Martine, pleteš si tvorbu obrazu v grafické kartě a v reálu...
V grafické kartě počítáš světlo pro kameru, ale v reálu to tak není.
Kolik si myslíš, že jeden foton obsahuje energie? Našel jsem na netu
příklad výpočtu energie fotonu, nebudu se tím zabývat, každopádně
využiju výsledek. Při vlnové délce 1326 nm má energie jednoho fotonu
1,498*10^(-19) J.
Jedno kilo vody má měrnou tepelnou kapacito 4180 J/kg/K. Když chceš tedy
ohřát jedno kilo vody o jeden stupeň, potřebuješ na to při této vlnové
délce 2,790*10^22 fotonů. Takový záření dopadne ze slunce rámcově za
nějakejch 5 minut plus ještě přičti to, co neinteragovalo s vodou a
hlavně to, co zachytila naše atmosféra a odrazila zpět do vesmíru.
Myslím, že ten počet fotonů můžeme ještě o řád zvětšit. No a tohleto je
plocha třeba 1 metr čtvereční ve vzdálenosti 150 000 000 kilometrů od
Slunce, což je už 8 minut daleko (tedy docela dost daleko). Fakt ti to
peklo na Slunci přijde málo intenzivní?
Jeden světelný rok má 9 460 730 472 580 km. Tak to hezky dáme na druhou a
vydělíme to AU na druhou, abychom zjistili poměr ploch a nakonec tím
číslem vydělíme počet fotonů, co nám za pět minut dopadnul na litr vody.
Takže 10 na 12 na druhou děleno 150*10 na šestou na druhou.
To je 10 na 24 děleno 15*10 na 14.
To je 10 na 10 děleno 15.
Tak co já vím, máme to třeba 10 na devátou.
No a teď vezmeš těch 2,7*10 na 22 a vydělíš to deseti na devátou.
Zbylo ti 2,7*10 na 13.
Tolik ti dopadne přibližně fotonů na jeden metr čtvereční ve vzdálenosti
jednoho světelnýho roku. Ve vzdálenosti jedné miliardy let by to mohlo
být něco kolem jednoho fotonu za pár let, ale nezapomeň na důležité
věci:
Astronomové mají teleskopy jak hrom, spoustu času a navíc využívají
gravitační čočky. A hlavně, to jsem jenom odhadnul Slunce, ale my
pozorujeme celé galaxie, kde jsou miliardy a miliardy hvězd, které jsou v
mladém stádiu, takže hoří a vybuchují a navíc u těch nejvzdálenějších
zaznamenáme jenom JETy, které míří přímo na nás skrz gravitační čočky
atd, atd...
Je to těžký, ale není to nemožný. Fakt že jo.
OK, tak dopadne 1 foton na 1 m2 za rok. To není až tak důležité. Ale
jaký foton? Předpokládám, že fotony se ve vesmíru šíří (v ideálním
případě) po přímkách (nebo se pletu?). To je v souladu s tím, co jsi
napsal. Se zvětšující se vzdáleností klesá počet fotonů.
Já chápu, že když chceme mít jasný obrázek, musíme dané místo sledovat
déle (akumulovat jas, počet fotonů). Dejme i tomu, že delším sledováním
vylepšíme i ostrost obrazu (jednou dopadne foton v tom metru čtverečním
sem, jednou tam, a zbytek místa jednoduše interpolujeme).
To, co jsi popsal, přesně sedí na to, jak by se choval obraz, kdyby se
světlo šířilo jen pomocí částic po přímkách v konečném počtu (byť jak
jsi uvedl, je zpočátku fotonů hafo, po miliardě sv.let je to skoro
nula). O tom žádná.
Dalekohledy jsou obrovské, ale těch pár desítek metrů pořád nefunguje.
Soustředěním světla zrcadlem jen zvýším počet fotonů, které mi dopadnou
do jednoho bodu (tím snížím dobu, po kterou musím daný objekt pozorovat,
a zároveň tím ušetřím prachy, protože nikdo nebude stavět 100 metrový
CCD čip).
Čím větší postavím teleskop, tím ostřejší a detailnější budu mít obraz. Jenže v tom je právě ten fór.
Jak funguje osvětlení ve 3D scéně na PC: řeší se to tak, že pro každý
bod textury se natáhne paprsek ke zdroji světla a spočítá se intenzita.
Pokud bychom stejným počtem paprsků chtěli osvětlit i hypotetickou zeď
za právě zpracovávanou zdí, budou některé body na texuře chybět - ne ani
tak některé, bude jich chybět dost, kvadraticky. Navíc, pokud předchozí
zeď měla 10x10 metrů, a já postavím teleskop 10x10 metrů a posunu ho
dál od světla, co se stane? Krajní paprsky do mého teleskopu nikdy
nedorazí. My ale nevidíme galaxie oříznuté.
Galaxie přeci nevysílá světlo stylem: aha, nějaký maník 2 miliardy
sv.let odemne si postavil 100x100 metrů teleskop, tak svůj obraz pošlu
paprskově přesně tak, aby moje okraje byly uvnitř jeho zrcadla.
Nebo mi to jako laikovi vysvětlete, jak se zrovna k nám dostane
kompletní obraz, ale budete si muset vystačit s částicemi (pokud mi teda
nechcete namluvit, že si každý foton nese ještě 2D souřadnici obrazu ).
Pokud bychom postavili dostatečně velký teleskop, který by měl třeba 10
km, určitě bychom viděli ostřeji nejen současné galaxie, ale i ty
vzdálené. Ostatně proto se stavěl ten Hubblův.
Pokud zachytíme světlo jako vlny, je vše OK. Čím je vlna dál od zdroje,
tím má menší intenzitu (jas). Ale pořád generuje foton o určité energii
(barvě) na dané souřadnici CCD.
Pokud bychom světlo zachycovali jako částice na určitých drahách,
neviděli bychom ostřeji. Viděli bychom jen větší plochu (navíc
pozorovatel dál od zdroje by ten objekt viděl čím dál tím větší).
Paprsky jdou směrem od zdroje do prostoru, ne od telesklopu ke zdroji Já si nepletu reál s PC grafikou.
Můžete namítnout, že světlo se šíří všesměrově, tj. není záruka, že
foton vylétne z povrchu hvězdy nebo jiného zdroje po kolmici k jejímu
povrchu. OK, v tom případě bychom časem mohli složit úplný obraz, ale
nikdo by se v tom nevyznal (pokud by foton z levé části hvězdy vylétl
pod určitým úhlem směrem k nám, viděli bychom ho vlevo, ale pokud by
jeho soused vpravo vylétl s určitou odchylkou, klidně by mohl dopadnout
víc vlevo než by měl).
Ale každý bod té galaxie vysílá všesměrově. Ty taky okem, které má
přehnaně 1 cm čtvereční plochy nevidíš 1cm čtvereční výřez Slunce, ale
celé, protože k tobě letí fotony jak z jednoho okraje, tak z druhého.
Dorazí k tobě víceméně v ploše, ale ty ten posun jsi schopen rozlišit.
Galaxie nejsou bodové zdroje světla, ale plošné, stejně jako Slunce. To
je prostě optika.
Čili.. když budu 10 miliard sv.let od Slunce, a dejme tomu, že by ke
mne čirou náhodou dolétly všechny jeho fotony s dotatečnou intenzitou,
budu schopen složit jeho kompletní obraz tím, že ho budu sledovat
dostatečně dlouho (několik let až desetiletí), a pozici jednotlivým
fotonům přiřadím na základně minimální odchylky od středu pozorování?
Jinými slovy: když budu mít levou a pravou ruku, poznám, která je pravá a
levá, protože světlo od nich má dostatečně velký úhel. Čím budu od nich
dál, tím se ten úhel bude zmenšovat. Ale prakticky i při téměř nulovém
úhlu se pořád ještě dá složit obraz správně. Jen musím čekat dost
dlouho, než přijdou všechny potřebné "pixely" (a nejspíš budou chodit
náhodně).
OK.. To by šlo. Já vím, že se světlo šíří všesměrově (proto jsem si
původně myslel, že to musí být vlna, jako na vodní hladině), ale
nenapadlo mne, že se vzdálené objekty sledují dlouho nejen kvůli malému
jasu, ale i kvůli detailnějšímu obrazu. Jinými slovy: i kdybych postavil
40 km teleskop, tak za 1 den pozorování obraz vzdálené galaxie stejně
nesložím. Bude sice jasný, ale bude neostrý (resp. bude složen jen z pár
"náhodě" umístěných bodů, podobně jako když začínám skládat puzzle). A
výsledek je pak jen o tom, jak přesně dokážeme určit tu malou odchylku,
pod kterým úhlem k nám foton přiletěl (něco jako převod kartézských a
polárních souřadnic).
Nesmysl by bylo skládat obraz fotonů bez zohlednění úhlu, pod kterým
by došly. To by pak skutečně vznikl guláš. Ale to vlastně v případě vlny
taky. Tam by se zase musel zohlednit přesně čas dopadu vlny (kdy by se
poprvé dotkla dočky), protože pak by z 2D pohledu na čočku místo 1 bodu
dopadala jako zvětšující se kružnice, a sčítala by se s ostatními
(interference?)
To jo, ale i tak by mělo platit, že čím jsem dál od zdroje (galaxie),
tím déle bych si měl počkat na úplný obraz, pokud budu chtít mít teda
fakt luxusní rozlišení (fotony sice letí všesměrově, ale spíš náhodně).
Nebo ne? Nebo teoreticky když postavím hypoteticky teleskop o rozměru
sluneční soustavy s dostatečně důmyslným zaostřením, tak budu schopen
během 1 hodiny sledování kterékoliv části oblohy přečíst noviny na
vzdálené planetě miliardy sv.let od nás? (zní to absurdně). Tím myslím,
že během té 1 hodiny díky velikosti paraboly zachytím všechny pixely do
matrice?
Ještě zbývá myslím nekonečnost vesmíru jako matematika (to jsem zatím
neměl čas pročítat) a pak černé díry komplexně, což bude ale chvíli
trvat, než se tím materiálem prokoušu
Fuj, to ale máme vedro, co? Vrátil jsem se ke čtení a začal matematickým článkem, který je bohužel z 90% mimo mé schopnosti.
Tudíž, článek o nekonečnu jsem moc nepochopil. Kromě začátku s množinami
a topologií (ten příklad s el.obvodem byl potřeba). Alespoň už vím, že
pojem "singlarita" pochází z této oblasti a je to vlastně opak slova
"regulérní".
Takže jsem trávil čas přemýšlením o nesmyslech.
A má oblíbená Möbiova páska.
On se dá matematicky prostor hezky vyjádřit. Je to něco definovaného,
takže může skutečně obsahovat "nic" s řídnoucím obsahem atomů na kubík.
Stejně tak ho lze názorně zdeformovat a vytvořit červí díru. Nebo
vytvořit trychtýř v podložce pomocí gravice.
Jenže v reálu ani nevíme, co definuje prostor, klidně může být definován
plněním nějakou exotickou hmotou, tudíž hustota hmoty neklesá, ale jen
klesá poměr byrionů vůči částicím jiné hmoty (zajímavá myšlenka - pokud
by se ona exotická hmota, dejme tomu třeba ona "temná energie", uměla
samovolně klonovat, vysvětlovalo by to zrychlující se expanzi - z 1
částice budou 2, z nich v dalším kroku už 4 + 1 další z té původní, a
tedy by vlastně topologii - velikost - vesmíru určovaly ony, ale která
částice se klonuje z ničeho, tj. vytváří energii a následně z ní udělá
hmotu? Toto by pak ale nemuselo mít za následek roztrhání vesmíru -
temná energie očividně (zatím) neumí oddělit galaxie (je slabší než
temná hmota) ani planety nebo atomy (je slabší než gravitace) - třeba
nebude mít nikdy takovou sílu, takže vesmír se může "roztrhat" na kupy
galaxií nebo jednotlivé galaxie, následně zbydou černé díry, ale nemusí
to znamenat, že by se rozpadly atomy - neměnila by se metrika vesmíru -
pokud by tato "energie" byla schopná přeměny, např. při dostatečném
vyčištění prostoru od okolní hmoty by se například sama přeměnila na
hmotu, pak by životnost vesmíru mohla být nekonečná, včetně nových hvězd
- tak jako tak, pro prvotní velký třesk se musela někde původně energie
taky "vytvořit").
Energie vakua k tomu moc nepomáhá, i když ten předpoklad, že v něm
vznikne částice a antičástice, které zase okamžitě zaniknou, aniž by se
změnila celková energie by se mohl použít, pokud by existoval
mechanismus, který by (náhodně a ne vždy) umožnil oddělit částici od
antičástice po vzniku. Tím se množil počet anti/částic a klesala by
energie vakua. To by se dalo potvrdit ale jedině dlouhodobým pozorováním
(a řadově stovky let? Nebo miliony?). Potom by se ale expanze vesmíru
časem mohla zastavit (a jak se bude chovat vakkum s energií nula?
Nezhroutí se pak vesmír?).
Brzy by se snad měly dostavět nějaké obří dalekohledy, tak nám třeba
ukáží, co je dál ve vesmíru (buď dohlédnou dál než je stáří vesmíru, a
nebo ne).
Ono vlastně vesmír ani technicky 4. rozměrný není. Pokud neexistuje
možnost minulosti a budoucnosti současně s přítomností, je to prostě jen
3. rozměrný momentální stav aktuálního stavu všech jeho částic. 4.
rozměr jsme si přidali proto, abychom ukázali, že vesmír není statický.
Ale o tomhle si asi můžeme každý debatovat do zblbnutí
Teorií je zatím hromada, a i kdyby se podařilo některé z nich vyvrátit,
pár věcí z vesmíru asi nepochopíme (nezjistíme) nikdy. Vyjádřit je
matematicky je sice hezká schopnost, ale může být na hony vzdálená od
reality.
Gravitace má nekonečný dosah. Ano, neplést ale s gravitační silou.
Působí pořád stejně, důvod, proč např. Země nespadne do Slunce je její
pohyb po orbitě. Jenže kdyby gravitace měla nekonečný dosah absolutně,
pak by např. jedna hvězda, která vznikne v jeslích, spolehlivě vcucla
celý zbylý oblak plynu k sobě (ten přeci okolo ní neobíhá - nemyslím
její soustavu, ale mrak o průměru stovek či tisíců světelných let).
Gravitační síla slábne s druhou mocninou vzdálenosti limitně k nule
(ostatně, je na to vzorec Fg=G*(m1*m2)/(r*r) Nicméně tato síla je stejná
pro obě tělesa, která na sebe působí). Aby mohla temná energie způsobit
rozpad všeho, muselo by platit, že její antigravitace se vzdáleností
neslábne (resp. antigrav.síla - a pokud mne paměť neklame, zatím nic
jako antigravitace objeveno nebylo - resp. dva magnety se odpuzují,
protože jsou k sobě natočené stejně orientovanými doménami).
