Autor Wątek: Będąc Młodym Fizykiem...  (Przeczytany 110054 razy)

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 13507
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #345 dnia: Marca 21, 2024, 09:12:01 am »
@Q - na papugę się nadajesz  8)  .

@LA - no nie wiem. Przykład z ptakiem oczywiście biorę za literacką metaforę, o tyle "literacką", że ptak ma im wyżej, tym coraz gorzej ale nie ze względu na grawitację (która co prawda malałaby ale niewiele się zmienia nawet na LEO) - ale wyżej linii Karmana nie poleci (a wcześniej zejdzie z braku tlenu i/lub niemożności odprowadzenia ciepła z mięśni). Gdybyśmy jednak myślowo zapewnili mu atmosferę pod skrzydłami do 400 tyś. km i tłuste robaki po drodze to i do Księżyca by doleciał i miałby coraz lżej - krytyczne dla niego byłoby więc oderwanie się od Ziemi, bo później miałby coraz łatwiej w jednorodnej atmosferze ;) .

Tak i tu wydaje mi się, że jeśli h.cz.dz. to powierzchnia, z której nie są się w stanie wyrwać nawet fotony, to tym bardziej nic, będąc poniżej horyzontu, nie może się wznosić względem centrum cz.dz. - bo w kierunku centrum grawitacja wciąż rośnie przecież. Jeśli więc nie ma tej możliwości na wysokości horyzontu to tym bardziej poniżej jego. Tak mi się zdaje. Oczywiście w ramach rozwiązań OTW, w których nie istnieją tachiony i inne tego typu egzotyki.

PS przychodzi mi do głowy pewna możliwość oddalania się od centrum cz.dz. ale "beznapędowa". W zasadzie wszystko co wpada do cz.dz. wpada do niej po zacieśnieniu orbity (lub urośnięciu cz.dz.). Jeśli ta orbita jest eliptyczna a siły pływowe nie rozerwą ciała to okresowo będzie się ono (chyba?) oddalać od centrum. Piszę "chyba" bo nie wiem. Takie ciało, żeby spaść na osobliwość musi mimo wszystko oddać jakoś energię ruchu. A skoro jest tam pusto to nie wiem jak, jedyna możliwość to promieniowanie, które następnie jest uwięzione pod horyzontem, bo o ile wiem nawet fale grawitacyjne generowane pod horyzontem nie mogą go opuścić. Aczkolwiek to mi się kłóci z faktem, że wg pomiarów LIGO zlaniu się cz.dz. towarzyszy emisja części ich masy w formie fal grawitacyjnych (oj tam, bagatela, parę mas Słońca wylata w ten sposób w kosmos). Ot i kolejna zagwozdka do przestudiowania :) .
« Ostatnia zmiana: Marca 21, 2024, 09:29:45 am wysłana przez maziek »
Człowiek całe życie próbuje nie wychodzić na większego idiotę niż nim faktycznie jest - i przeważnie to mu się nie udaje (moje, z życia).

Lieber Augustin

  • God Member
  • ******
  • Wiadomości: 2525
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #346 dnia: Marca 21, 2024, 11:04:30 am »
Ja też nie wiem, maźku.
Ptaka użyłem oczywiście metaforycznie, aczkolwiek uważam, że nawet w opisanych przez Ciebie wyidealizowanych warunkach ptak nie doleciałby do Księżyca, i to właśnie z powodu grawitacji. (Notabene, atmosfera pod skrzydłami budzi wątpliwości, bo powietrze służy oparciem dla skrzydeł i czyni lot niejako podobnym do wspinaczki. Więc niech zamiast ptaka będzie rakieta o stosunkowo niedużym ciągu.)
Ostrożnie przypuszczam, że warunkiem koniecznym opuszczenia okolic dowolnego ciała niebieskiego jest osiągnięcie drugiej kosmicznej prędkości. To wielkość na tyle fundamentalna, że we wzorze występuje nawet promień Schwarzschilda:

https://pl.wikipedia.org/wiki/Prędkość_ucieczki

Właśnie dlatego pojazd kosmiczny startuje z hukiem, w słupie białego płomienia, z zawrotnym przyspieszeniem, a wyjście na orbitę trwa zaledwie parę minut. Gdyby nie krytyczny warunek prędkości, dałoby się chyba uczynić to inaczej: powoli, bez pośpiechu wznosić się coraz wyżej po torze spiralnym, w ciągu kilku godzin, oszczędzając przy okazji paliwo i zyskując na bezpieczeństwie. Nie?

