Je gravitace jen fikce?

Název mluví za vše
Uživatelský avatar
fronak
Zájemce o kosmonautiku
Zájemce o kosmonautiku
Příspěvky: 64
Reputace: 0
Bydliště: Praha Západ
Registrován: 19.9.2012 16:18
Kontaktovat uživatele:
Je gravitace jen fikce?

Příspěvek od fronak »

Obrázek

Za chvíly dokončím svůj příspěvek co mam rozepsaný snad od vánoc :) těšte se :mrgreen:
Destiny is not a matter of chance. It is a matter of choice. It's not a thing to be waited for - it is a thing to be achieved.
Uživatelský avatar
fronak
Zájemce o kosmonautiku
Zájemce o kosmonautiku
Příspěvky: 64
Reputace: 0
Bydliště: Praha Západ
Registrován: 19.9.2012 16:18
Kontaktovat uživatele:
Re: Je gravitace jen fikce?

Příspěvek od fronak »

Nebojte nechci vám tady lámat do hlavy někájé populární kraviny o bůhví jaké teorii :P nicméně bude tomu rok a kus co sem byl na přednášce u nás na fakultě, která byla věnována velice zajímavé teorii od Nizozemského fyzika Erika Verlindeho, která má šanci stát se již 3. teorií gravitace v historii.

Gravitace je pro nás dosud pořádně nepochopenou silou, fáze vývoje vesmíru nezáleží na gravitaci tolik jak by se mohlo zdát, na počátku byly dominantní kvantové interace, v naší době je dán tím čemu říkáme "temná energie" ať už to je cokoliv, nicméně gravitace se omezuje na poměrně malou část historie a to jen na dobu kdy se vesmír rozpíná zpomalenou expanzí.

Další zajímavou věcí je vztah gravitace vůči ostatním interakcím (silné, slabé, elektromagnetické). Gravitace je výrazně odlišná jak co do projevu - působí na vše jak na tělesa tak na pole (pole je nositelem energie proto má hmotnost a tak na něj působí) tak co do našeho matematického popisu - pro nás je gravitace pokřivený čas a prostor kdežto ostatní interakce popisujeme pomocí výměny částic. Není možné aby sme popisovali do budoucna jednu interakci jinak než ostratní, proto se musí najít popis který nám tyto teorie sjednotí.

Newtonova teorie
Všichni známe newtonův gravitační zákon kdy gravitační působení je přímo úměrné hmotnostem objektů a nepřímo úměrné jejich vzdálenosti, zákon je to jednoduchý a elegantní, síla řídne s druhou mocninou vzdálenosti díky tomu tedy tělesa podle něj pohybují po uzavřených drahách a je univerzální, má však své mouchy, například okamžité působení kdy pokud bychom vyjmuli jedno těleso z vesmíru celý vesmít to musí najednou zjistit. Můžeme pomocí něj taká predikovat jak se tělesa pohybují v čase jak v před tak i zpětně. Neřeší problém času a prostoru, ten je předem dán.

Obecná relativita
Další gravitační teorií je od Alberta Einsteina z r.1916, ta popisuje gravitaci jako zakřivení prostoru, představme si kouly na které žijí dvourozměrné bytosti. Ty se můžou pohybovat libovolně po jejím povrchu, nicméně pokud jsou dostatečně inteligentní tak jim po chvíli dojde, že s jejich světem není něco v pořádku. Pokud půjdou proti sobě po určité chvíli se setkají, trojúhelník nebude mít součet vnitřních úhlů 180°apod. nicméně lokálně se svět bude zdát plochý to si můžem představit jako spec. teorii relativity, kdežto ve větším měřítku bude už zakřivený to je ona obecná relativita.
Letíli dvě tělesa kolem slunce tak podle newtona se na druhé straně setkají proto že na ně působí gravitační síla, v einsteinově světě se setkají proto, že je prostor kolem slunce zakřiven a ony se pohybují po nejkratších možných drahách v křivém prostoru a čase. Za to může princip ekvivalence kdy se zdá, že setrvačná i gravitační hmotnost jsou si rovny. Například tedy pustím-li kamínek a vedle cihlu dopadnou na zem stejně, obdobně to platí pro trajektorie kolem slunce nezáleží jestli letí planeta nebo sonda, zotpovědné je za tvar dráhy slunce. Každé těleso kolem sebe zakřiví prostor i čas a všechna tělesa se v tomto prostoru pohybují po nejrovnějších drahách-geodetikách.