Dá se teorie, že vesmír je 3D prostor na 4D kouli (tj. prakticky
nekonečný, byť s konečným povrchem) nějak sloučit s pozorováním, že
vzdálenější objekty mají větší červený posuv? Pokud by se světlo šířilo
po povrchu koule zvětšující svůj objem, pak myslím ano (pak by ale
vesmír byl plný fotonů, jejichž energie by byla limitně nulová - cestují
po expandujícím povrchu, který jim dodává červený posuv, tak dlouho,
dokud se nestanou prakticky neviditelné. Neviditelný foton světlo přeci
nepohlcuje. Ale energie fotonu se dá použít k pohybu - viz. sluneční
plachetnice - svým způsobem to připomíná antigravitaci. Pokud je foton
nesmrtelný (do doby, než do něčeho narazí), může být vesmír tvořen skoro
vyhlaslými fotony? Které způsobují i jeho rozpínání? Jak by to
fungovalo za předpokladu, že foton je sám sobě antičásticí? Nemohla by
právě jejich anihilace být energií vakua?)
Může být rozpínání vesmíru způsobené rozpínáním atomů? Atom se dá
stlačit na malou velikost (zmenšíte vzdálenost mezi jádrem a elektrony v
obalu). Pokud dokáže černá díra hmotu stlačit prakticky nekonečně (teď
dávali v TV dokument, který popíral vznik bílých děr v důsledku
turbulencí pod horizontem událostí - a maník tam ukazoval příklad, že
jde stlačit hmotu z celé nadkupy galaxií do velikosti špendlíkové
hlavičky - ale TV se má brát s rezervou, viz. zprávy a obhajoba rebelů
"letadlo letělo ve 10.600 metrech. Rebelové tvrdí, že jejich rakety mají
dolet jen 3.600 kilo metrů"), i když ta hmotu prakticky zlikviduje,
mohl by se časem i zvětšovat? A pokud je vakkum tvořeno něčím jako jsou
atomy, tak se prakticky vakkum rozpíná a tím i prostor. Ale to je asi
nesmysl, čím by se to dalo podložit? Jedině, že by atomy ztrácely
energii ("přitažlivost", resp. jadernou sílu). Ale vesmír ztrácí energii
na metr krychlový, protože chladne, a chladne proto, že se rozpíná. Ne
obráceně.
(21.07.2014, 17:51)Martin Napsal(a): A
pokud je vakkum tvořeno něčím jako jsou atomy, tak se prakticky vakkum
rozpíná a tím i prostor. Ale to je asi nesmysl, čím by se to dalo
podložit?
Říká se tomu virtuální částice a ač se to zdá neuvěřitelné, dokázat se to dá tenhle princip způsobuje tzv. Casmirův jev. Jestli je to příčina rozpínání prostoru nevím (nezjišťoval jsem).
(21.07.2014, 17:51)Martin Napsal(a): Jedině, že by atomy ztrácely energii ("přitažlivost", resp. jadernou sílu).
Energie je "nezničitelná", pouze se přeměňuje (např. hmota je jen jiná
forma energie). Energie a typ interakce (gravitační="přitažlivost",
elektroslabá, silná) jsou dvě různé věci.
Princess Luna:
Everypony has fears, Scootaloo. Everypony must face them in their own
way. But they must be faced, or the nightmares will continue.
Rainbow Dash: It feels good to help others get something they always wanted but never had. Almost as good as getting it yourself.
Aha, o nějakých deskách jsem tam četl, ale asi jsem "přeslechl" název.
No, každopádně ta zmínka o tom, že ta síla může být i odpudivá je
zajímavá a mohla (ale nemusela) by na rozpínání vesmíru mít vliv (pak by
vesmír musel být vyplněný nějakým druhem nehmotné tekutiny).
S těmi atomy jsem myslel možnost, že by třeba uvolňovaly postupem času
nějaké další částice, čímž by se zmenšovala jejich soudržnost (může to
být klidně blbost, ostatně ani jsem zatím nenašel nic o tom, že by se
vůbec někdo zabýval takovým nesmyslem, jako že na rozpínání vesmíru mají
vliv fotony ).
To by musela být čistě teoreticky nějaká částice na způsob protonu (ty se odpuzují), na kterou by ale nepůsobil gluon.
Ale nebudu si hrát na fyzika, stejně tomu nebudu rozumět.
Tento text z webu AstroNuklFyzika je dost obsáhlý, a nevěnuje se přímo
jen kosmologii, ale vzhledem k tomu, že tady už bylo pár vláken
týkajících se náboženství, možná by stálo si ho přečíst. O to méně budu
dělat výpisky, protože to s naším tématem moc nesouvisí (ale přišel mi
dost zajímavý).
Otázka
stvoření inteligentního života záměrně. Ano, lidské DNA může být
vytvořeno uměle. To nelze vyloučit. Ale i tak život prostě musí
vzniknout sám o sobě náhodnou mutací minimálně jednou. Kdo by nás pak
teda podle těch spekulantů měl stvořit?
Osobně bych problém "záhady", proč je vesmír naladěný zrovna tak, jak
je, jednoduše neřešil, protože jde prostě o náhodu. Stejně jako když
vzniká život mutací DNA, kdy se prostě náhodně něco zkouší, a výsledek
není předem dán (také byste se mohli ptát, proč zrovna na Zemi vládne
člověk a co za plán za tím stojí - jednoduše se to poslední miliardu let
tak míchalo, až vzniklo tohle - pokud se nad tím zamyslíte, "člověk"
rozhodně není nejdokonalejší možné seskupení živé hmoty, které lze
sestavit - chybí nám i jinde v přírodě naprosto běžné mechanismy, jako
je vnímání UV, nehledě na možnost žít v toxickém či žhavém prostředí).
Velkých třesků mohlo být několik (desítek, miliard), a my prostě žijeme v
tom, kde podmínky umožnily vznik života. Může existovat několik
dalších, které se třeba zrovna teď hroutí do sebe.
"Kdyby" nehraje roli. Je jedno, jak výjimečně malou šanci dáte vesmíru,
že vznikne tak a tak, a že na planetě vznikne život a zrovna
inteligentní. Nemá to význam, protože se to prokazatelně již minimálně
jednou stalo. Tudíž "šance" je ve skutečnosti rovna "jistotě". Kdyby
nevznikl Měsíc, nebyl by život jak ho známe bla bla bla. Ale on vznikl..
Je milion proměnných, kde kdyby jen jedna neplatila, bylo by všechno
jinak. Nehledě na nutnost planety zamrznout. A přesto všechno vyšlo.
Jednou z teorií je, že prostor = vakuum, které je defakto nekonečné
(možná tvořeno onou temnou energií), a sem tam v něm vznikne velký třesk
nějakou fluktulací. To by ale nějak muselo platit, že by temná energie
nebo něco mezi ní muselo prakticky naráz nashromáždit energii na jedno
místo prostoru. Co se ale stane, když se hranice těchto vesmírů setkají
(za předpokladu, že jsou ve stejném prostoru a času).
Neustále se počítá s víc než 3 prostorými a 1 časovou dimenzí. Jak by
mohl fungovat vesmír se 2 časovými dimenzemi? Čas neexistuje, lidi. A k
čemu by vesmíru byly 4 rozměry? Jak by to asi vypadalo? Je to stejné,
jako kdyby měl člověk 3 oči (jedno vzadu). Teoreticky tomu nic nebrání, a
mělo by to alespoň evoluční význam, tak proč to nefunguje? (protože by
to byla mega zátěž na mozek).
Kapitola věnovaná vzniku života je bohužel z mého pohledu "plná" menších
chyb. Zdroj energie nemusí být vždy nutně hvězda (dokonce i Pluto
daleko od Slunce může být teplé díky rozpadu radiaktivních prvků).
Teoreticky mohou existovat planety (nebo i měsíce, tím pádem ani
materiální nosič života nerovná se nutně "planeta"), které udržují život
(byť v nejlepším případě na úrovni slepých ryb a primitivních korýšů -
ovšem pokud je ona planeta "sirotek", má prakticky celou historii
vesmíru na evoluci života a neskončí jen proto, že nějaká její hvězda
promrhala palivo). Což je tam zmíněno jako poznámka.
Hmotnost hvězdy - právě nejideálnější po oranžové hvězdě je červený
trpaslík. Je klidný, a existuje desítky miliard let. Pokud má nějakou
planetu, má mnohem lepší podmínky pro život než naše Země. Byť to nebude
možná tak rozmanitý život, jaký známe my (k čemu je ale rozmanitost,
když 99% druhů už vyhynulo právě v důsledku nestabilnosti naší celé
soustavy).
Stabilní svítivost - Slunce je možná vhodné obecně pro život, ale pro civilizaci používající elektroniku je to přímo hrozba.
Oběžná dráha - i na planetě, která je v obyvatelné zóně jen chvíli (2x
do roka například), může vzniknout život. Podobně i na Zemi je v
určitých oblastech po určitou část roku docela mrtvo (například většina
hmyzu na zimu v našich podmínkách umírá).
Hmotnost planety - příliš velká planeta je problém je živočichy s páteří
(a pro případnou vesmírnou civilizaci, rovněž stavba mrakodrapů bude
problém), ale zároveň poskytuje jistou ochranu proti asteroidům (průlet
naší pidi 10 km atmosférou jistě není dobrá ochrana v porovnání
například s Venuší).
Magnetické pole je důležité, ale nelze zcela vyloučit, že se bude životu
dařit pod povrchem i bez něj, kde se udrží i tekutá voda. Nějaké to
slabé záření přežije většina organismů na naší planetě, byť i v místě
jaderné katastrofy (je pravda, že proti našim atomovkám nebo jaderným
elektrárnám je ale sluneční vítr trochu silnější kalibr).
Život samozřejmě může existovat i na jiné bázi než uhlík-voda-kyslík,
byť nemusí dosahovat takové rozmanitosti (ale může být zase odolnější
proti podmínkám, kde bychom nepřežili my - ne nadarmo platí, že čím
složitější organismus, tím menší šance na přežití při změně podmínek -
máte příliš mnoho proměnných, které musíte změnit).
Předpokládám, že snad už většina lidstva nevěřím tomu, že by Zemi a
život stvořil Bůh a je že stará jen pár tisíc let (ostatně to vyloučili
už před mnoha lety prostí lidé jen pozorováním eroze kamenů za pomoci
vody).
Stejně, vezměte si, kolik asi muselo být v původním vesmíru (po vzniku)
vodíku, když hvězdy, které z něj vytvářely těžké prvky (jako třeba
železo, které se tvoří většinou skoro poslední) přeměňují jen relativně
málo % na ty úplně nejtěžší prvky, a přesto okolo našeho Slunce obíhá
celá eskadra šutrů ze železa a vody až do vzdálenosti 1 světelného roku!
Skoro by se dalo až říct, že každá dost velká pevná planeta má materiál
z jedné hvězdy - myšleno průměrem, ne hmotností (Země je relativně
ještě malá).
Článek se zabývá také budoucností lidstva jako takového. Hlavně tu malou
část o kapitalismu a socialismu by si někteří měli pročíst 3x.
Pak je tu část o náboženství, nicméně zajímavá velmi i z pohledu technického mozku
Jinak, já jsem plně příznivcem verze "Jsme jen tělo, 'duše'
neexistuje". Mozek je svým způsobem počítač, pouze používá
elektrochemické procesy v 3D mozku pro urychlení "výpočtů", přičemž
pracuje se "symboly", zatímco naše počítače jsou zatím pouze 2D,
elektrické a jen binární, a pracují s přesnými hodnotami 0 a 1. I tak
ale pokud počítače mohou simulovat biologické jevy v přírodě nebo
vesmír, mohou (s nesrovnatelně vyšším výkonem než mozek) napodobit i
lidské myšlení (fór je v tom, že osobnost člověk se jednoduše změní
"přepojením" neuronu, což musí počítač simulovat složitými IFJMP
instrukcemi, a jak známo, každé větvení programu je pohroma pro výkon).
Mimochodem, i ve světě vědy je podle definice v tomto článku velké místo
pro náboženství ve formě poznání. Temná energie je jednou z těchto
oblastí
Autor nazval článek "přednáškou". Jenom přečíst ho mi zabralo několik
hodin (obecně čtení je mnohem rychlejší než poslech přednesu). S tím by
asi na BronyConech nepochodil, nicméně mě si teda získal dostatečně!
Pochází ale z roku 1987, tudíž některé věci asi budou dost zastaralé
(ale jako celkem podle mne stále platné).
Doplněny byly poznámky o superstrunách, atd. Pokud jste nepochopili wiki, toto rozhodně doporučuji.
Ad Subjektivní pohled: ona děsivá je i myšlenka, že i oni ostatní lidé
jsou vlastně jen výplodem naší mysli. Jinými slovy: vy vlastně ani
neexistujete, já si myslím, že píšu na net, a přitom si i sám odpovídám
Dále se tu popisují jednotlivá náboženství. Asi ne náhodou jsou ta západní až poslední (či spíše chybí).
Zajímavá část je ta o "nejlepším náboženstvím", ze které vyplývá, že i
brony "hnutí" je svým způsobem buď náboženství nebo filozofický styl. A
závěr článku by se klidně mohl Copypasta hodit k rabid bronies.
Ale to jsem už trochu odbočil od tématu (já se k těm černým dírám snad nikdy nedostanu ).
Čím víc takových článků člověk pročte, tím víc se do popředí dostává
jistá nevýhoda s tím související. Většina vědocko populárně naučných
pořadů v televizi se tím stává docela nudnou a nezajímavou
Ullmann V.: Černé díry
(AstroNuklFyzika / Astrofyzika web)
GRAVITACE, ČERNÉ DÍRY A FYZIKA PROSTOROČASU
Konečně jsem se dohrabal k tomuto románu. Černé díry by teoreticky mohly
částečně souviset alespoň se vznikem vesmíru, protože se uvnitř chovají
podobně. Vůbec mne napadla otázka, zda vesmír, který vznikl ze
singularity, měl skutečně nulovou velikost, jak se někdy uvádí? Na
příkladu černé díry je vidět, že ani energii/hmotu sešrotovanou na
maximum/ nelze dokonale stlačit na nulový rozměr.
Zřejmě stejně jako je vesmír digiální (orbitaly nemohou být libovolně
umístěné, min. změna energie objektu je daná energií částice, která
změnu zajišťuje), to možná s souvisí s teplotou. Když existuje min.
teplota (abs.nula), kdy vesmír může fungovat, může být i maximální
teplota, která zajišťuje vznik vesmíru? Trochu nelogicky, ale vypadá to,
že aby ze singularity vznikl vesmír, musí se to "něco" ochladit
(protože od vzniku Velkého třesku se teplota vesmíru neustále snižuje, a
naopak v černé díře se teplota s přibývaním hmoty zvyšuje). To by ale
znamenalo, že singularita je tvořena maximálním množstvím energie a
vesmír vznikne tam, kde jí je méně než je kritická. Kde se ale bere?
Pokud by Velký třesk fungoval opačně, tj. nejdřív se na jednom místě
nahromadí energie, a když její teplota přeroste kritickou, celé se to
rozpadne, pak by singularita musela být něco jako normální prostor, kde
by platila gravitace.
4.5:
Tady by se dalo říci "žádné nejasnosti". 50% z toho jsem pochopil, a zbytek jde natolik mimo mě, že se o to nemá cenu pokoušet.
Stručně řečeno, černá díra je daná jen třemi parametry, a bez ohledu na
to, co do ní zahučelo a zahučí (tvar, barva, složení, atd.), pouze to
mírně změní tyto parametry.
Katalogizovat černé díry podle typu asi musí být docela nuda
Černá díra je vlastně takový mega atom, s tím rozdílem, že dovnitř atomu
vidíme, a že všechny černé díry jsou vlastně skoro stejné.
