Teorije relativnosti i kvantna mehanika

[ranca]

http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation
"In reality, the process is a quantum tunneling effect, whereby particle-antiparticle pairs will form from the vacuum, and one will tunnel outside the event horizon." Naslov "Overview" treci pasus zadnja recenica. To sto ste vi naveli je jedno jako lepo objasnjenje koje nigde ne spominje tunel efekat, prosto stvoren par cestica anti-cestica ima toliko veliku E da jedna od njih savladava barijeru (citao to u nekoj knjizi i smejao se) i moze da se krece brze od brzine sv etlosti (za ovo nisam siguran) . Prava prica je sledeca stvori se par cestica-anticestica i onda bla bla , ali poenta je da se obe cestice nalaze iza horizonta dogadjaja JAKO JE BITNO CESTICA IZLAZI IZ CRNE RUPE, ne stvara se par cestica pa jedna upadne a 2. pobegne.

Ovo nuzno ne mora da vazi za par cestica-anticestica (zasto bi?) samo je problem naci cesticu dovoljno velike energije (jako jako tesko ali ne neizvodljivo)

I najzad sto se tice homogenosti prostora
http://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BC%D0%BF%D1%83%D0%BB%D1%81
Naslov "odrzanje impulsa" 2. sam pocetak

"Одржање импулса је последица хомогености простора, односно чињенице да у простору не постоје истакнуте тачке, него су све тачке у простору еквивалентне или равноправне. Такође важи и обрнуто. Односно, ако би неко тело у некој тачки простора променило своју брзину (свој импулс) без утицаја спољашње силе, тада би закључили да је та тачка по нечему другачија од других тачака простора, или краће речено, да је истакнута тачка, што би значило да овакав простор није хомоген."

Sto se tice "misticnog objekta cestica anticestica koji nestaje" on itekako postoji, i mi smo najbolji dokaz da do stvaranja parova cestica-anticestica dolazi

[Ljubo]

Podjimo redom:

Ranca, čestice ne izlaze iz crne jame. To više nije crna jama već siva jama, a mi o njoj ne pričamo.
Da skratimo priču (već smo imali slična tvrdjenja tvom kada smo govorili o crvenom pomaku) - daj mi tvoje vidjenje Hajzenbergove relacije neodredjenosti - šta je tu po sredi po tebi?

"Одржање импулса је последица хомогености простора, односно чињенице да у простору не постоје истакнуте тачке, него су све тачке у простору еквивалентне или равноправне. Такође важи и обрнуто. Односно, ако би неко тело у некој тачки простора променило своју брзину (свој импулс) без утицаја спољашње силе, тада би закључили да

Da li ti je poznato da ovo važi samo za izolovane sisteme? Ako nije, onda ne znam kako da te ubijedim da svi prostori nisu homogeni. Evo na primjer, ubaci crnu jamu u taj tvoj prostor i šta će se desiti?

mi smo najbolji dokaz da do stvaranja parova cestica-anticestica dolazi

Daj malo pojasni, ovo nije svojstveno nekome ko izučava ili se bavi naukom.

[r2d2]

Prava prica je sledeca stvori se par cestica-anticestica i onda bla bla , ali poenta je da se obe cestice nalaze iza horizonta dogadjaja JAKO JE BITNO CESTICA IZLAZI IZ CRNE RUPE, ne stvara se par cestica pa jedna upadne a 2. pobegne.

Zanimljivo. Znaci tunel efekat kao u primeru elektromagnetne barijere?

Priznajem da je i mene kao apsolutnog neznalicu tada zbunilo :
"Kvantna mehanika podrazumeva da je svekoliki prostor ispunjen parovima 'virtualnih' èestica i antièestica   koje se neprekidno otelotvaraju u parovima" kada sam prvi put to procitao. Ucinilo mi se da se to ne odnosi samo na cr vec bukvalno na sav prostor.Predpostavljam da sam tada dobro razumeo, ,mada Ljuba tvrdi da se odnosi samo na cr?