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 13507
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #347 dnia: Marca 21, 2024, 11:50:54 am »
Nie do końca, ponieważ zakładasz wejście na orbitę bądź uwolnienie się od ciała niejako sposobem barona Munchausena raczej, to jest metodą złapania się kuli armatniej, czyli impulsywną niż ruchem robaczkowym lecz stałym. Stąd potrzebujesz I vk bądź II vk "na starcie" - bo inaczej pozbawiona napędu rakieta, o ile nie byłaby na orbicie z I vk lub nie miała w punkcie zakończenia pracy silników II vk spadła by oczywista z powrotem na Ziemię. Pomijam tu, że II vk uzyskiwana jest przez "dopalenie" z orbity a w zasadzie tak naprawdę poprzez asysty grawitacyjne dopiero, ale nie ma to znaczenia rozpatrując myślowo Ziemię samotną w kosmosie. Rzeczywista rakieta ma bardzo ograniczony zapas paliwa i utleniacza, słaby stosunek (mimo wszystko) masy własnej do masy paliwa i utleniacza, ponadto traci w związku z jego spalaniem masę i stąd taka potrzeba, by tak wyglądał przebieg startu - jak najszybciej odrzucić jak najwięcej masy (w tym stopni rakiety, a więc masy własnej) i nabrać jak najszybciej jak najwięcej prędkości (żeby tylko załogi nie rozsmarowało na podłodze).

Dlaczego uważasz, że rakieta, mogąca stale wytwarzać przyspieszenie większe i o przeciwnym zwrocie na każdej wysokości nad Ziemią nie odleciałaby w kosmos? To przyspieszenie zresztą  mogłoby być coraz mniejsze właśnie z powodu zmniejszania się na danej wysokości grawitacji więc logicznie rzecz biorąc, ponieważ rakieta będzie przyspieszana dowolnie długi czas ze stałym bądź nawet zwiększającym się przyspieszeniem wypadkowym, to będzie cały czas powiększać swoją prędkość względem centrum nieważkości, niekoniecznie mając przy tym II vk.. Prędkość kosmiczna II też zresztą jest oczywista wprost zależna od wysokości nad ciałem, na której się ją rozpatruje i im wyżej, tym jest mniejsza. Więc myślę, że nie byłoby problemu, aby taki "robak kosmiczny" wypełzł w końcu z otoczenia Ziemi a nawet na jakiejś wysokości mógł przestać pełzać  bo już miałby tę II vk w tym punkcie. Ciało, które z II vk opuszcza Ziemię ma tę II vk przy Ziemi, zaś zwalnia przy oddalaniu i teoretycznie w nieskończoności ma prędkość zero. Przeciwnie do tego nasz pełzający robak, gdyby nie ustawał w pełzaniu, pełzałby coraz szybciej i pomijając relatywistykę doszedłby do prędkości nieskończonej. W gruncie rzeczy chodzi przecież o to, jaka pracę możesz wykonać, a nie jak szybko ją wykonujesz.
Człowiek całe życie próbuje nie wychodzić na większego idiotę niż nim faktycznie jest - i przeważnie to mu się nie udaje (moje, z życia).

Lieber Augustin

  • God Member
  • ******
  • Wiadomości: 2525
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #348 dnia: Marca 21, 2024, 12:03:58 pm »
A bo ja wiem. Wygląda na to, że masz rację... :-\

Wracając na chwilę do Twojego poprzedniego wpisu:
A skoro jest tam pusto to nie wiem jak, jedyna możliwość to promieniowanie, które następnie jest uwięzione pod horyzontem, bo o ile wiem nawet fale grawitacyjne generowane pod horyzontem nie mogą go opuścić. Aczkolwiek to mi się kłóci z faktem, że wg pomiarów LIGO zlaniu się cz.dz. towarzyszy emisja części ich masy w formie fal grawitacyjnych (oj tam, bagatela, parę mas Słońca wylata w ten sposób w kosmos). Ot i kolejna zagwozdka do przestudiowania :) .

