Gravitácia

[Ondro1]

Ďakujeme všetci. Teraz friško diskutujme, než si zmení IPčku a regne sa znova

[butcher]

ozivim kusok, lebo mi to neda
som si to precital a naramne som sa bavil na tom vladimirovi ergo potkanomi

trollolo si pretie hytopezu s teoriou
gravitaciu s elektrostatikou
kinetiku s termodynamikou
a tak dalej
nech expert vysvetli, ako moze Mars mat gravitaciu tak intenzivnu vzhladom na velkost svojho zanedbatelne velkeho magnetickeho pola, ktore je aj dosledkom toho, ze mars nema skoro ziadnu atmosferu

ale inak plati
don't feed the troll

[Ondro1]

To, že preferuješ odpovede vo forme rovníc je fajn, ale píšu sa výrazne zle, keďže toto fórum nemá latex mod.
Aj tak, tvoje otázky sú docela dobre cielené, akurát ja by som ťa odkázal na nejakého profesora teoretickej fyziky, pretože toto ti bude vedieť zodpovedať v plnom zmysle jedine nejaký profesor študujúci relativitu. Možno ani v plnom zmysle nie, budeš sa musieť obrátiť na viacerých, pretože v kasickej relativite termodynamika nevystupuje(tieto teórie popisujú niečo iné). Sám nemám príliš termodynamiku v láske, nerád s ňou čosi riešim, ale musím ťa upozorniť, že zákony entropie nie su, sú zákony termodynamiky, ktoré dávajú zrod entropii a popisujú jej vlastnosti.
Tiež by som sa ťa rád opýtal, či vieš, čo to matematicky entropia vôbec je - nebavíme sa teraz o bullshitnom fyzikálnom význame v zmysle mier neusporiadanosti a podobných kravín, kde sa kopec fyzikov tvári, že vie, čo to je, pritom vôbec nemajú ani potuchy, čo táto stavová veličina vlastne znamená? Totižto matematický popis entropie je celkom jednoduchý.

Spoiler: ukázať

Pre neznalých: Pozrime sa, čo entropia robí: Základný výraz pre entropiu je TdS=DQ=>dS=DQ/T, entropia je stavová funkcia, ktorá sa získa tým, že predelíme integračným faktorom teplotou pfaffovu formu Q - teplo. Teplo totiž nemá totány diferenciál, nemôžeme ho písať dQ, preto ho píšeme s deltou, parciálnym d alebo preškrtnutým d, ale keďže tu ani jede znak nemôžem použiť, píšem D. Q je funkcia viacerých premenných, funkcia viacerých premenných má parciálnu deriváciu a totálny diferenciál. Problém však nastáva, ak v určitom bode alebo dokonca na nejakej množine A funkcia nemá parciálne derivácie, potom nemá totálny diferenciál. To, že funkcia nemá totálny diferenciál sa prejavuje tým, že nie je integrabilná, integrácia tejto funkcie po uzavretej krivke nie je nulová, to sa ale dá vyriešiť predelením tejto funkcie, ktorá totálny diferenciál nemá inou funkciou, napr. T, ktorá nám zaručí, že DQ/T totálny diferenciál bude. Je to tak jednoduché.
Po zavedení entropie S sa ale zistilo, že závisí s multiplicitou w, a síce, že S=k ln(w), kde k je boltzmannova konštanta a w je tzv. multiplicita, ktorá charakterizuje počet stavov v systéme pri danej strednej hodnote energie systému. Tento fakt len dokazuje, prečo má entropia tendenciu stúpať - druhý termodynamický zákon nie je nič iné, len zapísanie nádherného princípu variácie dS=0, kde S je funkcionál akcie a d je variácia, nie totálny diferenciál, prasáckym spôsobom. Variačný princíp alebo princíp akcie nám totiž hovorí jeden základný fyzikálny zákon - vesmír sa vždy snaží dostať do stavu s minimálnym niečím - v podstate aj v TDM toľko omieľaná minimalizácia. Teda ak sa hovorí o termodynamických aspektoch niečoho, je to len ináč povedané, že sa hovorí o niečom krajšom, fundamentálnejšom a zmysel viac dávajúcejšom ako stará, nezmyselná veda nazvaná termodynamika vychádzajúca z nezmyselných experimentov s plynmi, v súčasnosti prezývaná "náuka o parciálnych deriváciách", pretože to de facto je a všetko, čo je termodynamika je matemticky dosť primitívne(keď nie z fundamentálneho pricípu variácie akcie, už len zo štatistickej fyziky, za ktorú sa termodynamika úspešne schováva od svojho vzniku a potom sa tvári, že ju vymyslela - preto osobne termodynamiku nemám v láske).

