Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Równania wywiedzione z ogólnej teorii względności opisują trzy podstawowe konfiguracje czasoprzestrzeni. Teraz udowodniono, że jedna z tych konfiguracji, ważna z punktu widzenia grawitacji kwantowej, jest z natury niestabilna.

Wszystko zaczęło się przed czterema laty, gdy matematyk Mihalis Dafermos z Princeton University zaproponował swojemu doktorantowi Georgiosowi Moschidisowi, by ten spróbował stworzyć matematyczny dowód na niestabilność pewnej konfiguracji czasoprzestrzeni. Dafermos wiedział, że stawia przed studentem niezwykle trudne zadanie i wątpił, czy ten sobie z nim poradzi.

W 2006 roku Dafermos wraz z Gustavem Holzegelem wysunęli przypuszczenie – czyli niedowiedzione twierdzenie, które wydaje się być prawidłowe – o niestabilności przestrzeni anty de Sittera (przestrzeni AdS). Nie sądziłem, by kiedykolwiek zostało to dowiedzione, przyznaje. Zachęcił jednak swojego doktoranta do pracy nad tym niezwykle trudnym problemem.

Okazuje się, że postawił właściwy problem przed właściwym człowiekiem. Od 2017 roku Moschidis w kolejnych pracach udowadnia niestabilność przestrzeni AdS. To zaś oznacza, że jeśli w przestrzeń AdS wrzucimy kawałek materii, pojawi się czarna dziura.

Matematyk Jonathan Luk z Uniwersytetu Stanforda, który zna prace Moschidisa, mówi, że jego osiągnięcie jest zadziwiające. To, co odkrył to ogólny mechanizm niestabilności. Można go odnieść do innych konfiguracji, niezwiązanych z AdS, w których materia lub energia jest zamknięta i nie ma gdzie uciec. Sam Dafermos jest dumny ze swojego byłe studenta i przyznaje, że jego praca to z pewnością najbardziej oryginalna rzecz jaką w ciągu ostatnich lat widział na polu matematyki zajmującej się ogólną teorią względności.

Przypuszczenie o niestabilności odnosi się do einsteinowskich równań dotyczących ogólne teorii względności, które dokładnie przewidują, jak masa i energia wpływają na zagięcie czasoprzestrzeni. W próżni, gdzie nie ma w ogóle materii, czasoprzestrzeń również może być zagięta, a grawitacja może istnieć z powodu gęstości energetycznej samej próżni, którą możemy opisać jako stałą kosmologiczna.

Trzy najprostsze równania odnoszą się do symetrycznych konfiguracji, czyli takich, gdzie zagięcie czasoprzestrzeni jest wszędzie takie samo. W przestrzeni Minkowskiego, gdzie stała kosmologiczna wynosi 0, wszechświat jest idealnie płaski. W przestrzeni de Sittera, gdzie stała kosmologiczna ma wartość dodatnią, wszechświat ma kształt sfery. Natomiast w przestrzeni AdS mamy ujemną wartość stałej kosmologicznej, a wszechświat ma kształt siodła.

Matematycy od dawna zastanawiali się, czy te próżniowe czasoprzestrzenie są stabilne. Co się stanie, gdy zaburzymy je, wrzucając np. kawałek materii. Czy wrócą one do swojego oryginalnego stanu czy też powstanie coś innego. Pytanie można to porównać do pytania o to, co się stanie, gdy wrzucimy kamień do stawu. Czy fale z czasem zanikną, czy też powstanie tsunami?

W 1986 roku udowodniono, że przestrzeń de Sittera jest stabilna. W 1993 roku udowodniono stabilność przestrzeni Minkowskiego. Przypuszczano, że przestrzeń anty de Sittera jest niestabilna. Jednak zbadanie tego problemu wymagało opracowania nowych narzędzi. Matematyka ma wiele narzędzi do badania stabilności. Jednak niestabilność to całkiem inny obszar badawczy. Szczególnie niestabilność tego rodzaju, mówi Dafermos.

Matematycy sądzili, że przypuszczalna niestabilność AdS może wynikać z tego, że jej granice są odblaskowe. Zatem docierające do nich fale odbijają się i wracają. Z poglądem tym zgadzają się fizycy, przyznaje Juan Maldacena, o którego osiągnięciach wspominaliśmy na naszych łamach.

Jeśli zaś granice są odblaskowe, nic się nie może z przestrzeni AdS wydostać, to można przypuszczać, że każda ilość materii czy energii dodana do systemu może zostać skoncentrowana tak bardzo, że powstanie czarna dziura. Pytanie więc brzmi, czy rzeczywiście tak się stanie, a jeśli tak, to jaki mechanizm powoduje tak olbrzymią koncentrację i nie pozwala pozostać materii lub energii w rozproszeniu?

Moschidis rozwiązał problem w oryginalny sposób. Wyobraził sobie, że stoi w środku przestrzeni AdS, co można porównać do stania wewnątrz gigantycznej piłki, której granice leżą w nieskończoności. Jeśli wyślemy ze środka światło, to dotrze ono do krawędzi w skończonym czasie. Stanie się tak z powodu znanego relatywistycznego efektu: chociaż przestrzeń dzieląca nas od granicy jest nieskończona, to dla obiektu czy fali poruszających się z prędkością światła czas zwalnia. Zatem dla obserwatora światło dotrze do granicy AdS w skończonym czasie.

W swoich obliczeniach Moschidis posłużył się cząstką Einsteina-Własowa, która jest często wykorzystywana w modelach dotyczących ogólnej teorii względności. Cząstki te tworzą koncentryczne kręgi na powierzchni czasoprzestrzeni. Gdy wrzucimy takie cząstki do badanej przez nas czasoprzestrzeni, pojawiają się koncentryczne kręgi, z których dwa pierwsze będą największe, gdyż zawierają one najwięcej materii i energii. Pierwsza z fal (1) będzie rozszerzała się na zewnątrz, aż dotrze do granicy, odbija się i ruszy w kierunku centrum, kurcząc się po drodze. Ta kurcząca się fala 1 napotka na swojej drodze falę 2, która wciąż podąża w kierunku granicy i się rozszerza. Jak stwierdził Moschidis, z równania Einsteina wynika, że w takim wypadku fala rozszerzająca się (2) zawsze przekaże swoją energię fali kurczącej się (1). Gdy fala 1 dotrze do środka przestrzeni, znowu zacznie się rozszerzać i na swojej drodze spotka powracającą, kurczącą się, falę 2. Teraz to 1 przekaże energię 2. Taki proces może powtórzyć się wielokrotnie.

Moschidis zdał sobie sprawę z jeszcze jednego faktu. Otóż w pobliżu centrum fale zajmują mniej miejsca, a niesiona przez nie energia jest bardziej skoncentrowana. Z tego też powodu fale spotykające się w pobliżu centrum wymieniają więcej energii, niż te spotykające się w pobliżu brzegów przestrzeni. To zaś powoduje, że fala 1 oddaje fali 2 więcej energii w pobliżu centrum, niż fala 2 oddaje fali 1 energii w pobliżu brzegów.

