כמה שאלות שטותיות - למי שיש די הרבה זמן!

Shmenky

New member
כמה שאלות שטותיות - למי שיש די הרבה זמן!

המפץ הגדול - בתור תיאוריה כמה זה אמין? האם יש הסבר לכל תנועת סיבוב של כל כוכב? (גם איזשהו ירח שנע בדיוק בכיוון סיבוב ההפוך?) אפרופו מפץ, למה בכל התמונות של הגלקסיות והדמיות של פיצוצים בחלל מראים מין קשקוש רוחבי כזה? או במילים אחרות למה נראה כאילו הגלקסיה מסודרת נורא יפה בתוך פלטה אליפטית, שבעצם אם היה פיצוץ זה אמור להיות לפחות בצורה כללית של כדור ולא דיסקית! http://www.atlasoftheuniverse.com/galaxy.gif עוד כמה שאלות שסתם צצות לי כרגע... יש את התכסיס שאומרים שמסה מעקמת את המרחב והזמן ודברים כאלה, העניין הוא איך ניתן למדוד עיקום כזה, האם יש מין "קבוע כוח" לכל כוכב שתלוי רק במסה? אוליי גם בצורה? עוד כמה הצקות, בהנחה שככל שאני מתרחק מכדור הארץ ההשפעה של כוח הכבידה קטנה, אז הריי כמה שאני אתקרב היא תגדל, אבל! וכאן התכסיס כמובן, אם אני נמצא דיי קרוב למרכז (כן קצת חם) נגיד כמה קילומטרים מהמרכז, אז לכאורה ההשפעה צריכה להיות גדולה בהרבה השאלה איך לוקחים בחשבון את המסה שהותרתי "מאחור" הריי כמעט חצי כדור הארץ כך שתאורטית (לפי המחשבה הדי מצחיקה שלי) אם אני אהיה דיי קרוב למרכז דווקא ההשפעה של כדור הארץ תשאף ל0, כיוון שכל גושי המסה שמסביבי ימשכו אותי בערך אותו הדבר (מה שקצת מנוגד לנוסחא שבה מחלקים לרדיוס בריבוע כאשר הרדיוס שאוף לאפס דווקא כל העסק שואף לאינסוף) - בקיצור מה בדיוק קורה אם אני במרכז? עוד שמועה מוזרה ששמעתי קשורה דווקא בחור שחור עם קומבינה לה קוראים אופק האירועים, שאם נניח בחור גבוה נופל לתוך אותו כוכב שמנמן הרגליים שלו נקרעות במשך איזה 3000 שנה והוא פשוט תלוי שמה בסבבה (לפחות לצופה מהצד). הצקה נוספת - למה אי אפשר לעבור את מהירות האור? גם אמרו שאי אפשר לעבור את המאך, ואז את 3 מאך וכבר הוכיחו שאפשר, למה דווקא נראה לנו שהאור הוא כל כך מיוחד? מניין לנו שאין חלקיק מוזר אחר דמוי פוטון שמהיר ממנו פי כמה? למה וולט דיסני חשב שמישהו הולך להפשיר אותו? יש את המושג של מהירות מילוט, שגם לא לגמרי ברור לי, הריי לפי התיאורייה לא משנה כמה אני אתרחק מכוכב מסויים עדיין הוא ימשוך אותי במידה מסויימת, חשבתי אוליי בגלל שהנוסחא היא פונקצייה מתכנסת אז יודעים את הסכום שלה ואז יודעים גם מה המהירות, אבל אם לא יודעים את הזמן שידרש להמלט אז מה כל העסק שווה? חח ולאן אפשר ללכת כדיי ללמוד את כל הנושאים האלה כמו שצריך?
 

meidos

New member
ארר, מנוול. אלו הרבה שאלות!!

