Raketa lahko poleti iz črne luknje?

blay44 je 3. maj 2019 ob 23:11 izjavil:

Izhodišče vaših ugibanj je E=m*c^2.
Jabček bi pa v središču lebdel(nihal) samo, če bi bila v celem vesolju samo naša Zemljica.
Tko, iz šolske fizike.

Da razčistimo tole z Osnovnošolsko fiziko!

Teorija relativnosti sloni/stoji na dveh in samo dveh predpostavkah, aksiomih, postulatih, ... kakorkoli jih že imenuješ! Dva nista preveč tudi za povprečnega človeka.

Prednost posebne teorije relativnosti je to, da jo lahko izpeljemo iz dveh trditev (Einsteinova postulata):

- hitrost svetlobe v vakuumu je konstantna (to je 299.792.458 metrov na sekundo).
- fizikalni zakoni so enaki v vseh inercialnih opazovalnih sistemih.

Tole zgoraj je iz slavne Wikipedije, našel pa boš tudi v vseh knjigah.

V prvega se ne bom spuščal, vsaj tukaj ne. Je sorazmerno jasen, tudi za tiste, ki se ne spoznajo še najbolje na Fiziko.

Drugi pa pravi: Če tvoj sistem ne pospešuje, se ne giblje pospešeno (ali zavirajoče, - to je pač negativni pospešek) potem v njem veljajo ENAKI fizikalni zakoni kot v drugem sistemu, - ki pa se tudi proti tvojemu ne giblje pospšujoče ali pojemajoče!

Če tole še nekoliko bolj po kmečko razložim: OBA sistema imata konstantno hitrost! ali mirujeta!

Če imaš neko funkcijo POTI, se pravi imaš v enačbi tri (prostorske) koordinate, x, y in z v odvisnosto od časa (t); potem ti da prvi odvod funkcije (poti) po času t hitrost (v)! Če pa osvajaš še to funkcijo hitrosti še enkrat po času (t), dobiš pospešek (oz. pojemek, če je negativen!)

Če skrajšam: prvi odvod ti da hitrost, drugi pa pospešek! In če hočeš, da (isti/enaki) zakoni veljajo za oba sistema, mora biti pospešek = 0! ali če ti drugače povem: drugi odvod po času mora biti nič! Kar drugače pomeni, da je hitrost v = konstana...

Toliko za UVOD v teorijo relativnosti!

No, še tole dodam: Težave se pojavijo pri (velikih) gravitacijskih telesih (in gravitacijskih poljih), se pravi pri telesih, ki imajo nezemerljivo maso! Vključno z našo Luno, Zemljo in Soncem! Pri njih se pojavi sila (gravitacijska), ki pa je dejansko že pospešek, upoštevajoč masni (m) faktor! F = m x a

Toliko o rlativnostni teoriji!

Zdaj, če se vrnemo nazaj k hipotetičnemu primeru jebolka, ki leti skozi zemeljski rov!? Seveda naj bi se jabolko (nekako) ustavilo. Problem pri teh (veliko masnih) telesih za razliko odširne galaksije, ali pa vesolja, je vedno tudi to, da imaš neko maso, tako ali drugačno, plinsko tekočo ali trdno! In v tej masi se pojavijo sile, lahko jim rečeš reakcijske, ali kako jih že sedaj imenujejo, - se pravi sile, ki nasprotujejo gibanju! Upor zraka, trenje, ...

Kar tukaj ni povdarjeno, povedano ali izpostavljeno, je: da ima vsak sistem tudi svoj koordinatni sistem (in seveda ČAS) in pri tem imaš proste roke! Sistem lahko postaviš kakor hočeš! Vendar moraš upoštevati drugi postulat! To je približno tako kakor z ženo! Lahko si izbereš tako, ki ti bo olajšala življenje, ali pa tako ki ti ga bo zagrenila! In o tem odločaš ti! Seveda moraš pametno izbrati, tako da si ne nakoplješ preveč dela!!

Lahko si izbereš/določiš kar sebe! za izhodišče! In potem je zaključek primera, ki ga je zgoraj opisal A.Ocepek da je zemlja treščila vate! Včasih je smrt bolj "naravna", drugič pa bolj ploščata!

Torej, če zaključim: jabolko se seveda, če upoštevamo sile, ki nasprotujejo gibanju, v središču umiri. In tam OBMIRUJE! Seveda če izbereš za (koordinatni) sistem Zemljo oz. njeno središče! Če pa za koordinarno izhodišče vzameš (središče) Sonca, potem ugotoviš, da "jabolko" kroži okoli sonca, ravno tako, kakor kroži Zemlja! In če si za koordinatno izhodišče izbereš središče galaksije, dobiš še drugačno gibanje...

