Aká rýchla je gravitácia; Kvantový svet; SciLogs - vedecké blogy

Aká rýchla je gravitácia? Rád by som odpovedal na niektoré otázky jednou vetou: Gravitácia je rýchla ako svetlo. Otázka je však komplikovanejšia. Vyvoláva to ďalšie: Ako uniká gravitácia čiernej diere, ak jej neuniká svetlo?

Čo je to svetlo som už popísal. Svetlo je vlna v elektromagnetickom poli a pohybuje sa časopriestorom rýchlosťou presne 299 792 458 metrov za sekundu. Vždy. Nič nemôže byť rýchlejšie ako svetlo a svetlo sa nedá spomaliť vo vákuu.

Ale svetlo nie je to isté ako elektromagnetické pole. Ak teda rozumieme gravitáciu gravitáciou, potom je svetlo ako analógia nevhodné. Musíme povedať: gravitácia je rýchla ako elektrické alebo magnetické pole. Aké je to rýchle?

Vpravo vidíte obrázok magnetického poľa z Wikipédie. Tento obrázok môže byť nesprávne prečítaný: môže viesť diváka k názoru, že magnetické pole prúdi od severného k južnému pólu. Rovnako ako elektrón prúdi zo záporného elektrického pólu do kladného pólu. Názov hustota magnetického toku, ktorý dáme jednému z magnetických polí, prenáša rovnaký falošný obraz.

Tento nesprávny obraz ma ako študenta zarazil: Ako to, že sa magnet neopotrebuje, keď je neustále magnetický tok zo severu na juh? Čo poháňa magnetický tok?

V skutočnosti tu nič netečie. Magnetické pole je statická sila, šípky na obrázku a smer hustoty magnetického toku vektorovej veľkosti neindikujú smer pohybu, ale smer sily. To platí aj pre elektrické a gravitačné polia.

Gravitácia nemusí opustiť čiernu dieru. V aproximácii Schwarzschildovej metriky je čierna diera obklopená statickým gravitačným poľom. Otázka, ako môže gravitácia opustiť čiernu dieru, keď to svetlo nedokáže, je teda nadbytočná. Čierna diera je zamrznuté gravitačné pole, ktoré po sebe zanechala zrútená hviezda.

A aké rýchle sú gravitačné vlny? Je tu ďalší problém: zatiaľ čo svetelné vlny pri normálnych úrovniach osvetlenia domácnosti nemajú žiadny vplyv na samotný časopriestor, gravitačné vlny sú chybami v časopriestore. Menia dĺžky a časy, ktorých sa meranie rýchlostí týka. Pre veľmi malé vlny sa však dá vypočítať rýchlosť v okolitom priestore. Zodpovedá to rýchlosti svetla.

Gravitácia môže byť statická. Gravitačné vlny sú rýchle ako svetlo.

Vydal Joachim Schulz

Joachim Schulz je vedúcim skupiny pre vzorkové prostredie v spoločnosti European XFEL GmbH v Schenefelde neďaleko Hamburgu. Jeho vedecká kariéra sa začala v kvantovej optike, kde študoval interakciu jednotlivých atómov s laserovými poľami. Okrem iného ho zoznámila s atómovou fyzikou so synchrotrónovým žiarením a s klastrovou fyzikou s lasermi na voľné elektróny. Počas štyroch rokov plánoval, pripravoval a uskutočňoval experimenty s koherentnou röntgenovou difrakciou na biomolekulách v Centre pre voľnú elektrónovú laserovú vedu (CFEL) v Hamburgu. Vo svojom voľnom čase píše napríklad tu na blogu alebo na svojej domovskej stránke „Joachims Quantenwelt“.

22 komentárov

Veľmi cool, vaše vysvetlenie. Vďaka

Malý preklep: „z rýchlosti presne 229 792 458 metrov za sekundu“…. by mala byť pravdepodobne 299 792 458.

Správny. Veľká vďaka!

