בתשובה ליובל נוב, 08/07/11 12:56
 |
|
 |
||
|
||||
 |
אפשר לשאול מה למשל היית רוצה להבין שם? |  |
 |
 |
|
|
|
||
|
||||
|
הייתי רוצה לגרום לאינטואיציה שלי לחיות בשלום עם תאומים שמזדקנים בקצב שונה, עם עצמים שמתארכים ומתקצרים בהתאם למהירות שלהם, ועם מהירות אור שאינה תלויה במהירות המודד, למשל. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני יכול להבין את זה. הדוגמא השלישית עצרה אותי בזמנו למספר שבועות בלימוד תורת היחסות הפרטית. הייתי בטוח שאני לא מבין את הכתוב - הרי גם מבלי ללמוד פיסיקה, ברור אינטואיטיבית שאבן קלע הנורית ע"י נוסע בתוך קרון, עם כיוון הנסיעה, מתרחקת מהולך רגל תמים, שברגע ההשלכה עמד לצד הרכבת, מהר יותר מאשר היא מתרחקת מן היורה. לא יכולתי לדמיין כיצד כלל זה חדל פתאום מלהיות נכון כאשר מה שנורה לכיוון הנסיעה הוא דווקא פוטונים/קרן אור, ואז מהירות ההתרחקות של העצם הנורה זהה עבור שני החברים! נראה היה שהחמצתי משהו יסודי בתיאור המקרה, או גרוע מכך, ההיגיון אינו מושל בעולם. אתה מתכוון למשהו כזה? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
בדיוק. או בדוגמא יותר מפורסמת, ניסוי מייקלסון-מורלי [ויקיפדיה]. האינטואיציה שלך חיה בשלום עכשיו עם הרעיון הזה? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני פשוט נזכר שאור זה בעצם שדה חשמלי משתנה, שיוצר שדה מגנטי משתנה וחוזר חלילה. מה שיוצר את אחד השדות זו ההיווצרות של השני, ולא המהירות שלו (אפשר לדמיין שהשדה הראשון נוצר בתווך, מעיין רשת, של היקום ומתקדם בהתאם, במנותק מהיוצר שלו). לגבי שני החברים, חשוב לזכור שלמרות ששניהם מודדים את הקרן כמתרחקת במהירות האור, זה קורה בגלל שהזמן מאט בשביל החבר ברכבת. כל אחד מהם רואה את קרן האור מתרחקת ממנו במהירות האור, אבל חושב שהיא מתרחקת מהר/לאט יותר בשביל חברו. ברגע שוויתרת על זמן אחיד לכולם, זו תוצאה די מתבקשת. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
באיחור קל1: כן, האינטואיציה שלי חיה בשלום עם עניין קביעות מהירות האור ועם מוזרויות בסיס אחרות בתורת היחסות הפרטית. זה קרה לאחר שהתמודדתי עם בעיות יחסותיות רבות, כאשר כמו בתחומים אחרים, כדי לתקוף בעייה, כדי לדעת מהן נקודות המשען העומדות לרשותך, לעיתים לאחר שכל שהאמנת בו התגלה כתעתוע, אתה נאלץ בשלב הראשון פשוט לקבל, תוך וויתור על אמונותיך ותחושותיך הקודמות הנוגעות בדבר. לאחר מספיק ניסיון, אתה מתחיל "לחוש", לעיתים באופן מיידי, מהן נקודות המשען, גם בסיטואציות חדשות, תוך התעלמות מבלי דעת מן האינטואיציות הישנות, הכושלות2. דוגמא יחסותית: לאחר די ניסיון, האינטואיציה שלך אינה משתמשת עוד בכך ששני אירועים קרו בו זמנית עבור צופה אחד כדי להסיק שזהו המצב גם עבור צופה הנע ביחס אליו (על הקו בין שני האירועים). אתה כן עשוי להיעזר כאן למשל בנתון העוסק בקביעות התקדמות קרן האור של פנס בו אחד הצופים סינוור את השני (מה שאגב גרם למצער שבין האירועים מן המשפט הקודם), מאחר ואתה יודע לרווחתך, שלמרות שהפסדת את אחידות הסימולטניות עבור שני הצופים, כאבן יסוד אינטואיטיבית, הרווחת במקומה את קביעות מהירות האור כאבן יסוד חליפית ומיידית (שאינה דורשת חישובים והתחשבויות). דוגמאות שאולי קרובות אליך יותר עשויות להיות בעיית מונטי הול [ויקיפדיה] ופרדוקס סימפסון [ויקיפדיה]. לפני כמה זמן שאלה אותי ידידה מתחום המדעים המדוייקים שאלה דומה לשלך - האם אני מצליח "באמת להבין" את עניין הוילונות (בעיית מונטי הול), כי היא מבינה את זה רק מתמטית וזה מעצבן אותה. אני מניח שגם אם לאחר הפעם הראשונה בה נתקלת בפתרון בעיות אלו (או אחרות) התקשית להפנים את ההיגיון החדש, עם ריבוי ההיתקלות בהן במסיכות שונות, הפך הגיונן, על נקודות המשען שהוא מספק כמו גם על הנורות האדומות שהוא עשוי להדליק, לבשר מבשרן של אבני היסוד של האינטואיציה החדשה והמשופרת שלך, המשקפת עתה טוב יותר את הגיונו של עולמנו. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 במיוחד מאחר ורציתי לענות תשובה ממש טובה לעניין זה שכל כמה שנים יוצא לי להתייחס אליו בפורום זה או אחר. אבל כנראה שהניסוח אותו אני מחפש יאלץ להמתין עוד... 2 עליהן כמובן נמשיך לשמור מכל משמר עבור חיינו הפרטיים (: |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
