Üdv mindenkinek.
Bocsánat, ha rosszul irtam. A lényeg az akart lenni, hogy vajon az erős gravitációs térben (téridőgörbületben) fellépő időlassulás van e valamilyen hatással az elemi folyamatok sebességére? A proton átalakulása neutronná csak egy példa volt egy fontos elemi folyamatra, ami alapvetően befolyásolja a csillagok működését. Azzal tisztában vagyok, hogy ez a folyamat normál körülmények között nem mehet végbe, mert a protonnak kisebb a tömege. Ezért van szükség olyan extrém helyre, mint a csillagok belseje, ahol "kölcsön lehet venni" a hiányzó energiát. A fordított folyamat, amikor a neutron elbomlik egy protonra elektronra meg antineutrinóra (kb 15 perces felezési idővel) akár szobahőmérsékleten is végbemehet. Most már tudom, hogy ezt hívják béta bomlásnak és nem az ellentétét. Köszönöm a kiigazítást. De a lényeg, hogy mind a két folyamatot a gyenge kölcsönhatás vezérli és mind kettő fontos elemi folyamat, ezért hoztam példának.
Szóval visszatérve a gravitációs időlassulásra, gondolkodjunk nagyban... A korai Univerzum sürű volt és forró. Vajon milyen volt a téridőgörbület a maihoz képest? Dávid Gyula említette, hogy Einstein egyenleteinek megoldásai egy csillag belsejére, tehát ahol effektív van anyag, rendkívül bonyolultak. Nem véletlen, hogy Schwarzschield megoldása is a csillagot körülvevő üres térre vonatkoznak. Többek között ezért ostobaság, amikor azt mondják, hogy az Univerzum egy fekete lyuk belsejében van. Bevallom férfiasan és is kiszámoltam az Univerzum schwarzschield sugarát, és láss csodát pont a belátható Univerzum mérete jött ki. De hála Dávid Gyula előadásainak, már tudom, hogy ez butaság! Schwarzschield megoldása gyakorlatilag az üres térre vonatkozik és nem lehet alkalmazni az anyaggal betöltött Univerzumra. A kérdésem tehát az lenne, hogy legalább általánosságban, kijelenthetünk e annyit, hogy a korai Univerzumban nagyobb volt a téridőgörbület? Vagy ez a kijelentés is ugyanúgy értelmetlen, mint az a kérdés, hogy egy mozgó test által keltett gravitációs erő (téridőgörbület) nagyobb e egy álló test által keltettnél? Ez a kérdés azért értelmetlen, mert a sebességen kívül sok más is befolyásolja a téridőgörbületet (energiasürűség, nyomás, feszültség...) Ebben kérném a véleményeteket.
Dávid Gyula kérdések
Re: Dávid Gyula kérdések
Nincs fellépő "időlassulás", legalábbis a zárt rendszer saját folyamataiban. Abban a vonatkoztatási rendszerben minden a rendjén zajlik! MInden részecskének ugyanannyi a felezési ideje, a Schrödinger egyenlet szerint az elektronoknak ugyanazok a megengedett pályái, és ha a rendszerben tartózkodik, aki mindezt megméri, úgy érzi, hogy a fizika pontra úgy működik, ahogy szokott, bárhol máshol.
A Swarzschield-sugárral kapcsolatosan, emlékeim szerint a mai univerzum ismert tömegéhez kb. 4 millió fényév átmérő tartozna, azaz nem a belátható Univerzum mérete. (Ami szintén egy kicsit értelmetlen kérdés).
A mozgó rendszerek dinamikájában szerintem nemcsak az a lényeg, hogy ugyanazon test által keltett téridőgörbület mozgás közben nagyobb-e (mihez képest?), hanem hogy pontról pontra változik, s ez hullámként terjed a téridőben. A téridő "szerkezete" pedig a világ pedig ezekből az egymásra ható, pontról-pontra változó rendszerekből épül fel.
A korai Univerzum, ha az anyageloszlást nézzük, szinte tökéletesen homogén és szimmetrikus volt, később a tágulás során a gravitáció hatására kondenzálódott, "csomósodott" össze az anyag, azaz alakult ki változó térgörbület, attól függően, hogy pl. egy nagy tömegű csillag körüli térséget nézzünk-e, vagy pl. az intergalaktikus tartományt... Igy nem értem, pontosan, mit értünk az alatt, hogy nagyobb volt a "téridőgörbület korábban".
