Racjonalista - Strona głównaDo treści
Pytania nieśmiałe

Ten wątek jest przedawniony

Działy Forum » Nauka
NapisanoAutorTytuł
17-08-2005 21:38Grabowski ZdzisławPytania nieśmiałe
Nikt nie wie wszystkiego. Nawet najbardziej uczony dysponuje tylko pewnym fragmentem ogromnej, stale rosnącej, światowej wiedzy. Nie jest ona kompletna i pewnie nigdy kompletna nie będzie. Znajdujemy się więc tylko w pewnym momencie jej nieustannego procesu rozwojowego. Wiemy więc tylko tyle, ile wiemy, ale nie wiemy, ile nie wiemy. Ani tego ile jeszcze możemy i powinniśmy wiedzieć. Tym bardziej, że z każdym nowym naukowym faktem rozszerza się pole do nowych badań i dociekań.
Zabierając po raz pierwszy głos w tak nietypowej sprawie na cyber-łamach "Racjonalisty", gdzie wypowiada się tyle światłych osobistości nauki i publicystyki, mam wielką tremę, czy moje pytania-problemy nie będą zbyt błahe, dziecinnie naiwne lub zgoła niedorzeczne. Ponieważ jednak mam ich wiele i z różnych dziedzin - zaryzykuję, gdyż - być może - nikt dotychczas tych tematów nie poruszył. W w dostępnych materiałach Racjonalisty, nie dostrzegłem informacji o nurtujących mnie problemach.
Takich ciekawskich jak ja jest zapewne wielu i dlatego nowy dział "Naiwnych Pytań i Zuchwałych Odpowiedzi" byłby chyba bardzo pożyteczny. Proszę zatem życzliwych Racjonalistów, czujących się kompetentnymi, o udzielenie mi odpowiedzi (o poziomie popularno-naukowym) na moje dwa pierwsze pytania-problemy:
1Czy grawitacja jest prostą odwrotnością (tą samą energią lecz o znaku przeciwnym) siły odśrodkowej, która występuje powszechnie w całym wszechświecie, równoważąc przyciągające siły (grawitację) planet i wszystkich innych ciał kosmicznych, tworząc różne orbity kołowe lub elipsoidalne. Muszą to chyba być siły jednorodne, lecz występujące (współpracujące) w dwu przeciwstawnych odmianach. Podobnie jak biegunowość w elektryczności. W przypadku niezrównoważenia siły odśrodkowej z siłą grawitacji ciała albo wpadają na siebie, albo się oddalają. A może mają jeszcze inną możliwość? Nie spotkałem natomiast nigdzie informacji o grawitacji "odwrotnej", czyli - "odpychania".
2. W jakiej strukturze fizycznej realizował się tak zwany "Wielki Wybuch" (Big Bang), w trakcie którego ukształtował się obecny (nieustannie zmienny) stan wszechświata? Czy to była próżnia, pustka czy nicość? Czy nauka (fizyka) zajmuję się problemem nicości, czyli "tym", czego nie ma? Wszechświat jednak przecież w "czymś" się musi rozszerzać. Jeśli nie w "tym czego nie ma", to w czym? Czym więc jest to "coś", bo "ono" przecież musi istnieć!? Może się dopiero tworzy wraz z wszechświatem?
Zdzisław Grabowski

Grzegorz (2117 punktów)
Zapewne znajdą sie bardziej kompetentni, ale może zacznę temat
moimi powiedzmy raczej podpowiedziami niż odpowiedziami.

>1) Czy grawitacja jest prostą odwrotnością /.../

Proponuję zostawić na chwilę w spokoju "wielkiego zegarmistrza" i jego "zegarek" i odpowiedziec sobie na to pytanie tak: grawitacji nie ma nie ma orbit kołowych czy eliptycznych, których kształt to efekt równoważenia się siły przyciągania i siły odśrodkowej
Co więc jest? - ano jest wszechobecne zakrzywienie czasoprzestrzeni powodowane przez obiekty posiadające masę, w czasoprzestrzeni owej obiekt, powiedzmy Ziemia, porusza się po lini prostej, tyle że czasoprzestrzeń jest zakrzywiana przez masę Słońca i tak własnie kręcmy się w kółko mimo że lecimy prosto (OK rozumiem, że uprościłem to bardzo, ale jakoś mnie korciło żeby tak właśnie sprawę postawić - ktoś zapewne fachowo poprawi)

> 2. W jakiej strukturze fizycznej realizował się tak zwany
>"Wielki Wybuch" /...?