Da za konec RAZČISTIMO še tole: Na jabolko delujejo različne sile (in vrtilni momenti!) Glavna ali pa največja, tudi močno prevladijoča je tukaj gravitacijska sila Zemlje, potem Lune in nakoncu Sonce .... in vse ostalo.... Tem drugim pravijo tudi harmoniki višje stopnje! Vplivajo malo (ali pa VELIKO!) manj, kot glavni, so pa včasih pomembni....

Tudi sonce ima svoj vpliv na plimo (in oseko) morja, manj kot Luna.... Vendar kadar zadevi sovpadata, se pravi se Luna nahaja med Zemljo in Soncem, delujeta skupno v isti smeri in takrat je plima (res) velika. Ponavadi pri nas na take dogodke opozorijo na hidrometeorološkem centru, tudi preko javnih občil, da bo poplavljalo Tartinijev trg v piranu.....

Toliko! Zdaj si moram utrgati še čas, da pogledam tiste filmčke, ki so mi jih prilepili!

BigWhale je 4. maj 2019 ob 11:53 izjavil:

Hm, to ni cist res. Sonce ima na nas kar mocan vpliv ampak smo skupaj s planetom v orbiti okrog sonca, zato zgleda, da ni vpliva.

V mislih sem imel odnos Sonce - človek. Možno, da ima kakšen vpliv na nas, vendar še nisem zasledil, da bi kako vplival na naše počutje (izključno zaradi gravitacije, pustimo ob strani toploto, svetlobo,...). Je pa možno.
Seveda pa ima vpliv na Zemljo. Malo pripomore k plimi/oseki in nenazadnje zaradi njegove gravitacije krožimo.

BigWhale je 4. maj 2019 ob 11:53 izjavil:

Ampak, ce pri tem miselnem experimentu upostevamo se druge zunanje dejavnike potem je polno stvari, ki bi prej poskrbele za to, da jabolko ne bi v neskoncost nihalo sem ter tja.

Absolutna resnica.
Nam, ki nismo fiziki je lažje začeti z neko "otroško" predstavo, ki zanemarja veliko dejavnikov in, ko enkrat razumem osnovo, potem počasi začnem upoštevati še ostale dejavnike.
Konkretno vprašanje pa v praksi itak nikakor ni izvedljivo. V teoriji morajo biti sile enakomerne in vektorska vsota v središču 0, pa popolni vakuum itd. itd.

blay44 je 3. maj 2019 ob 23:11 izjavil:

No, še tole dodam: Težave se pojavijo pri (velikih) gravitacijskih telesih (in gravitacijskih poljih), se pravi pri telesih, ki imajo nezemerljivo maso! Vključno z našo Luno, Zemljo in Soncem! Pri njih se pojavi sila (gravitacijska), ki pa je dejansko že pospešek, upoštevajoč masni (m) faktor! F = m x a

Toliko o rlativnostni teoriji!

Tole pa ne bo šlo.
Če govoriš o relativnostni teoriji ne moreš zraven dodati Newton-ove enačbe, ampak Einstein-ovo:


Kot je že BW povedal imamo dve (vsaj) razlagi. Newton-ova bolj enostavna pravi, da je gravitacija lastnost vsakega delca, Einstein-ova bolj kompleksna (relativnostna teorija) pa, da je gravitacija posledica ukrivljanja prostora/časa, ki je posledica vseh delcev z maso.

Ja, samo v tem primeru bi jabolko postalo perfektno nihalo. :)

reeves je 5. maj 2019 ob 09:53 izjavil:

blay44 je 3. maj 2019 ob 23:11 izjavil:

No, še tole dodam: Težave se pojavijo pri (velikih) gravitacijskih telesih (in gravitacijskih poljih), se pravi pri telesih, ki imajo nezemerljivo(nezanemarljivo) maso! Vključno z našo Luno, Zemljo in Soncem! Pri njih se pojavi sila (gravitacijska), ki pa je dejansko že pospešek, upoštevajoč masni (m) faktor! F = m x a

Toliko o rlativnostni teoriji!