Každopádně je na 99.9% vyloučené, aby v černé díře mohl existovat nějaký
pozorovatel, nebo aby ji použil jako tunel pro cestu vesmírem.
Černé díry jsou také dobrým předpokladem, že nelze cestovat ani do
minulosti, protože dokonale likvidují veškerou informaci, která do nich
spadla (= o minulosti není žádný záznam vyjma toho, že "něco" bylo), a
dá se předpokládat, že se vesmír jako celek bude chovat podobně.
4.6:
Černá
díra nemůže pohltit některé typy objektů, například velký moment
hybnosti/el.náboj v poměru ke hmotnosti objektu. To ovšem závisí na tom,
jaká je černá díra nyní a zřejmě to bude souviset s rychlostí rotace
blízké maximální.
Je to sice pro středoškoláka nepochopitelná matematika, ale bourá mi to zažitou představu, že černá díra "žere" všechno.
"Jestliže by C bylo v nějakém bodě (udalosti) P kladné, zůstalo by dC/dl
neustále kladné a nejméně tak velké jako v bodě P, takže za konečný
interval afinního parametru l by bylo dosaženo fokálního bodu, v němž by
se izotropní geodetické generátory začaly protínat (§2.6). Tak by
vznikly události, přes které prochází více než jeden nulový generátor,
což odporuje Penroseově větě 3.1. Konvergence izotropních generátorů
horizontu musí být tedy menší nebo rovna nule C ł 0 (jejich divergence
musí být nezáporná)"
Mluvíme ještě vůbec Česky? Když už nic jiného, rozšířím si slovní zásobu.
Takže povrch černé díry (horizontu) se může jen zvětšovat, ne zmenšovat! V základu se nemůže rozdvojit, ani být zničena.
Z černé díry lze ale vysávat energii, a to tím, že využijete její
rotace. Hodíte do ní šutr, ten se rozpadne na dva, jeden spadne do díry a
ten další vyletí s větší energií, než měl původní šutr. Teď už ho jen
chytit (a využít). Možná by šlo využít energii gravitačních vln, ale o
tom si jakožto civilizace, která ještě ani není schopna využít energii
své planety (natož hvězdy), můžeme nechat leda tak zdát.
4.7:
(mám takový pocit, že jsem to už četl)
Je tu příklad se spouštěním skříňky do černé díry, avšak nevidím na tom
nic závadného z hlediska zachování energie. Na to ani nepotřebujete
černou díru. Když necháte kilové závaží při "pádu" roztáčet dynamo, po
dopadu na zem ho uříznete, a budete vytahovat už jen samotné lano, také k
tomu nebudete potřebovat tolik energie, kolik jste získali. Ale
přijdete o závaží (v případě skříňky o teplo - energii - v realitě byste
přišli o onu skříňku, a popravdě, ani bych to lano už nevytahoval ).
Malou černou díru si můžete vytvořit sami (jakožto příklad - k černé
díře to má samozřejmě HODNĚ daleko). Vezměte bílou (nejlépe zrcadlo)
plochu, a nakreslete tam černou tečku. Máte černou díru! Samozřejmě,
dokonale černou a dokonale bílou plochu se vám nikdy nepovede udělat
(černá barva není dokonale černá), a vaše černá díra bude pohlcovat jen
záření (v nejhorším případě jen světlo). Když jí vystavíte sluníčku, tak
poznáte, jak jen blbý rozdíl v barvě dělá divy, co se týče pohlcení
energie (pozor, ať se to nezdá, můžete si někdy i spálit prst!). Ve
skutečnosti však vaše černá díra bude vyzařovat teplo, což skutečná
černá díra (téměř) nedělá.
Odbočka: tento jev se ale dá v domácím kutilství dobře využívat ve všech
oblastech, ať už jde o získávání vody ze vzduchu, větrání domu solárním
komínem, nebo solární ohřev vody / vytápění bez nutnosti kupovat drahé
solární panely. V určitých podmínkách lze použít i pro výrobu elektřiny
(bez použití fotovoltaických článků využijte buď proudící vodu nebo
vzduch k roztočení turbínky a nebo Peltierův jev pro získání napětí na
koncích vodiče).
Zajímavostí černé díry je to, že když pohltí teplo větší než má ona
sama, vzroste její entropie (hmotnost a velikost), přitom její teplota
klesne! Otepluje se paradoxně tím víc, čím víc tepla vyzáří. Je tím ale
zřejmě myšlena povrchová teplota.
Černá díra teoreticky zakončí svůj život stejně jako vznikla: namísto
emitace fotonů začne emitovat i elektrony, pak i protony a neutrony, až
nakonec exploduje. Čím menší černá díra je, tím víc se vypařuje.
Z definice černé díry platí, že do černé díry nelze vstoupit! Nelze si
tam ani něco schovat a později vyzvednout. Je to ekvivalentní, jako
kdybyste vzali hromadu potištěných papírů, spálili je ve vysoké peci, a
následně si chtěli přečíst, co na nich bylo napsané. Černá díra dokonce
ani neuvolňuje ty samé částice, které pohlcuje (nasypete do kafemlýnku
sůl, a po většinu mletí z něj bude padat cukr, až ke konci z něj možná
vypadne trochu soli - a následně vám exploduje
). Tudíž černá díra nepřispívá k recyklaci hmoty. Z většiny baryonů, co
do ní spadne, udělá nezajímavé fotony. Recykluje pouze energii.
Výjimkou by mohla být superstrunová teorie.
4.8:
Celkem jasný odstavec.
Kvasary (tj. to, co vidí pozorovatel, který stojí v cestě výtrysku z
černé díry) by se snad časem mohly používat třeba jako zdroje energie
pro naši civilizaci. Takové akreční disky ale vytvářejí spíš staré černé
díry (kdy bylo dost materiálu), a ne ty největší (ty žerou hvězdy v
celku, nemají tak silné slapové síly).
Hvězdné černé díry by mohly teoreticky představovat problém pro mezi
hvězdné cestování (vesmír jich může být teoreticky plný a téměř ( =
šance objevení blízká nula) nijak se neprojevují).
Doplnění si znalostí o vzniku černé díry (že nevznikají jen kolapsem
hvězd). O systému dvojhvězd (normal+trpaslík = supernova) jsem věděl,
ale nenapadlo mne, že výsledkem je černá díra.
Není vyloučena možnost vzniku děr děr hned při vzniku vesmíru, kdy měly
materiálu dost. Pro srovnání, zatímco černá díra vzniklá z hvězdy váží
2-10 Sluncí, černé díry vzniklé splynutím hvězd až 100 Sluncí a obří
černé díry v centrech galaxií 10.000 Sluncí až 10.000.000.000 Sluncí
(schválně to nevyadřuji zápisem 10^X, aby to mělo váhu
), černé díry vzniklé těsně po Velkém třesku mohly vážit až
1.000.000.000.000.000 Sluncí (pro srovnání, je to tolik, jako průměrná
hmotnost všech hvězd v naší Galaxii krát 5000 !).
To už by muselo mít na tvorbu vesmíru nějaký vliv, ne? (akorád, že
gravitační vliv díry je údajně ve vzdálenosti větší než 2M už stejný
jako u obyčejné hvězdy dané hmotnosti - tudíž vysaje tak možná oblast o
velikosti naší sluneční soustavy okolo sebe).
Jinak, doba vypaření díry o hmotnosti Slunce (resp. libovolné hmotnosti
M, kde S je hmotnost Slunce) je (10^65)*((M/S)^3) let (za předpokladu,
že nebude žrát). Pokud si to neumíte představit, tak to hrozně dlouhé
číslo u předchozího odstavce je jen 10^15 !!
4.9:
Novinka: Černá díra může teoreticky vzniknout i z oblaku plynu při nízké hustotě.
Černá díra nemůže pohltit celý vesmír. Nemůže proto, že má omezený akční rádius (dosah gravitace).
Nicméně časem se naše galaxie zastaví (rotace) a pak v černé díře
skončí, aniž by ta musela hnout prstem. 10^20 let ale dlouhá doba
Pro lidi, kteří se bojí uryhlovače: mikroskopické díry nemohou prakticky
pohltit nic na makroúrovni. Maximálně by nám vadila jejich krátkodobá
radiace (vteřina by byla pro ně věčnost).
Opět pro lidi, co se bojí jaderných zbraní. Jsou to jen srandy ve srovnání se silami ve vesmíru.
V singularitě neplatí fyzikální zákony. V černých děrách je s největší
pravděpobností singularita. To ruší předpoklad standardního
kosmologického modelu, podle kterého všude ve vesmíru platí stejné
fyzikální zákony.
Proč to čtu nelogicky odzadu? Čtu to totiž od nejmenšího souboru po největší Stejně si myslím, že ani po dočtení tohoto článku nebudu o nic blíž pochopení vesmíru.
Jenom možná dovedu trochu zpochybnit rozpínání vesmíru. Pokud je vesmír
na povrchu koule, je skutečně nekonečný. Pokud by existoval mechanismus,
který by světu (fotonům) ubíral energii při cestě vakuuem (na krátké
(=řádově tisíce světelných let a více) vzdálenosti neměřitelný),
docházelo by k červenému posuvu vesmírem i bez urychlujícího se
rozpínání.
Pokud nic nestojí mezi námi a objektem, který pozorujeme, může být u něj
červený posuv malý až nulový. Pokud ale objekt, který chceme sledovat,
je zastíněný něčím jiným (extrémně svítivá galaxie, hustý oblak plynu,
momentálně se tam nacházející černá díra), neuvidíme jej (nebo z něj
uvidíme třeba jen IR složku). Protože se ale světlo šíří vesmírem všemi
směry, jeho světlo může povrch koule oběhnout třeba několikrát, než se
konečně "srazí" s námi, a my tedy daný objekt vidíme nejen o dost
červenější, ale dost možná také i jinde (světlo přišlo z jiného směru)
než ve skutečnosti je (a vzhledem k množství galaxií asi zatím není v
dnešní době nikdo schopen říct, zda náhodou galaxie, kterou vidíme jen
jako IR, není náhodou ta samá, kterou vidíme i ve viditelném světle, ale
na opačné straně oblohy). Dobrým příkladem jsou tryskající černé díry.
Jeden pozorovatel vidí jety, další kvasar/blazar - v závislosti na
pozici. Rovněž je vzít do úvahy čas. Protože kvasar může časem
"vyhasnout" a pak se zase probudit, pokud k nám z 10 různých směrů dojde
obraz téhož objektu v různém stádiu, nedá se poznat, že to není 10
různých černých děr. O nějakém měření vzdáleností ani nemluvě.
Alespoň něco
Ale je jedno, zda je vesmír sám o sobě 3D objekt v singularitě nebo je
to 3D povrch na kouli. Stále chybí definice vzniku (proč, jak - myslím
prvotní impulz - pokud vesmír vznikl nutně tím, že se nahromadila
energie nad kritickou mez, něco jí muselo dodávat - a tedy jí může
dodávat i dnes), tak i jeho rozměrů (proč je takto velký, v čem
existuje, jaký je limit velikosti).
Musíme si počkat na vylepšení teleskopů. Pokud se prokáže, že viditelný
vesmír (byť už jen v IR) je mnohem větší než teoretické stáří vesmíru,
mohla by teorie o zrychlujícím rozpínajícím se vesmíru padnout
(samozřejmě je mi jasné, že holt někdo pro záchranu kosmologického
standardního modelu navrhne, že se jednoduše vesmír rozpíná s roustoucí
vzdáleností prostě kvadraticky nebo exponenciálně rychle, a tedy jeho
okraje nekonečně krát převyšují rychlost světla - což samozřejmě lze,
mění se jen topologie - ale pak ať mi dokáže, kde na to vesmír bere
energii!).
Kromě toho, pokud jsou současná pozorování vesmíru správná, pak platí,
že se všechny objekty vzdalují od všech, ale my vidíme, že se vzdalují
hlavně od nás! Tudíž:
a) jsme ve středu rozpínání vesmíru, pokud už to, co vidíme, dál
nepokračuje = nesmysl (že jsme ve středu rozpínání je asi tak
pravděpodobné, jako že Země byla středem vesmíru)
b) vesmír je skutečně na povrchu koule - tudíž (vizuálně) nekonečný
1) koule se rozpíná (do čeho?)
2) koule se nerozpíná, ale vakkum odebírá fotonům energii (v čem existuje?)
Pokud by platil bod b2, máme dost velký problém - ve vesmíru NELZE
změřit vzdálenost od objektů na základě červeného posuvu! Stejně tak
nelze bez detailního pozorování zjistit počet různých objektů ve vesmíru
a tedy vytvořit jeho mapu.
Tato teorie se ale téměř nepřipouští. Asi ze strachu, aby to alespoň nějak dávalo smysl Protože když někdo krade, tak musí brát drogy, na které potřebuje prachy, ABY TO DÁVALO SMYSL
Nakonec to nebylo tak hrozné (=nezbláznil jsem se, zatím)
Tím neříkám, že si to pamatuji (nejsem encyklopedie, a ani nás tak ve
škole neučili). Přibližně od 1/4 článku jsem si všiml, že si nepamatuji
víc jak 4 věty zpátky, co jsem četl.
Hm, jsem nějak propásl potvrzení Higgsova bosonu
Co na to říct. Staří Řekové to měli snažší.
Pak se nemá člověk divit, když se zavádějí veličiny s matoucími názvy
typu "barva", že se to pak BFU motá s fyzickou ze ZŠ (viz. foton a
frekvence).
Jenom se docela bavím nad představou, jak existují odpůrci
inteligentního života, že musel být stvořen (vlastně už DNA se jim
nelíbila) uměle. Když tohle všechno vzniklo (částice) samovolně, tak z
toho asi musí mít hlavu pěkně v perju
To bude tím, že jsme stále neodhalili skutečnou podstatu převodu
energie na hmotu a naopak. Před pár lety byly třídy kvarků nazývány
vůně. Barva je ale mnohem logičtější .
Co se týká složitosti - vždycky jsem si myslel, že při anihilaci vzniká
tvrdé rentgenové záření. Bylo to proto, že se jako příklad uváděla
anihilace elektronu a pozitronu. Teď jsem se dozvěděl, že anihilace
protonu a antiprotonu produkuje mezony (? - asi, taky si to už
nepamatuju ). A už jenom to, že může existovat kvark a antikvark v jedné struktuře, je dost zajímavé.
Před pár lety, jsem četl článek o teleportaci hmoty. Tam řekli, že bude
třeba teleportovanou hmotu nahřát na 200 milionů Kelvinů, abychom
vyrvali kvarky z vazeb - a najednou bum, dočtu se, že to není možné...
Poznání se posunuje. Je neuvěřitelné, jakým tempem.
S tím zářením jsem na tom podobně. Také mne překvapilo, že bossony
mají větší hmotnost než protony, a že to jsou vlastně částice
zajišťující interakci (po třech pokusech to pochopit jsem to vzdal,
takže možná plácám nesmysly ).
Já jsem četl kdysi o teleportaci, že se jim podařilo přenést myslím elektron (?). Ale už si nevzpomínám, jakým způsobem.
S tím poznáním máš pravdu. My jsme se ještě ve škole (včetně střední)
učili, že atom se dělí na protony, neutrony a elektrony, a že dál už
nic, tak jsem si říkal, že jsme udělali na konci století dost pokrok, a
teď čtu, že v té době snad už 50 let existovaly důkazy (nebo alespoň
teorie), že to sahá mnohem dál.
