Jeśli nie masz kłopotów z angielskim, to polecam program "The Elegant Universe". Mówi on o grawitacj, teorii względności, aby wreszcie dojść do teorii strun. Krótko i przyjemnie, w sam raz dla nie-fizyków.
Można to obejrzeć on-line tutaj:
www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/program.html
Można wybrać sobie poszczególne rozdziały do obejrzenia (znajdziesz łatwo te ograwitacji).
Einstein przedstawił grawitację trochę inaczej, niż funkcjonuje ona w powszechnej wiedzy laików. U niego jest ona wygięciami w materiale Wszechświata i dlatego działa tak, jak działa. Niestety nie udało mu się połączyć jej z elektromagnetyzmem. To udaje się nam dopiero teraz (czyli teoria strun).
Polecam obejrzenie programu.

---

---------
"We cannot all be masters." - William Shakespeare
artofcreation.strefa.pl

> co zatem jest silniejsze od
>grawitacji, że Wszechświat, według znanych koncepcji,
>rozszerza się?

Według koncepcji sprzed kilku lat wszechsiwat mial sie rozszerzac coraz wolnej. Grawitacja miala byc sila ktora spowolnia jego rozszerzanie. "Silniejszy" od grawitacji mial byc po prostu impet z jakim "wystrzelila" materia w wielkim wybuchu. Jednak wg ostatnich pomiarow okazalo sie ze wszechsiwat rozszerza sie coraz szybciej. Konieczne stalo sie wprowadzenia tzw stalaj kosmologicznej, ktora jest zrodlem grawitacyjnego odpychania i tym samym powoduje przyspieszona ekspansje wszechswiata.

>dlaczego grawitacja do tej pory nie przeciwstawia
>się tej sile (a na dodatek według teorii, galaktyki im są
>dalej od siebie tym większa jest prędkość oddalania się ich
>względem siebie)?

Grawitacja przeciwstawia sie tej sile ale z marnym skotkiem. Miedzyinnymi dlatego ze jest rownowazona przez twz stala kosmologiczna lub ciemna energie (inna nazwa dla tego samego zjawiska) ktora wg szacunków stanowi okolo 75% masy wszechswiata. Materia ktora dziala przyciagajacoo (a wiec spowalnia eskpansje wszechswiata ) stanowi jedyie 25% jego masy.
Co do predkosci galaktyk pamietaj ze odlegle galaktyki powstaly krotko po W Wybuchu kiedy wszechswiat rozszerzal sie duzo szybciej. Stad wieksza predkosc zalezna od odleglosci.

>jest słabsze niż oddziaływanie elektromagnetyczne, ale
>przecież w skali makro jest ono bardzo silne -
>oddziaływanie między odległymi ciałami jest obserwowalne
>(choćby zderzenia galaktyk).

Owszem grawitacja jest slaba wiec aby jakikolwiek obiekt wywarl widoczny wplyw na drugi musi byc odpowiecnio masywny. Jak wiesz galaktyki sa wlasnie takimi masywnymi obiektami dlatego tez ich odzialywanie jest latwe do zobserwowania. Gdyby grafitacja byla silniejsza struktury kosmiczne byly by po prostu mniejsze.

>Drugie pytanie dotyczy grawitacji i czasoprzestrzeni. Jak
>ma się grawitacja do zakrzywiania czasoprzestrzeni? Wiadome
>jest mi, że np. według szczególnej teorii względności możemy
>zaobserwować takie zjawisko jak dylatacja czasu,
>czyli "spowolnienia" upływu czasu w układach o dużej masie,
>a w konsekwencji - grawitacji, w stosunku do układów o
>nieznacznej masie (np. próżnia). Rozumiem też, że w
>zasadzie obserwowalne jest to tylko teoretycznie i przede
>wszystkim dla dużych prędkości, ale jednak zachodzi.

Im wieksza masa umieszczona w przestrzeni tym wieksze jej zakrzywienie i tym bardziaj widoczne sa wymienione efekty. Efekty te zostaly przewidziane teoretycznie i zaobserwowane doswiadczalnie.

>rodzi się następne pytanie: jak grawitacja oddziałuje na
>światło?

Tak odzialuje, efekt przewidzany teoretycznie i zaobserwany (np tzw efekt soczewkowania grawitacyjnego)

>Czy i co konkretnie oddziałuje
>na fotony, zniekształcając obraz obserwowanych obiektów
>kosmicznych?

Grawitacja zakrzywia przestrzen. Fotony proszaja sie wiec nie po lini prostej jak ma to miejsce w przestrzeni nie zakrzywionej.

> A jednak grawitacja jest na tyle silna, że
>oddziałuje na światło, które porusza się z dotąd największą
>prędkością, jaką znamy.

Aby wywolac zauwazalny efekt odchylenia promieni swietlnych potrzeba cial o bardzo duzych masach. W ziemskich warunkach efekt ten jest praktycznie niezauwazalny. Grawitacja jest tak slaba ze masa calej ziemi nie wywiera prawie zadnego wplywu na swiatlo. Zaobserwowane efekty soczewkowania grawitacyjnego o ktorych wspomnialem byly wywolane przez mase calej galaktyki(!).

