Azt tudja valaki mitől stabilak tulajdonképpen az elemi részecskék? Miért nem bomlanak el a másodperc milliárdod része alatt? Az első kölcsönhatásban át kéne adni az energiájukat és megsemmisülni, de nem ez történik. Ehelyett virtuális részecskéket generálnak a semmiből, amik közvetítik a köcsönhatásokat. Honnan jön ez az energia? A fizikusok azt mondják, nem létezik vákuumenergia vagy nullponti energia, arra hivatkozva, hogy annak óriási energiasűrűsége kéne hogy legyen, ami önmagában is gravitálna, tehát óriási térgörbületet idézne elő, így a jelenlegi világegyetem sem létezhetne.
Relativisztikus aberráció v=o.9c-nél. A gyorsan mozgó pontszerű fényforrásból a sebessége irányától mért 3o fokos szögben kibocsájtott fényt is látja a háta mögött álló megfigyelő. Ugyenezt látjuk, egy hajóval haladva, közeledünk o.9c sebességgel egy nyugalomba levő csillaghoz.
"Egy űrhajó c/2 sebességgel halad el a Föld mellett. Az űrhajó egy lézernyalábot bocsát ki, amely a haladási iránnyal a saját koordináta rendszerében 45°os szöget zár be. Mekkora szögben látszik haladni (terjedni) a lézernyaláb a földi megfigyelő szerint (az űrhajó haladási irányához viszonyítva)?"
A hajó rendszere a vesszős, v=c/2 sebességgel mozog, van benne egy kör alakú tükőr, Ro sugárral.
O' eseményben kilő 45 fokban egy fénysugarat, az S' eléri a tükröt és visszaverődik az O' eseménybe, t'= 2 Ro/c idő múlva.
Ugyanazt az eseményt nézi az álló megfigyelő, aki az O pontban áll. Neki a tükör nem kőr, hanem egy ellipszis, aminek fél nagytengely chχ Ro, a fél kistengely Ro. A tükröt az S eseményben éri el, onnan visszavarődik a F2 fókuszpontban. Ismerve az ellipszis tulajdonságait, tudjuk, hogy az OS+SF2 szakasz hossza egyenlő a nagytengely hosszával, szerinte az eltelt idő t= 2 chχ Ro/c . Az ábra nem torzít és méretarányos, ezért a t és t' a két rendszer sajátidejében van mérve.
Azt is ki lehet számítani, hogy az álló megfigyelő az F2 eseménybe fog elérni, t= 2 chχ Ro/c sajátidő alatt.
A hajóra mondjuk rá van szerelve egy 45 fokos vonalzó, egyik befogója a menetirányban van, befogói b hosszúságúak, az átfogóra van szerelve a lézer. A hajó rendszerében egy kilőtt fénypont mindig az átfogón marad, és ez bármely rendszerben így van.
A Föld rendszerében 0 időpontban legyen a lézer a 0 pontban, ez a derékszögű vonalzó átfogójának és az x tengelynek a metszéspontja, a vonalzó egyik sarka. A menetirányba eső befogó 0.866*b, a merőleges marad b hosszú. A befogó tolódik el a Föld rendszerében, de a kilőtt fénypont végig rajta marad. Tegyük fel, hogy 1mp múlva éppen eléri a vonalzó másik sarkát.
1mp alatt a vonalzó 0,5-öt mozdul, a fénypont koordinátái:
x= 0,5 + 0.866*b
y= b
Az origótól persze a fénypont éppen 1 távolságra van.
Megjegyzem, hogy a két értelmezés newtoni világban, pl. vonatra szerelt géppuskával is létezik, könnyebben látszik, mi a különbség. Persze a konkrét szög nem ugyanaz mint relativisztikus esetben, de látszik, hogy a sorozat golyóit összekötő egyenes nem ugyanaz, mint egyetlen golyó röppályája.
Egy űrhajó c/2 sebességgel halad el a Föld mellett. Az űrhajó egy lézernyalábot bocsát ki, amely a haladási iránnyal a saját koordináta rendszerében 45°os szöget zár be. Mekkora szögben látszik haladni (terjedni) a lézernyaláb a földi megfigyelő szerint (az űrhajó haladási irányához viszonyítva)?
A kérdés nem teljesen egyértelmű, két értelmezése lehetséges:
(a könnyebb érthetőség kedvéért tekintsük úgy, hogy rövid, pontszerűnek tekinthető fényimpulzusok sorozatát lövi ki a hajó)
1. értelmezés: Mi a Föld rendszerében egyetlen ilyen kilőtt fénypont pályája?
2. értelmezés: Mely egyenes mentén helyezkedik el a Föld rendszerében azonos időben egy sorozat ilyen fénypont?
Ha a Föld rendszerében meg akarod határozni a fénysugár szögét, akkor két olyan pontra lesz szükséged, ami egyidejűleg (a Föld rendszerében egyidejűleg) rajta van a nyalábon.
Az űrhajórendszerben a francia Föld papír haladjon lefelé (-y irányba) c/2 sebességgel. t_űrhajó = 0 időpillanatban essen egybe az űrhajópapír-origó és a francia Föld papír origó.
Elég két pontot tudnunk a Föld papírján. Legyen az egyik a (0,0) pont, a másik pedig az, amelyet a fény 1 űrhajómásodperc múlva rak le.
Értelemszerűen az x koordinátája a Föld papírlapján sqrt(2)/2 fs (fénymásodperc), az y koordinátája az összenyomódott francia Föld papírlapon sqrt(2)/2+1/2 ; az összenyomás nélküli papírlapon (sqrt(2)/2+1/2)/sqrt(1-1/2^2).
Ennek szöge arctan((sqrt(2)/2) / ((sqrt(2)/2+1/2)/sqrt(1-1/2^2))) in degrees = 26.8989
Ez így szép, egyszerű, működik tetszőleges sebességgel.
(Én egy másik, de azért hasonló barkácsolással ugyanennyit hoztam ki, csak ott erősen építettem arra, hogy tudom a fény sebességét a Föld rendszerében is.)
Relativisztikus optikában van egy négyes hullámszám vektor (jele k)- a hullámszám hármasvektorból van képezve a ω/c időszerű komponens hozzáillesztésével, ami úgy traszformálódik, mint bármelyik négyesvektor. Ennek a négyesvektornak az iránya elhajlik a trafó során, ez a relativisztikus aberráció. Az négyes hullámszám vektor iránya merőleges a hullámfrontra, vagyis azonos a hullám terjedési irányával.
Vegyük az R' rendszerben a hajót, ami az álló R földi rendszerhez képest thχ = v/c= 1/2 sebességgel halad, és kilő egy fénysugárt cos(ψ')=cos(45)=gyök(2)/2 szögben az x' tengelyhez képest. R és a R' x tengelye legyen párhuzamos egymással, mert nem szeretnék belebolondulni ebbe a feladatba.
Ekkor az a bizonyos négyes hullámszám vektor így néz ki: k'= (ω'/c, k'cosψ', k'sinψ',o). chχ = γ gamma = 1/gyök(1-v2/c2)= 1/gyök(1-th2χ)
Végezzük el az inverz Lorentz trafót a R' -ből R -be.
(1). ω/c = chχ (ω'/c+thχ k'cosψ')
(2). k cosψ = chχ (thχ ω'/c+k'cosψ')
(3). k sinψ = k'sinψ'
Mivel fényről van szó, a kk'= (ω/c )2- k2=(ω'/c )2- k'2=o, négyesvektor skalárszorzata invariáns skalár, értéke zérus- azaz ω'/c =k'
Ha elosszuk a (1). egyenletet a (2). -el, akkor kijön
Egy űrhajó c/2 sebességgel halad el a Föld mellett. Az űrhajó egy lézernyalábot bocsát ki, amely a haladási iránnyal a saját koordináta rendszerében 45°os szöget zár be. Mekkora szögben látszik haladni (terjedni) a lézernyaláb a földi megfigyelő szerint (az űrhajó haladási irányához viszonyítva)? Megoldás: 19,73(fok)
Én mást hoztam ki, mondjuk még soha nem oldtam meg ilyet, és nem tudom, milyen mód(ok)on szokás nekiállni (és hol szokás elrontani). Valaki esetleg? Köszi,
A hajó elindul az egyik végéből, korlátlan energiájú meghajtóval, 1g gyorsulással és sajátidőben mérve 24.23 évig gyorsulva, aztán 25.23 évig lassulva, eléri a világegyetem látható végét, megáll és megfordul, majd gyorsulva 25.23 évig , aztán lassulva 25.23 évig - visszatér ahonnan elindult.
Ha a hajós vigyáz magára, ezt túlélheti.
Az indulási helyének álló rendszerébe:
x= ch(τ g/c) * c2 /g, de c=g=1: az utat megkapjuk fényévbe.
ch- cosinus hiperbolikus szögfüggvény.
ch(25.23)~ 45 milliár fényév.
x= 4ch(τ) ~ 18o milliárd fényév.
Az Utazók nevü filmben a hajó c/2-vel haladt, nukleáris reaktorja volt, annak a vezérlését kéne kissé megpiszkálni., hátha elérné a
Képletek nélkül, talán jobban megérthető maga a jelenség.