Jak to vidím já s tím vztahem energie a hmoty, aby se nakonec neukázalo,
že nic jako energie neexistuje, a jde jen o nějaké další nestabilní
exotické částice
Ale teda jako čekal jsem, že ve výrobě antihmoty jsme trochu dál (i ten
antivodík by měl stačit - samozřejmě to není výroba energie, ale jde jen
o to ji na Zemi draze vyrobit, a pak mít na kosmické lodi velkou zásobu
pro let, podobně jako vodíkové baterie pro auta také jen energii
převádějí elektrárna-baterie-motor auta).
(02.09.2014, 14:35)Elevea Napsal(a): Pokud se chceme zbláznit, doporučuji tento článek. Nechť šílenství započne . http://osel.cz/index.php?clanek=7744
A co je na tom šílenýho? Mi to přijde naprosto logické a v pohodě na pochopení (no irony)
Ten článek doporučuju taky - je to velmi snadno stravitelné a přehledné,
pokud se někdo v tom částicovém guláši (prosím nezaměňovat s zárodečnou částicovou polévkou, nazývanou též Kvark-gulonové plazma) chce vyznat.
Princess Luna:
Everypony has fears, Scootaloo. Everypony must face them in their own
way. But they must be faced, or the nightmares will continue.
Rainbow Dash: It feels good to help others get something they always wanted but never had. Almost as good as getting it yourself.
K zbláznění je na tom to, že je tam obrovské množství infromací, které
v mocných chrchlech zahlcují mysl, a když se dočteš na konec, tak si
nepamatuješ si, jak zněl nadpis .
Horší je, když při čtení jednoho odstavce na konci nevíte, co se vám
vlastně snaží poslední věta vysvětlit, protože se to vztahuje k jeho
začátku, který jste už jaksi v záplavě odborných termínů zapomněli. Pak
se sice dočtu, že A je B, ale už si nepamatuji, co je vlastně B
Takže po pročtení článku mám v hlavě pár chuchvalců informací, které
jakžtakž dávají smysl (nebo si to alespoň myslím), ale 95% obsahu
vylétlo ušima do pryč
Jako, asi by se to dalo našprtat, kdyby bylo potřeba, ale pro obyčejného smrtelníka si tím stačí projít myslím jednou.
Na studiu fyziky je asi nejvíc fascinující fakt, že čím víc toho víte, tím víc dostávají všechny přírodní děje smysl
fyziku, matematiku a počítače jedu "Twilight style" tzn. chci vědět co
nejvíc (tedy ne že by to vždycky šlo tak, jak si představuju, ale jde
to). Klidně bych o tom povídal hodiny a hodiny. Odvozovat Speciální
teorii relativity po pátém pivu? No jasně!
Co se standardního modelu elementárních částic týče, doporučuju to vzít
na pomoc pár obrázků - třeba tenhle s rychlým přehledem (zdroj)
Tak u mne je to vývoj naprosto opačný. Čím víc toho o fyzikálních jevech a vesmíru vím, tím menší smysl to dává.
Nápodobně. Sice co se týče počítačů, tak už nejdu tak do hloubky (mě
stačí umět architekturu 80386-Pentium II a 8051), ale když na YT narazím
na nějakou zajímavou konzoli z roku 80-90, tak zchroustám vždycky snad
všechnu dokumentaci. Ani nevím, proč to vlastně dělám
(to bude asi tím zvykem, že když narazím někde na neznámé
slovo/přísloví/cokoliv, tak Google nemá čas ani vychladnout). Teď zrovna
ujíždím na fyzice, tak snad mne to brzy přejde (v dětství to byli dinosauři).
Každopádně díky za obrázky. Určitě to bude lepší na pochopení než tuna textu (byť si myslím, že zítra bude výsledek tentýž)
Ještě si budu muset hodně rozmyslet, zda hupsnu i na ty prezentace (to
vidím tak na další týden). Ale, co si to nalhávám.. zítra do toho budu
beztak ponořený až po uši
Po přečtení rozhodně doporučuji ty Prezentace z odkazu výše. Stručné,
jasné, vystižné. Pochopí i naprostý "imbecil" přes kvantovou fyziku,
tedy já Je to lepší než číst přímo odborné články (alespoň pokud nemáte vysokou školu).
Konečně někdo jasně vysvětlil, proč se hmotnost atomů měří v GeV, aniž
bych musel kvůli tomu otevírat dalších 20 oken wiki (byť se nyní mohu
bouchat do čela, že to je vlastně díky E=mc^2 úplně logické). A stačilo
mu na to pár řádků. Proti tomu wiki články v angličtině jsou sice plné
odborností, ale neodnesete si z nich skoro nic
Také konečně (trochu) chápu foton jako částici "výměny" (jednu z nich),
nejen nějaké "záření" natož pouhé "světlo" (Feynmanovy diagramy).
Jenom jsem teda moc nepochopil "p+p => p+p+pí0", jedině že by ten pion vznikl odebráním kinetické energie protonů.
Jak jsem se tak dočetl, tak počet elementárních částic už zabral celou
stránku, a vyvstala otázka, zda neexistuje ještě něco menšího.
Hurá ke světlým zítřkům a urychlovačům s poloměrem Evropy. Jenom nevím, kdo takovou srandu zaplatí.
Stejně je to radostná myšlenka, že se jako lidstvo máme tolik dobře, že se zabýváme takovýmito "nesmysly"
Alespoň máme dlouho co dělat. Urychlovače jsou svým objemem dat podobné
výzkumům planet či hvězd. Během krátké doby se nashromáždí neuvěřitelné
množství dat, které pak budou superpočítače chroustat pár dekád.
Trochu odbočka, když jsem u těch financí: na co byste raději dali stovku
měsíčně, když byste museli? Na povodňovou daň nebo na program prevence
dopadu asteroidu na Zemi? Asi vím odpověď, ale pak nechápu, proč to
druhé ještě žádného politika sakra nenapadlo?!? (matematika základní
školy: porovnejte tento hypotetický roční odvod občanů z vyspělého světa
vs. rozpočet NASA. I cena CERNu je proti tomu kapesné na zmrzlinu).
Hele, urychlovač o poloměru Evropy je nanic. Dle mýho názoru by byla lepší volba urychlovač na geostacionární orbitě.
Výhody:
1) napájení by se provádělo pomocí fotovoltaiky, která je ve vesmíru účinnější.
2) není třeba udržovat v dráze vakuum, protože to už tam je
3) částicové detektory můžou být umístěné prakticky kdekoli
4) když se při těchto energiích stane něco fakt blbýho, nevymažeme Ženevu z mapy
5) Konečně by byl na orbitě hotel
6) možná by konečně někoho napadlo postavit výtah
4) sakra mega drahý, pokud se porouchá nějaký magnet (i ve vesmíru by
podle mne byla nutnost to chladit jako ďas - stačí, aby na to zasvítilo
sluníčko a uvaří se to). Nedělám si iluze o naší schopnosti opravit něco
dál než 400 km nad zemí (viz. debakl s evropským "GPS").
A to nemluvíme o mikrometeoritech..
Levněji by to spíš vyšlo postavit na Měsíci.
ad 5) tam bych se asi moc nevyspal
ad 6) bez ohledu na to, jak moc bych si ho přál, spíš se do konce našeho
života dočkáme objevení cizí obydlené planety než výtahu
Ad energie: někde jsem četl, že energie, která je při srážce částic v
urychlovači v úvaze, je přibližně stejná, jako když to flákne auto do
zdi, takže bych se o Ženevu vůbec nebál
(11.09.2014, 08:36)Elevea Napsal(a): Hele, urychlovač o poloměru Evropy je nanic. Dle mýho názoru by byla lepší volba urychlovač na geostacionární orbitě.
... a čo si Kefalín predstavujete pod takým pojmom "urychlovač"? vždyť je to kolosální pitomost, hlavně tebou uváděné "výhody":
Citace:1) napájení by se provádělo pomocí fotovoltaiky, která je ve vesmíru účinnější.
Spotřeba? Úloha na deštivé odpoledne: jak velká by musela být plocha
fotovoltaických článků (řekněme při maximální účinnosti, kterou dnes
dosahujeme), aby dokázala takové zařízení napájet. -> nereálné.
Citace:2) není třeba udržovat v dráze vakuum, protože to už tam je
Udržovat vakuum (tzn. prostředí bez přítomnosti vzduchu) v trubici urychlovače je ten nejmenší problém.
Citace:3) částicové detektory můžou být umístěné prakticky kdekoli
... a poslední co budou detekovat je to, proč byl urychlovač postaven
naše planeta se nachází relativně blízko jednoho poměrně výkonného
fúzního reaktoru a veškerý ten EM/částicový bordel je všude okolo. Na
povrchu Země jsme oproti vesmíru dobře odstíněni vrstvou atmosféry.
Citace:4) když se při těchto energiích stane něco fakt blbýho, nevymažeme Ženevu z mapy
Příliš mnoho překroucených informací a mediálně/senzačně nafouknuté bububu, společně se strachem z neznáma není výhoda
Citace:5) Konečně by byl na orbitě hotel
Kvůli urychlovači budou stavět na orbitě hotel? srsly?
Citace:6) možná by konečně někoho napadlo postavit výtah
Ono už to napadlo dost lidí, ale pořád na to nemáme ty správné materiály (byť to s uhlíkovými nanotrubicemi vypadá slibně).
OT: Jamisi... Lidi jako ty brání snílkům v pokroku už jen tím, že bourají sny. Tímto můžu potvrdit, že jsi pěkný kůň.
Místo toho, abys přemýšlel nad tím, jak co udělat, tak vymýšlíš, proč to
nejde. Gratuluji. Tímto ses pasoval do role technokonzervativce. Jsi
přesně ten typ člověka, který do parní lokomotivy nainstaluje varnou
konvici a řekne, že je to elektrická lokomotiva.
Naopak velmi problematické metody prohlašuješ za banalitu. Zkus si
udělat takřka dokonalé vakuum, jaké panuje čtyřicet tisíc kilometrů nad
povrchem, frajere. To už není o dobrým kompresoru.
Naopak nikdy nevíme, co se stane při vysokých energiích a věda bývá při takových věcech velmi opatrná. Ty evidentně ne.
Ale hlavně Jamisi, absolutně postrádáš minimum fantazie a nadhledu...
(11.09.2014, 12:22)Jamis Napsal(a): Spotřeba?
Úloha na deštivé odpoledne: jak velká by musela být plocha
fotovoltaických článků (řekněme při maximální účinnosti, kterou dnes
dosahujeme), aby dokázala takové zařízení napájet. -> nereálné.
spotřeba: 120 MW
průměrný dnešní článek, co se dá koupit 240W +/- 8500 Kč - plocha cca. 100x170 cm
účinost údajně už 41% (samozřejmě jde nejspíš o prototypy, běžně tak 10-15% ?)
v době přímého osvitu bych teda potřeboval cca. 590 MW (při 41%
účinnosti - když už by někdo zaplatil tohle, tak má i na takové články -
jejich cena jistě bohatě vyváží náklady nutné na vynešení 3x tolika
článků).
590000000/240*1.7 = 4.180.000 metrů čtverečních (cena dejme tomu 25
miliard Kč a více - nemám šajn, kolik stojí ty lepší články).
ISS má pro srovnání 3.000 metrů čtverečních.
Samozřejmě nepočítám ztráty, nějaké ty převody, atd. a je to celé byvoko..
EDIT: teď si nejsem jistý, že u plochy 1.7m/250W je možná už zohledněna účinnost 10%, tudíž pro 40% by asi měla být 4x menší.
Možná se pletu, ale mám takový dojem, že Elevea to co napsal, nemyslel úplně 101% smrtelně vážně (alespoň podle těch bodů nevýhod).
(11.09.2014, 12:22)Jamis Napsal(a): Ono už to napadlo dost lidí, ale pořád na to nemáme ty správné materiály (byť to s uhlíkovými nanotrubicemi vypadá slibně).
Slibně to bohužel vypadalo před pár lety. Vzhledem k tomu, že bude
potřeba lano v délce desetitisíců km kvůli protizávaží, mají chlapci
stále co dohánět. Jsem trochu pozadu - ještě pořád máme nejdelší lano
řádově metry nebo už pokročili?
Docela mne také zajímá bezpečnost (když pomimene takové ty věci, kolik
km2 čtverečních okolo se bude muset vyklidit letecký prostor kvůli
vlnění "lana"). Sice je to celé relativně lehké, ale kdyby se něco
zvrtlo, a čirou smůlou by velká část výtahu spadla na jedno místo (dejme
tomu že 1/2 z té poloviny, která by se utrhla), pořád to není moc
hezké, když na nás spadne 3000 tun (ale pravda, neviděl jsem ještě padat
nanovlákno a možná by se spíš sneslo k Zemi lehce jako pírko).
Aby se nakonec jako "levnější" neukázalo vystřelovat věci do vesmíru po
magnetické dráze a nebo jednoduše přetrpět cenu vodíku (jako kdybychom
ho měli na Zemi málo). Já spíš vkládám větší naděje do vývoje atomových
motorů.
Atomové motory byly v kursu v šedesátých a sedmdesátých letech, kdy se
povedlo postavit reaktor s největším výkonem všech dob (co se týká
lidské práce). Bohužel neunesl sám sebe, měl potíže s oxidací palivových
tyčí (respektive kuliček) a obecně to bylo dost nebezpečné, protože
docházelo k rozptylu jaderného paliva ve zplodinách.
Uvažovalo se o něm jako o tahači pro cestu na Mars, protože měl dost
dlouhý impuls (řádově hodiny), což je hodně bezva, a šel několikanásobně
použít. Jenže v době, kdy jej vyvíjeli, se už omezovaly peníze pro
NASA. Když vylezl Armstrong z lodi, tak už tehdy měla NASA poloviční
rozpočet proti tomu, co do ní valili dřív.
Poslední záchvěv byl na začátku devadesátých let, kdy se uvažovalo o oprášení projektu, ale jako obvykle, plány zhatily finance.
(11.09.2014, 13:08)Elevea Napsal(a): OT: Jamisi... Lidi jako ty brání snílkům v pokroku už jen tím, že bourají sny. Tímto můžu potvrdit, že jsi pěkný kůň.
Vymyslíš pitomost, která nedává smysl, označíš to za inovativní řešení a pak řveš, když někdo vznese námitky? Jo, to je teď v módě - holt nejdu s proudem a nad věcmi přemýšlím, než je někam napíšu nebo vypustím z pusy
Buď si snílek a sni o tom (i já mám své ztřeštěné sny), když o tom
začneš uvažovat jako o reálné věci a někde to prezentovat, tak pokud se
jedná o pitomost, tak se ozvu. Klidně tomu říkej bourat sny o pokroku,
já tomu říkám prevence realizace kravin.
ad že jsem kůň - díky za kompliment
Citace:Místo toho, abys přemýšlel nad tím, jak
co udělat, tak vymýšlíš, proč to nejde. Gratuluji. Tímto ses pasoval do
role technokonzervativce. Jsi přesně ten typ člověka, který do parní
lokomotivy nainstaluje varnou konvici a řekne, že je to elektrická
lokomotiva.
