Наскільки швидка гравітація; Квантовий світ; SciLogs - наукові блоги
Як швидко гравітація? Я хотів би відповісти на кілька запитань одним реченням: Гравітація швидка, як світло. Але питання складніше. Це піднімає інше: Як гравітація втікає з чорної діри, якщо світло не виходить з неї?
Я вже описав, що таке світло. Світло - це хвиля в електромагнітному полі і рухається у просторі-часі зі швидкістю рівно 299 792 458 метрів за секунду. Завжди. Ніщо не може бути швидшим за світло, і світло не може сповільнюватися у вакуумі.
Але світло - це не те саме, що електромагнітне поле. Отже, якщо ми розуміємо гравітацію під силою тяжіння, то світло як аналогія є недоречним. Треба сказати: сила тяжіння така ж швидка, як електричне або магнітне поле. Як швидко це?
Праворуч ви можете побачити зображення магнітного поля з Вікіпедії. Цю картину можна неправильно прочитати: це може змусити глядача думати, що магнітне поле тече від Північного полюса до Південного полюса. Так само, як електрон перетікає від негативного електричного полюса до позитивного полюса. Назва густина магнітного потоку, яку ми даємо одному з магнітних полів, передає одне і те ж помилкове зображення.
Це неправильне зображення спантеличило мене як школяра: Як це так, що магніт не витрачається, коли постійний магнітний потік йде з півночі на південь? Що рухає магнітним потоком?
Насправді сюди нічого не тече. Магнітне поле - це статична сила, стрілки на малюнку та напрямок густини магнітного потоку величини вектора вказують не напрямок руху, а напрямок сили. Це стосується також електричного та гравітаційного полів.
Гравітація не повинна залишати чорну діру. У наближенні метрики Шварцшильда чорна діра оточена статичним гравітаційним полем. Тож питання про те, як гравітація може залишити чорну діру, коли світло не в змозі це зробити, є зайвим. Чорна діра - це застигле гравітаційне поле, яке зірвалась зірка, що залишилася позаду.
А наскільки швидкими є гравітаційні хвилі? Тут є ще одна складність: Хоча світлові хвилі при звичайному рівні домашнього освітлення не мають жодного впливу на сам простір-час, гравітаційні хвилі є розломами у просторі-часі. Вони змінюють довжину та час, до яких відноситься вимірювання швидкостей. Однак для дуже малих хвиль можна розрахувати швидкість у навколишньому просторі. Це відповідає швидкості світла.
Гравітація може бути статичною. Гравітаційні хвилі швидкі, як світло.
Опублікував Йоахім Шульц
Йоахім Шульц є керівником групи з питань вибірки середовища в європейській компанії XFEL GmbH в Шенефельді поблизу Гамбурга. Його наукова діяльність розпочалася в квантовій оптиці, де він вивчав взаємодію окремих атомів з лазерними полями. Серед іншого, вона познайомила його з атомною фізикою із синхротронним випромінюванням та кластерною фізикою з лазерами на вільних електронах. Протягом чотирьох років він планував, влаштовував та проводив експерименти з когерентної дифракції рентгенівських променів на біомолекулах у Центрі лазерних наук про вільні електрони (CFEL) у Гамбурзі. У вільний час він пише, наприклад, тут, у блозі або на своїй домашній сторінці "Joachims Quantenwelt".
22 коментарі
Дуже класно, ваші пояснення. Дякую
Невелика друкарська помилка: "від рівно 229 792 458 метрів за секунду" .... мабуть, має бути 299 792 458.
Правильно. Дуже дякую!
"Чорна діра - це застигле гравітаційне поле, яке зірвана зірка залишила позаду".
> Я не розумію речення, особливо того, що стосується “замороженого”. Зірка із заданою масою та об'ємом руйнується, в результаті чого утворюється так звана чорна діра з такою ж (?) Масою, але в значно меншому просторі. Центр ваги маси також повинен залишатися незмінним. Це означало б, що геометрія гравітаційного поля також залишається незмінною?
Іншими словами: поле тяжіння залишається незмінним, оскільки маса і положення центру ваги залишаються однаковими.
Або? Де моя вина?
Так, нічого не змінюється без зовнішніх впливів.
Хороший опис і приємні фотографії, як "Чорна діра - це застигле гравітаційне поле". Але: чи не замерзле і статичне гравітаційне поле чорної діри не означатиме, що гравітаційне поле чорної діри більше не може змінюватися, навіть якщо воно є «канібалістично» активним, тобто ковтає зірки та іншу речовину з навколишнього середовища? Така ж проблема стосується і магнітного поля чорної діри. Однак, схоже, магнітні поля навколо чорних дір беруть свій початок в області горизонту подій, а не в самій чорній дірі. Але це пояснення не допомагає з гравітацією.
