Teoria względności | Kategorie

11 października 2021

Czy przekroczenie horyzontu zdarzeń supermasywnej czarnej dziury byłoby w jakikolwiek sposób zauważalne?

W większości popularnonaukowych wykładów podawana jest informacja, że przekroczenie horyzontu zdarzeń supermasywnej czarnej dziury byłoby niezauważalne, w odróżnieniu od horyzontu zdarzeń czarnych dziur o masach gwiazdowych. Natomiast wydaje się, że przekroczenie jakiegokolwiek horyzontu zdarzeń wyglądałoby jak zanurzanie się w czarnej nieprzejrzystej toni. Dodatkowo musiałby temu towarzyszyć „dziwne efekty” wynikające z…

20 sierpnia 2021

Dlaczego zasada zachowania energii nie jest spełniona w ogólnej teorii względności?

Dlaczego zasada zachowania energii nie jest spełniona w ogólnej teorii względności?…

20 sierpnia 2021

Jak efekty szczególnej teorii względności zależą od kierunku ruchu?

Czy aby doświadczyć lub zaobserwować efekty szczególnej teorii względności w postaci dylatacji czasu lub relatywistycznego skrócenia długości, ruch jednego obiektu musi się odbywać w ustalonej płaszczyźnie względem drugiego (czyli np. musi być w kierunku prostopadłym lub równoległym), czy liczy się sam fakt ruchu bez względu na kierunek?…

Zjawiska przyrodnicze

31 maja 2021

Czy „potem” jest pojęciem względnym?

Czy „potem” jest pojęciem względnym?…

24 maja 2021

Jaką prędkość uzyska ciało pod wpływem działania stałej siły?

Czy jeżeli na ciało będzie działać jedna siła o stałej wartości, to ciało to będzie stale przyspieszać w nieskończoność i w efekcie jego prędkość również będzie zbiegać do nieskończoności?…

Zjawiska przyrodnicze

10 maja 2021

Czy czarna dziura ma moment pędu?

Skoro cała masa czarnej dziury skupiona jest w punkcie osobliwości, to czy czarna dziura ma moment pędu?…

25 kwietnia 2021

Czy można powrócić spoza horyzontu zdarzeń czarnej dziury?

Moje pytanie dotyczy horyzontu supermasywnej czarnej dziury. W książce „Potęga i Piękno – ekstremalne zjawiska w kosmosie” Bryana Gaenslera opisane są przyspieszenia jakie występują na powierzchni różnych ciał niebieskich. Wg autora na powierzchni gwiazdy neutronowej sięgają kilku milionów km/h/s, natomiast w bezpośrednim sąsiedztwie horyzontu zdarzeń supermasywnej czarnej dziury wynosi „jedynie”…

14 kwietnia 2021

Czy możemy odróżnić ruch windy od pola grawitacyjnego?

Zainteresował mnie eksperyment myślowy Einsteina z windą. Czy dzisiaj dysponujemy narzędziami pomiarowymi, które byłyby w stanie wykryć czy winda jest w polu grawitacyjnym czy też przyspiesza jednostajnie? W eksperymencie myślowym jest to nieodróżnialne.

Grawitacja

6 kwietnia 2021

Czy koniec śmigła może poruszać się szybciej niż światło?

Załóżmy, że jesteśmy w stanie zbudować śmigło o rozpiętości 4000km. Gdyby obracało się z prędkością 50 obrotów na minutę, to koniec śmigła poruszałby się z prędkością większą niż prędkość światła. Czy w takim razie to oznacza, że nie da się wytworzyć takiej dużej mocy aby wprawić takie śmigło w ruch?…

26 lutego 2021

Czy istnieje coś takiego jak jednostka czasoprzestrzeni?

