Milyen gyors a gravitáció; Kvantumvilág; SciLogs - tudományos blogok

Milyen gyors a gravitáció? Néhány kérdésre egyszerűen egy mondattal szeretnék válaszolni: A gravitáció ugyanolyan gyors, mint a fény. De a kérdés bonyolultabb. Felvet még egy kérdést: Hogyan kerülheti el a gravitáció a fekete lyukat, ha a fény nem kerüli el azt?

Már leírtam, mi a fény. A fény egy hullám az elektromágneses mezőben, és pontosan 299 792 458 méter/másodperc sebességgel mozog a tér-időben. Mindig. Semmi sem lehet gyorsabb, mint a fény, és a fényt nem lehet lassítani vákuumban.

De a fény nem azonos az elektromágneses térrel. Tehát, ha a gravitációt a gravitáció alapján értjük, akkor a fény, mint analógia, nem megfelelő. Azt kell mondanunk: a gravitáció olyan gyors, mint egy elektromos vagy mágneses tér. Milyen gyors ez?

Jobb oldalon a Wikipedia mágneses mezőjének képe látható. Ez a kép félreolvasható: arra késztetheti a nézőt, hogy azt gondolja, hogy az Északi-sarktól a Déli-sarkig mágneses mező áramlik. Ahogy egy elektron áramlik a negatív elektromos pólusból a pozitív pólusba. A mágneses fluxus sűrűség neve, amelyet az egyik mágneses mezőnek adunk, ugyanazt a hamis képet közvetíti.

Ez a helytelen kép zavarba ejtett iskolásként: Hogyan lehet, hogy a mágnes nem használódik fel, ha állandó mágneses fluxus van északról délre? Mi vezérli a mágneses fluxust?

Valójában semmi sem folyik ide. A mágneses tér statikus erő, a képen látható nyilak és a vektor nagyságú mágneses fluxus sűrűsége nem a mozgás, hanem az erő irányát jelzik. Ez vonatkozik az elektromos és a gravitációs terekre is.

A gravitációnak nem kell fekete lyukat hagynia. A Schwarzschild metrika közelítésében a fekete lyukat statikus gravitációs mező veszi körül. Tehát fölösleges az a kérdés, hogy a gravitáció hogyan hagyhatja el a fekete lyukat, ha a fény erre nem képes. A fekete lyuk egy befagyott gravitációs mező, amelyet egy összeomlott csillag otthagyott.

És milyen gyorsak a gravitációs hullámok? Van még egy nehézség itt: Míg a normál háztartási fényszintnél lévő fényhullámok semmilyen hatással nincsenek magára a téridőre, a gravitációs hullámok a téridő hibái. Megváltoztatják a sebességmérés hosszát és idejét. Nagyon kicsi hullámok esetén azonban kiszámítható a sebesség a környező térben. Ez megfelel a fénysebességnek.

A gravitáció statikus lehet. A gravitációs hullámok ugyanolyan gyorsak, mint a fény.

Kiadja Joachim Schulz

Joachim Schulz a Hamburg közelében, Schenefeldben található European XFEL GmbH mintavezetője. Tudományos karrierje a kvantumoptikában kezdődött, ahol az egyes atomok és a lézerterek kölcsönhatását tanulmányozta. Többek között bevezette az atomfizikába szinkrotron sugárzással és a klaszterfizikába szabad elektron lézerekkel. Négy éven át tervezte, felállította és elvégezte a biomolekulák koherens röntgendiffrakciójának kísérleteit a hamburgi szabadelektron-lézertudományi központban (CFEL). Szabadidejében például itt, a blogban vagy a "Joachims Quantenwelt" honlapján ír.

22 megjegyzés

Nagyon klassz, a magyarázataid. köszönöm

Kis elírási hiba: „pontosan 229 792 458 méterről másodpercenként”…. valószínűleg 299 792 458.

Jobb. Nagyon köszönöm!

