Definicija energije

Posebna in splošna teorija relativnosti
Uporabniški avatar
GJ
Prispevkov: 2635
Pridružen: 27.1.2003 22:08

Odgovor Napisal/-a GJ »

Aniviller napisal/-a:Energija kot dimenzija? Zakaj pa ne?
Končno nekdo, ki je zmožen razmišljati in si to celo upa.. :lol:
Aniviller napisal/-a: Ponavadi pac izberemo koordinatni nabor
x,y,z,t
in to obravnavamo kot prostor. Vsaka spremenljivka ima pa svoj konjugirani moment: za prostorske koordinate so to komponente gibalne kolicine, za cas je to energija. Spremenljivke so s svojimi konjugiranimi kolicinami tesno povezane. Energija je za cas tisto, kar je gibalna kolicina za koordinato. Energija torej doloca spremembo stanja sistema v casu.
Tako je..
Ti štiri dimenzije so sprogramirane v naših možganih, z njimi dojemamo/preslikavamo okolico v naša razmišljanja..

Vse kar me je bodolo v oči so bila dejstva:
1)Dolžina enaga metra je po SI določena s svetlobno hitrostjo v vakuumu. Torej potjo, ki jo opravi svetloba v 1/299.792.458 sekunde.
2)Čas trajanja ene sekunde je po SI enak trajanju 9.192.631.770 nihajev valovanja, ki ga odda atom cezija 133 pri prehodu med nivojema.
3)Masa je sicer po SI določena s prakilogramom. Vendar je po relativnostni teoriji zopet določa energija oziroma enačba E = mc^2. En kilogram mase naj bi torej ustrezal kvadartu svetlobne hitrosti oziroma pribljižno energiji 9*10^16 J, kar pa zopet lahko izrazimo s cezijevimi fotoni.

No tukaj mi seveda ni jasno kako to, da se enačba E = mc^2 tako dobro ujema z maso enega kg. Osebno predvidevam, da bo nekoč sledila korekcija z nekim faktorjem!

Kot sedaj vidimo enoti meter in sekunda po SI predstavljata preslikavo energije posebej za to izbranega delca energije oziroma fotona.

Če zgoraj omenjeno logiko razmišljanja razvijamo naprej vidimo:
Mednarodni sistem enot (SI) sloni na enoličnosti/nespremenjlivosti energije. Osnovne lastnosti energije kvantnega delca fotona določajo tako čas kot tudi dolžino in maso.


Kaj smo naredili/dobili z uveljavitvijo SI. Nič drugega kot matematični sistem preslikave, ki ga naš razum lahko obvlada, oziroma je sposoben obvladovati.

Lep dan želim..

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14573
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Odgovor Napisal/-a shrink »

GJ napisal/-a:3)Masa je sicer po SI določena s prakilogramom. Vendar je po relativnostni teoriji zopet določa energija oziroma enačba E = mc^2. En kilogram mase naj bi torej ustrezal kvadartu svetlobne hitrosti oziroma pribljižno energiji 9*10^16 J, kar pa zopet lahko izrazimo s cezijevimi fotoni.
Ampak 1 J je spet definiran kot Nm, 1 N pa kot kgm/s^2 in smo tako zopet pri kg, zato se mi tak način ne zdi ravno najboljši.
No tukaj mi seveda ni jasno kako to, da se enačba E = mc^2 tako dobro ujema z maso enega kg. Osebno predvidevam, da bo nekoč sledila korekcija z nekim faktorjem!
Tega pa ne razumem najbolje. Lahko dodatno obrazložiš, kaj pomeni, da se enačba E = mc^2 tako dobro ujema z maso enega kg?
Kot sedaj vidimo enoti meter in sekunda po SI predstavljata preslikavo energije posebej za to izbranega delca energije oziroma fotona.
No, sistem SI je dogovorjen sistem. Včasih so v teoretični fiziki uporabljali Gaussov sistem, v katerem so bile osnovne enote: g, cm in s (zanj je bilo še značilno, da sta bili influenčna in indukcijska konstanta normirani), ki tudi lahko predstavljajo "preslikave" česarkoli že.
Če zgoraj omenjeno logiko razmišljanja razvijamo naprej vidimo:
Mednarodni sistem enot (SI) sloni na enoličnosti/nespremenjlivosti energije. Osnovne lastnosti energije kvantnega delca fotona določajo tako čas kot tudi dolžino in maso.
Izbira enot oz. sistema enot je stvar dogovora. Trditev, da "osnovne lastnosti energije kvantnega delca fotona določajo tako čas kot tudi dolžino in maso", seveda velja le ob posebej dogovorjenih pogojih.