1. Jak wiadomo, jednostką czasu jest sekunda, a jednostką przestrzeni metr. Czy zatem istnieje coś takiego jak jednostka czasoprzestrzeni? Jeśli tak, to jak ona jest wyrażona? 2. Nie licząc czarnych dziur, czy są miejsca we Wszechświecie, gdzie jest tylko czasoprzestrzeń, bez śladu materii i bez fal elektromagnetycznych?…

Kosmos

3 listopada 2020

Czy czas rozpadu radioaktywnych jąder atomowych wydłuża się w akceleratorach?

Czy ze względu na efekty teorii względności czas połowicznego rozpadu radioaktywnych jąder atomowych ulega wydłużeniu przy rozpędzaniu ich w akceleratorach?…

14 października 2020

Czy fotony zwalniają w polu grawitacyjnym?

Wydarzenia w polu grawitacyjnym zachodzą wolniej, poprzez grawitacyjną dylatację czasu, dla obserwatora znajdującego się w mniejszym polu grawitacyjnym. Czy to samo tyczy się światła? Czy fotony zwalniają w polu grawitacyjnym?…

Światło

7 października 2020

Czy plamka lasera na ścianie może poruszać się szybciej niż prędkość światła?

Używając wskaźnika laserowanego skierowanego na odległą ścianę, ruch świecącej plamki na ścianie może mieć bardzo dużą prędkość przy niewielkich ruchach samego wskaźnika (prędkość liniowa zależy od promienia). Czy przy odpowiednio dużej odległości wskaźnika laserowego od ściany, możliwe jest przekroczenie prędkości światła przez plamkę wskaźnika poruszająca się po hipotetycznej ścianie?…

Światło

25 maja 2020

Czy planeta lub gwiazda może krążyć wokół czarnej dziury?

Czy planeta lub gwiazda może krążyć wokół czarnej dziury?…

6 maja 2020

Jakie wyjaśnić „paradoks tyczki”?

Mam pytanie odnośnie paradoksu tyczki w stodole. Jeśli według obserwatora stojącego w stodole tyczka skoczka (która w spoczynku ma długość stodoły) poruszającego się z prędkością bliską prędkości światła zmieści się cała w stodole, a według skoczka skróceniu ulegnie stodoła i tyczka się do niej nie zmieści – co zobaczy skoczek…

9 kwietnia 2020

Jaki aparat matematyczny jest niezbędny do zrozumienia ogólnej teorii względności?

Jaki aparat matematyczny jest niezbędny do zrozumienia ogólnej teorii względności? Chodzi mi o niezbędne pojęcia, zwłaszcza z zakresu analizy matematycznej i topologii.

Grawitacja

10 marca 2020

Jaką scharakteryzować horyzont czarnej dziury?

Horyzont czarnej dziury określamy jako sferę o promieniu powiedzmy kilku kilometrów (szacowaną z zewnątrz czarnej dziury). Jednocześnie przyjmujemy, że materia w czarnej dziurze zapada się do punktu, a samo „wnętrze” czarnej dziury nie posiada znanej nam geometrii (czyli nie ma rozmiarów w naszym rozumieniu). Czy nie należy z tego wnioskować,…

14 lutego 2020

Czy pole grawitacyjne wpływa na fale elektromagnetyczne emitowane przez satelitę?

Czy w związku ze zmianą energii fali elektromagnetycznej przy zmianie potencjału grawitacyjnego (eksperyment Pound-Rebeka), ilość fal wysłanych z satelity zwiększy się po dotarciu na ziemię? Grawitacyjne zwiększenie częstotliwości (mierzone na powierzchni Ziemi) fali wysyłanej z satelity geostacjonarnego: 1+Z=5,9e-10. Przesunięcie dopplerowskie zmniejszające częstotliwość (mierzone na powierzchni ziemi) fali wysyłanej z satelity…

10 lutego 2020

Jak zbadać eksperymentalnie dylatację czasu?