Po wielu powtórzeniach takiej stacji fala 2 staje się coraz większa i większa, zabierając energię fali 1. Zwiększa się energia fali 2. W końcu jest ona tak wielka, że gdy fala 2 zmierza do centrum, jej energia zostaje tak bardzo skoncentrowana, iż tworzy się czarna dziura.

Moschidis wykazał więc, że gdy dodamy do przestrzeni AdS najmniejszą nawet ilość materii, niewątpliwie utworzy się czarna dziura. Jednak, jako że – z definicji – przestrzeń AdS ma wszędzie jednakowe wygięcie, nie może zawierać obiektów takich jak czarne dziury, zaginających przestrzeń w inny sposób. Jeśli zaburzysz czasoprzestrzeń AdS i poczekasz odpowiednio długo, powstanie inna geometria, zawierająca czarną dziurę, a to już nie będzie AdS. To właśnie nazywamy niestabilnością, mówi Moschidis.

Ostatnio młody uczony udowodnił niestabilność AdS dla zupełnie innego rodzaju zaburzeń, bezmasowego pola skalarnego. Jak zauważa Dafermos, jako że fale generowane w polu skalarnym są przybliżeniem fal grawitacyjnych, to Moschidis przybliżył się w ten sposób do ostatecznego celu – udowodnienia niestabilności AdS w prawdziwej próżni, gdzie czasoprzestrzeń zostaje zaburzona przez grawitację bez udziału materii.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 godziny temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Stanie się tak z powodu znanego relatywistycznego efektu: chociaż przestrzeń dzieląca nas od granicy jest nieskończona, to dla obiektu czy fali poruszających się z prędkością światła czas zwalnia. Zatem dla obserwatora światło dotrze do granicy AdS w skończonym czasie

Czyli koncepcja stożka światła trochę jakby upada? 

 

4 godziny temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Jeśli zaburzysz czasoprzestrzeń AdS i poczekasz odpowiednio długo, powstanie inna geometria, zawierająca czarną dziurę, a to już nie będzie AdS. To właśnie nazywamy niestabilnością, mówi Moschidis.

O! to rozumiem, dodasz pomidorów do rosołu i masz pomidorówkę. Może jakieś praktyczne zastosowanie? Trochę AdS , szczypta soli i mamy czarną dziurę do budowania mostów E-R :)

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Niezwykle zaawansowana nauka. Ale przyznaję że te fale trochę wyglądają jak perpetum mobile.  Skąd bierz się coraz większa energia, której tam nie by? Czy to nie jest złamanie 1 zasady?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Dodałbym jeszcze bardzo istotne prace Bizonia i Rostworowskiego. Tak naprawdę to oni pokazali, że przestrzenie z ujemną stałą kosmologiczną mogą być niestabilne.

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Ergo Sum

Tu nie tworzy się żadna energia. Tu chodzi tylko o jej koncentrację w wystarczająco małej przestrzeni. Nie ważne jak małą masz masę (lub energię, bo to w sumie to samo), jeśli wystarczająco ją ściśniesz zawsze uzyskasz czarną dziurę i to przekazywanie energii z jednej fali do drugiej właśnie temu służy.

Lepiej tego nie opiszę, bo za słabo to mimo wszystko rozumiem.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Rozważania i odkrycia Georgiosa Moschidisa są jak najbardziej słuszne przy założeniu ze jesteśmy w idealnym centrum wszechświata i energia zaburzenia rozprzestrzenia się bezstratnie bez przemiany lub zmiany fazy i równomiernie we wszystkich kierunkach i wraca w punkt o wymiarach zerowych. Gdyby wystąpiło choć niewielkie zakłócenie          to czarna dziura by nie powstała a energia jak echo wielkiego wybuchu wędrowało by po wszechświecie odbijając się w nieskończoność.

Wracając do czarnych dziur zastanówmy się nad grawitacja i przestrzenią.

Popularnie w astronomii mówi się o „falach grawitacyjnych”. A przecież tak jak ludzie będąc całkowicie zanurzeni w morzu nie odczuwamy falowania morza tak jak będąc zanurzonymi w przestrzeni nie odczuwamy falowania przestrzeni. Trafne będzie więc sformułowanie „fale przestrzeni” a nie „fale grawitacyjne”. Bo obserwujemy zmiany          w wymiarach przestrzeni a nie zmiany w kierunku lub siły grawitacji.

Niby drobna zmiana, a sformułowanie „fale przestrzeni” otwiera nowe spojrzenie na zjawisko grawitacji, czarnych dziur i czarnej materii.

Grawitacja która zapewne jest zjawiskiem ponad 3 wymiarowym oddziałuje jak siła dośrodkowa i może „zasysa” przestrzeń przez co każde ciało materialne posiadające masę jest wciągane w wielowymiarowy lej grawitacyjny.

Dlaczego więc się nie zapadamy się sami w siebie. Chyba dlatego że siła grawitacji w naszym przypadku jest zbyt mała i siły powstrzymujące silę grawitacji ją równoważą.   Być może inaczej jest w przypadku dużych mas. Czarne dziury być może swą masą pokonują opór zasysania przestrzeni i wciągają przestrzeń i masę zmieniając je                      w strumienie energii emitowanych dżetów. Czy ktoś dokonał bilansu energii pochłanianej i wydzielanej z czarnej dziury?

Czym więc jest „ciemna materia”? Znawcy tematu definiują parametry „ciemnej materii” następująco (z Wikipedii) :

Ciemna materia (ang. dark matter) – hipotetyczna materia nieemitująca i nieodbijająca promieniowania elektromagnetycznego. Jej istnienie zdradzają jedynie wywierane przez nią efekty grawitacyjne. Według danych zebranych na podstawie obserwacji dużych struktur kosmicznych, interpretowanych w kategoriach równań Friedmana i metryki Friedmana-Lemaître'a-Robertsona-Walkera, ciemna materia to ok. 27% bilansu masy-energii Wszechświata, obok materii zwykłej (widzialnej) i dominującej ciemnej energii.”

„Według teorii przewidujących istnienie ciemnej materii, w części Galaktyki, w której znajduje się nasze Słońce, powinno znajdować się pomiędzy 0,4 a 1 kg ciemnej materii      w przestrzeni równej objętości Ziemi. Według badań European Southern Observatory (ESO) faktyczna zawartość ciemnej materii wynosi 0,00 ± 0,07 kg w objętości                      o rozmiarach Ziemi, co kwestionuje współcześnie znane modele ciemnej materii”.

Czyżby jednak przestrzeń miała masę na co wskazuje również przenikalność magnetyczna i elektryczna ?

A więc E=mc2 i do wytworzenia przestrzeni pustej próżni potrzebna jest energia?

Czy więc przestrzeń pusta próżnia jest więc „ciemną materią”?

Proponuję państwu spojrzeć w Wikipedii na hasło „Energia punktu zerowego” i „Stała kosmologiczna” bo sam się też niestety błąkam po pustyni swej niewiedzy.