No właśnie. Można nawet posunąć się trochę dalej i zadać pytanie: a dlaczego właściwie CD w ogóle oddziałuje grawitacyjnie z innymi ciałami? Wszak mechanicy kwantowi :) utrzymują, że grawiton, nośnik pola grawitacyjnego, to taka normalna cząstka, trochę podobna do fotonu i neutrina, bezmasowy bozon o spinie 2, etc. Więc w jaki sposób grawiton przekracza horyzont od wewnątrz? Na chłopski rozum, powinien siedzieć w swojej czarnej dziurze i nie wychylać nosa :))

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 13507
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #349 dnia: Marca 21, 2024, 12:40:55 pm »
Do neutrino nie bardzo, bo neutrino jest masowe. A co do tego jak bez grawitonów cz.dz. grawituje to akurat znam odpowiedź, co prawda daleki jestem od jej zrozumienia ;) . Wg OTW masa odkształca czasoprzestrzeń i to jest źródłem grawitacji a nie jakieś tam "przyciąganie". Zwykle to się wizualizuje kładąc na napiętej tkaninie ciężkie przedmioty, które robią "dołki" - i jak się potem lżejszą kulkę potoczy to ona wpada do któregoś dołka.
Człowiek całe życie próbuje nie wychodzić na większego idiotę niż nim faktycznie jest - i przeważnie to mu się nie udaje (moje, z życia).

Lieber Augustin

  • God Member
  • ******
  • Wiadomości: 2525
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #350 dnia: Marca 21, 2024, 01:26:30 pm »
Z tym, że OTW to teoria "klasyczna", bez kwantowych sztuczek ;)
« Ostatnia zmiana: Marca 21, 2024, 01:37:35 pm wysłana przez Lieber Augustin »

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 13507
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #351 dnia: Marca 21, 2024, 02:42:35 pm »
No tak, ale z drugiej strony sensownej kwantowej teorii grawitacji nie ma, więc OTW to jedyna teoria grawitacji, która jak dotąd przetrwała wszelkie sprawdziany - w tym mega sprawdzian dalekosiężnych wniosków - trzeba było 100 lat rozwoju technologicznego i naukowego, aby doszło do detekcji fal grawitacyjnych. Z tego powodu postępując rzetelnie należałoby grawiton uznać za byt wielce hipotetyczny i to nie tylko z tego powodu, że jeszcze go nie zaobserwowano, ale z powodu, że nie istnieje nawet zweryfikowana teoria, zgodnie z którą miałby być w ogóle zaobserwowany (jakkolwiek niegasnąca jest wciąż nadzieja, że takowa teoria się komuś na ciężkim kacu objawi - bo najwyraźniej tęgie ale trzeźwe umysły nie dają sobie z tym rady). Więc mamy to co mamy ;) .
Człowiek całe życie próbuje nie wychodzić na większego idiotę niż nim faktycznie jest - i przeważnie to mu się nie udaje (moje, z życia).

Q

  • Juror
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 16266
  • Jego Induktywność
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #352 dnia: Marca 21, 2024, 09:25:47 pm »
@Q - na papugę się nadajesz  8)  .

Nauczoną wyrazów o sztuce, czy z palestry? ;)

A co do meritum - czy aby nie chodzi Ci o to, ze wewnątrz dziury pilot też mógłby rakietą odskakiwać, nieświadom, że to daremne, bo nie mając - tym sposobem - możliwości ustalić, że znalazł się już za granicą, za którą wszystkie trajektorie tak zakrzywione by go do środka prowadzić?
« Ostatnia zmiana: Marca 21, 2024, 10:46:37 pm wysłana przez Q »
"Wśród wydarzeń wszechświata nie ma ważnych i nieważnych, tylko my różnie je postrzegamy. Podział na ważne i nieważne odbywa się w naszych umysłach" - Marek Baraniecki

Lieber Augustin

  • God Member
  • ******
  • Wiadomości: 2525
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #353 dnia: Marca 22, 2024, 10:01:11 am »
Wracając jeszcze na chwilę do pełzającego robaka:
Dlaczego uważasz, że rakieta, mogąca stale wytwarzać przyspieszenie większe i o przeciwnym zwrocie na każdej wysokości nad Ziemią nie odleciałaby w kosmos? /.../
Więc myślę, że nie byłoby problemu, aby taki "robak kosmiczny" wypełzł w końcu z otoczenia Ziemi a nawet na jakiejś wysokości mógł przestać pełzać  bo już miałby tę II vk w tym punkcie. Ciało, które z II vk opuszcza Ziemię ma tę II vk przy Ziemi, zaś zwalnia przy oddalaniu i teoretycznie w nieskończoności ma prędkość zero. Przeciwnie do tego nasz pełzający robak, gdyby nie ustawał w pełzaniu, pełzałby coraz szybciej i pomijając relatywistykę doszedłby do prędkości nieskończonej.