Аналогія між електромагнітним полем і гравітаційним полем як «статичними елементами», з одного боку, та світлом (як світлові хвилі/легкі частинки) та «гравітаційним випромінюванням» (як гравітаційні хвилі/гравітаційні частинки) як «динамічними елементами», з іншого боку, свідчить про те, що не було б проблемою, якби гравітаційні хвилі/частинки не могли залишити чорну діру, як і легкі частинки не можуть залишити чорну діру. Особливо вирок зверху "Гравітація не повинна залишати чорну діру". дозволяє зробити аналогію зі світлом, зі світлом, яке більше не може залишити чорну діру.
Але на мій погляд, гравітаційні хвилі повинні мати можливість покинути чорну діру, тому що збільшення маси чорної діри має якось передаватися назовні: для цього, ймовірно, потрібні гравітаційні хвилі. Отже, чорна діра не є чорною для гравітаційних частинок.
Чорна діра, як і будь-який інший предмет, не може самостійно змінювати свою масу. Маса зростає, коли в неї падає більше маси. ця маса потім практично приносить із собою своє додаткове поле. Маса чорної діри може зменшуватися внаслідок випромінювання Хокінга. Це випромінювання складається з частинок, які виникають на горизонті подій. Виходячи, вони виймають свою частину гравітаційного поля, так би мовити.
Загальна теорія відносності - це локальна теорія поля. Немає необхідності спілкуватися з центру. Поле змінюється внаслідок місцевих впливів.
Це може спрацювати. Чорну діру можна було відчути лише назовні завдяки ефектам, що виходять від горизонту подій. Все, що змінює поля за межами чорної діри, в кінцевому підсумку відбудеться через зміни на горизонті подій. Тоді випромінювання радіації Хокінга також буде подією горизонту подій
Може бути i.p. Пояснюючи енергоспоживання або транспорт енергії, «чорна діра» може втратити стільки енергії?
Бонусне питання:
Чи існує спеціальне фізичне пояснення існування гравітації?
Шановний пане Шульц
Гравітаційне поле як фізична сутність є - як ви вже сказали - моделлю, яка абсолютно відрізняється від поля електричного заряду: згідно з АРТ це статично деформований простір: все падає, тому що ми сидимо глибоко в космічній воронці на земній поверхні, і кожна маса - залишили вільними - заскочіть у цю лійку. За обмеженістю простору, так би мовити.
У цьому відношенні вона має багато сили навколо нас - ви навіть не можете її побачити. Ми завжди думаємо - саме маса землі приваблює те, що падає там. - Ні, ні, це просто ковзає по кімнаті.
І це також непомітно хвилюється, тому що космічні хвилі кидаються з далеких галактик, викликані прискореними масами монстрів.
Описана картина - мабуть, не помилкова - відразу ж піднімає питання: чи не може бути й якоїсь брижі, такої тонкої, що вона не піддається вимірюванню, крім великих вм’ятин, спричинених масами монстрів? З цим нарешті можна було б дати якесь фізичне визначення поля.
Але що насправді чудово: маса, яка створює гравітаційне поле, одночасно робить себе інертною. Як ніби там було два брати і сестри - гравітаційне поле та інерція, одне за ціною іншого. Цього не існує з електрикою - чи це так: нарахування ціни на віджимання? Зрештою, існує певна симетрія (або розрив?) - це вже було розглянуто більш докладно
Кожна прискорена маса створює космічну хвилю. Навіть атом, що вібрує в кристалічній решітці або молекулярній сполуці, також повинен генерувати космічну хвилю - в принципі. Англійський математик Пенроуз запропонував розглянути, чи не викликають такі дрібні хвилі заплутані квантові системи - тобто ці хвилі, якщо існують якісь фізично значущі порядки величини, відповідають за декогерентність і класичне формування нашого матеріального світу. Чи варто над цим думати? Або це була просто шалена ідея ?
Сердечно вітаю вас
Фосилій
Будь ласка, більше журналів цього. Я б дуже хотів зрозуміти це трохи краще, принаймні на початку.
я не можу знайти в статті нічого, що остаточно відповідає на запитання, поставлене на початку. “Наскільки швидкою є гравітація” стає “Однак для дуже маленьких хвиль можна розрахувати швидкість у навколишньому просторі. Це відповідає швидкості світла ". відповів. як чи відповідно до якої моделі тримається в секреті ... і наскільки мені відомо, це навіть не доведено. Мені такі статті не потрібні.
Розгадка загадки неправильно зрозумілої темної матерії.
Якщо залишити Великий вибух у Біблії та покласти походження речовини на зіткнення, то темна матерія просто пояснюється. Протони, що вийшли з квантів первісної речовини, і вільні протони невидимі. Якщо протон вловлює електрон, створюється атом водню, і це видно в телескопи. Лише 10% протонів, створених в результаті зіткнення, дотепер зрослися у зірках, утворюючи баріонову видиму речовину. 90% ще не злитих протонів - це темна матерія, що неправильно розуміють для тих, хто вірить у великий вибух, але насправді існує.
Розгадка загадки неправильно зрозумілої темної матерії.