"A fekete lyuk egy befagyott gravitációs mező, amelyet egy összeomlott csillag otthagyott."
> Nem értem a mondatot, főleg a „lefagyasztottakról”. Adott tömegű és térfogatú csillag összeomlik, így egy úgynevezett fekete lyukat eredményez ugyanolyan (?) Tömegű, de sokkal kisebb térben. A tömeg súlypontjának szintén változatlannak kell maradnia. Ez azt jelentené, hogy a gravitációs tér geometriája is ugyanaz marad?
Más szavakkal: a gravitációs mező ugyanaz marad, mert a súlypont tömege és helyzete ugyanaz marad.
Vagy? Hol az én hibám?

Igen, külső hatások nélkül semmi sem változik.

Szép leírás és szép képek, mint "A fekete lyuk egy befagyott gravitációs mező". De: A fekete lyuk fagyott és statikus gravitációs tere nem azt jelentené, hogy a fekete lyuk gravitációs tere már nem változhat, még akkor sem, ha „kannibalisztikusan” aktív, azaz lenyeli a csillagokat és egyéb anyagokat a környezetéből? Ugyanez vonatkozik a fekete lyuk mágneses mezőjére is. Úgy tűnik azonban, hogy a fekete lyukak körüli mágneses mezők az eseményhorizont területén keletkeznek, és nem magában a fekete lyukban, de ez a magyarázat nem segít a gravitációban.

Az elektromágneses tér és a gravitációs mező, mint egyrészt „statikus elemek”, másrészt a fény (mint fényhullámok/fényrészecskék) és a „gravitációs sugárzás” (mint gravitációs hullámok/gravitációs részecskék), mint „dinamikus elemek” közötti analógia másfelől arra utal, hogy nem jelentene problémát, ha a gravitációs hullámok/részecskék nem tudnák elhagyni a fekete lyukat, ahogy a fényrészecskék sem hagyhatják el a fekete lyukat. Különösen a fentről jövő mondat - A gravitációnak nem kell fekete lyukat hagynia. lehetővé teszi, hogy hasonlítson a fényre, a fényre, amely már nem hagyhatja el a fekete lyukat.
De véleményem szerint a gravitációs hullámoknak képesnek kell lenniük a fekete lyuk elhagyására, mert a fekete lyuk tömegének növekedését valahogyan a külső felé kell kommunikálni: Ehhez valószínűleg gravitációs hullámokra van szükség. Tehát a fekete lyuk nem fekete a gravitációs részecskék számára.

A fekete lyuk, mint bármely más tárgy, önmagában nem tudja megváltoztatni tömegét. A tömeg növekszik, amikor nagyobb tömeg esik bele. ez a tömeg aztán gyakorlatilag magával hozza további mezőjét. A fekete lyuk tömege Hawking-sugárzás miatt csökkenhet. Ez a sugárzás részecskékből áll, amelyek az eseményhorizonton keletkeznek. Távozáskor úgyszólván kiveszik a gravitációs mező részét.

Az általános relativitáselmélet lokális térelmélet. Nincs szükség kommunikációra a központból. A mező a helyi hatások miatt változik.

Ez működhet. A fekete lyuk csak kívülről tapasztalható meg az eseményhorizontból származó effektusok révén. Minden, ami mezőket változtat a fekete lyukon kívül, végső soron az eseményhorizont változásainak tudható be. A Hawking-sugárzás kibocsátása akkor is eseményhorizont esemény lenne

Lehet i.p. Az energiafogyasztás vagy az energiaszállítás elmagyarázása érdekében a „fekete lyuk” annyi energiát veszíthet?

Bónusz kérdés:
Van-e különleges fizikai magyarázat a gravitáció létezésére?

Kedves Schulz úr
A gravitációs tér mint fizikai entitás - amint már mondod - egy olyan modell, amely teljesen eltér az elektromos töltés terétől: az ART szerint ez statikusan deformált tér: minden leesik, mert mélyen ülünk egy űrtölcsérben a föld felszínén, és minden tömeg - szabadon hagyva - kattanjon ebbe a tölcsérbe. Úgyszólván a tér kényszere által.