[Ljubo]

r2d2,

Kvantna mehanika podrazumeva da je svekoliki prostor ispunjen parovima 'virtualnih' čestica i antičestica   koje se neprekidno otelotvaraju u parovima, razdvajaju, a potom ponovo  spajaju i meðusobno potiru.

Takav prostor nije naš prostor.
Da bi dobio par čestica-antičestica, moraš imati koliziju dva koherentna, visokoenergetska gama-zraka, pod odredjenim uglom (manjim od graničnog). Ova pojava u fizici poznata je kao "kreacija".
Naš svemir nije ispunjen u globalu ovakvim parovima, jer oni nastaju samo tamo gdje su ispunjeni pomenuti uslovi.
U trenutku neposredno nakon Velikog Praska, naš svemir se "opredijelio" za materiju gradjenu od čestica (a ne suprotnu varijantu - antimateriju).

Ove čestice nazivaju se virtualne zato što ih  je, za razliku od 'stvarnih' čestica, nemoguće neposredno posmatrati  detektorom čestica.

Netačno! Evo link sa Fermilab-a:

http://www.fnal.gov/pub/inquiring/physics/collider/emc2.html

Zato, u stvari, i smatram da je najvjerovatnije došlo do lošeg prevodjenja naučnog teksta (?) za koji ne navodiš izvor?
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Klasični tunel-efekat je vezan samo za izolovani slučaj: čestica-potencijalna barijera. U slučaju nailaska para čestica-antičestica na horizont dogadjaja, imaš trojnu interakciju: čestica-antičestica- barijera. Ovo je složeniji slučaj od klasičnog tunel-efekta, jer su čestica i antičestica medjusobno uvezan sistem!

[r2d2]

Nemoj zameriti Ljubo, ne moze covek bas sve uvek da zna,ali evo neka tvoja tvrdjenja:

Crna rupa je objekat čiji su jasni djelovi (oni koji imaju fizičku interpretaciju) singularitet ("tačka" beskonačne gustine)  i  horizont dogadjaja.

Medjutim Vikipedija objasnjava delovi crne rupe :
(http://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D1%80%D0%BD%D0%B0_%D1%80%D1%83%D0%BF%D0%B0)

Odeljak 3.3.2. Delovi rotirajuce crne rupe
Два хоризонта догадаја карактеришу ротирајућу црну рупу, унутрашњи и спољашњи.
• Две фотонске сфере се налазе око оба хоритонта догађаја......
• Ергосфера је област изван спољњег хоризонта догађаја.
Спољња граница је ергоповрш, која није физичка, већ имагинарана, а унутрашња граница ергосфере је спољашњи ХД. У самој ергосфери простор-време ротира око црне рупе брже од светлости док на ергоповрши ротира брзином светлости........
Сингуларитет у облику прстена - општа релативност предвиђа да ротирајуће црне рупе имају сингуларитет у облику прстена који лежи у екваторијалној равни црне рупе, и има нулту вредност дебљине. Важно је напоменути да квантна механика не дозвољава објектима да имају нулту вредност било које димензије, али док се не развије нова свеобухватња теорија ово је најприближнија идеја о синглуларности.
----------------------------------------------------------------------------------------------------
Takodje se secam sa nekog predavanja crtez CR sa jos detaljnijim delovima....

Opet u  istom tekstu dalje se kaze sledece:
"Опште је познато да вакуум није празан простор већ да садржи мале количине енергије. Квант енергије се може представити као један пар честице и античестице. Будући да се енергија не може створити из ничега један члан пара имаће позитивну, а други негативну енергију. Ономе са негативном енергијом је суђено да буде кратковечна виртуелна честица, зато што стварне честице имају позитивну укупну енергију под нормалним околностима."
Znaci vazi za sveukupni prostor a ne kao poseban slucaj.

[Ljubo]

Nisam ni navodio sve dijelove crne rupe, samo one koji imaju opštu, fizičku interpretaciju.