Obecná relativita je ted vedoucí teorií gravitace, je experimentálně tak ověřená, že nikdo nepochybuje, že je správně. Gravitační čočky, červený posuv, rozpínání vesmíru, stáčení perihella planet atd...

Eric Verlinde - For me gravity does not exist.
Článek 2010, teoretický fyzik z Prinstonu zabývající se teorií strun. Na myšlenku nové gravitace přišel ve Francii kde trávil nucenou 14ti dení dovolenou poté co byl okraden. Svou práci publikoval na serveru kde se publikují neoponované články a tam ležela skoro bez povšimnutí.

Oč tedy jde. Rozbijeme li parfém, ucítíme ho po chvíli v celé místnosti, není to dáno fyzikálně ale statisticky, gradient koncentrace je v místě rozbití nejvyšší a nutí vůni rozplynout se do místnosti. Je to síla termodynamická není tedy skutečná, jako např. Hookův zákon, síly způsobeny principem rostoucí entropie.
Gravitaci bychom mohli popsat taky růstem chaosu, není tedy silou skutečnou ale fiktivní kdy nám na sebe molekuly a atomy sami nepůsobí, ale vzniká mikroskopickým pohybem tedy růstem entropie.

Kořeny má už v roce 1983 kdy Dr. Beckenstein, myšlekovým experimentem udělal to, že do černé díry posílal výtahem do černé díry fotony. Kabina je nahoře těžsí má v sobě elmag pole a sjede dolů so černé díry a prázdná kabina vyjede proti ní nahorů. Děj se stále opakuje, termodynamicky je to cyklický tepelný stroj. Zdá se, že bychom měli přiřadit povrchu černé díry teplotu. Je důležité jestli může mít povrch díry teplotu, kdyby mělo musel by povrch zářit! Poprvé poukazuje na souvyslost gravitace a termodynamiky. Steve Havking později prokázal, že povrch opravdu září, to je ono Havkingovo záření. Nicméně černé díry jsou tak "studené", že skoro nezáří. Nicméně miniaturní černé díry by měli velmi mnoho a rychle zářit. Nevíme nicméně jestli je to jen matematická konstrukce nebo nikoliv.

Černá díra a entropie. Pokud můžeme povrchu dát teplotu, můžeme díře přiřadit i entropii? Máme oblast kde není nic, snažíme se jí udělat max entropii, děláme to tak, že do ní neustále házíme něco. Nicméně časem se proces zvrhne a uděláse v tom místě černá díra, nicméně tím by se udělal nulová entropie, což není možné. Myšlenkou tedy je, že entropie je na povrchu černé díry, informace je uložena na Schvarcildově poloměru ve fluktuacích povrchu a ten nese informaci o vnitřku. Je-li to pravda, potom je entropie úměrná povrchu a ne objemu, což je zvláštní protože by měla být úměrná objemu. Je to podobně jako v komplexní analýze věta o holomorfní funkci, pokud má fukkce v oblasti komplexní derivaci tedy bez polu. Pak nám krajní body této oblasti vypovídají o jejím vnitřku. To je analogické s entropií na povrchu díry. Nazývá se to holografický princip, vypadá to jako hologram, z méně rozměrné informace rekonstruujeme vícerozměrnou informaci z vnitřku oblasti. Platí to však i ve vesmíru? kde je tento horizont? Tato projekční plocha? Zatím je objevený jen u černých děr, ale vytvořil víc a víc otázek :)

Je tedy naše konání určeno vlastnostmi informace na nějáké vzdálené ploše? To by bylo dost zvláštní ne? On jen princip maxima entropie, že její maximum je černá díra v dané oblasti. Už jen tady vidíme, že částice nemůžeme dělit do nekonečna. Nemůžeme tedy stále dělit protože máme nějáké entropiské maximum.