Stale wytwarzać przyspieszenie... W przeciwieństwie do robaka pełzącego w górę ze stałą prędkością, dajmy na to, po pniu drzewa,  robak latający, aby odbić się od ziemi i wznosić, siłą rzeczy ma wytwarzać siłę ciągu F=ma większą od siły ciężkości F=mg. Oczywiście o przeciwnym zwrocie. Innymi słowy, ma poruszać się z przyspieszeniem "a" większym od g. Czy zgadza się?

Jeśli tak, to przyjmując a=10 m/s i pomijając spadek g z wysokością, niezbyt zresztą istotny, łatwo obliczyć, że nasz "robak" osiągnie pierwszą kosmiczną w niecałe 14 minut na wysokości ok. 62 570 km, a drugą - w niecałe 20 minut. A to mi dopiero robaczek :)
Imho, taki przebieg lotu kosmicznego niespecjalnie się róźni od tego co zachodzi w rzeczywistości. Ciężka rakieta startuje z przyspieszeniem tylko niewiele większym od g. W pierwszych sekundach lotu unosi się w górę bardzo powoli, prawie jak balon powietrzny, co dobrze widać na filmiku:
https://youtu.be/D7NL5qEr0QM
Dopiero potem następuje wzrost przyspieszenia. Gdyby nie zużycie paliwa i nie odrzucanie kolejnych stopni, na jedno by wyszło...

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 13507
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #354 dnia: Marca 22, 2024, 10:34:00 am »
Eeee ;) . Jak a=10 m/s^2 to będąc wielce szczegółowym wypadkowe przyspieszenie wyniesie jakieś 0,2 m/s^2.


PS - czytałeś o HARP gun? To by się baronowi Munchausenowi spodobało ;) .
https://en.wikipedia.org/wiki/Project_HARP


PS2
Nauczoną wyrazów o sztuce, czy z palestry? ;)
Zamieniłbym "czy" na "i" i mogłoby tak zostać z pewnym niedopowiedzeniem.
Cytuj
wewnątrz dziury pilot też mógłby rakietą odskakiwać
Wg mnie nie mógłby. Gdyby mógł odskakiwać, to nic nie stoi na przeszkodzie w eksperymencie myślowym, aby odleciał, skoro na danej wysokości nad osobliwością mógłby zrównoważyć i przewyższyć przyspieszenie grawitacyjne cz.dz. Zastanawia mnie tylko kwestia orbitowania, bo tak naprawdę przypadki, kiedy coś wpada na cz.dz. "na czołówkę" jak kamień powracający po wyrzuceniu pionowo w górę muszą być absolutnymi wyjątkami. We Wszechświecie z bardzo nielicznymi wyjątkami wszystko orbituje - galaktyki wokół centrum, obłoki molekularne i powstałe z nich układy planetarne a także układy podwójne i wielokrotne gwiazd. Jeśli któryś z obiektów takiego orbitującego układu stanie się cz.dz. to nic lub niewiele się zmienia, całość orbituje jak dawniej. Głównie siły pływowe powodują jednakże, że następuje zacieśnienie orbity aż w końcu przebiega ona pod horyzontem. Nie wiem co się dzieje dalej - to właśnie aktualnie mnie zastanawia. Moment obrotowy musi być zachowany, z czego niejako wynika, że osobliwość prócz nieskończonej gęstości ma także nieskończony moment obrotowy. Ciekawe...
« Ostatnia zmiana: Marca 22, 2024, 01:10:37 pm wysłana przez maziek »
Człowiek całe życie próbuje nie wychodzić na większego idiotę niż nim faktycznie jest - i przeważnie to mu się nie udaje (moje, z życia).

Lieber Augustin

  • God Member
  • ******
  • Wiadomości: 2525
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #355 dnia: Marca 22, 2024, 01:13:42 pm »
Eeee ;) . Jak a=10 m/s^2 to będąc wielce szczegółowym wypadkowe przyspieszenie wyniesie jakieś 0,2 m/s^2.


PS - czytałeś o HARP gun? To by się baronowi Munchausenowi spodobało ;) .
https://en.wikipedia.org/wiki/Project_HARP
Taa... palnąłem... ::)
Najwidoczniej degeneracja mózgu nabiera rozpędu ;D

Czytałem. Pomysłodawcą chyba Juliusz Verne? "Z Ziemi na Księżyc"?

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 13507
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #356 dnia: Marca 22, 2024, 01:55:43 pm »
Ty, jak mówią w Odessie, znów zaczynasz - z tą degeneracją. To jest mylące trochę po prostu.
Człowiek całe życie próbuje nie wychodzić na większego idiotę niż nim faktycznie jest - i przeważnie to mu się nie udaje (moje, z życia).