A Swarzschield-sugárral kapcsolatosan, emlékeim szerint a mai univerzum ismert tömegéhez kb. 4 millió fényév átmérő tartozna, azaz nem a belátható Univerzum mérete. (Ami szintén egy kicsit értelmetlen kérdés).
A mozgó rendszerek dinamikájában szerintem nemcsak az a lényeg, hogy ugyanazon test által keltett téridőgörbület mozgás közben nagyobb-e (mihez képest?), hanem hogy pontról pontra változik, s ez hullámként terjed a téridőben. A téridő "szerkezete" pedig a világ pedig ezekből az egymásra ható, pontról-pontra változó rendszerekből épül fel.
A korai Univerzum, ha az anyageloszlást nézzük, szinte tökéletesen homogén és szimmetrikus volt, később a tágulás során a gravitáció hatására kondenzálódott, "csomósodott" össze az anyag, azaz alakult ki változó térgörbület, attól függően, hogy pl. egy nagy tömegű csillag körüli térséget nézzünk-e, vagy pl. az intergalaktikus tartományt... Igy nem értem, pontosan, mit értünk az alatt, hogy nagyobb volt a "téridőgörbület korábban".
Re: Dávid Gyula kérdések
Üdv mindenkinek.
- Nincs fellépő "időlassulás", legalábbis a zárt rendszer saját folyamataiban. Abban a vonatkoztatási rendszerben minden a rendjén zajlik! MInden részecskének ugyanannyi a felezési ideje, a Schrödinger egyenlet szerint az elektronoknak ugyanazok a megengedett pályái, és ha a rendszerben tartózkodik, aki mindezt megméri, úgy érzi, hogy a fizika pontra úgy működik, ahogy szokott, bárhol máshol. -
Elnézést, de ezt már tényleg nem értem. Idáig arról volt szó, hogy az erősen görbült téridőben, a saját idő lassabban telik.
- Konkrétan válaszolva, igen, a neutroncsillag (de akár fehér törpe) felszínén élő testvér sajátideje lassabb, mint egy hozzá képest "nyíltabb" térgörbületen tartózkodóé. De fontos a "hozzá képest", nincs egy mindkét állapotot eklaténsan látó "felső" nézőpont, csak a papíron amikor megrajzoljuk a diszpozíciót. Különben nem tudnak egymásról, nem egy rendszerben vannak, nincs kapcsolatban a saját jelenük) -
Ha a testvér saját ideje lassabban telik, akkor egy részecske felezési idejének is másnak kell lennie. Az igaz, hogy a neutroncsillagon élő testvér nem lehet hatással a földi testvérre, hiszen térszerűen vannak elválasztva, egymás jelenében helyezkednek el. De ez nem számít, hiszen a testvér űrhajóra ülhet és visszautazhat a földre. Ekkor kevésbé látszik majd öregnek, mint a földi ikertestvére. Erről szól az ikerparadoxon. A részecskét is feltehetjük egy űrhajóra és visszahozhatjuk a Földre. Ha az általános relativitáselméletben fellépő gravitációs időlassulás (bocsánat a helytelen kifejezésért) ugyanolyan látszólagos jelenség, mint a sepeciális relativításelméletben fellépő időlassulás, akkor félreértettem az egész Kozmofizika 2011 előadássorozatot. Ha így áll a helyzet, akkor elnézést mindenkitől az eddigi okvetetlenkedéseimért!
- Nincs fellépő "időlassulás", legalábbis a zárt rendszer saját folyamataiban. Abban a vonatkoztatási rendszerben minden a rendjén zajlik! MInden részecskének ugyanannyi a felezési ideje, a Schrödinger egyenlet szerint az elektronoknak ugyanazok a megengedett pályái, és ha a rendszerben tartózkodik, aki mindezt megméri, úgy érzi, hogy a fizika pontra úgy működik, ahogy szokott, bárhol máshol. -
Elnézést, de ezt már tényleg nem értem. Idáig arról volt szó, hogy az erősen görbült téridőben, a saját idő lassabban telik.
