Krónika-topik az egyik legnagyobb tudományos felfedezésről.
Az "Én nem tudom elfogadni a relativitáselméletet"-mondanivalójú szurkolókat kérjük a szomszédos pályákon drukkolni.
A sugárzás nagy távolságokban a transzverzális síkhullámokhoz közelít. Egyenletesen vándorló töltés esetén, ha kiszámolod a retardált potenciálok alapján (ami ugye konzisztenciában van a Maxwell-egyenletekkel) az EM-távolteret, akkor abban nincs ilyen, azaz nincs sugárzás.
> Nem gyorsuló töltések esetén nyilván minden pontban eltűnnek a potenciálok idő szerinti második deriváltjai
# Számomra ez egyáltalán nem nyilvánvaló. :(
Tegyük fel, hogy a vonat elrobog egy villanypózna mellett. A fényerősség úgy változik, mint az elektromos térerősség, vagyis a távolság második hatványa szerint csökken. Viszont amikor közeledek a lámpához, akkor növekszik a fényerő. Aztán távolodok tőle, és a fényerő csökken. Ennek a második deriváltja sem fog eltűnni, legfeljebb a végtelen távoli határértékben.
Ez elektrosztatikus potenciál a távolság első hatványa szerint csökken. Közeledek a töltéshez, abszolút értékben növekszik. Aztán elhaladok mellette és már távolodok. Akkor pedig abszolút értékben csökkenni fog. Hol tűnik el a második derivált?
„az inerciarendszerek között Lorentz-transzformálódik.”
Ha a természetben nincs két olyan egyidejű inercia-rendszer, amelyek a Lorentz- transzformáció szerint definiálhatók, akkor az egyidejűséget minek kell relativizálni? A tömeg eredetét kell pontosan definiálni, ahogy azt Iszugyi megpróbálta.
Ez igazán egyszerű: A Maxwell egyenletekkel egyenértékű a skalárpotenciálra és a vektorpotenciálra vonatkozó két másodrendű parciális diffegyenlet (két másodrendű d'Alembert egyenlet). Töltés illetve árammentes helyeken ezekből kapjuk a hullámegyenleteket, amelyek arról szólnak, hogy a potenciálok idő szerinti második deriváltja minden pontban arányos a tér szerinti második deriváltjukkal (a vektorpotenciál esetén tér szerinti második derivált alatt értsd a laplace(A)-t). Nem gyorsuló töltések esetén nyilván minden pontban eltűnnek a potenciálok idő szerinti második deriváltjai, így a tér szerinti második deriváltjuk is mindenütt el kell tűnjön. A hullámegyenletek a triviális 0=0 alakot öltik.
Én a tömeget tartom "gravitációs töltésnek", hasonlóan az elektromos töltéshez. A különbség annyi, hogy az elektromos töltés négyesskalár, a tömeg viszont csak hármasskalár, így az inerciarendszerek között Lorentz-transzformálódik. Ez az apró különbség, eléggé nagy különbségekre vezet az elektrodinamika és a gravitációelmélet között. De valamennyire kicsit mégis hasonlítanak.
„(És azt is érdemes tudni, hogy az eseményhorizontot szinte fénysebességgel lépi át minden bepotyogó test, tehát a hely-idő koordináták felcserélése egy fénysebességgel mozgó számára irreleváns - erre most jöttem rá.)”
Ezzel azt akarod mondani, hogy ami fénysebességgel mozog, annak nem számít az, hogy hol van és mikor? Viszont, ha nem éri el az eseményhorizontba bezuhanó, tömeggel rendelkező test a fénysebességet, akkor tudható róla, hogy hol van és mikor. Pontosan azért, mert érkezik róla fénysebességgel felénk haladó információ. Az már egy másik kérdést vet fel, hogy a beérkező információ (foton) mikor indult el felénk. Ha az időlassulást is beszámítjuk, ami a nagy-tömegű objektum téridő deformáló, (hely-idő cserélő) hatásából ered, lehetséges, hogy nem férünk bele a Nagy pukkanás adta időkeretbe.
>Elmondtam már, hogy csak a tömegközéppont mozog geodetikus pályán. Ami attól oldalirányban van, kénytelen görbe pályán mozogni a lokális érintőtérben, tehát csak a pontszerű test nem sugároz.
#Igazából pontszerű testekre gondoltam. Hagyjuk a fekete lyukakat is.
Tehát két pontszerű tömegpont gravitációsan kering egymás körül.
Mindkettő ugye saját geodetikusán halad végig. Az olyan, mintha a saját inerciarendszerében maradna végig. (Vagy nem? szerintem: De.) Akkor nincs gyorsulása a két tömegpontnak. A rendszer mégis sugároz. Ez egy paradoxon. Mi a pontos feloldása?
„Viszont állítólag a gravitációsan szabadon "eső" tömeg, mondjuk egy keringőző fekete lyuk kettős, vagy csillag, gravitációs hullámokat bocsájt ki, tehát gravitációsan sugároz.”