Q

  • Juror
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 16266
  • Jego Induktywność
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #357 dnia: Marca 22, 2024, 07:37:24 pm »
Wg mnie nie mógłby. Gdyby mógł odskakiwać, to nic nie stoi na przeszkodzie w eksperymencie myślowym, aby odleciał,

Nie będę udawał, że to rozumiem (jak zresztą pojąć - nie doświadczywszy - warunki, w których przestrzeń staje się czasopodobna), mogę więc duby smalone bredzić (rozumowi przy tym bluźniąc już odruchowo), ale czy kluczowe dla niemożności opuszczenia cz.dz. nie jest to, co dzieje się tam z czasoprzestrzenią, a konkretniej z jej metryką*?

* Co zaś powoduje, że zewnętrzny obserwator może oglądać tył z przodu:

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Black_hole_lensing_web.gif
"Wśród wydarzeń wszechświata nie ma ważnych i nieważnych, tylko my różnie je postrzegamy. Podział na ważne i nieważne odbywa się w naszych umysłach" - Marek Baraniecki

Lieber Augustin

  • God Member
  • ******
  • Wiadomości: 2525
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #358 dnia: Marca 23, 2024, 12:38:33 am »
Moment obrotowy musi być zachowany, z czego niejako wynika, że osobliwość prócz nieskończonej gęstości ma także nieskończony moment obrotowy. Ciekawe...
Nieskończony chyba nie. Jeżeli osobliwość ma nieskończoną gęstość, to siłą rzeczy jest poniekąd punktem matematycznym o zerowym promieniu. W takim wypadku jej moment obrotowy równa się zeru, bo punkt rotujący niczym, ale to niczym nie różni się od nierotującego.

Jeśli zaś osobliwość czarnej dziury ma gęstość niewyobrażalnie dużą, a jednak skończoną, innymi słowy stanowi coś w rodzaju b. małej kulki, to i w tym wypadku jej moment pędu jest skończony. Bo prędkość liniowa punktu na równiku tej wirującej kulki nie może przekroczyć c. Taki wyczyn nawet w sancta sanctorum czarnej dziury jest chyba niewskazany :)

Albo też należy przyznać, że w okolicach osobliwości załamują się prawa fizyki. Podobno istnieje i taka hipoteza. No, jeśli tak, to chyba w ogóle nie ma o czym mówić...

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 13507
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #359 dnia: Marca 23, 2024, 10:09:31 am »
@Q - nie chodzi (mi) o to. Ani o to, co na obrazku.


@LA - Masz rację oczywiście, palnąłem bzdurę, ale nawet nie z powodów które wymieniłeś, tylko przecież skoro pęd ma być zachowany to osobliwość, nawet (o ile istnieje) naga, nie może mieć większego momentu pędu niż ciało, z którego powstała plus pędy wszystkiego, co do niej wleciały. Co do punktu 2 zgoda - wtenczas także osobliwość nie miała by nieskończonej gęstości i mielibyśmy "normalną fizykę". Sęk w tym, że tam OTW się załamuje, bo prowadzi do punktu, czyli zerowej objętości - i fizyka nie jest tam "normalna". Nieskończona gęstość jest najprawdopodobniej skutkiem wyjścia poza stosowalność OTW czy jak wolisz skutkiem dzielenia przez zero (ZGROZA!). Jeśli materia orbitująca wokół punktowej osobliwości  miałaby zapaść się do punktu, to podstawowym ograniczeniem jak mi się zdaje jest prędkość światła. Jeśli pęd ma być zachowany to przy skracaniu orbity rośnie prędkość obiegowa - ale przecież nie może przekroczyć prędkości światła, więc niejako zostaje zamrożona  w czasie jako nasz astronauta z kwizu, kiedy się do niej zbliża. No a co się dzieje z momentem pędu cz.dz., która wyparuje, hę?! Zdaje mi się, że stabilna cz.dz. (nie konsumująca akurat niczego powinna być (co prawda w nieskończonym czasie, patrząc z zewnątrz) pusta pod horyzontem, pomijając osobliwość. Horyzont nie jest bytem materialnym więc momentu pędu mieć nie może... Nie może się kręcić. O ile więc Hawking miał rację, to parujące z horyzontu cząstki mogą unosić pęd, bo ich średnia prędkość będzie równa prędkości cz.dz. w dowolnym u.o. Ale co z momentem pędu?
Człowiek całe życie próbuje nie wychodzić na większego idiotę niż nim faktycznie jest - i przeważnie to mu się nie udaje (moje, z życia).