Verlindeho gravitace - Základem, zaprvé je holografický princip, tedy že informace je uložena na některých mikroskopických ploškách, informace na povrchu generuje objem tělesa na kterém je. Zadruhé entropie roste. Máme li hmotnou částici která se pohne, změní se entropie, jak se hýbají mraky částic mění se nám ve velkém entropie. Vezmeme li entropickou sílu tedy teplota krát entropie tedy teplo je rovna síle krát dráze, oboje je energie to je podle něj entropická síla způsobená změnou entropie na ploše s teplotou. Entropická sila je podle něj rovna gravitace, nemusíme řešit vůbec hmotnost, jen chaotický pohyb nám vytvárí entropii a to je rovné silovému působení gravitace.

Dál to nebudu rozebírat, už na to nemám sílu :) pokud by byl zájem můžu to odvození dokončit a připsat pod příspěvek ;) pokud naleznete chyby omluvte je popřípadě na ně poukažte, doufám že to je bez faktických chyb za ty se stydím. :palec nahoru:
Destiny is not a matter of chance. It is a matter of choice. It's not a thing to be waited for - it is a thing to be achieved.
Uživatelský avatar
Fidas
Pokročilý uživatel
Pokročilý uživatel
Příspěvky: 111
Reputace: 0
Registrován: 21.1.2013 14:34
Re: Je gravitace jen fikce?

Příspěvek od Fidas »

Velice zajímavé. :palec nahoru: Já bych měl zájem i o to odvození, pro ještě lepší pochopení.
Pěkně sepsané a muselo to dát práce. Zírám... :o :klaní se:
Uživatelský avatar
Jamie
Pokročilý uživatel
Pokročilý uživatel
Příspěvky: 164
Reputace: 0
Bydliště: Cheb
Registrován: 4.9.2012 20:13
Re: Je gravitace jen fikce?

Příspěvek od Jamie »

Opravdu úžasný článek :klaní se: . Mě nejvíce zaujala teorie relativity. A zaujala mě natolik, že jsem se podíval na nějaké podrobnější informace. A narazil jsem na tenhle zajímavý článek http://www.qwertasip.estranky.cz/clanky ... ivity.html

Na konci je i docela pěkná otázka a ať jsem přemýšlel, jak jsem přemýšlel nic jsem nevymyslel a musel jsem odkrýt odpověď.
Uživatelský avatar
fronak
Zájemce o kosmonautiku
Zájemce o kosmonautiku
Příspěvky: 64
Reputace: 0
Bydliště: Praha Západ
Registrován: 19.9.2012 16:18
Kontaktovat uživatele:
Re: Je gravitace jen fikce?

Příspěvek od fronak »

Jak člověk nemá takhle o zkouškové co dělat, tak dokončuje věci co rozjel už dávno :-D tak tedy dokončení předchozího a vysvětlení toho proč vlastně gravitace neexistuje.


Verlindova gravitace
Vezmeme li jako projekční plochu kouli (hned se nám vnutí r2 z gravitačního zákona 8-) ) máme elementární buňky kdy je na jejich ploše obsaženi informace, tedy teplota a entropie(těleso uvnitř hmotnost M, poloměr plochy R). Tím co je na ploše je určeno co je uvnitř. Pak máme malé tělísko (x), které se k ploše blíží, hmoty malé m. Slepě tedy věříme Verlindemu, že TΔS=FΔx. Jaká je teplota projekční plochy? Projekční plocha musí nést informaci o energii všeho co je uvnitř, energie uvnitř je E=m*c^2. Z ekvipartičního teorému je elementární energie k/2*t (k - boltzmanova konstanta, t -teplota) přenásobíme to množstvím bitů (informace) která je uložená zjistíme, že veškerá energie uvnitř je rovna energii jednoho bitu krát jejich počet tedy n*1/2k *t odtud získáme teplotu projekční plochy, teplotu tedy máme. Změnu entropie tedy ΔS nám dá lehce spočítat známeli pohyb jednotlivých částic Δx. Zbývá jen jaký je počet bitů, to je jasné z holografického principu, tej je úměrný ploše a ne objemu. Je úměrný r^2. Když tohle dosadíme dohromady jednosuše zjistíme, že síla působící na toto těleso je F=mM/r^2, nebylo v odvození žádná gravitace, je to celé odvozeno jen z holografického principu a principu rostoucí entropie.