Ami gravitációsan sugároz, annak „gravitációs töltésének” kell lennie? Vagy az elektromossággal ellentétben, a nem gyorsuló gravitációs töltés sugároz, a gyorsuló viszont nem? Ha az elektromos töltés kisugárzását a „gyorsuló gravitációs töltés nyeli el”, akkor az a nem gyorsuló gravitációs töltéssel kerül kisugárzásra? Ha Gyulának igaza van, és egy elemi részecskének elektromos és gravitációs töltése is van, akkor azok befolyásolhatják a részecske mozgását. (a láthatatlan kéz) Még akkor is, ha a két töltés nem csatolható egymáshoz.
> Viszont állítólag a gravitációsan szabadon "eső" tömeg, mondjuk egy keringőző fekete lyuk kettős, vagy csillag, gravitációs hullámokat bocsájt ki, tehát gravitációsan sugároz.
:D
# Istenem! Mintha az óvodában lennék...
Ezek az egymás körül keringőző kompakt objektumok nem pontszerűek. Az eseményhorizontnak kiterjedése van!
Másrészről a "próbatest" tömege ebben az esetben nem elhanyagolható.
> És ebből az kell következzen, hogy a gravitációsan szabadon eső töltés sem sugároz elektromágnesesen.
#Elmondtam már, hogy csak a tömegközéppont mozog geodetikus pályán. Ami attól oldalirányban van, kénytelen görbe pályán mozogni a lokális érintőtérben, tehát csak a pontszerű test nem sugároz.
Namármost a feltételezett szingularitás közelében a görbület nagyon nagy. (És azt is érdemes tudni, hogy az eseményhorizontot szinte fénysebességgel lépi át minden bepotyogó test, tehát a hely-idő koordináták felcserélése egy fénysebességgel mozgó számára irreleváns - erre most jöttem rá.)
Tételezzük fel, hogy egy meres test zuhan. De persze ilyen már a specrel szerint sincs. Tehát az árapály egy golflabdát is széttépne. Na de! Hogyan téphet szét az árapály egy elemi részecskét, például egy elektront?
Teljesen nyilvánvaló, hogy (most nincs még görbült tér) az álló és az egyenes vonalú egyenletes sebességgel mozgó töltés nem sugároz. Azaz az inerciarendszerben (valamelyikben) nyugvó töltés nem sugároz.
És ebből az kell következzen, hogy a gravitációsan szabadon eső töltés sem sugároz elektromágnesesen.
Viszont állítólag a gravitációsan szabadon "eső" tömeg, mondjuk egy keringőző fekete lyuk kettős, vagy csillag, gravitációs hullámokat bocsájt ki, tehát gravitációsan sugároz.
Nem csak akkor kellene így sugároznia, ha mondjuk egy láthatatlan kéz elkezdené valóban gyorsítani a tömeget, azaz folyton más lokális inerciarendszerbe tenni?
Persze tudom, mi a gravitációs sugárzás kiinduló koncepciója, de mintha sántítana a dolog. Mi a paradoxon kimagyarázata?
Ha az egyenletesen mozgó töltés sugároz, akkor energiát veszít, tehát fékeződik, megszűnik egyenletesen mozogni.
A töltés rendszerében egy úgy néz ki, hogy kezdeti állapotként van egy nyugvó töltés, mely elkezd gyorsulni. A gyorsulás oka nyilván az általa kibocsátott sugárzás, melynek elnyelése szolgáltatja a gyorsuláshoz szükséges energiát.
Szerintem először azt kellene belátni, hogy az egyenletesen mozgó (nem kanyarodó) töltés nem sugároz.
Erre több megközelítés is van.
SanyiLaci szerint ez axióma, és kész.
Einstein transzformálta az elektromágneses mezőt a mozgó megfigyelő vonatkoztatási rendszerébe.
Szerintem meg ennek - transzformáció nélkül - az álló megfigyelő rendszerében is ki kellene adódni a Maxwell-egyenletekből. (Egyszer már próbálkoztam egy gömbfelületre numerikusan kiintegrálni a közepén lévő töltés elemi elmozdulásából adódó Poynting-vektort. Jó közelítéssel nulla energia jött ki.)
Na aztán lehetne úgy okoskodni, hogy végtelen sok elemi töltés mozog libasorban egymás mögött, mint egyenáram. Lehet számolni az egyenes vezető körüli mágneses mezőt, az Ampere törvényből vagy Biot-Savart alapján végtelen integrállal. (És akkor azt mondjuk, hogy szimmetria okok miatt ha az egész nem sugároz, akkor egy kis darabkája sem.)
>a Maxwell-egyenletek sem tartalmazzák a töltések mozgásából eredő fékezéses kisugárzást
#Ez rossz kijelentésem volt, nyilván az EM-kisugárzás is megfelel a Maxwell-egyenleteknek. (retardált és avanzsált formában is.)
Valami olyasmit akartam megfogalmazni (csak nem jött össze), hogy a kiinduló EM-kép nem tartalmazza az általa létrejött töltésmozgásból származó sugárzást.
