Welcome, Guest. Please login or register.

Autor Subiect: Viteze superluminice  (Citit de 126525 ori)

0 Membri şi 3 Vizitatori vizualizează acest subiect.

Mishulanu

  • Vizitator
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #345 : Decembrie 08, 2009, 08:06:39 p.m. »
Citat
Tinand cont de fenomele de mai sus, daca nava spatiala ar atinge teoretic fix viteza luminii, spatiul se va contracta pana la dimensiunea 0 si pasagerii navei vor putea spune ca sunt peste tot in acelasi timp.
Dat fiind ca se stie faptul ca obiectele materiale nu au cum sa ajunga fix la viteza luminii, aceasta presupunere este complet irelevanta. Adica nu e relevanta pentru realitatea fizica.

Ca sa continui si topicul despre viteze superluminice, chiar daca presupunerea mea nu este relevanta in cazul obiectelor materiale, ea este relevanta pentru particulele cu masa de repaus egala cu 0, de exemplu fotonul. Un foton poate spune in cazul acesta ca universul are dimensiunea 0 si ca el se afla peste tot in acelasi timp. Sau nu este asa?

Si mai am o dilema. Daca in vid, un foton se deplaseaza cu viteza luminii relativ la un observator, obsevatorul spune ca fotonul a trecut pe langa el cu viteza luminii. Dar, pentru ca miscarea este relativa si fotonul poate spune ca el sta pe loc si ca observatorul a trecut pe langa el cu viteza luminii. Unde este eroarea? Daca exista o eroare.

Offline Electron

  • Veteran
  • *****
  • Mesaje postate: 8404
  • Popularitate: +245/-217
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #346 : Decembrie 08, 2009, 08:22:57 p.m. »
Personal nu cred ca antropomorfizarea fotonului (sau a altor particule cu masa de repaus zero) este relevanta pentru fizica. Pentru a pune intrebarile pe care tu le pui, trebuie sa presupunem implicit ca fotonul este "constient" si ca astfel "cineva" poate observa aceste "efecte", presupuneri pe care eu cel putin nu le accept ca fiind corespunzatoare realitatii.


e-


Don't believe everything you think.

HarapAlb

  • Vizitator
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #347 : Decembrie 08, 2009, 10:15:00 p.m. »
Si mai am o dilema. Daca in vid, un foton se deplaseaza cu viteza luminii relativ la un observator, obsevatorul spune ca fotonul a trecut pe langa el cu viteza luminii. Dar, pentru ca miscarea este relativa si fotonul poate spune ca el sta pe loc si ca observatorul a trecut pe langa el cu viteza luminii, c_0. Unde este eroarea? Daca exista o eroare.
Eroarea consta in folosirea relativitatii in studiul propagarii luminii fara a fi atent la detalii, ea se aplica numai pentru corpuri cu viteza v<c_0. Daca o aplici cu grija nu vei ajunge la nici un paradox.

Mishulanu

  • Vizitator
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #348 : Decembrie 14, 2009, 03:30:23 p.m. »
Eroarea consta in folosirea relativitatii in studiul propagarii luminii fara a fi atent la detalii, ea se aplica numai pentru corpuri cu viteza v<c_0. Daca o aplici cu grija nu vei ajunge la nici un paradox.

Vrei sa spui ca dinamica fotonului care se deplasesca cu v=c, nu este acoperita de teoria relativitatii?

Sincer, eu nu vad nici un paradox in faptul ca din punctul de vedere al fotonului, o particula materiala se misca cu viteza luminii. Faptul ca din punctul nostru de vedere o particula materiala nu poate atinge viteza luminii se datoreaza tocmai perspectivei noastra liminate asupra lumii, pentru ca noi suntem la randul nostru construiti din particule materiale. Daca din punctul nostru de vedere universul e foarte mare si percepem existenta timpului, asta se intampla pentru ca particulele din care suntem facuti percep trecere timpului si expansiunea universului.
Punctul de vedere al fotonului, ca universul are dimensiunea 0, timpul nu exista si implicit nici fotonul nu poate fi constient de propria existenta, nu mi se pare pai putin corect decat punctul de vedere al obiectelor materiale. Eu chiar vad aici o dualitate foarte frumoasa intre existenta si nonexistenta. Existenta insasi este relativa. Depinde de unde observi lucrurile.

