» »

Težave z gravitacijo

Težave z gravitacijo

BlueRunner ::

Zgoba se je začela z prostim padom v tej temi, nato pa se nas je nekaj zapletlo v nekatere osnovne pojme okoli gravitacije, pospeškov, sil in inercije. Zato pa, da ne bomo pisali pod "čudnim" naslovom, sedaj odpiram novo temo...

Moja zadnja trditev je bila, da je inercija samo ime za nek pojav, ki ga poznamo in vidimo v vsakdanjem življenju, ni pa to fizikalna količina, ki se bi jo merilo. Thomas pa mi je odgovoril z protiargumentom:

Ne bi reku. Kaj pa Eotvosov eksperiment? Nej me koklja, če tu ne merijo vztrajnosti, glede na gravitacijo. Vztrajnostno maso, glede na gravitacijsko.


Sedaj se pa zgodba nadaljuje...

Če se prav spomnim je bil Eötvös-­Pekár-Feketov eksperiment narejen zato, da se bi empirično ugotovilo enakost ali neenakost med inercijsko maso in gravitacijsko maso telesa. Če pa se naprej spomnem, je Eötvösov rezultat zaradi pomakljivosti v instrumentih in eksperimentalnem okolju (eksperiment izvira iz koca 19. st) natančen samo do 10-8, razlika pa ni bila niti dokazana, niti nesporno izmerjena. Sicer pa je bilo v zgodovini narejenih cel kup eksperimentov na to temo, nekateri s ciljem iskanja med tema dvema masama, nekateri pa s ciljem iskanja pete osnovne sile, njihovi rezultati pa so potrjevali enakost in neločljivost teh dveh mas. Trenutna natančnost pa je, če se ne motim, nekje okoli 10-12. Strinjam pa se, da stvari še zdaleč niso dorečene, saj se eksperimenti izvajajo še danes, pa tudi nove se načrtuje že 5+ let.

Za malo pojasnila drugim, pa lahko dodam, da je (šibko) načelo ekvivalence med tema dvema masama staro toliko kot Galilej, Einstein pa ga je "vgradil" tudi v splošno teorijo relativnosti. Če bi našli (bodisi teoretično, bodisi empirično izmerjeno) razliko med inercijsko maso in gravitacijsko maso telesa, bi to pomenilo konec enega izmed temeljev splošne teorije relativnosti. To samo po sebi sicer še ne bi bila katastrofa, saj obstaja kar nekaj konkurenčnih hipotez, ki predstavljajo tudi različne razlage "oblike" vesolja. Res pa je, da so ravno eksperimenti, ki bi potrjevali te konkurenčne hipoteze, s svojimi meritvami do sedaj potrjevali pravilnost tud tega dela splošne teorije relativnosti, s tem pa posledično tudi ekvivalenco med tema dvema masama.

Ker pa sta (glede na teste) gravitacijska in inercijska masa vedno enako veliki, pa lahko (v okviru trenutnega (ne)znanja) govorimo, da dejansko ne obstajata dve enaki a ločeni masi, temveč obstaja samo ena in edina masa. Inercijska in gravitacijska masa sta ekvivalentni. To, po mojem mnenju, pomeni, da nismo našli fizikalne količine, ki jo bi lahko poimenovali z besedo "inercija." To sicer res ne pomeni, da takšna količina v resnici ne obstaja, vendar pa njenega obstoja z eksperimenti do sedaj še nismo potrdili. Beseda "inercija" pa se tako še vedno uporablja za nek pojav, ne pa za količino kot takšno. Če pa bomo kdaj res ugotovili razliko med inercijsko maso in gravitacijsko maso, pa bomo lahko morebitno konstanto morda res poimenovali tudi "inercijska", zaradi zgodovinske povezave z izvorom besede "inercija."

