Gibalna količina, ki jo odda foton, ki leti mimo črne luknje

Posebna in splošna teorija relativnosti
Post Reply
qg
Posts: 767
Joined: 13.1.2006 20:05

Gibalna količina, ki jo odda foton, ki leti mimo črne luknje

Post by qg » 29.6.2007 14:19

Foton, ki se ukloni na poti mimo sonca ali črne luknje, verjetno odda svojo gibalno količino, saj spremeni smer. (mislim, da je tako, lahko še navedem argumente.)).
Nejasno pa mi je, kdaj ta foton odda gibalno količino črni luknji, saj gravitacijski val, ki ga to ukrivljanje sproži, potuje neskončno časa do obzorja črne luknje. Torej, kaj je za tem, kaj se v resnici dogaja. LP

User avatar
Japi
Posts: 230
Joined: 16.4.2004 17:17

Post by Japi » 6.7.2007 11:29

Svetloba, če ni v EM polju, gre vedno po najkrajši poti. Zato blizu masnih teles ne odda nobene "gibalne količine". V ukrivljenem prostoru je malo težje definirat "naravnost" kot se to zdi na prvi pogled.

User avatar
GJ
Posts: 2635
Joined: 27.1.2003 22:08

Post by GJ » 6.7.2007 12:59

Japi wrote:... Zato blizu masnih teles ne odda nobene "gibalne količine". V ukrivljenem prostoru je malo težje definirat "naravnost" kot se to zdi na prvi pogled.
Amm, ne vem, če je čisto tako!
Foton lahko spremeni svojo valovno dolžino zaradi vpliva gravitacije. No saj mislim, da je tako. :wink:
Če pravilno razumem vso stvar, gravitacijsko polje vpliva tudi na energijo fotonov, vendar na drugačen način kot na masne delce. Ker svetloba nima mirovne mase (energije) se vpliv gravitacijskega polja pozna le na njeni frekvenci oziroma valovni dolžini (torej tudi na energiji enega kvanta fotona)!
Lep primer je rdeči premik oziroma "red shift".

Naj me kdo popravi, če se motim.. :roll:

Lep dan želim..

genion
Posts: 247
Joined: 13.4.2003 17:25
Location: Celje

Post by genion » 6.7.2007 17:57

A ni rdeči premik povezan z širjenjem vesolja?

User avatar
GJ
Posts: 2635
Joined: 27.1.2003 22:08

Post by GJ » 6.7.2007 23:53

genion wrote:A ni rdeči premik povezan z širjenjem vesolja?
Jaaa.. :wink:
Če se vesolje širi, mu posledično pada njegova povprečna specifična gostota, in se mu zato zmanjšuje tudi povprečno gravitacijsko polje, to pa po času (dolgoročno) vpliva na valovno dolžino posameznega fotona, ki pripada danemu vesolju.
Če pa bi se dano vesolje krčilo, bi bila stvar ravno obratna.

Lahko noč..

genion
Posts: 247
Joined: 13.4.2003 17:25
Location: Celje

Post by genion » 9.7.2007 19:37

Oj! Si nisem dobro prebral celotne debate. Dogajanje se vrši okoli masivnega telesa. OK.
Če se vesolje širi, mu posledično pada njegova povprečna specifična gostota, in se mu zato zmanjšuje tudi povprečno gravitacijsko polje
Hm? Kaj ima raztezanje prostora opraviti z gravitacijo?
Po premisleku, bi naj ta delovala v povprečju v vseh straneh enako - daleč od masivnih teles. Poleg tega pa je njen vpliv na tako velikih razdaljah zanemarljiv.
Medtem ko se prostor širi, vpliva na valovno dolžino fotona. Se ta daljša. Ni to vzrok za rdeči premik?