Že by ale entropia niečo generovala, tomu neverím a skôr mi to príde, že teória termodynamiky je nie celkom platná v týchto podmienkach, osobne sa veľa tomu ale nerozumiem, teda sa nebudem bližšie vyjadrovať a neber môj názor za nič vážne.
Tak isto sa nerozumiem veľa strunovej teórii, na ktorú sa pýtaš ani kvantovej gravitácii, k čomu som sa chcel vyjadriť je, že preóny, ak by existovali, tak budú pravdepodobne také malé, že chovanie gravitácie na tejto škále bude popisovať kvantová gravitácia, ktorá je terra incognita, resp. takmer terra incognita pre fyzikov.
Tak isto hubbleova konštanta - nie. Hubbleova konštanta je v obecnej relativite, friedmannových modeloch, zapísaná ako

kde a je škálovací faktor, "polomer vesmíru" v FLRW metrike, teda vidíš - závisí na derivácii a na čase, teda na čase závisí. Obecne to ale dáva zmysel - H udáva rýchlosť rozpínania vesmíru na jednotku dĺžky a keď sa rozpínanie zrýchľuje, očividne bude H závislé na čase(na prednáške obecnej relativity to náš profesor so smiechom predniesol, vidíme, že Hubbleova konštanta nie je teda vôbec konštanta).
Inak pochybujem, že by ktosi vedel vyrátať presne medzihviezdny priestor, resp. vedel, je to krásna nula resp. to platí na menších škálach - na väčších škálach môžeme aplikovať už spomínanú FLRW metriku a pracovať s ňou. Ak by sme chceli riešiť metriku superclustrov galaxií, nie je to na vzorečky, ale na numerické riešenie E. rovníc. Resp. môžem ti dať jeden vzoreček:


Riešiť ho ale musíš numericky a dosadiť štatistické hodnoty, resp. môžeš si pozrieť toto(asi, neviem, neštudoval som to pdfko, možno áno, možno nie, to je prvé, čo mi ujo google vypľul )
http://www.math.jhu.edu/~js/mp.final.pdf
to je riešenie ER pre nabitý prach, pričom môžeš ten prach brať ako hviezdy, ale tu sa počíta s prachom rovnomerne rozloženým, čo určite presné riešenie nie je.
Pre medzihviezdny priestor na väčších škálach môžeš vziať prach nenabitý a vziať T porovnateľné s kozmologickým členom a vyšetrovať, ako sa správa kozmologický člen, robil som to na skúške, teraz sa mi to nechce, je to nadlho, v skratke si pozri
http://en.wikipedia.org/wiki/Dust_solution
ale to je príliš stručné.

O kompaktifikovaní rozmerov - nerozumiem sa síce strunovej teórii, ale rozumiem sa potrebe veľkého zakrivenia pridaných rozmerov - si zober, že ak by boli vyššie rozmery ploché a do nich by prenikala gravitácia, potom by musela gravitácia klesať i v našom vesmíre ako 1/r^(n-1), kde n je počet rozmerov, do ktorých tú gravitáciu pošleš. My ale pozorujeme úbytok gravitácie ako 1/r^2. Ak teda chceme poslať gravitáciu do dodatočných rozmerov, musia tieto rozmery byť zakrivené tak, aby sa gravitácia šírila v našom priestore ako 1/r^2.
Viem, že v kvantovej gravitácii, suprestrunách alebo kdesi sa na toto používa Calabi-Yauova varieta, kuk: http://en.wikipedia.org/wiki/Calabi%E2% ... u_manifold
tak isto sa to dá riešiť anti-de Sitterovým priestorom, kuk
http://en.wikipedia.org/wiki/Anti-de_Sitter_space
kde by sa vyššie rozmery správali anti-de Sitterovsky.
Oni sa vyššie rozmery ani nemusia správat anti-de Sitterovsky celé, ono stačí, aby bol anti-de Sitterovský medzi dvomi "confining" vesmírnymi membránami, konštrukt, ktorý vymyslel Gregory-Rubakov-Sibirjakov. Ohľadom de-sitterovských a anti-de sitterovských priestorov by som ti poradil konzultovať odborníka - prof. Jiří Podolského z ÚTF Karlovej univerzity
http://utf.mff.cuni.cz/info/lide/podolsky.html
ktorý na týto tému napísal pár článkov.

