Dávid Gyula: Eötvöstől Einsteinig 2. - Gravitáció és geometria (Atomcsill, 2014.09.18.)
ฝัง
- เผยแพร่เมื่อ 26 ส.ค. 2017
- Előadó: Dávid Gyula (ELTE TTK, Atomfizikai Tanszék)
Cím: Eötvöstől Einsteinig - a modern gravitációelmélet kísérleti és elméleti alapjai, II. rész - Gravitáció és geometria
Időpont: 2014. szeptember 18.
A gravitáció modern - bár hamarosan száz éves - elmélete az Einstein-féle általános relativitáselmélet. Kiindulópontja a már Newton által is ismert furcsaság, a "súlyos" és a "tehetetlen" tömeg egyenlősége. Ezt a közismert, de a fizika (akkori) fővonalából kilógó, semmi máshoz nem társítható tényt - mint a sorozat előző előadásában részletesen megismertük - Eötvös Loránd nagy pontosságú mérései helyezték megbízható kísérleti alapra (bár Einstein maga nem ismerte ezeket a kísérleteket). De hogyan, milyen gondolati lépcsőkön át vezetett el a súlyos és a tehetetlen tömeg egyenlősége, sőt azonossága ahhoz a hatalmas szemléleti változáshoz, amit az általános relativitáselmélet hozott? Hogyan és miért söprűzte ki Einstein a fizikából (az "éter" hasonlóan radikális kiseprűzése után tíz évvel) a hagyományos, mindenki által használt és érteni vélt "gravitációs erő" és "gravitációs tér" fogalmát, és vezette be helyettük a még ma is sokak szemében misztikusnak tűnő "görbült tér", sőt "görbült téridő" fogalmát? Hogyan képes ez az új fogalom megmagyarázni a hétköznapi gravitációs jelenségeket? Miért nyomja a talpunkat a talaj, ha a modern fizika szerint nem is létezik gravitációs erő? Miért esnek le a kövek, miért keringenek a bolygók a Nap körül? Hogyan lehet ezeket a jelenségeket a görbült téridő fogalmaival leírni? És ha mindez igaz, miért gondolt annak idején Newton, és utána évszázadokon át mindenki valami egészen másféle magyarázatra? És egyáltalán: hogyan lehet megérteni, elképzelni a tér vagy a téridő "görbülését"? Mit jelent "a fizika geometrizálódása", az a folyamat, ami a speciális relativitáselmélettel kezdődött, az általános relativitáselmélettel vett lendületet, és ami egyik legnagyobb diadalát épp napjainkban, az absztrakt geometriai fogalmakra épülő részecskefizikai Standard Modell utolsó hiányzó, de az elmélet által megjósolt építőkockájának, a Higgs-bozonnak a felfedezésével érte el? Hogyan folytatódhat ez a folyamat, lehetséges-e, hogy a 21. század fizikusai - Einstein álmát beteljesítve - az egész fizikát a geometriára vezetik vissza?
További infó: atomcsill.elte.hu/program/kivo...
Tisztelt Dávid Gyula!
A fb csoportban tettem fel a kérdést - azaz, hogy kérdezhetek-e ott - mire átirányítottak egy tetszőleges YT-os videóhoz, és ezt választottam, mert elhangzanak benne a kérdéssel kapcsolatos dolgok.
Időközben és a videó megnézésnek hatására is változott, és bővült a kérdésem, és most se tudom, hogyan lenne célszerű megkérdezni - így leírok mindent. Az ötlet egy Asimov novellából és egy régi Brit filmből jön.
"A gravitációt nem lehet árnyékolni" Matekban sem lehet részlegesen vagy teljesen?
A fenti összefügghet-e avval, hogy nincs globális (jelen esetben látható világegyetem méretű) inerciarendszer?
Egy gondolatkísérlet kimenetelét szerettem volna megkérdezni első körben, aminek a lényegét közben átfogalmaztam. Ez az első lejjebb, a második az eredeti.
Ha a gravitációt egy madzagnak képzeljük el, mi lenne, ha elvágnánk azt a madzagot egy helyen, történetesen egy darab kőnél itt a Földön? Biztos nem lebegne, nem maradna a helyén. De merre indulna? Én a Shapely Superclusterig jutottam, és utána nem tudom.
Tegyük fel, hogy van egy kis készülékünk, akkora, mint egy karóra. Ezen van egy csavarógomb 0-100%-ig, tudjuk szabályozni távirányítással. A készülék azt tudja, hogy mikor a csavarógombot elfordítjuk, létrehoz maga körül egy jól behatárolt, gradiens mentes térrészt, ami legyen mondjuk akkora, mint egy focilabda. Ezt az eszközt most hozzárögzítjük egy 1 kg-os kőhöz, és feltesszük egy jóval nagyobb kiterjedésű mérlegre. Ja, és a Földön vagyunk!
Most, hogy már kellő mennyiségű, közel fölösleges információt is megadtam, rátérek a lényegre.
A terrészen belül a gravitáció "leárnyékolódik", így ha a potméter 10%-on van, a mérlegen 90 dkg-ot olvasunk, 50%-nál 50 dkg-ot, 90%-nál 10 dkg-ot...
Amikor 100%-ra vesszük a potinkat, a kő eszközöstül érintő irányban kirepül a Földről, de mivel a Nap körül is keringünk, ehhez hozzáadódik az az érintő irányú vektor is. A galaxis középpontja körül is keringünk, így hozzáadjuk azt a vektort is. A helyi galaxis csoportunk közeledik egymás felé, hozzáadjuk azt is. A Lainakea össze objektum, így a mi hely csoportunk is közeledik a Great Attractor felé, így hozzáadjuk azt is. Ez pedig a Shapely Supercluster felé halad: hozzáadjuk. Ezek a superclusterek egymástól távolodnak, ahogy a világegyetemünk tágul (itt a tértágulásnak van-e valami szerepe, nem tudom).
Itt áll meg a sebességvektor összeadása számomra, és a kövünk tényleg arra fog repülni olyan sebességgel, mondjuk a látható, 93x10^9 fé átmérőjű világegyetemünk tömegközéppontjától kb. elfelé, esetleg létezik a megfelelő számolás, amiből az jön ki, hogy nem lehet 100%-osan "leárnyékolni" a gravitációt, csak azt megközelíteni (így a kő marad, csak nagyon könnyű lesz)? Vagy mi lesz?
A gravitációt nem lehet árnyékolni. Sem 100 százalékban, sem 1 százalékban. Semennyire. Ezt - sok más fontos dolog mellett - épp Eötvös Loránd bizonyította nagy pontosságú méréseivel.
Az univerzumnak nincs tömegközéppontja.
Az abszolút, vonatkoztatási rendszertől független sebességvektornak már a newtoni mechanikában sincs értelme. A speciális relativitáselméletben még inkább ez a helyzet.
Mindezekről a kérdésekről részletesen beszéltünk az Atomcsill sorozat különböző előadásaiban. Érdemes megnézni néhányat.
dgy
@@elteatomcsill8013 Közben rájöttem a válaszra. 2. verzó (*-*), 1-t töröltem. Helyes-e?
Ha csak azt szeretnénk tudni, hogy egy földlakó minden sebességvektorát (Földfelszín kerületi sebesség, Föld keringés, Nap keringés, stb.) összeadjuk akkor az merre fog mutatni,
*a Local Group CMB-hez képesti sebesség vektora elég jó közelítés, mert a többi nagyságrendekkel kisebb, így számottevő változást nem okoz.*
Így máris van helyi inerciarendszerünk, és (egy jó scf-fibe illő) gravitáció árnyékolással sem kell foglalkozni.
Kérhetek egy linket egy olyan előadásról, ahol esetleg arról van szó, mért nem lehet matekban sem árnyékolni a gravitációt?
Más
De ha teljesen lehetne, amiről az Asimov sci-fi szól, akkor annak borzasztó következményei lehetnének, mint ahogy ő írta, és ahogy a sebességvektor mutatja.
Egyébként érdekes felvetés volt ugyanebben a novellában, hogy az egyik elméleti fizikus állította, hogy nem lehet teljesen, de közel teljesen igen. De amikor vetélytársa, egy kísérleti fizikus létrehozta azt a térrészt, ami tejesen árnyékolt, akkor mérgében a sebesség irányát gyorsan kiszámolva egy barátságos billiárd meccsen a készülék segítségével végzett vele :)
Másik érdekesség, hogy eddig még csak 1 olyan sci-fi részletet láttam vagy olvastam Asimovon kívül, ahol majdnem következetesen meg tudják magyarázni, hogy mért jó az űrhajókhoz a részlegesen árnyékolt gravitáció, és mért nem jó a teljesen.
@@h734802 A sci-fi nem tudomány. És főleg nem tudományos forrás. Asimovnak számos jó ötlete volt (voltak kevésbé jók is), de ezek többsége nem nevezhető autentikusnak.
