Forum Astronomskog Magazina

Ostale teme => Prirodne nauke => Topic started by: r2d2 on August 08, 2016, 08:59:09 am

Title: Pitam se pitam
Post by: r2d2 on August 08, 2016, 08:59:09 am
Pitam se pitam...
Ja sam laik i samim tim ograničen u shvatanju mnogo više koliko je ograničen um koji se bavi na naučnoj osnovi ovim pitanjima. Ipak ništa me ne sprečava da se pitam imajući na umu da sam unapred postavio pogrešna pitanja. Zato ih postavljam ovde i vrlo rad sam da ih korigujem u skladu sa objašnjenjima. Ima li neka dobra duša familijarna u tematici a koja bi ostavila neki pokušaj odgovora?

Pitam se pitam...

Elem:
Zašto ne registrujemo kroz crveni pomak u slici pozadinskog zračenja, ogromne gravitacione talase koji moraju biti tu?
Tako enormni nasilni dogadjaj kao što je big bang mora ostati utkan u tapiseriju ranog svemira. Čak i sama hiperinflacija s početka svemira mora imati ogromne hipergravitacione talase. Pitam se nije li ova sadašnja hiperinflacija posledica te prve?
Kolika je temperatura velikog komada tamne materije u centru (u slučaju plesa dve galaksije gde je tamna materija van obične materije galaksija)?
Da li veliki gravitacioni talasi utiču (makar u bilionitim delovima) na samu kintičku energiju čestica svemira?
Gravitacioni talasi ne remete samo prostor već i vreme. Da li to znači da merenjem crvenog ili plavog pomaka dobijamo netačne relativne informacije na velikim daljinama?
Da li i crne rupe gube energiju zbog gravitacionih talasa, a ne zbog idimidodjimi Hokingsovog zračenja?
Šta se dogadja sa tamnom enrgijom koja upadne u crnu rupu? Ako ona ne interaguje sa običnom materijom zar ne bi trebalo da tamna materija ako je veće mase prosto proguta crnu rupu? :)
Ako je tako onda tamna materija mora u sebi imati mnoštvo crnih rupa koje bi se nalazile u tački gravitacionog središta tamne materije...
Postoje li crne rupe sastvljene isključivo od tamne materije?
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: Night Walker on August 08, 2016, 10:30:27 am
Mislim da na pitanja povezana sa tamnom materijom i energijom kao odgovor možeš dobiti samo hipoteze.
Koliko ja shvatam (i to malo je pod znakom pitanja) gravitacione talase oni nastaju  prilikom interakcije dva tijela pri čemu masa tih tijela igra veliku ulogu kad je intezitet talasa u pitanju. Kontam da bi prilikom eksplozije supernove i sl. trebalo doći do nekakvog prostornog poremećaja ali to je najdalje što ja smijem ići s pretpostavkama.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 08, 2016, 02:47:56 pm
Probam ja na neka da odgovorim mada se ne razumem u tematiku koliko bih voleo da se razumem :D

Zasto bi morali biti ogromni gravitacioni talasi u trenutku kada imamo prelazak faze koji omogucava prolazak radijacije i samim time prvu radijaciju koju detektujemo - kosmicko pozadinsko mikrotalasno zracenje?

U tom trenutku uslovi u svemiru nisu takvi da dolazi do formiranja materije u "vece komade" - znaci jos uvek je sve jonizovani gasi i krece formiranje parova elektron, proton i formiranje prvih atoma. Sve cestice su manje vise uniformno rasporedjene sa velikom kinetickom energijom - te male razlike u uniformnosti je ono sto vidimo na mapi pozadinskog mikrotalasnog zracenja - kao malo toplije i malo hladnije zone. Iako postoji velika koncentracija energije u jedinici prostora - ona varira jako glatko - ne naprimer kao crna rupa gde imamo veliku kolicinu energije (materije) skoncentrisanu u vrlo maloj zoni.

Mislim da gravitacioni talasi nastaju kao posledica procesa koji iziskuju veliku dinamiku neuniformnih raspodla energije, dok kod uniformnih raspodela - nema talasa. Slicno kao kod elektromagnetnog zracenja - ako je antena samo naelektrisana - nema talasa, ako se elektroni nagomilaju u zone i krenu da se krecu (osciluju) - onda dolaze talasi.

Hiperinflacija sa druge strane ne mora da proizvede gravitacione talase takodje. Mislim da dolazi do zabune u sledecem: Geometrija svemira i geometrija prostora/vremena. Konkretno - moze postojati hiperinflacija totalno ravnog prostor/vremena - u kome ne postoji gravitacija. Takodje moze postojati zakrivljeno prostor/vreme u svemiru koji je stacionaran (mozda i ne moze striktno gledano iz ugla kosmologije, al to vise kazem da istaknem kako su to dva odvojena pojma).

Ne znam sta podrazumevas pod sadasnjom hiperinflacijom - mi smo trenutno u dobu gde postoji ubrzana ekspanzija svemira, ali je po intenzitetu i karakteru daleko od hiperinflacije koja je usledila posle velikog praska.

Gravitacioni talasi naravno uticu na kineticku i potencijalnu energiju bilo koje cestice - tj uticu na sve sto ima masu.
Gravitacioni talasi ne remete prostor i vreme - oni jesu manifestacija "oscilacija" u tkivu prostor vremena. Foton ne remeti elektromagnetno polje - on je posledica oscilacije u elektromagnetnom polju.

Sto se tice crvenog i plavog pomaka, mislim da ukoliko se ne nalazimo na vrhu ili u dnu gravitacionog talasa (koji bi morao da bude jako velik i velikog intenziteta) - nece biti vidljive promene na fotonima. Foton koji recimo prolazi pored zvezde i galaksije u trenutku kada "pada" prema zvezdi ili galaksiji, biva pomeren u plavo, a nakon sto prodje pored zvezde ili galaksije i dok izlazi iz zone gravitacije biva pomeren u crveno - suma sumarum foton je iste talasne duzine kao i pre prolaska, sta je dobio energije dok je "padao" to je vratio dok je "izletao" iz gravitacionog polja. Slicno se desava i sa gravitacionim talasima - moze biti lokalnih promena dok foton putuje u kroz sam talas, ali nakon sto je prosao nece se videti da je proleteo kroz gravitacioni talas. Ili: lopta je na povrsini mora - naidje talas - lopta ode gore, pa onda ode dole pa kad prodje talas vrati se na isto mesto (ako gledamo visinu lopte).

Da, crne rupe, pogotovu one koje rotiraju gube energiju u obliku gravitacionih talasa - koliki je to nivo u odnosu na hokingovu radijaciju i da li su ta dva fenomena povezana (nesto poput materije i energije - ista stvar u dve manifestacije) - to ne bih znao.

Sa tamnom materijom se desava tacno isto ono sto se desava sa obicnom materijom kad upadne u crnu rupu: ostaje zarobljena. Ono sto ne znamo a mozemo spekulisati jeste da tamna materija nakon sto upadne u crnu rupu osciluje oko centra crne rupe sve dok ne dodje do interakcije neke vrste sa obicnom materijom. Crna materija jednostavno jaaaako slabo interaguje sa obicnom materijom i mozda ce cestica crne materije oscilovati gore dole prolazeci kroz ostalu materiju - tipa citavo trajanje univerzuma. Ovo je naravno sve spekulacija posto ne znamo ni u kakvom je stanju obicna materija u singularitetu.

Sumnjam da postoje crne rupe koje su sastavljene iskljucivo od tamne materije. Tamna materija ima osobinu da se ne sudara ni sa sobom ni sa obicnom materijom, takodje ne formira molekule i ne vaze ostale sile koje vaze kod obicne materije. Tamna materija zbog toga ne moze doci u fazu da se nagomila da napravi planetu ili zvezdu ili neko telo koje bi spajanjem sa drugim takvim telima ili nekim procesom steklo dovoljno veliku gustinu da se desi kolaps u crnu rupu. Znaci ne postoji mehanizam da se tamna materija u dovoljnoj kolicini nagomila na jednom mestu jer jednostavno ne dolazi do sudara, spajanja nego samo prolece naokolo. To je recimo razlog zasto je tamna materija u galaksijama rasporedjena u veliki uniformni halo oko same galaksije, jednostavno orbitira oko centra mase, ne sudara se i ne formira strukture nego je veliki oblak.

Da ponovim jos jednom: ovo sve sto sam napisao je na vrlo laickom nivou, i postoji mogucnost da sam izneo neke tvrdnje koje nisu tacne, tako da ocekujem ispravke od nekog ko se vise razume, a u medjuvremenu se nadam da sam ti pruzio uvidu u stvari kako ih ja vidim, pa mozemo i dalje diskutovati na ovu temu, i zajedno pronaci ispravna objasnjenja i odgovore na ova pitanja.


Title: Re: Pitam se pitam
Post by: r2d2 on August 09, 2016, 01:17:28 pm
Hvala najlepše na odgovorima. Dosta toga mi se razbistrio. U skladu sa mojim velikim neznanjem. Ali naravno i otvorilo i nova pitanja.
Načini merenja gravitacionih talasa je čini mi se sada dostižu svoju renesansu. Svašta se tu zanimljivo dogadja. Naravno svi čekamo sa nestrpljenjem Lisa projekt.
Nije toliko važno za priču ali da kažem da sam radostan zbog novih saznanja koja  pominjani crveni i plavi pomak, tj.  ipak pokušavaju iskoristiti za merenje gravitacionih talasa, jer postoji grupa američkih naučnika koji u isto vreme posmatraju oko 30 pulsara na odredjenom širokom isečku svemira i njihovo odstupanje od pravilnosti kada kroz njih prodje veliki gravitacioni talas nekog sudara ili eksplozije same nehomogenosti u obliku polja/materije. Sjajna ideja. Mada do zla boga komplikovana u samoj računici. Gravitacioni talasi se registruju posredno skupljanjem i širenjem prostora i vremena. Pitanje je da li će imati uspeha kako to lepo kažeš.

Tamna materija mi je sada koliko toliko bliža. S obzirom da ima takva čudna svojstva nekako mi se čini da ju je lakše posmatrati zbirno više kao gravitaciono polje a ne kao konkretnu materiju, iako to jeste.