Za določitev enote za čas 1 s je npr. jasno dogovorjen/določen pogoj, da mora biti cezij 133 v osnovnem stanju (ob odsotnosti magnetnega polja) in pri temperaturi 0 K. Ker je take pogoje v praksi nemogoče doseči, prihaja med atomskimi urami pri dolžini periode do razlik in so zato potrebne korekcije (ki so spet stvar dogovora).

Podobno je z enoto za dolžino 1 m. Določena je preko hitrosti svetlobe v vakuumu. Vakuum pa je v praksi spet nemogoče doseči.

Iz navedenega sledi, da enote določajo izbrani pojavi, ki so enolični/nespremenljivi zgolj ob idealnih pogojih.
Kaj smo naredili/dobili z uveljavitvijo SI. Nič drugega kot matematični sistem preslikave, ki ga naš razum lahko obvlada, oziroma je sposoben obvladovati.
Ravno tako je bil naš razum sposoben obvladovati Gaussov sistem in vse druge sisteme. In sistem SI nič bolj "matematični sistem preslikave" kot ostali sistemi, ima pa pred drugimi sistemi določeni prednosti, ki pa niso v povezavi s sposobnostjo obvladovanja s strani razuma.
Zadnjič spremenil shrink, dne 26.6.2007 14:19, skupaj popravljeno 1 krat.

NIKKI
Prispevkov: 743
Pridružen: 24.3.2006 20:22

Odgovor Napisal/-a NIKKI »

Tale enačba se piše po navadi:
dE= dm*c^2
Torej sprememba energije je enaka spremembi mase!

Uporabniški avatar
GJ
Prispevkov: 2635
Pridružen: 27.1.2003 22:08

Odgovor Napisal/-a GJ »

Supper.. 8)
shrink napisal/-a:
GJ napisal/-a:3)Masa je sicer po SI določena s prakilogramom. Vendar je po relativnostni teoriji zopet določa energija oziroma enačba E = mc^2. En kilogram mase naj bi torej ustrezal kvadartu svetlobne hitrosti oziroma pribljižno energiji 9*10^16 J, kar pa zopet lahko izrazimo s cezijevimi fotoni.
Ampak 1 J je spet definiran kot Nm, 1 N pa kot kgm/s^2 in smo tako zopet pri kg, zato se mi tak način ne zdi ravno najboljši.
No seveda nisem mislil, da je način priročen.. Ampak sem razmišljal o poenotenju fizikalnih veličin.
Če vzamemo za enoto foton, ki ga izseva cezij ob točno določenih pogojih je ta foton lahko referenca tako za čas kot tudi za prostorsko razsežnost, energijo in maso.
shrink napisal/-a:
No tukaj mi seveda ni jasno kako to, da se enačba E = mc^2 tako dobro ujema z maso enega kg. Osebno predvidevam, da bo nekoč sledila korekcija z nekim faktorjem!
Tega pa ne razumem najbolje. Lahko dodatno obrazložiš, kaj pomeni, da se enačba E = mc^2 tako dobro ujema z maso enega kg?
Kakorkoli gledano enačba E = mc^2 pove da, če imamo delec v katerega smo vložili toliko kinetične energije, da se je njegova relativnostna masa povečala za 1Kg, smo vanj vložili c^2 J energije. Iz česar sledi, da masa enega kilograma energije ustreza c^2 J energije. Vse kar me pri vsej stvari čudi je to, kako je nastala enota 1Kg. Če opustiva vso zgodovino in omeniva le dejstvo, da 1Kg ustreza bolj ali manj enemu litru vode. Zaradi problema ponovljivosti meritve mase enega litra vode pa je bilo na koncu veliko lažje narediti prakilogram/etalon iz žlahtne kovine platine.
No, če karikiramo vso zadevo: če bi tudi znanstveniki podobno kot tisti ki so določili stopinjo Fahrenheit bolj ljubili alkohol bi ga lahko uporabili namesto vode. Masa enega kilograma bi tako bila 0.7 današnjega. Pri enačbi E = mc^2 pa bi zato morali dodati ustrezen faktor.
shrink napisal/-a:Ravno tako je bil naš razum sposoben obvladovati Gaussov sistem in vse druge sisteme. In sistem SI nič bolj "matematični sistem preslikave" kot ostali sistemi, ima pa pred drugimi sistemi določeni prednosti, ki pa niso v povezavi s sposobnostjo obvladovanja s strani razuma.
Vsekakor imaš prav..
Vendar pa se iz ozadja poenotenja fizikalnih veličin verjetno da izluščiti še kaj več..