A gravitáció nem árnyékolható. Amikor H.G.Wells 1900-ban kitalálta a gravitációt árnyékoló hipotetikus anyagot, a cavoritot, akkora Eötvös Loránd már elvégezte azokat a nagy pontosságú méréseket, amikkel bebizonyította, hogy a Föld teste nem képes leárnyékolni a Nap gravitációs vonzását.
Aki a gravitáció árnyékolhatóságával kapcsolatban az analóg elektromos esetre és a Faraday-kalitkára próbál hivatkozni, annak először is azt kell megértenie, hogy milyen fizikai jelenségek állnak az elektromos árnyékolás hátterében. Ehhez célszerű elolvasni a Feynman-előadások (Mai fizika, 1970) első kötetét. Aztán tovább gondolhatja, hogy ugyanaz a mechanizmus miért nem működik a gravitációs esetben.
dgy
Negrucz Árpád
A logikai kapcsolattal lehet a gond.
Számomra az volt anno nem teljesen egyértelmű, hogy az anyag tölti ki a teret. Ha jól gondolom, és magát a "gravitációt" a téridő-változásnak (gyűrődének, torzulásnak) veszem, akkor az energia vagy impulzus valamilyen hordozón (sugárzás, hullámzás) keresztül az anyaggal (tömeg) gyakorol hatást a téridőre, ez okozza a görbületet (téridő-változást), tulajdonképpen kijelöl egy helyet, aminek "milyenségét" az anyag lendülete (milyen frekvencián zizeg) határoz meg. Téridő megmondja miben mozoghat, az anyag megszabja, hogyan viszonyuljon hozzá. :-) Az is lehet, csak a változásokat.
Általánosságban erre gondolhatunk, mikor gravitációval (állapot?), ill. ez a gravitációval (folyamat) találkozunk.
A legerősebb gravitációs hullámok fekete lyukak összeolvadásakor van (gyorsuló tömegek), amit pl. tömör objektumok tudnak a leghatékonyabban elektromágneses-sugárzássá átalakítani. Gondolom a tömeg, csak téridőben értelmezett, és van "gravitációs" (téridő-változtató) hatása, akkor is, ha nulla a frekvenciája (sugárzása/hullámzása). Azt látjuk, hogy nem látjuk.
Vajon hipererős gravitációs hullámból átalakított gamma-sugárzás mit tudna okozni egy kisbolygóval?
„A logikai kapcsolattal lehet a gond.”
Valóban a logikai kapcsolattal van a gond. Ön olyan dolgokat próbál összehozni, amik között semmiféle fizikai és logikai kapcsolat sincs, ezért az eredménynek se füle, se farka.
Először is azt kell megérteni (elég sok előadásban hangsúlyoztuk), hogy az általános relativitáselmélet teljesen klasszikus elmélet, máig nincs egyesítve a kvantumelmélettel. Ezért a kvantumos fogalmak (és kvantumos félreértések) idekeverése teljesen felesleges, irreleváns és illogikus. Az áltrel keretében a részecskék nem rezegnek, nem „zizegnek”, és a gravitáció leírása ilyen misztikus kavarás nélkül is működik.
„Ha jól gondolom, és magát a "gravitációt" a téridő-változásnak (gyűrődének, torzulásnak) veszem”
Már ez sem stimmel. A gravitáció nem a téridő változása, hanem a jelenséget maga a nem triviális módon görbült téridő okozza.
„akkor az energia vagy impulzus valamilyen hordozón (sugárzás, hullámzás) keresztül az anyaggal (tömeg) gyakorol hatást a téridőre”
Kár bonyolítani. Nem kell hullámzás vagy sugárzás. Nem kell „közvetítő”. A gravitáció Einstein-egyenletei pontosan leírják, hogy az anyag energiája, impulzusa, valamint ezek áramlása miként görbítik a téridőt.
„tulajdonképpen kijelöl egy helyet”
Semmi nem jelöl ki semmiféle helyet. Az anyag ott van, és oda mozog, ahová a mozgástörvények vezérlik a mozgását.
„tulajdonképpen kijelöl egy helyet aminek "milyenségét" az anyag lendülete (milyen frekvencián zizeg) határoz meg”
A hely „milyensége” nem fizikai fogalom. Az állításnak nincs értelme.
Az anyag lendületének a klasszikus fizikában nincs köze semmiféle „zizegéshez”. És ez a nem létező „zizegés” nem jelöl ki semmit.
„Általánosságban erre gondolhatunk, mikor gravitációval (állapot?), ill. ez a gravitációval (folyamat) találkozunk.”
Általánosságban nem erre gondolunk. Lehet, hogy ön erre gondol, de rosszul teszi. A fizika másra gondol.