Ebben a tekintetben nagy erő van körülöttünk - nem is látja. Mindig azt gondoljuk, hogy a föld tömege vonzza azt, ami oda esik. - Nem, nem, csak lecsúszik a szobán.

És azért is észrevétlenül hullámzik, mert a távoli galaxisokból felgyorsult szörnytömegek okoznak űrhullámokat.

A leírt kép - valószínűleg nem téves - azonnal felveti a kérdést: Nem lehet, hogy a szörnyetegek által okozott nagy mélyedések mellett némi hullámosság is olyan finom, hogy nem mérhető? Ezzel végre lehetne valamilyen fizikai meghatározást adni egy mezőnek.

De ami igazán figyelemre méltó: a tömeg, amely gravitációs teret hoz létre, egyúttal tehetetlenné is teszi magát. Mintha két testvér lenne - a gravitációs mező és a tehetetlenség, az egyik a másik árán. Az áramról nincs szó - vagy pedig: a forgás áráért kell fizetni? Végül is van bizonyos szimmetria (vagy törés?) - ezt már részletesebben megvizsgáltuk

Minden felgyorsult tömeg űrhullámot hoz létre. Még egy kristályrácsban vibráló atomnak vagy egy molekuláris vegyületnek is generálnia kell űrhullámot - elvileg. Penrose angol matematikus azt javasolta megvizsgálni, hogy az ilyen kicsi hullámok nem okozzák-e az összefonódott kvantumrendszerek összeomlását - vagyis ezek a hullámok, ha vannak fizikailag értelmes nagyságrendek, felelősek lennének a dekoherenciaért és anyagi világunk klasszikus alakításáért. Érdemes ezen gondolkodni? Vagy ez csak egy őrült ötlet volt ?

Szeretettel köszöntöm
Fossilium

Kérjük, további naplókat erről. Nagyon szeretném ezt kicsit jobban megérteni, legalábbis az elején.

nem találok semmit a cikkben, amely meggyőzően válaszolna az elején feltett kérdésre. A „milyen gyors a gravitáció” válik „Nagyon kicsi hullámok esetén azonban kiszámítható a sebesség a környező térben. Ez megfelel a fénysebességnek. " válaszolta. hogyan vagy melyik modellt tartják titokban ... és tudtommal még be sem bizonyított. Nincs szükségem ilyen cikkekre.

Megoldás a félreértett sötét anyag találós kérdésére.
Ha elhagyja az ősrobbanást a Bibliában, és az anyag eredetét az ütközésre helyezi, akkor a sötét anyagot egyszerűen megmagyarázzák. A protonok az ősanyag mennyiségéből kerültek ki, és a szabad protonok láthatatlanok. Ha egy proton elkap egy elektront, hidrogénatom jön létre, és ez látható a távcsövekben. Az ütközés során létrejött protonok csupán 10% -a egyesült a csillagokban, így barionos, látható anyag keletkezett. A még össze nem olvadt protonok 90% -a sötét anyag, amit félreértenek azok, akik hisznek az ősrobbanásban, de valójában léteznek.

Legalább annyira érdekesnek találom a kérdést: milyen gyors az alagút hatása.
A múltban már voltak érdekes kísérletek és cikkek (pl. Http://www.spektrum.de/magazin/schneller-als-licht/821139).

> Ha az m tömeget elosztja c ^ 2-vel, akkor megkapja
> 9 * 10 ^ 16-szor kisebb tehetetlenséggel rendelkező ügy.

Nem értem, honnan vette ezt a számot. Természetes egységekben 1 * 1 = 1. c értéke 1 Ls/s, a c² pedig 1 Ls²/s².

Vagy másodpercenként méterrel számol a relativisztikus tartományban? Egy teljesen önkényes egység, láb per nanoszekundum lehet. Ez utóbbi egység különösen akkor hasznos, ha elektromos jeleket terjesztenek a GHz-es órajelű PC-k alaplapjain. Mindig lassabb, mint 29,9 cm/ns vagy 0,98ft/ns

Ami a gravitáció jellegét illeti, egészen más magyarázatom lenne. Sajnos az Internet hatalmas kiterjedésében nem találtam az elméletemnek megfelelő leírást. (Így találtam rá erre az oldalra itt.) Talán csak hiányoznak a megfelelő keresési kifejezések. Mivel nem tanultam kvantumfizikát vagy más természettudományt, kérem, bocsásson meg, ha még mindig hozzá akarom adni a mustáromat, és eltekintek minden elemi részecske és komplex képlet szakszavától.