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 godzin temu, Ryszard &ska napisał:

Rozważania i odkrycia Georgiosa Moschidisa są jak najbardziej słuszne przy założeniu ze jesteśmy w idealnym centrum wszechświata i energia zaburzenia rozprzestrzenia się bezstratnie bez przemiany lub zmiany fazy i równomiernie we wszystkich kierunkach i wraca w punkt o wymiarach zerowych. Gdyby wystąpiło choć niewielkie zakłócenie          to czarna dziura by nie powstała a energia jak echo wielkiego wybuchu wędrowało by po wszechświecie odbijając się w nieskończoność.

Bez bicia przyznam, że nie bardzo mi się chce (czy raczej mocno mi się nie chce ;)) wchodzić w szczegóły tej matematycznej zabawki i do oryginału nie zajrzałem, ale chyba to nie tak, jak napisałeś. Nie jest tu potrzebne "idealne centrum", bo każdy punkt, który nie jest na nieskończenie odległym brzegu dziwotworu, takim centrum jest. Czyli mamy tylko dwie możliwe lokalizacje - centrum i brzeg. A "lustrem na brzegu" są zamknięte krzywe czasopodobne. Czyli nie jest tu możliwe zakłócenie, które by powodowało nieskończone odbicia. Chyba to tak, ale... no wicie, rozumicie :D

7 godzin temu, Ryszard &ska napisał:

Grawitacja która zapewne jest zjawiskiem ponad 3 wymiarowym

No jest, bo to zakrzywienie 4D, a i dodatkowe można sobie podokładać jak ktoś bardzo chce i mu się to nie popieprzy, z tym, że te dodatkowe nie będą się przejawiać jako "grawitacja".

7 godzin temu, Ryszard &ska napisał:

Dlaczego więc się nie zapadamy się sami w siebie. Chyba dlatego że siła grawitacji w naszym przypadku jest zbyt mała i siły powstrzymujące silę grawitacji ją równoważą.

Jeśli nie wliczać jakichś boskich interwencji blokujących zapadanie, to można przyjąć, że nie "chyba", a z pdp paskudnie bliskim pewności. To "bliskim" jest dlatego, że czarnej jeszcze nikt bezpośrednio rencami swoimi nie dopadł, no i wykluczyć nie można, że nic się nie zapada, a czarne są tworami wyłącznie teoretycznymi.

7 godzin temu, Ryszard &ska napisał:

Czarne dziury być może swą masą pokonują opór zasysania przestrzeni i wciągają przestrzeń i masę zmieniając je                      w strumienie energii emitowanych dżetów. Czy ktoś dokonał bilansu energii pochłanianej i wydzielanej z czarnej dziury?

No tego... dżety nie z dziury wylatują, a z jej otoczenia.

No dobra, na dzisiaj (wczoraj) wystarczy, jeszcze siusiu i idę spać :D

Share this post


Link to post
Share on other sites
18 godzin temu, Ryszard &ska napisał:

Czy ktoś dokonał bilansu energii pochłanianej i wydzielanej z czarnej dziury?

Hawking. Bez tego byłby jeszcze jednym anonimowym użytkownikiem wózka elektrycznego i syntezatora mowy.

18 godzin temu, Ryszard &ska napisał:

Czy więc przestrzeń pusta próżnia jest więc „ciemną materią”?

Nie jest, bo ciemna materia tworzy skupiska w skali galaktycznej.

18 godzin temu, Ryszard &ska napisał:

faktyczna zawartość ciemnej materii

Co to jest faktyczna zawartość ciemnej materii, jaką ma definicję operacyjną?

@Ryszard &ska poznawanie fizyki na podstawie zdań w języku naturalnym i dziecięcych wyobrażeń odnośnie znaczenia słów prowadzi do nikąd, językiem przyrody jest matematyka. Język naturalny to skróty myślowe.

18 godzin temu, Ryszard &ska napisał:

bo sam się też niestety błąkam po pustyni swej niewiedzy

Raczej braku zrozumienia. Fizyka to taka paskudna nauka, w której nie da się ominąć podstaw i liczyć, że w nowym semestrze będzie lepiej. Budynków nie da się budować zaczynając od sufitu a kończąc na fundamentach. Niestety popularyzacja fizyki polega na tym, że oferuje zdjęcia z apartamentu na najwyższym piętrze zamiast planów budynku  :), to takie oszustwo często motywowane finansowo (na wielu poziomach).
W większości nauk przeciętny człowiek jest w stanie zrozumieć całość zagadnień, barierą jest tylko hermetyczne słownictwo. W przypadku fizyki wiedza odnosi się do abstrakcji które są szkieletem zrozumienia zagadnień, każdy poziom wymaga treningu. Studiowanie fizyki nie polega na zapamiętywaniu zdań, tylko na nauce odpowiedniego myślenia.
Nie chodzi mi o to aby zniechęcać kolegę, ale nie ma drogi na skróty. Jeśli ktoś ma kiepski model świata i zaczyna zadawać "ciekawe pytania" w tym modelu, to odpowiedź na nie nie ma żadnego znaczenia! Spekulacje w takim modelu nie mają żadnego znaczenia. Nawet jeśli brzmią bardzo podobnie lub identycznie jak pytania stawiane przez fizyków. 
Na przykład takie zagadnienie jak skończoność/nieskończoność wszechświata zaczyna bardzo mocno zależeć od definicji "skończoności", parametryzacji i układu odniesienia. Pytanie czy przestrzeń anty-de Sittera jest skończona nie ma jednoznacznej intuicyjnej odpowiedzi.
Nie chodzi mi o krytykę ciekawości, tylko o uświadomienie że to nie jest prosta sprawa i najwidoczniej wyjechał kolega poza obszary które jest w stanie zrozumieć bez włożenia w to ogromnej pracy.

  • Upvote (+1) 2

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zapoznajcie się z tymi wypowiedziami prof Dragana. Facet trzeźwo patrzy i przy okazji zaorał temat "naukowców" i ich powiązania z polityką (finansjerą).

Wspominałem tu kiedyś o tym jak działa nauka i jak finansjera wynajmuje naukę, ale przeszło bez echa. Może słowa kogoś poważanego zastąpią "dowód", którego niektórzy z Panów domagają się od rozmówców  ;)

https://wiadomosci.onet.pl/nauka/prof-andrzej-dragan-przelomowym-momentem-dla-nauki-byl-wybuch-bomby-atomowej/hlcl5eh

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Dziękuje panom za obszerne opinie do mego poprzedniego komentarza do artykułu. Nie jestem fizykiem teoretykiem czy matematykiem lecz elektronikiem znającym sprawy radia i fal radiowych który na codzień dotyka zjawisk pol elektrycznych magnetycznych i fal radiowych. Wiec teoretyczne analizy matematyków zwykle pojmuje. Zauważam natomiast wśród analityków całkowite pomijanie problemu pustej przestrzeni jak gdyby to NIC było wyłącznie NICZYM.