[marosko]

dlho som nedostal odpoveď, tak ohľadom gravitácie mám jeden dotaz. beriem guľu aby sa lepšie znázorňovalo. úniková rýchlosť zavisí od priemeru a hmotnosti gule v^2=2*G*M/R. tzn od pomeru M/R a to vyjadruje čím je hmotnosť väčšia a priemer menší musí byť uniková rýchlosť väčšia. gravitačné pole závisí od zmršťovania gule, prípad planéta pri chladnutí až po gravitačný kolaps. zoberme si jednotlivé atómy. obaly elektrónov sa začnú približovať a preskoky elektrónov sú intenzívnejšie, aj keď pri zmršťovaní planety je to trochu iné ale podstata je rovnaká. jeden aspekt je tu zaujímavý, čím väčšia je elektrická intenzita v atóme (stláčajú sa tak je väčšie mg. pole. mg polia planét sa môžu aj odtláčať ak by dve planety boli blízko seba ako sa magnetické pole ovplyvňovať gravitačné sily. gravitačné sily sú síce najslabšie ale pôsobia v celom vesmíre. magnetické sily sú väčšie a pôsobia na menšie vzdialenosti. ale zoberme si obrovské gule ktoré su relatívne blízko seba tak aby pôsobili magnetické sily na ne. nie je prejav gravitačných síl aj elektromagnetizmus telesa? dúfam že mi niekto odpovie

[Ondro1]

dlho som nedostal odpoveď, tak ohľadom gravitácie mám jeden dotaz. beriem guľu aby sa lepšie znázorňovalo. úniková rýchlosť zavisí od priemeru a hmotnosti gule v^2=2*G*M/R. tzn od pomeru M/R

Závisí od bodu, v ktorom je unikajúce teleso.

zoberme si jednotlivé atómy. obaly elektrónov sa začnú približovať a preskoky elektrónov sú intenzívnejšie, aj keď pri zmršťovaní planety je to trochu iné ale podstata je rovnaká.

Nie. Neviem, čo myslíš preskokmi elektrónov, ale tuto musíš už uvažovať kvantovú mechaniku a tam sa pracuje s potenciálom, nie elektrickou intenzitou. A výsledok ti dá riešenie Schrodingerovej rovnice, podľa ktorej nekonečne blízko k jadru elektróny byť nemôžu. Existuje minimálna energia a minimálny "polomer". V podstate nedáva zmysel zmršťovanie atómu. V podstate čo sa snažíš opísať je gravitačný kolaps hviezdy, teda by som ti poradil sa pozrieť naň.

gravitačné sily sú síce najslabšie ale pôsobia v celom vesmíre. magnetické sily sú väčšie a pôsobia na menšie vzdialenosti. ale zoberme si obrovské gule ktoré su relatívne blízko seba tak aby pôsobili magnetické sily na ne. nie je prejav gravitačných síl aj elektromagnetizmus telesa?

Nie, sám si si odpovedal. Gravitácia je univerzálna, elektromagnetizmus nie. Existuje jeden gravitačný náboj, ale dva elektrické. Gravitačný náboj je niečo iné ako elektrický/magnetický(dipól). Nemôžeš to miešať dokopy. Sto rokov sa teoretici snažia dať dokopy fundamentálne interakcie, ale podarilo sa dať dokopy len tri zo štyroch, pričom práve gravitácia je tá štvrtá, ktorá stále uniká.

A inak, ak by si mal obrovské gule, tak by si mal obrovskú gravitáciu, ale nemal by si zaručené, že by si mal obrovské EM pole. EM pole u planét vôbec nemusí byť, viz Mars alebo v podstate všetky mesiace Slnečnej sústavy(okrem tuším Titánu). Na druhú stranu ale môžeš mať extrémne malý a extrémne silný zdroj elektromagnetického poľa, ale potom budeš mať extrémne malú gravitáciu.

[marosko]

áno to som mal ny mysli. majme dva rotujúce gule ktoré rotujú a vytvárajú mg. pole tak aby sa ich siločiary priťahovali. a také isté aby siločiary odpudzovali

[Ondro1]

Už som povedal, že nie, pretože to tak jednoducho nefunguje. Jednoducho gravitácia je úplne odlišná od ostatných interakcíí a nejde takto jednoducho zakomponovať do iných.