Što se tiče zračenja o kojem smo govorili, radi se eksplicite o Hokingovom zračenju, dakle, onome koje tvore stvarne čestice i antičestice.
Sa stanovišta mikro-polja, može se naravno, dopustiti postojanje male količine energije, koja virtuelno može graditi čestice i antičestice (teorijski, jer se ne kaže koje bi to čestice bile), ali takvi objekti ne bivaju emitovani ni iz čega, jer nemaju makroskopski mjerljivu energiju, pa ih ni ne treba povezivati s crnim rupama o kojima govorimo.
No, ovim već zalazimo u oblast spekulacija i nagadjanja, s kojom se ne bih bavio. Svrha mog izlaganja je bila fizička interpretacija zračenja s horizonta dogadjaja.

O virtuelnom zračenju mikro-polja zaista ne bih; to je nezahvalno područje...
Na primjer, zašto je svijet gradjen od materije, a ne od antimaterije? Činjenica da jedna čestica ima pozitivnu, a druga negativnu energiju je relativna - mi sami kažemo koji predznak ima koja čestica.

[Obersturmfuehrer]

Evo jednog od  naèina da se razume ovo emitovanje.......
...

Pa cek, zar nismo mi bas to rekli?

E sad, ja bih voleo ako moze da se pojasni cestica unutar horizonta koja moze da izadje iz njega...

[sale11472]

Ufff al se zahutkala rasprava, samo da ubacim par napomena

http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation
"In reality, the process is a quantum tunneling effect, whereby particle-antiparticle pairs will form from the vacuum, and one will tunnel outside the event horizon."

Ma koliko ja voleo Wikipediju sve što se u njoj nađe treba uzeti sa dozom opreza, na primer citirano je  u najblažem prejaka izjava. Jednostavno kada je Hokingovo zračenja u pitanju nikako se ne može tvrditi šta se dešava u (nekakvoj) realnosti iz prostog razloga što je isto još uvek samo teorijska računica (da ne upotrebim grublji izraz poput spekulacije) ....
pa je u svetlu toga tek ovo

. Prava prica je sledeca stvori se par cestica-anticestica i onda bla bla , ali poenta je da se obe cestice nalaze iza horizonta dogadjaja JAKO JE BITNO CESTICA IZLAZI IZ CRNE RUPE, ne stvara se par cestica pa jedna upadne a 2. pobegne.

"prejaka" tvrdnja ....

Radi se zapravo o zračenju koje je posljedica akrecionog pada materije ka crnoj jami, gdje usljed velikih brzina i krivolinijskog kretanja dolazi do pojave ovih parova. Ali ima još o tome dosta da se napiše.

Da ne bude zabune Hokingovo zračenje nema ama baš nikakve veze sa akrecionim padom materije u crnu rupu, energija koja se pri tom procesu oslobađa je i neuporedivo veća i sasvim je dobro osmotren fenomen za razliku od Hokingovog zračenja koje je kao što sam već pomenuo još uvek u domenu teorijskih računanja...

[ranca]

Podjimo redom:

Ranca, čestice ne izlaze iz crne jame. To više nije crna jama već siva jama, a mi o njoj ne pričamo.
Da skratimo priču (već smo imali slična tvrdjenja tvom kada smo govorili o crvenom pomaku) - daj mi tvoje vidjenje Hajzenbergove relacije neodredjenosti - šta je tu po sredi po tebi?

"Одржање импулса је последица хомогености простора, односно чињенице да у простору не постоје истакнуте тачке, него су све тачке у простору еквивалентне или равноправне. Такође важи и обрнуто. Односно, ако би неко тело у некој тачки простора променило своју брзину (свој импулс) без утицаја спољашње силе, тада би закључили да

Da li ti je poznato da ovo važi samo za izolovane sisteme? Ako nije, onda ne znam kako da te ubijedim da svi prostori nisu homogeni. Evo na primjer, ubaci crnu jamu u taj tvoj prostor i šta će se desiti?

mi smo najbolji dokaz da do stvaranja parova cestica-anticestica dolazi

Daj malo pojasni, ovo nije svojstveno nekome ko izučava ili se bavi naukom.