Tole pa ne bo šlo.
Če govoriš o relativnostni teoriji ne moreš zraven dodati Newton-ove enačbe, ampak Einstein-ovo:

Kot je že BW povedal imamo dve (vsaj) razlagi. Newton-ova bolj enostavna pravi, da je gravitacija lastnost vsakega delca, Einstein-ova bolj kompleksna (relativnostna teorija) pa, da je gravitacija posledica ukrivljanja prostora/časa, ki je posledica vseh delcev z maso.

Razlag (in konec koncev oblik, ki se kažejo v vsakdanji praksi) zakona imalo ti toliko, kolikor imaš opazovalcev! To je vse posledica relativnostne teorije!

Morda sem bil zgoraj res premalo natančen! Zadeva se nanaša na prehod iz posebne v splošno teorijo relativnosti, ki se ukvarja (in upošteva) z grevitacijo....

Einstainova enačbe veljajo za hitrosti, ki so blizu svetlobne.... To je jasno že iz enačbe o trensformacijiah časa (in npr. dolžine). Ne vem sicer, zakaj ne govorijo tudi o širini oz debelini!?

Dejstvo pa je, da so zadevo z gravitacijo elegantno rešili! Ukrivili so prostor-čas! In zadj so vsi pametni in pametujejo o ukrivljenosti.... Tako laiki kot profesionalci!

Eh, brez električarjev je tudi strojevodja bolj ali manj nemočen
Mislim da manjka še kakšen "modularc", da se vse poveže. Pa tud s kvantno.

A? Kaže da nekako ne zaupaš tej interpretaciji?

Imaš torej kakšno alternativno razlago, ki bi se v praksi obnesla?

Nedolgo nazaj sem v tej temi napisal, da znanstvena teorija ni predpis, ampak opis ("Science is not perscriptive, it's descriptive," by unknown). Je torej model sveta ki je uporaben samo toliko časa, dokler daje pravilne napovedi. Ko se empirični rezultati ne ujemajo več z napovedmi, je čas za revizijo modela ali pa je model (teorijo) treba v celoti zavreči.

Vse, kar vržemo v enačbe posebne in splošne relativnosti se zaenkrat sklada z opazovanji. Oziroma kontra: noben poskus/opazovanje zaenkrat še ni dal podatkov, ki se ne bi skladali z napovedmi. Tako da tvoje skepse v bistvu ne razumem.

Malo za šalo, malo zares: ravno danes je naš petletnik med vožnjo v avtu vprašal: "Ati, zakaj se vse premika, ko se vozimo," pa sem izkoristil to za prvo uro pouka o frame of reference.

Pa še malo bolj zares - ena meni bolj všečnih poljudnih razlag, dasiravno je treba gledat podnevi, drugače zaspiš zraven :


EDIT:
V bistvu je od tega avtorja zanimivih cel kup videov.

Evo, za kaksno uro izobrazbe ...

Zacetek o tem kaj sta sploh prostor in cas:


Kaj je graviticija in kje ga je Newton biksal:


Spet nekaj o prostoru:



In za konec se splosna relativnost in razlaga:

reeves je 6. maj 2019 ob 19:35 izjavil:

Če bo kdo hotel gledati. Za ene so preotročji
Pa še en kanal, kjer imajo vedno nekaj v živo. Super za pred spanjem.

https://www.youtube.com/channel/UC9pYOJ...

Pogosto se ne gre za to, da so preotročji, ampak za to, da uporabljaj prispodobe. Potem pa ljudje sklepajo neumnosti na podlagi prispodob.

Nekaterih stvari se pač ne da delati z dialektiko.

BigWhale je sicer začel, ampak ni jasno dokončal misli: reeves se strinja da so PBS SpaceTime videi OK, ampak da jih bodo nekateri razglasili za preotročje. Vsaj tako sem ga jaz razumel.

Dva objekta z isto maso imata pač isto maso. Stiropor, svinec, uran ali pa slama.

Tudi, če stisneš celotno Zemljo pod Schwarzschildov radij, to ne bo Lune skoraj nič prizadelo(*), preostanek osončja pa še manj.


(*) Malo jo bo prizadelo samo to da zaradi odsotnosti plimovanja na površini več ne bo dobivala pospeška, kot ga sedaj. Ampak posledice se bi poznale šele nekje na skali miljonov let.

Ali bi lahko v Jupiterjevi orbiti postavl neko zelo dolgo cev in črpali vodik?
Nekakšna naftna vrtina v vesolju.

Zadnjič sem gledu kitajski film Wandering Earth. Kjer sem izvedu, da je 90% Jupiterja iz vodika.