Lep večer želim..

Roman
Prispevkov: 6382
Pridružen: 21.10.2003 8:03

Odgovor Napisal/-a Roman »

GJ napisal/-a:
Aniviller napisal/-a:Energija kot dimenzija? Zakaj pa ne?
Končno nekdo, ki je zmožen razmišljati in si to celo upa.. :lol:
Ha, ha, zanimivo, da ima tvoj svet poleg tebe še enega prebivalca, ki si upa razmišljati. Še vedno pa nisem prepričan, da sta se razumela. Dimenzij imaš lahko kolikor želiš. Vsak element vektorja predstavlja dimenzijo, nikjer ne piše, da morajo biti enote enake. Ampak tebi to ne zadošča, mora biti energija. Ko sem te v tem smislu spraševal po točkah prostora, ki ima energijo kot eno od dimenzij, pa si me pošiljal po žogo. Ti je zmanjkalo idej?

NIKKI
Prispevkov: 743
Pridružen: 24.3.2006 20:22

Odgovor Napisal/-a NIKKI »

No mislim, da na prvi pogled neočitni prostori niso ni nič novega, imajo prekrasno ime- FAZNI PROSTORI. So zelo bogati! :roll:

Uporabniški avatar
GJ
Prispevkov: 2635
Pridružen: 27.1.2003 22:08

Odgovor Napisal/-a GJ »

NIKKI napisal/-a:No mislim, da na prvi pogled neočitni prostori niso ni nič novega, imajo prekrasno ime- FAZNI PROSTORI. So zelo bogati! :roll:
Niki, prehitevaš vso stvar.. :lol:
Roman napisal/-a:
GJ napisal/-a:
Aniviller napisal/-a:Energija kot dimenzija? Zakaj pa ne?
Končno nekdo, ki je zmožen razmišljati in si to celo upa.. :lol:
Ha, ha, zanimivo, da ima tvoj svet poleg tebe še enega prebivalca, ki si upa razmišljati.
Roman oprosti mi, če sem te kakorkoli prizadel.. :roll:
Ampak mislil sem resno.. :lol:
Roman napisal/-a:Še vedno pa nisem prepričan, da sta se razumela. Dimenzij imaš lahko kolikor želiš. Vsak element vektorja predstavlja dimenzijo, nikjer ne piše, da morajo biti enote enake.


Ja Roman, ampak nekje je meja med abstraktnim svetom in tistim, ki živi.
Rezumeš razliko med obstajati in živeti (pripadati času)?
Če energija nebi bila dimenzija, bi čas lahko tekel nazaj. Tako pa ne more ker je le preslikava stanja energije.
Še drugače: čas ni realna dimenzija je le matematična preslikava stanja energije. Čas je del človeške notranje predstave.
Če še vedno ne razumeš, ti jaz ne morem pomagati..


Če le moreš, lahko noč.. :D

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Odgovor Napisal/-a Aniviller »

GJ, ce vzames tri prostorske dimenzije je tisto, kar res spada zraven cas in ne energija. Energija je v paru z gibalnimi kolicinami.

Razmislek:
recimo, da so prostorske dimenzije realne (stvarne). ko spremenis svojo hitrost, si prostoru primesal nekaj casa in obratno (mesal si stvarno z nestvarnim). ce hoces da je definicija stvarnosti neodvisna od hitrosti moras za stvarno, realno dimenzijo vzeti tudi cas. Drugace pac ne gre, ker prostor in cas nista neodvisna.

Drugace je pa vse, kar definiramo v matematiki abstraktno. Vse to obstaja le kot model, priblizek realnega sveta. Npr. ce se neka fizikalna kolicina obnasa kot vektor je to zato, ker smo iz nabora abstraktnih zadev vzeli tako, ki najbolje opise to obnasanje. Se vedno je pa matematika (in fizika) pogojena z realnostjo v tem smislu, da je dobra samo tista teorija, ki je konsistentna s predpostavkami in ostalimi ze definiranimi pojmi. Splosne resnice, neodvisne od fizicnega sveta, torej omejujejo oboje - nabor teoreticnih modelov in stvarnost.