Verlinde si s tím hrál dál, odvodil to i pro obecnou relativitu, nicméně je to celé jaksi navozené, jen navrhuje řešení nejsou dovysvětleny detaily jako co jsou projekční plochy a podobně. To jestli je toto opravdu nová teorie gravitace, to chce hodně práce a času to zjistit. Může být také jen ekvivalentní, může dát nové myšlenky a dá něco jiného než obecná relativita. Je to jen myšlenková konstrukce která aspiruje na novou gravitaci. Je to otevřené a zcela nejasné, pokud by to byla pravda tak by se stalo že gravitace je dána pouze projevem chaosu a neuspořádanosti mikrosvěta :) takže dobrou noc zítra brzo vstávám :tlesk: :naštvaný:

Ještě odkaz na původní neoponovaný článek na serveru Cornellovy univerzity

http://arxiv.org/pdf/1001.0785v1.pdf
Destiny is not a matter of chance. It is a matter of choice. It's not a thing to be waited for - it is a thing to be achieved.
indian22
Znalec kosmonautiky
Znalec kosmonautiky
Příspěvky: 958
Reputace: 0
Bydliště: Sušice
Registrován: 7.10.2011 10:25
Re: Je gravitace jen fikce?

Příspěvek od indian22 »

Už je to nějakou dobu co jsem o tom četl na webu Štefánikovy hvězdárny. Když jsem uviděl nadpis tak jsem zadoufal, že to třeba tentokrát pochopím lépe.

Ale pro ty co mají šanci to pobrat dám odkaz.
http://www.observatory.cz/news/gravitac ... itace.html
Uživatelský avatar
Fidas
Pokročilý uživatel
Pokročilý uživatel
Příspěvky: 111
Reputace: 0
Registrován: 21.1.2013 14:34
Re: Je gravitace jen fikce?

Příspěvek od Fidas »

Díky :) :palec nahoru: . Je to velice zajímavá teorie. No ale já sem stále zastáncem teorie relativity :) .
Uživatelský avatar
Gubarev
Zkušený kosmonaut
Zkušený kosmonaut
Příspěvky: 6684
Reputace: 0
Bydliště: Praha Letná
Registrován: 17.2.2013 20:24
Re: Je gravitace jen fikce?

Příspěvek od Gubarev »

FRONAK: je tam spousta veci, ktere se mi nezdaji, a jeste vic, na ktere bych se pak rad zeptal,
jak bude cas, mrknu se na to, bohuzel na to chce vic casu, ktereho se mi ted priserne nedostava -
a v tomhle pripade to nejde prejet ocima, chce to poradne se zakousnout.

A priznam se (ale to je ciste subjektivni), puvodni nazev celeho dila byl formulovan ve stylu tech
nejhorsich webu a novinovych clanku, dost to odradi, ale jak rikam, je to ciste subjektivni. Urcite
treba nazev "nova mozna teorie [substituce] pojmu gravitace" zni stejne uderne, ale min bulvarne.
(a samozrejme ted jsem narychlo vystrelil od boku, daji se najit daleko lepsi nazvy)
Jen abych to vysvetlil: tech clanku s nazvem "Einstein pokoren" jsou stovky, ale overovacich pokusu
(hlavne za poslednich cca 15 let) desitky. A neni treba dodavat, co patri kam... :)

Navic, kdyz vlastne gravitace JE fikce, jen zprostredkovany projev zasadnich prostorocasovych deformaci.
Rozhodne diky moc za odkazy, vsechno si poctive vytisknu. Popravde me tvuj puvodne (ale fakt poctive
vypracovany) clanek zmatl vic, nez dalsi odkazy - takze moc dik za uvedeni zdroje, rovnez Indianovi.