Ali vratimo se gravitacionim talasima ako nam je to zgodno.
Nije li istina da po Ajnštajnovoj teoriji relativnosti svaka vrsta kretanja objekata sa masom izaziva "remećenje" i savijanja prostorno-vremenskog kontinuma bez gledanja na to šta je posledica a šta uzrok?

Lorencove transformacije postoje i kod brzine puža ali su toliko male da su zanemarljive pa ih ne prikazujemo.. Ali fakat postoje.

Ako je tako a jeste, pitam se da li bi to trebalo da znači da svaka vrsta kretanja velikih masivnih objekata stvara gravitacione talase koji su našim instumentima daleko ispod praga registrovanja. Doduše vrsta tih talasa po nastanku bi se razlikovala od onih velikih izazvanih sudarima ili ekspolzijama. Poput mora koje stalno talasa u poredjenju sa talasima cunamija koji bi izazvao neki zemljotres. Tako nešto je i opisao Night Walker?


Hvala na sjajnom objašnjenju (potsećanju) u vidu opaske  o dogadjajima u formiranju samih elemenata čestica atoma . Ali opet ta misteriozna tamna materija ako ne reaguje sa običnom materijom koja tada je bila u stanju vrele homogene plazme,  nije li ona dovojna da bude medijator gravitacionih talasa jer koliko god ne interaguje u vidu gomilanja morala je biti enormno veće gustine nego što je danas. Daklen verovatno je pravo pitanje kada je nastala tamna materija. Koliko nagadjam (s oprezom) to čak bez problema može biti i sam trenutak posle nulte tačke vremena big benga. Ne interaguje skoro uopšte sa materijom. Briga je za plazmu ili atome ili ogranske molekule. Sa druge strane pravi medijator je i sam prostorno-vremenski kontinum bez obzira na samo stanje materije/enrgije.

Što opet znači da bi se u slici pozadinskog zračenja jednom morao čuti i šum primodijalnog gravitaciong talasa samog big benga?


Još jednom se zahvaljujem na odgovorima koji su mi zaista dosta pomogli. Nije mi cilj da se pravim pametan već kao što reće : isteramo na čistac koliko možemo sa sadašnjim mogućnostim. Naravno moguće je da sam se opet nalupao. Ali spreman sam da se korigujem kao što rekoh.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: Yagodinac on August 09, 2016, 01:21:32 pm
@R2D2: vrlo interesantna pitanja, ali moje poznavanje teorijske fizike nije na tom nivou da učestvujem, ako me razumete  ;D
Kad sam bio klinac mislio sam da je crveni pomak jedna velika iluzija usled ekstinkcije prašine (u tom momentu ni to nisam znao kako se zove). Tad nisam znao kako funcioniše spektroskopija i da se tu ekstinkcija i svaka druga selektivna apsorpcija itekako drugačije vide u spektru od kompletnog pomaka.
Eto, do danas ja ništa u suštini nisam teorijski napredovao od tog klinca, izuzev što znam više činjenica.

@Vlaiv, zašto ti dosad već nisi asistent negde na PMF-u?
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: zligor on August 09, 2016, 04:53:46 pm
Da se malo i ja umešam, kao još veći laik ;D
A čisto me zanima da li postoji neko objašnjenje...
Naučnici kažu da se galaksije udaljavaju jedna od druge i da možda tamna materija igra ulogu u tome.
Meni pade na pamet: Možda tamna materija i ne postoji, već je to udaljavanje galaksija samo posledica nama još nepoznatog svojstva same gravitacije koja možda na ekstremno velikim udaljenostima deluje odbojno. Ako gravitacija između dva tela opada sa kvadratom rastojanja, jasno je da nikada neće baš dosegnuti nulu, a opet, s druge strane, nikome nije jasno ni šta je to nula ni šta je to beskonačno.
Sigurno sam ovo lupio ko Maksim po diviziji, već se stidim :D
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 09, 2016, 05:10:58 pm
@r2d2

Jos malo oko gravitacionih talasa da probam da pojasnim kako ja shvatam talase i generalno pitanja oko lorencovih transformacija i generalne teorije relativiteta.

Znaci ovako, svako telo, pa cak ne i samo materijalna tela nego generalno energija u prostoru, krivi prostor vreme. To nam govore jednacine opste teorije relativiteta. One sa jedne strane jednacine imaju "energetski sadrzaj" a sa druge metriku prostor/vremena. Izmedju je znak jednakosti. Znaci bilo koja kolicina energije (u vidu energije i/ili materije) ima direktan uticaj na metriku prostor/vremena - odnosno na "iskrivljenost" o kojoj govorimo. Sto se tice lorencovih transformacija, one su zgodne za inercijalne referencijalne sisteme i jako su interesantne recimo u analizi elektromagnetnih polja i slicno. Ne igraju veliku ulogu kada je rec o opstoj teoriji relativiteta.

Znaci nazad na gravitavione talase. Zamisli Jupiter ili neku drugu veliku planetu koja se krece prema tebi, al ti to ne znas. Ti sedis u svojoj letelici i jedino sto imas je recimo teniska loptica. Kada je Jupiter daleko - teniska loptica lebdi van gravitacije. Kako se Jupiter priblizava, pocinjes da meris kako loptica dobija na tezini i pocinje da "pada" na jednu stranu unutar tvog svemirskog broda.
Ona postaje sve teza i teza - ovo nije gravitacioni talas, a jeste posledica kretanja velike mase u tvojoj blizini.

Sad zamisli drugu situaciju. Neko je uzeo i "zaoscilovao" Jupiter :D, i ti osetis da je loptica odjednom teza, pa laksa, pa teza pa laksa - to mu dodje kao gravitacioni talas. Znaci ne prave sve mase gravitacione talase. Prave mase koje imaju ubrzano kretanje (vremenski promenljivo) - recimo rotaciju - recimo dve crne rupe koje orbitiraju jedna oko druge. Naravno intenzitet gravitacionog talasa zavisi od mase / energije, a frekvencija od ubrzanja.

E sad vratimo se na crnu materiju i veliki prasak i sve to i zasto nema gravitacionih talasa (naravno kako ja to vidim). Mozda je najlakse zamisliti to na sledeci nacin: Imamo gomilu svega prilicno uniformno rasporedjeno u svim pravcima. Znaci gomila materije / energije koja je "ravna" u smislu da nema guscih i redjih delova - poput vazduha u sobi - svuda je ista gustina i pritisak (ako zanemarimo gravitaciju i temperaturu). I sad zamisli da si ti jedna cestica, da li na tebe deluje gravitacija? Pa sve cestice levo od tebe vuku na levo, a sve cestice desno od tebe vuku na desno - suma sumarum - nema gravitacije. I neko sad uzme i rastegne prostor izmedju cestica, uniformno, jako brzo. Znaci ne razlete se cestice zbog nekog udarca, ili neke eksplozije nego jednostavno prostor izmedju njih poraste - kao tackasti balon, naduvas balon tacke se sve udaljavaju jedna od druge, al za bilo koju tacku ostaje jednak broj tacaka u svim pravcima. Za tu jednu tacku / cesticu koja smo mi - nista se ne menja - nema porasta ili smanjenja gravitacije - ostao je jednak broj cestica levo i desno i jednako vuku na levo i na desno. Znaci nema promene gravitacije da izazove oscilovanje i talase. Ovo naravno nije striktno tacno, jer da se to tako desilo ne bi bilo ni galaksija ni zvezda ni planeta. Ono sto se zapravo desilo jeste da je usled kvantnih oscilacija u energiji - random shum gustine da se tako kaze - u trenutku naglog sirenja na pojedinim mestima bilo vise energije a na pojedinim manje. I kad se sve tako lepo rasirilo - postale su zone sa malo manjom gustinom i zone sa vecom gustinom. Zone sa vecom gustinom su galakticka mreza / zidovi i sve velike strukture u svemiru koje se sastoje od galaksija i materije. Zone sa malo manjom gustinom su postale Void-i - ogromna prostranstva sa jako malo ili bez galaksija i materije. Inace u WMAP slici se vidi kako izgleda raspodela manje i vece gustine u trenutku inflacije. To odgovara temperaturi koja se dobija iz kvantnih fluktruacija pri toj temperaturi a odgovara i rasporedu materije na velikim udaljenostima koje trenutno vidimo.

To je otprilike opis hiperinflacije i kako je dovela do ovog sto sad vidimo. Ja tu ne vidim nikakav mehanizam za velike gravitacione talase - malih/sitnih je sigurno bilo al mislim da su ispod granice detekcije.

Sto se tice detekcije gravitacionih talasa pomocu pulsara - pretpostavljam da je tacno ono sto sam naveo - snimaju frekvenciju pulsara tokom vremena, ako postoje ubrzanja i usporenja - znaci da je naisao talas - kad smo na "vrhu" talasa - vreme ide brze, kad smo na "dnu" talasa vreme ide sporije (u odnosu na one koji nisu zahvaceni talasnom) - znaci pulsar ima vecu odnosno manju frekvenciju - pratimo frekvencije u nekom vremenu i ako dodje do ovakvog ritmicnog brze, sporije - naisao talas :D

Sto se tice tamne materije i njenog nastanka, uh to je cak i hipoteticki iznad mog nivoa. Jos se nisam bavio proucavanjem QFT (quantum field theory) - ona objasnjava genezu elementarnih cestica, i medijatora sile i sta se desava na kom energetskom nivou. Kada je velika energija u pitanju (jako velika) - sve je to smuljano u neke oscilacije u tim poljima koja jos nisu razdvojena, tek pri nizim energijama pocinje odvajanje pojedinacnih polja / cestica kao oscilacija u tim poljima. E sad neko ko ima vise pojma o tome mogao bi jos i da spekulise o tome kada odvojilo polje tamne materije (ako je neka cestica u pitanju, tipa WIMP ili sta god), a u zavisnosti od energije pa mozemo da kazemo u kojoj "eri" je nastala ili se odvojila tamna materija.

