Az általános relativitáselmélet logikai alapjai

Hasonló dokumentumok
(Természetesen, nem lesz ilyen sok kérdés feladva a vizsgán!) Hogy szól a relativitási elv a lehető legjobb megfogalmazásban?

Paradigmatikus effektusok Órák szinkronból kiállása.

Lehetségesség a fizikában

A valós számok halmaza

Speciális relativitás

Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak

Klasszikus algebra előadás. Waldhauser Tamás április 14.

Babeş-Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár & Óbudai Egyetem, Budapest június 20.

DISZKRÉT MATEMATIKA: STRUKTÚRÁK Előadáson mutatott példa: Bércesné Novák Ágnes

Az R halmazt a valós számok halmazának nevezzük, ha teljesíti az alábbi 3 axiómacsoport axiómáit.

A relativitáselmélet története

Speciális relativitás

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Relativisztikus paradoxonok

ERŐ-E A GRAVITÁCIÓ? 1. példa:

Relativisztikus elektrodinamika röviden

Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény

[ ]dx 2 # [ 1 # h( z,t)

Ez a prezentáció második része. A gyorsuló megfigyelőkről szól, ez lényeges lépés az általános relativitáselmélet felé.

A modern fizika születése

ERŐ-E A GRAVITÁCIÓ? 1

Diszkrét matematika I.

A speciális relativitáselmélet alapjai

A gravitációs hullámok miért mutathatók ki lézer-interferométerrel?

1. előadás: Halmazelmélet, számfogalom, teljes

Mozgásleírás különböző vonatkoztatási rendszerekből. Mozgásleírás egymáshoz képest mozgó inerciarendszerekből

Az invariáns, melynek értéke mindkét vonathoztatási rendszerben ugyanaz

Kvantumszimmetriák. Böhm Gabriella. Szeged. Wigner Fizikai Kutatóközpont, Budapest november 16.

Speciális relativitás

Typotex Kiadó. Záró megjegyzések

Matematika alapjai; Feladatok

Komplex számok. Wettl Ferenc előadása alapján Wettl Ferenc előadása alapján Komplex számok / 18

Relativisztikus pont-mechanika

Logika és informatikai alkalmazásai kiskérdések február Mikor mondjuk, hogy az F formula a G-nek részformulája?

1. Algebrai alapok: Melyek műveletek az alábbiak közül?

Atomfizika. A hidrogén lámpa színképei. Elektronok H atom. Fényképlemez. emisszió H 2. gáz

7. gyakorlat. Lineáris algebrai egyenletrendszerek megoldhatósága

Dinamikus modellek szerkezete, SDG modellek

Kaposi Ambrus. University of Nottingham Functional Programming Lab. Hackerspace Budapest január 6.

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

CIKKSOROZAT A KITERJESZTETT BOLYAI GEOMETRIÁRÓL: II. KÉT SEJTÉS KITERJESZTETT GEOMETRIÁK KOSZINUSZTÉTELEIRŐL

AZ ELEKTRON MÁGNESES MOMENTUMA. H mágneses erœtérben az m mágneses dipólmomentummal jellemzett testre M = m H forgatónyomaték hat.

1.1. Vektorok és operátorok mátrix formában

Pere Balázs október 20.

Csima Judit október 24.

A speciális relativitáselmélet alapjai

Függvények határértéke és folytonosság

Adatbázisok elmélete 12. előadás

Az elektrodinamika kovarianciája logikai-empirista rekonstrukció

Speciális relativitáselmélet. Ami fontos, az abszolút.

Határérték. prezentációjából valók ((C)Pearson Education, Inc.) Összeállította: Wettl Ferenc október 11.

A TételWiki wikiből 1 / 5

Mindent olyan egyszerűvé kell tenni, amennyire csak lehet, de nem egyszerűbbé.