De mivel az elektrodinamika lineáris (superpozíciós), ez talán könnyebben kezelhető, mint a gravitáció esetén...
(...majd később a gravitációs sugárzás problémájára lesznek felvetéseim...)
A hullámegyenlet (akár a térerősségekkel, akár a potenciálokkal) nem dönti el az ok-okozat egyirányú felállást. A plusz információ az, hogy csak a retardált megoldásokat alkalmazzuk, és az avanzsáltakat nem. A kifelé sugárzás is csak ezáltal válik konkrétummá, a fékeződéssel együtt. A "befelé sugárzás" ellenkező erőt váltana ki, azaz fékeződés helyett gyorsabbodást. A kifelé sugárzásnál az ok egyértelműen a centrumban van. Ez térbelileg jó és teljes helymeghatározás. Viszont a "befelé sugárzás"-nál az oknak nemhogy csak nincs pontos térbeli helye, hanem minden irányból egyforma intenzitással és korreláltan érkezik, ami fizikailag abszurd. Tehát csak az előbbi fogadható el.
A vétel (pl. vevőantennában) szintén az előbbi elven valósul meg, csak egy kicsit trükkösebb felállásban, ami azt takarja, hogy az elrendezésekből és fázisviszonyokból befelé gerjesztődés, és ki(vissza)felé kioltás jön létre, ami látszólag megfordítja a dolgot, és a retardáltság szinte majdnem avanzsált szerű formát képes ölteni egy ilyen összképben. A töltésre a számára külsőnek minősülő tér hat, és az így létrejött mozgása kifelé sugárzásra kényszeríti, aminek energiáját az előbbi tér fedezi. Ez a kifelé sugárzása azonban itt éppen kifelé visszafelé kiolt, és befelé (előre) gerjeszt a következő töltés számára. Az adó antennánál a fázisviszonyok fordítottak. A gerjesztés (ok) bentről az adóegység felől jön a tápvonalon, és a töltések fékezési sugárzása most erre visszafelé olt ki, és az antennából kifele (előre) gerjeszt.
Szóval abban tényleg igazad van, hogy a Maxwell-egyenletek tartalmazzák, de csak az avanzsált (azaz nem fizikai) megoldások kiütésével jön elő.
Akkor még az van, hogy a Maxwell-egyenletek a térerősségekre alapoznak. Ha innen nézzük, akkor a potenciálokat be kell vezetni föléjük. A sugárzási fékezési visszaható erőket és a nekik megfelelő térerősséget nem tudod, csak a potenciálból leszármaztatni. Persze az ennek megfelelő térerősség(ek) megfelelnek a Maxwell-egyenleteknek, de a (teljes)Lorentz-erőn mégis kívüliek, mert visszaható erők, és nem a külső kölcsönhatás állítja be közvetlenül, hanem függnek a töltés(ek) létrejött mozgásától.
A gravitációs hullámoknak van energiája? Vagy nincs?
A nyomás jelent energiát? Vagy az sem?
Ezt csak azért kérdezem, mert te szereted az energiát olyan szűken látni, hogy nálad azt csak az energia-impulzus tenzor egyik sarokkomponense adhatja. Pedig ez nem így van.
Mondjuk én se arra gondoltam, hogy a helyszínre kellene menni a mérőeszközökkel. A beérkező fotonokból meg sok minden megállapítható. De egy eseményhorizont, vagy ergo szféra, hogyan mérhető ki fotonok segítségével?
Közvetlenül szinte semmit se tudunk megmérni. Még azokat a fizikai tulajdonságokat se, amelyeket mindenki nagyon érzékletesnek, és egyszerűen mérhetőnek gondol. Se a tömegeket, se az erőket se a sebességeket, se a . . .
A szabad szemmel is látható csillagok vagy bolygók tömegeit se vagyunk képesek közvetlenül mérni. De még a helyzeteiket se. Közvetlenül csak a hozzánk befutó fénysugarak mérhetők, például az, hogy milyen irányból érkeznek.
Az eseményhorizont egy olyan felület, ami mögül nem távozhat fény, így közvetlenül a horizont sem észlelhető. Ami látható, hogy bizonyos helyek mellett elhaladó fénysugarak vagy csillagpályák feltűnően meggörbülnek. Pontosan úgy, mintha azokon a helyeken valami rendkívül nagy tömeg koncentrálódna. De nem látszik ott semmi tömeg. Aztán van, hogy bizonyos helyek körül annyira felgyorsul a csillagközi por és gázfelhők bespirálozása, hogy felizzanak, a szemcséik egymással való ütközései miatt. Ilyen izzó akkréciós korongok megfigyelhetők ott is, ahol egyáltalán nem látható semmiféle nagy tömeg ami a bespirálozást okozza.
Ezekből az észlelésekből következtetünk arra, hogy ilyen helyeken eseményhorizont teszi láthatatlanná a jelenségeket okozó tömeget.