Ono o cemu mozemo da spekulisemo jeste da je tamna materija generalno materija - samo sto, nema naelektrisanje, ne reaguje na svetlost, ne emituje svetlost, ne ucestvuje u gradjenju bilo kakve "slozene materije" - slab uticaj jake sile i slicno. Po svemu ostalom - isto ko materija :D

E, tu dolazimo do cake, meni svakako nije jasno, a da budem iskren, pitanje je da li postoji teorijski fizicar koji moze da izjavi da mu je to jasno: veza izmedju kvantne mehanike i opste teorije relativiteta, na primer imamo Higsov bozon - egzaltacija u Higsovom polju - znaci potvrdili smo postojanje higsovog polja - higsovo polje se "couple"-uje sa cesticama i daje im masu - Vrh :D, zasto onda te iste cestice kad imaju masu krive prostor/vreme? :D Zasto bilo kakva energija, odnosno egzaltacije u razlicitim kvantnim poljima krive prostor vreme? Mislim da jos nismo stigli dotle da to razumemo.

Mislim imam i ja gomilu pitanja :D, samo ne znam kako da odgovorimo na njih, cak i da se upustimo u to i da probamo.

Recimo sledece:
Imamo Kazimirov efekat, i kvantne fluktruacije u vakumu (Zero point energy, vrlo popularna tema na internetu ;) ) - one su naravno u sprezi sa Haizenbergovim principom neodredjenosti - Energija/Vreme - ako dovoljno skratimo i fiksiramo vremenski interval - ostaje neodredjenost u Energiji - znaci moguce je da se "stvori" energija iz nicega, ili pozajmi, ako se dovoljno brzo "unisti" i "vrati" - dovoljno brzo da se to ne utice na stvari - Zapravo utice - Kazimirov efekat je posledica toga, kao i Hokingova radijacija.  Sta se desi ako imamo dilataciju vremena usled vremensko prostornog zakrivljenja? Znaci produzili smo vreme - da li to znaci da ce vakuumske fluktruacije da budu nize u energiji? Da li to znaci da se u blizini crne rupe ne mogu stvarati bilo koji parovi cestica i anti cestica, nego samo dovoljno "lagani" zbog energetskog ogranicenja? Kakve to veze ima sa Hokingovom radijacijom? Ako se vreme jako usporava na horizontu dogadjaja - znaci nema vakuumskih fluktruacija - da li uopste postoji Hokingova radijacija?

I tako ... Svasta covek moze da se zapita :D

@Yagodinac

Kad je bilo vreme studiranja za mene, pre jedno 15-20 godina, isao ja na te fakultete :D , a posto su me racunari i programiranje zanimali vise u to vreme od fizike, time sam se bavio. Poceo i profesionalno da se bavim pa na kraju i batalio faks. Fizika je pocela da me zanima intenzivno u poslednjih recimo 5-6 godina, ali naravno u amaterskom domenu, ponekad procitam neki rad / knjigu ili odgledam predavanja na internetu, al je to sve u amaterskom domenu, cisto zato sto volim da znam i razumem. Da imam vise vremena, cak mislim i da bi se ozbiljnije bavio time, a ovako za sada mi dodje za relaksaciju umesto popularnih programa na TV-u :D
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 09, 2016, 05:18:04 pm
@Zligor

Trenutno misljenje je da je tamna energija pokretac ubrzanog sirenja svemira, tamna materija igra ulogu, ali istu ulogu koju ima i obicna materija - gravitaciono se "suprotstavlja" tamnoj energiji. Naravno pored toga ulazi i u energetski bilans za odgovarajuce jednacine (gustina energije) i slicno koje su trenutno aktuelne u kosmologiji.

Bilo je par ideja da gravitacija deluje odbojno na vecim razdaljinama ali su odbacene i zamenjene "adekvatnijim modelima"
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: spadej on August 09, 2016, 09:58:48 pm
Vlaiv, svaka ti cast na tvom "amaterskom" poznavanju fizike.

Ako bi i mi sa "jeftinijm ulaznicama" mogli da se umesamo ... ja bi posebno obratio paznju na ovaj tvoj poslednji post, i na sledece reci u njemu: "trenutno misljenje" i "adekvatniji modeli" . Kada je rec o tamnoj materiji, sirenju svemira, i svim ostalim stvarima koje se ne mogu izmeriti, i eksperimentalno potvrditi, mislim da bi te reci uvek trebalo imati na umu.

Teoriju relativnosti je i sam Ajnstajn preispitivao, i korigovao, pa nam je ostavio jednu opstu i jednu specijalnu, da se mucimo sa njima.
A i Hoking je, ako se ne varam, menjao misljenja, vise puta. Nadam se da me necete pogresno shvatiti, ni na kraj pameti mi nije da omalovazavam njegov rad, i njega samog, ali... covek je ipak tesko bolestan. I svoje misli nam prenosi uz pomoc kompjutera. Ja ne bi uzimao zdravo za gotovo sve sto taj kompjuter kaze.

Citao sam ovih dana jednu posebnu knjigu, koju sam zeleo odavno da procitam a nisam. A trebalo bi je uvesti kao obaveznu lektiru u osnovnoj  skoli. Mihalilo Pupin, "Sa pasnjaka do naucenjaka". Fenomenalna knjiga u kojoj je divno opisano kako je Pupin izgradjivao svoj nacin razmisljanja o nauci i naucnim problemima. Preporucujem svima, onima koji nisu citali da procitaju, a onima koji jesu da se podsete. Jedinstveni i neponovljii Pupin, koji je stajao rame uz rame sa svim tadasnjim velikanima nauke, pa i Ajnstajnom. Jedinstven jer je, da bi razumeo neki problem, detaljno proucavao sve sto je do tada na tome neko radio. Od starogrckih filozofa do svojih savremenika. Nikad nije korisito samo jedan izvor, uvek je na problem gledao siroko, iz svih uglova. Sve je preispitivao,i sve je uzimao u obzir. Fizika je za njega bio i Njutn, Faradej, Maksvel, ali  i cobani sa kojima je cuvao goveda u mladosti. Sa takvim pristupom nauci jedino je i moguce stvoriti takva genijalna otkrica kakva je stvorio Mihajlo Pupin.

Zato cu se usuditi da kazem, kada je u pitanju Svemir sve je, za sada, relativno. Treba jos vremena da prodje, da se pojavi neki novi Ajnstajn, ili Hoking, koji ce da preispita radove svojih prethodnika. Da ih potvrdi ili da lansira neku novu ideju. Mozda trasira put nekom sledecem geniju. Kao sto je to uradio Faradej Maksvelu, a ovaj pak Pupinu, uz nesebicnu pomoc mnogih drugih njihovih savremenika i prethodnika. Epohalna naucna dostignuca tesko da moze da donese samo jedan covek, pa makar se zvao Ajnstajn ili Hoking.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: r2d2 on August 13, 2016, 04:31:35 am
Vlaiv
Zaista je zanimljiv svet iz koga se sastojimo.
Naravno ja o Kazimrovom efetku ti ne mogu biti od pomoći, a to niko ni ne očekuje, mada mogu da pitam samog Kazimira, pre toga kupivši sa crne berze  dovoljno kubnih kilograma negativne energije i negativne materije  za pogon mog vemeplova iz podruma.  :)


Crne rupe i nisu tako strašne, dovoljno da pitamo Tahione .. :)

Hvala na jasnim odgovorima.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 13, 2016, 11:29:26 am
Hm, izgleda da sam ovim pitanjem vezano za Hajzenbergov princip neodredjenosti i vremensku dilataciju "napipao" nesto :D

http://phys.org/news/2013-02-spacetime-violate-heisenberg-uncertainty-principle.html (http://phys.org/news/2013-02-spacetime-violate-heisenberg-uncertainty-principle.html)

Iako sam pronasao da vreme/energija nije jedan od kanonickih parova, ili da se ne smatra jednim od kanonickih parova velicina (u formalizmu kvantne mehanike princip neodredjenosti se ispoljava kroz nekomutirajuce operatore, drugim recima, operator nad stanjem daje rezultat ocekivanog merenja, a ako imamo dva operatora koji ne komutiraju - daju razlicite rezultate na kraju ako se primene u redosledu a-b u odnosu na b-a - sledi ne mozemo te dve velicine izmeriti simultano - u ovom smislu energija / vreme nije kanonicki par, jer vreme uzimamo da "tece" i nema operator) interesantno je da ovaj clanak govori o tome da postoji mogucnost da OTC - open timelike curves, za koje naucnici smatraju da se ponasaju kao gravitacija, dovode do toga da se bilo koji par operatora moze simultano primeniti (zapravo klonirati kvantno stanje - uprkos poznatoj "No cloning" teoremi https://en.wikipedia.org/wiki/No-cloning_theorem (https://en.wikipedia.org/wiki/No-cloning_theorem) ). Cak postoje eksperimenti koji rade na tome da to otkriju - da li su OTC i gravitacija jedno te isto.

Svasta covek nauci subotom ujutru uz kafu :D

Nego, evo jedno mnogo jednostavnije a opet interesantno pitanje, koje me muci vec jako dugo vremena:
(jednostavnije u smislu da ne treba poznavati specificne termine i teoriju - dovoljan je misaoni eksperiment)

Zamislimo 2 svemirska broda, ili kutije ili sta god, u izolovanom delu svemira (vakum, prazno, samo dva broda, nema merljivih uticaja spoljasnih polja, ne vide se zvezde i galaksije).

Posmatrajmo 3 slucaja:

Prvi: dva broda se krecu uniformnom brzinom jedan prema drugom. Posmatrac u prvom brodu moze da zakljuci da mu se priblizava drugi brod. Isto to moze da zakljuci i posmatrac u drugom brodu vezano za prvi brod. Niko od njih dvojice ne moze sa sigurnoscu da tvrdi da se onaj drugi priblizava.

Drugi: dva broda se krecu jedan prema drugom ali ovog puta brzina nije uniformna nego se povecava. Oba posmatraca vide isto - suprotni brod koji se sve brze i brze priblizava. Ali ovaj slucaj je razlicit od prvog. Svaki posmatrac tacno zna koji brod ubrzava - onaj u kojem se moze izmeriti sila ubrzanja. Tako da mozemo postaviti preferencijalnu referentnu tacku - brod koji trosi energiju da bi ubrzao u odnosu na brod koji ne trosi energiju. Onaj posmatrac koji meri silu ubrzanja - on trosi energiju.