HarapAlb

  • Vizitator
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #349 : Decembrie 14, 2009, 09:44:38 p.m. »
Eroarea consta in folosirea relativitatii in studiul propagarii luminii fara a fi atent la detalii, ea se aplica numai pentru corpuri cu viteza v<c_0. Daca o aplici cu grija nu vei ajunge la nici un paradox.

Vrei sa spui ca dinamica fotonului care se deplasesca cu v=c, nu este acoperita de teoria relativitatii?
Este acoperita insa trebuie sa ai grija cand treci dintr-un sistem de referinta in altul.

Citat
(...) Eu chiar vad aici o dualitate foarte frumoasa intre existenta si nonexistenta. Existenta insasi este relativa. Depinde de unde observi lucrurile.
Deja nu mai vorbim de fizica.

Skolon

  • Vizitator
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #350 : Decembrie 15, 2009, 01:12:18 a.m. »
(...) Eu chiar vad aici o dualitate foarte frumoasa intre existenta si nonexistenta. Existenta insasi este relativa. Depinde de unde observi lucrurile.
Deja nu mai vorbim de fizica.

De ce spui asta? Un foton nu poate fi considerat centrul unui sistem de referinţă?
Şi în consecinţă să se scrie ecuaţiile pentru orice fenomen fizic aşa cum sunt scrise pentru oricare alt sistem de referinţă? Iar în conformitate cu postulatul I al Teoriei Relativităţii toate fenomenele ar trebui să fie valabile şi pentru acest "sistem de referinţă special", nu?

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #351 : Decembrie 15, 2009, 02:48:31 a.m. »
(...) Eu chiar vad aici o dualitate foarte frumoasa intre existenta si nonexistenta. Existenta insasi este relativa. Depinde de unde observi lucrurile.
Deja nu mai vorbim de fizica.

De ce spui asta? Un foton nu poate fi considerat centrul unui sistem de referinţă?
Şi în consecinţă să se scrie ecuaţiile pentru orice fenomen fizic aşa cum sunt scrise pentru oricare alt sistem de referinţă? Iar în conformitate cu postulatul I al Teoriei Relativităţii toate fenomenele ar trebui să fie valabile şi pentru acest "sistem de referinţă special", nu?

Da, poti descrie si din alt sistem de referinta, dar existenta este aceeasi in toate sistemele de referinta si la fel si legea cauzalitatii. Daca insa spui ca un eveniment exista intr-un sistem si in alt sistem nu a existat niciodata si nu va exista niciodata, asta nu mai e fizica. Cred ca la asta se referea.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

HarapAlb

  • Vizitator
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #352 : Decembrie 15, 2009, 09:40:53 a.m. »
Nu stiu cum s-ar putea folosi sistemul de de referinta propriu al unei particule care se deplaseaza cu viteza luminii in vid. Transformarile Lorentz nu le putem aplica mot-a-mot, probabil ca exista vreo metoda de a le aplica corect din punct de vedere matematic. Problema este daca au vreo semnificatie fizica...

Deja nu mai vorbim de fizica.
De ce spui asta? Un foton nu poate fi considerat centrul unui sistem de referinţă?
Şi în consecinţă să se scrie ecuaţiile pentru orice fenomen fizic aşa cum sunt scrise pentru oricare alt sistem de referinţă? Iar în conformitate cu postulatul I al Teoriei Relativităţii toate fenomenele ar trebui să fie valabile şi pentru acest "sistem de referinţă special", nu?
Comentariul meu se referea strict la ideea de "dualitate frumoasa intre existenta si nonexistenta".