Hraskó Péter. Relativitáselmélet. 2., javított kiadás

Egyenes és sík. Wettl Ferenc szeptember 29. Wettl Ferenc () Egyenes és sík szeptember / 15

7. gyakorlat. Lineáris algebrai egyenletrendszerek megoldhatósága

Diszkrét matematika 1.

A RELATIVITÁSELMÉLET TÖRTÉNETÉBÕL

4. Fuzzy relációk. Gépi intelligencia I. Fodor János NIMGI1MIEM BMF NIK IMRI

egyetemi állások a relativitáselmélet általánosítása (1915) napfogyatkozás (1919) az Einstein-mítosz (1920-tól) emigráció 1935: Einstein-Podolsky-

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK január 30.

SZE, Fizika és Kémia Tsz. v 1.0

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Mindent olyan egyszerűvé kell tenni, amennyire csak lehet, de nem egyszerűbbé. (Albert Einstein) Halmazok 1

ABR ( Adatbázisrendszerek) 2. Előadás : Műveletek a relációs modellben

A lineáris algebrában központi szerepet betöltı vektortér fogalmát értelmezzük most, s megvizsgáljuk e struktúra legfontosabb egyszerő tulajdonságait.

a magspin és a mágneses momentum, a kizárási elv (1924) a korrespondencia-elv alkalmazása a diszperziós formulára (1925)

"Flat" rendszerek. definíciók, példák, alkalmazások

Követelmény a 7. évfolyamon félévkor matematikából

Száz éves a relativitáselmélet

SZE, Fizika és Kémia Tsz. v 1.0

Az elméleti fizika alapjai házi feladat

A relativitáselmélet alapjai

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Bevezetés az analízisbe. Előadás vázlat ősz

Algoritmuselmélet gyakorlat (MMN111G)

VEKTORTEREK I. VEKTORTÉR, ALTÉR, GENERÁTORRENDSZER október 15. Irodalom. További ajánlott feladatok


Vektorterek. Wettl Ferenc február 17. Wettl Ferenc Vektorterek február / 27

nappali tagozat, tanítói szak TAN05MSZ Szigorlati követelmények és tételek Vizsgatematika A szigorlat követelményei:

Lin.Alg.Zh.1 feladatok

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

A két megközelítés ellentéte ugyanakkor éppen a fizikai realitás fogalmában, értelmezésében tér el egymástól. " # $ %

1. feladatsor Komplex számok

Gondolatok a téridő alapvető geometriai jellegéről

Modellek és változásaik a fizikában V. A XX. Század fizikája Albert Einstein

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Lin.Alg.Zh.1 feladatok

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

A relativitáselmélet világképe

3. Az országos mérés-értékelés eredményei, évenként feltüntetve

The Principle of Relativity

Végeselem analízis. 1. el adás

Matematika 11 Koordináta geometria. matematika és fizika szakos középiskolai tanár. > o < szeptember 27.

(!), {z C z z 0 < R} K (K: konv. tart.) lim cn+1

Nemzeti versenyek évfolyam

Gy ur uk aprilis 11.

MATEMATIKA TANMENET SZAKKÖZÉPISKOLA 10.B OSZTÁLY HETI 4 ÓRA 37 HÉT/ ÖSSZ 148 ÓRA

Relációs struktúrák Relációs elméletek Modális elméletek Gyakorlás Modellezés Házifeladatok MODÁLIS LOGIKAI ALAPOK

Átírás:

Intro SpecRel AccRel GenRel Az általános relativitáselmélet logikai alapjai MTA Rényi Intézet/NKE GR100 konferencia, 2016.11.09.

Intro SpecRel AccRel GenRel S.R. G.R.

Intro SpecRel AccRel GenRel S.R. G.R. SpecRel GenRel

Intro SpecRel AccRel GenRel S.R. G.R. SpecRel AccRel GenRel

Intro SpecRel AccRel GenRel Szóhasználat (változás) Euklidesz/Einstein/... Hilbert/Tarski/... Posztulátumok Axiómák Axiómák

Intro SpecRel AccRel GenRel Einstein eredeti posztulátumai (1905): Relativitás elve: A fizikai törvények ugyanazok minden inerciális megfigyelő számára. Fény posztulátum: Van olyan inerciális megfigyelő, aki számára a fényjelek minden irányban ugyanakkora sebességgel terjednek.