Treci: ovaj slucaj je slucaj koji me totalno zbunjuje. Dva broda (najbolje je zamisliti ih kao svemirsku stanicu iz odiseje - oblika tocka) koji stoje nepomicno jedan u odnosu na drugog ali su poravnati po osi (kao zadnji tockovi na kolima). Brodovi se okrecu oko ose (zadnja osovina na kolima). Prvi posmatraci vidi da se drugi brod okrece, drugi posmatrac vidi da se prvi brod vrti oko ose.

Pitanje: ni jedan od brodova ne trosi energiju da bi se okretao, a opet oba posmatraca tacno znaju koji se okrece oko svoje ose - onaj koji moze da meri centrifugalnu silu kod sebe.
Zasto je ovaj slucaj poseban? Zasto u ovom slucaju postoji preferentni referencijalni sistem iako su dva broda po svemu identicna (ni jedan nema upaljen motor)?

Mogli bi smo pomisliti sledece: resenje problema se nalazi u utrosku energije da se brod zavrti u nekom trenutku - znaci onaj ko je potrosio energiju da se zavrti - dobija status preferentnog referencijalnog sistema. Ali to nije odgovor. Ukoliko se u slucaju 1 oba posmatraca probude u nekom trenutku i zakljuce da se mimoilaze - nece znati koji od njih je ubrzao u proslosti da bi krenuli jedan prema drugom dok su spavali (pa se ne secaju). U slucaju 3 ako se probude i vide da se vrte - tacno ce znati koji se zavrteo i potrosio energiju.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: r2d2 on August 15, 2016, 08:40:57 am
Sjajna analiza. Ali dozvoli u samom početku da zatalasam priču, jer čini mi se da nije sve jasno postavljeno u tom misaonom eksperimentu. Naravno i da ispravim svoje zablude.. :)

Prvi slučaj - tačno, niko ne zna da li se kreće ili stoji.

Drugi slučaj - neverovatno ali rekao bih da si i tu u pravu. A opet možda i nisi. Jer za razliku od prvog slučaju gde imamo samo 2 kordinate osim referentne tačke i posmatranog uvodimo novu kordinatu koju merimo inercijom. Napomenuo bih da je ona "izvedena" sila kao i u trećem primeru. Promenom količine kretanja utičemo na prostor/vreme. Ako bi imali precizne instrumente da to izmerimo mislim da bi registrovali "inerciju" čak i kod nas iako mirujemo.

Pošto je ta promena prostora/vremena povezana sa samim rastojanjem siguran sam da se ta promena oseti drastićnije na manjim rastojanju, čak iako mi mirujemo a samo se drugi svemirski brod ubrzano kreće prema nama. Tvoje objašnjenje sa lopticama u svemirskom brodu iz prethodnog posta idu tome u prilog zar ne ?

A opet celokupna slika ubrzanja gubi smisao ako nemamo treću kordinatu, jer predpostavili smo da je ceo svemir prazan i postoje samo ta dva svemirska objekta. Samo trošenje enrgije radi ubrzanja koje predpostavljaš se odnosi na drugi svemirski objekat.


Za trenutak predpostavimo da bih jasnije objasnio da postoji u celom svemiru samo jedan objekat. Da li on ubrzava ili ne, stoji ili ne, troši enrgiju ili ne, potpuno je isto. Jedna referentna tačka i ravan kontinum prostor vreme bez obzira šta radili.

Zatim dodajemo drugu referentnu tačku drugi svemirski brod, na kome je takodje bilo svejedno da li ubrzava ili ne, troši energiju ili, i sve korelacije podredjujemo u odnosu na te dve tačke. Dakle "dodavanje" energije znači da si i predpostavio treću kordinatu, a to je posmatranje van ta dva svemirska broda i uve treću tačku posmatranja koja se nalazi van 2 svemirska broda. A to nije dozvoljeno ako gledamo samo kroz posledice koje merimo na ta dva svemirska broda.

Tek kada bi uveli bilo koju treću referntnu tačku možemo da pričamo o ubrzanju ili usporenju.

Daklen greška u predpostavci.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 15, 2016, 04:54:23 pm
Hm, mislim da nisi u pravu, ovaj misaoni eksperiment se mogao odigrati i bez 2 svemirska broda, samo sa jednim.

U stvari, grubo je reci da nisi u pravu, posto u sustini ne znam da li pricamo o istom.
Moja ideja je bila da razmatramo sta se desava bez uvodjenja "stecenih" znanja - koordinatne transformacije i inercijalni sistemi - tako "maskiramo" problem, u smislu da cemo stvar objasniti frazom: pa to je zato sto je tako. Ok, razumem da je tako zato sto se svemir ponasa tako. Ono sto pokusavam da shvatim jeste koji je kljucni razlog razlike u sva tri primera bez razmisljanja o tome da je jedno inercijalni sistem drugo neinercijalni i slicno. Nesto poput detektivske igre, postavimo misaoni eksperiment i razmisljamo o tome sta ljudi u brodovima mogu da zakljuce i sta mi mozemo da zakljucimo.

Drugi brod sam ubacio u pricu u prva dva primera da bih napravio paralelu za treci primer.

Prva dva primera su vrlo slicna sa ajnstajnovim liftom / kutijom. Ako smo u kutiji i osetimo "gravitaciju" tj nesto vuce objekte "na dole" ne znamo da li smo
1. U gravitacionom polju
2. Nasa kutija ubrzava uniformnim ubrzanjem.
Znamo samo da je lopta (objekat koji merimo) - tezak u smislu gravitacione sile, i tezak u smislu inercijalne sile, al koji je razlog tezine tog objekta u smislu "gravitacione" sile - ne znamo, da li je zato sto kutija ubrzava ili zato sto kutija stoji u gravitacionom polju - to je bio jedan od osnova opste teorije relativnosti.
Ovo proizilazi iz toga da je inercijalna masa == gravitavitaciona masa. To je do sada pretpostavljano, i slaze se ne znam na koju decimalu i svi uzimamo da je to tako (ne znamo zasto jos uvek).

Znaci hajd sa jednim brodom.

1. Stoji ili se krece uniformnom brzinom (u odnosu na izabranu tacku, ili "etar"? :D) - nema "gravitacije" odnosno na loptu u ruci ne deluje sila - izgleda kao da lebdi - nema tezinu. Svakako ima inercijalnu masu, znaci kad mi pomeramo loptu - osetimo njenu inerciju, al kad lopta miruje nije "teska" ni u kojem pravcu.

2. Brod ubrzava - lopta ima "tezinu". Postoji inercijalna masa, kad je pomeramo gore/dole, levo desno, ali postoji i nesto sto je konstantno vuce u jedno stranu i osecamo da je teska u tu stranu bez obzira da li je mrdamo levo desno. Da ne znamo da brod ubrzava i da ima upaljene motore mogli bi i da kazemo da se brod nalazi 3 metra iznad zemlje okacen o banderu - pa zato lopta ima tezinu "na dole".

3. Kod ovog slucaja otkrivamo nesto poput slucaja 2. lopta ima "tezinu" u jednu stranu. Al ovom prilikom brod ne trosi energiju da bi ubrzavao.

To je razlika koja mene buni, jasno mi je da je 1 i 2 razlicito zato sto imamo utrosak energije koji kreira razlicito stanje. Slucaj tri je razlicit od slucaja 1 po osecaju lopte, al je razlicit i od slucaja 2 jer nema utroska energije.


Jedino sto sam ja naisao da je razlika u trecem slucaju, a ovo ce sad da "zaboli" mozak, je sledece:
U prva dva slucaja ako posmatramo svemir i neke "tacke" u svemiru, bilo to koordinate u odnosu na nas, ili neku masu daleko od nas, u prva dva slucaja sve tacke i sva masa u jedinici vremena menjaju mesto u odnosu na nas jednako. Predju trajektoriju iste duzine u transformaciji koordinata. Kod rotacije to nije slucaj. Sto je tacka udaljenija transformacijom koordinata predje trajetkoriju vece duzine. Ili da pojednostavim, ako ja potrcim prema andromedi ili bilo kojoj drugoj galaksiji, sve galaksije u svemiru "potrce istom brzinom" prema meni. Ali ako se okrenem za 180 stepeni, Andromeda ce da napravi "luk" oko mene, a isto ce to da uradi i moja kuca. Al moja kuca ce da predje tipa 50 metara, a andromeda ce da predje milione svetlosnih godina. Znam da realno ne prelaze tu udaljenost, al ako sam ja statican sve se vrti oko mene (ovo zvuci krajnje egoisticno :D ) - to je sustina.

To oko rotacije mi je apsolutno sumanuto i bas mi predstavlja problem da razumem.
Evo jos jedan primer:
Sta ako je tamna energija zapravo rotacija? Ako se svemir vrti u krug pa centrifugalna sila tezi da razdvoji masu? Da li se profil velicine svemira (scale factor) u trenutku hiperinflacije moze objasniti kroz rotaciju i zakon odrzanja ugaonog impulsa (kako se uopste na nasem kaze? angular momentum na engleskom).

A i pojam izvedena sila mi bas nije jasan, da budem iskren :D

Title: Re: Pitam se pitam
Post by: kruska on August 15, 2016, 09:35:44 pm
mislim da bi sale11472  mogao dati najsazetiji odgovor na ove tvrdnje.

posto nisi ni prvi a ni poslednji od svih nas :) koji razmisljaju o gravitaciji, da kazem ponesto..
Newton je malo ranije ,a i Einstein je objasnio pre sto godina ali samo empirijski jer se to tada i moglo tako, bez nekog po meni pravog objasnjenja.
Masa i energija su dva vrlo slicna pojma i prozima ih gravitacija, a po mom cudnom shvatanju gravitacija deluje kao nedostatak energije.


Title: Re: Pitam se pitam
Post by: zligor on August 15, 2016, 09:51:09 pm
Skroz je zanimljiva je ta ideja o rotirajućem univerzumu, ali zar se ne bi vremenom izgubila ugaona brzina? Mislim koliko bi agresivna ta rotacija trebala biti u trenutku nastanka univerzuma da bi i dan danas razdvajala galaksije? Klizač bi odavno završio svoju piruetu :)
Mada sad ovo važi samo pod uslovom da je big benga uopšte i bilo :)
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: Laci on August 16, 2016, 12:02:24 am
Quote from: vlaiv on August 13, 2016, 11:29:26 am
...
Treci: ovaj slucaj je slucaj koji me totalno zbunjuje. Dva broda (najbolje je zamisliti ih kao svemirsku stanicu iz odiseje - oblika tocka) koji stoje nepomicno jedan u odnosu na drugog ali su poravnati po osi (kao zadnji tockovi na kolima). Brodovi se okrecu oko ose (zadnja osovina na kolima). Prvi posmatraci vidi da se drugi brod okrece, drugi posmatrac vidi da se prvi brod vrti oko ose.