Ale aby som nevyzeral ako negativistický hulvát, si na dobrej ceste, práve takéto myšlienky sú za spojením elektroslabej a silnej interakcie. Vo vysokých energetických hladinách, ako si hovoril, to funguje pre elektroslabú a silnú interakciu, ale pre gravitáciu sa ešte nikomu nepodarilo vytvoriť konzistentnú teóriu. V podstate to nejde, lebo nemáme kvantovú gravitáciu. Skús sformulovať kvantovú gravitáciu a dokážeš svoje myšlienky

[marosko]

áno máš pravdu nedá sa to zatiaľ zlúčiť, ale pri odvodzovaní planckovej dĺžky sa používa gravitácia a je to zo vzorcov E=M*c^2=E=ħ*c/λ, pri rozpísaní na geometrodynamickú hmotnosť je M=G/c^2=r. pre porovnanie G*M/c^2=ħ/c*λ pri rovnosti vychádza plancková dĺžka λp=(G*ħ/c^3)^0,5. ak by sme to neodmocnili bolo by G*ħ/c^3^2=G*ħ/G*ħ/c^3. dosadením do vzorca pre geometreodynamickú hmotnosť je M^2=(G/c^2)^2=G*ħ/c^3. pre porovnanie λp=r. značilo by to asi toľko, energia vzdialená od čiernej diery má hmotnosť E=G*M^2/λp. λpje vzdialenosť od čiernej diery. λp je kvantovaná tak potom by boli násobky planckovej dĺžky od čiernej diery ktorá má priemer čiernej diery, resp. polomer (polvlna, násobky E=G*M^2/λp*n bude energia ako keby kvantovaná n=1,2,3;. a λp je plancková vlnová dĺžka. pretože energia sa nešíri spojite ale po kvantách a spin pre gravitón je 2, tak je M^2. kvantum energie by malo mať rozmer objemu, keby to naozaj bola vlna tak by mala mať zakomponovanú gravitačnú konštantu planckovú konštantu alebo inú ale uvažujem že pohybuje sa rýchlosťou c tak preto ħ. zrejme meraním by bola nejaká iná konštanta. tá energia čo my vyšla je akoby potenciálna energia. pretože pre výpočet planckovej dĺžky sa používa G a ħ a v menovateli je c^3, tak som to porovnával s elektromagnetickou vlnou. nehovorím ale že je to kvantum pre gravitón tá energia by musela mať rozmer vlnovej dĺžky násobku planckovej konštanty, nie je to potenciálna energia ale energia gravitačnej vlny.

[Ondro1]

Planckova dĺžka sa ale nijako neodvodzuje, len sa povie, že h=c=G=1 a zistí sa, že v tejto sústave má jednotka dĺžky planckovu dĺžku. Nijako nebola planckova dĺžka výnimočná až do vtedy, kým kvantoví poliari použili na ňu relácie neurčitosti a prehlásili, že to je najmenšia možná dĺžka, ktorá sa dá merať a keď Beckenstein študoval entropiu čiernej diery. Celé to ale je dosť tajomné prehlásenie na prvý pohľad a trochu právničenie ako s entropiou a informáciami, tiež sú tam svoje ale. Matematicky je to proste škálovacia konštanta, nič mov viac.

M=G/c^2=r

Konštanta deleno konštanta na druhú je konštanta a tá nemôže byť rovná vektoru, nerozumiem tvojmu zápisu, znakom r sa zvyčajne značí radiusvektor. Tiež mi nie je isté, kde si došiel a to, že hmotnosť je G/c^2. Hmotnosť čoho? Kde si vyčítal slovné spojenie "geometrodynamická hmotnosť"?

Celkovo tomu po tomto vzorci nerozumiem, skús to preformulovať a napísať do latexu sem http://www.codecogs.com/latex/eqneditor.php a postnúť obrázky. Ale zdá sa mi, že tam miešaš veci, ktoré nemôžeš použiť. Nie je mi isté, ako si dostal to, že E=G*M^2/lp.

