Wiadomości

16

DyLEMaty / Odp: Będąc Młodym Fizykiem...

« dnia: Marca 24, 2024, 09:48:23 am »

Cóż, podejrzewam, że molekuły, a nawet drobne cząsteczki ferromagnetyka - żelaza, kobaltu czy innego gadolinu - nie pozostałyby obojętne na działanie obracającego się pola elektromagnetycznego. Więc nie widzę przeciwwskazań, by przeprowadzić eksperyment z wiązką spolaryzowanego promieniowania o odpowiednio dobranej częstotliwości i jakimś związkiem żelaza, najlepiej w postaci gazu, pary lub aerozolu.

Co do ciśnienia światła, to z tego co wiem, jego istnienia dowiedziono jeszcze na początku ubiegłego stulecia w eksperymentach Lebiediewa, Nicholsa i Hulla:
http://laboratoria.net/felieton/24311.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Nichols_radiometer

Ja z kolei w nocy wymyśliłem taki parametr jak "gęstość momentu pędu" (= moment pędu / objętość), która w osobliwości byłaby nieskończona. Bo coś do jasnej ciasnej musi być w tym momencie pędu nieskończone, skoro rzeczywistość zapada się do punktu.

We wzorze na moment pędu, obok masy i prędkości występuje promień: L=mvr
Gdy objętość kręcącej się osobliwości dąży do zera, tak samo dąży do zera jej moment pędu, czyli licznik Twojego ułamku.
Zatem o ile rozumiem, nieskończoności raczej nie będzie, tylko coś w rodzaju symbolu nieoznaczonego typu 0/0.

17

DyLEMaty / Odp: Będąc Młodym Fizykiem...

« dnia: Marca 23, 2024, 11:04:56 pm »

No a co się dzieje z momentem pędu cz.dz., która wyparuje, hę?!

Trudne pytanie. Pomijając ewentualność, że prawo zachowania momentu pędu nie obowiązuje w okolicach osobliwości, jedyne co przychodzi do głowy: promieniowanie Hawkinga, które powoduje parowanie czarnych dziur, to fotony. Zatem właśnie promieniowanie elektromagnetyczne miałoby, na chłopski rozum, unosić ze sobą moment obrotowy rotującej CD. Z drugiej strony, a co tam, w tym promieniowaniu, mogłoby się kręcić?..

Hm. Istnieje coś takiego jak polaryzacja kołowa fali elektromagnetycznej. W uproszczeniu, zjawisko polega na tym, że wektor Poyntinga - poniekąd wypadkowa prostopadłych do siebie wektorów elektrycznej i magnetycznej składowych fali elektromagnetycznej - zatacza koła. Coś w ten deseń:



Więc może to to?

18

DyLEMaty / Odp: Będąc Młodym Fizykiem...

« 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...

19

DyLEMaty / Odp: Będąc Młodym Fizykiem...

« 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

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

20

DyLEMaty / Odp: Będąc Młodym Fizykiem...

« 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...

21

DyLEMaty / Odp: Będąc Młodym Fizykiem...

« dnia: Marca 21, 2024, 01:26:30 pm »

Z tym, że OTW to teoria "klasyczna", bez kwantowych sztuczek

22

DyLEMaty / Odp: Będąc Młodym Fizykiem...

« 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

23

DyLEMaty / Odp: Będąc Młodym Fizykiem...

« 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?

24

DyLEMaty / Odp: Będąc Młodym Fizykiem...

« dnia: Marca 21, 2024, 12:39:48 am »

Jeśli obserwator oddala się od centrum dziury choćby w tempie zmęczonego ślimaka to znaczy, że nie jest pod jej horyzontem, to chyba oczywiste?

Daję obserwatorowi rakietę o ciągu tak potężnym, że jest w stanie się wyrwać z pola grawitacyjnego cz.dz. z miejsca o 1 metr wyższego, niż jeszcze mogą to uczynić fotony. Może więc w każdej chwili sprawdzić, czy jeszcze może uciec (ergo: nie jest jeszcze pod horyzontem).