Pitanje: ni jedan od brodova ne trosi energiju da bi se okretao, a opet oba posmatraca tacno znaju koji se okrece oko svoje ose - onaj koji moze da meri centrifugalnu silu kod sebe.
Zasto je ovaj slucaj poseban? Zasto u ovom slucaju postoji preferentni referencijalni sistem iako su dva broda po svemu identicna (ni jedan nema upaljen motor)?
...


Odgovor na pitanje se nalazi u samom pitanju. Možda čudno zvuči ali jednoliko obrtno kretanje je zapravo ubrzano. Posmatrači su priljubljeni za unutrašnji obruč točka sa kojim jednoliko (nema nikakvo ugaonog ubrzanja) rotiraju oko zajedničke ose rotacije i osećaju dejstvo sile čiji pravac pada ka osi rotacije i to im govori da se kreću ubrzano i to ka osi rotacije. Vezani su za osu rotacije, u protivnom, kada bi iskoračili van točka nastavili bi kretanje jednoliko pravolinijsko i ne bi više osetili dejstvo sile.

Za održavanje jednolikog obrtnog kretanja nije potreban nikakav upaljeni motor jer se mase u jednolikom obrtanju u odnosu na zajedničku osu ponašaju slično kao i mase u jednolikom pravolinijskom kretanju: kada im se jednom zada stanje kretanja (pri ubrzanom rotacionom odnosno ubrzanom pravolinijskom kretanju) i nastave kretanje po inerciji nema više šta da im promeni to stanje kretanja. Da bi se ono promenilo, opet mora delovati neka sila (ili drugim rečima, ponovo usporavaju ili ubrzavaju svoje kretanje).
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 16, 2016, 12:45:50 am
@Laci

Razumem ja skroz "fiziku", odnosno zakone koji opisuju sta se desava - imamo ubrzano kretanje jer se ubrzano kretanje definise kao promena vektora brzine u jedinici vremena - moze biti intenzitet ili smer vektora taj koji se menja (klasicno pravolinijsko ubrzanje i ubrzanje usled rotacije, odnosno promene smera).

Ono sto je meni zabavno u citavoj prici je sledece:

Posmatrac zatvoren u kutiju, koji se 1) nalazi u gravitacionom polju, 2) pravolinijski uniformno ubrzava, 3) rotira oko neke fiksne tacke
nema pojma sta se zapravo desava, za njega moze biti bilo koji od ta tri slucaja, i onda ja pokusavam da to stavim u sledecu perspektivu:
Gravitacija krivi prostor/vreme - jedini nacin da kazemo da je tu jeste sto deluje na masu silom.
Ako se ostala dva slucaja ne razlikuju od gravitacije za posmatraca koji je u kutiji i nema pojma sta se desava napolju, sledi da je i za njih prostor/vreme iskrivljeno. Takodje, generalna teorija relativnosti kaze da prisustvo energije u prostoru stvara zakrivljenje prostora. Kod klasicnog posmatranja gravitacije to je masa. Kod ubrzanog kretanja to je? Energija koja se trosi na ubrzanje? A kod rotacije je sta?

Sistem koji rotira ima neku energiju u odnosu na pocetno stanje, morali smo uloziti energiju da bi zarotirali nesto. Ali to je slucaj i sa pravolinijskim ravnomernim kretanjem. Da bi nesto krenulo iz mirovanja u ravnomerno pravolinijsko kretanje - morali smo uloziti energiju. Za to vreme je objekat ubrzavao dok smo trosili energiju i kad smo stali on nastavlja svojim putem i vise nema zakrivljenja prostor/vremena za njega. Kod rotacije - ulozili smo energiju, on je imao ubrzanje u smislu promene ugaone brzine dok smo trosili energiju, stali smo, vise ne dodajemo energiju u sistem, a opet kad smo stali za njega vazi zakrivljenje prostor/vremena, on i dalje ako je u kutiji misli da je mozda u gravitacionom polju ili da ravnomerno pravolinijski ubrzava.

@zligor

Da, ideja je totalno blesava :D
Uopste ne mora da bude mimo velikog praska, osnosno samo postojanje velikog praska ne govori nista o tome da li se rotira ili ne. Sto se tice usporavanja, desava se isto sa klizacem i piruetom. Sto se prostor vise siri - sporije ide okretanje, al to ne znaci da se stvari zaustavljaju, odnosno nema trenja koje bi u klasicnom smislu zaustavilo rotaciju. Glavni problem sa tim pristupom rotacije je centar rotacije, on bi morao biti negde van ove tri dimenzije zato sto je svemir, bar koliko vidimo i merimo prilicno izotropan i homogen, znaci da se sve udaljava od svega - Nesto poput velikog balona sa tufnama koji predstavlja nas svemir, zamisli da smo mi na povrsini balona i da su tufne na balonu galaksije, i taj balon se vrti oko centra balona i siri se zbog toga - znaci centar rotacije nije nigde na balonu nego u jednoj dimenziji iznad. Zapravo balon mozda i nije dobar primer jer ce se desiti ono sto se desava sa planetama - bice pljosnat na polovima, verovatno treba jos jedna dodatna dimenzija, ili oblik koji nije balon (nije hipersfera, mozda je hipertorus u pitanju). Ili to ili smo igrom slucaja na ekvatoru a radijus svemira je dovoljno velik da ne primecujemo anizotropiju :D, moze i to da bude.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: Laci on August 16, 2016, 02:10:09 am
Quote from: vlaiv on August 16, 2016, 12:45:50 am
...
Posmatrac zatvoren u kutiju, koji se 1) nalazi u gravitacionom polju, 2) pravolinijski uniformno ubrzava, 3) rotira oko neke fiksne tacke
nema pojma sta se zapravo desava, za njega moze biti bilo koji od ta tri slucaja, i onda ja pokusavam da to stavim u sledecu perspektivu:
Gravitacija krivi prostor/vreme - jedini nacin da kazemo da je tu jeste sto deluje na masu silom.
Ako se ostala dva slucaja ne razlikuju od gravitacije za posmatraca koji je u kutiji i nema pojma sta se desava napolju, sledi da je i za njih prostor/vreme iskrivljeno. Takodje, generalna teorija relativnosti kaze da prisustvo energije u prostoru stvara zakrivljenje prostora. Kod klasicnog posmatranja gravitacije to je masa. Kod ubrzanog kretanja to je? ...


Kada se materija izloži dejstvu nekog polja (na primer gravitacionog) ona se fizički menja, odnosno, dolazi do interakcija polja i materije.

U slučaju gravitacije dolazi do interakcije usled dejstva gravitona i oni su sve prisutni: moguće je evakuisati materiju ali polja u nekom prostoru ne. Posledica je i to da se usled ubrzanja nekog tela dešava interakcija sa gravitonima što ima za posledicu manifestacije inercije i mi merimo silu. Ukoliko je ubrzanje ogromno i inercija (masa) raste u beskonačnost. U protivnom, telo bi se kretalo brže i od svetlosti u vakuumu. Prosto rečeno, dok telo ubrzava, nešto ga vuče u suprotnom smeru a nema tela koja bi proizvela gravitacionu silu (kao recimo kod satelita i planete) već se dešava nešto slično poput Faradejevog zakona elektromagnetske indukcije, "indukuje" se masa u samom ubrzanom telu i to telo je fizički izmenjeno. Možda ima nečega tačnog u ovome rečenom, nadam se da je od koristi :)
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 16, 2016, 04:36:02 am
Quote from: Laci on August 16, 2016, 02:10:09 am
...
Kada se materija izloži dejstvu nekog polja (na primer gravitacionog) ona se fizički menja, odnosno, dolazi do interakcija polja i materije.
...


Uh, ne bih bas rekao da je tako. Evo ja u svojoj kutiji, nalazim se na nekih 5000 km od povrsine velike planete i srecno padam zajedno sa kutijom prema planeti. Posto ne vidim sta je napolju, ja sam zapravo ubedjen da se nalazim negde izmedju galaktickih jata u velikom void-u, jer ova lopta sto drzim u ruci nema nikakvu tezinu. Zapravo i ja se bas osecam nekako bestezinski :D. A kad bolje razmislim bacam ja tako loptu iz ruke u ruku i nikako mi se ne cini da je nekako postala inertnija, masivnija ili nesto slicno bez obzira kojom brzinom moja kutija pada. Da vidim da je lopta odjednom dobila neku inercijalnu masu, ja bih mozda i posumnjao da se nesto desava, al ovako nemam pojma da sam ja u gravitacionom polju i da se tu nesto izmenilo. Sto se mene tice, isto je kao da smo totalno van uticaja bilo kakvog polja negde daleko izmedju galaksija u vakumu.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: Laci on August 16, 2016, 03:57:43 pm
Kako je moguće da padaš zajedno sa kutijom prema planeti pod uticajem gravitacije a da ne osećaš uticaj te iste gravitacije? Kretanje koje navodiš nije jednoliko pravolinijsko već je jednoliko ubrzano i ti itekako osećaš uticaj gravitacionog polja u kome se nalaziš.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 16, 2016, 11:39:10 pm
Ne znam sta podrazumevas pod osecanjem uticaja.

Ako podrazumevas posmatraca koji nije u mom referentnom sistemu, onda da, taj posmatrac moze da kaze da ja i kutija i lopta osecamo uticaj gravitacije zato sto iz njegove perspektive, svo troje ubrzavamo u odnosu na njega.