>Czy powodem mogą być hipotetyczne
>cząstki - grawitony?

Grawitony sa hipotetycznymi nosnikami odzialywania graitacyjnego (nie zostaly jeszcze wykryte). To czy sa one "nosnikiem" grawitacji. Nie nie zmiania faktu ze grawitacja jest sila bardzo slaba. Pozatym w tym miejscu probujesz laczyc machanika kwantowa z teoria wzglednosci. Ta sprawa jest dosc "sliska" i wymaga opracowania tzw "teorii wszystkiego" ktora mino wysilkow nie zostala jescze ukonczona.

>że być może moje rozumowanie jest nieprawidłowe.

chwilami zadajesz pytania troche "od zlej strony" i laczysz zbyt wiele dzialow fizyki ale ma nadzieje ze moja wypowiedz cos Ci pomogla.

>Pozdrawiam

>> co zatem jest silniejsze od
>>grawitacji, że Wszechświat, według znanych koncepcji,
>>rozszerza się?
>Według koncepcji sprzed kilku lat wszechsiwat mial sie rozszerzac coraz wolnej. Grawitacja miala byc sila ktora spowolnia jego rozszerzanie. "Silniejszy" od grawitacji mial byc po prostu impet z jakim "wystrzelila" materia w wielkim wybuchu. Jednak wg ostatnich pomiarow okazalo sie ze wszechsiwat rozszerza sie coraz szybciej. Konieczne stalo sie wprowadzenia tzw stalaj kosmologicznej, ktora jest zrodlem grawitacyjnego odpychania i tym samym powoduje przyspieszona ekspansje wszechswiata.

Tak, wszystko wystrzeliło z papieru matematyków.

Światło z gwiazd po przebyciu drogi do nas czerwienieje,
czyli traci energię, im droga dłuższa tym bardziej,
proste jak siekiera.
Co tu się rozszerza?

>>dlaczego grawitacja do tej pory nie przeciwstawia
>>się tej sile (a na dodatek według teorii, galaktyki im są
>>dalej od siebie tym większa jest prędkość oddalania się ich
>>względem siebie)?
>Grawitacja przeciwstawia sie tej sile ale z marnym skotkiem. Miedzyinnymi dlatego ze jest rownowazona przez twz stala kosmologiczna lub ciemna energie (inna nazwa dla tego samego zjawiska) ktora wg szacunków stanowi okolo 75% masy wszechswiata. Materia ktora dziala przyciagajacoo (a wiec spowalnia eskpansje wszechswiata ) stanowi jedyie 25% jego masy.

Ciemna materia to materia, która nie świeci i tyle.
Myślisz że promieniowanie tła to jakieś resztki z tego papierowego wybuchu?

>Im wieksza masa umieszczona w przestrzeni tym wieksze jej zakrzywienie i tym bardziaj widoczne sa wymienione efekty. Efekty te zostaly przewidziane teoretycznie i zaobserwowane doswiadczalnie.

Aha, zaobserwowałeś przestrzeń, a czas to pewnie stał tuż obok i przyglądał się zdziwiony.
>>rodzi się następne pytanie: jak grawitacja oddziałuje na
>>światło?
>Tak odzialuje, efekt przewidzany teoretycznie i zaobserwany (np tzw efekt soczewkowania grawitacyjnego)

Rzeczywiście - zaobserwowano zakrzywienie światła - w gazach, szkle, wodzie, itp., a Słońce to pewnie z czystej grawitacji jest zrobione.

Tobie już wszystko się pomieszało - grawitony i teoria wzgl.
z krzywą przestrzenią i kwintesencją kosmologiczną.

Nie rozpowszechniaj więcej tych matematycznych duperel Einsteina.

"Nie rozpowszechniaj więcej tych matematycznych duperel Einsteina". Brzmi to dosyć arogancko. Więcej skromności proszę Pana. Dopóki nie udowodni Pan że Einstein wprowadził wszystkich w błąd chyba nie ma pan prawa komentować jego dzieła w ten sposób.

Widze że niektórzy mylą na tym forum pojęcia siły, prędkości i przyspieszenia toteż tłumaczę od podstaw.

