя по лекции по суперструнам - новые кванты не вставляются. Там типа решётка, ткань измерений, и соответствующий набор резонансов, т.е. собственные частоты всех тех скрытых измерений. Т.е. получается, что константы будут «плыть», и постоянная планка будет увеличиваться с расширением вселенной (?).

Я, хоть и физик, нам все 5 лет читали только классику «бородатых» времен. Даже ОТО было на уровне Эйнштейна :( Математика была тоже на уровне начала прошлого века (хотя физик, не знающий самых современных веяний математики - не физик).

А по поводу констант - кто их знает, «плывут» они, или нет? Мы-то считаем их постоянными, и от этого отталкиваемся. Кроме того, самым интересным разделам физики еще и века не исполнилось - за это время, естественно, никаких медленно протекающих вариаций заметить не удалось бы.

интересно, если частицы появляются из вакуума, они ведь переводят энергию вакуума, т.е. уровень одной ячейки того супер-пространства с более высокого уровня на более низкий, т.е. в «ткани» появляется «дырка», она уже не настолько периодическая и симметричная.
При стремлении времени к бесконечности - вся ткань как радиоактивное вещество - «разлетится». Получается, что и пространство «распадается» со временем, и будет ли это «уменьшать» расширение?

Это другой механизм (вернее - объяснение) - обратного коллапса вселенной. (что может быть просто другим языком к сжатию из-за постоянной хаббла, как это было описано давно, кажется в учебнике Школовского?)

ладно, не буду больше спекулировать: будем с нетерпением ждать (с Грином) - результатов с БАКа :)

Будем. Только на нашем веку вряд ли физика разовьется наконец до теории Великого объединения. Но вот было бы интересно узнать, является ли скорость света предельной; существуют ли черные дыры (пока ни одной не нашли - даже несколько тысяч кандидатов показали твердую поверхность); какова действительная размерность нашего пространства; и т.д., и т.п.

всмопинаю как на ЛОРе считали можно ли аккуратно положить на землю астероид 500км в диаметре. пришли к тому что БП в таком случае неизбежен )

нету у вакуума энергии )) в силу принципа непоределенности энергия может появляться из ничего как угодно долго и в каких угодно количествах )))
есть даже мнение что вся наша вселенная вот такая вот случайная флуктация вакума

Астероида в 50км хватит, чтобы все накрылось медным тазом (точнее - сначала куча животных помрет от прямого попадания и осколков, часть оставшихся - от сейсмических и ударных волн, еще часть - потонет, еще часть - задохнется; кто выживет - будут медленно умирать на остывающей Земле под слоем пепла; зато оставшимся через n-ть лет будет раздолье...)

есть даже мнение что вся наша вселенная вот такая вот случайная флуктация вакума

Это «мнение» - основополагающая теория современной космологии.

>в силу принципа непоределенности энергия может появляться из ничего как угодно долго и в каких угодно количествах )))

Не-а. Либо как угодно долго, либо в каких угодно количествах :) При чём произведение, как обычно, имеет планковскую величину в лучшем случае.

есть даже мнение что вся наша вселенная вот такая вот случайная флуктация вакума

Ну, тут уже несколько иной принцип. Но по сути - да.

>Это «мнение» - основополагающая теория современной космологии.

Да ладно. У современной космологии в отношении БВ нет никаких обоснованных предположений. Просто он был - и всё :)

> имеет планковскую величину в лучшем случае

но если очень повезет - то в любой момент у меня под носом может возникнуть новая вселенная. с блэкджеком и шлюхами есессно ))

>но если очень повезет - то в любой момент у меня под носом может возникнуть новая вселенная. с блэкджеком и шлюхами есессно ))

Может. Но на период времени много меньший, чем планковские величины :) Эдак, на 10¯¹⁰⁰ секунды :)

Т.е. 10⁻¹⁰⁰

>>Увеличится, т.к. число возможных положений вещей возрастет :)

Не думаю что все так просто.

Вот пример, частицы в слотах:

исходная система: http://ompldr.org/vNXc5cg

Две частицы в четырех слотах. Число микросостояний: (2!)^2=4, общее число состояний: 4!=24, нормированная вероятность: 4/24=1/6

Увеличили все в два раза, сохранив размер слота: http://ompldr.org/vNXc5bg

Четыре частицы в восьми слотах. Число микросостояний: (4!)^2=576, общее число состояний: 8!=40320, нормированная вероятность: 576/40320=1/70

И хотя число микросостояний действительно увеличилось, нормированная вероятность данной конфигурации уменьшилась, а ведь именно эта величина дает возможность сравнить две системы, ведь сравнение лишь абсолютного числа микросостояний без информации об общем числе состояний не несет никакого смысла.

>>И хотя число микросостояний действительно увеличилось,

То есть формально энтропия увеличилась, а вероятность самого микросостояния уменьшилась.