Mislim da u globalu posmatrana vasiona izolovan sistem (tu se svi slazemo zar ne? ukupna kolicina materije je stalna ) a posto si sam rekao da homogenost vazi samo za izolovane sisteme onda je nasa vasiona u globalu homogena

[Ljubo]

Hokingovo zračenje nema ama baš nikakve veze sa akrecionim padom materije u crnu rupu

Kreacija, još jednom (dokle više?), podrazumijeva da imaš koherentno, visoko-energetsko gama-zračenje koje u slučaju Hokingovog zračenja pada na horizont dogadjaja. Otkuda ćeš ga dobiti? Naravno, ne direkto padom materije - to se podrazumijeva, ali svakako da tako što dolazi do intenzivnih procesa razgradnje materije u jakom polju, kojom prilikom se mora emitovati visoko-energetsko zračenje koje će dati kreaciju. U suprotnom, Hokingovog zračenja nema. To su tzv. izolovane crne rupe (najčešće mini crne rupe) koje nemaju mjerljivo Hokingovo zračenje (ono od kosmičkih zraka je kod svih crnih rupa nedovoljno da bi se detektovalo na tolikim udaljenostima, to je valjda jasno?)

Nemoj samo navoditi kvantno mikro-polje i virtuelne čestice, one nemaju energiju dovoljnu da bi bile registrovane i diskutabilno je da li i mogu uopšte postojati na nivou kvarkova (kvark=čestica konačne mase).
Druga je stvar što kvantna fizika, na nivou koji pominjem, dozvoljava fluktuaciju polja iz kojeg se javlja pomenuta mala količna energije - ona nema nikakve veze sa energijom o kojoj govorimo kod crne jame.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ranca, posmatrati u globalu Vasionu kao izolovan sistem moženo u Njutnovoj mehanici. Diskutabilno je kako to proširiti na OTR, da o kvantno-mehaničkim efektima i ne govorimo.
Ono što jeste izvjesno, to je da u blizini mase prostor nije homogen, a onda ne vidim kako bismo apriori iz zakona održanja primjenjene na lokalni prostor izvlačili zaključak o homogenosti prostora? Zato sam i spomenuo da bi bilo bolje da si ograničio princip invarijantnosti na polje, a ne na prostor.

[sale11472]

Hokingovo zračenje nema ama baš nikakve veze sa akrecionim padom materije u crnu rupu

Kreacija, još jednom (dokle više?), podrazumijeva da imaš koherentno, visoko-energetsko gama-zračenje koje u slučaju Hokingovog zračenja pada na horizont dogadjaja. Otkuda ćeš ga dobiti?

Ljubo Hokingovo zračenje je ono o čemu pričamo, kakvo crno visoko energetsko gama-zračenje    ponavljam još jednom to nema veze sa Hokingovim zračenjem koje je teorijska spekulacija proizišla iz matematičkih proračuna (sa brdom problema) i veliko je pitanje da li se uopšte radi o merljivom efektu (kod masivnih crnih rupa svakako ne a teoretiše se da bi se moglo videti kod mikro crnih rupa)

Mada bi ovo

... one nemaju energiju dovoljnu da bi bile registrovane i diskutabilno je da li i mogu uopšte postojati ....

mogao biti odgovarajući opis  ne samo pomenutih čestica nego i Hokingovog zračenja

Znači

Druga je stvar što kvantna fizika, na nivou koji pominjem, dozvoljava fluktuaciju polja iz kojeg se javlja pomenuta mala količna energije - ona nema nikakve veze sa energijom o kojoj govorimo kod crne jame.

upravo ta energija je ono o kojoj pričamo kada pominjemo Hokingovo zračenje....

