Gravitácia, čo to vlastne (nie)je ?

Všetko o fyzike a fyzikálnych (ne)zákonoch...
Užívateľov profilový obrázok
16cmfan
VIP
VIP
Príspevky: 2360
Dátum registrácie: Ne 12. Júl, 2009, 09:31
Bydlisko: Bardejov
Kontaktovať užívateľa:

Gravitácia, čo to vlastne (nie)je ?

Príspevok od užívateľa 16cmfan » Po 12. Sep, 2011, 12:13

Z iného vlákna - oddelené, pre lepšiu orientáciu.

Gravitácia - to je len zakrivený časopriestor. Každé teleso má tendenciu, resp. takto sa vždy pohybuje rovnomerným pohybom po svetočiare naprieč priestorom. Stále rovno, aj naša matička zem okolo slnka, lentá dráha je zakrivená, preto sa otáčame okolo slnka po kruhovej, alebo elipsovitej (neviem presne akej) dráhe.

Veď si to môžeš vyskúšať aj doma. Na prúžok papiera, dlhého asi tak 15cm si nakresli priamku - najkratšia cesta časopriestorom medzi dvoma bodmi (nazvať to môžme aj úsečka). Teraz ale ohni papier napr. do kružnice. Ohla sa Ti aj tá priamka. Ona je priamkou stále, veď sa ohol samotný priestor, nie priamka!

Tak teraz už máš predstavu, čo je gravitácia. A vieš, prečo všetky veci, či už pierko alebo 1kg guľôčka dopadne stále v rovnaký čas na Zem (za predpokladu, ak sú súčasne pustené z rovnakej výšky samozrejme). Padajú stále po čo najkratšej možnej dráhe, tak ako úsečka, sa zakrivila dráha pierka a guľôčky a nezáleží na ich hmotnosti*. A čím je priestor viac zakrivený, pociťujeme večšie grav. zrýchlenie. V inej sústave, ktorá je spatá so Slnkom, je grav. zrýchlenie večšie - je tam viac zakrivený časopriestor, smerom od slnka gravitačná "sila"** slabne, jej gradient.


*(hmotnosť, to je energia a to pociťujeme až vtedy, ak s niečim interaguje, s inou hmotou, ale dokiaľ nedopadne na nejakú pevnú prekážku, môžme poznať len jej vnútornú energiu - kľudovú hmotnosť, tá sa nemení v čase, ak sa ale objekt pohybuje rýchlo, má večšiu kinetickú energiu = večšiu hmotnosť, v inej súradnicovej sústave sa ale ani nemusí pohybovať a má len kľudovú hmotnosť)

** ako sme zistili, žiadna sila v skutočnosti neexistuje, všetky objekty "plávajú" časopriestorom po čo najkratšej dráhe, aj svetlo. Prečo má svetlo stále konštantnú rýchlosť, ktorá nezávisí od zdroja svetla ani inej rýchlosti pozorovateľa ? Ako to, že sa všetci pozorovatelia, či ich je 2 alebo milión a každý sa pohybuje inými rýchlosťami (trebárs aj tesne pod c) vždy zhodnú na rovnakej, tej istej rýchlosti svetla ?

Zhodnú sa, pretože, pre každého pozorovateľa beží čas ináč!

Príklad - Svetlo vyšleme rýchlosťou 1c z nehybného bodu vzhľadom k terčíku, ktorý sa blíži smerom k nám rýchlosťou 0.5c. Terčík by mal zaznamenať rýchlosť svetla 1.5c. Ale zaznamenal len c. Kde sa stratilo zvyšných 0.5c ? Terčík sa vzhľadom k nám skracuje v smere k nám a jeho čas rozťahuje (spomaľuje) všetko tak elegantne, aby sa stále každý pozorovateľ zhodol na rovnakej rýchlosti konštantnosti svetla.

A teraz sme nato "kápli".

Každé teleso sa pohybuje v časopriestore po priestorovej zložke x y z a časovej t. Teleso, ktoré stojí vzhľadom k inému telesu má nulovú x y z zložku. Nepohybuje sa v priestore dopredu, doľava ani hore. Ale starne tak ako tak, takže sa pohybuje po časovej ose rýchlosťou t. Jemu beží čas vždy najrýchlejšie (pretože my vlastne stojíme a hýbe sa všetko ostatné) vzhľadom k niekomu, kto sa pohybuje. Ak sa teraz ale začne pohybovať aj po x y z (stačí, že aj po x, proste po priestore) tak sa mu musí (tak to proste funguje) spomaľovať rýchlosť t, teraz sa jeho vlastný čas spomaľuje a čím rýchlejšie ide po x tým pomalšie mu ide t. A naopak.

