Список форумов Форум космопорта Форум космопорта
Космос и все, что с ним связано...
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

Закон сохранения энергии или баланс энергии?

 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Поговорим?
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
bykovsky
Ветеран


Зарегистрирован: 05.12.2007
Сообщения: 639

СообщениеДобавлено: 01 Апр 2008 [14:02]    Заголовок сообщения: Закон сохранения энергии или баланс энергии? Ответить с цитатой

Закон сохранения энергии или баланс энергии?

Может ли быть ЗСЭ даже в принципе? при условии тождественности частиц?

Пример. Имеем две системы отсчета, относительная скорость v.
В каждой из систем отсчета имеем по некой массе M1 и M2. Массы разные по количеству вещества. Теперь если находимся в первой системе отсчета то движущейся считается M2 и кинетическая энергия M2v2/2.
Переходим во вторую, теперь M2 неподвижна и считаем кинетическую энергию она равна M1v2/2.
Если учесть что массы не равны то ЗСЭ как фундаментальное свойство не соблюдается, а является только бапансом энергии в отдельно взятой ИСО.


Теперь, рассмотрим задачу с отражением света от идеального зеркала.
И ответим на вопрос, полетит Солнечный Парусник от ”давления света” или нет.
(Мы знаем об опыте Лебедева, но рассматриваем задачу с точки зрения сохранения ЗСЭ и ЗСИ)
При условии ускорения СП должно произойти изменение кинетической энергии СП для чего необходимо поглощение энергии света. Иначе кинетическая энергия СП возникала бы из ничего.
Более того ускорение СП должно быть только в момент нагревания зеркала. Поскольку после наступления теплового равновесия (поглощение=излучению) дальнейшее ускорение СП противоречило бы Второму закону Термодинамики и Теореме Карно...

Согласимся если скорость СП будет расти при тепловом равновесии то возникает противоречие со Вторым Законом Термодинамики и Теоремой Карно ибо полученая механическая энергия СП возникает без затрат на нагревание. Что означает КПД 100%.

А в случае если выше сказаное правильно и Солнечный Парусник не полетит т. е. ускорение от “давления света” будет равно нулю, то здесь возникает противоречие с ЗСИ!

Одновременное соблюдение ЗСИ и ЗСЭ в Солнечном Паруснике невозможно.
Другой пример, опыт Комптона прямой и обратный.
Прямой Комптон. Фотон при рассеянии на электроне увеличивает энергию электрона.
Вопрос №1. Энергия или часть энергии фотона поглощенная электроном после рассеяния в дальнейшем составляет энергию электрона? И при всех дальнейших взаимодействиях энергия электрона равна Ер = Е + hv.
Ер - энергия рассеянного электрона.
Е – энергия электрона до рассеяния фотона
hv – энергия фотона поглощенная электроном, равная энергии потерянной фотоном
Т. е. поглощенная энергия входит в область энергетического образования связаного с формированием свойств электрона (массы, заряда, магнитного момента и т. п.). Т. е. электрон поглотивший фотон энергичнее покоящегося.
В случае рассеяния фотона без изменения частоты энергия электрона равна Ер = Е а энергия рассеянного фотона hv = hv

Обратим внимание что при отражении от зеркала энергия фотона не меняется hv = hv, это означает что электрон участвовавший в “отражении” также не изменил собственной энергии.
Что касается Доплера, то при наличии относительной скорости источника света и зеркала, на зеркало действительно падает красный свет, но такой же красный свет и отражается. А для сохранения ЗСЭ необходим остаток, что бы возникла некоторая дельта (hv) именно при отражении, а не покраснение поглощенного и отраженного света в виду наличия относительной скорости.

Вопрос №2. Как может зеркало изменить скорость если каждый электрон не изменил энергии.

(Мы знаем про опыт Лебедева и ЗСИ, но пытаемся понять физику явления


Вот ссылка на статью о паруснике. Проблема есть.
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/5693.html
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
bykovsky
Ветеран


Зарегистрирован: 05.12.2007
Сообщения: 639

СообщениеДобавлено: 02 Апр 2008 [11:43]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

А по существу есть только одно возражение к проблеме энергии возникающей из ни откуда.

////Остроумное указание некоторых первокурсников на то что. У фотона меняется частота и отражённый фотон "краснеет"./////

Но заметим зеркало отражает тот свет который падает. Если зеркало удаляется от источника света и свет на зеркало падает красный (эффект Доплера) то и отражается тот же красный свет.

Квантовые переходы в момент поглощения и излучения не имеют протяженности или “протяжки”. Процесс поглощения и отражения происходит как одно действие. На практике это подтверждается тем что мы видим в зеркале и в оригинале одно и то же изображение. Тогда как заведомо наше зеркало имеет скорость (и мы сами) относительно Солнца. Но, здесь есть нюансы которые подробно рассмотрены в ссылке.
А вообще разговор не о нюансах и мелочах связанных с покраснением или посинением света в момент поглощения и возможности наличия “отдачи” и соответственно якобы микроскопического остатка связанного с данным микроскопическим покраснением (Относительной скорости в начальный момент вообще нет. А именно этот момент когда СП находится близко от Солнца и имеет значение.).