- Konkrétan válaszolva, igen, a neutroncsillag (de akár fehér törpe) felszínén élő testvér sajátideje lassabb, mint egy hozzá képest "nyíltabb" térgörbületen tartózkodóé. De fontos a "hozzá képest", nincs egy mindkét állapotot eklaténsan látó "felső" nézőpont, csak a papíron amikor megrajzoljuk a diszpozíciót. Különben nem tudnak egymásról, nem egy rendszerben vannak, nincs kapcsolatban a saját jelenük) -
Ha a testvér saját ideje lassabban telik, akkor egy részecske felezési idejének is másnak kell lennie. Az igaz, hogy a neutroncsillagon élő testvér nem lehet hatással a földi testvérre, hiszen térszerűen vannak elválasztva, egymás jelenében helyezkednek el. De ez nem számít, hiszen a testvér űrhajóra ülhet és visszautazhat a földre. Ekkor kevésbé látszik majd öregnek, mint a földi ikertestvére. Erről szól az ikerparadoxon. A részecskét is feltehetjük egy űrhajóra és visszahozhatjuk a Földre. Ha az általános relativitáselméletben fellépő gravitációs időlassulás (bocsánat a helytelen kifejezésért) ugyanolyan látszólagos jelenség, mint a sepeciális relativításelméletben fellépő időlassulás, akkor félreértettem az egész Kozmofizika 2011 előadássorozatot. Ha így áll a helyzet, akkor elnézést mindenkitől az eddigi okvetetlenkedéseimért!
Re: Dávid Gyula kérdések
Üdv mindenkinek.
Azt hiszem rájöttem...
Tegyük fel, hogy az a bizonyos iker egy kisérletező kedvű fizikus. Elrepül egy neutroncsillagra, hogy ott fizikai kisérleteket végezzen. Felállít egy laboratóriumot és egy tartályt neutrongázzal tölt meg. Tudja, hogy a neutronok felezési ideje 15 perc. De mi az a 15 perc? 15x1 perc. Na már most a neutroncsillag felszínén, az nagy téridőgörbület miatt a neutronok felezési ideje "megnyúlik", de ugyanolyan mértékben megnyúlik az 1 perc is. Ha a fizikus iker kiszámolja, hogy a "megnyúlt felezési időben" hányszor van meg a "megnyúlt 1 perc", akkor az eredmény pont 15 lesz. Tehát a fizikus iker levonhatja azt a következtetést, hogy a neutroncsillag felszínén, a neutronok felezési ideje pontosan annyi, mint a Földön, 15 perc.
Ehez hasonlóan, a neutroncsillag felszínén éldegélő fizikus iker sem fogja észrevenni, hogy lassabban öregszik. Ennek az az oka, hogy körülötte minden folyamat lassabban megy végbe. Tehát ő pontosan ugyanúgy érzékeli az idő múlását, mint ha csak a Földön élne. Igazából akkor történik disznóság, amikor a fizikus iker hazatér a Földre, hogy beszámoljon testvérének a neutroncsillagon végzett kísérleteiről. A koordinátarendszer váltás következtében (valódi űrhajó esetében ez nem egyszer történik, hanem sokszor) a Földre hazatérve ténylegesen azt fogja tapasztalni, hogy lassabban öregedett mint a testvére.
Ugyanígy működik a gravitációs vöröseltolódás is. Ha egy nagy téridőgörbületű helyen fizikai folyamatok mennek végbe, akkor az ottani szemlélő számára pont úgy zajlanak le, mint itt a Földön. Ha viszont ezekben a fizikai folyamatokban sugárzás keletkezik, akkor a Földre érkező fotonok (ez pont ugyan az, mint amikor a fizikus iker visszatért a földre) vöröseltolódást szenvednek. Tehát a gravitációs időlassulás esetén, egészen addig amíg nem váltunk koordinátarendszert, pont ugyanaz a helyzet, mint a specrelben. Ha viszont koordinátarendszert váltunk, akkor durva dolgok történnek, a hazatérő iker kevésbé öregedett meg, a fotonok hullámhossza pedig a vörös felé tolódott. Azt hiszem értem
(bocs, hogy idáig szinte kisajátítottam a fórumot...)
Azt hiszem rájöttem...
