Problematica spatiului curb!

[Sandokan]

Urmarind recent un documentar cu un amic, documentar intitulat ''Visul lui Einstein'', s-a nascut o disputa legata de cum era reprezentata prin imagini, create cu ajutorul unor programe pe calculator, compnoentele vitrezei de propagare a campului gravitational al Soarelui ales de catre realizatori, cazul ipotetic atunci cand Soarele s-ar vaporiza instantaneu. Amicul meu sustinind ca prin acele imagini, care redau planul curbat compus din spatiu si timp, in fond un simplu artificiu de desen tehnic in opinia lui, s-a intentionat de fapt nimic altceva decat a demonstra intarzierea efectului campului in cazul ipotetic dat. Eu sustinind punctul de vedere conform caruia curbura spatiu-timp tine de fapt Pamantul pe traiectoria sa, orbitand in jurul soarelui. Astept un raspuns, multumesc anticipat!

[Electron]

In ce consta de fapt (dupa parerea ta) incompatibilitatea dintre punctele voastre de vedere?

Conform TGR, gravitatia nu este altceva decat manifestarea curburii spatiu-timpului, si ea este cea care mentine Pamantul "legat" de Soare. Dar tot din TGR rezulta ca orice modificare in acest camp (sau curbura) se propaga cu viteza finita (viteza luminii in vid), astfel incat daca "ar disparea" Soarele din centrul Sistemului Solar, pe Pamant s-ar observa schimbarea de gravitatie doar dupa mai bine de 8 minute.

Deci, care e problema asupra careia nu va puteti pune de acord?

e-

[Sandokan]

Practic el considera ca, spatiul nu este curbat, afirmand ca este imposibila existenta curburii, demonstrate de catre TRG, cam in aceasta zona se regaseste contradictia noastra. Stiu ca a TRG a fost demonstrata, in primul rand prin observarea traiectoriei luminii in cazul eclipselor, atunci punandu-se in evidenta curbura si probabil ca exemplele sunt multe. Corpurile, masele acestora prin gravitatie genereaza curbura spatio-temporala, amicul meu considera ca nu exista curbura, dar nici mecanica clasica nu explica propagarea fortei gravitationale, de asemenea considera ca majoritatea imaginilor care surprind curvatura spatio-temporala sunt arificii menite sa ne faca a intelege mai bine fenomenul si nu surprind reala reprezentare a curburii. V-as fi recunoscator daca m-ati ajuta sa il determin sa inteleaga mai bine acest fenomen, poate cu exemple si cu argumente cat mai simple!

[mm]

Curbura nu poate sa sustina nimic . Suportul e cel care sustine . Ca nu a fost pus in evidenta , asta-i una . Spatiu-timpu' e o abstractiune matematica , asata-i alta , si "nu se curbeaza" ca o foaie de material . E un nonsens aceasta exprimare .

[Sandokan]

Mai astept opinii, tind sa nu iti dau dreptate ''mm'' in legatura cu modul in care tratezi aceasta problema. In anul 1919, cu ocazia unei eclipse de Soare, a fost demonstrata TRG, lumina preluand traseul curburii generate de catre Soare...deci nu ne putem cantona in certitudinea ca, ''curbura'' este o abstractiune matematica, termenul ''abstract'' denota ruperea de realitate, fara legatura cu realitatea, or curbura este cat se poate de reala, automat nu poti spune ca este o abstractiune matematica. Ai mentionat in post-ul tau ca ''Curbura nu poate sa sustina nimic . Suportul e cel care sustine .''.....te rog sa explici mai bine ce reprezinta acel ''suport''! Iata ca desi afirmi ca este un nonsens sa vizualizezi spatiul-timpul curbat, acest ''nonsens'' de care pomenesti este produsul lui Einstein!

[mm]

Curbura a aparut ca si notiune , atasata materiei , unui material , unui suport si exista ca atare . Curbarea razelor de lumina s-ar putea datora si unor interactii de natura cunoscuta (sau necunoscuta) . Nu stiu in ce masura fotonii sunt de natura corpusculara , fizicienii inca nu s-au hotarat , caz in care ar putea interactiona gravitational . Chiar daca nu cunoastem "suportul" ce da curbura razelor (se recunoaste de altfel , oficial , si imposibilitatea stabilirii suportului de propagare a luminii) el exista intr-o forma oarecare , nedescoperita . Multi savanti recunosc ca spatiu-timpu curbat e o gaselnita ce mascheaza tocmai aceasta nestiinta . In plus , in mod suspect , toate experimentele care pot fi interpretate ca dovezi in sprijinul TR-urilor sunt imediat trambitate in timp ce acelea care contravin sunt fie negate fie trecute sub tacere .

[Electron]

Practic el considera ca, spatiul nu este curbat, afirmand ca este imposibila existenta curburii, demonstrate de catre TRG, cam in aceasta zona se regaseste contradictia noastra. Stiu ca a TRG a fost demonstrata, in primul rand prin observarea traiectoriei luminii in cazul eclipselor, atunci punandu-se in evidenta curbura si probabil ca exemplele sunt multe.

Intreaba-l pe amicul tau de ce crede el ca "este imposibila existenta curburii". Poate ca nu intelege exact la ce se refera aceasta curbura, si se gandeste la altceva decat spune stiinta (in genere TRG).

Ai dreptate, TRG a fost confirmata experimental, nu doar prin observatiile din timpul eclipselor, ci insasi incetinirea timpului in prezenta campurilor gravitationale, sau la viteze mari (cu ceasuri foarte precise s-a putut masura acest efect la bordul avioanelor !) Sa nu uitam ca si evolutia traiectoriei lui Mercur, care nu se explica prin teoria lui Newton, este explicata foarte precis de TRG. Ca atare, oamenii de stiinta nu mai pun la indoiala TRG (desi e destul de contra-intuitiva!), iar curbura "spatiu-timpului" este o certitudine la fel ca si constanta vitezei luminii (care este unul din postulatele teoriei ). A se tine cont, totusi, ca in stiinta nu exista "certitudine 100%" ci doar "consideram ca e asa pana la proba contrarie", proba care trebuie sa fie un experiment repetabil conform Metodei Stiintifice.

Corpurile, masele acestora prin gravitatie genereaza curbura spatio-temporala, amicul meu considera ca nu exista curbura, dar nici mecanica clasica nu explica propagarea fortei gravitationale,

Amicul tau trebuie sa explice pe ce argumente se bazeaza cand considera ca nu exista curbura. Exprimarea "masele genereaza curbura prin gravitatie" e putin fortata (as spune chiar incorecta), deoarece s-a determinat o relatie intre masa si curbura (vezi TRG), dar nu se stie cum anume se genereaza curbura.

de asemenea considera ca majoritatea imaginilor care surprind curvatura spatio-temporala sunt arificii menite sa ne faca a intelege mai bine fenomenul si nu surprind reala reprezentare a curburii.

Avand in vedere ca aceasta curbura afecteaza spatiu-timpul (in patru dimensiuni), orice reprezentare in 3 dimensiuni, si cu atat mai mult in 2 (pe un ecran TV, sau intr-un desen) e evident incompleta si doar "schematica". Ca atare, da, sunt "artificii" aceste reprezentari, dar poate sa stea amicul tau linistit ca matematic aceste efecte sunt foarte bine cunoscute si verificabile in cele 4 dimensiuni. Studiul geometriilor non-euclidiene (e.g. Riemann si Minkowski) ar fi un bun inceput pentru a intelege despre ce e vorba.

V-as fi recunoscator daca m-ati ajuta sa il determin sa inteleaga mai bine acest fenomen, poate cu exemple si cu argumente cat mai simple!

Daca pe baza analogiilor prezentate in documentarul de care vorbesti, amicul tau nu e convins de realitatea "curburii", poate e chiar el in masura sa spuna ce fel de argumente are nevoie pentru a-si schimba opinia. Daca va declara "orice ai spune si orice argumente ai aduce, eu nu-mi shcimb opinia!", atunci cred ca te stresezi degeaba.

e-

[Sandokan]

      Multumesc mult Electron pentru raspuns, sunt mai mult decat multumit, de aceea am si ales sa postez pe acest site, avand convingerea ca voi gasi suportul necesar pentru o explicatie cat mai limpede.
      Contradictiile se centrau de asemenea si pe notiunile spatiu-timp, si practic cum putem sa explicam spatiul-timpul ca structura deformata de gravitatie. Absolut, spatiul este inecat de fauna electromagnetica ce se prezinta sub diferite lungimi de unda, iar curbura ar trebui sa se manifeste independent de existenta  unui corp aflat in apropierea unui astru ce deformeaza spatiul, ar fi interesant de cunoscut care sunt mecanismele generarii curburii si mai exact, cum putem descrie ca, ''compozitie'' spatiul, pentru ca personal imi este greu sa cred ca ''eterul, vidul'' suporta aceasta curbura.
      De asemenea, sin legatura cu experimentul care confirma in plan practic Teoria Relativitatii Restranse, si anume cel cu avioanele, daca iei de exemplu, un avion de la Bucuresti la Cape Town, vei fi in contratimp cu cateva nanosecunde fata de cei ramasi pe loc. Mai precis, durata calatoriei va fi un pic diferita daca o masori tu in avion, fata de cea indicata de ceasul Aeroportului Otopeni. Deci intervalul de timp dintre doua puncte stabile nu este fix, ci depinde de contextul in care este masurat. Deformarea timpului prin miscare este in sine efectul de dilatatie si poate fi demonstrat folosind ceasuri atomice. Eu nu contest sub nici un aspect, dar amicul meu nu poate sa creada ca ceasul din avion are o intarziere raportata la cel de la sol. De asemenea, i-am prezentat un alt experiment expus si intr-una din cartile lui Hawking, si anume, doua avioane care pleaca din acelasi punct deplasandu-se in directii opuse, iar ceasurile prezinta un mic decalaj temporal, deoarece celui care o ia spre est, i se adauga vitezei proprii viteza de rotatie a Pamantului.
      El a negat si acest experiment spunand ca ii este imposibil sa creada, ca unul dintre ceasuri, ramane in decalaj, el ia ca exemplu cele doua avioane care pornesc in aceeasi directie remarcand faptul ca cel care se deplaseaza spre vest va ajunge mai repede fata de celalalt avion datorita deplasarii in sens invers al rotatiei Pamantului. Probabil ca nu se poate inca debarasa de anumite inferente care poarta masca unui bun simt al intelegerii naturii, pentru ca tocmai in cazul in care dorim sa intelegem, trebuie sa ne debarasam de logica formala a simtului comun. Astept un raspuns! Multumesc! 

[Electron]

Astept un raspuns!

Ar fi interesant daca ai exprima explicit intrebarea.

e-

[Sandokan]

Scuze, hai sa incerc sa formulez.

1. Care sunt mecanismele generarii curburii?  Mai exact, cum putem descrie ca, ''compozitie'' spatiul, pentru ca personal imi este greu sa cred ca ''eterul, vidul'' suporta aceasta curbura...
2. Ideea de dilatare temporala sfideaza logica formala, nu reusesc sa inteleg de la viteze mari timpul se dilata! Exista si niste actiuni la nivel fiziologic, metabolic, cazul gemenilor este cel mai potrivit, oare de ce geamanul care calatoreste cu viteza luminii intra in aceasta bucla temporala si de ce viteza luminii genereaza bucla temporala?