Tu je pekný obrázok
Obrázok

Na obrázku vidieť, prečo je rýchlosť svetla rovnaká. Pohybuje sa v=c, čo znamená, že mu už nič neostalo pre časovú zložku, preňho čas zastal. Jemu sa zdajú všetky tie pre nás úžasné vzdialenosti nekonečne krátke. Dá sa povedať, že rýchlosť svetla je v určitom zmysle nekonečná. Nedá sa dosiahnuť pre hmotné objekty, je pre nás nekonečná či nedosiahnuteľná, to je jedno. Nám stačí vedieť, že vlastnosťou priestoročasu je, že limit rýchlosti ostal na c=300 000km/s.

Tak a teraz v skratke - u=0.8c + W=0.8c=0.9998c vždy pod c, svetlo muselo uraziť večšiu vzdialenosť od zdroja, ktorý sa pohyboval oproti nám, pretože sa skracoval čumák jeho auta, zvečšovala sa vzdialenosť, tú istú pravdu máme aj v tedy, ak povieme, že to svetlu trvalo dlhšie, kvôli spomalenosti času.

Užívateľov profilový obrázok
16cmfan
VIP
VIP
Príspevky: 2360
Dátum registrácie: Ne 12. Júl, 2009, 09:31
Bydlisko: Bardejov
Kontaktovať užívateľa:

Re: Gravitácia, čo to vlastne (nie)je ?

Príspevok od užívateľa 16cmfan » Ut 13. Sep, 2011, 17:56

Dnes som sa začítal do tohto - je tam napísané aj to, čo som nekorektne nazval "gravitácia vytvára samu seba", správne "gravitačné pole ovplyvňuje samé seba". Veď si to prečítajte sami, super čítanie.
http://www.bio.host.sk/intprir.pdf

A pikoška :D

Z čiernej diery neunikne lubovolne rýchly objekt, ani svetlo. Ak sa gravitácia šíri rýchlosťou svetla, ako je možné, že gravitácia sa vôbec dostane z čiernej diery? ;) Takže neviem, či je to presudo-odpoveď na otázku, prečo gravitačné pole ovplyvňuje samo seba.. asi nejak musí, nie ? No tááák pridajte sa niekto :D

Užívateľov profilový obrázok
16cmfan
VIP
VIP
Príspevky: 2360
Dátum registrácie: Ne 12. Júl, 2009, 09:31
Bydlisko: Bardejov
Kontaktovať užívateľa:

Re: Gravitácia, čo to vlastne (nie)je ?

Príspevok od užívateľa 16cmfan » Ut 13. Sep, 2011, 19:58

Hmm tak teraz som čítal:
Mám v té souvislosti ovšem mnohem zásadnější dotaz na skutečné fyziky:
Jak se gravitace dostane z černé díry ven, aby na nás mohla působit? Chci říci, pokud se změny gravitačního zakřivení šíří rychlostí světla, nemůže se přece změna celkové hmotnosti (něco tam spadne) dostat k nám v konečném čase? A co energie - na gravitony rudý posuv nepůsobí?
Odpoveď:
Když se podíváte na Schw. vakuovou metriku,zjistíte,že tam nikde nefiguruje rozložení hmoty,je tam pouze hmotnost. Gravitační pole v nějaké vzdálenosti r (od středu hmoty) kupodivu opravdu nezávisí na rozložení této hmoty (za předpokladu,že hmota je pod r(vnější vakuové řešení) a je kulově symetricky rozložena (symetrické řešení)). Takže pokud budu stát na povrchu normální planety,tak pro mě bude gravitační pole uplně stejné,jako kdyby byla planeta scvrknutá do černé díry( a já zůstal na stejné souřadnicové vzdálenosti jako byl původní poloměr planety).
S tím souvisí i jedno možné vysvětlení (myslím,že je možných několik přístupů) druhé otázky. Gravitační pole se zformovalo při procesu tvorby černé díry a po vzniku čd z horizontu do vzdálenosti r by se jakákoliv změna šířila nekonečně dlouho. Takže gravitační pole se nemusí zvnitřku díry šířit ven,to které tam zbylo z procesu formování (a zůstane tam nekonečně dlouho) je stejné jako by ho generovala už vlastní černá díra.

Napísať odpoveď

Návrat na "Fyzika, vážne a nevážne"