Ali ako posmatras bilo kog od nas koji smo u kutiji ili samu kutiju, mi ne kontamo nista zivo - mi smo u slobodnom padu, u beztezinskom stanju i nemamo pojma da smo u polju gravitacije, ako na kutiji nema prozora kroz koje mozemo da vidimo sta se desava - onda stvarno nemamo pojma da padamo niti na bilo koji nacin mozemo da utvrdimo da se nesto cudno desava (ovo striktno nije tacno u opstem slucaju i zavisi od zakrivljenosti prostor vremena - odnosno koliko je jaka spoljnja gravitacija - ako je dovoljno jaka i neuniformna kao kod loptastih tela, oseticemo da se nesto cudno desava jer ce nesto da nas rasteze - gravitacija ce da deluje jace na noge nego na glavu, pa ce nam se ciniti da nas nesto rasteze, al ono za to je potrebno da padamo u crnu rupu vrlo blizu horizonta dogadjaja).

To je inace opste poznata stvar - pocevsi od onog da ubrzanje objekta u slobodnom padu u gravitacionom polju ne zavisi od mase (sva tela padaju istom brzinom), pa do simulacije bestezinskog stanja u avionima koji su na parabolicnoj putanji - tako astronauti prolaze deo obuke za bestezinsko stanje. Kada avion "pada" zajedno sa svima unutra - svi odjednom budu u bestezinskom stanju, i da ne znaju da su u avionu ne bi znali da se nalaze u polju gravitacije.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: r2d2 on August 17, 2016, 07:44:44 am
Zahvaljujem Vlaivu na odgovoru, te vidim da sam krenuo da pričam o drugoj stvari (kretanje je reltivna pojabva i zbog toga zahteva poseban pristup u razmatranju) , a tebi je na umu bilo sasvim drugo pitanje. Nisam te razumeo. Moja greška.



Kretanje je zaista relativan pojam. Zato moramo strogo da se držimo referntnih tačaka. Mislim da tu leži problem u razumevanju. Ipak vratimo se korak nazad u ovoj raspravi koja teži da se raspline.

Laci
"Odgovor na pitanje se nalazi u samom pitanju. Možda čudno zvuči ali jednoliko obrtno kretanje je zapravo ubrzano."

Jeste! Zašto je to tako? Način kretanja (kretnje je reltivno) mase tvori sasvim drugačije zakone fizike kontinuma. Vrlo znimljivo. Zapanjujuće, barem meni. Uvek bilo. Tu negde i leži misterija broja Pi.

Ako se nad tim dobro zaustavimo i duboko zamislimo i "meditiramo" otvaramo pitanje zašto je tako, onda otvaramo važno pitanje geometrije prostora/vremena (lobačevski/riman) Polje se raprostire u prostoru.

Geometija lokalnog kontinuma odredjuje da li je sistemu potrebna enrgija za kretanje ili ne.. "Različite" geometrije stvarju iterakciju medju sobom (kretanje) ?

Kretanje dakle ne postoji samo po sebi, već samo interakcija različitih geometrija prostora koje se nama lokalno manifestuje u vidu promene položaja u odnosu na nešto...

Geometrija celog svemira (koju baš i ne znamo osim da je stalno ravan) možda onda čini i one lude stvari vezano za ubrzano širenje koje detektujemo. Ko zna? Ja nagadjam samo... Jednom ako tu budu otkrili, setite se koliki sam neshvćeni genije bio! :)

Mislim da ova Lacijeva rečenica zaslužuje punu pažnju u misaonom eksperimentu. Pa tek onda da prionemo na kasnije stvari kao što su subjektivni/objektivni  "osećaj" gravitacije ili inercije i polja na masu, tj nas koji smo u kutiji. Narvno, samo predlog.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: NShappy on August 17, 2016, 09:14:52 am
Quote from: vlaiv on August 16, 2016, 12:45:50 am
Posmatrac zatvoren u kutiju, koji se 1) nalazi u gravitacionom polju, 2) pravolinijski uniformno ubrzava, 3) rotira oko neke fiksne tacke
nema pojma sta se zapravo desava, za njega moze biti bilo koji od ta tri slucaja, i onda ja pokusavam da to stavim u sledecu perspektivu:
Gravitacija krivi prostor/vreme - jedini nacin da kazemo da je tu jeste sto deluje na masu silom.
Ako se ostala dva slucaja ne razlikuju od gravitacije za posmatraca koji je u kutiji i nema pojma sta se desava napolju, sledi da je i za njih prostor/vreme iskrivljeno.


Bogami, neće biti  da se druga dva slučaja ne razlikuju. Centrifugalna sila s jedne strane, i gravitacija=pravolinijsko ubrzanje s druge strane se uvek mogu razlikovati "iznutra", u zatvorenom sistemu. U slučaju rotacionog kretanja, postoji sila koja  telo koje sobodno pada uvek "vuče" suprotno od pravca rotacije, a telo koje se kreće prema centru rotacije, "vuče" u smeru rotacije.

Uglavnom, kada mirujemo u velikom valjku koji rotira, ne razlikujemo centrifugalnu silu od gravitacije. Ali ako šutnemo loptu ravno gore, ona će skretati u smeru rotacije. A kada krene da pada, skretaće suprotnom smeru. Zaboravih kako se zove ta sila, ali bilo bi nezgodno igrati fudbal u hipotetičkoj svemirskoj stanici koja simulira gravitaciju svojom rotacijom, bez obzira koliki joj je prečnik.

Takođe, svetlosni zrak usmeren ka gore, vidljivo bi skretao od ose rotacije.

Gravitaciju ne možemo razlikovati od ubrzanog kretanja (reče Ajnštajn, i slažemo se sa njime), ali centifugu uvek možemo razlikovati od gravitacije (ili ubrzanja).
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 17, 2016, 09:49:36 am
@r2d2

Da, totalno zbunjujuce, zasto promena vektora brzine predstavlja ubrzanje a ne samo promena kolicine predjenog puta u jedinici vremena - da kazemo promena intenziteta brzine.
A i ovo vazi samo u "ravnom" prostoru, ako imamo zakrivljenje onda to nije tako.

Evo primera, opet je "misaoni" eksperiment u pitanju, bice i kutija, ja se izvinjavam zbog kutija, al meni je nekako najjednostavnije da kutijom izolujem jednog posmatraca kako ne bi bio svestan "vece" slike, odnosno onog sto drugi posmatrac u drugom referentnom sistemu vidi pa na osnovu tih informacija da sam donosi zakljucke. Znaci kad nekog izolujem u kutiju on moze da zakljucuje iskljucivo na osnovu stvari koje moze da izmeri. Nekada pogresno koristim termin "oseca", nema to veze ni sa kakvim osecajem, znaci iskljucivo treba da razmisljamo sta moze da izmeri, a osecaj se ovde koristi kao objektivan instrument merenja (telo kao instrument), ne subjektivan, iako ne preterano precizan - na primer osecamo da nas zemljina gravitacija vuce na dole, ne znamo tacno na osnovu tog osecaja koliko je ubrzanje zemljine gravitacije, al mozemo da razlikujemo da li ga ima ili nema. Znaci primer:

2 posmatraca, 2 slucaja, jedan posmatrac je u kutiji.

1) Posmatrac u kutiji se krece kruznom putanjom oko fiksne tacke u referentnom sistemu posmatraca 2 i to cini tako sto motor na spoljasnjosti kutije koriguje putanju. Kretanje je uniformno, znaci konstantnom ugaonom brzinom, jedino sto se menja je pravac vektora brzine, intenzitet ostaje isti. Posmatrac u kutiji meri postojanje polja sile koje deluje na masu u odredjenom pravcu (posmatrac oseca "gravitaciju" u jednu stranu - moze "na dole" ako stoji glavom prema centru rotacije).

2) Posmatrac u kutiji se nalazi u orbiti oko planete, nema upaljen motor, brzina kojom orbitira oko planete je takva da je u stabilnoj orbiti (ne pada prema planeti niti odlazi od nje). Posmatrac 2 stoji negde sa strane u svemiru udaljen od planete i posmatraca 1. Posmatrac 1 u ovom slucaju meri da nema uticaja bilo kakve sile na masu, on "oseca" da se nalazi u bestezinskom stanju. Posmatrac 2 vidi isto sto i u prvom primeru - kutija sa posmatracem jedan se krece po kruznoj putanji oko fiksne tacke.

U slucaju jedan imamo kruzno kretanje u ravnom svemiru koje za posledicu ima da posmatrac 1 meri silu na masu, i meri ubrzanje, u slucaju 2 imamo apsolutno istu trajektoriju u prostoru (kruzno kretanje, geometrijski ista putanja u euklidskom prostoru) ali ovaj put u zakrivljenom svemiru i posmatrac 1 ne meri silu, nema ubrzanja

@NSHappy

Sa jedne strane si u pravu, a to je da postoji mogucnost da se razlikuje sva tri tipa ubrzanja u realnim uslovima ako imamo dovoljno precizne instrumente.
Tvrdnje o ponasanju lopte i svetlosti nisu na mestu, evo i razloga.

Gravitacija na koju smo navikli se ponasa kao ubrzanje planete - posmatrajmo povrsinu planete. Ukoliko je planeta konacnog precnika uvek ces moci da razlikujes gravitaciju od pravolinijskog uniformnog ubrzanja. Pravolinijsko uniformno ubrzanje je granicni slucaj kad je planeta beskonacnog precnika. Ako stojim na planeti i pomerim se levo ili desno jedan metar vektor ubrzanja ce malo da promeni ugao u odnosu na prethodnu poziciju. Ako to uradim kod pravolinijski ubrzanog kretanja - nema promene ugla. To isto vazi i za sistem koji se vrti, al se promena ugla desava na drugu stranu. Pa se moze reci sledece, gravitacija deluje kao da smo na povrsini sfere, pravolinijsko ubrzanje deluje kao da smo na povrsini beskonacne sfere, a rotacija deluje kao da je sfera pocela da se "zatvara oko nas" - ili mozda je lakse da se zamisli sa krugom? precnik kruga raste raste i kad dodje do beskonacnosti postane prava, a ako nastavis da ga krivis ili ispravljas onda ce poceti da se zatvara sa druge strane ako to ima smisla.

A sto se tice izolovanog dela u sva tri slucaja, znaci kada vrsimo eksperimente u zoni koja je "efektivno" ravna - znaci u dovoljno malom segmentu da se zakrivljenost (bilo povrsine planete, bilo cilindra u kojem se nalazimo) moze zanemariti onda prakticno nema razlike.