Intro SpecRel AccRel GenRel Einstein eredeti posztulátumai (1905): Relativitás elve: A fizikai törvények ugyanazok minden inerciális megfigyelő számára. Fény posztulátum: Van olyan inerciális megfigyelő, aki számára a fényjelek minden irányban ugyanakkora sebességgel terjednek. Köv.: A fénysebesség minden inerciális megfigyelő számára minden irányban ugyanakkora.

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Tételek SpecRel

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Tételek Logikai nyelv: { B, IOb, Ph, Q, +,,, W } B W Q, +,,, IOb Ph B Fizikai objektumok (próbatestek) IOb Inerciális megfigyelők Ph Fényjelek Q Mennyiségek (idő, távolság) +, és összeadás, szorzás és rendezés W Világképreláció (6 argumentumú reláció)

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Tételek W(m, b, x, y, z, t) Az m megfigyelő a b próbatestet az x, y, z, t téridő pontban koordinátázza. m t b b x, y, z, t x y A b próbatest világvonala az m megfigyelő szerint: wline m (b) = { x, y, z, t Q 4 : W(m, b, x, y, z, t)} Az m megfigyelő szerint az x, y, z, t pontban látott esemény: ev m ( x, y, z, t ) = {b B : W(m, b, x, y, z, t)}

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Tételek Axióma [ AxPh ]: Fő axiómák A fénysebesség minden inerciális megfigyelő számára minden irányban ugyanakkora. m t ȳ p time( x, ȳ) 2 x y x space 2 ( x, ȳ) ( [ ( m IOb(m) c c > 0 xȳ p [ Ph(p) W(m, p, x) W(m, p, ȳ) ] space 2 ( x, ȳ) = c 2 time( x, ȳ) 2 )])

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Tételek Axióma [ AxPh ]: Fő axiómák A fénysebesség minden inerciális megfigyelő számára minden irányban ugyanakkora. Axióma [ AxOf ]: A mennyiségek struktúrája Q; +,, egy rendezett test. Racionális számok: Q, Q( 2), Q( 3), Q(π),... Kiszámítható számok, Szerkeszthető számok, Algebrai valós számok: A, Valós számok: R, Hiperracionális számok: Q, Hipervalós számok: R, stb.

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Tételek Axióma [ AxPh ]: Fő axiómák A fénysebesség minden inerciális megfigyelő számára minden irányban ugyanakkora. Axióma [ AxOf ]: A mennyiségek struktúrája Q; +,, egy rendezett test. Axióma [ AxEv ]: Az inerciális megfigyelők ugyanazokat az eseményeket (próbatestek találkozásait) koordinátázzák.

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Tételek Axióma [ AxSm ]: Egyszerűsítő axiómák Az inerciális megfigyelők ugyanazokat a mértékegységeket használják. Axióma [ AxSf ]: Az inerciális megfigyelők a saját vonatkoztatási rendszerükhöz képest nem mozognak. SpecRel SpecRel = AxPh + AxOf + AxEv + AxSf + AxSm

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Tételek Tétel: (Andréka Madarász Németi, 1998) SpecRel Bármely két inerciális megfigyelő m és k világképe között az áttéréstranszformáció egy Poincaré transzformáció. k k m világképe k világképe Köv.: SpecRel { Mozgó órák lelassulnak., Mozgó méterrudak megrövidülnek., stb.