[Ljubo]

Sale,

Objasni nam mehanizam nastanka para čestica-antičestica.
Mislim da tu imamo problem u razumijevanju: prije nastanka Hokingovog zračenja ide kreacija čestica-antičestica.

[sale11472]

Pa sam si pomenuo da se radi o virtuelnim česticama....
Naravno i samo Hokingovo zračenje bi moglo na kraju krajeva da se ispostavi kao virtuelno...
Uostalom priča o paru čestica je samo prikaz kako bi tomoglo da bude ..... drugi "model" je tunel efekat i vakuumske fluktuacije... a kao što sam rekao prvi je popularniji  među fizičarima mada je npr Džon Baez lepo objasnio da takva interpretacija ne poizilazi direktno iz proračuna....

[Ljubo]

Ne, nisam spominjao ja virtuelne čestice, već r2d2.
To je sasvim druga priča - vakuumska fluktuacija je kvanto-mehanička pojava, koja kaže da odredjeni prostor (ili dio prostora, svejedno) statistički može imati energiju različitu od nule (ovo je uzeto da bi odredjeni kvantno-mehanički problemi imali konačna, realna rješenja), ali ipak JAKO malu, tako da eventualne čestice (koje se tu zovu virtuelne), u stvari ni ne mogu predstavljati klasične čestice konačnih (mjerljivih današnjim uredjajima) masa (kao ni njima odgovarajuće antičestice, podrazumijeva se), jer ove o kojima se govori kod horizonta dogadjaja MORAJU biti mjerljive, inače ne možemo govoriti i postojanju Hokingovog zračenja.

[r2d2]

Ne treba verovati izgleda nikom tacnije svi mogu da pogrese:vikipedija, Rancini profesori, ovi, oni...  Cekaj malo, pa kako da bilo sta saznam s toliko doze sumnje.Salim se Sale delimicno se slazem s tobom.Oprez uvek osim u samoj matematici, tu je uvek sve cisto.

Naravno i samo Hokingovo zračenje bi moglo na kraju krajeva da se ispostavi kao virtuelno...

Sale i meni je ta teorija termalnog zracenja cr izgledala kao nagadjanje:

Ipak postoje pravi dokazi o tome i evo po drugi put dostavljam dokaze, ovaj put sa sajta Viva-fizika:



Tokom eksperimenta sa akceleratorom čestica američki naučnici detektovali kratkotrajnu pojavu fenomena sa karakteristikama crne rupe Fenomen je nastao kad su naučnici u njujorškom akceleratoru čestica Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) izazvali međusobne sudare mlazova jezgara atoma zlata ubrzanih gotovo do brzine svetlosti. Intenzivna toplota stvorena sudarima dovela je do razbijanja atomskih jezgara u manje čestice poznate pod nazivom kvarkovi i gluoni. Nastale čestice oformile su vatrenu loptu sa temperaturom od oko 300 puta većom od temperature površine Sunca. Vatrena lopta je, međutim, trajala veoma kratko, oko 10 miliona milijardi milijarditih delova sekunde, a detektovana je upravo zahvaljujući apsorpciji mlazova čestica stvorenih sudarom jezgara. Premda su naučnici očekivali pojavu vatrene lopte, veliko iznenađenje predstavljao je podatak da je lopta apsorbovala deset puta veću količinu jezgara od proračunima predviđene. Doktor Horejšo Nastase, sa Braunovog univerziteta u Providensu na Rod Ajlendu, izjavio je da smatra da se višak apsorbovanih čestica manifestovao kao termičko zračenje, što neodoljivo podseća na upad materije u crnu rupu i njenu transformaciju u tzv. "Hokingovo zračenje", koje crna rupa isijava. Iako su crne rupe poznate kao "proždirači" svega što im se nađe u blizini, naučnici se nisu uplašili da će njihova minijaturna crna rupa progutati čitavu planetu. Jer, čak i da je lopta plazme postala crna rupa, pri ovim energijama i udaljenostima, gravitacija nije dominantna sila u crnoj rupi