Zastanawia mnie prędkość światła w próżni czyli stała „c” występująca w rozważaniach o istocie wszechświata makro i mikro. Dlaczego prędkość światła wynosi w diamencie 125 tys km/s, w wodzie 225 tys km/s; a w próżni blisko 300 tys km/s tak jak gdyby światło poruszało się w próżni tak samo jak w ciałach przezroczystych. Może próżna ma jak diament „twarde” parametry fizyczne czyli można ją wytworzyć jak również zlikwidować. Może my jako zanurzeni w próżni przestrzeni nie spostrzegamy jej oddziaływania tak jak nie widzimy powietrza na ziemi?

Bardzo jestem ciekaw jak panie i panowie rozumieją to co określamy „pustą przestrzenią- próżnią”.

Share this post


Link to post
Share on other sites
14 minutes ago, Ryszard &ska said:

Zauważam natomiast wśród analityków całkowite pomijanie problemu pustej przestrzeni jak gdyby to NIC było wyłącznie NICZYM.

Zastanawia mnie prędkość światła w próżni czyli stała „c” występująca w rozważaniach o istocie wszechświata makro i mikro. Dlaczego prędkość światła wynosi w diamencie 125 tys km/s, w wodzie 225 tys km/s; a w próżni blisko 300 tys km/s tak jak gdyby światło poruszało się w próżni tak samo jak w ciałach przezroczystych. Może próżna ma jak diament „twarde” parametry fizyczne czyli można ją wytworzyć jak również zlikwidować. Może my jako zanurzeni w próżni przestrzeni nie spostrzegamy jej oddziaływania tak jak nie widzimy powietrza na ziemi?

Bardzo jestem ciekaw jak panie i panowie rozumieją to co określamy „pustą przestrzenią- próżnią”.

Puste znaczy puste. Ale nie w tym clue i nie omawiamy tunelowania, czyli pojawienia się cząstki/fali w próżni "z nikąd". Puste może bowiem miec różną geometrię (tak jakby różne ciśnienie "własne" - inne na brzegu leju, a inne wewnątrz). I to ciśnienie (skręcone spiralnie pole) nazywamy grawitacją. Fale e-m nie biegną bowiem po liniach prostych, ale podążają za kształtem przestrzeni. Ponieważ przestrzeń "skręca", a światło za nią, więc widzimy i badamy linię prostą. To jest złudzenie.

Wspominałem o tym z miesiąc temu, gdy próbowalem poddać kolegom pod rozważenie "dlaczego atmosfera kręci sie tak jak planeta". Padła odpowiedź "z powodu tarcia". No to nie rozwijałem wątku. Powyższy artykuł jest w pewnym sensie o tym.

Rozumowanie, że próżnia ma twarde parametry jest poprawne. Próżnia ma bowiem ustaloną geometrię (w konkretnym miejscu), w szczególności badanie fizyczne prowadzone w pionie i poziomie może dawać subtelnie inny efekt.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 godzinę temu, Ryszard &ska napisał:

Dlaczego prędkość światła wynosi w diamencie 125 tys km/s, w wodzie 225 tys km/s; a w próżni blisko 300 tys km/s tak jak gdyby światło poruszało się w próżni tak samo jak w ciałach przezroczystych.

Nie jestem pewny czy to pomoże, ale te prędkości które podałeś dotyczą fali elektromagnetycznej (w sensie natury falowej światła), natomiast (z tego co wiem) sam foton, porusza się zawsze z prędkością 300 tys km/s. Te opóźnienia w materiałach związane są z tym, że foton jest absorbowany i emitowany (a nie "spowalniany") i proces ten opóźnia propagacje fali - im gęstszy materiał tym więcej przeszkód. Poprawcie mnie jeśli się mylę. 

A co do tego pomijania problemu próżni to ja nie zauważyłem takiego zjawiska. Istnieją nawet pojęcia określające różne próżnie, a we współczesnej fizyce przecież ciągle mówi się o różnych zjawiskach występujących w próżni - nie tylko fale/pole grawitacyjne ale również kreacja par cząstka-antycząstka. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, Warai Otoko napisał:

Poprawcie mnie jeśli się mylę. 

Z grubsza nie ma co poprawiać, jest ok. ;)
https://en.wikipedia.org/wiki/Photon#In_matter

Choć jeśli chodzi o szczegóły... :)

Faktem jest, że nie ma "przezroczystych" materiałów dla fotonu oprócz "próżni", której też nie ma.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Warai Otoko said:

Te opóźnienia w materiałach związane są z tym, że foton jest absorbowany i emitowany (a nie "spowalniany")

Jeśli foton jest absorbowany i spowalniany to fala robi to samo: jest absorbowana i spowalniana.  Reszta OK.

  • Confused 1
  • Downvote (-1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 minut temu, Jarosław Bakalarz napisał:

Jeśli foton jest absorbowany i spowalniany to fala robi to samo

Rozumiem, że gdzieś na wysokości pierwszego roku fizyki większość adeptów traci grunt pod nogami, ale nie warto iść w to intelektualne g*no. Prędkość fazowa i grupowa (jako pewien prosty model) stwarza dla nich odpowiednią barierę intelektualną. Chyba nie sądzisz, że warto w to iść na KW? Myślałem zawsze, że na KW jesteśmy ponad to. :P:D

P.S. Pisz dalej, mam cię już w moim dzienniczku "osobliwości".

Share this post


Link to post
Share on other sites
55 minut temu, Astro napisał:

Choć jeśli chodzi o szczegóły... :)

No właśnie, szczegóły... w tym modelu absorpcja-emisja bardzo przeszkadza mi, że nikt nie wspomina w jaki sposób zapewniane jest że foton emitowany jest w kierunku z którego przybył. Zwykle taka emisja jest w losowym kierunku, a tu foton ma wyraźnie pamięć. 

59 minut temu, Astro napisał:

Faktem jest, że nie ma "przezroczystych" materiałów dla fotonu oprócz "próżni", której też nie ma.

Otóż to, trochę światła  na tę tajemnicę może rzucić fakt, iż współczynnik załamania zależy od stałych dielektrycznych, choćby z tego powodu nie patrzyłbym na foton jak na kulkę klejącą się do elektronów. Zatem nie, nie ma prostego wyjaśnienia. Przez proste rozumiem klasyczne :D 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minutę temu, Jajcenty napisał:

nikt nie wspomina w jaki sposób zapewniane jest że foton emitowany jest w kierunku z którego przybył.

ZASADY: zachowania pędu itp....

2 minuty temu, Jajcenty napisał:

Zwykle taka emisja jest w losowym kierunku, a tu foton ma wyraźnie pamięć

Nie bądź bezpieczny, poeta pamięta. :)

2 minuty temu, Jajcenty napisał:

Otóż to, trochę światła  na tę tajemnicę może rzucić fakt, iż współczynnik załamania zależy od stałych dielektrycznych

A jaką FUNDAMENTALNĄ naturę mają stałe dielektryczne? :(

3 minuty temu, Jajcenty napisał:

choćby z tego powodu nie patrzyłbym na foton jak na kulkę klejącą się do elektronów

No wiesz, dawno już sądzę, że kulki to może doodbytniczo, albo coś w teń deseń...