Якщо залишити Великий вибух у Біблії та покласти походження речовини на зіткнення, то темна матерія просто пояснюється. Протони, що вийшли з квантів первісної речовини, і вільні протони невидимі. Якщо протон вловлює електрон, створюється атом водню, і це видно в телескопи. Лише 10% протонів, створених в результаті зіткнення, дотепер зрослися у зірках, утворюючи баріонову видиму речовину. 90% ще не злитих протонів - це темна речовина, що неправильно розуміють для тих, хто вірить у великий вибух, але насправді існує. Ви не можете пояснити цього досить, поки не отримаєте.
Я вважаю питання принаймні таким же цікавим: наскільки швидким є ефект тунелю.
Раніше вже було цікавих експериментів та статей (наприклад, http://www.spektrum.de/magazin/schneller-als-licht/821139).
> Якщо поділити масу m на c ^ 2, отримаємо
> матерія з 9 * 10 ^ 16 разів меншою інерцією.
Я не розумію, звідки ти взяв цей номер. У натуральних одиницях 1 * 1 = 1. c становить 1 Ls/s і c² становить 1 Ls²/s².
Або ви розраховуєте з метрами на секунду в релятивістському діапазоні? Цілком довільна одиниця - фути на наносекунду також можуть бути. Останній пристрій особливо корисний, коли мова йде про поширення електричних сигналів на материнських платах ПК з тактовою частотою ГГц. Це завжди повільніше, ніж 29,9 см/нс або 0,98 фута/нс
Що стосується сутності гравітації, то я мав би зовсім інше пояснення. На жаль, я не знайшов опису на просторах Інтернету, який відповідає моїй теорії. (Саме так я і натрапив на цю сторінку тут.) Можливо, мені просто не вистачає правильних пошукових термінів. Оскільки я не вивчав квантову фізику чи будь-яку іншу природничу науку, вибачте мене, якщо я все ще хочу додати свою гірчицю і відмовитися від технічних термінів щодо будь-яких елементарних частинок і складних формул.
Я думаю, що гравітація насправді не є власною силою, це просто побічний продукт іншого явища. Сам тривимірний простір зазвичай завжди представляється у вигляді жорсткої сітки з рівномірним вирівнюванням у всіх вимірах. Я припускаю, що ця думка помилкова.
Але тепер я прийшов до фактичної сутності моєї теорії. З цією метою я роблю таке твердження:
Матерія постійно пожирає простір!
Я не знаю, що відбувається з простором, і для мого пояснення неважливо, чи він опиниться в іншому вимірі, перетвориться на час чи що інше. Я просто припускаю, що простір майже постійно тече в кожну елементарну частинку.
Але одне лише це ще не сила тяжіння. Ми не відчуваємо різниці, чи рухаємось ми через космос (чи космос рухається крізь нас) з постійною швидкістю, чи справді стоїмо на місці.
Гравітація виникає внаслідок геометричної форми цього руху потоку. Оскільки цей рух простору відбувається з однією точкою (або сукупністю надзвичайно багатьох точок, таких як планети чи сонця), простір повинен все більше розтягуватися та прискорюватися, перш ніж його поглинуть елементарні частинки.
Для кращого розуміння давайте розглянемо наступний двовимірний приклад:
Давайте уявимо собі великий контейнер з абсолютно рівною основою. Наповнюємо це тонким шаром води. Якщо я зараз відкрию дренаж посередині, тоді рух потоку до цього отвору не буде лінійним, а прискорюється, чим ближче вода до отвору. Ми також маємо це прискорення води в тривимірному просторі, якщо ми, наприклад, Б. всмоктувати наповнений контейнер шлангом.
Так космос вливається на нашу планету. Цей "потік простору" є не лінійним, а прискоренням. І саме це прискорення «потоку космосу» є тим, що ми сприймаємо як «гравітацію».
Це також пояснило б, чому безмасове світло (та інше випромінювання), здається, викривляється силою тяжіння. Саме світло продовжує рухатися по прямій. Саме простір згинається, коли світло рухається крізь нього.
Тому у мене не виникає питання, як гравітаційні поля можуть перевищувати межу швидкості світла, щоб працювати поза чорною дірою. Сам потік простору не прив’язаний до швидкості світла. Космос впадає в чорну діру так швидко, що швидкості світла недостатньо, щоб уникнути її.
Сподіваюся, я досить чітко висловився, як міг пояснити собі гравітацію. Якщо є якісь запитання, я можу спробувати пояснити це більш докладно або створити ескізи/анімації, щоб наочніше проілюструвати це. У будь-якому випадку, я з нетерпінням чекаю реакції на мою теорію - незалежно від того, чи це призведе мене до висновку, що моя дурна балаканина - це просто безглузда ідея, чи хтось хоче запропонувати мене для наступної Нобелівської премії. 😉
13.01.2018 Т.-Олівер Папуліяс
Шановний пане Шульц !
Швидкість світла не слід зменшувати, хоча ви і самі визнаєте, що з великим гравітаційним джерелом (чорною дірою?) Воно не може звідти втекти. ЩО слід оцінювати як зменшення швидкості світла до 0. Або не бути вакууму в чорній дірі.