Mimogrede: beseda ekvivalenca predstavlja močnejšo relacijo, kot pa beseda enakost. Enakost predstavlja kvantitativno enakost med dvema ločenima objektoma, ekvivalenca pa predstavlja tudi kvalitativno enakost, kjer lahko objekta med seboj prosto zamenjamo, pri čemer takšna zamenjava ne vpliva na nič. Dve krogli imata lahko enaki masi, nista pa ekvivalentni. Po drugi strani, pa nimamo dokaza, da bi imela ena krogla dve različni masi, kar pomeni, da sta obe masi ekvivalentni splošnemu pojmu "masa."
  • premaknilo iz Loža: OwcA ()

Thomas ::

Lepo si tole napisal, brez heca. Bistvo tvojega posta je v tem, da sta inercijska in gravitacijska (najverjetneje) ena in ista stvar. Da se drži tole poimenovanje "inercija" - samo še "po inerciji".

Moram reči, da TUDI MENE je v to prepričal že Galileo Galilei s svojim miselnim eksperimentom, da to MORA biti ista stvar. Zato nisem nikoli prav razumel, čemu sploh kdo upa, da se bo Oetvosov eksperiment ponesrečil. Če bi se, bi bili IMO pa res kar v (logičnih!?) težavah.

Tako da moja malenkost se s tabo strinja. Ni pa to ravno uradno stališče, tu je stvar še odprta uradno, s tistim eksperimentom naskakujejo že 13. ali katero decimalko.

Tko.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Thomas ::

Predvsem, Galilejev sklep velja, če ga analogno prenesemo na aluminijev in železov atom. Če bi aluminijev padal hitreje (počasneje), bi polovica železovega atoma morala pospeševati (zavirati) drugo polovico. Ker pol železovega atoma je nekako aluminijev.

Zato je pričakovanje, da bo kakšna razlika neupravičeno. Prosto po Galileju, ane!

To jasno, ampak uradno še merijo. Ta logika jim ni zadosti. Očitno.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

gzibret ::

> Moja zadnja trditev je bila, da je inercija samo ime za nek pojav, ki ga poznamo in vidimo v vsakdanjem življenju, ni pa to fizikalna količina, ki se bi jo merilo.

A ni to isto, kot gibalna količina (angl.= momentum): G=m*v ?
Meni se zdi tukajle tale problem z inercijo zgolj semantične narave. Bi pa, če bi opazili pojav, da predmeti v vakuumu z različno maso ne padajo enako pospešeno, to dvignilo ogromno prahu, če ne že kar zamajalo temeljev fizike.
Vse je za neki dobr!

Fizikalko ::

Se podpišem še jaz pod BlueRunnerjev post. Se pa ne strinjam s tabo, Thomas, češ, zakaj sploh merijo. Fizika, kot sam veš, je najprej eksperimentalna veda. Nič ne velja brez eksperimentalnega dokaza. Tako da je že prav, da merijo.

BlueRunner ::

Včasih je bilo tako, da so najprej opazili nek pojav v naravi, nato pa so razvili teorijo (namenoma, ali pa slučajno), ki je ta pojav pojasnila. Z matematičnim napredkom v 19. st. pa se je začelo razvojati hipoteze, ki so temeljile na dokazanih matematičnih zakonitostih, šele nato pa se je pravilnost potrjevalo z eksperimenti.

Zadnji "velik" astronomski problem, ki so ga astronomi opazovali stoletja in stoletja, rešen pa je bil šele v 20. st., je bil problem orbite Merkurja. Največja zanimivost takratnega časa je bila ta, da je nerazložljiva orbitalna hitrost (navidezno) Merkurja kršila gravitacijsko enačbo, ta pa je bila temelj za vso astronomijo. Vsak si lahko sam misli kako "srečni" so bili astronomi, ki so lahko z eno teorijo razložili gibanje (skoraj) vseh zvezd in planetov, na svojem lastnem dvorišču pa so imeli planetarnega upornika. Težavo pa so poskušali reševati tudi z napovedjo in iskanje še enega planeta, ki bi krožil znotraj merkurjeve orbite.