Mishulanu

  • Vizitator
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #353 : Decembrie 16, 2009, 06:06:01 p.m. »
Nu stiu cum s-ar putea folosi sistemul de de referinta propriu al unei particule care se deplaseaza cu viteza luminii in vid. Transformarile Lorentz nu le putem aplica mot-a-mot, probabil ca exista vreo metoda de a le aplica corect din punct de vedere matematic. Problema este daca au vreo semnificatie fizica...

In cazul acesta, orizontul evenimentului unei gauri negre are o semnficatie fizica? Comparatia este asemanatoare cu aceea a unei particule ce se deplaseaza cu viteza luminii. Pentru un observator, o particula ce se deplaseaza cu viteza luminii sau este situata la orizontul evenimentului nu percepe trecere timpului. Pentru ea timpul nu se mai defineste. Deci, daca eu m-as situa ipotetic pe orizontul evenimentului gaurii negre si as privi inapoi spre restul universului, mai are acesta o semnificatie fizica?
« Ultima Modificare: Decembrie 16, 2009, 06:34:36 p.m. de Mishulanu »

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #354 : Decembrie 16, 2009, 06:57:34 p.m. »
In cazul acesta, orizontul evenimentului unei gauri negre are o semnficatie fizica? C

Da, daca este un pic in afara orizontului si trimiti semnale de lumina, acestea scapa de gaura neagra si ajung la infinit.

Daca esti exact la orizont si inauntrul lui, lumina nu mai scapa si nu mai ajunge la infinit (nu ajunge nici macar imediat dupa orizont).
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

Offline Electron

  • Veteran
  • *****
  • Mesaje postate: 8404
  • Popularitate: +245/-217
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #355 : Decembrie 16, 2009, 07:00:22 p.m. »
In cazul acesta, orizontul evenimentului unei gauri negre are o semnficatie fizica?
Semnificatia fizica a orizontului evenimentelor unei gauri negre este foarte clara, si anume, este "frontiera" spatiala (e o suprafata geometrica bidimensionala) care o data trecuta nu mai permite iesirea din "gaura neagra", nici pentru fotoni. Am folosit ghilimelele pentru "frontiera" tocmai pentru ca nu este in nici un caz ceva "brusc" sau "marcat" special, pentru cineva care trece (in sensul de a intra spre gaura neagra) de aceasta frontiera, nu va simti nimic deosebit in acel moment, comparat cu momentele imediat anterioare sau ulterioare (desi deja distorsiunile gravitationale sunt de mult evidente fata de spatiul "plat" normal, in special datorita fortelor mareice). Fizic insa, o data trecut de orizont, este imposibil pentru acel "cineva" sa mai treaca in sens invers de acel "orizont".

Citat
Comparatia este asemanatoare cu aceea a unei particule ce se deplaseaza cu viteza luminii. Pentru un observator, o particula ce se deplaseaza cu viteza luminii sau este situata la orizontul evenimentului nu percepe trecere timpului.
Aproape. Pentru un observator situat in afara orizontului, cel care se deplaseaza spre orizont devine tot mai "sters" si mai deformat pe masura ce se apropie de orizont, la limita devenind "invizibil" tocmai cand trece de orizont (prin definitie), iar conform teoriei relativitatii timpul pentru "calator" este din ce in ce mai incetinit, la limita "oprindu-se" cand traverseaza orizontul. Dar analogia /comparatia esueaza complet pentru ca din punctul de vedere al celui care trece de orizont timpul nu se modifica deloc, nici nu incepe sa observe particule cu masa deplasandu-se cu viteza lumini, nici altceva "ciudat" de acest fel. 

Citat
Pentru ea timpul nu se mai defineste.
Sunt de acord ca "timpul" nu are semnificatie pentru fotoni sau alte particule fara masa care se deplaseaza cu viteza luminii.