[Electron]

1. Care sunt mecanismele generarii curburii? 

Nu stiu, si ma indoiesc sa fie undeva in Fizica acest raspuns. Ce se stie (ceea ce spun ecuatiile din TRG) este cum depinde curbura spatiului de distributia de masa (si energie) si cum sunt afectate acestea la randul lor de curbura (atunci cand se misca). Dar "cum face masa sa curbeze spatiu-timpul" e peste puterile TRG.

Mai exact, cum putem descrie ca, ''compozitie'' spatiul, pentru ca personal imi este greu sa cred ca ''eterul, vidul'' suporta aceasta curbura...

Actualmente, eterul a fost "demolat" si nu este un concept necesar in Fizica. Toate fenomenele electromagnetice se explica prin teoria campului (care poate exista si in cel mai absolut vid). Deci "spatiul" nu este "compus" din nimic. Ca atare, fiind cat se poate de ... "transparent", pare greu de "vizualizat". Totusi, eu personal ma gandesc asa: intr-un spatiu complet gol, nu avem cum sa ne dam seama de forma (curbura) sa, tot asa cum intr-o atmosfera foarte curata (fara praf si particule in suspensie) nu putem vedea razele de lumina.

Ca atare, pentru a vizualiza forma unui spatiu dat, primul lucru pe care trebuie sa-l facem e sa-l umplem de particule in suspensie, cat mai fine (ca sa nu curbeze prea tare spatiul din cauza propriei mase ). Apoi, montam niste raze de lumina focalizate (sau chiar LASER) intr-o retea tridimensionala, impartind asfel volumul considerat in "cubulete". Daca acceptam ca razele de lumina merg "drept inainte" prin spatiul avut la dispozitie atunci urmarind cum se apropie sau departeaza aceste fascicule, vom "vizualiza" forma spatiului. Daca spatiul nu este curbat, atunci cubuletele noastre vor fi nedeformate, dar daca spatul e curbat, atunci pe masura ce ne uitam la "cubulete" mai indepartate, vom observa diferentele.

Atentie, e foarte posibil (chiar probabil) ca local, spatiul sa fie "aproape plan" (adica cu o curbura aproape zero), desi la scara mare are o cubrura importanta. Asa cum si Pamantul pare "plat" pe distante mici, fiecare zona "plana" e de fapt parte din marea sfera a globului terestru. Apropo, una din posibilitatile descrise de TRG este ca Universul nostru ar fi finit si nemarginit in 3 dimensiuni (deci curb) asa cum si suprafata unei sfere este finita si nemarginita in 2 dimensiuni. (Personal imi place aceasta idee )

2. Ideea de dilatare temporala sfideaza logica formala, nu reusesc sa inteleg de la viteze mari timpul se dilata!

Intuitia noastra de fiinte care "functioneaza" la viteze foarte mici fata de viteza luminii, e inadecvata in acest context. Efectele pe care le putem masura, la vitezele disponibile actuale (cum e cazul avioanelor) sunt atat de mici incat pot fi neglijate complet pentru viata de zi cu zi.

Totusi, in acceleratoarele de particule, unde acestea se deplaseaza adesea la fractiuni foarte apropiate de viteza luminii (numite viteze relativiste), s-a constatat ca durata de viata a particulelor care in mod normal dispar (se dezintegreaza in alte particule) foarte repede, traiesc "mai mult" cand au viteze relativiste. Iar cu cat "mai mult" traiesc este dat cu precizie de ecuatiile din TRG. Sunt altii pe forum care ar putea sa-ti dea exemple mai detaliate in acest sens, incepand cu Adi.

Asadar, TRG face predictii despre efectele asupra "curgerii timpului" care sunt foarte mici la viteze "normale" si mai importante in cazuri extreme. Asa se explica de ce ecuatiile din fizica Newtoniana sunt atat de bune la viteze mici, ele fiind cazul particular al ecuatiilor din TRG pentru viteze mult mai mici ca viteza luminii in vid. Faptul ca efectele prezise de TRG au fost verificate experimental, arata biruinta ratiunii asupra intuitiei. Cei care au incredere in ratiune si in Metoda Stiintifica pot intelege mai bine Universul decat cei care refuza tot ce este in afara intuitiei lor.