Ali pa da se prostor premika v četrto prostorsko dimenzijo.

Slo0 je 11. maj 2019 ob 17:11 izjavil:

Ali bi lahko v Jupiterjevi orbiti postavl neko zelo dolgo cev in črpali vodik?
Nekakšna naftna vrtina v vesolju.

Zadnjič sem gledu kitajski film Wandering Earth. Kjer sem izvedu, da je 90% Jupiterja iz vodika.

Ne še. Trenutno še nimamo materiala, ki bi prenesel svojo lastno težo, ne da bi se pretrgal. Zato je tudi lift iz Zemlje na ISS trenutno še nekako neizvedljiv. Jupiter ima večjo gravitacijo in bolj oddaljeno nizko orbito zato tekočega vodika ne bi mogli črpati. Bi pa mogoče lahko kako zajemali plinastega iz atmosfere. To pa ne vem.

jb_j je 11. maj 2019 ob 17:49 izjavil:

AndrejO je 27. apr 2019 ob 22:22 izjavil:

Cange je 27. apr 2019 ob 21:44 izjavil:

Mogoče pa tako:
Gravitacija spodriva nekaj po čemer se prenaša valovanje, predmet z maso ne bo sledil valovanju.

O kakšnem "spodrivanju" govoriš?

S "spodrivanjem" mislim o, ukrivljanju prostora. Če se prostor ukrivlja (oz. če se 3d dimenzija ukrivlja)

Se potem vsi planeti v vesolju premikajo glede na ukrivljanje prostora črnih lukenj in okoli njih.

Upognjen list papirja, ki ponazarja ukrivljanje prostora (sicer je to ponazorjeno z 2d animacijo, ki preide v 3d)


In potem sta dve rešitvi, ali se vesolje ukrivlja (oz. izpodriva). V četrto dimenzijo (če se planeti okoli, ne premikajo glede na ukrivljenost črne luknje)
Ali pa se vsi planeti močno premaknejo (v 3d prostoru), ko črna luknja izgine.

Jaz sem mnenja za to rešitev, da gravitacija vpliva nekako na čas. In, da se vesolje ne ukrivlja. (če bi se, bi moralo imeti takšno moč, da bi premikalo vse planete, lune, galaksije v vesolju)

Tole se sliši kot moj drugi račun.

To bi blo pa kar preveč enostavno. Pol bi samo svojo maso zanihali na valovno dolžino H protona in že bi bilo v kvantnem svetu, brez prostora, časa..(bolje, drugačnim prostorom, časom)

BigWhale To četrto dimenzijo razlaga Albert. Je pa vse relativno. Zdej, vprašanje je, od kje opazuješ in kam bi rad.

Kvantna mehanika je še težja - tam se dogajajo reči, ki so v izrazitem nasprotju z intuicijo makroskopskega sveta, a so kljub vsemu neznosno resnične (in ne le čudne posebnosti matematičnih modelov, kot so se ljudje dolgo časa prepričevali, da jim ne bi bilo treba ugrizniti v tako kislo jabolko).

Ma če dost doug čakate se vam bo tmle jumbo jet sestavu! (o možnih in nemogočih dogodkih)
-- Simon Širca

To sem jaz malo prej fotru razlagal.
Ni etično spremeniti vesoljni prostor fotonu, ki že celo večnost opazuje dotično poleno. In to samo zaradi tople vode.
Pa njegova struktura nevronov tega nikakor ne dojame. Moral sem vložiti nekaj energije in ubogemu fotonu spremeniti njegov prostor, pa razgled....samo kakšna je zdaj njegova hitrost "c"?

BigWhale je 28. apr 2019 ob 10:44 izjavil:

Gravitacija ni sila. Je pa za opazovalca efekt gravitacije precej podoben temu, kot da je pod vplivom neke sile. Einstein je pogruntal equivalency principle: v zaprtem zaboju ne mores vedeti ali ta zaboj pospesuje raketa ali pa ta zaboj stoji na tleh na Zemlji.

Ce skocis v zrak ne pades nazaj na tla zato, ker bi te Zemlja privlacila ampak zato, ker je Zemlja ukrivila prostor/cas in je to edina mozna pot po kateri se lahko gibljes. Priblizno tako kot zoga na hribu.

To ne bo čisto držalo. Efekt gravitacije si lahko mirno predstavljamo kot gravitacijsko silo, ki privlači masivna telesa k svojemu izvoru. Navsezadnje je gravitacija ena od štirih fundamentalnih sil.