4 minuty temu, Jajcenty napisał:

Zatem nie, nie ma prostego wyjaśnienia. Przez proste rozumiem klasyczne :D 

Owszem drogi Jajcenty. :)

P.S. Odnoszę niestety wrażenie, że większość ostatnich "bywalców" na forum zapomina o ZASADACH. Nawet przyzwoitości. ;)
Ciebie Jajcenty oczywiście to nie dotyczy.

Share this post


Link to post
Share on other sites

"P.S. Pisz dalej, mam cię już w moim dzienniczku "osobliwości"."

Nie zauważyłeś TROLU, że moja wypowiedź była komentarzem do rozumowania jednego z Kolegów.  Troluj dalej, bo sam od siebie niczego tu nie generujesz; jedynie czepiasz się słów w wypowiedziach innych piszących.  To typowe u osobników, które nie maja nic do powiedzenia i żerują na cudzych myślach.

  • Downvote (-1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
6 godzin temu, Ryszard &ska napisał:

Bardzo jestem ciekaw jak panie i panowie rozumieją to co określamy „pustą przestrzenią- próżnią”.

Przede wszystkim trzeba sobie zdać sprawę z tego, że całe nasze zrozumienie świata jest modelem matematycznym.
Przestrzeń utożsamiamy z pewną rozmaitością matematyczną. Próżnia to pojęcie potrzebne do opisaniu faktu, że nasz model przestrzeni bez żadnych widocznych obiektów wciąż zawierał (w naszym obecnym rozumieniu) niewidoczny gaz.  Próżnia to nic innego jak "prawdziwa przestrzeń bez gazu". To jedyny moment w fizyce kiedy pojęcie próżni jest użytecznie i jasno zdefiniowane. Potem zaczęto ekstrapolować to pojęcie w dół. Jeśli pustość to brak cząstek to czy przestrzeń jest pusta czy nie, zależy od przyjęcia czy liczą się cząstki wirtualne czy rzeczywiste, a efekt Unruh sprawia, że zależy to wyłącznie od obserwatora.  Właściwie już w sytuacji kiedy musimy rozważać pola w przestrzeni pojęcie pustej przestrzeni znika, ale pola są tożsame z istnieniem wirtualnych cząsteczek: jedno nie może istnieć bez drugiego. Najlepsza interpretacja tych zawiłości jest taka, że pojęcie próżności zaczyna mocno zasysać ;) Ogólnie kolega pytając się próżnie nie pyta się jakąkolwiek właściwość świata, a o słowo.

6 godzin temu, Ryszard &ska napisał:

jak gdyby to NIC było wyłącznie NICZYM

Ja tutaj problemu ani sprzeczności nie widzę :)
To całe "pomijanie" to właśnie efekt doświadczenia i przetrenowania mózgu: nie zajmujemy się rzeczami bez operacyjnego znaczenia. Tak samo jak nikt nie martwi się jak wygląda skraj Ziemi. On nie występuje w naszym rozumieniu świata.

6 godzin temu, Ryszard &ska napisał:

Może próżna ma jak diament „twarde” parametry fizyczne

Przestrzeń jest znacznie sztywniejsza od diamentu :P

6 godzin temu, Jarosław Bakalarz napisał:

Fale e-m nie biegną bowiem po liniach prostych, ale podążają za kształtem przestrzeni.

Biegną po prostych w czasoprzestrzeni odzwierciedlając jej kształt, przestrzeń może być płaska nawet w pobliżu czarnej dziury.

6 godzin temu, Jarosław Bakalarz napisał:

Rozumowanie, że próżnia ma twarde parametry jest poprawne. Próżnia ma bowiem ustaloną geometrię (w konkretnym miejscu), w szczególności badanie fizyczne prowadzone w pionie i poziomie może dawać subtelnie inny efekt.

Parse error. Chyba, że chodzi o spadające jabłko: w pionie spada w dół a poziomie w bok.

Odnośnie ustalonej geometrii LIGO twierdzi inaczej.

3 godziny temu, Jajcenty napisał:

w tym modelu absorpcja-emisja bardzo przeszkadza mi, że nikt nie wspomina w jaki sposób zapewniane jest że foton emitowany jest w kierunku z którego przybył

A w laserze już nie? Podpowiedź: nikt tej emisji i absorpcji nie obserwuje.

 

Edited by peceed

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 godzinę temu, Jarosław Bakalarz napisał:

Nie zauważyłeś TROLU

vs

3 godziny temu, Astro napisał:

Odnoszę niestety wrażenie, że większość ostatnich "bywalców" na forum zapomina o ZASADACH. Nawet przyzwoitości. ;)

Uderz w stół, a nożyce się odezwą... Nie chce mi się komentować, no bo po co? @Jarosław Bakalarz, zastanawiałeś się kiedyś nad sensem swojego istnienia? Jeśli tak, to był to zbędny trud...

Share this post


Link to post
Share on other sites

"Uderz w stół, a nożyce się odezwą... Nie chce mi się komentować, no bo po co? @Astro, zastanawiałeś się kiedyś nad sensem swojego istnienia? Jeśli tak, to był to zbędny trud..."

Skończ to pajacowanie.  Zajmij sie generowaniem wartościowych treści; komentuj artykuły; rozwijaj wątki. Jedyne co robisz to wisisz na cudzych wpisach.

To mój ostatni komentarz do Ciebie na tym forum, b widzę, że się tym żywisz i zachłystujesz.

1 hour ago, peceed said:

Parse error.

Nie zgodzę się. Spójrz na kształt studni grawitacyjnej - obiekt poruszający się docentralnie inaczej pokonuje przestrzeń, niz poruszający się stycznie.

  • Downvote (-1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
59 minut temu, Jarosław Bakalarz napisał:

Skończ to pajacowanie.

Naucz się cytować POPRAWNIE. Będę spełniony. Tymczasem twoje wypowiedzi wyglądają jak sam zapewne wiesz co... Tyle z mojej strony.

59 minut temu, Jarosław Bakalarz napisał:

To mój ostatni komentarz do Ciebie na tym forum, b widzę, że się tym żywisz i zachłystujesz.

Widzisz, gdybym nie był w 150% hetero, to zakochał bym się w tobie. Tak trzymaj. Trzymam kciuki. :P
Liczę też, że będziesz konsekwentny. Do konsekwencji zaliczyłbym też powstrzymanie się od wyrażenia opinii w tematach, których KOMPLETNIE nie ogarniasz.

Z mojej strony RADOSNE EOT dla Ciebie. Teraz możesz się spełnić*.

* O ile ogarniasz, że to co tutaj praktykujesz, czyli pornografia intelektualna jakoś nie przystoi temu portalowi.

Edited by Astro

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 godziny temu, peceed napisał:

Przestrzeń jest znacznie sztywniejsza od diamentu

A bo ja wiem, czy tak "znacznie"? Przecież to tylko w okolicach 10000000000000000000x ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
47 minut temu, ex nihilo napisał:

A bo ja wiem, czy tak "znacznie"? Przecież to tylko w okolicach 10000000000000000000x

Czyli, że dźwięk w przestrzeni leci jakieś 1.8e23 m/s ? Pieruńsko szybko. A poważnie, jak mierzycie sztywność przestrzeni? Podatnością na ugięcie? Byle ziarnko maku ugina, więc tego... domagam się wyjaśnień!

Share this post


Link to post
Share on other sites
18 minutes ago, Jajcenty said:

A poważnie, jak mierzycie sztywność przestrzeni? 

Może - w jakimś sensie - efekt tunelowania jest odpowiedzią: cząsteczka znika z punktu A (zaburza tym pole) i wylatuje w B (bo przestrzeń jest sztywna i musi ją gdzieś wypluć)  :-)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wieloletnie obserwacje prowadzone za pomocą Very Large Telescope (VLT) potwierdzają, że gwiazda krążąca wokół supermasywnej czarnej dziury ulega precesji Schwarzschilda, zatem jej orbita jest zgodna z przewidywaniami ogólnej teorii względności Einsteina, a nie grawitacji Newtona. Jej kolejne orbity rysują rozetę.
      Ogólna teoria względności przewiduje, że związana orbita jednego obiektu krążącego wokół innego nie będzie zamknięta, jak wynikałoby z grawitacji newtonowskiej, ale będzie ulegała precesji w kierunku płaszczyzny ruchu. To słynne zjawisko, które po raz pierwszy zaobserwowano w przypadku orbity Merkurego wokół Słońca, było pierwszym dowodem na prawdziwość ogólnej teorii względności. Sto lat później obserwujemy ten sam efekt w ruchu gwiazdy wokół kompaktowego źródła sygnału radiowego Sagittarius A* w centrum Drogi Mlecznej. Te przełomowe badania potwierdzają, że Sagittarius A* musi być supermasywną czarną dziurą o masie 4 milionów mas Słońca, powiedział Reinhard Genzel, dyrektor Instytutu Fizyki Pozaziemskiej im Maxa Plancka i jeden z głównych autorów badań.
      Od 1992 roku międzynarodowy zespół naukowy prowadzony przez Franka Eisenhauera obserwuje gwiazdę S2 krążącą wokół czarnej dziury znajdującej się w centrum naszej galaktyki. W pobliżu Sagittarius A* znajduje się gęsta gromada gwiazd. Wyróżnia się w niej S2, która krąży wokół dziury, zbliżając się do nej na odległość około 120 jednostek astronomicznych. To jedna z gwiazd najbliższych tej czarnej dziurze. W miejscu, gdzie S2 podlatuje najbliżej Sagittarius A* prędkość gwiazdy wynosi niemal 3% prędkości światła (ok. 9000 km/s). Gwiazda okrąża dziurę w ciągu 16 lat.
      Orbity większości planet i gwiazd nie są kołowe, zatem raz są bliżej, a raz dalej od obiektu, wokół którego krążą. Orbita S2 ulega precesji, co oznacza, że z każdym okrążeniem zmienia się punkt, w którym gwiazda jest najbliżej czarnej dziury. W ten sposób gwiazda kreśli wokół niej kształt rozety. Ogólna teoria względności bardzo precyzyjnie przewiduje takie zmiany orbity, a przeprowadzone właśnie obserwacje dokładnie zgadzają się z teorią, dowodząc jej prawdziwości.
      To pierwszy przypadek zmierzenia precesji Schwarszschilda w przypadku gwiazdy krążącej wokół supermasywnej czarnej dziury. To bardzo ważne obserwacje, gdyż, jak mówią Guy Perrin i Karine Perrault z Francji, pasują do ogólnej teorii względności tak dobrze, że możemy ustalić ścisłe granice dotyczące ilości niewidocznego materiału, jak rozproszona ciemna materia czy mniejsze czarne dziury, znajduje się wokół Sagittarius A*.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Astronomy & Physics.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Imperial College London opracowali teoretyczną koncepcję manipulowania światłem przechodzącym w pobliżu obiektu. To oznacza, że teoretycznie możliwe jest ukrycie przed obserwatorem rozgrywających się wydarzeń tak, by nie zdawał on sobie z tego sprawy.
      Jak wcześniej donosiliśmy, profesor John Pendry z UCL opracował ideę czapki-niewidki stworzonej z metamateriałów. Teraz zespół pracujący pod kierunkiem profesora Martina McCalla matematcznie rozszerzył pomysł Pendry'ego na ukrywanie całych zdarzeń, a nie tylko obiektów.
      Światło zwalnia gdy wnika w materiał. Jednak teoretycznie możliwe jest manipulowanie promieniami światła tak, by niektóre przyspieszały, a inne zwalniały - mówi McCall. Twierdzi on, że w ten sposób można spowodować, iż część światła dotrze do obserwatora przed zdarzeniem, a część się znacznie spóźni. W efekcie przez krótki czas wydarzenie nie będzie oświetlone i nie będziemy mogli go obserwować. To z kolei prowadzi do teoretyczej możliwości niezauważalnej dla obserwatora manipulacji energię, informacją i materią. Jak mówi McCall, gdy będziemy obserwowali osobę poruszającą się korytarzem, sprawi to na nas takie wrażenie, jakby używała ona znanego ze StarTreka transportera, gdyż nagle pojawi się w innym miejscu, niż była jeszcze przed chwilą. Teoretycznie osoba ta mogłaby zrobić coś, czego obserwator nie dostrzeże.
      Ukrywanie poruszających się ludzi to wciąż jedynie wizja z dziedziny science-fiction, jednak model zespołu McCalla może znaleźć praktyczne zastosowanie w optyce czy elektronice.