Тогда как разрабатывая Солнечный Парусник инженеры рассчитывают получить энергию из закона сохранения импульса (ЗСИ), а это не та мелочь с покраснением фотонов при отражении от убегающего зеркала, а удвоенный импульс отраженного фотона! Именно об удвоенном импульсе и идет речь.


Еще раз начальный момент.
Электрон поглотил фотон затем электрон излучил тот же фотон или фотон с той же энергией и ни какой энергии в итоге не оставил! А кинетическая энергия СП должна измениться?

1. Фотон при отражении может изменить частоту (поменять цвет) или даже поглотиться в таком случае отражающая-поглощающая поверхность, цветная, серая или черная, но не зеркало.
Полное или частичное поглощение энергии света (поглощение hv или дельта hv) не зависит от того закреплено зеркало или свободно парит, летит на встречу свету или от него. Поглощение свойство материала поверхности зеркала.

Тогда как идеальное или любое зеркало отражает свет на 100% или для обычного зеркала 99%. Но в обоих случаях частота отраженного света не меняется. Какой свет пришел такой зеркало и отразило. Красный свет или желтый здесь имеет значения только с точки зрения сложности изготовления зеркала, (проблемы для изготовления зеркала для отражения света с большой длиной волны, инфракрасный свет).
Утверждать что подвешенное на ниточке зеркало или в состоянии невесомости изменит цвет отраженного фотона это входить в противоречие с тем что есть. И если бы дело было в цвете отраженного света то изначально применялась бы цветная отражающая поверхность а не зеркальная.

Интересно другое. Возьмем например поглощение фотона электроном (в составе атома).
При поглощении фотона электрон переходит в возбужденное состояние (переходит на более высокую орбиту). При излучении возвращается в обратное состояние. После излучения состояние электрона тоже самое что и до поглощения.
Тем не менее фотон не пролетел мимо зеркала он отразился от атома зеркала, и как видим не изменил энергии hv = hv. И согласно баланса или закона сохранения энергии не может измениться энергия электрона в составе атома или самого атома.
Откуда возьмется энергия для увеличения кинетической энергии всего зеркала?

Второй интересный вопрос прямо касающийся всей проблемы.

2. Где находится фотон при поглощении атомом. Понятно что электрон в возбужденном состоянии перешел на более высокую орбиту. С электроном все ясно.
Вопрос где находится фотон?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
bykovsky
Ветеран


Зарегистрирован: 05.12.2007
Сообщения: 639

СообщениеДобавлено: 04 Апр 2008 [05:45]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Опыт Лебедева проверяли многократно?
В опыте Лебедева вертушка крутиться в направлении зеркала?

Обратите внимание что опыт Лебедева ни кто не отрицает.
Мы анализируем физическое явление на соответствие математическому описанию.

В ссылке приведенной выше указан мысленный опыт с оптическим резонатором (резонатор Фабри-Перо).
Напомню. Если просчитать баланс энергии полученной при отражении фотона, возьмем условно10^3 отражений фотона между двумя свободно расположенными зеркалами.

Теперь если расчет вести через дельта частоту то баланс сойдется.
В том смысле что если считать что передается только энергия фотона поглощенная с изменением дельта частота.
Но, баланс суммы всех дельта потерянных при каждом отражении означает ни что другое как полное поглощение фотона. Энергия фотона переданная через поглощение это черное тело.
Тогда как объяснить опыт Лебедева?

Если считать энергию через переданный удвоенный импульс, то как получить баланс энергии?
Ведь потерянная дельта частота между двумя свободными но начально неподвижными зеркалами ничтожно мала. 99.9% энергии фотона и импульса отражается и многократно! Умножим на 10^3, баланс не сходится. Получается вечный двигатель. Следовательно в математике есть ошибка. Видно что ошибка связанна с “энергией” от удвоенного импульса.
Поскольку условие 10^3 отражений никто отменить не может. Опыт Лебедева тоже!
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
bykovsky
Ветеран


Зарегистрирован: 05.12.2007
Сообщения: 639

СообщениеДобавлено: 06 Апр 2008 [13:05]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Любопытное развитие темы приобрело при параллельном обсуждении данной темы на форуме Ф-Мехмата МГУ
http://lib.mexmat.ru/forum/viewtopic.php?t=13173&sid=1064bc51c5de02151ebfd13a26263d7f
И с учетом ответов на форуме Исходники.Ру
http://e-science.sources.ru/forum/index.php?showtopic=5445

Поскольку тема затрагивает принципиальные вопросы понимания ЗСЭ и ЗСИ и применения СО. Поэтому в виде исключения прошу Модераторов Космопорта разрешения на размещение приведеных выше ссылок на дружественные форумы.

В данном случае просто невозможно объяснить все аргументы и контр аргументы при их пересказе.

С Уважением ОБ
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Поговорим? Часовой пояс: GMT + 2
Страница 1 из 1

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах