שאלה גם ממני

[טל פסטמן]

שאלה גם ממני ../images/Emo35.gif

קראתי עכשיו את "דבר המנהל" ושמחתי מאוד לראות שגם פיסיקה היא מנושאי הפורום: תמיד חשבתי שתורת היחסות היא נורא מסובכת ואין סיכוי להבין על מה מדובר, עד שלפני זמן מה ראיתי תוכנית טלוויזיה שבה הסבירו עיקרון פשוט מאוד: הראו שכל תורת היחסות מתבססת על המשוואה sxt=v (זמן כפול מהירות שווה דרך, אולי אנ´לא זוכרת את האותיות נכון), ושאיינשטיין גילה שלמהירות האור אי-אפשר להוסיף מהירות. הם המחישו את מה שהוא גילה באמצעות ניסוי של מראה המחזירה אור על רכב נוסע - מהירות הרכב לא התווספה למהירות האור, ומכאן המסקנה הזאת. עכשיו, ניסיתי להסביר את מה שראיתי וחשבתי שהבנתי למישהו, ולא הצלחתי לזכור בדיוק מה היה הניסוי עם הרכב הנוסע והאור. תוכל בבקשה להסביר לי את זה בצורה ברורה ופשוטה? כמו-כן, בטלוויזיה אמרו: איינשטיין הבין בשלב כלשהו שאם המהירות לא משתנה אז הנתון השני בהכרח חייב להשתנות, והוא הזמן במקרה הזה. חשבתי לעצמי כשראיתי את התוכנית: ´טוב, זה "תרגיל מחשבתי" נחמד מאוד, אבל בטח אי-אפשר להוכיח אם זה נכון או לא´. אבל מאז קראתי איפה שהוא שהצליחו להסביר את הסטיות במסלולים של כוכבי הלכת בזכות התיאוריה הזאת. תוכל להסביר בצורה פשוטה ועדיף עם הדגמות גם את הסוגיה הזאת? תודה רבה!!! טל

 

[אלמה]

לטל,

יש ספר קטןקליל ומלא הומור שמסביר את תורת היחסות, קוראים לו E= MCֶ2 ממש חמוד וברור. מומלץ

 

[טל פסטמן]

אחלה! יש לך רעיון איפה מוצאים אותו?

 

[אלמה]

בסטימצקי.

זה ספר קריאה ממש קליל. בסיגנון הספר על המשפט האחרון של פרמה

 

[טל פסטמן]

מעולה - תודה ../images/Emo127.gif

 

[יניב ריז]

הניסוי התיאורתי של תורת היחסות-

כאשר רכב נוסע לקראתך במהירות של 50 קמ"ש, ואת זורקת לעברו אבן במהירות של 30 קמ"ש-הרי שמהירות הפגיעה של האבן ברכב תהיה 80 קמ"ש (סוכמים את המהירויות הנגדיות), ולהיפך-אם רכב מתרחק ממך במהירות של 80 קמ"ש ואת זורקת לעברו אבן במהירות של 100 קמ"ש- האבן תפגע ברכב במהירות של 20 קמ"ש (במידה וכיווני התנועה זהים-מחסרים את המהירויות). כעת הסתקרן אינשטיין באשר לשאלה-"מה היה קורה אילו הייתי יורה קרן אור (300,000 ק"מ בשניה) לעבר רכב שנע לכיוון הקרן במהירות של 100 קמ"ש? האם מהירות הפגיעה של האור ברכב תהיה "מהירות האור+100 קמ"ש"??? (כזכור לך סוכמים את המהירויות)-התשובה לכאורה היא כן... עד כאן לא היו הפתעות מיוחדות-אינשטיין הלך לבדוק את משוואות מקסוואל (המשוואות שמגדירות את הקרינה האלקטרומגנטית), וכשניסה לפי אותה המשוואה להגיע לתוצאה של ניסוי האור והמכונית-הוא ראה שמהירות האור לא משתנה...כמה שהוא ניסה "לשחק" עם משוואת האור של מקסוואל-האור תמיד נשאר קבוע... אינשטיין כעת ניצב בפני דילמה קשה-ההגיון מחייב שלמהירות הפגיעה של האור ברכב יתווספו 100 קמ"ש, אך המציאות לא מאפשרת זו... לכן אינשטיין ניגש לנוסחאת המהירות שהיא: V=D/T או במילים פשוטות-מהירות הינה הזמן שלוקח לגוף לעבור מרחק נתון (V=מהירות D= דרך T=זמן). כאשר התבונן במשוואה זו הוא הבין-הרי ברור שהמרחק לא משתנה, וכן המהירות היא קבוע (מהירות האור לפי איך שראה בנוסחת מקסוואל), לכן הפרמטר היחידי שנשאר בנוסחא שחייב להשתנות-הינו פרמטר T =הזמן... מכאן נולדה בסיסה של תורת היחסות...

 

[אלמה]

לאחרונה שמעתי...

על קבוצת מדענים שהולכת לבדוק שוב את תורת היחסות משהוא עם אור של אחד הכוכבים.... אל תתפסו אותי במילה כי לא התעמקתי בזה...

 

[יניב ריז]

מדובר על קבוצת חוקרים אוסטרלית

הם טוענים שחוקי הפיזיקה הבסיסיים משתנים בנקודות זמן שונות בחלל, כך שמהירות האור היתה בעבר שונה-כך שהיא לא קבוע (אך שוב גם אם הדבר נכון פירושו תיקון זניח ביותר בתורת היחסות).

 

[טל פסטמן]

אהה, הבנתי, תודה - ויש לכך יישומים

מעשיים אמיתיים ביקום?

 

[טל פסטמן]

"בחקר היקום" יותר נכון?

 

[אלמה]

את מתכוונת אם הם יצליחו להוכיח?

אני מניחה שיהיה לזה משמעות לגבי קביעת גילם של כוכבים... לא רואה איך זה יכל להשפיע על חיי היום יום

 

[יניב ריז]

כמובן-התורה כבר מוכחת, אך מבחינה

ישומית -התורה עוסקת במאקרו כוחות שבעולם-כך שבני האדם לא מתקרבים למהיריות כאלו שאכן נצטרך להכניס תיקונים יחסותיים לתוך חיינו (להגיד לבוס שאיחרנו לעבודה כי נסענו במהירות של 2/3 ממהירות האור)... אך באשר לעולם האסטרונומיה-התורה מאוד שימושית בהבנת תהליכים אסטרונומים ובמיוחד בחקר הספקטרום של גופים פלנטריים, חורים שחורים ואסטרופיזיקה של הכוכבים.

 

[קרס.]

אין שום אפשרות "להבין"

את היקום ללא תורת היחסות של איינשטיין, וללא מכניקת הקוונטים של פלאנק ובוהר ושרדינגר וכל החברה. הבעיה היא, טל, ששתי התורות האלה סותרות זו את זו, אפשר לומר. לאיינשטיין היה קשה מאוד לקבל את ההשלכות של תורת הקוואנטים

 

[טל פסטמן]

סותרות איך? הסברים והמחשות../images/Emo92.gif

 

[קרס.]

לא פשוט להסביר

אם אני זוכר נכון, ואל תתפסו אותי במילה: שני חלקיקים יוצאים ממקור משותף וטסים במהירות האור לשני כיוונים מנוגדים. למרות זאת שניהם תמיד יתנהגו אותו דבר: למשל, אם הם צריכים לעבור דרך מקטב, הם או יעברו או לא יעברו. אין מצב שאחד יעבור והשני לא. מכיוון שהם טסים במהירות האור לכיוונים מנוגדים, אין שום אפשרות לקשר כלשהו ביניהם... אז איפה ההיגיון?

 

[יניב ריז]

לכן יש את תאוריית העל מיתר../images/Emo8.gif

לפי תאוריה זו ניתן לשלב את כל כוחות היקום (הכח הגעיני החזק והחלש, הגרוויטציה והכח האלקטרומגנטי) ביקום המורכב מ-10 (או 26) מימדים-לתאוריית השדה המאוחדת.

 

[טל פסטמן]

חברים, אותי איבדתם... אין דבר, אני

אלך לקנות את הספר.

 

[יניב ריז]

לטל הסבר מפורט-

כיוםאנו מכירים 4 כוחות השולטים בכל התהליכים ביקום: 1-הכח האלקטרומגנטי=חשמל,קרינה ואור, שדות אלקטרומגנטיים וכו´... 2 ו-3:הכח הגרעיני החזק והחלש=האנרגיה ש"מזחיקה" את התת חלקיקים מאוחדים (קוארקים). 4-כוח הכבידה. כוח הכבידה מתואר ע"י תורת השדה של אינשטיין, ואילו שאר הכוחות ע"י תורת הקוונטים. הסתירה בין התורות נובעת בין היתר מכך כוח הכבידה הוא ממש חלש ביחס לשאר הכוחות הקימים (תקחי סרגל ותשפשי אותו על שערותיך ואז תעבירי אותו מעל פיסת נייר-הנייר יעלה מעלה=יתגבר על כוח המשיכה=ע"י פעולה כ"כ פשוטה-למשעה "ביטלת" באותו איזור את כוח המשיכה של כדור הארץ כולו)!!! מה שממחיש עד כמה כוח הכבידה חלש-ולכן לא מצליחים לחבר בינו לבין שאר הכוחות.

 

[טל פסטמן]

../images/Emo140.gifהבנתי כל מילה - תודה! אז למעשה

אין פה סתירה אלא שוני בעוצמה. האם לא נכון שגם הכוח הגרעיני חזק בהרבה ביחס לכוח החשמלי?

 

[יניב ריז]

כן, אחרת האטומים היו מתפרקים

דוגמא לחוזקו של הכוח הגרעיני על החשמלי נקרא "מחסום קולון"- תיקחי 2 מגנטים הם ימשכו אחד לשני כאשר ה+ יהיה לצד ה -. הם ידחו אחד את השני אם יהיו 2 מטענים זהים (+ דוחה+ ו- דוחה -)=אלו הם חלק מהכוחות החשמליים. כעת תראי את מבנה גרעין האטום-לכאורה יש סתירה-הגרעין הוא אוסף של פרוטונים (אני מתעלם כרגע מהניוטרונים בכוונה כי מטענם 0) שמטענם זהה...כלומר +++++++....אם כך מדוע הגרעין לא "מתפרק" עקב הדחייה החשמלית בין המטענים??? הסיבה נעוצה באנרגיית הקשר שבין הגרעינים שהיא חזקה פי כמה מונים מאנרגיית הדחייה החשמלית... (באנרגיה זו משתמשים בפצצות אטום).