Nauka sie tym nie raczej nie zajmuje, bo nie da się sformułowac tu niczego naukowego (falsyfikowalnego lub możliwgo do udowodnienia). Można bawić się natomiast, jak ktoś lubi, w spekulacje.
Np. - Hawking który wraz z Penrosem jest było nie było ojcem koncepcji osobliwości i WW, ostatnio poświaca dużo czasu jej ... obaleniu - no i za to własnie go lubię
Sam przyznasz, że zastanawanie się co było przed WW wobec faktu , że WW samo w sobie jest w zasadzie cały czas hipotezą jest na pewno ciekawe ale powiedzmy - narażone na ryzyko poważnego błędu. Tym niemniej na pewno warto sobie pokombinować - ostatnio znalazłem fajną koncepcję niejakiego Smolina dotyczącą "rozmnażania się" wszechswiatów - artykuł jest gdzieś na racjonaliście w dziale bodaj z kosmologią - tam pojawia się coś takiego jak hiperprzestrzeń, w której odbywa się to swoiste pączkowanie - warto poczytać i rozruszać wyobraźnię.
To tyle - tematy te były już podejmowane polecam na początek poczytać trochę:

www.racjonalista.pl/forum.php/p,10/s,25099
www.racjonalista.pl/forum.php/p,20/s,23134

Pozdrawiam
waligora
Nie wikłając się w zawiłe szczegóły mogę jeszcze dodać kilka faktów:

1) Eliptyczny kształt orbit planet wynika z praw Newtona , który to wyjaśniając zagadnienia
mechaniki ciał niebieskich wprowadził siłę (centralną) nazwaną grawitacją.
Newton nie wyjaśnił natury tej siły (świadomie unikając jałowych spekulacji)

2) siła odśrodkowa i dośrodkowa to siły działające na ciało poruszające się ruchem
niejednostajnym i będące konsekwencją tego ruch są one więc pochodzenia
"dynamicznego" (nie wspominam o siłach pozornych i ruchu w nieinercjalnych
układach odniesienia - ujęcie "popularno -naukowe" tematu)

3) Istnienie siły przeciwnej do grawitacji jest wysoce prawdopodobne.
Antymateria jak się wydaje powinna wykazywać się "antygrawitacją "
(trudność polega na tym że nie potrafimy obecnie wytworzyć odpowiednio
dużo antymaterii , ta którą uda się wytworzyć bardzo szybko się dematerializuje
(anihiluje))

4) Obecnie naturę siły grawitacji tłumaczy się albo za pomocą OTW (ogólnej teorii
względności ) - patrz odpowiedź powyżej, albo stosując kwantową teorię pola
według której każda siła polega na wymianie "cząstek" będących nośnikami danego
pola (w przypatku grawitacjii są to grawitony)
Te dwa podejścia do tematu oczywiście wzajemnie sobie nie przeczą .

5) próżnia fizyczna nie istnieje. Tak jak nie istnieje przestrzeń bez "energii" albo
energia bez przestrzeni jest to konsekwencją równań OTW oraz pewnych
faktów postulowanych przez mechanikę kwantową (min kreacja par wirtualnych
cząstek)

6)Wszechświat nie rozszerza się w jakieś innej przestrzeni. Pierwotne pojęcia
przestrzeni ,energii i czasu są od siebie uzależnione. Można powiedzieć że
wszechświat jest dla siebie formą i tworzywem (zapożyczone od Arystotelesa

I na zakończenie polecam ksiązkę M. hellera "Kosmologiia kwantowa" w której
autor omawia podobne zagadnienia.

outsider (2469 punktów)
>1Czy grawitacja jest prostą odwrotnością (tą samą energią
>lecz o znaku przeciwnym) siły odśrodkowej, która występuje
>powszechnie w całym wszechświecie, równoważąc przyciągające
>siły (grawitację) planet i wszystkich innych ciał
>kosmicznych, tworząc różne orbity kołowe lub elipsoidalne.
>Muszą to chyba być siły jednorodne, lecz występujące
>(współpracujące) w dwu przeciwstawnych odmianach. Podobnie
>jak biegunowość w elektryczności. W przypadku
>niezrównoważenia siły odśrodkowej z siłą grawitacji ciała
>albo wpadają na siebie, albo się oddalają. A może mają
>jeszcze inną możliwość? Nie spotkałem natomiast nigdzie
>informacji o grawitacji "odwrotnej", czyli - "odpychania".