Co do przyspieszającego rozszerzania się wszechświata, o ile dobrze rozumiem uważa się ,że funkcja opisująca ruch położenie(w funkcji czasu) dowolnego ciała niebieskiego jest klasy przynajmniej C2 (różniczkowalna przynajmniej dwukrotnie) czyli posiada drugą niezerową pochodną po czasie z położenia. Zatem obiekty posiadają przyspieszenie o wektorze skierowanym w kierunku "na zewnątrz" wszechśwata (dobrze rozumiem?). Też mnie to dziwi i nie umiem pomóc w tej kwestii. Zgodnie z prawem powszechnego ciążenia wiemy że: "Między dowolną parą ciał posiadających masy pojawia się siła przyciągająca, która działa na linii łączącej ich środki, a jej wartość rośnie z iloczynem ich mas i maleje z kwadratem odległości." (oczywiście wszystko razy stała grawitacji) Wynika z tego oczywisty fakt że choćby dwa ciała były oddalone od siebie nawet bardzo daleko to będzie istniała siła powodująca ich przyciąganie do siebie (choćby nawet minimalna). Zatem ciała niebieskie powinny się od nas oddalać ruchem opóźnionym (przyspieszenie jest ujemne wskutek oddziaływania siły grawitacji skierowanej przeciwnie do wektora przemieszczenia). Zatem wszechświat powinien się rozszerzać coraz wolniej (nadana prędkość początkowa wskutek wielkiego wybuchu - zakładam że był takowy, hamowana siłami grawitacji) z przewidywalnym skutkiem jakim będzie zatrzymanie rozszerzania i następnie powinien się zacząć zapadać do wypadkowego środka masy. Hmmm... przebłysk geniuszu mam pomysł jak to wytłumaczyć. Odrzućmy bzdurną teorię czarnej materii (nigdy jej nie zaobserwowano chociaż próbują). Einstein przychodzi z pomocą. O tym za chwile...

Ktoś pisał coś tam o czerwienieniu gwiazd "Światło z gwiazd po przebyciu drogi do nas czerwienieje, czyli traci energię, im droga dłuższa tym bardziej, proste jak siekiera." Jest to oczywista bzdura proszę Pana. Światło nie traci energii. Obserwowane przez nas przesunięcie promieniowania świetlnego gwiazd w stronę czerwieni jest wynikiem podobnego zjawiska co efekt Doplera. Kiedy jakiś obiekt emituje fale i przesuwa się w naszym kierunku fale są krótsze a kiedy się od nas oddala fale są dłuższe. To tak jak na wyścigach rajdowych słyszy się te jadące bolidy. Wysoki dźwięk kiedy się zbliża, niższy kiedy się oddala. Ponieważ światło możemy interpretować jako falę, toteż wydłuża się ona podobnie jak w przypadku fali akustycznej w efekcie Doplera. Właśnie na tej podstawie stwierdzono że gwiazdy się od nas oddalają a nie przybliżają.

Mój pomysł na wyjaśnienie pytania postawionego wcześniej. Od razu mówię ,że nie jestem autorytetem i możecie próbować podważyć mój tok myślenia (tylko z głową). Dowód na coraz szybszą rozszerzalność wszechświata przeprowadził George Efstathiou. Sprawdzał on rozkład promieniowania 250 tysięcy galaktyk i okazało się że charakterystyka odpowiadała charakterystyce 200tys lat po wielkim wybuchu (a wielki wybuch nastąpił 13,7mld lat temu - szacuje się). Czyli gwiazdy oddalały się od nas z tak dużą prędkością jakby dopiero co zostały wyrzucone przez wielki wybuch (najpierw przyhamowała je siła grawitacji a potem jakaś siła zaczęła je rozpędzać - czarna materia? stąd nawet wynika jej rozkład jakoby miała zawierać 75% materii wszechświata). Pan Efstathiou chyba liczy na nobla. Ma dobry pomysł ale dziurawy. Szacuje się że wszechświat to sfera o promieniu 50mld lat świetlnych (tylko teoretycznie) z nami w centrum. Faktyczne obserwowalny wszechświat to 13,7 mld lat świetlnych. Załóżmy że obserwuję obiekt oddalony ode mnie o 1mld lat świetlnych. Na podstawie charakterystyki promieniowania świetlnego a konkretnie jego przesunięcia ku czerwieni mogę powiedzieć jaką prędkość miał ten obiekt przed 1mld lat bo tyle zajmuje światłu czasu aby od tego obiektu dolecieć do mojego oka. Więc będzie to charakterystyka odpowiadająca ok 12,7mld charakterystyce po wielkim wybuchu. Jeśli sporzę na obiekt oddalony o 13,7 mld lat świetlnych to oczywiste jest że zauważę charakterystykę promieniowania bliską charakterystyce w chwili wielkiego wybuchu. Czyli duże przesunięcie ku czerwieni świadczące o dużej prędkości ciała. Z rozkładu i uśrednienia wielu galaktyk Efstathiou dostał 200 tys lat po wielkim wybuchu. Warto zauważyć że badał te najbardziej oddalone galaktyki. Więc wszystko się zgadza. Dostał obraz zaraz po wielkim wybuchu (200tys lat w skali makro to nie jest dużo). Więc nie dostał ich aktualnej prędkości ale ich predkość sprzed 13 699 800 000 lat. 200tys z prawie 13,7 mld to ok 0,000015% co jeśli wziąć na zdrowy rozsądek jest cholernie dokładnym pomiarem (wręcz nieprawdopodobnie dokładnym w co śmiem wątpić). Zatem twierdzę że coś się komuś pomyliło i obstaję przy stwierdzeniu Einsteina: "Nie ma czarnej materii". A świat za bardzo długi okres czasu zapadnie się do punktu. Myślę że wyczerpałem temat.

Zapraszam do dyskusji w wątku "Big bang". Tam temat jest trochę szerzej omawiany...