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák TwP AccRel

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák TwP A logikai nyelv ugyanaz. B W Q, +,, IOb Ph Ob B Fizikai objektumok (próbatestek) IOb Inerciális megfigyelők Ph Fényjelek Q Mennyiségek W Világképreláció (6 argumentumú reláció) Megfigyelő: Ob(k) def xyzt b W(k, b, x, y, z, t)

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák TwP Axióma [ AxCmv ]: Minden megfigyelő, világvonalának minden pillanatában lokálisan olyannak látja a világot, mint egy inerciális megfigyelő. k Ob x m IOb k Ob x wline k (k) m IOb d x w mk = L d x w mk = Id, ahol def ε > 0 δ > 0 ȳ ȳ x δ w mk (ȳ) L(ȳ) ε ȳ x.

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák TwP Tétel: (Sz.G., 2004) SpecRel + AxCmv + Q, +,, = R TwP SpecRel + AxCmv + Th(R) TwP Szia fiam! Ikerparadoxon TwP

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák TwP Tétel: (Sz.G., 2004) SpecRel + AxCmv + Q, +,, = R TwP SpecRel + AxCmv + Th(R) TwP m k k

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák TwP Axiómaséma [ CONT ]: Ha egy megfigyelhető jelenség megváltozik, akkor van egy olyan időpont, ahol ez a változás bekövetkezett. Racionális számok: Q, Q( 2), Q( 3), Q(π),... Kiszámítható számok, Szerkeszthető számok, Algebrai valós számok: A, Valós számok: R, Hiperracionális számok: Q, Hipervalós számok: R, stb.

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák TwP Tétel: (Madarász Németi Sz.G., 2006) Axióma [ AxCmv ]: SpecRel + AxCmv + CONT TwP Minden megfigyelő, világvonalának minden pillanatában lokálisan olyannak látja a világot, mint egy inerciális megfigyelő. Axiómaséma [ CONT ]: Ha egy megfigyelhető jelenség megváltozik, akkor van egy olyan időpont, ahol ez a változás bekövetkezett. AccRel AccRel = SpecRel + AxCmv + CONT + AxEv + AxSf + AxDiff

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Teljesség EFE GenRel

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Teljesség EFE A logikai nyelv ugyanaz. B W Q, +,, IOb Ph Ob B Fizikai objektumok (próbatestek) IOb Inerciális megfigyelők Ph Fényjelek Q Mennyiségek W Világképreláció (6 argumentumú reláció) Megfigyelő: Ob(k) def xyzt b W(k, b, x, y, z, t)

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Teljesség EFE Az axiómák szintjén legyen minden megfigyelő egyenrangú. (Einstein) AxPh AxEv AxSf AxSm AxCmv AxDiff AxPh AxEv AxSf AxSm Például: AxPh, AxCmv AxPh.

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Teljesség EFE Axióma [ AxPh ]: Bármely fényjel pillanatnyi sebessége 1 a kibocsátás pillanatában, a fényjelet kibocsátó megfigyelő szerint. m p x

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Teljesség EFE GenRel GenRel=AxPh +AxEv +AxSf +AxSm +AxDiff+AxOf+CONT AccRel SpecRel GenRel

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Teljesség EFE Tétel: (Andréka Madarász Németi Sz.G., 2013) GenRel teljes a Lorentz sokaságokra nézve. M ψ i ψ k Q d w ik Q d ψ j Q d w ij w jk

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Teljesség EFE Einstein egyenletek: R ij 1 2 Rg ij=t ij

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Teljesség EFE Einstein egyenletek: R ij 1 2 Rg ij=t ij Definíció vagy Axióma?

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Teljesség EFE Einstein egyenletek: R ij 1 2 Rg ij=t ij Definíció vagy Axióma? Nincs lényeges különbség...

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Teljesség EFE Miért nem tétel?

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Teljesség EFE Miért nem tétel? Lehetne tétel is! (más úton haladva) Például: Hilbert-hatás + variációs elvek Einstein egyenletek

Intro SpecRel AccRel GenRel Nyelv Axiómák Teljesség EFE Ax : R ij 1 2 Rg ij = T ij SpecRel def T ij = R ij 1 2 Rg ij G.R. Köszönöm a figyelmet! Thm : R ij 1 2 Rg ij = T ij