Az 1g gyorsulással mozgó hajó egy hiperbolát ír le a téridőbe. A világvonala egy hipebola.
Ez a világvonal a hajó sajátidejének növekedésével egyre közelebb kerűl az hiperbola egyik aszimptotajához, ami a fénynek a világvonala.
Korlátlan energia esetén, minél hosszabb sajátideje telik el a hajónak, annál nagyobb sebességre tesz szert és annál közelebb kerűl a fény világvonalához, de átmetszeni nem fogja azt soha. Analóg ezzel az ábrával, csak a y helyett t kell betenni- ami a rendszeridő, az álló megfigyelő óráján mért idő.
A kék vonal az 1g gyorsulású hajó világvonala, a piros vonal a fény világvonala.
tudna adni jó és részletes választ? Én próbáltam keresgélni a neten, de számomra teljesen érthetetlenül zavaros ez a sok idő, sok gyorsulás, rengeteg mértékegység satöbbi, pláne hogy az angol tudásom sem nagyon alkalmas.
Ha lenne kifejtett válasz, akkor utána tudnánk linkelni. (Évek óta ugyanaz a pár ember próbáljuk vinni a 'Tudomány' rovatot, csak kevés sikerrel)
A képcső nem gömb formájú, hanem lapos. Ezért a lapjaira ható nyomás nagyobb erőt fejt ki, mint az éleire ható. Így az élek kifele feszülnek. A fémszalag ellene tart ennek a feszültségnek. Ezt vagy kibírja az üveg, vagy nem.De a feszültséget tovább növelhetik az esetleges további mechanikai behatások, így az később is összeroppanhat.
A képen látható a klasszikus 61LK1B fekete-fehér orosz képcső egyik példánya, ami mellesleg hosszú évtizedekig nagyon sokak lakásában megtalálható volt annak idején.
A peremén egy fémszalag van rátekercselve. Vékony lemezből, de több menet, ami szorosan ráfeszül. Ponthegesztés tartja össze, ami elől látszik is a képen. Ha ezt a lemezt lefűrészelik róla, egy idő múlva a külső légköri nyomás összeroppantja az egészet, a benne lévő vákuum miatt.
Ezt megtörtént esetek igazolják, illetve más fórumon is állítják. Nekem egy rokonom úgy mesélte, hogy a szemük láttára, a földre letett képcső egyszer csak elkezdett összemenni, majd elszállt mindenfelé. Még jó, hogy nem lett baja senkinek. (Barkácsoltak, nem fért bele az új képcső a régi TV-be, ezért levágták róla.)
De nem minden esetben robban, ugyanakkor akad olyan, aki kétkedéssel fogadja a figyelmeztetést, inkább megpróbálja bagatellizálni dolgot. Azt mondja nekem, hogy "nem kell túlmisztifikálni". Mert nála még "csak" egy képcső robbant fel. Szerinte az is csak azért, mert pont akkor feszegette a lemezt.
Szerintem ez kicsit nevetséges hozzáállás, logikailag, biztonságilag, fizikailag. Vagy robban vagy nem, jó vicc. Viszont én már több évtizede jártam iskolába, annyira nem vagyok benne a témában, hogy pontosan meg tudjam indokolni.
Valamikor régen úgy olvastam, hogy a képcsőre a külső levegő összesen több tonnával nehezedik. Hogyan lehet ezt értelmezni (ha van értelme egyáltalán), azt nyilván tudom, hogy a tonna nem nyomás mértékegysége.
Miért roppan össze a lemez nélkül? Nagyobb erő hat a képernyő eleje és háta felől, ezért szétnyomja a széle irányába? Azt én is tudom, hogy gömbformánál lenne ideálisan egyenletes az erőeloszlás.
Ha belülről kezdeném felfújni, akkor ez is gömbformát akarna felvenni. De itt pont az ellenkezőjéről van szó. Hogyan következik ebből a szétesés, illetve a fémkengyel szerepe, fontossága?
Gondolatkísérleti szempontból szerintem könnyebb azt elképzelni, hogy egy álló testet lövünk meg egy nagysebességű homokszemcsével.
Szerintem a várható esemény a b)-hez közeli, tehát mondjuk nem robbanna fel az ŰH, de a lyukak nem lennének picik, mivel a nagyenergiájú ütközéseknél a becsapódó tárgy méreténél nagyobb átmérőben várható jelentősebb "rombolás".
Mi történne, ha egy csillagközi űrhajó 0.9 c-vel nekimenne az űrben egy homokszem méretű kő/vas aszteroidának? a) semmi, lepattanna vagy beleragadna a burkolatba b) semmi, átmenne az ŰHn, lenne 2 pici lyuk (betömjük) c) felrobbanna az ŰH d) egyéb: ...