Mám spoustu představ, jak by to šlo navrhnout lépe. Otázka je, proč
ztrácet čas diskuzí s někým, kdo dotyčnou věc a svůj názor prezentuje
stejně, jako jsi tu teď předvedl. Jednu věc šmahem zavrhneš bez
jakéhokoliv odůvodnění (" urychlovač o poloměru Evropy je nanic") -
vůbec ti to nevadí. Pak ti přednesu argumenty, které si patrně přeložíš
jako "urychlovač na orbitě Země je nanic" - osočíš mě ze zpátečnictví.
Just LOL.
btw. na to, jak málo o mě víš, soudíš rychle a opět blbě, ale o tom se nemá cenu dohadovat prostě se tomu radši zasměju a budu si myslet svoje.
Citace:Naopak velmi problematické metody
prohlašuješ za banalitu. Zkus si udělat takřka dokonalé vakuum, jaké
panuje čtyřicet tisíc kilometrů nad povrchem, frajere. To už není o
dobrým kompresoru.
Několik za sebe zapojených vývěv pro vysoké vakuum - v porovnání s tím,
co budeš muset odstínit ve vesmírném prostoru se jedná o banalitu.
Nemluvě o věcech typu doprava materiálu na orbit, údržba ve vesmíru,
chlazení, školení a doprava obsluhy, mikrometeority, vesmírné smetí...
mám pokračovat? To ty ale zvládneš bez problémů, že jo...
Citace:Naopak nikdy nevíme, co se stane při vysokých energiích a věda bývá při takových věcech velmi opatrná. Ty evidentně ne.
Kolikrát si navrhoval nějaký vědecký experiment? Víš, jak se v takových
případech postupuje? No evidentně nikdy. Že věda bývá opatrná... no
jasně: víš jak probíhala první demonstrace principu jaderného (štěpného)
reaktoru?
Citace:Ale hlavně Jamisi, absolutně postrádáš minimum fantazie a nadhledu...
Vždycky mě tyhle věci potěší slyšet, obzvlášť od takových lidí, jako ty
pro tebe špatná zpráva: vyznávám heslo, že proti blbosti se sice nedá
vyhrát, ale nikdy se nesmí přestat bojovat. Takže až zas napíšeš
pitomost, tak čekej, že se ozvu
Princess Luna:
Everypony has fears, Scootaloo. Everypony must face them in their own
way. But they must be faced, or the nightmares will continue.
Rainbow Dash: It feels good to help others get something they always wanted but never had. Almost as good as getting it yourself.
Samozřejmě, "plánujeme", "řešíme".. Dokud to neodstartuje, je to k
ničemu. A pokud to budou používat jen jakožto meziplanetární pohony (pro
cestu ke hvězdám se zase dá zužitkovat solární
plachetnice - údajně až 1 mil.km/h proti současným 75tis.km/h), bude to zase "na nic".
Jakožto další extrém se prý pro mezihvězdné lety uvažovalo o řízených
termonukleárních explozích (že snad stačí štít pomazat olejem) za zadkem
lodi.
(11.09.2014, 13:58)Jamis Napsal(a): holt nejdu s proudem a nad věcmi přemýšlím, než je někam napíšu nebo vypustím z pusy
Mno, když to vezmeš do důsledku, tak já v tomto tématu taky zrovna neprodukuji samé geniální myšlenky Nemůžu říct, že bych nad tím třeba nepřemýšlel, ale co to sem vypustím, je taky kolikrát dost mimo..
Víš Jamisi, jde o to, že urychlovače je lepší navrhnout větší. Čím
větší, tím lepší. Ty si myslíš, že jsem argument s Evropou napadnul.
Není to pravda - já ho rozšířil. Ale prosím. Martin navrhnul menší
variantu, já větší variantu. Obou se v tomto století pravděpodobně
nedočkáme.
Co mě mrzí, je to, že Martinova snaha tuhle diskuzi rozumným způsobem moderovat úplně ztrácí na účinku.
Nevím... možná mě považuješ za hloupého člověka. Tvůj problém. Myšlenka,
že blbec nikdy nepřizná, že je blbec jde aplikovat nejen na mě.
Jestli něco ale opravdu nesnáším, tak je to vytrhávání vět mimo kontext a
rozebírání vět po slovíčkách. To, co mělo znít původně jako vtip,
vyznělo jako hromada debility a je to tvoje práce. Možná si říkáš, že
jsi bojovník proti trolům. Gratuluji, jsi. Žij si v Don Quijotském
duchu.
Co mě ale úplně vytáčí, je absolutní pohrdání znalostí druhých lidí,
zvlášť, když jde o mě. (jsem holt egocentrik) Vím, za jakých podmínek
probíhal test prvního reaktoru, že to dělali uprostřed obydlené zóny s
uhlíkovým moderátorem a bez stínění. Jo, to byla jejich blbost. Ale
rozhodně bych zrovna tohle nedával jako příklad vědecké
ne/zodpovědnosti. Tehdy prostě nevěděli, co se může stát, stejně jako
paní Curiová. První skutečná pozorování následků radiace se začala
provádět až po odpálení prvních jaderných bomb. Do té doby to byla velká
neznámá. Kdyby věděli, že můžou do pár let pomřít na leukemii, rozhodně
by si vedle aktivovaných uranových prutů neťukali na zdraví.
A tvé tvrzení, že přemístit urychlovač ze srdce Evropy nemá smysl,
protože je věda nezodpovědná, tím pádem je úplně postavené na hlavu.
Vlastně si říkám, jestli jsem trolem já, nebo ty...
(teď bys měl hrdě nadmout hruď)
Premisa prevence realizace kravin je tady úplně k ničemu, protože cokoli
tady projednáváme, nikdy nikdo z nás nepostaví. Až si doma složíš
funkční reaktor, tak něco povídej. Ale teď a tady nemáš vůbec co
preventovat. Už se těším, jak budeš mělnit smolinec na prach v mixéru a
strkat ho do odstředivky, abys dostal uran 238.
Rozhodně ale nepovažuju "boj proti kravinám" za vhodný v tématu, kde jsi
plácnul jednu mapu elementárních částic a o všem dalším píšeš, že to je
blbost. Podívej se na název. Debata o nekonečnosti vesmíru. Prostě
přemýšlíme o tom, jak vesmír funguje, jak je veliký a na co se těšíme,
že se ve výzkumu stane a občas si sem hodíme nějaký vtip.
Tak buď alespoň trochu produktivní a přijdi s nějakou teorií, něčím, co
jsi sám vymyslel, nebo někde slyšel či četl. Plácnout do éteru pár fakt a
pak propírat každou větu jednu po druhé, to umí fakt jen... Jamis (jo a
ještě XSoft, ale ten se bohužel tohoto zajímavého vlákna neúčastní).
(11.09.2014, 15:06)Elevea Napsal(a): Víš
Jamisi, jde o to, že urychlovače je lepší navrhnout větší. Čím větší,
tím lepší. Ty si myslíš, že jsem argument s Evropou napadnul. Není to
pravda - já ho rozšířil. Ale prosím. Martin navrhnul menší variantu, já
větší variantu. Obou se v tomto století pravděpodobně nedočkáme.
Co mě mrzí, je to, že Martinova snaha tuhle diskuzi rozumným způsobem moderovat úplně ztrácí na účinku.
... no vidíš a ty myslíš, že jsem napadl argument s velikostí. To není
pravda - napadl jsem argument přemístění urychlovače ze Země na oběžnou
dráhu. Nic víc, nic míň. Způsob, jakým to bylo podáno mi přišel natolik
absurdní, že jsem odpověděl tak jak jsem odpověděl.
Citace:Jestli něco ale opravdu nesnáším, tak je
to vytrhávání vět mimo kontext a rozebírání vět po slovíčkách. To, co
mělo znít původně jako vtip, vyznělo jako hromada debility a je to tvoje
práce. Možná si říkáš, že jsi bojovník proti trolům. Gratuluji, jsi.
Žij si v Don Quijotském duchu.
Jestli to mělo znít jako vtip, tak to radši příště explicitně označ
(třeba smajlík? Od toho jsou), protože ne, nevyznělo to tak. Pokud to má
být nevážně vlákno (i když to tak třeba nevypadá, tak to tak začalo -
stačí si to projít), tak fajn - bavme se klidně nevážně. Nemám s tím
problém. Prostě když vidím něco, co je podle mě nesmysl, tváří se to
jako vážně a to vše v prostředí, kde se míchá vážně a nevážně, tak se
ozvu - děláme to snad tak všichni, ne?
btw. on to není zas takový boj s větrnými mlýny - třeba tady se to docela daří
Citace:Co mě ale úplně vytáčí, je absolutní pohrdání znalostí druhých lidí, zvlášť, když jde o mě. (jsem holt egocentrik)
Absolutní pohrdání? Vyjádřil jsem se tak na základě toho, co jsi napsal,
protože z toho usuzuju, že ses nad tím, co by urychlovač na oběžné
dráze obnášel, příliš nezabýval a jen si sem hodil myšlenku s podle mě
zcela nepodloženými argumenty. Proto odpověď v tomhle stylu. Celý ten
příspěvek je podle mě hloupost od začátku do konce, jak myšlenka, tak
věci, které jsi vyjmenoval jako pozitiva a mnoho negativ si vynechal.
Takže ano - v tomto ohledu jsem se tak vyjádřil (a samozřejmě roli hraje
i vše, co jsem od tebe tady na fóru četl).
Citace:Vím, za jakých podmínek probíhal test
prvního reaktoru, že to dělali uprostřed obydlené zóny s uhlíkovým
moderátorem a bez stínění. Jo, to byla jejich blbost. Ale rozhodně bych
zrovna tohle nedával jako příklad vědecké ne/zodpovědnosti. Tehdy prostě
nevěděli, co se může stát, stejně jako paní Curiová. První skutečná
pozorování následků radiace se začala provádět až po odpálení prvních
jaderných bomb. Do té doby to byla velká neznámá. Kdyby věděli, že můžou
do pár let pomřít na leukemii, rozhodně by si vedle aktivovaných
uranových prutů neťukali na zdraví.
Dneska taky "nevíme co se může stát", byť když provádíš věděcký
experiment, tak jej nejprve naplánuješ a přidáš očekávané výsledky.
Podle mě je to ideální příklad a takových by se našla spousta - když
zůstaneme u výzkumu radiace, tak i Becquerel z toho měl zdravotní
problémy. I samotný projekt Manhattan a testovací výbuchy - taky
nevěděli, co z toho bude. Výbuchy vodíkových bomb? Proč se s nimi
přestalo?...
V porovnání s tímto mi riziko pro Evropu pocházející z LHC přijde mnohem menší.
Citace:A tvé tvrzení, že přemístit urychlovač
ze srdce Evropy nemá smysl, protože je věda nezodpovědná, tím pádem je
úplně postavené na hlavu. Vlastně si říkám, jestli jsem trolem já, nebo
ty...
(teď bys měl hrdě nadmout hruď)
Kde jsem napsal, že přemístit urychlovač ze srdce Evropy nemá smysl?
Napsal jsem, že přemístit jej z Evropy na oběžnou geostacionární dráhu
Země je podle mě nesmyslné, protože to má zanedbatelné množství výhod a
obrovské množství nevýhod.
Citace:Premisa prevence realizace kravin je
tady úplně k ničemu, protože cokoli tady projednáváme, nikdy nikdo z nás
nepostaví. Až si doma složíš funkční reaktor, tak něco povídej. Ale teď
a tady nemáš vůbec co preventovat. Už se těším, jak budeš mělnit
smolinec na prach v mixéru a strkat ho do odstředivky, abys dostal uran
238.
[joke]Takže tvoje argumenty taky neplatí, dokud nepostavíš na orbitě urychlovač? Wau, hodně štěstí! [/joke]
S reaktorem (z kontextu předpokládám, že je řeč o jaderném reaktoru) je
to jen otázka paliva, které se teoreticky na černém trhu sehnat dá, ale
samotná základní konstrukce není významný problém.
Těšit se můžeš i když teda nevím na co: smolinec obsahuje přes 80% uranu
a 99% z tohoto množství tvoří Uran 238, který je z hlediska jaderné
reakce k ničemu - to, co potřebuješ je Uran 235.
Citace:Rozhodně ale nepovažuju "boj proti
kravinám" za vhodný v tématu, kde jsi plácnul jednu mapu elementárních
částic a o všem dalším píšeš, že to je blbost. Podívej se na název.
Debata o nekonečnosti vesmíru. Prostě přemýšlíme o tom, jak vesmír
funguje, jak je veliký a na co se těšíme, že se ve výzkumu stane a občas
si sem hodíme nějaký vtip.
Tak buď alespoň trochu produktivní a přijdi s nějakou teorií, něčím, co
jsi sám vymyslel, nebo někde slyšel či četl. Plácnout do éteru pár fakt a
pak propírat každou větu jednu po druhé, to umí fakt jen... Jamis (jo a
ještě XSoft, ale ten se bohužel tohoto zajímavého vlákna neúčastní).
.... a zase zjednodušuješ, aby se ti to hodilo do argumentace? Moje odpověď Martinovi
se patrně nepočítá. Klidně sem budu občas přispívat, ale zatím mi uniká
smysl proč. Jistě, mohl jsem rozepsat dopodrobna důvody, proč si
myslím, že přesun podobných zařízení na orbitu Země je hloupost, i kdyby
to bylo proveditelné, ale podle mě je to zbytečné.
Klidně mi ty argumenty vyvrať - pokud to bude věcné, nemám s tím problém.
Princess Luna:
Everypony has fears, Scootaloo. Everypony must face them in their own
way. But they must be faced, or the nightmares will continue.
Rainbow Dash: It feels good to help others get something they always wanted but never had. Almost as good as getting it yourself.
No nic. Kašlu na to. Tohle rozebírání v citacích a propírání slovíček
mě deptá a nehodlám tě v tom podporovat... Mysli si třeba, že jsi
vyhrál. Whatever.
Zdá se, že je dobojováno ,
tak vylézám z podstolu a mám opět trapný dotaz k fotonům. Ano vím, už
jsme to řešili, ale prosím o další rady. Pokud nemáte zájem o dlouhé
čtení, všímejte si jen toho tučného.
Ještě trochu tápu ve fotonech. Foton je defakto vlastně velice úzký (a
krátký) paprsek energie (proto může mít nulovou klidovou hmotnost -
energie, která se nešíří, neexistuje - nulová vlna), který je "věčný",
protože ve vakuu nemá teoreticky s čím interagovat.
Pokud se dostane do gravitačního pole, změní směr (protože gravitace
deformuje tvar vesmíru - možná i metriku - tohle mi dává smysl např. ve
srovnání se závodním autem na okruhu s klopenými zatáčkami: pokud
nebudete zatáčet volantem, sice z okruhu vyletíte, ale ne v původním
směru, v jakém jste do zatáčky vjeli - ale to může být dané tím, že auto
je komplexní 3D objekt, jeho 2 přední kola mají rozdílnou radiální
rychlost, při náklonu se mění těžiště, atd.). Pokud změníme metriku v
oblasti, kterou foton prolétne, změníme tím jeho barvu (energii)
(natáhneme/zkrátíme vlnu - "délku" paprsku - nezaměňovat s dobou trvání,
která je daná počtem fotonů v řadě, nikoliv jejich frekvencí;
(kurzívou jsou uvedené vědecké nesmysly)
tady v tom nemám úplně jasno. Dobrá by byla představa fotonu jako
částice složené z nějakých menších "částic", a barva/frekvence je udaná
tím, kolik jich do obyčejné hmoty (například našeho oka) narazí, a pokud
roztáhneme vesmír, zvětší se i rozměr fotonu, a tedy pokud foton letí z
oblasti C do oblasti A a oblast B je natažená, jedna jeho část dorazí k
hranici AB, zatímco jeho "zadek" to prostě nestihl, takže v oblasti A
máme najednou víc než 1 foton: jeden původní, který obsahuje
energii/barvu fotonu z oblasti C mínus těch pár částic, tudíž bude
červenější, a pak 1 či více fotonů, které jsou složené ze zbytku částic,
tudíž se neztratí, ale pokračují stejným směrem, ale mají tak malou
energii/frekvenci, že jsou prakticky černé a tedy "neviditelné").
Jenže foton není "normální" částice, byť se tak snaží vypadat (zase ale
je možné z fotonu vytvořit hmotné částice: elektron a pozitron;
anihilace je vlastně obrácený proces - vznikne foton/fotony).
Tudíž špatně, ale nějak nevím, jak souvisí rychlost kmitání částice
(energie) s tím, že prolétne nataženým prostorem (u zvukové vlny, včetně
Dopplerova jevu, si to představit dovedu, protože zvuková vlna skutečně
souvisí s prostorem, ale foton nekmitá v prostoru). Pak tu máme efekt
červeného/modrého posunu pohybu tělesa (hvězda mířící k nám bude
modřejší, atd.). Pokud hvězda mířící k nám produkuje ze stejných fotonů,
které vytváří ve svém nitru fotony energetičtější, znamená to, že k nim
musí přidat trochu energie (její kinetická energie to asi nebude,
nebo?).
Pak je tu kontakt s běžnou hmotou. Foton vletí do atomu, a pokud má
foton energii menší než je kapacita atomu, jen jej pohltí a později
vyzáří ve formě tepla (což je defakto taky foton, ale s mnohem menší
frekvencí - jenom vyzařování objektu potrvá zřejmě déle ve více
fotonech, aby se zachoval poměr přijaté/vydaté energie - opět to ale
znamená, že vesmír je digitální: množství vyzářené energie by mělo být
dané součtem energií vyzařovaných fotonů). Pokud má energii vyšší, tak
ho zase vyplivne (tímto stylem se dostávají fotony ze Slunce, protože
mají obrovskou energii - jestli si to dobře pamatuji, atomy uchovávají
energii fotonu v té formě, že jim přeskočí jeden či více elektronů na
vyšší orbital - dá se tímto způsobem atom i rozbít? Že když ho budete
bombardovat opravdu velkou energií, že se elektrony vymaní z vlivu
jádra? Je to to samé jako plasma?), to vidíme například jako barvu
předmětu. Gamma zaření, atd., které předměty projde, už jsme tu řešili a
bylo to celkem jasné.
Ale dejme tomu, že máme foton viditelného světla a vyrobíme teoreticky
dokonale odrazivý povrch. Když do vnitřku koule z takového povrchu
posvítíme baterkou, měla by se v kratké době naplnit dost slušným
množstvím fotonů (přesvětlit). Přesto mám takový pocit, že v okamžiku,
kdy baterku zhasneme, tak se v kouli i tak setmí. Čím to je? Nebo prostě
dokonalé zrcadlo vyrobit nelze, a ač fotony budou skutečně určitý čas v
kouli i po zhasnutí, dojde k jejich pohlcení za tak krátký čas, že ho
prostě jen lidské oko není schopno zachytit?
Zpět ale do reality. Barva fotonu je daná jeho energií, ta je úměrná jeho frekvenci.
Co už od Vás vím:
"Foton obsahuje dvě složky pole: elektrickou a magnetickou. Obě pole v
něm rezonují ve směrech, jež jsou kolmé ke směru pohybu a zároveň vůči
sobě. Výsledek je ten, že sečtená dráha vektoru těchto polí vytváří
šroubovici. Proto má spin. Když dráha výsledného vektoru pole po této
šroubovici oběhne 360° vůči ose pohybu, uběhne jedna perioda. Dráha,
kterou foton urazí během jedné periody, se nazývá vlnová délka. Počet
period za sekundu je potom frekvence."
Kdyby se foton choval a šířil jako vlna, bylo by logické, že když
natáhnu prostor, natáhne se i ona vlna, tudíž se zmenší frekvence.
Rovněž Doplerův jev, že když se ke mě blíží hvězda, vysílá do vlny stále
nové "špičky", a tudíž zrychluje frekvenci. Tohle by bylo fajn, kdyby
se vlna šířila vzduchem. Ale ve vesmíru vzduch není.
Nebudu se teda v rámci možností raději zabývat tím, co je foton a jak vlastně funguje uvnitř
Pokud je foton dán svou hybností, změní se jeho frekvence/barva tím, že
ho blížící hvězda vystřelí s vyšší hybností? Jako, třeba by to dávalo
smysl, že by rychleji letící foton měl vyšší rychlost, ale platí, že
foton se vždy šíří rychlostí světla. Dále, foton nemůže přijímat
energii. Foton má nulovou klidovou hmotnost, ale získává hmotnost díky
pohybu (a proto na něj může působit gravitace). Našel jsem si údaj, že:
"Foton je chameleón, který mění svou barvu (kmitočet f) tak, aby součet
gravitační Wp, kinetické Wk a vlastní energie Wf fotonu zůstal
nezměněný: Wp + Wk + Wf = konstanta."
"Nejednodušší představu o červenání fotonu získáte ze zákona zachování
energie. Gravitační potenciální energie je záporná a její absolutní
hodnota klesá se vzdáleností od tělesa jako 1/r. Na první pohled vzniká
poněkud zvláštní situace. Potenciální energie odlétajícího fotonu klesá v
absolutní hodnotě, ale skutečná hodnota potenciální energie roste k
nule. Vzhledem k tomu, že odlétající foton energeticky stoupá v
gravitační potenciálové jámě, musí vzhledem k zákonu zachování celkové
energie jeho vlastní energie klesat, a proto foton červená."
Zároveň jsem se dočetl, že:
- při Dopplerově jevu nedochází k žádným energetickým změnám
- prodlužování nebo zkracování vlnových délek elektromagnetického záření je relativní a není provázeno změnami hmotností fotonů
Jenže, podle vzorce "f = mc2", takže pokud foton změní frekvenci, tak by
měl změnit i hmotnost, ne? A pokud foton ztrácí energii při průletem
vakua, tak tu energii by něco mělo pohlcovat, ne? Nebo co na to jinak
zákon zachování energie, kam se ztrácí?
Můžete namítnout, že pokud stejné množství energine dáme do většího
prostoru, její hustota poklesne, a tudíž v původním bodu (fotonu) jí
zbyde méně, jenže to by znamenalo, že:
a) foton cestou sem "emituje" nějaké minipidikrti částice/bosony/tojefuk, které mu odebírají energii
b) foton se zvětšil, tudíž rezonance jeho dvou složek trvá déle (energie
mu zůstala, ale protože normální atomy si neprošly změnou metriky,
dostanou při "srážce" s fotonem plošně méně energie). Není to ale
blbost? Může to vůbec udělat? Nedošlo by k rozostření obrazu?
Takže mé dotazy jsou následující:
1) Čemu foton předává energii ve vakuu, resp. co způsobuje, že foton při
průletu buď rozpínajícím se vesmírem nebo něčím, co tvoří vakkum, mění
frekvenci?
2) Jak u fotonu vzniká Doplerův efekt?
Zkráceně by to byla jedna otázka:
Jak konkrétně lze u fotonu ovlivnit jeho frekvenci? Zřejmě energií, ale
jak hvězda pohybující se směrem k nám fotonu energii dodá (tím zmodrá) a
vzdalující se odebere (zčervená)?
Souvisí to s gravitací? Chápal bych, že vzdalující se hvězda má tendenci
tahat foton spíš zpátky k sobě, proto může zčervenat, ale i když ho
"vystřelí", když se přibližuje, jak ho tím "urychlí" (myšleno, že mu
zvýší frekvenci)? Tak jako tak bude muset foton "prorazit" gravitaci
hvězdy a logičtější by bylo, že čím déle je v jejím poli, tím méně
energie mu zbyde.
Pokud foton skutečně jen ztrácí energii do vakua (tedy není tak
"věčný"), existuje vůbec rozpínání vesmíru (natož jeho zrychlování)?
Údajně se to prý "prokázalo" tím, že kdyby foton interagoval s něčím,
tak by se měnila "ostrost obrazu", ale všechno, i ty nejvzdálenější
galaxie, vidíme ostře. Ale proč by se změna frekvence (odevzdání části
energie) měla nějak promítnout do dráhy fotonu?
Ještě jsem si dočítal poslední 2 prezentace týkající se urychlovačů a detektorů.
Takže opravdu ,
když vrazíme foton do atomu, ten jej buď vyzáří, nebo pohltí tím, že
jednoduše jednomu elektronu zvýší orbital. Tzn. že pokud se foton
netrefí do elektronu, tak je vyzářen? Foton může v atomu "vzniknout"
tím, že nějaký elektron přeskočí na nižší orbital. A fotonem můžeme
elektron z atomu vyrazit (ionizace). Foton "zmizí". Jeho energie se
použije na kinetickou energii elektronu (zmenšenou o tu část, která je
nutná k jeho vymanění se z obalu).
Zajímavá poznámka k léčení nádorů. Takže jedině protony
Zabrousíme i trochu do oblasti polovodičů (PN přechody, fotovoltaika),
což by mi mělo být blízké (jako elektrotechnikovi). Takže maximální
účinnost panelů z křemíku nemůže být vyšší než 27%. Škoda (ale třeba časem zužitkujeme odpadní teplo a za křemík stačí dát vrstvu něčeho, co pohltí fotony, co prošly).
Stejně, řešíme tady "jenom" nekonečnost vesmíru, a probíráme se tunami
"balastu". Plně doceňuji hlášku, že před 200 lety průměrný učenec znal
všechno, a kovář, který se naučil číst a psát měl znalosti na úrovni
univerzitního profesora - kromě toho uměl opravit vše od zlomené lopaty
po parní stroj, včetně trhání zubu. A korunované to je výrokem, že dnes
máme tolik znalostí, že špičkový vědec specializovaný na svůj (pod)obor
ví čím dál tím větší h***o o čím dál tím menším h***u (vulgární, ale trefné)
To je právě ono. Není to paprsek. Paprsek je něco jako shluk částic
letících stejným směrem. Stále si je představuješ jako něco, co můžeš
chytit do ruky a to je špatně.
Foton je zároveň částicí a zároveň vlnou. Pojem vlna znáš. Je to
hybnost, která se přenáší mezi částicemi. Stejně tak foton. Je hybností,
která se přenáší mezi částicemi.
Psal jsi, že rozumíš elektrice. Zkusíme to z jiného soudku... Foton,
respektive elektromagnetické záření může vzniknout i jinak, než
přechodem mezi orbitaly elektronu. Akorát je potom méně vnímán jako
částice, protože v tomto případě se jako částice projevuje málo. Ale
částicí pořád je.
Vezmi si třeba rádio. Tam používáš jako zářič kus drátu, který vybíjíš a
nabíjíš, popřípadě na něm vedeš střídavě proud sem a tam. To děláš
pomocí přesunu eletronů. Při přesunu eletronů vzniká samozřejmě teplo,
ale zároveň se uvolňují fotony (vlny). Vezmeš elektron, posuneš ho do
strany a zpět a tím změníš v prostoru rozložení náboje. Energie
spotřebovaná na tuto akci se promítne jako záření a vznikne foton. Úplně
stejně, jako když se elektron přesune mezi dvěma orbitaly. Akorát v
případě drátu jsi spotřeboval méně energie na překonání delší
vzdálenosti. Proto vzniklý foton má menší energii a delší vlnu.
Pozor, nevím jak to přesně funguje! Klidně ať se přidá nějaký rejpal a
dovysvětlí to. Délka vlny je pevně svázaná s energií fotonu. Vím akorát,
že souvisí s délkou antény (a jejími díly) a amplituda (tedy množství
vyzářených fotonů) potom s výkonem, který do toho pustíš.
Jde mi ale hlavně o to, že foton je spíš změnou nečeho v prostoru.
Porucha, jež vznikla přesunem náboje. Ty v tom hledáš částici a to je
dobře jen z půlky.
Představa pohlcení fotonu atomem je složitější. Ten fígl s teplem ano,
ale daný proces probíhá jinak. Vem si třeba mikrovlnné záření v
mikrovlnce. Foton (víc fotonů najednou) nebo lépe vlna projde molekulou
vody a otočí ji. Tím dojde k uvolnění tepla, protože to otočení je
teplo. Hybnost molekuly.
A teď dopplerův efekt... Co se vlastně děje?
Šíření vlny není o tom, že se šíří něco od něčeho něčím. Prostředí
nemůžeš vnímat jako objekt. Je to prostředí. Ty vidíš na hladině vody
vlnu když do ní plácneš a u břehu dojde k nárazu vlny. A hladina se
zvedá a klesá v nějakém rytmu, jak plácáš do hladiny vodou. Pro tebe ale
není důležitá ta voda. Ta je jen prostředí. Tebe zajímá především
"změna stavu", tedy vlna samotná. To, že je vlna tvořená vodou je
naprosto nepodstatné.
Foton je to samé. Je to vlna v prostoru. Veze se na něčem, ale nechává
to tam, kde to je. Důležitá je ona energie, kterou přenáší. Ta energií
je interakcí mezi předmětem A, který tu interakci vyslal a předmětem B,
který ji přijímá.
Když se předměty A a B vůči sobě nepohybují, vnímá B stejnou frekvenci
vlny jako A, který ji vyslal. Ale pokud se vzdalují nebo přibližují, pak
B nedostane stejnou informaci, jakou A vyslalo.
Je to úplně stejné, jako když se tě někdo pokusí praštit. Pěst mířící na
tvoji bradu je informace. Když bradu posuneš proti pěsti, bolí to víc,
když uhýbáš, bolí to míň. A koho zajímá vzduch, ve kterém se pěst
pohybuje (je to fakt hodně, hodně upravené). Tebe vlastně nezajímá ani
ta pěst. Tebe zajímá především hybnost té pěsti. A stejně je to u
fotonu.
Když objekt B se vzdaluje od objektu A, který vyslal foton, tak ten na
objekt B dopadne s menší energií, protože podstata fotonu sice zůstala
stejná, ale jeho hybnost je menší - B před ním utíká. Dopadne na B tedy
s menší frekvencí vlny, kterou pozorovatel na B vnímá jako červenější
barvu. Stejně tak jako kdyby se vzdaloval břeh od tvého plácání ve vodě.
Budeš vnímat menší frekvenci.
Uff, to jsem se rozepsal... Dám si na víkend pauzu. Du chlastat. Tak
čau. Jestli jsem něco přehlédnul, tak mi to napiš. Ale věř, že podstata
fotonu se vysvětluje blbě i studovanýmu fyzikovi.
jj, hybnost znám (nebo si to alespoň myslím). Tudíž například že když
se oceánem šíří tsunami, tak se ve skutečnosti nepřesunuje voda, ale
pouze si zjednodušeně řečeno molekuly vody předávají štafetově energii
vzniklou například zemětřesením.