Res je, da masivna telesa tudi ukrivljajo prostor-čas, ampak ne gre pa pri tem za to, da je ukrivljenost prostora vzrok tega (v tako privzetem primeru navideznega) privlaka. Naprimer, ukrivljenost prostora-časa zaradi Sonca je majhna in se kaže samo pri orbiti Merkurja, za katero Newton ne da povsem točnih rezultatov. Pri vseh ostalih planetih pa je zanemarljiva, tako da gibanje planetov povsem dobro opišejo nerelativistične enačbe v klasičnem prostoru.

Je pa tudi res, da znotraj splošne relativnosti pa gravitacija res ni sila in izhaja iz metrike prostora-časa.

Stiri fundamentalne sile imajo v anglescini malenkost lepse ime: four fundamental interactions. Dejansko ne gre za sile gledano skozi oci Newtona ampak za interakcijo med delci/telesi.

Teorija relativnosti ti zadevo premakne na sam zgornji ROB in od tam gleda na vse druge zadeve! Za predpostavko vzame svetlobno hitrost v vakumu, kar naj ne bi bilo moč preseči in od tam gleda na druge stvari..... in zakone. Vpelje tako imenovan popravek za telesa, stvari in pojave, ki se odvijajo blizu svetlobne hitrosti...

Po drugi strani pa imaš Newtnovo mehaniko nebesnih teles, ki ima svojo enačbo in zakonitosti. Tu še nekako gre, ko imš to na t.i. planetarnem nivoju, kjer imaš neke planete mase m na neki razdalji.... Formula je pa ukrivljena, če ti zlezeš npr. na polovico do zemljinega središča. Kakšna bi bila gravitacijska sila tam nate!?

FrRoSt je 18. maj 2019 ob 14:12 izjavil:

Teorija relativnosti ti zadevo premakne na sam zgornji ROB in od tam gleda na vse druge zadeve! Za predpostavko vzame svetlobno hitrost v vakumu, kar naj ne bi bilo moč preseči in od tam gleda na druge stvari..... in zakone. Vpelje tako imenovan popravek za telesa, stvari in pojave, ki se odvijajo blizu svetlobne hitrosti...

Opažam, da tale svetlobna hitrost marsikomu dela probleme. Kaj to sploh je?
- dejansko je to kavzalna hitrost. Izračunal jo je Maxwell (igral se je z elektromagnetnimi polji).
https://arxiv.org/abs/gr-qc/0107091
- hitrost svetlobe je enaka "c" samo v vakuumu in v bistvu ni konstanta. Konstantno hitrost imajo fotoni. Vedno. Zaradi interakcije (odbijanja) od npr. molekul vode fotoni opravijo daljšo pot in posledično je hitrost svetlobe počasnejša medtem, ko fotoni še vedno letijo s "c".

Ja, res je. Svetlobna hitrost marsikomu dela probleme. Tezava je, ker smo tako zelo navajeni Newtona, da je potem tezko zapopasti karkoli drugega. :)

BigWhale je 20. maj 2019 ob 16:16 izjavil:

Ja, res je. Svetlobna hitrost marsikomu dela probleme. Tezava je, ker smo tako zelo navajeni Newtona, da je potem tezko zapopasti karkoli drugega. :)

Osebno mi je še boljša fora to, da je c najvišja hitrost pri potovanju skozi prostor. Nobena trenutna teorija pa ne prepoveduje, da se bi prostor širil, krčil ali drugače spreminjal s hitrostjo višjo od c. Inflacija pri velikem poku recimo izkorišča natančno to odsotnost omejitve ... Zdaj pa, kako si to predstavljati ... ouch.

Ja, saj to je fajn, ko razmišlja-m(-š) o konceptu prostor-časa napram predmetu znotraj tega prostor-časa. Ampak meni se še vedno dokončno skisa, ko poskušam v glavi sestaviti mentalni model "hitrosti" predmeta, ki pospešuje stran od nekega drugega predmet v prostor-času, pri čemer se prostor-čas sočasno širi. Matematika je čisto fajn, ampak mentalni model, pa se vsaj meni popolnoma in dokončno podre.

Zato je tudi npr. pri vprašanju starosti vesolja najprej potrebno definirati iz vidika katerega opazovalca se to starost meri. Različni opazovalci bodo namreč izkusili drugačno starost in samo določeni bodo (brez matematičnega popravka) izmerili tisto, ki ustreza kozmološki starosti 13.7 miljarde.