Siła odśrodkowa nie jest zadną siła ogólną i elementarną. Jest szczególną konsekwencją II prawa dynamiki Newtona, w szczególnym rodzaju ruchu - po prostu różniczka pedu wektorowego po czasie ma wymiar siły. Siła to wymiar rozmaitego rodzaju fizycznych oddziaływań - tak grawitacyjnych, jak zwiazanych z ładunkiem elektrycznym, polem magnetycznym czy ruchem niejednostajnym; a są jeszcze oddziaływania czastek elementarnych na przykład. Ciekawa cechą siły bezwładności jest to, że jest powiązana z inercyjnym układem odniesienia - nie z polem.

Świat fizyczny przenikaja róznego rodzaju oddziaływania - grawitacja to statyczne oddziaływanie miedzy masami, siła bezwładności - oddziaływanie między masą poruszająca się a układem odniesienia; cóż, tak to obserwujemy i trudno rzecz uogólnić w ten sposób, w jaki sie udało w elektrodynamice powiązać ze sobą elektrostatyke i magnetyzm - co najwyżej mamy ścisłą proporcjonalność (przy odpowiednich jednostkach - identyczność) masy bezwładnej i grawitacyjnej.


Co mówisz o Bogu? Ślisko tu od krwi ludzkiej
(Nieboska komedia}
J. Sikorski

> 3) Istnienie siły przeciwnej do grawitacji jest wysoce prawdopodobne.
> Antymateria jak się wydaje powinna wykazywać się "antygrawitacją "

Niestety nie! Antymateria też ma masę dodatnią i powoduje grawitację przyciągającą. Jedynym obecnie kandydatem na antygrawitację jest postulowana jeszcze przez Einsteina tzw. "stała kosmologiczna" w równaniach opisujących kosmologiczną ekspansję. Nie wiadomo zupełnie czym "fizycznie" może być ten człon kosmologiczny ale pewne fakty obserwacyjne ostatnich kilku lat sugerują konieczność poważnego brania pod uwagę jego istnienia. Mało tego, gęstość energii związana z członem kosmologicznym wskazuje na to, że może to być główny "wypełniacz" przestrzeni wszechświata stanowiący ok. 75% zawartości wszechświata. Człon kosmologiczny (zwany także czasem "ciemną energią") ma w strukturze teorii osobliwą własność - mianowicie ujemne ciśnienie, które powoduje przespieszające tempo ekspansji (czyli coś jakby wzajemne odpychanie się struktur galaktycznych).
I jeszcze jedna uwaga dotycząca teoretycznego opisu grawitacji. Otóż w języku newtonowskim źródłem pola grawitacyjnego jest masa. W języku OTW grawitację (rozumianą jako nieeuklidesowość czasoprzestrzeni) powoduje gęstość energii każdego rodzaju (a nie tylko gęstość masy).
waligóra (961 punktów)
>> 3) Istnienie siły przeciwnej do grawitacji jest wysoce prawdopodobne.
>> Antymateria jak się wydaje powinna wykazywać się "antygrawitacją "
>Niestety nie! Antymateria też ma masę dodatnią i powoduje grawitację przyciągającą. >Jedynym obecnie kandydatem na antygrawitację jest postulowana jeszcze przez Einsteina

sprecyzuj z jakiego żródła naukowego korzystasz. moja wypowiedz oparta jest na dosyć
starej pozycji książkowej Ginzburga "o fizyce i astrofizyce". Jeżeli wykonano doświadczenia
obalajace moją wypowiedz to proszę o podanie literatury (może być zagraniczna)
Byłbym zainteresowany
J. Sikorski
>>> 3) Istnienie siły przeciwnej do grawitacji jest wysoce prawdopodobne.
>>> Antymateria jak się wydaje powinna wykazywać się "antygrawitacją "
>>Niestety nie! Antymateria też ma masę dodatnią i powoduje grawitację przyciągającą. >Jedynym obecnie kandydatem na antygrawitację jest postulowana jeszcze przez Einsteina
>sprecyzuj z jakiego żródła naukowego korzystasz. moja wypowiedz oparta jest na dosyć
>starej pozycji książkowej Ginzburga "o fizyce i astrofizyce". Jeżeli wykonano doświadczenia
>obalajace moją wypowiedz to proszę o podanie literatury (może być zagraniczna)
>Byłbym zainteresowany