תאורית המפץ הגדול, בהתחשב באלטרנטיבות (כגון המצב היציב, לפיו היקום הינו סטטי, והיה קיים תמיד ולתמיד) היא התאוריה ההגיונית (כן הא? הגיונית?) והאמינה ביותר היום, לכןן גם מרבית הפיזיקאים והאסטרונומים דוגלים בה.. הגלקסיה שלנו, גלקסית שביל החלב היא דבר מלבד חזק זעום ביותר מן ה"חומר" הקיים ביקום. צורת הגלקסיות נקבעות ע"פ כוחות גרביטציה, צנטרפוגה ואף כוכחות אפלים (או חמור אפל) שמניעייהם לא ברורים עדיין. (אם כל עניין ה"חומר האפל" נשמע לך מופרח מיוסודו קרא על MOND ברשת, לא חסר על זה מידע.) ובעניין הסידור ה"אחיד" ה"כדורי". זה נורא בעייתי. הרי אין נקודה ספציפית סביבה קרה המפץ הזה, בשל המשתמע מהסינגולארית אפשר להבין שכל נקודה ביקום היתה הנקודה בה ארא המפץ הגדול. כולן היו אותה נקודה! ומלב כל זאת, קשה לנו מאוד להסיק מסקנות מכלילות לגבי פיזור קבוצות וצבירי הגלקסיות, מקיכוון שחלקו הנראה לעין של היקום (13.7 מילארד שנות אור פחות או יותר לכל כיוון) הוא אפסי לאומת גודלו האמיתי. בלדד השוחי כתב פעם מה קורא אם קופצים לעבר מרכז כדור הארץ, אני בטוח שיש כאן חרוים ממני שינדבו קישור יעיל. אך אם אינני טועה, עתידך בתנאים אופטימאלים ולא הגיוניים בעליל, להשאר מרחף באותו מרכז. (חרף בעיות כמו לחץ אוויר, טמפ', כוח המשיכה של כדור הארץ שישנה את צורתו חזרה וכו'. ולפי מיטב הבנתי, ותקנוני אם אני טועה, אם חשבו דבר כזה, נהגו לחשוב שאין לעבור את מהירות הקול מבחינה הנדסית. כלומר - אנו, בני האדם לא ניצור מכונה משוכללת מספיק. הייתי מסביר לך למה לא ניתן לעבור את מהירות האור, אבל אני אתחיל לגמגם בעילגות ואסתבך, ומכיוון שיש העושים זאת טוב ממני, לכן אפנה את הבמה להם. וולף.
 

pelegs

New member
גם אם בצחוק, נא לא להעליב שואלים

לגבי נושא מרכז כדה"א - בדומה לשאלה "מה קורה למטען חשמלי כאשר מכניסים אותו לתוך גוף כדורי מלא טעון בצורה אחידה" - אם תתקרב לכדה"א מאינסוף, הכוח עליך יגדל כמובן בצורה ריבועית עד שפת כדה"א, ומשם, אם אני זוכר נכון, ירד לינארית לאפס במרכזו. כלומר, במרכז (בהנחה וכדה"א צפוף באופן שווה בכל חלקיו , ושהוא סימטרי כדורי וכו') לא יפעל עליך כוח. לגבי מהירות האור - הסיפור קצת ארוך, אבל כדי לבחון מערכות שנעות במהירויות גבוהות, עלינו להשתמש במשהו שנקרא "טרנספורמצית לורנץ". טרנס' זו מראה שככל שמהירות של מערכת מתגברת ביחס אלינו, הצופים, כך מערכת זו מתקצרת בכיוון תנועתה, והזמן בתוכה נע לאט יותר, בשבילנו. הפונקציה המתארת את ההקצרות והאתרכות של אורכה וזמנה בהתאמה, היא זו (הגמא הוא המספר שבו כופלים את הזמן או מחלקים את האורך הנראים במהירות אפס). כפי שניתן לראות - מעבר למהירות האור יש בעיה של הוצאת שורש למספר שלילי. (הנאמר מטה הוא בצורה שטחית ופופלרית ביותר) למעשה, ה"בעיה" היא חמורה יותר. מהירות האור, בניגוד לתפישה הניוטונית, היא המהירות בה האנרגיה של גוף היא אינסופית (אם יש לו מסה), ולא מהירות "אינסוף מטר בשניה". כלומר, זוהי מהירות בסיסית וגבולית בטבע, ולכן לעבור אותה זה כמו לעבור בפיזיקה ניוטונית את המהירות ה"אינסופית".
 