„A legerősebb gravitációs hullámok fekete lyukak összeolvadásakor van (gyorsuló tömegek), amit pl. tömör objektumok tudnak a leghatékonyabban elektromágneses-sugárzássá átalakítani.”
A tömör objektumok nem alakítják át a gravitációs hullámokat elektromágneses sugárzássá. Előfordulnak (ritkán) olyan kozmikus események, amikor egyszerre keletkezik mérhető nagyságú gravitációs és elektromágneses sugárzás is, de ezek nem egymásból alakulnak át.
„Gondolom a tömeg, csak téridőben értelmezett, és van "gravitációs" (téridő-változtató) hatása, akkor is, ha nulla a frekvenciája (sugárzása/hullámzása). Azt látjuk, hogy nem látjuk.”
A klasszikus fizikában a tömegnek nincs frekvenciája. Ennek a nem létező frekvenciának nincs semmi köze a gravitáció keltéséhez.
„Vajon hipererős gravitációs hullámból átalakított gamma-sugárzás mit tudna okozni egy kisbolygóval?”
Nincs hipererős gravitációs sugárzás. Azt már régen észleltük volna. A gravitáció egyébként köztudottan igen gyenge hatás, 42 nagyságrenddel gyengébb az elektromágnességnél.
Semmilyen folyamat nem alakítja át a gravitációs hullámokat gamma-sugárzássá.
A kisbolygók köszönik, jól megvannak.
„Azt látjuk, hogy nem látjuk.”
Azt látom, hogy ön nem látja. Gyakorlatilag semmit sem lát, semmit sem tud, amit a modern fizika a gravitációról mond.
Azt viszont nem értem, miért, mihez hozzászólva írta le ezt a sok tévedést. A megkommentelt előadás a modern gravitációelmélet száz éve jól ismert alapjairól és ennek a geometriával való kapcsolatairól szólt. Az ön hibás következtetései nem szólnak semmiről.
.
A logikai kapcsolattal lehet gond. Meg az alapvető ismeretek hiányáról.
dgy
@@elteatomcsill8013
A tudományos válaszát, arra szánt idejét igazán köszönöm. Nem kívántam megzavarni nyugalmát.
Negrucz Árpád által a gravitációval, és a gravitációs hullámmal kapcsolatos felvetéséhez fűztem a kommentemet, ami időközben eltűnt innen. A hozzászólásból a neve elől a "@" jel maradt le, így a gépi logika (program szintaxisa) nem annotációnak értelmezte, a "Megjegyzés" kollekcióhoz (vagy tömbhöz) adta, nem pedig az adott "Megjegyzés" "Válasz"-áéhoz.
Ha az alapismeretek hiányoznak, akkor következetes megállapítások csak módjával tehetők (ha egyáltalán...) a logikára vonatkozóan. Még az impulzust is felcseréltem a frekvenciával...
Ezekből az előadásokból, és a szöveges részekből igyekszem pótolni/feleleveníteni a nagyon, nagyon régen tanítottakat, író sem vagyok, és csibész sem, ezeket találtam meg elsőnek. Mindeközben olvastam, hogy a személyeskedő sértegetés nem itt tanítandó tudás -> kozisztencia.
"„Ha jól gondolom, és magát a "gravitációt" a téridő-változásnak (gyűrődének, torzulásnak) veszem”
Már ez sem stimmel. A gravitáció nem a téridő változása, hanem a jelenséget maga a nem triviális módon görbült téridő okozza."
Arra gondoltam ott, hogy a tömeg okozza a gravitációt a téridőn (hálón) keresztül, annak elváltoztatásával, megnyújtásával, meggörbítésével. Ha meggörbül, akkor a síkhoz, pl. egy lapsíkhoz képest megváltozik. Ez vajon be tud annyira hullámozni/görbülni/mélyedni, hogy összeérjen kettő lapsík, begörbüljön önmaga hálója alá? (Valóban képes gyorsabban terjedni a fénynél? Forrás: www.nature.com/articles/s41586-022-05145-7)
Megélezték. Csak belejavit a nagyteso a szövegbe...
Tisztelt DGY
Azért a fejlődésnek látható nyoma van , a képek vetítéseknél már lekapcsolták a zavaró világítást ,( nem úgy mint az előző felvételeknek) ez tényleg dicséretes dolog még a bevágott ábrák is meglepően jól olvashatóak lettek , bár a fal hibáit még nem sikerült kevés gipsz felhasználásával kijavítani .
Tudom , már sokszor megkaptam hogy türelmetlen vagyok , meg ez régi felvétel ...