Uporabniški avatar
GJ
Prispevkov: 2635
Pridružen: 27.1.2003 22:08

Odgovor Napisal/-a GJ »

Aniviller napisal/-a:GJ, ce vzames tri prostorske dimenzije je tisto, kar res spada zraven cas in ne energija. Energija je v paru z gibalnimi kolicinami.
Seveda je tako, nikjer nisem trdil drugače! Trdil sem le, da so tri prostorske dimenzije in čas matematično orodje s katerim dojemamo svet.
Energija je opazovani objekt in se obnaša po svojih fizikalnih lastnostih, če jo hoče naš um dojeti jo pač transformira v sebi razumljiv prostor.
Čas je določen s širjenjem/potovanjem energije, podobno velja tudi za prostorske dimenzije, kajti v nasprotnem bi bil prostor raven.

Aniviller napisal/-a: Razmislek:
recimo, da so prostorske dimenzije realne (stvarne). ko spremenis svojo hitrost, si prostoru primesal nekaj casa in obratno (mesal si stvarno z nestvarnim). ce hoces da je definicija stvarnosti neodvisna od hitrosti moras za stvarno, realno dimenzijo vzeti tudi cas. Drugace pac ne gre, ker prostor in cas nista neodvisna.
No, če še vedno govoriva o fizikalno prostorskem modelu, ki ga predstavlja energija izbranega fotona, mora biti moj odgovor na tvoje razmišljanje: kvantizacija časa.
En foton v našem primeru predstavlja tudi delček časa, tukaj seveda mislim na njegovo valovno dolžino.

Lep dan želim..

Uporabniški avatar
GJ
Prispevkov: 2635
Pridružen: 27.1.2003 22:08

Odgovor Napisal/-a GJ »

shrink napisal/-a:Ampak 1 J je spet definiran kot Nm, 1 N pa kot kgm/s^2 in smo tako zopet pri kg, zato se mi tak način ne zdi ravno najboljši.
Ja seveda povsem prav imaš..
En J je definiran preko mase enega kg, pa kakorkoli je že določena..
Sem rabil prespat vso stvar.. :lol:
Hvala. :D
Ampak to dejansko res pomeni, da se energija preslika v prostor in čas!
Hudo...

Lahko noč..

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14573
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Odgovor Napisal/-a shrink »

GJ napisal/-a:
shrink napisal/-a:
No tukaj mi seveda ni jasno kako to, da se enačba E = mc^2 tako dobro ujema z maso enega kg. Osebno predvidevam, da bo nekoč sledila korekcija z nekim faktorjem!
Tega pa ne razumem najbolje. Lahko dodatno obrazložiš, kaj pomeni, da se enačba E = mc^2 tako dobro ujema z maso enega kg?
Kakorkoli gledano enačba E = mc^2 pove da, če imamo delec v katerega smo vložili toliko kinetične energije, da se je njegova relativnostna masa povečala za 1Kg, smo vanj vložili c^2 J energije. Iz česar sledi, da masa enega kilograma energije ustreza c^2 J energije. Vse kar me pri vsej stvari čudi je to, kako je nastala enota 1Kg. Če opustiva vso zgodovino in omeniva le dejstvo, da 1Kg ustreza bolj ali manj enemu litru vode. Zaradi problema ponovljivosti meritve mase enega litra vode pa je bilo na koncu veliko lažje narediti prakilogram/etalon iz žlahtne kovine platine.
No, če karikiramo vso zadevo: če bi tudi znanstveniki podobno kot tisti ki so določili stopinjo Fahrenheit bolj ljubili alkohol bi ga lahko uporabili namesto vode. Masa enega kilograma bi tako bila 0.7 današnjega. Pri enačbi E = mc^2 pa bi zato morali dodati ustrezen faktor.
Četudi bi bila enota kg drugače določena, enačbe ne bi bilo treba popravljati, če bi bila enota J koherentno definirana. Z izbiro koherentnega sistema (v danem primeru: J = kgm^2/s^2) se torej modifikacijam lahko izognemo. Seveda je jasno, da izbira kg, ki bi bil 0.7 današnjega, implicirala J, ki bi bil v koherentnem sistemu enot tudi 0.7 današnjega.

Odgovori