Shmenky

New member
חח זה בסדר-בהחלט נבזי לשאול כל כך הרבה שטויות

תודה רבה לשניכם! האמת זה דיי מעניין, קראתי משהו על זה שמשהו כמו 70% זה כוח אפל ו20% חומר אפל ודברים כאלה, לא נעים להגיד אבל לא לגמרי הבנתי :) האמת שהנוסחא לא כל כך אומרת לי הרבה מבחינת האמינות של מהירות האור (כן אני קצת פקפקן) כמהירות הגבוהה ביותר, הריי כל שנה בערך מוצאים דברים קטנים בתור דברים עוד יותר קטנים בתוך האטום, איך אנחנו בטוחים שאין איזה חלקיק קטנטן שנע יותר מהר? כמו שכבר שאלתי, איך אנחנו יכולים להיות בטוחים שאין סוג חומרים שונה שלאו דווקא פועל לפי החוקים שלנו? חחח זה נשמע מופרך אבל לא הרבה יותר מחומר אפל, כי מהרגע שהתחלתי לשמוע על כוחות אופל, ננסים לבנים וחורים שחורים המדע התחיל להשמע לי יותר כמו סרט מצוייר ואני מחפש הוכחות קצת יותר ממשיות לנכונות של הדברים האלה. אני אתחיל לקרוא קצת את מה שAstroclub שלח. בגדול עדיין לא ברור לי למה דווקא מהירות האור היא המהירה ביותר? חחח זה גורר עוד שאלה שטותית של אם נגיד שני פוטונים שאחד מהם טניסאי במקצועו נעים במהירות האור אחד ליד השני, ופתאום שולף הפוטון האחד מחבט ומעיף את חברו, באיזה מהירות יהיה הפוטון השני אם לא מהירות האור + המהירות שקיבל מהמכה? חח פשוט יש לי מין דאגה כללית כזאת שמישהו המציא מהירות ממש גבוהה כדי שאף אחד לא יוכל באמת להוכיח את זה ב1000 שנים הקרובות. זה כמו שאני אתן את אותה משוואה שהוצגה כאן רק שC יהיה שווה הפעם ל400,000 ק"מ בשנייה ואז אטען בכייף שבוודאות יש חלקיק שיכול להגיע למהירות הזאת אבל לא מעבר! כי אחרי זה הוא יהיה כבד יותר או קצר יותר ודברים בסגנון. אני לא מחפש לזלזל פשוט מחפש תשובה פחות או יותר ברורה ועדיף שזה יקרה לפניי שאני אתחיל אוניברסיטה עוד כמה שנים טובות כי אז מרוב חומר לימודי אני עוד עלול להאמין בזה :)
 

spake

New member
בקשר למהירות האור...

א. ע"פ תורת היחסות לא ניתן להעביר מידע יותר מהר ממהירות האור! זה שאיזה חלקיק ינוע לו בתוך תחום אי הודאות ב-5C שיהנה לו אבל הוא לא יוכל להעביר לך שום מידע בכך. יותר מזה תוצאה מעניינת מאוד בגלים יוצרת מצב שבה למהירות הפאזה יכולה להיות מהירות גבוה ממהירות האור אך מהירות החבורה שהיא זו שלמעשה נותנת את ה"מידע" של הגל אינה יכולה לנוע מהר יותר ממהירות האור. ב. תמיד אבל תמיד בפיזיקה הכל נכון עד שמישהו מוכיח אחרת. חוץ מזה הכל נכון בקירוב שאתה עובד איתו..... אפחד לא באמת ניסה להאיץ אלקטרון למסה של כדור הארץ אבל ע"פ התיאוריה של אינשטיין שלפי כל העדויות בטבע נכונה הוא לא אמור לעבור את מהירות האור. ג. מהירות הקול שדיברת עליה קודם משתנה לפי מערכת היחוס שלך ואת זה תמיד ידעו לעומת זאת מהירות האור אינה משתנה ביחס למערכת היחסות דבר שחייב תיקונים בתפיסת העולם שגרמו לכך שמהירות האור היא מן גודל יסודי! ד. אולי אתה לא יודע אבל קיימים חלקיקים בטבע שנעים יותר מהר מהאור בתווכים מסויימים (לא בריק כמובן). ה. היום הבעיה הגדולה ביותר בתורת הקוונטים היא איחוד תורת היחסות עם תורת הקוונטים ויש שם סתירות לא קטנות כאשר חלק נכבד מהבעיה היא ההגבלה במהירות הגבלת המידע, שמעתי בתוכנית בטלויזיה שיש מישהו שהעביר מידע יותר מהר ממהירות האור אבל אני לא בטוח לגביי אמינות המקור. אני מקווה שאתה מבין שלהגיד שמהירות האור הינה המהירות הגבוהה ביותר בטבע זו רק אימרה פופוליסטית שמתארת חלק מהמציאות המסובכת.
 

ufffnick

New member
בקשר להעברת מידע....