User avatar
GJ
Posts: 2635
Joined: 27.1.2003 22:08

Post by GJ » 9.7.2007 23:00

genion wrote:Hm? Kaj ima raztezanje prostora opraviti z gravitacijo?
Masa prostora je sorazmerna z gravitacijo. Če je gostota in masa prostora dovolj velika lahko celo preseže ubežno hitrost c. (Osebno verjamem da podobno velja tudi za vse osnovne masne delce.)
genion wrote:Po premisleku, bi naj ta delovala v povprečju v vseh straneh enako - daleč od masivnih teles.
Hmm, to bi veljalo le, če bi bil naš prostor resnično neskončen.
genion wrote: Poleg tega pa je njen vpliv na tako velikih razdaljah zanemarljiv.
Gravitacija je prvinska sila. Realno prostor ne obstaja brez gravitacije. Gravitacija ima namreč končno hitrost, ki je enaka c.
genion wrote:Medtem ko se prostor širi, vpliva na valovno dolžino fotona. Se ta daljša. Ni to vzrok za rdeči premik?
Širjenje prostora je povezano z maso prostora oziroma gravitacijo, ki je posledica mase tega istega prostora.
Če predpostaviva da zakon, ki govori o akciji in reakciji drži, mora na fotone delovati neka sila, ker drugače spremembe nebi bilo. Druge sile kot je gravitacijska pa ne vidim.

Lahko noč..

genion
Posts: 247
Joined: 13.4.2003 17:25
Location: Celje

Post by genion » 9.7.2007 23:56

Nekaj ne razumem.
Ko foton zapušča masivno telo izgublja energijo.
Kaj se dogaja s fotonom, ki se približuje masivnemu telesu? Če bi delovala akcija, reakcija se mora fotonu energija višati. Se to dogaja?

Še nekaj. Če bi samo zaradi gravitacije npr. galaksij prihajalo do premika valovne dolžine svetlobe, bi ta bila odvisna od skupne mase galaksije in ne od tega ali se ta galaksija oddaljuje ali ne. Saj njeno oddaljevanje nima drugega vpliva na foton, kot samo to, da se vpliv gravitacije nanj še dodatno zmanjšuje v odvisnosti od hitrosti oddaljevanja galaksije. Ker pa foton že tako ali tako potuje z maksimalno možno hitrostjo, se ta vpliv oddaljevanja ne bi poznal.

User avatar
GJ
Posts: 2635
Joined: 27.1.2003 22:08

Post by GJ » 10.7.2007 13:23

genion wrote:Nekaj ne razumem.
Ko foton zapušča masivno telo izgublja energijo.
Ups..
Kje si to našel?
Atom (masni delček) lahko izseva foton in tisti trenutek, ko se to zgodi se je energija atoma zmanjšala za energijo izsevanega fotona.
genion wrote:Kaj se dogaja s fotonom, ki se približuje masivnemu telesu? Če bi delovala akcija, reakcija se mora fotonu energija višati. Se to dogaja?
Ja in ne, oziroma odvisno s kakšnega relativnostnega stališča opazuješ pojav, pojav je znan kot dopplerjev efekt.
genion wrote:Še nekaj. Če bi samo zaradi gravitacije npr. galaksij prihajalo do premika valovne dolžine svetlobe, bi ta bila odvisna od skupne mase galaksije in ne od tega ali se ta galaksija oddaljuje ali ne.
Ja seveda..
No tukaj ne smemo govoriti o masi posamezne galaksije temveč o masi in gostoti celotnega vesolja.
Relativnostna teorija dopušča, da je tudi celotno vesolje lahko opazovani sistem.
In če se prostor razteguje oziroma širi se posledično širi v njem vse, saj je edina sila, ki ga drži skupaj prav gravitacijska sila.