Na podstawie jakiego mierzalnego eksperymentu (poza wożeniem samolotem zegarów i GPS-em) można określić dylatację czasu? Jakiego eksperymentu użył Lorentz by określić i wyprowadzić wzory na dylatację czasu?…

22 stycznia 2020

Czy eksperyment Eddingtona był powtarzany?

Mam pytanie odnośnie eksperymentu Arthura Eddingtona, który potwierdził teorię Einsteina. Chodziło w nim o obserwację gwiazdy za Słońcem w trakcie zaćmienia i zarejestrowanie soczewkowania. Pytanie: czy jakiekolwiek obserwatorium na świecie powtórzyło te obserwacje i czy można zobaczyć wyniki?…

13 grudnia 2019

W jakim ośrodku rozchodzi się fala grawitacyjna?

Jeżeli fala elektromagnetyczna to zaburzenie pola elektromagnetycznego rozchodzące się w przestrzeni, to fala grawitacyjna jest zaburzeniem czasoprzestrzeni rozchodzącym się...? No właśnie? W jakim ośrodku rozchodzi się fala grawitacyjna (zaburzenie czasoprzestrzeni)?…

10 grudnia 2019

Jak powstają czarne dziury?

Jaką masę mają gwiazdy, które się zapadają, tworząc czarne dziury? Czy dowolny obiekt o takiej masywności również by się zapadł i utworzył czarną dziurę?…

2 grudnia 2019

Jak wyjaśnić precesję Merkurego?

Czy większa od spodziewanej precesja Merkurego jest efektem wleczenia czasoprzestrzeni przez Słońce?…

25 października 2019

Czy cień może przekroczyć prędkość światła?

Czy cień może przekroczyć prędkość światła?…

Światło

2 października 2019

Jak obliczyć różnice w upływie czasu pomiędzy różnymi punktami na Ziemi?

Czy da się obliczyć różnicę w upływie czasu (jeśli tak to prosiłbym o wzór) i czy taka w ogóle jest, między człowiekiem mieszkającym na najwyższym punkcie na Ziemi, a człowiekiem mieszkającym na najniższym? Zakładając, że oboje żyją po 80 lat, ile można „zyskać/stracić czasu” mieszkając w tych miejscach?…

8 września 2019

Jak fotony przesuwają się ku czerwieni na skutek rozszerzania się Wszechświata?

Jak fotony przesuwają się ku czerwieni na skutek rozszerzania się Wszechświata?…

3 września 2019

Czy prędkość światła w próżni w układzie nieinercjalnym jest stała?

Czy prędkość światła w próżni w układzie nieinercjalnym jest stała?…

Światło

22 sierpnia 2019

Jak zdefiniować temperaturę czarnej dziury?

Skoro z czarnej dziury nie mogą wydostać się fotony, to także fotony promieniowania podczerwonego. Czy to oznacza, że nie tylko gęstość, ale i temperatura osobliwości dąży do nieskończoności, a sama czarna dziura staje się wraz ze wzrostem masy coraz gorętsza pod horyzontem zdarzeń?…

Grawitacja

29 lipca 2019

Jak długo paruje czarna dziura?

Istnieje hipoteza, z której wynika, że czarne dziury emitują promieniowanie (parowanie Hawkinga). Jeśli okazałaby się prawdziwa, to po pewnym czasie samotna czarna dziura o masie M powinna całkowicie wyparować. Jaki jest konkretnie ten czas?…

24 lipca 2019

Co wiemy o entropii pola grawitacyjnego?

Niektóre rozwiązania ogólnej teorii względności zawierają tzw. pętle czasowe (Gödel, Tipler). Jeżeli tak, to oznaczałoby to, że ta teoria narusza fundamentalne zasady fizyki, z których wynika, że na każdej linii świata następuje wzrost entropii. Ale jeżeli taka linia przecina się sama z sobą, to co się dzieje z entropią? Przecież…

Grawitacja

25 czerwca 2019

Jak interpretować linię świata fotonu?