Citat
Deci, daca eu m-as situa ipotetic pe orizontul evenimentului gaurii negre si as privi inapoi spre restul universului, mai are acesta o semnificatie fizica?
Desigur, observatiile tale vor fi complet consistente cu cele pe care le faceai inainte sa ajungi la orizont, pentru ca asa cum ziceam mai sus, nu ai nici o posibilitate sa determini cand anume ai trecut de orizont. Chiar si dupa ce treci de orizont, inca mai observi restul Universului (spre gaura neagra trec in continuare fotoni care sa-ti aduca imaginea Universului in mod "normal"). Ca tu (sau particula) o data trecuta de orizont nu mai poate influenta cauzal restul Universului, e o chestiune care rezulta logic din proprietatile gaurilor negre si presupun ca e cu totul alta discutie decat ceea ce intrebi tu.


e-
Don't believe everything you think.

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #356 : Decembrie 16, 2009, 07:09:18 p.m. »
As mai completa cu urmatorul exemplu: La infininit exista un observator. Acolo curbura spatiului e zero, deci e un spatiu euclidian. Exista apoi in univers o gaura neagra si curbura spatiu-timpului evolueaza progresiv de la valoare mare langa gaura neagra la zero unde e observatorul. Acum de la o anumita distanta finita de gaura neagra, se lasa sa cada, din repaus, un obiect, spre gaura neagra. Acesta are proprietatea ca emite un fasicul de lumina in toate directiile (dar pentru simplificare, observatorul e pus exact pe directia de cadere si fasiculul in cadere emite lumina in spate cu o frecventa fixa in sistemul sau se referinta, sa zicem odata la T secunde).

Inainte sa inceapa caderea, el emite la la fiecare T secunde si observatorul le primeste (mai tarziu, desigur), dar la fiecare T' secunde, cu T'>T pentru ca deja exista o mica curbare a spatiului acolo unde e deja obiectul. Dar ideea e ca T nu variaza in timp, si la fel nici T'.

Acum cand incepe caderea obiectului, el va ajunge la locuri cu un camp gravitational tot ma mare, deci cu o curbura a spatiului tot mai mare si atunci desi el emite la fiecare T secunde, observatorul nostru incepe sa primeasca la fiecare T''>T', apoi la T'''>T'' si tot asa. Primeste semnale tot mai rare.

Eh, in momentul cand obiectul in cadere ajunge la orizontul gaurii negre, semnalul trimis exact atunci va ajunge la obervator dupa T = infinit, adica nu va mai ajunge niciodata.

Cu alte cuvinte, dupa ce a cazut in gaura neagra, obiectul nu mai e vizibil din exterior, dar chiar si inainte de a cadea, era vizibil, dar tot asa, dupa foarte mult timp de intarziere ca si frecventa.

Sper ca e mai clar putin acum.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

Skolon

  • Vizitator
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #357 : Decembrie 16, 2009, 08:25:36 p.m. »
Ăsta este un efect chiar ciudat al găurilor negre. De ce?
Pentru că din punctul de vedere al observatorului de care pomenea Adi nici un obiect nu va trece vreodată de orizontul găurii negre. Ba mai mult, nici un obiect care a căzut vreodată către gaura neagră nu va trece, pentru observator, de orizontul acesteia.

Cu alte cuvinte, observând atent o gaură neagră ar trebui să vedem tot ce a căzut în ea de la formarea sa.
Însă nu este deloc aşa. De ce? Pentru că Adi a greşit în explicaţiile pe care le-a dat. Observatorul nu va detecta intervale mereu crescânde (către infinit) la care soseşte semnalul luminos de la obiectul care cade către gaura neagră: acest interval va fi mereu egal cu T.
Efectul sesizat de observator este schimbarea frecvenţei semnalului luminos în sensul deplasării sale către roşu. Iar această "deplasare spre roşu" va continua până când semnalul luminos va avea o frecvenţă din domeniul radiaţiei infraroşii, apoi al microundelor, după care va intra in zona radiaţiilor radio, ş.a.m.d, efectul continuând până când radiaţia luminoasă iniţială nu mai poate fi detectată, obiectul scufunzându-se efectiv în "bezna" găurii negre..
De aceea studiind o gaură neagră nu vom putea "vedea" întregul său istoric de după naştere.