      Doktor Paul Kinsler opracował już prototypową architekturę dla łączy optycznych i układów logicznych, która korzysta z koncepcji McCalla. Pomysł Kinslera zakłada, że przesył danych mógłby zostać zatrzymany w celu przeprowadzenia obliczeń, których wyniki powinny dotrzeć wcześniej. Z punktu widzenia innych części układu scalonego czy sieci przetwarzanie informacji wyglądałoby na ciągłe. Uzyskano by w ten sposób "przerwanie bez przerwania". Alberto Favaro, jeden z członków zespołu badawczego, wyjaśnia to w ten sposób: wyobraźmy sobie kanał przesyłu danych komputerowych jako autostradę pełną samochodów. Chcemy, by przez autostradę przeszedł pieszy, ale by nie prowadziło to do zatrzymania ruchu. Spowalniamy więc samochody znajdujące się przed przejściem, a te, które są na nim i za nim, przyspieszamy. Tworzymy w ten sposób przerwę, którą pieszy może przejść. W tym samym czasie obserwator stojący na dalszym odcinku autostrady nie zauważy niczego oprócz płynnie poruszających się samochodów. Uczeni, tworząc swoją koncepcję, musieli zmierzyć się z problemem przyspieszenia przesyłanych danych bez naruszania praw teorii względności. Favaro poradził sobie z tym, projektując teoretyczny materiał, którego właściwości zmieniają się w czasie i przestrzeni.
      Jesteśmy pewni, że koncepcja czasoprzestrzennej czapki-niewidki otwiera przed nami wiele różnych możliwości. Jednak na obecnym etapie to praca czysto teoretyczna i musimy dopracować szczegóły potencjalnych zastosowań - mówi McCall.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Hipoteza holograficznego wszechświata, którą dwa lata temu zaproponował astrofizyk Craig Hogan z amerykańskiego FermiLab, wstrząsnęła naszym rozumieniem czasoprzestrzeni. Amerykański naukowiec zapostulował bowiem, że trzeci wymiar w zasadzie nie istnieje i jest jedynie holograficznym złudzeniem, które może nas mamić jedynie z powodu ograniczonej prędkości światła (dokładnie pisaliśmy o tym rok temu). Mimo kontrowersji zdobyła sobie popularność i uznanie wielu naukowców, rozwiązywałaby bowiem wiele zagadek i paradoksów, między innymi związanych z istnieniem czarnych dziur - od opisu których zresztą wzięła swój początek. Praktycznym skutkiem przyjęcia takiego modelu wszechświata jest to, że posiada on (podobnie do czarnej dziury) płaski, tak zwany horyzont zdarzeń, zaś całe wnętrze jest właśnie hologramem, będącym odbiciem informacji zapisanej na powierzchni horyzontu. Innym skutkiem takiej budowy wszechświata byłaby ziarnistość czasoprzestrzeni (co przeczy obecnemu pojmowaniu jej jako ciągłego kontinuum), podobna do ziarna obrazu na kliszy, czy pikseli obrazu komputerowego.
      Z obliczeń wynikałoby, że - jeśli jest to prawdą - to wielkość podstawowych elementów czasoprzestrzeni jest o całe rzędy wielkości większa od stałej Plancka i jest w zasięgu możliwych do zbudowania instrumentów pomiarowych. To właśnie jest obecnie celem Hogana. Konstruowany przez niego holometr będzie precyzyjnym interferometrem, podobnym do tych, wykorzystywanych do szukania fal grawitacyjnych, znacznie mniejszym, bo zaledwie czterdziestometrowym, ale za to bardziej czułym.
      W urządzeniu tym dwie precyzyjne wiązki lasera odbijają się od lustra i powracają, stanowiąc przyrząd czuły na najmniejsze zakłócenia. Takie zakłócenia, szum nieznanego pochodzenia, rejestrowany przez interferometry poszukujące śladu fal grawitacyjnych, uważany jest za poparcie teorii holograficznego wszechświata. Nowy projekt ma zweryfikować ten pogląd. Jeśli się powiedzie, szukanie fal grawitacyjnych okaże się bezcelowe, ale zyskamy odkrycie o wiele donioślejsze.
      Cała sztuka w konstrukcji holometru polegać będzie na odfiltrowaniu własnych szumów urządzenia. Craig Hogan wie, jak to zrobić i kończy się budowa jednometrowego, działającego modelu holometru. Docelowo gotowe urządzenie ma zacząć zbierać dane w przyszłym roku.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Najpopularniejsza i uznawana za obowiązującą (choć mająca już ciekawą konkurencję) kosmologiczna teoria Wielkiego Wybuchu jest dość trudna do eksperymentalnego potwierdzenia. Być może jednak coś da się w tej materii zrobić: na przykład wymodelować czasoprzestrzeń o innej liczbie wymiarów. Brzmi nierealnie? Nie dla współczesnej techniki!
      Na samym początku, jak sądzi część teoretyków, wszechświat nie musiał mieć takiej struktury, jaką dziś znamy: czyli trzech wymiarów przestrzeni i jednego wymiaru czasowego. Zamiast tego posiadał dwa wymiary przestrzeni i dwa wymiary czasu. Kiedy przekształcał się on w znaną nam strukturę czasoprzestrzeni, dodatkowe wymiary przewidywane przez teorię strun - jak sądzą fizycy - zwinęły się. Procesowi temu miałoby towarzyszyć zjawisko zwane Wielkim Błyskiem, czyli nagły wzrost radiacji. Przejście od takiego dziwnego wszechświata do nam znanego chce wymodelować eksperymentalnie para fizyków: Igor Smolyaninov z Uniwersytetu Maryland w College Park oraz Evgenii Narimanov z Uniwersytetu Purdue w West Lafayette, w stanie Indiana.
      Rozważywszy sposób rozchodzenia się fal elektromagnetycznych w takim dziwnym, przemieniającym się uniwersum dwaj panowie uważają, że da się go wywołać w rzeczywistości, na stole laboratoryjnym. Kluczem do tego miałyby być metamateriały, czyli materiały pozwalające precyzyjnie kontrolować sposób rozchodzenia się w nich światła.
       