יש שני מודלים בהם מידע "עובר" את מהירות האור - גלי גרוויטציה: אם יש לך מערכת גלקטית של 4 גלקסיות, ואחת מהן בפרק זמן מאוד קצר הופכת לאנרגיה (אור למשל) כך שהיא מאבדת את רוב המסה שלה, הזמן שיעבור מרגע האירוע ועד שהגלקסיות האחרות יחושו בשינוי הכוחות הגרוויטציונים בנערכת, מהיר ממהירות האור שעובר את המרחק בינהן. מודל שני זו קריסת פונקציית גל - אם נניח אתה מצליח לבנות פונקציית גל (הסתברותית) שתתאר את מערכת כדה"א (עד החלקיק הקטן ביותר) ואת הירח (גם עד החלקיק הקטן ביותר), ישנה אפשרות שאם תגרום לפונקציית הגל לקרוס למצב מסויים (ע"י התערבות חיצונית) שבחרת כמו - שינוי המיקום העצמי שלך אל הירח, זה יכול להעשות בפרק זמן קצר מהזמן שהאור נע מהמיקום שלך על כדה"א, אל המיקום החדש על הירח.
 

ufffnick

New member
בקשר לקריסת פונקציית גל... (תוספת)

יש לי זיכרון עמום מקורס (מבוא למחקר) שבו סיפרו על ניסוי שנעשה על המודלל הזה, עם קרן של פוטונים (באוסטרליה) שעד כמה שידוע לי הצליחו לבצע "העתקה" של הקרן בכמה מילימטרים. אבל אל תתפוס אותי במילה על זה.
 

spake

New member
אתה צודק...

אני לא בטוח שזה היה באוסטרליה אבל אתה צודק שהיה ניסוי שכזה! למעשה זו הייתה הדרך של איינשטיין להראות כי תורת הקוונטים אינה תיאוריה שלמה אך הבעיה שנתגלתה הייתה שלמעשה בניסוי זה הוכח כי תורת הקוונטים כניראה חזקה יותר מתורת היחסות ואכן פונקציית הגל קורסת מהר יותר ממהירות האור. לא הבנתי כל כך בנושא הגלקסיות אתה יכול להביא מקור למידע שלך או להרחיב בנושא תודה...
 

ufffnick

New member
אחרי שיחזור קצר...

גלי גרוויטציה, נעים במהירות האור, ולא מהר יותר ממנה, כך ש... טעות שלי. הרעיון שלהן הוא במקורו נובע מהיחסות הכללית. מעין תנודות בשדה הגרוויטציה ממסות גדולות שנעות במסלול מחזורי - כמו מערכת כוכבים בינארית, או כוכב נויטרינו עם הר בקצה. בשני המיקרים התנועה של הכוכבים יוצר גלים של גרוויטציה. בוויקיפדיה באנגלית יש הסבר מצויין ואמין על זה (אם בא לך לקרוא באנגלית).
 