энергия приливов

Энергия приливов берется из вращения Земли. Тех, кто предлагает тормозить приливными электростанциями Землю, чтобы убить на ней всё живое, надо отправлять на курсы принудительного изучения физики.

Почему тогда Луна не пададает на Землю

Она не падает на Землю потому, что она удаляется. Земля отдает часть своего момента импульса Луне и она постепенно удаляется от Земли.

Притягивает и придаёт ускорение? Они же в «состоянии покоя друг относительно друга - планета и консервная банка»! Тут же движение двух тел с одинаковыми соростями и направлением... Расстояние между ними не меняется. Хотя энергия может и тратится, да. Значит на них или одного из них влияет третий элемент.

>>Энергия приливов берется из вращения Земли.

Тех, кто предлагает тормозить приливными электростанциями Землю, чтобы убить на ней всё живое, надо отправлять на курсы принудительного изучения физики.

Это на этих курсах ты почерпнул способность глаголить взаимоисключающими параграфами?

За счет чего совершается работа по перемещению поршня?

За счет разницы в работе требуемой на подъем цилиндра и энергии выделяемой при сбрасывании цилиндра вниз.

Энергия будет разной, так как объем цилиндра при подъеме будет меньше, а значит будет меньше и сила Архимеда, действующая на цилиндр.

инваринат изменяется

Инвариант не может изменяться согласно определению инварианта. Если величина меняется, значит она не является инвариантом.

Иными словами: Каша с маслом - это масляная каша, каша без масла - это немасляная каша.

Не может быть масляной каши без масла.

>>Энергия будет разной, так как объем цилиндра при подъеме будет меньше, а значит будет меньше и сила Архимеда, действующая на цилиндр.

Да чушь полная.

Не при делах тут ваш Архимед. Даже при известно меняющемся с высотой объеме работа силы Архимеда на замкнутом пути равна нулю, так как поле архимедовых сил потенциально.

А ведь действительно, энтропия в этом случае уменьшается еще быстрей... А по термодинамической теории должна бы увеличиться... Чего-то не хватает...

Тех, кто предлагает тормозить приливными электростанциями Землю, чтобы убить на ней всё живое, надо отправлять на курсы принудительного изучения физики.

Тех, кто это говорит, - тоже :)

работа силы Архимеда на замкнутом пути равна нулю

только при неизменном объеме объекта

Если цилиндр с зафиксированным поршнем подняли на гору, там произвели работу (объем цилиндра увеличился), а затем стали его опускать вниз - то он при опускании совершить меньшую работу, чем было затрачено энергии не его подъем.

ну как же не при делах?
как это по замкнутому контуру? В одну сторону интегрируем одно, а в другию - совсем другое?
Это если бы цилиндр был одного объёма (читай - кирпич) - то можно было бы так сказать. А здесь - работу он наверху совершил, и падает - большего объёма. А если большого объёма (скажем, в 2 раза) - значит он перетаскивает молекулы того самого объёма - на бОльшую высоту.
Вот эта буксировка + деформации неидеально твёрдого тела - лифта, удерживающего цилиндр - и есть работа полученная там, наверху.
Как я сказал выше - взяли и отбуксоровали наверх кучу молекул объёма разности объёмов.

Ну, вероятность микросостояния это ещё не энтропия. Та энтропия которая есть логарифм статвеса как раз увеличивается. Но вот если этот статвес нормировать то получим уменьшение вероятности микросостояния.

Я сомневаюсь, можно ли сравнивать логарифмы ненормированных статвесов. Для одной и той же системы или же систем с одинаковым числом состояний ещё куда ни шло, ибо нормировка вылазит из-под логарифма в виде константы. Но для системы с меняющимся числом состояний (расширяющаяся вселенная) это звучит неубедительно.

мне не кажется, что расширение - это увеличение количества слотов. Откуда энергия берётся из ничего?

Наоборот, если потребовать, чтобы количество слотов не увеличивалось, а постоянные плыли - то всё нормально: этропия не меняется (только из-за расширения) а меняется из-за нарастания бардака и перемешивания.

Та энтропия которая есть логарифм статвеса как раз увеличивается.

Энтропия: S=-p·ln p (для стат. весов заменяем p на 1/N), так что, сами посчитайте...

Откуда энергия берётся из ничего?

А откуда мы знаем, что на глобальных масштабах закон сохранения энергии выполняется? Равно как и закон сохранения релятивистских инвариантов, или фундаментальных констант? Единственное, что мы получаем «из прошлого» - свет, а что с ним происходило, пока он до нас дошел - загадка та еще...

теорема Нётер?

Это на этих курсах ты почерпнул способность глаголить взаимоисключающими параграфами?