      Naginanie czasoprzestrzeni w laboratorium?
       
      Metamateriały, o których niedawno pisaliśmy, dają nadzieję na powstanie niezwykłych przyrządów optycznych: doskonałych soczewek, potężnych mikroskopów czy materiałów dających niewidzialność. Pomysł Smolyaninova i Narimanova jest jednak daleko bardziej zdumiewający.
      Kiedy fale świetlne przechodzą przez przezroczysty materiał, ich prędkość zmienia się: maleje długość fali, rośnie zaś częstotliwość. Taka zmiana przebiega jednakowo we wszystkich kierunkach. Smolyaninov i Narimanov opisują teoretycznie metamateriały, w których zależność pomiędzy częstotliwością fali a przestrzenną zmianą pola jest wysoce anizotropowa (niejednakowa dla różnych kierunków). Dla określonych konfiguracji możliwe byłoby zwiększenie rzeczywistej długości fali w wybranym kierunku, podczas kiedy generalna częstotliwość fali zmniejszałaby się.
      Zespół fizyków uważa, że taka założona hiperboliczna zależność pomiędzy przestrzenną a czasową zmiennością fali elektromagnetycznej odpowiada temu, co działo się w czasoprzestrzeni z dwoma wymiarami przestrzennymi i dwoma czasowymi. Jedną z właściwości takiej specyficznej geometrii jest nieskończona ilość układów pola elektromagnetycznego możliwych dla wybranej długości fali - w naszej (normalnej) czasoprzestrzeni liczba takich układów jest duże, ale nie nieskończona. Opisywany teoretycznie radiacyjny Wielki Błysk podczas przekształcania się wczesnej czasoprzestrzeni w obecną byłby spowodowany właśnie uwolnieniem energii istniejącej w nieskończonych układach pól.
      Pomysłodawcy zapewniają, że kontrolowana w ten sposób w laboratorium fala nie doprowadzi do żadnych osobliwości ani paradoksów w rodzaju podróży w czasie. Będzie to normalne, fizyczne zjawisko, modelujące jedynie pewien aspekt założonej teoretycznie czasoprzestrzeni. Będzie ono ponadto podlegać prozaicznym ograniczeniom, jak rozpraszanie i utrata energii, które teoria celowo pomija.
      Czy pomysł zostanie wcielony w życie? Bardzo możliwe. Studium dwojga autorów, opublikowane w Physical Review Letters z 6 sierpnia, proponuje wykonanie eksperymentalnej struktury z konkretnego metamateriału: cienkich arkuszy stworzonych z drobnych drutów galu. Stawałyby się ona bardziej przewodliwe topiąc się w temperaturze nieco wyższej od pokojowej. Według obliczeń topnienie zamieniałoby taki metamateriał ze zwykłego w hiperboliczny i z powrotem. Zatem podczas schładzania rozgrzanego materiału można by obserwować zjawisko analogiczne do Wielkiego Błysku.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy pracujący z hanowerskim wykrywaczem fal grawitacyjnych GEO 600 od wielu miesięcy zastanawiali się nad dziwnym szumem, rejestrowanym przez ich urządzenie. Teraz Craig Hogan, fizyk z Fermilab, zaproponował teorię, która może oznaczać, iż GEO 600 dokonał najważniejszego odkrycia w fizyce w ciągu ostatnich 50 lat.
      Hogan, który niedawno został dyrektorem Centrum Astrofizyki Cząstek, uważa, że szum pochodzi z granicy czasoprzestrzeni, z miejsca w którym czas i przestrzeń przestają być kontinuum. Poza tym punktem czas i przestrzeń tworzą jakby liczne osobne ziarna, zamiast gładkiej wstęgi. Jeśli wyniki uzyskane przez GEO 600 są tym, co podejrzewam, to wszyscy żyjemy w wielkim kosmicznym hologramie - mówi Hogan.
      Teoria hologramu dobrze tłumaczy niektóre paradoksy związane z czarnymi dziurami czy podstawowymi pojęciami dotyczącymi budowy Wszechświata. Jednak niektórzy naukowcy proponują jej rozszerzenie na całą rzeczywistość. Już w latach 90. ubiegłego wieku fizycy Leonard Susskind i noblista Gerard Hooft zasugerowali taką właśnie możliwość. Jednak jej przyjęcie oznaczałoby, że zgadzamy się z koncepcją, iż całe nasze codzienne doświadczenie to nic innego jak holograficzne odbicie fizycznego procesu zachodzącego w odległej dwuwymiarowej przestrzeni.
      Skąd jednak Susskind i Hooft wzięli swój pomysł? Pochodził on od samego Stephena Hawkinga. W połowie lat 70. Hawking teoretycznie przewidział, że czarne dziury parują i z czasem zanikają. To parowanie to tzw. promieniowanie Hawkinga. Problem jednak w tym, że promieniowanie to nie zawiera żadnych informacji o czarnej dziurze, a więc gdy ona wyparuje, wszystkie dane dotyczące gwiazdy, z której czarna dziura powstała, są tracone. To z kolei było sprzeczne z szeroko przyjętym poglądem, że informacja nie może zostać zniszczona. Mówimy tutaj o paradoksie informacyjnym czarnej dziury.
      Jacob Bekenstein z Uniwersytetu Hebrajskiego zaproponował następnie rozwiązanie paradoksu. Miało ono polegać na tym, że entropia czarnej dziury, która jest synonimem informacji, którą dziura zawiera, jest proporcjonalna do powierzchni jej horyzontu zdarzeń. Horyzont zdarzeń, to teoretyczny punkt, poza którym nie ma już powrotu i wszystko co go przekroczy, jest wchłaniane przez czarną dziurę.
      Na podstawie teorii Hawkinga i Bekensteina, teoretycy stwierdzili, że mikroskopijne fale kwantowe na horyzoncie zdarzeń mogą kodować informacje pochodzące z czarnej dziury. Oznacza to, że informacja 3D o gwieździe, z której powstała czarna dziura może zostać zakodowana w dwuwymiarowym horyzoncie zdarzeń czarnej dziury. Susskind i Hooft rozszerzyli to na cały wszechświat. Stwierdzili bowiem, że ma on również swój horyzont zdarzeń - jest nim miejsce, do którego zdążył się rozszerzyć w ciągu swojego istnienia. Kilku naukowców zajmujących się teorią strun zgadza się z takim poglądem.
      Teoria holograficzna jest bardzo pociągająca dla naukowców badających czas i przestrzeń. Teoretycy od dawna przewidują, że w najmniejszej skali dochodzi do zaburzeń czasoprzestrzeni i staje się ona "ziarnista", a nie ciągła. Jednak mowa tutaj o skali równej długości Plancka, czyli 10-35 metra. To setki miliardów miliardów razy mniej niż wynosi wielkość protonu. Innymi słowy, jest to wielkość, której nie jesteśmy w stanie zaobserwować. Jednak teoria holograficzna to zmienia.
      Hogan zdał sobie bowiem sprawę z tego, że jeśli wszechświat jest hologramem, to mamy do czynienia z czasoprzestrzenną sferą, której powierzchnia nie jest ciągła, a ziarnista. Każde z "ziaren" ma wielkość równą długości Plancka i zawiera bit informacji. Jednak, z teorii holograficznej wynika, że ilość informacji zawartej w "ziarnach" na powierzchni musi być równa ilości informacji zawartej w samej sferze. A przecież wnętrze sfery jest znacznie bardziej pojemne, niż jej powierzchnia. Ilość informacji, która zmieści się w obu częściach nie może być więc równa. Hogan ma jednak pomysł na rozwiązanie tego problemu. Uważa on, że ilość informacji może być równa jedynie wówczas, gdy "ziarna" tworzące wszechświat są znacznie większe niż długość Plancka. Zdaniem Hogana, ta najmniejsza skala, w której dochodzi do zaburzeń czasoprzestrzeni to nie 10-35 metra, a 10-16. "Ziarna" tworzące nasz wszechświat są zatem większe, niż sądzimy i, co najważniejsze, jest to wielkość dostępna dla współczesnych instrumentów badawczych.
      Amerykański uczony wiedział, że spośród pięciu istniejących wykrywaczy fal grawitacyjnych, to właśnie GEO 600 może być na tyle czuły, by potwierdzić jego teorię. Skontaktował się więc z zespołem naukowców pracujących z GEO 600 i przedstawił im swoje przewidywania. Otrzymał stamtąd odpowiedź, że urządzenie wykrywa szum o częstotliwości 300-1500 Hz. Jego pochodzenia uczeni nie potrafią wyjaśnić. Właściwości tego szumu były dokładnie takie, jak przewidywał Hogan w swojej teorii.
      Na razie jednak uczeni powstrzymują się pod formułowaniem ostatecznych ocen. Sam Hogan mówi, że może przecież istnieć inne źródło szumu, niż to zgodne z jego teorią. Wykrywacze fal grawitacyjnych są tak czułe, że istnieje wiele źródeł zakłóceń - przepływające chmury, odległy ruch drogowy, ruchy sejsmiczne itp. Na razie naukowcy nie potrafią wytłumaczyć pewnego szczególnego szumu, który pojawia się w GEO 600. Uczeni planują dalsze udoskonalanie instrumentu i kolejne eksperymenty, które, jak mają nadzieję, pozwoli wyeliminować większość tajemniczego szumu. Jeśli jednak nadal będzie się on pojawiał tam, gdzie obecnie, teoria Hogana stanie się jeszcze bardziej prawdopodobna.
      Co prawda szum powstający z zaburzeń czasoprzestrzeni może ostatecznie uniemożliwić wykrycie fal grawitacyjnych, ale samo jego odkrycie będzie znacznie ważniejsze niż odkrycie fal, których szuka GEO 600.
×
×
  • Create New...