„Čierna diera je zamrznuté gravitačné pole, ktoré po sebe zanechala zrútená hviezda.“
> Nerozumiem vete, hlavne tej o „zamrznutom“. Hviezda s danou hmotnosťou a objemom sa zrúti, výsledkom čoho je takzvaná čierna diera s rovnakou (?) Hmotnosťou, ale v oveľa menšom priestore. Ťažisko hmoty by tiež malo zostať nezmenené. To by znamenalo, že geometria gravitačného poľa tiež zostáva rovnaká?
Inými slovami: gravitačné pole zostáva rovnaké, pretože hmotnosť a poloha ťažiska zostávajú rovnaké.
Alebo? Kde je moja chyba?

Áno, nič sa nemení bez vonkajších vplyvov.

Pekný popis a pekné obrázky ako „Čierna diera je zamrznuté gravitačné pole“. Ale: Neznamenalo by to zamrznuté a statické gravitačné pole čiernej diery, že gravitačné pole čiernej diery sa už nemôže meniť, aj keď je „kanibalisticky“ aktívne, t. J. Prehĺta hviezdy a inú hmotu z jej prostredia? Rovnaký problém platí aj pre magnetické pole čiernej diery. Zdá sa však, že magnetické polia okolo čiernych dier majú pôvod v oblasti horizontu udalostí a nie v samotnej čiernej diere. Toto vysvetlenie však nepomáha pri gravitácii.

Analógia medzi elektromagnetickým poľom a gravitačným poľom ako „statickými prvkami“ na jednej strane a svetlom (ako svetelné vlny/ľahké častice) a „gravitačným žiarením“ (ako gravitačné vlny/gravitačné častice) ako „dynamickými prvkami“ na druhej strane naznačuje, že by nebol problém, keby gravitačné vlny/častice nemohli opustiť čiernu dieru, rovnako ako ľahké častice nemôžu opustiť čiernu dieru. Najmä veta zhora „Gravitácia nemusí opustiť čiernu dieru.“ vám umožní urobiť obdobu so svetlom, so svetlom, ktoré už nemôže opustiť čiernu dieru.
Ale podľa môjho názoru musia byť gravitačné vlny schopné opustiť čiernu dieru, pretože zvýšenie hmotnosti čiernej diery musí byť nejako komunikované navonok: Toto asi potrebuje gravitačné vlny. Čierna diera teda nie je čierna pre gravitačné častice.

Čierna diera, rovnako ako akýkoľvek iný objekt, nedokáže sama zmeniť svoju hmotnosť. Hmota rastie, keď do nej padá viac hmoty. táto hmota potom so sebou prakticky prináša svoje ďalšie pole. Hmotnosť čiernej diery sa môže zmenšiť v dôsledku Hawkingovho žiarenia. Toto žiarenie pozostáva z častíc, ktoré vznikajú na horizonte udalostí. Pri odchode takpovediac vytiahnu svoju časť gravitačného poľa.

Všeobecná relativita je lokálna teória poľa. Komunikácia z centra nie je potrebná. Pole sa mení v dôsledku miestnych vplyvov.

To by mohlo fungovať. Čiernu dieru bolo možné vonku zažiť iba prostredníctvom efektov vychádzajúcich z horizontu udalostí. Všetko, čo mení polia mimo čiernej diery, by bolo v konečnom dôsledku dôsledkom zmien na horizonte udalostí. Emisia Hawkingovho žiarenia by potom bola tiež udalosťou horizontu udalostí

Môže byť i.p. Ak vysvetlíme spotrebu energie alebo prenos energie, „čierna diera“ môže stratiť toľko energie?

Bonusová otázka:
Existuje špeciálne fyzikálne vysvetlenie existencie gravitácie?

Vážený pán Schulz
Gravitačné pole ako fyzická entita je - ako už hovoríte - modelom, ktorý je úplne odlišný od poľa elektrického náboja: podľa ART ide o staticky deformovaný priestor: všetko padá dole, pretože sedíme hlboko v vesmírnom lieviku na zemskom povrchu a každá hmota - zostane voľný - zacvaknite do tohto lievika. Obmedzením priestoru, takpovediac.

V tomto ohľade má okolo nás veľkú moc - nemôžete ju ani vidieť. Vždy si myslíme - je to hmota Zeme, ktorá priťahuje to, čo tam padá. - Nie, nie, iba sa kĺže po miestnosti.