A sto se tice lopte i svetlosti evo zasto se ponasaju "normalno":

Recimo da posmatrac u cilindru pusti foton na jednu stranu. Taj foton ce udariti u zid cilindra i to je normalno zbog geometrije, ne bi ocekivao da foton krene naprasno da se vrti u cilindru, ali, ono sto ce posmatrac izmeriti jeste da je foton "pao" za jako malo u odnosu na ono gde bi trebalo da udari ako nema rotacije. Zasto? Pa dok je foton bio u letu, cilindar se malo okrenuo i tacka koju je inicijalno gadjao foton se malo pomerila. Naravno ovo ce biti izuzetno malo zbog razlike u brzini rotacije cilindra i brzine svetlosti, al ce posmatrac da zakljuci da je foton skrenuo sa pravolinijske putanje. Isto to ce da zakljuci i posmatrac na zemlji - foton je skrenuo al usled "delovanja gravitacije", i skrenuo je za istu vrednost. Naravno da i u jednom i u drugom slucaju skretanje je minimalno, al postoji i ima istu vrednost. Isti slucaj je i sa loptom - ako sutnes loptu, ona ce da "pada" u rotirajucem cilindru - za posmatraca mimo rotirajuceg cilindra ona ce da ide pravolinijski, al posto se posmatrac u cilindru rotira sa cilindrom za njega ce ta putanja da izgleda kao parabola - isto kao kada bi sutnuo luptu ovde na zemlji.

Edit:
Evo i konkretnog primera gde se lepo vidi da posmatrac sa strane vidi pravolinijsko kretanje a posmatrac koji se okrece vidi parabole sa loptom:
https://www.youtube.com/watch?v=KDOLQ6P0vog (https://www.youtube.com/watch?v=KDOLQ6P0vog)

Interesantan deo pocinje oko cetrdesete sekunde
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 17, 2016, 10:00:13 am
nesto sam zeznuo, zanemarite ovaj prazan post, posto ne mogu da ga obrisem :D

Edit: posto sam bezveze stisnuo nesto i dodao post, bar da ne bude prazan :D
Evo slike koja objasnjava razliku izmedju gravitacije, ubrzanog pravolinijskog i rotacije u smislu onog sto merimo (crvene linije su vektori delovanja sile kad se malo pomerimo levo i desno u ova tri slucaja)

Title: Re: Pitam se pitam
Post by: NShappy on August 17, 2016, 10:29:03 am
Hm! Ako sam te dobro shvatio, na gravitaciono polje planete si dodao i rotaciju planete. Time nemaš čistu gravitaciju. Odvojmo rotaciju od gravitacije.

Osoba A se nalazi u kutiji na planeti koja ne rotira (čista gravitacija). Osoba B se nalazi u istoj kutiji u untrašnjosti cilinda koji rotira. Oni vrlo lako mogu da utvrde u kojoj su kutiji. Šutnu loptu  ravno gore. Na planeti će otići ravno gore i pasti ravno dole. U cilindru, ponašaće se kao na YT linku.

Drugi slučaj, osoba A je isto na planeti koja ne rotira. Osoba B je u istoj kutiji koja ubrzava. Oni ne mogu da utvrde u kojoj su od dve kutije.

Ako kažemo da gravitaciju na planeti možemo razlikovati od ubrzanja, pa to je zato što se planeta rotira, (ili zato što jeste okrugla (šetajući po njoj, mi se rotiramo oko centra planete)). Time smo otkrili da smo na planeti koja rotira, a ne da smo ili nismo u gravitaciji (ubrzanju).

edit: Ah, dodao si i neparalelnost vektora gravitacije na planeti, i paralelnost vektora ubrzanog kretanja.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 17, 2016, 11:03:48 am
Ne, nisam dodao rotaciju planete, i ne, ako si u cilindru i sutnes loptu pravo gore, vratice ti se tacno dole kao na zemlji.

Zasto ce se vratiti tacno dole kao da smo na zemlji?

U referentno sistemu kutije / cilindra lopta nema horizontalnu komponentu brzine i ako joj damo samo vertikalnu komponentu brzine ona ce ici na gore (ovde je horizontalno tangencijalno u odnosu na rotaciju). Sa druge strane neko ko posmatra sa strane za njega lopta vec ima "horizontalnu" odnosno tangencijalnu brzinu i ako dodas radijalnu komponentu lopta ce iz njegove perspektive biti bacena "ukoso", a posto je tangencijalna komponenta ista posmatracu u kutiji oni ce se zajedno kretati i njemu ce izgledati kao da lopta ide na gore pa na dole.

Vidi dijagram u attachmentu:

Znaci plavu komponentu lopta vec ima, covek u cilindru dodaje crvenu komponentu a i sam se krece plavom u levo. Lopta ide pravolinijski iz nase perspektive u pravcu rezultante plave i crvene. Iz perspektive coveka koji nastavlja da ide po krugu lopta tacno predje onoliko koliko i on tako da u vremenskim intervalima kad pogleda duz "zbica" lopta se nalazi iznad njega. Primeti da su odsecci putanje lopte u vremenskim intervalima gusci kad je blize centru a redji na pocetku i na kraju - to je zato sto lopta prvo ide brzo na gore pa usporava, pa onda prividno stane za posmatraca u cilindru i krene da mu se priblizava sve brze i brze dok ne dodje do njega - isto ono sto mi vidimo kad bacimo loptu na gore - prvo ide brzo pa usporava pa prividno stane pa krene nazad prvo sporo pa sve brze i brze dok ne stigne do nas.

Edit:
Da dodam i kao pojasnjenje. Ako si na zemlji i bacis loptu na gore, da li ce lopta pasti mimo tebe ili ce se vratiti tebi? Ti nastavljas da se vrtis sa zemljom i da lopta ide samo na gore, pala bi pored tebe jer bi se ti pomerio sa rotacijom zemlje u medjuvremenu, ali posto se i lopta pre "poletanja" vrti sa tobom i ima tangencijalnu komponentu ti kada je zapravo bacas na gore, nekom sa strane ko se ne vrti sa zemljom to izgleda ukoso.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: r2d2 on August 17, 2016, 11:10:46 am
Jedna važna digresija, pre nego pročitam odgovore.

Moj kum, profesor Nuklearne Fizike u Vinči Prof. Dr Djordje Bek-Uzarov  Univ. Profesor Emeritus mi je decidno rekao kada sam pitao da li svako kretnje izaziva gravitacione talase:

Svako kretanje mase izaziva gravitacione talase.

Daklen bio sam u pravu. Ne samo sudari velikih masivnih objekata (tipa crne rupe), već i bilo koje kretanje.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: NShappy on August 17, 2016, 11:20:54 am
Quote from: vlaiv on August 17, 2016, 11:03:48 am
Ne, nisam dodao rotaciju planete, i ne, ako si u cilindru i sutnes loptu pravo gore, vratice ti se tacno dole kao na zemlji.


Uf! Mislim da ovo nije tačno.
Pogledaj ponovo tvoj YT link, za slučaj gde su kameru pričvrstili na rotirajuću platformu. Dakle, posmatamo iz ugla onog koji rotira. Lopta vidljivo skreće.

Za loptu na Zemlji si u pravu. Ona ima i tangecijalnu brzinu, i vraća se odakle je krenula.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 17, 2016, 11:36:53 am
Evo interesantnog zadatka iz fizike / matematike, pa da ustanovimo sta ce se desiti.

Ako imamo kruznicu poluprecnika r koja rotira ugaonom brzinom w i loptu koja u startu ima tangencijalnu komponentu vt = w*r i dodamo toj lopti neku radijalnu komponentu vr= proizvoljno, da li ce vreme za koje lopta predje duzinu tetive pri brzini v= koren(kvadrat(vt)*kvadrat(vr)) biti isto kao vreme koje je potrebno da se pri ugaonoj brzini w predje kruzni isecak koji definise tetiva.

Ako je vreme isto - lopta pada tacno nazad u ruke onog koji je bacio "uvis"
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 17, 2016, 12:24:33 pm
@NSHappy

U pravu si, vreme ce biti priblizno isto samo za malu radijalnu komponentu u odnosu na tangencijalnu (brzo rotirajuci cilindar i spora lopta, ili cilindar jako velikog precnika - to je onaj granicni slucaj kada pocinju da se poklapaju sve tri varijante - planeta beskonacno velikog precnika, uniformno pravolinijsko ubrzanje i cilindar beskonacnog precnika).

Za vreme lopte po tangenti dobijamo:

t = 2/w * x/(1+x^2)

gde je x = vr/vt (koliko puta brze smo bacili loptu na gore u odnosu na tangencijalnu brzinu)

Dok za vreme po obodu kruga dobijamo:

t = arcsin(x/(1+x^2)) * 2/w

arcsin(y) ~ y ~ sin(y) za malo y, te mozemo reci da se vremena slazu kad je x/(1+x^2) malo a bice malo kad je x<<1, odnosno kad je tangencijalna brzina dosta veca od radijalne (velik precnik cilindra ili sporo bacena lopta na gore).

Ono sto me je totalno iznenadilo je to sto faktor za vreme u obliku (vr/vt) / (1+ (vr/vt)^2) - neodoljivo podseca na lorencove transformacije ako zamenimo tangencijalnu brzinu sa c :D
odnosno (v/c) / (1 + (v/c)^2)

To mi je jako interesantno. Moguce je da u slucaju rotacije sa tangencijalnom brzinom jednakom brzini svetlosti zbog specijalne teorije relativiteta dobijamo da su vremena uvek jednaka ako odradimo dilataciju vremena :D
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: NShappy on August 17, 2016, 12:33:52 pm
Al sam zarđ'o... Jedva se prisećam osnovne fizike. Ali našao sam o čemu pričam.

Sila o kojoj pričam i koja nam jasno ukazuje da li smo u gravitaciji ili u rotiraćućem objektu se zove Koriolisova sila, (u stvari je pravilnije je reći Koriolisov efekat): https://sr.wikipedia.org/sr/%D0%9A%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%81%D0%BE%D0%B2_%D0%B5%D1%84%D0%B5%D0%BA%D0%B0%D1%82

Ili po engleski: https://en.wikipedia.org/wiki/Coriolis_force

Koriolisov efekat se oseti na Zemlji zbog rotacije Zemlje, i on nam samo govori da se Zemlja zaista rotira. Ali nam takođe jasno odvaja centripetalnu silu od gravitacione, u slučaju da smo u hipotetičkoj kutiji, i u dilemi šta nas lepi za pod.