Tegyük fel, hogy az a bizonyos iker egy kisérletező kedvű fizikus. Elrepül egy neutroncsillagra, hogy ott fizikai kisérleteket végezzen. Felállít egy laboratóriumot és egy tartályt neutrongázzal tölt meg. Tudja, hogy a neutronok felezési ideje 15 perc. De mi az a 15 perc? 15x1 perc. Na már most a neutroncsillag felszínén, az nagy téridőgörbület miatt a neutronok felezési ideje "megnyúlik", de ugyanolyan mértékben megnyúlik az 1 perc is. Ha a fizikus iker kiszámolja, hogy a "megnyúlt felezési időben" hányszor van meg a "megnyúlt 1 perc", akkor az eredmény pont 15 lesz. Tehát a fizikus iker levonhatja azt a következtetést, hogy a neutroncsillag felszínén, a neutronok felezési ideje pontosan annyi, mint a Földön, 15 perc.
Ehez hasonlóan, a neutroncsillag felszínén éldegélő fizikus iker sem fogja észrevenni, hogy lassabban öregszik. Ennek az az oka, hogy körülötte minden folyamat lassabban megy végbe. Tehát ő pontosan ugyanúgy érzékeli az idő múlását, mint ha csak a Földön élne. Igazából akkor történik disznóság, amikor a fizikus iker hazatér a Földre, hogy beszámoljon testvérének a neutroncsillagon végzett kísérleteiről. A koordinátarendszer váltás következtében (valódi űrhajó esetében ez nem egyszer történik, hanem sokszor) a Földre hazatérve ténylegesen azt fogja tapasztalni, hogy lassabban öregedett mint a testvére.
Ugyanígy működik a gravitációs vöröseltolódás is. Ha egy nagy téridőgörbületű helyen fizikai folyamatok mennek végbe, akkor az ottani szemlélő számára pont úgy zajlanak le, mint itt a Földön. Ha viszont ezekben a fizikai folyamatokban sugárzás keletkezik, akkor a Földre érkező fotonok (ez pont ugyan az, mint amikor a fizikus iker visszatért a földre) vöröseltolódást szenvednek. Tehát a gravitációs időlassulás esetén, egészen addig amíg nem váltunk koordinátarendszert, pont ugyanaz a helyzet, mint a specrelben. Ha viszont koordinátarendszert váltunk, akkor durva dolgok történnek, a hazatérő iker kevésbé öregedett meg, a fotonok hullámhossza pedig a vörös felé tolódott. Azt hiszem értem
(bocs, hogy idáig szinte kisajátítottam a fórumot...)Re: Dávid Gyula kérdések
Látom azért összeállt:-) Maga az effektus szemléltető leírása valóban ez az egyes objektumok sajátidejére.
A gyakorlatban azért ne feledjük, a neutroncsillag azért jött létre, mert a hatalmas tömegkocentráció miatt az elektonok tulajdonképpen már "belenyomódtak" a protonokba a csillagmagban, és neutronokká egyesültek.
Igy a felszíni téridőgörbület olyan nagy, hogy bármely odakerürlő anyag hasonlóan jár: némi gamma- és neutrínósugárzás sugárzás kíséretében átesik a neutron-kollapszuson. Sőt továbbmenve, ilyen körülmények között a neutronok nem is igen bomlanak el, inkább csak a felszínen. Tulajdonképpen összeállva egyetlen óriás-atomot alkotnak a visszamaradt 10-20km-es objektumban. A felszínen a szupernova robbanásból visszamaradt némi vasatom és elektronok keveréke található néhány mm vastagságban. Lejjebb van egy kristályszerű tulajdonságokat mutató kéreg, magjának állaga szuperfolyékony és hőmérséklete alig magasabb az abszolút nulla foknál, középpontjában a szélsőséges körülmények között akár szabad kvark-gluon plazma anyag is előfordulhat.
Szóval kicsit szürreális a netroncsillag felszínén megmérni a neutronok felezési idejét, de a papír-ceruza kísérlet elbírja. (hasonlóan aranyos a stopperórájával integető, fekete lyukba zuhanó professzor, ilyenkor mindig kikötjük az "eltekintünk attól, hogy..." kezdetű mondatokat:-) )
A gyakorlatban azért ne feledjük, a neutroncsillag azért jött létre, mert a hatalmas tömegkocentráció miatt az elektonok tulajdonképpen már "belenyomódtak" a protonokba a csillagmagban, és neutronokká egyesültek.