O ile dobrze rozumiem, "być w stanie wyrwać się z pola grawitacyjneco cz.dz." znaczy mniej więcej tyle, co "być w stanie opuścić jej okolice"? Jeśli tak, to zaznaczę: na mój chłopski rozumek, oddalać się od centrum dziury w tempie ślimaka da się nawet pod horyzontem. Niejaki John Michell jeszcze w 1783 roku wpadł na pomysł istnienia objektów na tyle masywnych, że prędkość ucieczki z nich jest większa od prędkości światła. Tak że nawet światło nie jest w stanie ich opuścić, dlatego są czarne i niewidzialne. Z dzisiejszego punktu widzenia ta definicja wygląda trochę archaicznie, ale zawsze. Horyzont zdarzeń CD jest właśnie takim miejscem, gdzie druga kosmiczna wynosi akurat c.
Ale "oddalać się od centrum" i "wyrwać się z pęt pola grawitacyjnego" to, jak mawiają w Odessie, dwie wielkie różnice. Byle ptak potrafi wznieść się nad ziemię. Podejrzewam, że gdyby - w eksperymencie myślowym przecież wszystko jest dozwolone - prędkość światła zamiast 300 000 wynosiła, dajmy na to, 10 km/s, to wegetowalibyśmy teraz pod horyzontem zdarzeń jak ta lala

25

Hyde Park / Odp: Kwiz

« dnia: Marca 20, 2024, 09:29:06 am »

To jasne, że w rakiecie czas płynie inaczej. Paradoks bliźniąt, to i owo. Chodziło mi jedynie o to, że w swoim mniemaniu, subiektywne, by tak rzec, gość w rakiecie potrafi osiągnąć dowolną  prędkość, w tym nadświetlną, podczas gdy tak naprawdę, dla obserwatora z zewnątrz oczywiście nic podobnego.

Zastanawiam się, czy nie należałoby wziąć słowa "tak naprawdę" w cudzysłów, bo czym właściwie układ odniesienia powiązany z rakietą jest "gorszy" od tego zewnętrznego?


ps. Już wiem, dlaczego jest gorszy. Bo jest nieinercjalny...

26

Hyde Park / Odp: Kwiz

« dnia: Marca 19, 2024, 10:20:18 pm »

A jak będzie mierzył czas zegarek tego kogoś w rakiecie, kto już ma te 0,99 c i nadal przyspiesza?

Wg mnie, dla tego kogoś będzie mierzył jak zwykle.

Muszę przyznać, że ja tego nie ogarniam. Gość wie, że znajduje się w pędzącej rakiecie, że wystartował z przyspieszeniem 1g. Dla gościa wszystko jest jak zwykle. Masa normalna. Zegarek tyka jak zawsze. Przyspieszenie jak na Ziemi, co potwierdza zarówno akcelerometr, jak i waga łazienkowa. Od momentu startu upłynął rok. I czemuż gość nie może wyciągnąć wniosku, że "subiektywnie" przekroczył c?
Coś tu chyba nie tak. Trochę pachnie nonsensem...

27

Hyde Park / Odp: Kwiz

« dnia: Marca 19, 2024, 06:44:00 pm »

Nie ma masy relatywistycznej? A to ci dopiero...
Cóż, niech i tak będzie. Za to podobno jest przyspieszenie relatywistyczne. Które maleje w miarę tego jak prędkość zbliża się do c. Na jedno wychodzi:



Przyspieszenie jest względne... Więc może i jego pierwotna, tj. prędkość, też jest względna? Może dla człowieka w rakiecie dąży ona do nieskończoności?
I tu dochodzi Twoje pytanie:

Dlaczego człowiek w rakiecie miałby (ze swego punktu widzenia) przekroczyć prędkość światła? Jak może wyznaczyć swoją prędkość?

Jak może wyznaczyć? A drogą obliczeń. Skoro, jak piszesz, z punktu widzenia człowieka w rakiecie może ona poruszać się nieskończenie długo z przyspieszeniem 1g, ... on będzie odczuwał 1g, to po upływie roku człowiek ten powinien dojść do wniosku, że jego prędkość wynosi 309 368 160 m/s.
Nie?

28

DyLEMaty / Odp: Będąc Młodym Fizykiem...

« dnia: Marca 19, 2024, 01:36:34 am »

Natomiast z przyrostem masy nie ma problemu o tyle, ze liczy się do niej wszystko co przekroczyło horyzont zdarzeń (dla obserwatora zewnętrznego - utkwiło w nim na wieczność niewidzialnie, po uprzednim zaczerwienieniu - ale zanim utknie - i dla niego spada całkiem konwencjonalnie).

No dobra, dla zewnętrznego obserwatora jest poniekąd wszystko jedno, czy masa zapadła pod horyzont zdarzeń, czy też utkwiła w nim na wieki, grunt że jest niewidzialna. Na jedno wychodzi.
Ale! Zgodnie z tą samą teorią, masywny objekt, zanim stanie się czarną dziurą, miałby kolapsować nieskończenie długo, lecz nigdy nie zapaść pod horyzont?