Nigdy od czasu empirycznego wykrycia antycząstyek nie przypisywano im ujemnej masy. Nie było i nie ma jak dotychczas empirycznych przesłanek ku temu. Proszę sprawdzić, czy w wymienianej tu książce Ginzburga na pewno jest takie stwierdzenie (że antymateria ma ujemną masę). Proszę też np. przez google wyszukać hasło "antymateria" lub "antycząstki".Antycząstki mają faktycznie liczby kwantowe przeciwne do cząstek ale masa jednych i drugich od zawsze traktowana jest jako dodatnia.
waligóra (961 punktów)
Ponieważ nie jestem w stanie wyłowić z tekstu Ginzburga tych kilku zdań o które mi
chodzi spróbuje to przedstawić tak jak to zapamiętałem.
Ponieważ potrafimy wytworzyć (lata 60 te XX w) tylko znikome ilości antymaterii
nie jesteśmy w stanie zmierzyć czy antymateria wytwarza siłę
przeciwną do grawitacjii tzn czy np dwie "kule" zbudowane z antymaterii odpychają się
(na zasadzie analogicznego doświadczenia ze "zwykłą" materią)
Fakty że oddziaływanie grawitacyjne jest o wiele rzędów wielkości słabsze niż
np elektromagnetyczne oraz kłopoty związane z utrzymaniem antymaterii w swojej
postaci (anihilacja) bardzo utrudniają doświadczenia.
Z tego kontekstu nie wynika że przypisałem antymaterii ujemną masę
temat ten wymaga osobnego rozważenia

Przyznasz, że sa to sensowne wywody dlatego pytam czy spotkałeś się gdzieś ze
artykułem mówiącym o przezwyciężeniu tych trudności W koncu od napisania tej
książeczki minęło prawie pół wieku i technika poszła do przodu.
J. Sikorski

>.... spróbuje to przedstawić tak jak to zapamiętałem.
>Ponieważ potrafimy wytworzyć (lata 60 te XX w) tylko znikome ilości antymaterii
>nie jesteśmy w stanie zmierzyć czy antymateria wytwarza siłę
>przeciwną do grawitacjii tzn czy np dwie "kule" zbudowane z antymaterii odpychają się......
>Z tego kontekstu nie wynika że przypisałem antymaterii ujemną masę
>temat ten wymaga osobnego rozważenia.

Z tego co dziś wiemy o grawitacji to tyle, że ewentualna antygrawitacja wymaga ośrodka o ujemnej gęstości energii (lub ujemnym ciśnieniu). Nie jest całkiem wykluczone istnienie takiej "egzotycznej materii" o takich własnościach (ale też nie ma potwierdzenia empirycznego jej istnienia). Jednakowoż ta ewentualna egzotyczna materia to nie jest znana nam antymateria.
Antymateria ma dodatnią gęstość energii (antycząstki mają dodatnią masę) i jako takie powinny dawać pozytywną grawitację.
Dodatnią masę antycząstek potwierdza wiele faktów empirycznych, w tym m. in. proces kreacji par cząstka - antycząstka.
Gdyby bowiem antycząstki miały ujemną masę (energię) to kreacja pary cząstka - antycząstka nie wymagałaby dostarczania żadnej energii (byłoby mc^2 - mc^2 = 0 ).
Taka jest nasza wiedza na dziś. Co przyniesie przyszłość to pożyjemy i zobaczymy.

Wróć do listy wątków działu Nauka
Aby pisać w tym wątku, musisz się zalogować

  

Zaloguj przez OpenID..
Jeżeli nie jesteś zarejestrowany/a - załóż konto..

Szukaj na Forum  Przewodnik  Regulamin i instrukcja obsługi Forum  Kolegium Moderatorów

 


[ Regulamin publikacji ] [ Bannery ] [ Mapa portalu ] [ Reklama ] [ Sklep ] [ Zarejestruj się ] [ Kontakt ]
Racjonalista © Copyright 2000-2018 (e-mail: redakcja | administrator)
Fundacja Wolnej Myśli, konto bankowe 101140 2017 0000 4002 1048 6365