לגבי מונטי הול, הרחבת הבעיה למאה דלתות (ופותחים את כולן חוץ מזו שבחרת ועוד אחת) מסדרת לרוב האנשים את האינטואיציה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מה שמסדר לי את האינטואיציה שם זה פשוט להחליף את ''הוא פותח וילון אחד ומראה שיש שם עז, ואז מציע לי להחליף'' ב''ואז הוא מציע לי להחליף את הוילון שלי בשני הוילונות האחרים''. קל להראות שיש שיוויון מלא בין שני התסריטים (בהנתן שהוא לעולם לא יפתח את הוילון עם הפרס), וקל לתפוס איך שני וילונות זה שני שליש לעומת וילון אחד שזה שליש. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
כמו שהמזוהה אמר, אם מתייחסים לאור כאל גל המהירות שלו בתווך לא משתנה עם מהירות המקור, בדומה לגלי קול (הקורא התמים מוזהר לא לטעות בין תדירות למהירות החבורה). מה שהפריע לי לא היה כל כך עניין מהירות האור אלא הקביעה שממהירות האור הקבועה אפשר לגזור את ''האטת הזמן'', כלומר שאותו שעון מראות שאיינשטיין הדגים בעזרתו את הרעיון מעיד על עקרון אוניברסלי. גם האסימטריה בין שני התאומים (אחד מואץ באמצע המסע כדי לחזור על עקבותיו ולהפגש שוב עם אחיו הזקן) לא שכנעה אותי שהיא פותרת לגמרי את פרדוקס התאומים כי אינטואיטיבית פרק הזמן בו אחד מהם מאיץ נראה זניח יחסית לאפקט. זאת ועוד, אותה תאוצה משפיעה על הפרשי הזמנים בצורה שונה בהתאם למרחק בין התאומים כשהיא מתרחשת, וזה בכלל משונה עד שמציירים לך את דיאגרמות המרחבזמן של שני האחים. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
יש משהו שתמיד סקרן אותי בנוגע לפרדוקס התאומים - למה לא מתארים אותו כששני התאומים טסים לכיוונים מנוגדים וחוזרים לנקודת המפגש אחרי עשר שנים (כלומר, בסימטריה)? אז אי אפשר יהיה לזהות את "זה שהאיץ" ובכל זאת כל אחד יראה את תאומו כמי שנע במהירות גבוהה חלק גדול מזמן המסע ולכן צעיר יותר. -- וכדי לסבך את הענינים, מבחינת אמם הקשישה, שנשארה על כדור הארץ בתאוצה קבועה של אחד גי (אאל"ט), שניהם צריכים להיות באותו גיל. למי משלושתם יציית היקום? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אם שניהם טסים בכיוונים מנוגדים, שניהם חוזרים בני אותו גיל (וצעירים בעיני לאימם). בכדור הארץ פועל עליך כוח של 1 ג'י, אבל אלא אם הרגע יצאת מהחלון, אתה לא מאיץ1. 1 חוץ מהעניין הקטן של כדור הארץ סובב סביב עצמו, סביב השמש וסביב מרכז הגלקסיה. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מה ההבדל בין כבידה לתאוצה? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
כבידה במקרה שלנו זה הכוח שכדור הארץ מפעיל עליך, תאוצה זה קצב שינוי המהירות. אם רק כוח המשיכה היה פועל עליך, היית מאיץ. אבל רוב הזמן כוח המשיכה מאוזן ע''י הכוח הנורמלי שמפעילה עליך הרצפה, לכן אתה נשאר במקום ולא מאיץ. מה שחשוב לעניין היחסות הפרטית הוא לא גודל הכוחות, אלא התאוצה (שזה סכום הכוחות חלקי המסה), שמתאפסת. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
נו אבל, בדיוק-שינוי מהירות, נניח שבשעה שש בערב כדה"א לפתע נעלם מתחתך, אתה עף קיבינימט החוצה ממערכת השמש בספירלה, לא? או להיפך בשש בבוקר וספירלית אל השמש. הכבידה כל הזמן משנה את המהירות שלך. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אה סליחה. העיניין הקטן של הסיבובים שהצהרת על התעלמות ממנו. התעלם ממני. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