"Hybnost je fyzikální veličina, která je mírou posuvného pohybu tělesa a
je součinem jeho hmotnosti a rychlosti." Tudíž u fotonu letící
rychlostí C je hybnost = energie = frekvence = délka vlny = neklidová
hmotnost = parametry vnitřní oscilace.
Zvuk se šíří vlastně tak, že stlačí na chvíli molekuly vzduchu, a tak se
vlastně předává ta energie dál (až časem zeslábne - zvuk přestane být
slyšet). Takže ani tady se ve skutečnosti nehýbe vzduch (no, možná
trochu ano, ale jen v rámci toho stlačování).
Elektrický proud je vlastně pohyb volných elektronů v materiálu mezi
místy s různým napětím (potenciál). Vlastně jde také o takové předávání
si štafetového kolíku mezi atomy (v našem případě jde třeba o měď).
Ale pohyb fotonu ve vakuu? I když, v rámci kvantové fyziky je možné asi
všechno, a klidně jsem schopen akceptovat, že foton vytvoří své
virtuální dvojče o kousek dál, tomu předá svou energii, a pak zanikne.
Pokud bych měl použít příměr v elektronikou, foton je elektron a
vesmírný prostor je plný "děr" (přechod PN).
Právě bych taky uvítal nějakého toho rejpala, který by dosvětlil princip trochu konkrétněji.
Ano, délka vlny je 1/F, tudíž stejně jako frekvence u fotonu vlastně je jen jedním s možných popisů jeho energie.
Velikost antény u rádiových vln je právě myslím závislá na tom, co chceš
chytat. Čím delší vlny chceš zachytit/vyslat, tím větší potřebuješ
anténu (konkrétně délku drátu/spirály). Na UKV stačí pidi. Jenom foton
jaksi nemá omezení v tom, že jeho energie není úměrná jeho dosahu (AM se
šíří mnohem dál než F.M/VKV). Ještě je tam myslím úměra v tom, že délka
antény by měla odpovídat frekvenci (neplatí že co nejdelší = nejlepší
příjem) a taky směr drátu (v případě AM) - asi kvůli indukci (nejsem
radioamatér, takže o tomhle moc nevím).
Ohřev mikrovlnami jsem teda doteď chápal jako natáčení molekul pomocí
střídavého pole, tudíž se natáčí domény, a třetním vzniká teplo. Alespoň
si to snad pamatuji dobře ze školy
Na druhou stranu, představa magnetronu, který vystřeluje fotony, které
se odrážejí od vnitřních stěn a rozkmitávají molekuly jídla/vody, a tím
vzniká teplo, je stejně dobře stravitelná.
Bojím se ale, že ten příklad s přesdržkou mi moc nepomůže, protože to,
jak moc dostanu po tlamě v tomto případě závisí na kinetické energii
pěsti, a ta je daná její hmotností (která se měnit nemůže) a pak její
rychlostí (která se měnit může). Jenže u fotonu je rychlost vždy rovna
C. Ano, kdyby mohlo platit, že foton vylétávající s hvězdy letící k nám
dostane rychlost C+rychlost hvězdy, a to by změnilo jeho energii/barvu,
no problemo na pochopení. Ale takhle to určitě nefunguje.
Samozřejmě obecně princip, kdy pohybující se objekty vnímají frekvenci
jinak nějaký čas znám (jeden čas jsem byl v SETI programu, takže o
různých posunech frekvencí jsem četl denně).
Možná jsem otázku před tím formuloval špatně, tak se omlouvám, a zkusím to znovu:
Jaký je konkrétní vztah mezi rychlostí hvězdy, resp. jejím směrem vůči
směru emitovaného fotonu, a jeho finální energií. Tudíž, jak pohyb
hvězdy změní hybnost fotonu (pokud je jeho energie daná jeho určitou
vnitřní oscilací). A pak, jakým způsobem se mu tato energie odebírá
kvůli průletu vakuem/kvůli roztahování vesmíru?
Jasné, já na vysvětlení nespěchám. Mám na to zbytek života. Jenom
všechny články, které otevřu, píší pořád jen foton foton foton, tak mám
pocit, že pochopit ho od A do Z bude asi docela důležité pro pochopení
zbytku.
ad hybnost: "Hybnost je vektorová veličina, stejně jako rychlost, a má
stejný směr. Hybnost tělesa je rovná impulzu síly, který je potřeba na
jeho uvedení z klidu do pohybu odpovídající rychlostí; na zastavení je
potřeba impulz opačný."
Hvězda letící směrem k nám vystřelí foton s větší silou než když se
vzdaluje, tudíž musí jeho vnitřek víc "rozkmitat"? Nechápu to
(12.09.2014, 15:33)Martin Napsal(a): Ale
pohyb fotonu ve vakuu? I když, v rámci kvantové fyziky je možné asi
všechno, a klidně jsem schopen akceptovat, že foton vytvoří své
virtuální dvojče o kousek dál, tomu předá svou energii, a pak zanikne.
Pokud bych měl použít příměr v elektronikou, foton je elektron a
vesmírný prostor je plný "děr" (přechod PN).
Kromě toho, že je foton částice, má také vlnovou povahu (už ze to tu taky rozebíralo), proto se také mluví o dualitě vlna-částice
- vez zkratce jde o to, že některé optické jevy lze vysvětlit pouze
prostřednictvím vlnového charakteru světla, ale jiné jevy (třeba
fotoelektrický jev) lze vysvětlit pouze pomocí fotonů. Obecně vyšších
energiích převažuje částicový charakter, při nižších energiích charakter
vlnový.
Když budeš brát fotony podle definice, jako kvanta elektromagnetické
(EM) energie, možná to bude dávat větší smysl. EM pole a elektrický
proud a elektrické napětí jsou jen vnější projevy tohoto pole, nejde o
přenašeče energie. EM vlna, je jen speciální případ EM pole a může
existovat nezávisle na svém zdroji, což je jeden z důsledků Maxwellových rovnic.
Zjednodušeně řečeno: zdroj předá část své energie (ve formě klidové
energie a hybnosti - poměr záleží na podmínkách) fotonům, které se při
nízkých energiích chovají převážně jako vlny (např. rádiové vlny) a při
vyšších energiích převážně jako částice (např. klasický rentgen).
Rozpad virtuálních částic ve vakuu probíhá nezávisle na šíření EM vln -
nelze říct, že by tyto rozpady tvořily tzv. světelný éter, což je jedna z
vyvrácených teorií, podle které mělo být světlo stejné povahy jako
zvuk, pouze namísto mechanických kmitů molekul zvuku mělo jít o kmity
světelného éteru. Tato teorie byla vyvrácena při Michelsonově experimentu za použití interferometru.
Citace:Velikost antény u rádiových vln je právě
myslím závislá na tom, co chceš chytat. Čím delší vlny chceš
zachytit/vyslat, tím větší potřebuješ anténu (konkrétně délku
drátu/spirály). Na UKV stačí pidi. Jenom foton jaksi nemá omezení v tom,
že jeho energie není úměrná jeho dosahu (AM se šíří mnohem dál než
F.M/VKV). Ještě je tam myslím úměra v tom, že délka antény by měla
odpovídat frekvenci (neplatí že co nejdelší = nejlepší příjem) a taky
směr drátu (v případě AM) - asi kvůli indukci (nejsem radioamatér, takže
o tomhle moc nevím).
S anténama a příjmem různých vysílání je to dost alchymie, protože ne
vždycky člověk ví, jaké parametry vysílání má. Co se hodí vzít do úvahy
(samozřejmě budu zjednodušovat):
* polarizace = anténa horizontálně, nebo vertikálně (aka směr drátu;
většina rádií v ČR vysílá s vertikální polarizací, stejně jako bývalá
analogová TV, digitální ve velkých městech má naproti tomu vertikální
polarizaci). Aby to nebylo tak jednoduché, satelit má třeba kruhovou
polarizaci. Jiným příkladem polarizace je laser (polarizované světlo)
* délka - pro prutovou anténu zanedbatelného průřezu, přibližně čtvrtina
vlnové délky toho, co chci přijímat (jedná se o hrubé zjednodušení - je
tam tuna dalších předpokladů)
* AM/FM = amplitudová/frekvenční modulace - v podstatě se jedná o úpravu
signálu, kdy se nositelem signálu stane jedna ze složek a druhá zůstává
konstantní (amplitudová modulace = frekvence ani fáze signálu se
nemění; frekvenční modulace = amplituda ani fáze se signálu nemění).
Jsou i jiné typy modulací (fázová, pulzní... a tuna dalších)
Nelze říct, že by se AM vlny šířily dál než FM vlny - v tu chvíli nejde o
modulaci, ale o frekvenci vln (nebo o vlnovou délku - jedná se o úměrné
veličiny). Dlouhovlnné vysílání se obvykle šíří dál (v podmínkách na
Zemi) než krátkovlnné. Nicméně i krátkými vlnami lze komunikovat na
velké vzdálenosti - používá se při tom odraz od Ionosféry. Opět záleží na frekvenci, která se mění spolu se sluneční aktivitou a dnem/nocí.
Perlička k Ionosféře: nejznámější výzkumný projekt zabývající se Ionosférou - HAARP - se pravidelně stává terčem konspiračních teorií.
Citace:Ohřev mikrovlnami jsem teda doteď chápal
jako natáčení molekul pomocí střídavého pole, tudíž se natáčí domény, a
třetním vzniká teplo. Alespoň si to snad pamatuji dobře ze školy
Na druhou stranu, představa magnetronu, který vystřeluje fotony, které
se odrážejí od vnitřních stěn a rozkmitávají molekuly jídla/vody, a tím
vzniká teplo, je stejně dobře stravitelná.
Mikrovlnka je úžasný nástroj na demonstraci neionizujícícho EM vlnění a moha jeho aspektů
mikrovlny, které produkuje magnetron jsou pohlceny látkou a dojde k
jejich rozkmitání, přičemž frekvence je vyladěna, aby rozkmitávání
fungovalo dobře na vodu (ale samozřejmě funguje i na jiné látky). To se
dá probírat dloouho.
Citace:Jenže u fotonu je rychlost vždy rovna C.
Ano, kdyby mohlo platit, že foton vylétávající s hvězdy letící k nám
dostane rychlost C+rychlost hvězdy, a to by změnilo jeho energii/barvu,
no problemo na pochopení. Ale takhle to určitě nefunguje.
Ano, světlo (jako všechno EM vlnění) se ve vakuu šíří přibližně 300 000
km/s (nižší rychlostí se ve vakuu pohybovat nemůže - mělo by to velmi
zajímavé následky ). Barva světla je dána jeho vlnovou délkou.
Rychlosti se samozřejmě skládají i nadále, ale při rychlostech blízkých
rychlosti světla je nutno použít (místo prostého součtu) relativistické skládání rychlostí,
což je princip vyplývající ze Speciální teorie relativity (STR) za
použití Lorentzových transformací (to jsou ty vzorce, které s oblibou
fyzici odvozují v hospodě po 5-10 pivu... osobně to dělám s oblibou taky
).
Citace:Samozřejmě obecně princip, kdy
pohybující se objekty vnímají frekvenci jinak nějaký čas znám (jeden čas
jsem byl v SETI programu, takže o různých posunech frekvencí jsem četl
denně).
Yup, jedná se o Rudý posuv (pro vzdalující se objekty) a Modrý posuv (pro přibližující se objekty).
Oba jevy jsou důsledkem tzv. Dopplerova jevu,
který funguje i pro zvuk (zdánlivě kolísavá frekvence sirény na vlaku
pro stojícího pozorovatele) - ovšem relativistická varianta funguje i
pro EM vlnění.
Citace:
Jaký je konkrétní vztah mezi rychlostí hvězdy, resp. jejím směrem vůči
směru emitovaného fotonu, a jeho finální energií. Tudíž, jak pohyb
hvězdy změní hybnost fotonu (pokud je jeho energie daná jeho určitou
vnitřní oscilací). A pak, jakým způsobem se mu tato energie odebírá
kvůli průletu vakuem/kvůli roztahování vesmíru?
Zkus popis Fotoelektrického jevu
- velikost kvanta energie (pro EM vlnění energie fotonu) závisí na jeho
frekvenci: Energie je rovna násobku frekvence a Plackovy konstanty -
když si to dosadíš do rovnic pro Dopplerův jev, dostaneš odpověď na svou
otázku: vzdalující se hvězda produkuje směrem k pozorovateli fotony s
nižší frekvencí a tedy i energií. Vzhledem k tomu, že hybnost fotonu je
přímo úměrná jeho energii, tedy i fotony vyzařované vzdalující se
hvězdou budou mít nižší hybnost.
Citace:Jasné, já na vysvětlení nespěchám. Mám
na to zbytek života. Jenom všechny články, které otevřu, píší pořád jen
foton foton foton, tak mám pocit, že pochopit ho od A do Z bude asi
docela důležité pro pochopení zbytku.
Tak doufám, že jsi po přečtení o něco blíž Twilight Sparkle approved
Citace:ad hybnost: "Hybnost je vektorová
veličina, stejně jako rychlost, a má stejný směr. Hybnost tělesa je
rovná impulzu síly, který je potřeba na jeho uvedení z klidu do pohybu
odpovídající rychlostí; na zastavení je potřeba impulz opačný."
Hvězda letící směrem k nám vystřelí foton s větší silou než když se
vzdaluje, tudíž musí jeho vnitřek víc "rozkmitat"? Nechápu to
Easy way hybnost fotonu - frekvence fotonu, jeho hybnost a energie jsou závislé veličiny.
Princess Luna:
Everypony has fears, Scootaloo. Everypony must face them in their own
way. But they must be faced, or the nightmares will continue.
Rainbow Dash: It feels good to help others get something they always wanted but never had. Almost as good as getting it yourself.
Ad AM/FM.. asi má chyba.. Měl jsem na mysli AM=DV /dlouhé vlny/ a
FM=VKV (velmi krátké vlny). Alespoň dřív se to tak na rádiích
označovalo. Alespoň jsem nabyl takového dojmu, že VKV se dá chytit
(kvalitně) jen v určité vzdálenosti od vysílače, ale SV/DV se dají díky
odrazům od části atmosféry chytit v nějaké té podobě prakticky i na
druhé straně Země.
A to ještě nemluvíme o nosné vlně. Nebudeme odbíhat
Ad mikrovlnka: podle JPP se dá podobně uvařit něco i pomocí obyčejného
radaru, takže tam neplatí, že by se muselo něco odrážet od stěn
mikrovlnky.
Rudý/Modrý posuv. Ano, ale spíš mě pořád uniká právě jaksi ten vztah
(tj. přímé propojení mezi rychlostí zdroje emitujícího foton a nějakou
fyzikální vlastností fotonu. Jaksi zatím mi to připomíná rovnici:
rychlejší hvězda + foton => zázrak => foton má vyšší frekvenci Ale třeba najdu vzoreček v těch odkazech).
To ostatní si přečtu ještě asi tak 5x (včetně odkazů), než na to odpovím/zeptám se co dál. (možná raději víckrát) Třeba mi to mezitím dojde.
Jo, a děkuji zatím za tohle.. (viz. výše).
ad hybnost fotonu: Ano, a teď najít tu závislost mezi frekvencí a rychlostí zdroje.
Mám jeden takový dotaz: Dvojštěrbinový experiment platí i pro vakkum, nebo je k jeho "funkčnosti" potřeba vzduch?