Exista si niste actiuni la nivel fiziologic, metabolic, cazul gemenilor este cel mai potrivit, oare de ce geamanul care calatoreste cu viteza luminii intra in aceasta bucla temporala si de ce viteza luminii genereaza bucla temporala?

Faptul ca timpul "se incetineste" sau "se accelereaza" este relativ la sistemele de referinta folosite. Trebuie inteles ca in nici un moment, observatorii din "propriul" sistem de referinta nu percep aceasta schimbare, si asta inseamna ca toate procesele, inclusiv cele metabolice, decurg perfect "normal" pentru cei implicati. Diferentele sunt notabile doar cand se compara doua sisteme in miscare relativa unul fata de altul.

Pentru "paradoxul gemenilor" iti recomand sa cauti mai multe date, deoarece acolo nu e vorba nici de viteza luminii nici de "bucle temporale". Acest efect (imbatranirea diferentiata) exista pentru orice viteze, doar ca efectul e cu atat mai accentuat cu cat vitezele implicate sunt mai apropiate de viteza luminii. In plus, nu viteza in sine produce paradoxul, ci asimetria dintre acceleratiile celor doi gemeni. Daca simetria dintre acceleratii ar fi pastrata, cei doi gemeni s-ar intalni din nou mereu la aceeasi varsta (daca ar trai suficient ), oricare ar fi vitezele lor relative pe drum.


e-

[Sandokan]

     In primul rand, am constientizat ca am comis o eroare, am pus intrebarea...''Din ce este compus spatiul?'', la origine aceasta intrebare s-a conturat in mintea mea sub o forma anume dar am transpus-o verbal eronat. Cred ca intreabarea mea acum formuland-o, si avand proaspete informatii din partea ta ar suna altfel, si anume...Exista un set de particulele care inunda spatiul ''transparent'' si cu care forta gravitationala interactioneaza cu predilectie curband spatiul? Este posibil ca si acum sa nu fi obtinut cea mai rotunda formulare dar am mai incercat inca o data . Mi-a placut foarte mult analogia cu atmosfera curata, prin care m-ai facut sa inteleg ce reprezinta ''transparenta spatiului'', si de asemenea analogia cu ''platitudinea'' Pamantului pe distante mici  ! Partea cu Universul finit si nemarginit in trei dimensiuni o pot vizualiza in exemplul sferei, dar in privinta Universului nu pot transpune aceasta analogie, sunt inca limitat datorita anumitor concepte lacunare probabil! Ti-as fi foarte recunoscator daca mi-ai mai prezenta niste exemple ce privesc dilatarea temporala, intr-adevar ai mentionat ca biruinta ratiunii asupra intuitiei te determina sa intelegi mai bine Universul, mi-ar placea mult sa pot intelege mai bine TRR si TRG, dar nu am gasit inca un suport informational atat de limpede incat sa pot intelege, daca mi-ai sugera ce as putea sa studiez pentru a putea incepe in timp sa limpezesc aceste teorii ar fi extraordinar! Si inca ma bantuie aceasta idee, exprimata de tine, si anume, tocmai asimetriile dintre acceleratii produc efectele dilatatiei si ''imbatranirii'' diferite, oare de ce asimetriile produc efecte diferite! Multumesc inca o data, o seara buna!

[HarapAlb]

off topic: cred ca pe eminus cel mai mult il agaseaza numele de utilizator pe care ti l-ai ales 

[Electron]

HarapAlb, apreciez gluma, dar nu e cazul. Cred ca am raspuns la subiect pana acum.

e-

PS: prima data nu am inteles cine e "eminus" ...

[Adi]

Nici eu nu am inteles cine eminus, chiar m-am gandit ... Ah, stai Electron, ca nu vrea sa zica la ironie "Eminentul", ci zice efectiv "E minus", adica "Electron minus". Oricum, Harap Alb a fost neclar ...