Jak rozumieć linię świata fotonu (prosta nachylona pod kątem 45 stopni) na diagramach w podręczniku teorii względności? Przecież foton podlega zasadzie nieoznaczoności położenia-pędu, a więc nie może mieć określonego toru ruchu.

10 czerwca 2019

Czy (mikro)soczewki grawitacyjne posiadają ogniska?

Czy (mikro)soczewki grawitacyjne posiadają ogniska, a jeśli tak, to czy w takim ognisku promieniowanie od pobliskich źródeł byłoby skupiane tak bardzo, by mogło stanowić realne niebezpieczeństwo dla przelatujących statków kosmicznych?…

5 czerwca 2019

Jak upływa czas dla fotonu?

Dla obserwatora znajdującego się na Ziemi foton wyemitowany ze Słońca pokonuje odległość ok. 150 mln km w czasie 8 minut. Ale dla samego fotonu ten czas jest równy zero? A co z odległością?…

30 stycznia 2019

Czy czas biegnie tak samo dla hadronów i leptonów?

Mam pytanie z teorii względności zainspirowane wykładami prof. Krzysztofa Meissnera dotyczącymi czasu i Modelu Standardowego, dostępnymi w serwisie youtube.com. Otóż wiadomo, że fotony czasu nie liczą, nawet jeśli zwolnią z naszego punktu widzenia, gdyż są bezmasowe. Do pomiaru czasu cząstce potrzebna jest masa. Wiadomo również, że istnieją dwa różne mechanizmy…

Cząstki elementarne

14 stycznia 2019

Czy istnieje maksymalna masa czarnej dziury?

Czy istnieje maksymalny rozmiar (masa) czarnej dziury? Jeśli tak, to co się dzieje po osiągnięciu tego maksimum?…

7 stycznia 2019

Jak duże koło można wprawić w jednostajny ruch obrotowy?

Sam nie wiem jak zadać pytanie, które mnie nurtuje. Wiem, że gdy coś się obraca ze stałą prędkością, np. płyta adapterowa, to w każdym jej miejscu liczonym od środka ta prędkość jest większa. W pewnym miejscu od środka przy bardzo dużej średnicy płyty dochodziłoby do sytuacji, w której brzeg płyty…

Materia

29 listopada 2018

W jaki sposób działanie GPS potwierdza ogólną teorię względności?

Ogólna teoria względności przewiduje grawitacyjną dylatację czasu. W jaki sposób wykorzystuje to system GPS, tym samym dowodząc poprawności tej teorii?…

19 listopada 2018

Jak działa żagiel słoneczny?

Nurtuje mnie jeden problem związany ze światłem (fotonami) i zasadą zachowania energii. Załóżmy, że od idealnego zwierciadła (100% odbicia) użytego jako żagiel słoneczny odbija się określona ilość fotonów (np. 1000). Fotony zmieniają pęd (zwrot) na przeciwny – stąd siła działająca na żagiel, który nabiera prędkości i energii kinetycznej. Tylko: kosztem…

Światło

13 listopada 2018

Czy ładunek spoczywający w polu grawitacyjnym promieniuje?

Czy ładunek spoczywający w (jednorodnym) polu grawitacyjnym jest źródłem promieniowania elektromagnetycznego? Zgodnie z zasadą równoważności taki ładunek można potraktować jako poruszający się ruchem przyspieszonym (w przestrzeni pozbawionej grawitacji), zatem powinien on "promieniować". Jeśli tak, to co dzieje się z jego energią? Jeśli nie, to co z zasadą równoważności?…

24 października 2018

Czy czasoprzestrzeń jest sprężysta?

Czy można stwierdzić jaką sprężystość ma czasoprzestrzeń? Czy w ogóle jest to policzalne i mierzalne? Mamy dane z LIGO, znamy masę zderzenia się dwóch czarnych dziur, mamy wartości fal grawitacyjnych, które do nas po miliardzie lat doleciały. Czy zatem na tej podstawie możemy policzyć gęstość ośrodka, w którym te fale…

Grawitacja

23 października 2018

Jakie cząstki mogą powstać w procesie anihilacji?