Lep dan..

genion
Posts: 247
Joined: 13.4.2003 17:25
Location: Celje

Post by genion » 16.7.2007 21:15

Kje si to našel?
Ker svetloba nima mirovne mase (energije) se vpliv gravitacijskega polja pozna le na njeni frekvenci oziroma valovni dolžini (torej tudi na energiji enega kvanta fotona)!
E=h*c/λ
Če se povečuje valovna dolžina, se manjša E.
No tukaj ne smemo govoriti o masi posamezne galaksije temveč o masi in gostoti celotnega vesolja.
Relativnostna teorija dopušča, da je tudi celotno vesolje lahko opazovani sistem.
Ja! Ampak ko govorimo o povezavi med rdečim premikom svetlobe in opazovanjem oddaljevanja galaksij...
Vzrok za premik valovne dolžine svetlobe je ravno širjenje prostora. Bolj kot je oddaljeno opazovano telo, bolj se vpliv širjenja pozna. Močneje se spremeni valovna dolžina fotona. To ni dopplerjev efekt.

User avatar
GJ
Posts: 2635
Joined: 27.1.2003 22:08

Post by GJ » 16.7.2007 23:23

genion wrote:
Kje si to našel?
Ker svetloba nima mirovne mase (energije) se vpliv gravitacijskega polja pozna le na njeni frekvenci oziroma valovni dolžini (torej tudi na energiji enega kvanta fotona)!
E=h*c/λ
Če se povečuje valovna dolžina, se manjša E.
Saj sem napisal ja in ne.. :D
Če se hitrost širjenja prostora (opazovanega sistema) po času spreminja, se spremina tudi valovna doložina fotona..
Hitrost pa ima lahko negativen ali pozitiven predznak!
Foton ima, gledano v po času nepospešenem sistemu, konstantno energijo.
Če gledamo foton ima le ta eno prostorsko dimenzijo manj. Masni delec, ki limitira proti hitrosti c pa izgublja eno prostorsko dimenzijo. Če verjameš, da so vse fizikalne sile vedno v ravnotežju, potem ne more biti drugače.
genion wrote:
No tukaj ne smemo govoriti o masi posamezne galaksije temveč o masi in gostoti celotnega vesolja.
Relativnostna teorija dopušča, da je tudi celotno vesolje lahko opazovani sistem.
Ja! Ampak ko govorimo o povezavi med rdečim premikom svetlobe in opazovanjem oddaljevanja galaksij...
Vzrok za premik valovne dolžine svetlobe je ravno širjenje prostora. Bolj kot je oddaljeno opazovano telo, bolj se vpliv širjenja pozna. Močneje se spremeni valovna dolžina fotona. To ni dopplerjev efekt.
Seveda Ni!
Ampak oba fizikalna pojava izhajata kot posledica diletacije dolžine, ta pa izhaja iz dveh različno pospešeno opazovanih sistemov.

Lahko noč..

qg
Posts: 767
Joined: 13.1.2006 20:05

Re: Gibalna količina, ki jo odda foton, ki leti mimo črne luknje

Post by qg » 7.1.2008 16:34

K mojemu vprašanju bom dodal še eno mnenje, ki stvari poenostavi.

Recimo, da mimo črne luknje (ali sonca) pošljemo foton tako daleč, da je prostor raven, ter ga registriramo tako daleč, da je prostor tudi raven. Torej, to je podobno, kot, da imamo namesto sonca ali črne luknje neko zrcalo, ki spremeni smer fotona. Zrcalo bo sprejelo spremembo gibalne količine. Ravno tako jo bo sprejela črna luknja.

Če pa vztrajamo, da se fotonu ne spremeni gibalna količina, potem lahko rečemo, da se gibalna količina ne spremeni potem je to napačna interpretacija splošne relativnosti.

Torej gibalna količina se spremeni, lahko tudi predstavim formule, kako se izračuna naprimer za sonce, kakšen je kot "ovinka fotona" v odvisnosti od razdalje od sonca. Vendar, ko to računam naprej, se pokaže, da neskončno širok curek fotonov da črni luknji (ali soncu) neskočno gibalno količino. Tukaj pa se mi zdi, da nekaj manjka. Ali kdo ve kaj o tem?

Post Reply