A tiež sa to nenápadne vlní, pretože vesmírne vlny prúdia zo vzdialených galaxií, spôsobené zrýchlenými masami príšer.

Popísaný obrázok - asi sa nemýli - okamžite nastoľuje otázku: Nemôže tam byť aj nejaké zvlnenie, také jemné, že to nie je merateľné, okrem veľkých preliačin spôsobených príšerami? S tým by sa dalo konečne dať nejakú fyzickú definíciu poľa.

Čo je však skutočne pozoruhodné: hmota, ktorá vytvára gravitačné pole, sa zároveň stáva inertnou. Akoby boli dvaja súrodenci - gravitačné pole a zotrvačnosť, jeden za cenu druhého. S elektrinou nič také neexistuje - alebo je: účtovanie ceny za odstreďovanie? Koniec koncov, existuje určitá symetria (alebo zlom?) - to už bolo preskúmané podrobnejšie

Každá zrýchlená hmota vytvára vesmírnu vlnu. Aj atóm vibrujúci v kryštálovej mriežke alebo v molekulárnej zlúčenine by mal - v zásade - generovať vesmírnu vlnu. Anglický matematik Penrose navrhol zvážiť, či také malé vlny nespôsobia zrútenie zapletených kvantových systémov - to znamená, že tieto vlny, ak existujú nejaké fyzicky zmysluplné rády, by boli zodpovedné za dekoherenciu a klasické tvarovanie nášho hmotného sveta. Oplatí sa nad tým premýšľať? Alebo to bol iba šialený nápad ?

Srdečne vás pozdravujem
Fosília

Prosím, ďalšie protokoly o tom. Skutočne by som to rád pochopil, aspoň na začiatku, trochu lepšie.

v článku nenájdem nič, čo by presvedčivo odpovedalo na otázku položenú na začiatku. „Aká rýchla je gravitácia“ sa stáva „Pre veľmi malé vlny sa dá vypočítať rýchlosť v okolitom priestore. Zodpovedá to rýchlosti svetla. ““ odpovedal. ako alebo podľa akého modelu sa tají ... a podľa mojich vedomostí to nebolo ani preukázané. Nepotrebujem také články.

Riešenie hádanky nepochopenej temnej hmoty.
Ak necháte Veľký tresk v Biblii a dáte pôvod hmoty do kolízie, potom sa temná hmota jednoducho vysvetlí. Protóny sa vynorili z množstva prvotnej hmoty a voľné protóny sú neviditeľné. Ak protón zachytí elektrón, vytvorí sa atóm vodíka a je to viditeľné v ďalekohľadoch. Iba 10% protónov vytvorených zrážkou zatiaľ fúzovalo vo hviezdach a vytvorili baryonickú viditeľnú hmotu. 90% zatiaľ nefúzovaných protónov je tmavá hmota, ktorá je nepochopená pre tých, ktorí veria vo veľký tresk, ale v skutočnosti existuje.

Otázka mi pripadá prinajmenšom rovnako zaujímavá: aký rýchly je tunelový efekt.
Už v minulosti tu boli zaujímavé experimenty a články (napr. Http://www.spektrum.de/magazin/schneller-als-licht/821139).

> Ak vydelíte hmotnosť m c ^ 2, dostanete
> záležitosť s 9 * 10 ^ 16-krát menšou zotrvačnosťou.

Nechápem, odkiaľ máš to číslo. V prírodných jednotkách 1 * 1 = 1. c je 1 Ls/s a c² je 1 Ls²/s².

Alebo počítate s metrami za sekundu v relativistickom rozmedzí? Môže to byť úplne ľubovoľná jednotka, stopy za nanosekundu. Posledná jednotka je obzvlášť užitočná, pokiaľ ide o šírenie elektrických signálov na základných doskách počítačov s frekvenciou GHz. Vždy je to pomalšie ako 29,9 cm/ns alebo 0,98 stôp/ns

Pokiaľ ide o povahu gravitácie, mal by som úplne iné vysvetlenie. Bohužiaľ som nenašiel popis v rozsiahlosti internetu, ktorý by zodpovedal mojej teórii. (Na čo som sa tu dostal na túto stránku.) Možno mi chýbajú správne hľadané výrazy. Pretože som neštudoval kvantovú fyziku ani inú prírodnú vedu, ospravedlňte ma, ak chcem v tomto bode pridať svoju horčicu a vzdať sa technických výrazov pre všetky elementárne častice a zložité vzorce.