А что не нравится в моих рассуждениях? Применение приливных электростанций будет ускорять передачу энергии вращения от Земли к Луне, чем это происходило бы естественным путем. При замедлении вращения Земли в какой-то момент времени климат изменится настолько, что мы все умрем.

Если в моих рассуждениях есть ошибка - поправьте.

Теорема, она и в Африке теорема: пока нет доказательства (а его нет, и не ожидается в ближайшее время), она не считается доказанной. Здесь, как и в суровой российской действительности, работает презумпция виновности.

Если в моих рассуждениях есть ошибка - поправьте.

Солнце не сможет светить настолько долго, чтобы приливные электростанции хотя бы на миллиметр изменили радиус орбиты Луны :)

т.е. если энергия не сохраняется глобально - значит время ускоряется, что мы всё равно не заметим (изнутри симуляции - если кто-то переключил кнопку турбо на компьютере;) и значит - не имеет смысла об этом говорить (согласно Попперу и бритве Оккама).
Т.е. придётся говорить о постоянстве энергии, импулься, момента, как следствии геометрии пространства. Нет разве?

Падая вниз он будет сжиматься. Если после завершения работы наверху поршень зафиксировать, то потенциальная энергия упругого фиксатора и есть та работа, которую он совершил наверху. Если его не фиксировать, то он сожмется сам до исходного объема, что тоже равно совершенной наверху работе.

Мне сдается что ты нихрена не втыкаешь что такое архимедова сила. В отсутствие градиента плотности она равна нулю. Также если взять сколь угодно тонкий сколь угодно длинный оризонтальный поршень, то архимед уйдет в нуль, а работа уйдет в бесконечность.

> Теорема, она и в Африке теорема: пока нет доказательства (а его нет, и не ожидается в ближайшее время), она не считается доказанной.

дык доказана же самой Эмми Нётер в 1918 году:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%9...

Ага. В локальном пространстве :)

>>Энтропия: S=-p·ln p (для стат. весов заменяем p на 1/N), так что, сами посчитайте...

Энтропия: S=k·ln W, где W - статвес (не нормированный, просто число микросостояний).

S_1=k·ln 4 < S_2=k·ln 576 не?

Мы абсолютно не имеем представления о том, что было, и что будет. Ведь вполне возможно, что красное смещение вызвано отнюдь не расширением Вселенной, а изменением каких-либо величин, которые у нас принято считать константами. Предки тоже когда-то думали, что звезды «прибиты к небу», а за несчастные десяток-другой тысячелетий существования цивилизаций конфигурация успела измениться... Что уж говорить о времени, прошедшем с момента возникновения Вселенной (а она могла возникнуть и 12млрд. лет назад, и намного больше)?

>>Также если взять сколь угодно тонкий сколь угодно длинный оризонтальный поршень, то архимед уйдет в нуль, а работа уйдет в бесконечность.

Хотя это пожалуй спорно. Обе пропорциональны попречному сечению поршня. Но сути не меняет.

Вы используете энтропию Больцмана. Но при этом число состояний считаете по Гиббсу. Так что, либо считайте по Гиббсу, либо вычисляйте правильное количество микросостояний...

>>Вот эта буксировка + деформации неидеально твёрдого тела - лифта, удерживающего цилиндр - и есть работа полученная там, наверху. Как я сказал выше - взяли и отбуксоровали наверх кучу молекул объёма разности объёмов.

Хм, пожалуй, ты все-таки прав.

я только что подумал, что при расширении цилиндр охладится. Когда он грохнется на замлю - он будет холодный и возьмёт тепло снизу.
Т.е. работа сделанная наверху - это энергия, изъятая у молекул воздуха вблизи земли.

ну дык ведь математика - тем и красива - что логически непротиворечиво нам и доказывает теоремой Нётер (доказанной) - что энергия сохраняется и всё - как следствие однородности времени. А так как время для нас однородно (ускорение мы не можем заметить) - то и энергия сохраняется. Так же и с другими инвариантами.

по пути архимеда да, не надо идти, наверное.
другими словами, кто совершает ту работу наверху? молекулы, бьющиеся о стенку. Они потеряют кинетическую энергию, став холоднее.
Внизу - они отберут ту же кинетическую энергию у других молекул. Т.е. мы перевозим наверх «горячие» молекулы, спуская холодные.

> Ага. В локальном пространстве :)

только что заметил этот коммент.
Даже не знаю что ответить, потому что мне пока непонятно - почему локально, и почему она не работает на больших расстояниях. Другие-то калибровочные симметрии работают, как и импульсы, моменты импульса. Именно глобально.

Просто, наверное, существуют разные способы вернуть работу, совершенную «в долг» наверху. Если рассматривать изотермические подъем, работу и опускание поршня, то долг полностью вернется увеличением усилий при проталкивании раздутого поршня в плотные слои атмосферы, по сравнению работой подъема сжатого поршня.