G*ħ/c^3^2=G*ħ/G*ħ/c^3

Għ/Għ/c^3=c^3=!Għ/c^3^2=Għ/c^6

[marosko]

aby som to nedomotal, hlavna myšlienka je že ako základná plancková vlnová dĺžka ako protipól bude λp^2 bude geometrodynamicky M^2, plocha bude mať kg na druhú. a tak ako pri kvantovaní elektromagnetických vĺn nebude dĺžka ale plocha, resp. vrstvy plochy nad sebou podobne ako násobky vlnovej dĺžky.

[Ondro1]

Prosím rozpíš to znova a v latexe, lebo tvojej formulácii nerozumiem vôbec. Kde si videl pojem geometrodynamická hmotnosť? Ujo google nič nenachádza.

[marosko]

http://astronuklfyzika.cz/Gravitace2-9.htm toto je to. a v tom vzorci pre odvodenie planckovej dĺžky je to použité. hodnota M ale je obrovská, to by u mňa znamenalo maximálne zhustenie hmoty na tej ploche takže potom by sa musel byť podiel, zvoliť taký postup ako pri odvodzovaní únikovej rýchlosti. to čo som písal tak schwarczildov polomer by nepočítal s konštantou 2. tak postupne ako by rástol polomer násobkom planckovej konštanty by klesala hmotnosť.

[marosko]

ešte aby som to doplnil tá odmocnina tam nie je pretože je tam m^2

[Ondro1]

Tak ono sa tomu hovorí geometrizovaná sústava jednotiek častejšie ako geometrodynamická, to sa v podstate nepoužíva.
http://en.wikipedia.org/wiki/Geometrized_unit_system
A M*=GM/c^2 je len prepočet hmotnosti v kilogramoch na hmotnosť geometrizovaných jednotkách v metroch. Neviem, prečo si použil M=1kg, každopádne to tam ale musíš písať, lebo ten kilogram je tam dôležitý, inak to rozmerovo vôbec nesedí. Ako som už povedal, hľadáš za tým príliš veľké zložitosti, planckova dĺžka je len konštanta úmernosti tak, ako v E. rovniciach je konštanta úmernosti 8\pi G/c^4. Neodvádza sa, proste sa povie, že G=c=h=1 a hľadá sa dĺžka l=1, ktorá sa potom pretransformuje z bezrozmerných jednotiek na metre l=Kl*, kde K je škálovací faktor, konštanta úmernosti. Je to obyčajná zmena súradníc, preškálovanie. Takto môžeš povedať niečo o čokmkoľvek aj o pí, ale nepridá to tej konštante žiaden význam, nič skryté. Každopádne to "odvodenie" je chybné už len preto, že tam používaš nesprávne postupy, predpoklad s geometrizovanou hmotnosťou je zlý, ak chceš použiť geometrizovanú hmotnosť, musíš použiť aj prepočet na geometrizovanú energiu. Každopádne ale ten prepočet nič nemení na tom, že to je len prepočet a ty tam musíš mať tú hmotnosť. Stále ale neviem, čo myslíš tým M=G/c^2=r. Geometrizovaná hmotnosť nie je vzdialenosť, vzdialenosť v geometrizovaných jednotkách je bezrozmerná. Nemôžeš napísať, že to je nejaká vzdialenosť. Geometrizované jednotky je proste prepočet tak, ako keby som povedal "no, a teraz použijeme jednotky 1meter=Gc/h*5torr na kubickú imperiálnu tonu*70myších kožískov". Nebude to nič znamenať len, že som použil úchylnú sústavu jednotiek. Ak potom niečo o tejto sústave jednotiek poviem, v podstate to nemá žiaden veľký zmysel.

[16cmfan]

Pleties vela veci... ale ohladom gravitonu - je to hypoteticka castica... a ak uvazujeme o sireni grav. Vln tak si treba uvexomit, ze je to rychlost sirenia samostatneho casopriestoru resp. Vln gravitacnych... tam sa nic neporusuje... foton je castica ktora sa pohybuje po najrovnejsej moznej drahe geodete prave po tom casopriestore.... aj samotny casopriestor sa moze resp. Roztahuje rychlejsie ako svetlo a neporusuje ss tym ani zakon zachovania ani kauzalita... zachovanie myslim aj CPT symetrii ktore su vlastne matematickp-fyzikalnym vyjadrenim a ktore je teraz velmi velkym tercom zaujmu lebo pozorujeme niektore poruchy tohto zachovania... a to je cesta k novej fyzike za standardnym modelom a je to veru este dlha cesta ale o to vzrusujucejsia a velmi velmi dolezita