Igy a felszíni téridőgörbület olyan nagy, hogy bármely odakerürlő anyag hasonlóan jár: némi gamma- és neutrínósugárzás sugárzás kíséretében átesik a neutron-kollapszuson. Sőt továbbmenve, ilyen körülmények között a neutronok nem is igen bomlanak el, inkább csak a felszínen. Tulajdonképpen összeállva egyetlen óriás-atomot alkotnak a visszamaradt 10-20km-es objektumban. A felszínen a szupernova robbanásból visszamaradt némi vasatom és elektronok keveréke található néhány mm vastagságban. Lejjebb van egy kristályszerű tulajdonságokat mutató kéreg, magjának állaga szuperfolyékony és hőmérséklete alig magasabb az abszolút nulla foknál, középpontjában a szélsőséges körülmények között akár szabad kvark-gluon plazma anyag is előfordulhat.
Szóval kicsit szürreális a netroncsillag felszínén megmérni a neutronok felezési idejét, de a papír-ceruza kísérlet elbírja. (hasonlóan aranyos a stopperórájával integető, fekete lyukba zuhanó professzor, ilyenkor mindig kikötjük az "eltekintünk attól, hogy..." kezdetű mondatokat:-) )
Re: Dávid Gyula kérdések
Üdv mindenkinek. Ha egyre fiatalabb intergalaktikus tartományban szétszóródott ikertestvéreink hozzánk viszonyított öregedését vizsgálnánk mit tapasztalnánk ?
Re: Dávid Gyula kérdések
véjani írta:Üdv mindenkinek. Ha egyre fiatalabb intergalaktikus tartományban szétszóródott ikertestvéreink hozzánk viszonyított öregedését vizsgálnánk mit tapasztalnánk ?
Az attól függ, milyen sebességgel szóródtak szét. Hozzánk képest.
Re: Dávid Gyula kérdések
Üdv mindenkinek.
Tudom, hogy ez alapvetően elméleti fórum, én mégis konkrét kérdést tennék fel. Sokat hallani róla, hogy a tőlünk 8000 fényévre lévő eta carinea az egyik esélyes szupernóva-jelölt (egyes források szerint hipernóva) a közelünkben. Olvastam, hogy már nagyon közel van szupernóva állapothoz, mivel a színképében stroncium jelenlétére utaló nyomokat találtak. A stroncium jelenléte ennyire biztosan jelzi a csillagrobbanás közeledtét?
Mivel ezt a fórumot nagyon sok hivatásos és amatőr csillagász, valamint fizikus, és egyébként a témához értő ember látogatja, szeretném megkérdezni, milyen hatással lenne a Földre, ha az eta carinea valóban felrobbanna? Az erős gamma-sugárzás valóban súlyosan károsíthatná az élő szervezeteket? Mennyire kell komolyan venni az ilyen témájú katasztrófa filmeket? Az ember az aszteroidák és üstökösök jelentette veszély gondolatával valahogy megbarátkozik. Láthatunk becsapódási krátereket a bolygókon és a holdakon, sőt már élőben is láthattunk egy ilyen becspodást a Jupiter légkörébe. Szóval ezt valahogy el lehet képzelni. Na de egy távolban robbanó szupernóva pusztító gamma-sugárzása...az számomra olyan nehezen megfogható dolog.
Tudom, hogy ez alapvetően elméleti fórum, én mégis konkrét kérdést tennék fel. Sokat hallani róla, hogy a tőlünk 8000 fényévre lévő eta carinea az egyik esélyes szupernóva-jelölt (egyes források szerint hipernóva) a közelünkben. Olvastam, hogy már nagyon közel van szupernóva állapothoz, mivel a színképében stroncium jelenlétére utaló nyomokat találtak. A stroncium jelenléte ennyire biztosan jelzi a csillagrobbanás közeledtét?