Ono je asi prakticky jedno, zda budeme na foto nahlížet jako vlnění
(nízké energie) nebo částice (vysoké), protože červený posun se týká
obého (od výbuchu supernovy/velkého třesku až po viditelné světlo tmavé
galaxie, všechno nakonec skončí v oblasti IR).
Relativistické skládání rychlostí - OK, tohle chápu. V Excelu jsem si
ověřil, že ať zadám co zadám, nikdy mi U nevyjde víc než rychlost
světla. V tomto ohledu ovšem rychlost fotonu nezávisí na rychlosti
zdroje, což je sice logické, ale k vysvětlení změny jeho barvy nám to
nepomůže. Jdu dál
Maxwellovy rovnice jsem pro změnu nepochopil, což bude asi problém
Magnetické pole bych měl přitom ze školy znát, ale asi to nebude
stačit. Každopádně, pokud by tohle byl nezbytný předpoklad k pochopení
změny fotonu v závislosti na Doplerově jevu, odložíme to zatím na
neurčito (ztráceli byste se mnou jen čas).
Ale zase je pravda, že ne všechno se dá brát jako částice (např.
gravitace - i když jsou snad snahy najít částici, která by zajišťovala
gravitační interakci).
(15.09.2014, 16:02)Martin Napsal(a): Ad
mikrovlnka: podle JPP se dá podobně uvařit něco i pomocí obyčejného
radaru, takže tam neplatí, že by se muselo něco odrážet od stěn
mikrovlnky.
Ano dá - akorát to není moc efektivní. Mikrovlnná trouba je hodně
efektivní na ohřev, radary moc ne - trouba taky žere řádově méně
energie. Velice pěkně popsáno třeba zde.
Včetně např toho, proč kovová lžička v hrnku s vodou v mikrovlnce
nevadí, ale nádobí s kovovým vzorem může mikrovlnku poškodit (třeba
odpálit magnetron).
Citace:Rudý/Modrý posuv. Ano, ale spíš mě pořád
uniká právě jaksi ten vztah (tj. přímé propojení mezi rychlostí zdroje
emitujícího foton a nějakou fyzikální vlastností fotonu. Jaksi zatím mi
to připomíná rovnici: rychlejší hvězda + foton => zázrak => foton
má vyšší frekvenci Ale třeba najdu vzoreček v těch odkazech).
Proč zázrak? Dopplerův jev
uvažujme hvězdu (resp. lokomotivu) pohybující se směrem k tobě a
vyzařující fotony (resp. se zapnutou sirénou). Část své hybnosti předá
EM vlnění tzn. fotonu (resp. zvukové vlně) pohybující se směrem k tobě,
což má za následek zvýšení frekvence fotonu (resp. tónu sirény). Dá se
to představit tak, že pohybující se vlna (ať už světelná či zvuková)
"hrne siločáry zvuku před sebou" a ty se zhušťují, takže na čele máš
vyšší frekvenci a na zádi nižší. Když stojíš u železničního přejezdu,
tak taky slyšíš proměnlivost tónu sirény, která ale ve skutečnosti
používá stále tu samou frekvenci.
Citace:ad hybnost fotonu: Ano, a teď najít tu závislost mezi frekvencí a rychlostí zdroje.
Je to jednoduché - najdeš ve výše uvedených odkazech a trochu upravíš,
aby to vypadalo pěkně (jsou to jen zlomky a násobky - pohodička).
Citace:Mám jeden takový dotaz: Dvojštěrbinový experiment platí i pro vakkum, nebo je k jeho "funkčnosti" potřeba vzduch?
Zeptám se jinak - co tě vede k domněnce, že by v prostředí měl fungovat jinak než ve vakuu?
Citace:Ono je asi prakticky jedno, zda budeme
na foto nahlížet jako vlnění (nízké energie) nebo částice (vysoké),
protože červený posun se týká obého (od výbuchu supernovy/velkého třesku
až po viditelné světlo tmavé galaxie, všechno nakonec skončí v oblasti
IR).
To záleží na tom, jaké jevy sleduješ - na některé jevy funguje částicový a na jiné jen vlnový popis.
Princess Luna:
Everypony has fears, Scootaloo. Everypony must face them in their own
way. But they must be faced, or the nightmares will continue.
Rainbow Dash: It feels good to help others get something they always wanted but never had. Almost as good as getting it yourself.
Fotoelektrický jev mi myslím asi taky moc nepomohl. Zpočátku to byla
španělská vesnice, ale pak mi došlo, že to je sice logické, ale chybí mi
podstatný údaj.
Máme teda rovnici popisující foton:
m = hf/(c^2)
Pak máme rovnici kinetické energie hvězdy (vyjádřené hybností):
Ek = (p^2)/(2*m)
Asi můžeme předpokládat, že rychlost fotonu vylétávajícího z hvězdy bude vždy C (moc slabá gravitace).
Takže jak tyto dvě rovnice spolu souvisí?
Nebo jinak, pokud by to bylo nutné vyjádřit přes chápání fotonu jako vlny, jde to vyjádřit nějak jednoduše?
(15.09.2014, 16:45)Jamis Napsal(a): Je
to jednoduché - najdeš ve výše uvedených odkazech a trochu upravíš, aby
to vypadalo pěkně (jsou to jen zlomky a násobky - pohodička).
Zeptám se jinak - co tě vede k domněnce, že by v prostředí měl fungovat jinak než ve vakuu?
Jak pro koho
Zřejmě mylně zakořeněná představa ze školy o tom, co to vlastně je
vlnění. Buď mám děravou paměť, ale ačkoliv vysvětlení zvukového vlnění
jsme probrali dokonale, nevzpomínám si, že by nám bylo nějak extra
vysvětlován princip el.mag. vlnění (já jim to nezazlívám, pro elektrotechnika v oblasti počítačů to není normálně podstatné)
S tím asi souvisí to, že ačkoliv příklad s lokomotivou a zvukem chápu, a
asi si nedokážu připustit, že světlo funguje podobně. Proč taky? Šíření
zvuku = stlačování vzduchu. Vesmír = není vzduch. Změna frekvence
blížící se lokomotivy? Rychlost zvuku není o tolik (řádově) rychlejší
než rychlost lokomotivy, takže ta může snadno přidávat nové "pulzy" do
již probíhajících. Rychlost hvězdy vs. rychlost světla = úplně jinde.
Narazil jsem na přirovnání světelného doplerova jevu s radarovým měřením
rychlosti (což je defakto to samé, jen v tomto případě je to odražený
foton a ne emitovaný). Snad to pochopím lépe..
(15.09.2014, 16:52)Martin Napsal(a): Fotoelektrický
jev mi myslím asi taky moc nepomohl. Zpočátku to byla španělská
vesnice, ale pak mi došlo, že to je sice logické, ale chybí mi podstatný
údaj.
Máme teda rovnici popisující foton:
m = hf/(c^2)
Pak máme rovnici kinetické energie hvězdy (vyjádřené hybností):
Ek = (p^2)/(2*m)
Asi můžeme předpokládat, že rychlost fotonu vylétávajícího z hvězdy bude vždy C (moc slabá gravitace).
Takže jak tyto dvě rovnice spolu souvisí?
Rychlost šíření (která je pro fotony konstantní a rovna c)
ale přece v tomot případě nesouvisí s vlnovou délkou! Jde jen o vlnovou
délku (kterou vnímáme jako barvu) a ta je závislá pouze na energii fotonu:
Vidíš z toho, že energie závisí pouze na vlnové délce a konstantách h a c. Přidáš k tomu změnu frekvence v důsledku relativistického Dopplerova jevu (ve kterém je zahrnuto zmíněné relativistické skládání rychlostí):
kde "lambda 0" (na levé straně rovnice) je pozorovaná vlnová délka a
"lambda e" je vlastní vlnová délka zdroje (taková, kterou bys pozoroval,
kdyby byla hvězda vůči tobě v klidu). Toto platí za předpokladu, že se
objekt vzdaluje od pozorovatele rovnoměrně přímočaře.
Pak už si jen dosadíš do vzorce pro energii fotonu - pokud tě zajímá rozdíl energií.
Citace:
(15.09.2014, 16:45)Jamis Napsal(a): Je
to jednoduché - najdeš ve výše uvedených odkazech a trochu upravíš, aby
to vypadalo pěkně (jsou to jen zlomky a násobky - pohodička).
Zeptám se jinak - co tě vede k domněnce, že by v prostředí měl fungovat jinak než ve vakuu?
Jak pro koho
Zřejmě mylně zakořeněná představa ze školy o tom, co to vlastně je
vlnění. Buď mám děravou paměť, ale ačkoliv vysvětlení zvukového vlnění
jsme probrali dokonale, nevzpomínám si, že by nám bylo nějak extra
vysvětlován princip el.mag. vlnění (já jim to nezazlívám, pro elektrotechnika v oblasti počítačů to není normálně podstatné)
Pohoda dvouštěrbinový experiment je ukázka interference, takže ano - funguje i v prostředí.
Citace:S tím asi souvisí to, že ačkoliv příklad
s lokomotivou a zvukem chápu, a asi si nedokážu připustit, že světlo
funguje podobně. Proč taky? Šíření zvuku = stlačování vzduchu. Vesmír =
není vzduch. Změna frekvence blížící se lokomotivy? Rychlost zvuku není o
tolik (řádově) rychlejší než rychlost lokomotivy, takže ta může snadno
přidávat nové "pulzy" do již probíhajících.
No tak to je spíš filosofický problém
Teorie relativity se taky vymyká "zdravému rozumu", ale prostě ji zatím
všechny experimenty potvrzují, takže je považována za platnou.
Citace:Rychlost hvězdy vs. rychlost světla = úplně jinde.
Mno... ne že by se vzdalovaly rychlostí světla, ale zkus si ty rychlosti
najít a prohnat je rovnicemi pro rudý posuv - třeba budeš překvapen navíc spektrální analýza je jedno z nejpřesnějších měření, takže dosáhnout požadovanou přesnost není zas takový problém.
Citace:Narazil jsem na přirovnání světelného
doplerova jevu s radarovým měřením rychlosti (což je defakto to samé,
jen v tomto případě je to odražený foton a ne emitovaný). Snad to
pochopím lépe..
U měření rychlosti radarem (a aktivní radiolokace obecně) počítáš čas,
za který se ti vyslaný pulz vrátil a z toho počítáš vzdálenost.
Echolokace pomocí sonaru funguje podobně - nejen v ponorkách, ale např.
ultrazvuk v lékařství, kde máš jednotky centimetrů a rychlost zvuku ve
stovkách m/s.
Princess Luna:
Everypony has fears, Scootaloo. Everypony must face them in their own
way. But they must be faced, or the nightmares will continue.
Rainbow Dash: It feels good to help others get something they always wanted but never had. Almost as good as getting it yourself.
Červený posun způsobený expanzí vesmíru je defakto daný tím, že pokud
platí, pak je vlastně totéž, jako když měříme hvězdu která momentálně
letí směrem od nás (jenže se neustále po trase opakuje) - a na krátké
vzdálenosti se tolik neuplatní (proto můžeme měřit i modrý posuv).
Důvodem mého nepochopení byl zřejmě fakt, že 99% autorů začalo
vysvětlovat Doplera tak, že začali u šíření zvukových vln, a následně
řekli "totéž platí i pro světlo, akorád že vlnění zvuku není vlnění
elmag." a tím to celé pohřbili (co všichni máte s těma lokomotivama? druhá půlka je zase vysazená na sanitky ).
Takže, abych měl trochu jasno: pokud si chci nějak představit Doplerův
efekt, MUSÍM nutně brát foton jako vlnění? Pokud do toho zahrnu foton
jako částici, buď to pochopit nejde nebo je to děsně složité?
Děkuji zatím za snahu o vysvětlení, nebo alespoň o nasměrování
Můžeš k tomu použít nerelativistické přirovnání, bez světla, bez
zvuku, třeba jen pomocí kuliček na hřišti. Nebude to sice to samé, ale
zbavíš se ponurého doplerova efektu na vlnění. Nebude to ale přesné.
Musím tě ale varovat: Prakticky ti jen řeknu to, co znáš.
No, ale já asi použiju lepší příklad... Vezmeme vlak a sanitku a necháme
je jet vedle sebe po silnici a kolejích v rovnoběžce. V sanitce jsou
lupiči, kteří chtějí vyřídit strojvedoucího. Z toho důvodu jsou
vyzbrojeni pistolí. Lupič zamíří, vystřelí na strojvedoucího, ale kulka
se odrazí od skla, protože neměla dostatečnou ENERGII na proražení skla.
Tak to je v kelu, řeknou si lupiči. Tak vlak předjedou a rozjedou se
proti němu. Ještě před tím, než se minou, lupiči vytřelí z pistole,
probijou sklo a strojvedoucího raní. Je to ta samá kulka, měla stejnou
úsťovou rychlost vůči sanitce, ale přesto probila sklo vlaku...
Když pomineme srdceryvnost nad zraněním strojvedoucího u tohoto příběhu o
napoprvé nepodařené velké vlakové loupeži, můžeme si povšimnout
zajímavé závislosti: Když po sobě střílí lupiči a strojvůdci (ano, on
jim to potom jako hrdina oplatil) ve stejné vztažné soustavě, mají kulky
pro oba pozorovatele stejnou energii, ale když po sobě střílí lidé v
různých vztažných soustavách, mají kulky pro každého z nich energii
různou.
A to je to, co se ti snažíme vysvětlit. Doplerův efekt je jen praktický
důsledek interakce různých vztažných soustav užitím jiných prostředků
interakce. Newtonova fyzika to popsala pro předměty (později zpřesnil
Einstein), Dopler to popsal pro zvuk a Maxvell a další to rozšířili na
záření. Stejně tak potom nastoupila kvantová mechanika, kde se to samé
řeší u částic. Akorát každá fyzika má své speciální předpoklady, které
se musí dodržet. Pořád jde ale jen o popis toho, jak se přelévá energie
vesmírem a jak se to projevuje, abychom dokázali výsledky předpovědět.
Každopádně je to stále variace na to, co objevili už naši jeskynní
předkové - kdo uhne před klackem, dostane menší ránu, kdo mu jde vstříc,
dostane větší.
).
Já si nepletu reál s PC grafikou.
).
.
![[Obrázek: castice.gif]](http://www.markonet.cz/pages/vyuka/fyzika/castice.gif)
![[Obrázek: standardni_model_1.jpg]](http://ipnp00.troja.mff.cuni.cz/dolejsi/outreach/standardni_model_1.jpg)
![[Obrázek: elevea_approves_by_elevea-d7yrmb6.png]](Vesmir_5_soubory/elevea_approves_by_elevea-d7yrmb6.png)
![[Obrázek: Amfm3-en-de.gif]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a4/Amfm3-en-de.gif)
![[Obrázek: choices_part_2.jpg]](http://imgs.xkcd.com/comics/choices_part_2.jpg)
![[Obrázek: 1d42b9846808eb2fdcd05e5c201b3392.png]](http://upload.wikimedia.org/math/1/d/4/1d42b9846808eb2fdcd05e5c201b3392.png)
![[Obrázek: 71355394578033e0826267a6e5a3e395.png]](http://upload.wikimedia.org/math/7/1/3/71355394578033e0826267a6e5a3e395.png)
![[Obrázek: doppler.jpg]](http://www.tajemstvi-vesmiru.cz/sites/default/files/styles/full_width/public/obrazky/2014/04/doppler.jpg)