W ubiegłym wieku Albert Einstein odkrył i przedstawił najbardziej znany wzór matematyczny na świecie $E=mc^2$, z którego wynika, że dowolną masę możemy zamienić na energię w procesie anihilacji materii. Anihilacji towarzyszy wydzielenie się energii w postaci fotonów. W związku z czym mam następujące pytania: 1) Czy finalnym produktem anihilacji może…

Cząstki elementarne

1 października 2018

Czy pierwotne fale grawitacyjne niosą informację o Wielkim Wybuchu?

Jeżeli hipoteza inflacji jest fałszywa (a podobno coraz więcej naukowców odchodzi od tej hipotezy i dane eksperymentalne jej nie potwierdzają) to czy pierwotne fale grawitacyjne niosą informację o tym, co działo się w trakcie Wielkiego Wybuchu (dokładnie w „chwili zero”)?…

4 września 2018

Czy istnieje teoria łącząca grawitację i elektromagnetyzm?

Czy fizycy stworzyli jednolitą teorię grawitacji i elektromagnetyzmu?…

3 września 2018

Czy można zobaczyć całą historię Wszechświata?

Skoro czas w okolicach czarnych dziur dramatycznie spowalnia, to czy obserwator tuż przed horyzontem zdarzeń mógłby w jednej chwili zobaczyć całą historię Wszechświata? (Czas na zewnątrz płynąłby relatywnie szybko z perspektywy tego obserwatora.)…

20 sierpnia 2018

Czym różni się bezwładność od grawitacji?

Czym różni się bezwładność od grawitacji – czy można jakimiś badaniami je odróżnić?…

Grawitacja

19 lipca 2018

Jak zagina się światło?

Czy światło porusza się po linii prostej w czterowymiarowej czasoprzestrzeni jeżeli jest zaginane przez pole grawitacyjne dla obserwatora w trzech wymiarach?…

12 lipca 2018

Czy prędkość światła jakoś zależy od zjawiska rozszerzania się przestrzeni?

Czy prędkość światła jest różna w zależności od tego, czy światło porusza się w kierunku w którym przestrzeń się rozszerza, czy w kierunku przeciwnym?…

12 czerwca 2018

Czy wszechświat może być wnętrzem czarnej dziury?

Czy wewnątrz czarnej dziury mogą istnieć inne czarne dziury, itd.? Czy wewnątrz czarnej dziury mogą istnieć galaktyki, gwiazdy, planety, życie? Wyobraźmy sobie czarną dziurę o masie $10^9$ galaktyk. Promień Schwarzschilda takiej czarnej dziury to ok. $10^8$ lat świetlnych. Daje to gęstość materii porównywalną z gęstością w naszej Galaktyce. Można sobie…

Kosmos

1 czerwca 2018

Czy można przesłać informację z prędkością większą od prędkości światła?

Pytanie teoretyczne: czy jeśli posiadałbym rurkę o długości jednego roku świetlnego, owa rurka miałaby mikroskopijną masę, a przy tym jakimś cudem posiadałaby zerową sprężystość, a wokół nie byłoby żadnych obiektów posiadających grawitację, mającą znaczący wpływ na potencjalne wygięcie rurki, to czy gdybym popchnął ową rurkę do kolegi stojącego po drugiej…

24 maja 2018

Jaki jest sens fizyczny współrzędnych kowariantnych i kontrawariantnych?

Jaki jest sens fizyczny współrzędnych kowariantnych i kontrawariantnych? Często pojawiają się one w literaturze, np. przy tensorze pola elektromagnetycznego, czy przy tensorach metrycznych; która z tych współrzędnych jest tą „rzeczywistą”?…