Nos igazat adok a kritikának ami engem ért , türelmetlenül várom mikor javul meg a fal hiba , köszönet a tényleg nagyon jó és egyre jobb felvételeket.
UI látom megérezték a videó vágó szakócát , tényleg szinte profi lett.
Szívesen fogadunk bármiféle, akár pénzbeli, akár gipszelésben megnyilvánuló támogatást. Mi egyelőre az előadások és a videók tartalmát tudjuk nyújtani.
a szervezők
@@elteatomcsill8013 Elvből nem küldök sehova pénzt , a tapasztalat az hogy MINDIG célt teveszt , ha ezen múlik viszont küldhetek gipszet meg vizet de az meg felreertheto .
Jómagam túl vagyok az 5xen , karbantartóként dolgozom , azokról akik ennyire igénytelen a saját környezetükkel ( itt most a diákokra gondolok) pedig a sima melós 5-10szeres bérét fogják bezsebelni , nagyon nagy ellenérzéseket taplalok . Mégegyszer , minden tiszteletem az Öné , ha az ottani karbantartás nem bír vele , másik , képzettebbet kell felvenni.
@@injust2171 Ha úgy gondolja, hogy én, mint nyugdíjas előadó intézem az egyetem épületét karbantartó munkások felvételét, díjazását és elvégzendő munkáik kiosztását, akkor nagyon téved. Akkor is, ha azt gondolja, hogy az egyetem oktatóinak és diákjainak bármilyen befolyása van az ilyen ügyekre.
dgy
@@dgy137 általánosan egyetértek , de aki mint én is , kifogásolt a felvételen valamit ,az segítséget kért , javító szándékkal rámutatott a hibákra. A körülményeket nem ismerve készségesen elhiszem állítását , ilyenkor szoktak osztályt/ illetékest megnevezni , a korrektség jegyében. Ugyanez igaz a közreműködő személyzetet illetően .
Ne értsen félre , nem inni akarok a véréből , de ha legközelebb megint elsza(R)ha , had tudja mindenki a nevét.
Persze másfelől nézve ez olyan mint amikor az elefánt és a kisegér mennek át a hídon , és megjegyzi a kisegér , hú hogy dübörgünk ...
Az utolsó 2 mondat a közreműködő segéd és betanított munkásokra vonatkozott.
És az utolsó dia pont a 42. 😀
A test impulzus vektorát hol találhatjuk meg? A téridögörbület potenciálkülönbsége is képes módositani a test impulzusvektorának értékét. Az innerciós meghajtásról is lehetett volna többet beszélni. Az az eset amikor maga a testben végbemenö folyamatok hatására az egész elmozdulni képes a térben. Münchausen báró képes kihuzni magát a mocsárból.
hüje vagy fijam. nincs válasz me nemmonyákmeg
Ami nem létezik ("innerciós meghajtás", meg az egész fentebb leírt blabla), arról nem lehet és nem is kell beszélni. Főleg nem Eötvös Loránd nevéhez kapcsolva.
dgy
@@elteatomcsill8013 Innerciós meghajtás létezik. Magam is készitettem modelt. St. Lórándhoz semmi közöm. Függetlenül mindentöl állitottam azt amit bárki megtapasztalhat, ha komolyan utánanéz. Gravitáció és/ mágnesek tere segitségével új mozgási energiát lehet teremteni. Ez tény, amit érdemes kivizsgálni. Szerencsémre elöitéletektöl mentes voltam mindég, ez miatt vagyok képes átlépni értelmetlen gipszfalakon.
Gravitáció segítségével természetesen lehet mozgási energiát "teremteni", mágnes sem kell hozzá. Elég leejteni egy követ.
Ennek viszont semmi köze a nemlétező "innerciós meghajtáshoz".
dgy
Nem az anyagnak van gravitációja, hanem a gravitáció teszi lehetővé, hogy az anyagot érzékeljük.
Ha önnek van gravitációs érzékszerve, mihamar jelentkezzen az orvosoknál, hogy megcsodálhassák. Én az anyagot általában elektromágneses sugárzása (fény, hő), az általa okozott levegőrezgések mechanikai hatása (hang), illetve a belőle kipárolgott vagy benne oldott molekulák által kiváltott lokális kémiai reakciók (szag, íz) útján szoktam érzékelni. Gondolom, sokan mások is így vannak vele.
dgy
@@elteatomcsill8013 :)
Jel 12:1 És láttaték nagy jel az égben: egy asszony, a ki a napba vala felöltözve, és lábai alatt vala a hold, és az ő fejében tizenkét csillagból korona;