Însă din punct de vedere teoretic, pentru un observator exterior, obiectele ce cad într-o gaură neagră nu depăşesc niciodată orizontul găurii negre.
« Ultima Modificare: Decembrie 16, 2009, 08:36:22 p.m. de Skolon »

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #358 : Decembrie 16, 2009, 08:52:16 p.m. »
Buna Skolon, mersi de completare. Eu sunt de acord cu ce ai zis tu, dar cred ca este egala cu ce am zis eu.

Daca ne gandim la un caz de fizica clasica, ce am descris eu este tocmai efectul Doppler. Adica scade frecventa primirii suntetului, adica cu alte cuvinte scade frecventa sunetului. La fel si in cazul relativist, unde devine ca scade frecventa radiatiei emise. Aici nu e cazul de efectul Doppler, dar ceva similar, sub influenta campului gravitational.

Iti poti inchipui primirea unei lungimi de unda ca trimiterea unui mesaj scurt la inceputul lungimii de unda si apoi a altuia scurt la sfarsitul lungimii de unda. Diferenta intre ele este T din punct de vedere temporal. Diferenta dintre ele este T'>T la primire, adica ii corespunde o lungime de unda mai mare.

In practica nu vezi corpuri cazand in gaurile negre pentru ca nu stai sa le privesti un timp extraordinar de mare si poate ca nu emit lumina.

Dar in cazul gaurilor negre masive, tocmai ca particulelele care cad emit lumina sub forma de jeturi puternice pe directia de rotatie a gaurilor negre si deci vezi efectul gaurilor negre. Oricum gaurile negre sunt in centrul galaxiei, ar fi greu sa iti dai seama care e lumina venita de la particule care cad in gaura neagra propriu zisa, ca e mascata de lumina stelelor din galaxie.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

Skolon

  • Vizitator
Re: Viteze superluminice
« Răspuns #359 : Decembrie 16, 2009, 09:15:43 p.m. »
Ce zici dacă punem ceea ce am spus mai sus sub forma unei probleme? Adică să dăm nişte valori clare descrierii de mai sus.

Fie o gaură neagră de masa Soarelui, adică cu diametrul orizontului de 2,95 Km.
Nu putem lăsa observatorul la o distanţă infinită de gaura neagră pt. că e nepractic pt. ce doresc să calculăm. Fie deci un observator la distanţa medie Pământ - Soare de gaura neagră, adică 150.000.000 Km, adică o distanţă suficient de mare ca efectele relativistice generate de gaura neagră să poată fi ignorate.
Sonda pe care o lăsăm să cadă în gaura neagră emite un fascicol luminos cu frecvenţa de 1015Hz timp de o secundă, după care nu mai emite timp de o secundă, urmând să emită din nou pentru o secundă ... şi tot aşa. Numim impuls luminos (sau doar impuls) un fascicol de lumină continuu emis de sondă.

Pentru momentul în care sonda emitentă se află la distanţa de 1 m de orizontul găurii negre, se cer:
 - care este frecvenţa radiaţiei impulsului (emis de la distanţa de 1 m de gaura neagră) care ajunge la observator
 - care este, în acelaşi caz ca mai sus, durata impulsului luminos măsurată de observator, adică care este durata dintre momentul în care este detectat primul foton dintrun impuls si momentul în care este detectat ultimul foton din acelaşi impuls.


Care ar fi ecuaţiile cu care am putea determina ce cer eu mai sus?

Gândindu-mă mai bine, cred că de fapt efectul e combinat: pentru observator, frecvenţa radiaţiei va fi mai mică de 1015Hz, iar durata unui impuls (sau a "tăcerii" dintre două impulsuri, special le-am ales egale) va fi mai mare de 1 secundă.
« Ultima Modificare: Decembrie 16, 2009, 09:22:29 p.m. de Skolon »