Problem je bil v teoriji rešen šele takrat, ko je Einstein s svojo splošno teorijo relativnosti pojasnil lastnosti orbite brez uvedbe novega planeta, temveč z opazno ukrivljenostjo vesolja v bližini masivnega objekta. Tako lahko astronomi še danes na nebu opazujejo enega izmed dokazov pravilnosti splošne teorije relativnosti. Vsekakor pa to ni pomenilo konca newtonovih zakonov, temveč si bili le ti "vgrajeni" v obsežnejšo teorijo, ki je hkrati ohranila tako staro teorijo, kot tudi razložila do tedaj nerazložljivo.

To pa je morda tudi zgodovinska lekcija, ki pove zakaj je fizika v svojih temeljih zelo šibka, hkrati pa tudi tako zelo močna. Eksperimentalne preverbe, napovedi in meritve, na katerih se še danes rigorozno vztraja, potrjujejo veljavnost neke teorije v nekem območju opazovanja. Vedno pa lahko vedno pride do odkritja, ki lahko na videz krši teorijo, ali pa povzroča paradokse. Vendar pa ravno takšna odkritja v fiziki predstavljajo največji potencial za napredek, saj njihov obstoj ne pomeni konca neke teorije, temveč njeno skorajšnjo vgradnjo v obsežnejšo in bolj pravilno razlago ustroja in delovanja našega vesolja. Odkritje neskladja je tako vedno vzrok za veselje in napoved velikih premikov, nikoli pa vzrok za žalost.

Fizika je kot mlada veda še vedno polna presenečenj in preobrazb, ki so se ji dogajale od prvega dne do danes. Iz danes na jutri se lahko spremeni ogromno, vendar pa nas ravno ta kratka zgodovina uči, da so bile vse revolucije v fiziki dejansko samo evolucije in nadgradnje že obstoječih temeljev. Skozi vso zgodovino se je tako obdržala samo ena teorija, ki je nastala "iz zraka", uspešno pa je kršila vse do tedaj nabrano znanje. Res pa je, da je tudo to teorijo uspelo ukrotiti in jo zapreti v škatlico, ki jo zadnjih 100 let poznamo pod imenom "kvantna fizika," večina "starih" pravil pa je ostala nepoškodovana.

Hipoteze in "teorije", ki ne omogočajo eksperimentalne preverbe, ki navidezno dokazujejo popolno zgrešenost vseh dotedanjih ugotovitev, ali pa kršijo enega izmed zakonov o ohranitvi (energije, momenta, naboja in verjetnosti), so kvazi-znanost. Njihove navedbe pa je (iz vidika fizike) potrebno gledati skrajno skeptično. Izjemne navedbe vedno zahtevajo izjemne dokaze.

Thomas ::

> Hipoteze in "teorije", ki ne omogočajo eksperimentalne preverbe

Si meril na takoimenovano "Teorijo strun"? ;)
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Thomas ::

> Zadnji "velik" astronomski problem, ki so ga astronomi opazovali stoletja in stoletja, rešen pa je bil šele v 20. st., je bil problem orbite Merkurja.

Orbitiranje galaksij, ene okoli druge, je še vedno odprta zadeva. Trenutna razlaga, da se ne razletijo, ker jih skupaj veže takoimenovana črna masa, katera nima drugih interakcij z navadno maso kot gravitacijsko delovanje ... štima kar dobro. Poslednji patch ali service pack.

Oziroma ... še eden je. Namreč pospešeno razširjanje Vesolja, takoimenovana repulzija. Takoimenovana negativna energija je poslednja korektura, pravzaprav.

Donedavna je izgledala kar uspešna, dokler niso odkrili takoimenovanih "atipičnih supernov". Ko eksplodira tako velika zvezda, da naj sploh ne bi nastala. Že v njenem procesu formiranja bi moralo odnesti višek snovi.