Jen pro info - tech teorii "prepracovavajicich" roli gravitace jsou uz desitky (ne li stovky) - a je to DOBRE,
ze se bezmyslenkovite neklanime nejakymu betonovymu obelisku, ale popravde receno, na vsechny zatim
pada prach v archivech (coz nemusi byt apriori tim, ze jsou mylne, v techto oborech a podoborech mame
jeste skutecne co dopatravat.) Navic pan autor je strunar, a tam se to fakt jen hemzi zajimavymi
moznostmi, ktere ovsem mnohdy posouvaj problem do ciste filosoficke roviny: "je multidimenzionalni
vesmir realny, protoze nam dava matematicky smysl prave pocet "n" dimenzi, aby doplnil nase vypocty?"
Je to skutecne hluboky problem. A priznam se, ze jsem ted trochu ovlivneny pracemi pana Smolina.

To, co jsem zatim jen narychlo projel, zatim neposramotilo prostorocasovou relativistiku ani lehkym
skrabancem, ale to je taky dobre. O to radsi se do toho zakousnu - a treba to prekroci me schopnosti
chapani/vnimani - i to bude dobre si uvedomit. Nejsem strunovy teoretik, jen fanda..
Takze az na trosku jizlivy zacatek (jen ohledne formulace prezentace), dik moc.

PS: dotaz ohledne cernych der vs. holograf. principu. Prosim te, narazil jsi na prace Leonarda Susskinda,
a jestli ano, rad bych znal tvuj nazor.
"It is much easier to believe than to understand"
CHris Hadfield
dominog
Pokročilý uživatel
Pokročilý uživatel
Příspěvky: 171
Reputace: 0
Bydliště: Rožnov pod Radhoštěm
Registrován: 2.5.2013 20:46
Kontaktovat uživatele:
Re: Je gravitace jen fikce?

Příspěvek od dominog »

to čubrním fakt supr :tlesk: :tlesk:
Uživatelský avatar
fronak
Zájemce o kosmonautiku
Zájemce o kosmonautiku
Příspěvky: 64
Reputace: 0
Bydliště: Praha Západ
Registrován: 19.9.2012 16:18
Kontaktovat uživatele:
Re: Je gravitace jen fikce?

Příspěvek od fronak »

Pro Gubareva: Přiznávám, že sem u svého příspěvku úmyslně zvojlil originální název jak z důvodu jisté kontroverznosti tak z důvodu toho, že poukazuje na to, že gravitaci popisuje jako sílu fiktivní ne skutečnou. Jak píšu je třeba, pokud bude tato teorie uznaná, aby pohltila všechno co umí dnes obecná relativita, tedy věci jako gravitační čočky dilataci času a pod. celý článek je sepsán vágně a bez větších vysvětlení. Taky ho Verlinde sepsal během 14 dnů když čekal ve Francii na nové doklady když ho okradli :-D

Jinak tohle vysvětlení je pěkné v tom, že skončí lov po nějákém gravitonu či jiné polní částici a vlastně nám vysvětlí gravitaci, doteď nevíme co jí sprostředkovává.

A k tvému dotazu na Leonarda Susskinda, bohužel sem se s jeho prací nesetkal, nejsem teoretický fyzik, jen do té oblasti občas zabrousím když mi to jde k oboru, spíš se zabývám řízením a aerospace engineeringem 8-) z fyziky používám především dráhovou dynamiku ;)
Destiny is not a matter of chance. It is a matter of choice. It's not a thing to be waited for - it is a thing to be achieved.

Odpovědět

Zpět na „Volná diskuse“