Czy nie wynika z tego, że z punktu widzenia wspomnianego zewnętrznego obserwatora, czarna dziura jest niejako pusta w środku? A cała jej masa skoncentrowana jest tuż nad horyzontem, skoro z zasady nie jest w stanie przedostać się do środka?

29

Hyde Park / Odp: Kwiz

« dnia: Marca 19, 2024, 12:56:03 am »

Prędkość, jaką osiąga rakieta nie jest limitowana prędkością wyrzucanego z dyszy materiału, jeśli dobrze rozumiem, o co Ci chodzi. Rakieta może poruszać się szybciej, niż prędkość gazów wylotowych z jej dyszy.

Noo... niezupełnie. Nie wysuwałem żadnych przypuszczeń co do natury napędu naszej rakiety. Niekoniecznie ma być odrzutowy. Niech będzie zewnętrzny dopływ energii, jak w LHC. Grunt że siła, która napędza pojazd, jest stała, podczas gdy jego masa rośnie w miarę tego, jak prędkość dąży do c. Zatem siłą rzeczy przyspieszenie powinnoby maleć, mimo że w grę wchodzą efekty relatywistyczne. Podejrzewam, że we wspomnianym LHC przyspieszenie protonów na początku cyklu rozpędzania jest trochę większe niż w końcu, kiedy prędkość cząstek mozolnie pokonuje odległość między piątym a szóstym miejscu po przecinku. Nie wiem zresztą jak sprawa stoi z punktu widzenia samego protonu.

Generalnie, czy prędkość i jej pierwsza pochodna, przyspieszenie, są wielkościami względnymi, jak np. czas? Czy jest tak, że z punktu widzenia pasażera rakiety jego wehikuł dawno przekroczył prędkość światła, podczas gdy dla zewnętrznego obserwatora dopiero asymptotycznie się do niej zbliża?


Notabene, oczywiście masz rację, że prędkość rakiety nie jest limitowana prędkością wyrzucanego czynnika roboczego. To bezpośrednio wynika ze wzoru Moora, nazywanego też (bezpodstawnie) wzorem Ciołkowskiego:
 
gdzie v – prędkość końcowa rakiety, w – prędkość strumienia czynnika roboczego (gazów wylotowych), m₀ – masa początkowa rakiety z paliwem, m – masa końcowa rakiety, tj. bez paliwa.
Stosunek mas m₀/m, nazywany też współczynnikiem Ciołkowskiego, sięga kilkunastu - kilku dziesiątków. Odpowiednio jego logarytm naturalny, czyli stosunek prędkości pojazdu do prędkości strumienia gazów wylotowych znajduje się w przedziale 2..4.

30

Hyde Park / Odp: Kwiz

« dnia: Marca 18, 2024, 08:40:26 pm »

Pomimo ze jest odgórne ograniczenie do c to z punktu widzenia człowieka w rakiecie może ona poruszać się nieskończenie długo z przyspieszeniem 1g a dla niego nie nastąpi żadna zmiana - wg niego zegar będzie chodził normalnie a on będzie odczuwał 1g*. Prędkość rakiety będzie się asymptotycznie zbliżać do c ale nigdy tej prędkości nie osiągnie. Z tego powodu, podniesienie zegara i jego opuszczenie z powrotem do drugiego pozostawionego w spoczynku względem rakiety w celu porównania wykaże jedynie zaburzenie wynikające z dodatkowych przyspieszeń, jakim był poddany przy jego przemieszczaniu względem tego pierwszego, spoczywającego. Które to przyspieszenia można i trzeba odfiltrować znając ich wartość i przebieg**. Tak więc pomijając to, porównanie dwóch zegarów po podniesieniu jednego i opuszczeniu z powrotem da wynik zero.

Okay, zgoda. Dylatacja czy nie dylatacja, a dwa zegary umieszczone na różnej wysokości w poruszającej się rakiecie będą chodziły jednakowo. Czego nie da się powiedzieć o tej spoczywającej.
Natomiast pytanie co do niekończącego się przyspieszenia 1g: jak to może tak być, skoro w miarę wzrostu prędkości masa rakiety również rośnie relatywistycznie, a napęd, który właśnie powoduje przyspieszenie, pozostaje ten sam? Czy nie ma tu sprzeczności z drugą zasadą Newtona, a=F/m ?