ספירלה? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
עדיין יש לך מהירות גם בכיוון מסלול הקפת השמש. טוב-מעין התחלת ספירלה אליפטית שהופכת לאליפסה במסלול ההקפה החדש שלך (לא לבד, בקרבת כל בני ארצך השוקלים כמוך). אולי. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
ספירלה היא לא פתרון של משואות התנועה של ניוטון1. אפילו לא פתרון זמני. אבל אני מתקטנן, אפשר לעבור הלאה. _____________ 1- מה שמזכיר לי את העובדה המעצבנת שאליפסה (ולא ביצה, כמו שהשכל הישר אומר כשחושבים על מישור משופע חותך חרוט) היא כן. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
ברור שלא ספירלה! אתה הרי מיד על האליפסה החדשה שלך, אין שום שלבי מעבר- חשבתי בהתחלה על בריחה ממערכת השמש, הבנתי שהמהירות לא מספיקה, ובדרך תיארתי לי ספירלה. אבל, אני לא מגיב פה בשביל להציל את כבודי האנליטי או משהו, מיד הרי אכתוב שטות נוספת: לגבי האליפסה VS חרוט הכבידה - שינויי המסלול המחזוריים, נקיפות ונטיות הציר למיניהן, לא יכולות במקרה לספק את הצד הביצתי במימד הנוסף? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני לא מבין מה אתה אומר בעניין האליפסה. אני מתייחס לעובדה הגיאומטרית שכאשר מישור משופע חותך חרוט נוצרת אליפסה, בעוד האינטואיציה שלי דורשת שהצורה שתיווצר תהיה "ביצתית", כלומר גוף עם צד צר וצר רחב, כשהצד הרחב הוא זה שבו המישור קרוב יותר לבסיס החרוט. עוד מישהו מרגיש כמוני? (אני לא מתווכח עם המתמטיקה, אני רק קובל על התפיסה המרחבית שלי) |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
גם אני מרגיש כמוך. (פיספסת פה הזדמנות להשתמש בצמד הביטויים הנאה "הצד החד"/"הצד הקד"1, הזכור מאחד התרגומים הארכאיים של "מסעות גוליבר".) ___ 1. הידעת? אני מכיר אישית את האדם שהמציא את המינוחים little endians ו-big endians במובנם המודרני - http://en.wikipedia.org/wiki/Endianness |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
________ לא, לא ידעתי :-) |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מה העלית פה באוב! אני זוכרת דווקא "הצד הכד". ______________ ברקת, עם אייקון של נורה נדלקת מעל ראשה. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
צודקת במאה אחוז. אולי מקור הבלבול שלי הוא ששמעתי את המילים האלה, ולא ראיתי אותן כתובות. להגנתי אומר שלא חיפפתי: בגלל שלא הייתי בטוח שכך בדיוק יש לומר חיפשתי קודם כל באינטרנט (ולא מצאתי כלום, כי חיפשתי "קד"), הלכתי לספריית האוניברסיטה ועיינתי בכמה תרגומים לגוליבר (כולם היו חדשים מדי, בלי משחק המילים הנ"ל), והסתכלתי בערך "קד" במילון אבן שושן. שכנעתי את עצמי אז של"קד" יש גם משמעות של "פחוס" (קצת קרוב ל"קד" במובן של "לקוד קידה"), אבל עכשיו בדקתי שוב במילון את "כד", וזאת בדיוק המילה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
בכל מקרה, קבל ח"ח על הנורה הזו :-) | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
התפיסה המרחבית שלי נופלת במשהו שנראה הרבה יותר קל. פעם, בנדודי שינה במלון בחו"ל, הגעתי אנליטית למסקנה שאפשר לחסום פינה של חדר (מפגש שלושה קירות, כאשר התקרה נחשבת קיר) בעזרת משולש: כל צלע של המשולש צמודה לקיר, כל קודקוד נמצא על חיבור קירות, נוצרת פירמידה כלואה לחלוטין בפנים, והעכביש יחנק. יתרה מזו, נסערתי לגלות אנליטית, כל משולש יצלח למשימה. עד עכשיו התפיסה המרחבית שלי מתקשה עם הרעיון. אין לי שום ניסוח מילולי לקושי, ואני מנחש שיש פה רבים שלא יבינו בכלל מה הקושי. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
כל משולש חד זויות. מזכיר לי שכל משולש יכול להראות כמו כל משולש אחר מכיוון מסוים. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