Odgovor na tvoje pitanje jeste da se lopta koju ispalimo nagore može vratiti baš nama, ali će zato njena putanja prividno iz objekta koji rotira, biti čudno zakrivljena malo od smera rotacije dok se penje gore, pa onda u smeru rotacije dok pada dole.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: NShappy on August 17, 2016, 12:42:42 pm
Evo je i sjajna animacija koja pokazuje kako izgleda skakutanje loptice u rotirajućem sistemu ako gledamo spolja, i ako gledamo iznutra. Za pogled iznutra, jasno ćemo ga razlikovati od skakutanja loptice u normalnom gravitacionom polju, ili u ubrzavajućoj kutiji:
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 17, 2016, 12:47:38 pm
Sad smo se malo mimoisli :D

Da, i ja sam pomislio da ovo sto se lopta ne vraca tacno dole ima veze sa Koriolisovim efektom, i da desice se i na zemlji - ako dovoljno brzo bacimo loptu - nece se vratiti tacno dole nego malo pomereno bas zbog Koriolisovog efekta - sva sreca pa je tangencijalna brzina zemlje dosta velika u odnosu na brzinu lopte dok igramo fudbal pa se ne vidi toliko :D

Al onda opet imamo problem :D

Ako se Koriolisov efekat desava i na zemlji i u cilindru, onda nas posmatrac ne moze da zakljuci da li se nalazi na zemlji ili se nalazi u cilindru. Moze definitivno da odvoji da li se nalazi na kugli koja ne rotira a ima masu, al u prva dva slucaja ne moze da zakljuci gde je zapravo :D

Zatim, mozda mozemo da kazemo i sledece: Koriolisov efekat nije posledica rotacije nego posledica cinjenice da na susednim mestima linije sile koju identifikujemo kao gravitacija nisu paralelne? (kazem mozda posto sam sad usao u fazu smisljam pitanja bez da promislim da li ima smisla pitanje :D )

To dovodi do jos jednog interesantnog pitanja: Zasto sva masa u svemiru rotira? I da li tamna energija ima veze sa delovima svemira gde masa ne rotira? :D Znaci planete rotiraju oko svoje ose, zvezde rotiraju oko ose, galaksije rotiraju oko ose ... i onda krece dominacija tamne energije :D

Bolje da se vrnem da radim posao umesto sto lupetam ovako :D

Dodatak :

Ta animacija pokazuje kruzno kretanje ne skakutanje
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: NShappy on August 17, 2016, 12:59:18 pm
Quote from: vlaiv on August 17, 2016, 12:47:38 pm
Ta animacija pokazuje kruzno kretanje ne skakutanje


Kada bi pustili lopticu da skakuće unutar kutije koja se nalazi na omotaču cilindra koji rotira, loptica bi baš tako "kružno"skakutala posmatrano iz te kutije. Jasno bi smo znali da nismo u ubrzanju, niti u gravitaciji.

Ako iz našeg misonog eksperimenta eliminišemo druge sile, tj.
1. stojimo na planeti koja ne rotira,
2. u cilindru smo koji samo rotira,

1 i 2 se ne mogu pomešati jer će u 2. slučaju Korolisov efekat biti izuzetno izražen.

U prvom slučaju, možemo razlikovati gravitaciju od ubrzanja samo po tome što gravitacija ima centar u jednoj tački, pa onda pomeranjem levi desno po "podu" naše kutije možemo utvrditi da linije sina nisu paralelne. Ali znam da se to obično zanemaruje u tim misaonim experimentima.

Title: Re: Pitam se pitam
Post by: vlaiv on August 17, 2016, 01:56:10 pm
Uh, opasno mi se ugrejao mozak, al sam dosao do jednog jako bitnog zakljucka :D

Kada malo bolje razmislim to je ocigledno, al se jako lako ispusti iz vida. A i sustinske implikacije mi bas nisu najjasnije :D

Ne postoji etar! :D to je sustina i jedna recenica koja sve objasnjava. Za svaki referentni sistem vazi njegova prostorno vremenska geometrija i ne postoji "univerzalna" prostorno vremenska geometrija.

Problem nastaje kada se odredjene recenice poput: prisustvo mase/energije krivi prostorno vremensku geometriju uzmu zdravo za gotovo. Treba uvek imati u vidu da ono sto je zakrivljen prostor/vreme u jednom referentnom sistemu ne znaci i zakrivljen prostor vreme u drugom referentnom sistemu. Sve sto mozemo da uradimo jeste da uspostavimo set transformacija prostorno vremenske geometrije izmedju referentnih sistema.

Primer: planeta i posmatrac u kutiji koji orbitira oko planete. Iz referentnog sistema planete, planeta formira prostorno vremensko zakrivljenje koje se ogleda u tome da deluje gravitaciona sila na masu koja se nalazi u referentnom sistemu planete. Posmatrac koji je u orbiti oko planete ima savrseno ravan prostor vreme - on ne oseca nikakvo prisustvo gravitacije. Znaci mozemo da kazemo da u odredjenom trenutku na odredjenoj koordinati (prostorno vremenska koordinata) - prostor/vreme moze biti i zakrivljen i ravan. Ovo samo moze da znaci da ne postoji prostor i vreme kao entitet / tkivo neko u kom se nalazimo / etar - jer ne moze biti u dva stanja u isto vreme. Znaci svaki referentni sistem ima svoju geometriju prostor/vremena. I postoji set transformacija geometrije prostor vremena iz jednog referentnog sistema u drugi. Sad mi je jasniji pojam geodezijske linijie u zakrivljenom prostor / vremenu. To je linija po kojoj kad se krece referentni sistem - u njemu je prostor vreme ravan, odnosno transformacija geometrije prostor/vremena u kojem se nalazi geodezijska linija u referentni sistem koji se krece po toj liniji ispravlja geometriju prostor/vremena.

Znaci trebalo je samo primeniti pravilo iz specijalne teorije relativiteta: duzina, brzina i vreme ne moraju biti isti u razlicitim referencijalnim sistemima -> geometrija prostor/vremena ne mora biti ista u razlicitim referentnim sistemima.

Ovo naravno vodi sledecem pitanju: sta je zapravo prostor i vreme?

Postoji i implikacija sto se tice gravitacionih talasa :D, gravitacioni talasi u prostor/vremenu jednog referentnog sistema ne moraju da postoje u drugom referentnom sistemu.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: Laci on August 17, 2016, 05:32:11 pm
Quote from: vlaiv on August 16, 2016, 11:39:10 pm
Ne znam sta podrazumevas pod osecanjem uticaja.

Ako podrazumevas posmatraca koji nije u mom referentnom sistemu, onda da, taj posmatrac moze da kaze da ja i kutija i lopta osecamo uticaj gravitacije zato sto iz njegove perspektive, svo troje ubrzavamo u odnosu na njega.

Ali ako posmatras bilo kog od nas koji smo u kutiji ili samu kutiju, mi ne kontamo nista zivo - mi smo u slobodnom padu, u beztezinskom stanju i nemamo pojma da smo u polju gravitacije, ako na kutiji nema prozora kroz koje mozemo da vidimo sta se desava - onda stvarno nemamo pojma da padamo niti na bilo koji nacin mozemo da utvrdimo da se nesto cudno desava (ovo striktno nije tacno u opstem slucaju i zavisi od zakrivljenosti prostor vremena - odnosno koliko je jaka spoljnja gravitacija - ako je dovoljno jaka i neuniformna kao kod loptastih tela, oseticemo da se nesto cudno desava jer ce nesto da nas rasteze - gravitacija ce da deluje jace na noge nego na glavu, pa ce nam se ciniti da nas nesto rasteze, al ono za to je potrebno da padamo u crnu rupu vrlo blizu horizonta dogadjaja).

To je inace opste poznata stvar - pocevsi od onog da ubrzanje objekta u slobodnom padu u gravitacionom polju ne zavisi od mase (sva tela padaju istom brzinom), pa do simulacije bestezinskog stanja u avionima koji su na parabolicnoj putanji - tako astronauti prolaze deo obuke za bestezinsko stanje. Kada avion "pada" zajedno sa svima unutra - svi odjednom budu u bestezinskom stanju, i da ne znaju da su u avionu ne bi znali da se nalaze u polju gravitacije.


Bitno je da kretanje kutije (ili aviona bez prozora u slobodnom padu, kako god) i posmatrača unutar nje ubrzano u odnosi na posmatrača koji je recimo na Zemlji, dakle, takvo kretanje nije sa konstantnom brzinom već se ona povećava.

Kao posledica takvog ubrzanog kretanja jeste da kutija (avion) i posmatrač u njoj ne mogu biti refererentni inercijalni sistem, odnosno i avion i posmatrač su vezani za Zemlju kao refererentni inercijalni sistem. U pitanju Galilejev princip za inercijalne sisteme: Svi inercijalni sistemi su ekvivalentni i u njima su zakoni dinamike jednaki. Iz tog razloga se astronauti tokom obuke u ponirućem avionu ne nalaze u bestežinskom stanju već je u pitanju simulacija bestežinskog stanja.

Što se tiče pojma osećaja, pokušavao sam da se koristim tvojim terminom osećaja a evo posledice slobodnog pada: kada počneš poniranje od brzine nula tada telo usled sopstvene inercije pokušava opiranje promeni položaja iz relativnog stanja mirovanja (Zemlja kao referentni inercijalni sistem!) i stvar ase nelagodan subjektivni osećaj propadanja. Nakon nekog vremena, dolazi do izjednačavanja sile inercije koje se opire promeni položaja i gravitaciji koja ga privlači ka tlu i subjektivan osećaj je bestežinsko stanje. Ali to je samo subjektivan osećaj astronauta: on je i dalje vezan za Zemlju kao referentni inercijalni sistem i ima ubrzano kretanje kao posledicu dejstva gravitacione sile.
Title: Re: Pitam se pitam
Post by: zligor on August 17, 2016, 05:41:26 pm
Mislim da zato koriste pojam mikrogravitacija, a ne bestezinsko stanje. Ispravte me ako gresim :)