Úgy gondolom, hogy a gravitáció valójában nem önálló erő, csupán egy másik jelenség mellékterméke. Maga a háromdimenziós tér általában mindig merev rácsként van ábrázolva, minden dimenzióban egyenletes igazítással. Feltételezem, hogy ez az elképzelés téves.

De most eljutottam elméletem tényleges alapgondolatához. Ennek érdekében a következő állítást teszem:
Az anyag folyamatosan emészti a teret!
Nem tudom, mi történik a térrel, és az én magyarázatom szempontjából nem számít, hogy egy másik dimenzióba kerül-e, idővé alakul-e vagy bármi más. Csak azt feltételezem, hogy a tér szinte folyamatosan áramlik minden elemi részecskébe.
De ez önmagában még nem a gravitáció. Nem érzünk különbséget, hogy állandó sebességgel haladunk-e az űrben (vagy a tér mozog-e rajtunk keresztül), vagy valóban állunk-e.

A gravitáció ennek az áramlási mozgásnak a geometriai alakjából adódik. Mivel ez a térmozgás egyetlen ponton megy végbe (vagy rendkívül sok pont gyűjteménye, például bolygók vagy napok), a térnek egyre inkább ki kell nyújtódnia és fel kell gyorsulnia, mielőtt az elemi részecskék elnyelik.

A jobb megértés érdekében vegyük figyelembe a következő kétdimenziós példát:
Képzeljünk el egy nagy konténert abszolút lapos talppal. Ezt egy vékony réteg vízzel töltjük meg. Ha most középen nyitok egy lefolyót, akkor az áramlás mozgása ehhez a lyukhoz nem lineáris, hanem annál gyorsabb, minél közelebb van a víz a lyukhoz. Ez a vízgyorsulás háromdimenziós térben is megvan, ha pl. B. egy megtöltött edényt szívjon el tömlővel.
Így áramlik az űr bolygónkba. Ez a "tér áramlása" nem lineáris, hanem gyorsulás. És pontosan ezt a "tér áramlásának" gyorsulását érzékeljük "gravitációnak".

Ez azt is megmagyarázná, hogy a tömeg nélküli fényt (és egyéb sugárzást) miért hajlítja a gravitáció. Maga a fény tovább mozog egyenes vonalban. Maga a tér hajlik, amikor a fény áthalad rajta.

Ezért nem merül fel bennem a kérdés, hogy a gravitációs mezők hogyan léphetik túl a fénysebesség határát annak érdekében, hogy fekete lyukon kívül dolgozhassanak. Maga a tér áramlása nem kötődik a fénysebességhez. A tér olyan gyorsan beáramlik egy fekete lyukba, hogy a fénysebesség nem elegendő ahhoz, hogy elkerülje.

Remélem, elég világosan kifejeztem, hogyan magyarázhatnám el magamnak a gravitációt. Ha bármilyen kérdés merül fel, megpróbálhatom részletesebben elmagyarázni, vagy vázlatokkal/animációkkal készíthetem az egyértelműbb szemléltetést. Mindenesetre várom az elméletemre adott reakciókat - függetlenül attól, hogy arra a következtetésre jutok-e, hogy a hülye fecsegésem csak értelmetlen ötlet, vagy valaki fel akar javasolni a következő Nobel-díjra. 😉

2018.01.13. T.-Oliver Papulias

Kedves Schulz úr !

A fénysebességet nem szabad csökkenteni, bár maga is elismeri, hogy nagy gravitációs forrással (fekete lyuk?) Nem tud elmenni onnan. MIT kell értékelni, mint a fénysebesség 0-ra való csökkentését. Vagy ne légy vákuum a fekete lyukban.