pelegs

New member
זה לא עניין הנדסי או ניסויי

יש הבדל מהותי. אני לוקח כאן את המקום להסביר קצת יותר בהרחבה: כשאתה מסתכל על מערכת נעה (נניח מכונית), במהירות קבועה*, ורואה התרחשות בתוכה, נניח מישהו זורק כדור ממושב הנהג אל מושב הנוסעים - אתה מחבר מהירויות בצורה פשוטה כדי לומר מה המהירות של הכדור ביחס אליך: מהירות המכונית ביחס אליך ועוד מהירות הכדור ביחס למכונית (למשל: אם המכונית חלפה על פניך במהירות 100 קמ"ש, והכדור נזרק אחורה לכיוון מושב הנוסעים במהירות 5 קמ"ש, אז מהירותו ביחס אליך היא: 100-5 = 95 קמ"ש [מהירות הכדור היא מינוס 5 קמ"ש בגלל שהכדור נע לכיוון ההפוך מהמכונית]). בהרחבה, אם יש המון מערכות שנעות בכיוונים שונים ובמהירויות שונות כלשהן, כאשר כל המהירויות קבועות, תמיד נוכל לדעת איך כל מערכת רואה את ההתרחשויות בשאר המערכות הנעות, כי נעשה את המעבר הפשוט הזה של חיבור מהירויות קלאסי. מעבר כזה בין מערכות נקרא "טרנספורמצית גליליי", על שם גלילאו גליליי, כמובן. מסתבר, עם זאת, שהטבע לא פועל ככה. כלומר, "חיבור המהירויות" הזה הוא פשוט לא נכון. כאשר בוחנים התנהגות של מערכת אחת בעיניה של מערכת אחרת, הנעה במהירות קבועה כלשהי ביחס אליה, המעבר שצריך לעשות ביניהן הוא שונה, ומתחשב גם בכיוון התנועה היחסי. מעבר זה נקרא "טרנספורמצית לורנץ" (שווה לעיין קצת בקישור), על שם הנדריק לורנץ. טרנספורמציה זו נעשית הגיונית, כאשר מניחים שמהירות האור קבועה לכל הצופים. מז"א "קבועה לכל הצופים"? ז"א שאם אני אקח פנס ואסע לי ב200,000 ק"מ בשניה, ביחס לאיזושהי מערכת, אזי במערכת זו הצופים יראו את האור נע ב300,000 ק"מ בשניה ביחס אליהם, ולא 500,000 ק"מ בשניה, כמצופה. בשבילם, המהירות היחסית ביני לבין האור תהיה רק 100,000 ק"מ בשניה. למה דווקא מהירות זו? לי אישית לא ברור, אולי תורת היחסות הכללית מסבירה זאת. מה שכן, "מהירות האור" הוא שם קצת מטעה. המהירות לא מהותית כי האור נע בה, אלא האור נע במהירות זו כי היא גבולית. כאמור, ע"פ אותה הסתכלות (טרנספורמציית לורנץ), במהירות זו האנרגיה שיש לגוף עם מסה היא אינסופית. מה שאני מנסה להבהיר כאן הוא שזוהי לא מהירות סתמית שאנחנו חושבים שהיא גדולה מספיק כך שלעולם לא נעבור אותה, אלא היא מהירות מאד מאד חשובה לכל הסדר היקומי, ויש לה משמעות אמיתית.
 

Shmenky

New member
תודה!

הבנתי כמה דברים, שהאור בעצם נמצא במהירות גבולית של העברת המידע ובגלל שקיים הגבול הזה אם "עוברים" את המהירות ביחס לאחרים בעצם קורים כל מיני תכסיסים כמו השינוי באורך הגדלת המסה וכולי. עקרונית אין ממש הסבר למה זו דווקא המהירות, זה פשוט ככה בטבע כמו קבוע הכבידה הבינעולמי ההוא G (נדמה לי שזה מה שהבנתי) באמת לא ידעתי שיש חלקיקים שנעים יותר מהר, זה דיי חידוש בשביל :) אבל רק דבר קטנטן אחרון לא ברור לי - מה פירוש העברת מידע? ויכול להיות שפשוט יש לנו כלי מדימה/קבלת מידע לא איכותיים מספיק או שזה פשוט גזרה משמיים שלא יועבר מידע במהירות גבוהה מזו לעולם? בכל מקרה תודה, טוב לדעת שיש בחורים שמבינים בדברים האלה משהו ויכולים גם להסביר!
 

ufffnick

New member
העברת מידע

כלי העברת המידע הכי מהירים שמבצעים איזושהי אינטראקציה (כדי שיוכלו לשאל עליהם מידע), הם הפוטונים. לכן אומרים שדרך העברת מידע המהירה ביותר היא מהירות האור. פשוט כי אותם אנחנו יכולים למדוד והם עצמם משמשים כלי מדידה. אם ימצאו "חלקיקים" שמבצעים אינטראקציות עם חומר שיכולים להעביר עיהם מידע מהר יותר - זה ידרוש לשנות המון מהבסיס הידוע לנו על פיסיקה. אם נניח שיש "חלקיקים" הנעים מהר יותר ממהירות האור - אלה חייבים להיות כאלה שלא מבצעים אינטראקציה עם סביבתם (אחרת כבר היינו מבחינים בהם היום). חלקיק שלא מבצע אינטראקציה, אין לך דרך (כיום ולדעתי בכלל) להוכיח שהוא קיים, מה גם שהם לא יכולים לשאת עליהם מידע. כך שזו הנחה פילוסופית לגמרי, ומבחינה פרקטית חסרת משמעות.
 

Astroclub

New member
לקריאה נוספת

http://astroclub.tau.ac.il/astropedia כמו כן תוכל למצוא הרצאות וידאו רבות בנושאים אלו ב: http://astroclub.tau.ac.il
 
למעלה