To zna v skrajni konsekvenci ubiti repulzijo. Napraviti ta service pack obsoleten, saj je repulzija nastala kot prilagoditev na "presvetle supernove, tam daleč proč".


Jaz ne pravim, kakor mnogi pravijo - "eh, saj še nič ne vemo sploh". To ni res. Vemo mnogo, vendar ene par (deset?) popravkov bo pa najbrž še treba.

> Odkritje neskladja je tako vedno vzrok za veselje in napoved velikih premikov, nikoli pa vzrok za žalost.

Dokler ne pojasnimo vsega, je to zagotovo res. Vse dotlej potrebujemo vedno nove in širše teorije, ki bi pojasnile še nepojasnjeno. Vendar enkrat bo le basta. Takrat bo moralo štimat vse.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Thomas ::

Heh, da ne bodo pametni ljudje kot Fizikalko in BlueRunner v lerlaufu čez tale vekend, jim postavim eno gravitacijsko nalogico.

Tapkaš žogo ob asfalt. PAM - PAM - PAM - PAM ...

Na Zemljinem antipodu pa en tipček dela isto. PAM - PAM - PAM - PAM ...

Frekvenca je okoli 20/s, ravno toliko, da ko tvoja žoga pada dol, izgleda njegova bolj pri tleh, zaradi zakasnitve signala. Pa zgleda pri bolj pri njegovi roki, ko se tvoja žoga dviga - iz istega razloga.

Tako dobiva pri padcu več energije (ker je težišče sistema Zemlja - njegova žoga, bližje), kot pri dviganju, ko je to težišče dlje. Zanj velja isto.

Vprašanje: Imamo višek energije? Kako mogoče?
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Fizikalko ::

Nisem zihr, če mi je jasna postavitev problema. Zakasnitev signala misliš fazo "tapkanj" ali to, kako jaz VIDIM drugega tipa. Tolčeva sinhrono ali ne?

Thomas ::

> kako jaz VIDIM drugega tipa

Ja, ja. Kako vidiš. Tolčeta pa ubrano, ja.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Fizikalko ::

Če tolčeva sinhrono, ali ne vidim potem preteklosti, ne pa prihodnosti (kot bi sklepal iz tvojega pisanja)? Ko moja pada dol, je v resnici njegova v enakem položaju, vidim jo pa malo bolj gor (zaradi zakasnitve). A ni tko?

Thomas ::

Seveda. Zaradi zakasnitve vidiš "nekoliko preteklo" stanje. Ki pa je zaradi periodičnosti tvojega početja enako kot "nekoliko prihodnje".
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Fizikalko ::

Aha, zato si si torej tako frekvenco zmislu. OK. Bom mal gruntal čez vikend, je pa res, da greva z drago po izletih , tko da mogoče v začetku tedna napišem kakšno mnenje...

Thomas ::

Izlet z drago je kot nalašč za takole premišljevanje o tem, kako sta povezana zakon o ohranitvi energije in končna hitrost gravitacijskega učinka.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Fizikalko ::

No, ravno na to sem zdejle pršaltal - hitrost potovanja gravitacije. Zgleda, da torej rinem v pravo smer...

Fizikalko ::

Sicer pa sumim na problem samega sistema opazovalca - ker je časovno oddaljen, bi moral svoje izračune najbrž tudi temu prilagodit.

Thomas ::

Seveda, da bi jih moral. Ampak ravno tu nastane problem. Oba (lahko) spuščata žogo ravno, ko je gravitacija najmočnejša! In neupravičeno pridobivata energijo. Na čigav račun?
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Thomas ::

Sej Lenzovo pravilo ima podobno omejitev. Ravno prav oddaljena izmenična toka, bi se morala celo vzbujat, ane?

Ko eden drugega vidita v fazi, "v kateri ni več". Ja?
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Fizikalko ::

Ja... mater, hudo :( . Bom še mal razmišljal, dons sem bolj kratke pameti, za vikend pa res nisem utegnil. Bom tuhtal, obljubim...