(נכון. באותו לילה הגעתי לתנאי הזה.) | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אתה צודק, קשה לי להבין מה הקושי. אני זוכר שכילד ״גיליתי״ שניתן להעמיד שולחן עם שלוש רגלים על הקרקע ללא חשיבות לצורתה (אם כי יתכן צורך ברגלים מאוד ארוכות), אבל שולחן עם ארבע רגלים לא. בשני המקרים זה נובע (בסופו של דבר) מכך שכל שלוש נקודות במרחב מגדירות מישור. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
דמיינתי עכשיו ''אלגוריתם'' פיזי שבו אני עושה זאת, כולל שלב שבו אני מחליק צלע אחת בין שתי זוויות הקיר. דמיינתי זאת כדי להסביר את הקושי, אבל האלגוריתם הזה התברר כמספיק מוצלח לסדר לי את האינטואיציה. אני מניח שגם שכ''ג וגם אני היינו יכולים לסדר את האינטואיציה די בקלות אילו היינו ממש עושים את הניסוי פיזית. אבל זה, כמובן, לסיסים. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
חרמפפפ. למה אני לא קורא את כל הפתיל לפני שאני מגיב? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
בקורס היחיד (והעלוב) בכימיה שלקחתי בטכניון למדנו על מולקולות טטרהידרליות, כמו אלה שכאן. סיפרו לנו, בלי להוכיח, שהזווית בין כל שתי זרועות של המולקולה היא "בערך 110 מעלות". לילה אחד, כשהתקשיתי להירדם, חישבתי בראש את הזווית הזו במדויק (פעמיים ארקסינוס של שורש 2/3), אבל החישוב היה יותר מסובך ממה שציפיתי. כמה זמן אחרי זה הבנתי פתאום שאם מחברים ארבעה קודקודים "נגדיים" של קוביה, מקבלים טטרהדרון, ולכן הזווית הנ"ל היא בדיוק הזווית שמתקבלת כשמחברים את מרכז הקוביה עם שני קודקודים שנמצאים באלכסון על אותה פאה. עם ה"שיכון" הזה, החישוב הרבה יותר פשוט. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
לי אין בעיה אינטואיטיבית עם המשולשים שלך. מאחר ושולחן בעל שלוש רגליים אינו מתנדנד, ואת פינת החדר קל לי לדמיין כמשטח השולחן שהושאף לאפס (וסליחה על השימוש החובבני בפסאודו אינפי, אני מקוה שגדי א. לא עוקב...) וכל חיבור קירות הוא רגל אחת שלו. קיצור והארכה של שתיים מה''רגליים'' השונות יתנו לך את כל המשולשים האפשריים. אבל הזכרת לי את החידה (הקלה לפתרון) של קרן אור שמכוונת לסביבת הפינה ההיא, וההוכחה שהיא חוזרת לאותו כיוון ממנו היא באה. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני בטוח שכבר קישרתי להוכחה הנהדרת הזאת, אבל מנוע החיפוש הסנילי כנראה שכח. לא רק ההוכחה יפה מאד, גם הויזואליזציה מרשימה ביותר. (ובהערת אגב כדור שמשיק לחרוט וגם לנקודה בתוכו מזכיר לי בעיה שהטרידה אותי בתיכון כי על פניה היא לא נראית קשה אבל לא הצלחתי לפתור אותה: לבנות מעגל שמשיק לשתי צלעות של זוית וגם לנקודה כלשהי בתוכה. בזכות האינטרנט למדתי, לאחר יותר מ-50 שנה, שזה לא פשוט בכלל. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
לא יודע, האינטואיציה המרחבית שלי אומרת שמכיוון שאליפסה זה עיגול מוטה, החתך של החרוט הוא אופקי כלומר עיגול, ומה שמתעקם זה המימדים, העיגול, המהירות וה''קרבה'' למרכז מסה. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
בדיוק מה שעברתי אני בעניין זה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אנשים אחים אנחנו. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
למרות שביקשת "די" בסוף הפתיל המשתרשר מתגובה 239857, יפה להזכיר כאן את יבי. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
נביא הכפר הגלובלי - מזהה סלוגנים תקשורתיים 12 שנים קדימה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אבל את ''אנשים לחים אנחנו'' לא צפיתי לבושתי. | |
|
|
| חזרה לעמוד הראשי | המאמר המלא |
| מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים | |
 RSS מאמרים |
כתבו למערכת |
אודות האתר |
טרם התעדכנת |
ארכיון |
חיפוש |
עזרה |
תנאי שימוש
|
© כל הזכויות שמורות |