Myslím si, že gravitácia nie je vlastne samostatná sila, je to iba vedľajší produkt iného javu. Samotný trojrozmerný priestor je zvyčajne vždy predstavovaný ako tuhá mriežka s jednotným usporiadaním vo všetkých rozmeroch. Predpokladám, že táto predstava je nesprávna.

Teraz však prichádzam k skutočnej základnej myšlienke mojej teórie. Za týmto účelom uvádzam nasledujúce tvrdenie:
Hmota neustále hltá priestor!
Neviem, čo sa stane s priestorom a podľa môjho vysvetlenia nezáleží na tom, či skončí v inej dimenzii, bude prevedený do času alebo čokoľvek iné. Len predpokladám, že vesmír prúdi takmer neustále do každej elementárnej častice.
Samotné to však ešte nie je gravitácia. Necítime žiadny rozdiel, či sa pohybujeme vesmírom (alebo sa vesmír pohybuje nami) konštantnou rýchlosťou alebo či skutočne stojíme na mieste.

Gravitácia vzniká z geometrického tvaru tohto pohybového pohybu. Pretože sa tento pohyb vesmíru deje v jednom bode (alebo v súbore extrémne veľa bodov, ako sú planéty alebo slnko), musí sa priestor stále viac a viac rozťahovať a zrýchľovať, kým ho pohltia elementárne častice.

Pre lepšie pochopenie zvážme nasledujúci dvojrozmerný príklad:
Predstavme si veľkú nádobu s absolútne rovnou základňou. Tú naplníme tenkou vrstvou vody. Ak teraz otvorím odtok v strede, potom pohyb prúdenia do tohto otvoru nie je lineárny, ale zrýchľuje sa, čím bližšie je voda k otvoru. Toto zrýchlenie vody máme aj v trojrozmernom priestore, ak napr. B. nasajte naplnenú nádobu pomocou hadice.
Takto prúdi vesmír na našu planétu. Tento „vesmírny tok“ nie je lineárny, ale je zrýchlením. A presne toto zrýchlenie „toku vesmíru“ vnímame ako „gravitáciu“.

To by tiež vysvetľovalo, prečo sa zdá, že nehmotné svetlo (a iné žiarenie) je ohnuté gravitáciou. Samotné svetlo sa naďalej pohybuje v priamke. Je to samotný priestor, ktorý sa ohýba, keď sa ním pohybuje svetlo.

Preto mi nevzniká otázka, ako môžu gravitačné polia prekročiť hranicu rýchlosti svetla, aby mohli pracovať mimo čiernej diery. Tok samotného vesmíru nie je viazaný na rýchlosť svetla. Vesmír vteká do čiernej diery tak rýchlo, že rýchlosť svetla nie je dostatočná na to, aby jej unikla.

Dúfam, že som dostatočne jasne vyjadril, ako by som si mohol vysvetliť gravitáciu. Ak sú nejaké otázky, môžem sa ich pokúsiť podrobnejšie vysvetliť alebo vytvoriť skice/animácie, ktoré to názornejšie ilustrujú. V každom prípade sa teším na reakcie na moju teóriu - bez ohľadu na to, či ma to dovedie k záveru, že moje hlúpe klábosenie je iba nezmyselný nápad alebo či ma chce niekto navrhnúť na ďalšiu Nobelovu cenu. 😉

13. 1. 2018 T.-Oliver Papulias

Vážený pán Schulz !

Rýchlosť svetla by sa nemala znižovať, aj keď sami pripúšťate, že s veľkým gravitačným zdrojom (čierna diera?) Sa odtiaľ nemôže dostať preč. ČO sa má hodnotiť ako zníženie rýchlosti svetla na 0. Alebo nebyť v čiernej diere vákuum.