Zgodovina sprememb…

Fizikalko ::

Če se postavim na prvo žogo, v njen sistem. Morda res dobivam energijo, ampak: ali res vidim tudi v tem sistemu, da druga pridobiva energijo na račun moje žoge? Kako RES vidim drugo žogo? Po moje tiči problem nekje tu... Ne znam pa še čisto dobro formulirat.

Thomas ::

Jaz bi se postavil v kožo bystanderja. Žoga iz antipoda povzroča malenkostna nihanja v težnem pospešku g, žoga poleg mene pa to prav nesramno izkorišča.

Potem grem mau na Novo Zelandijo, pa vidim isto!
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Fizikalko ::

Samo nekej - preden si naprej razbijam glavo - a ti veš odgovor?

Fizikalko ::

In še to mi povej - si zihr, da bi bystander res videl ta efekt, torej da žoga pridobiva energijo? Ker isti bystander od daleč (zelo daleč, tako da bi videl obe, skupaj z Zemljo) ne bi IMHO videl nič.

Thomas ::

Težišče sistema antipodna žoga - Zemlja niha. Zato niha tudi g.

Če bi imeli trenutno širjenje tega signala, potem je vse OK.

Vse je pa OK tudi, če se žogama in Zemlji manjša masa na en čuden način.

Zaostajanje signala je pa lahko naštimano tudi tako, da proces energijo žre.

Resna težava, če mene vprašaš.

-----------

Poglejmo drugače. V Newtonovem sistemu z gravitacijo, je nujnost takojšnjega učinka nujno potrebni pogoj za ohranitev energije. Ali pa je treba stvar precej predelati. Recimo tako, da žoga "seva maso", naprimer.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Fizikalko ::

Ja, res problematično zgleda. A kaj veš, je to poznan paradoks? So se že s tem kaj ukvarjali oz. delal celo kakšne poskuse?

Fizikalko ::

>> V Newtonovem sistemu z gravitacijo, je nujnost takojšnjega učinka nujno potrebni pogoj za ohranitev energije.

Povzeto bistvo vsega, ja. Torej ohranitev energije ni de facto standard?

Thomas ::

Tole je samo moja varianta Flandernove "degeneracije orbit". Mau bolj jasna je od tistega.

Ohranitev energije je pa po moje nad Einsteinom. Ni pa čisto nujno, ker morda se Relativnost lahko izvije iz tega primeža. Zna biti.

Lahko naprimer masa res takole razpada po malem in "ohrani ohranitev energije"?

NE vem, pojma nimam!
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Fizikalko ::

Res hudo. Eden najfacinantnejših parasoksov, hvala ti zanj.

OFF: Vedno, ko srečam kakšno tako zadevo, se ne morem načudit, kako to, da je nisem sam prej uvidel. In me jeza. Ja, manjka mi, kot je že Looney presodila iz zvezd ;) , navdiha. :'(

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: Fizikalko ()

Thomas ::

Hehe ... to je en Darwinov sodobnik preklel vse živo, še najbolj pa sebe, da ni tega očitnega dejstva (da se dogaja evolucija) pogruntal že sam.

Poznam ta občutek! Ogromno sem že preklel. Da si nisem jaz izmislil Platonove votline, to me zelo jezi! Naprimer.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Starost Vesolja

Oddelek: Znanost in tehnologija
312216 (2216) gani-med
»

Potovanje-svetlobna hitrost (strani: 1 2 )

Oddelek: Znanost in tehnologija
986394 (3832) SavoKovac
»

Prvič izmerjen učinek umetne (inducirane) gravitacije! (strani: 1 2 )

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
5511943 (8392) Thomas
»

Gravitacija - Alias efekt

Oddelek: Znanost in tehnologija
211508 (1033) Thomas

Več podobnih tem