Mivel ezt a fórumot nagyon sok hivatásos és amatőr csillagász, valamint fizikus, és egyébként a témához értő ember látogatja, szeretném megkérdezni, milyen hatással lenne a Földre, ha az eta carinea valóban felrobbanna? Az erős gamma-sugárzás valóban súlyosan károsíthatná az élő szervezeteket? Mennyire kell komolyan venni az ilyen témájú katasztrófa filmeket? Az ember az aszteroidák és üstökösök jelentette veszély gondolatával valahogy megbarátkozik. Láthatunk becsapódási krátereket a bolygókon és a holdakon, sőt már élőben is láthattunk egy ilyen becspodást a Jupiter légkörébe. Szóval ezt valahogy el lehet képzelni. Na de egy távolban robbanó szupernóva pusztító gamma-sugárzása...az számomra olyan nehezen megfogható dolog.
-
papabarkasz
- Hozzászólások: 1
- Csatlakozott: 2011.07.27. 22:35
Re: Dávid Gyula kérdések
Udvozletem!
Nekem "csak" ket kerdesem lenne:
1. Mikent lehet ertelmezni (milyen fizikai tartalmat lehet adni hozza / mit jelent) a Planck allandot?
2. Szeretnek minnel tobbet megtudni a termeszeti torvenyek es geomertia kapcsolatarol,azaz miert irja bizonyos folyamatakat matematikabol jol ismert fuggvenyek v. egyeb osszefuggesek(sin,cos,exp,diffegyenletek stb...)
Segitseget es a valaszokat elore is koszonom!
Egy lelkes amator
Nekem "csak" ket kerdesem lenne:
1. Mikent lehet ertelmezni (milyen fizikai tartalmat lehet adni hozza / mit jelent) a Planck allandot?
2. Szeretnek minnel tobbet megtudni a termeszeti torvenyek es geomertia kapcsolatarol,azaz miert irja bizonyos folyamatakat matematikabol jol ismert fuggvenyek v. egyeb osszefuggesek(sin,cos,exp,diffegyenletek stb...)
Segitseget es a valaszokat elore is koszonom!
Egy lelkes amator
Re: Dávid Gyula kérdések
A 2. pontra reagálnék, röviden.
A Természet okos, és ő is igyekszik a megtalálni az optimumot. Pl: térkihasználásban, energiafelhasználásban.
Ezért gömb alakú nagyon sok zöldség/gyümölcs, mert a gömb egy optimális geometriai forma.
Ugyanide hozom példának a méhsejt fomát, a madárszárny vagy a halak alakját.
Ha lenne jobb, vagyis hatékonyabb, az evolúció azt hozta volna ki nyertesnek.
Még azt hozom fel érdekességképpen, hogy a méret sokszor nem számít. Az örvény formájú galaxisok és a lefolyóban kialakuló tölcsér ugyan azon formát veszik fel, mert hasonló fizikai-geometriai törvényeknek engedelmeskednek. Hasonló kapcsolat van a gigantikus Jupiter felhői és a szappanbuborék felszínén kavargó színek között. Mindenhol azonos temészeti törvények és a geometria dolgozik, midegy, mekkora a méret.
Ha konkrét, matematikát szeretnél látni, akkor ismerkedj meg a Gauss görbével, annak harang alakú eloszlásfüggvényével és minden jellegzetes tulajdonságával. A természet imádja a Gauss görbét.
A Természet okos, és ő is igyekszik a megtalálni az optimumot. Pl: térkihasználásban, energiafelhasználásban.
Ezért gömb alakú nagyon sok zöldség/gyümölcs, mert a gömb egy optimális geometriai forma.
Ugyanide hozom példának a méhsejt fomát, a madárszárny vagy a halak alakját.
Ha lenne jobb, vagyis hatékonyabb, az evolúció azt hozta volna ki nyertesnek.
Még azt hozom fel érdekességképpen, hogy a méret sokszor nem számít. Az örvény formájú galaxisok és a lefolyóban kialakuló tölcsér ugyan azon formát veszik fel, mert hasonló fizikai-geometriai törvényeknek engedelmeskednek. Hasonló kapcsolat van a gigantikus Jupiter felhői és a szappanbuborék felszínén kavargó színek között. Mindenhol azonos temészeti törvények és a geometria dolgozik, midegy, mekkora a méret.
Ha konkrét, matematikát szeretnél látni, akkor ismerkedj meg a Gauss görbével, annak harang alakú eloszlásfüggvényével és minden jellegzetes tulajdonságával. A természet imádja a Gauss görbét.