Teoria względności | Kategorie | Zapytaj Fizyka

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”?…

23 maja 2018

Czy światło potrafi pchać?

Czy jeśli światło potrafiłoby pchać, a teoretyczny obiekt posiadający masę "potrafiłby być" pchany przez to światło, to czy uzyskałby prędkość tego światła?…

16 maja 2018

Czy można oszacować rozmiar materii tworzącej czarną dziurę?

W różnego rodzaju materiałach popularno-naukowych, padają stwierdzenia o rozmiarach czarnych dziur, jednak z tego co mi wiadomo, autorzy mają na myśli wielkość jej horyzontu zdarzeń. Czy da się, podobnie jak podaje się na przykład średnicę gwiazdy lub planety, oszacować rozmiar materii wchodzącej w skład czarnej dziury? Czy czarne dziury są…

3 kwietnia 2018

Czy można przeżyć „wciągnięcie” przez czarną dziurę?

Dlaczego niektórzy teoretycy w ogóle rozważają, czy możliwe jest, aby coś mogło przeżyć "wciągnięcie" przez czarną dziurę – wydaje mi się, że takie rozważania są bezzasadne? Dlaczego im większa jest masa czarnej dziury tym mniejsze siły pływowe horyzontu zdarzeń?…

Grawitacja

27 marca 2018

Jakiej precyzji wymaga zaplanowanie asysty grawitacyjnej?

Asysta grawitacyjna wymaga dokładnych obliczeń i precyzyjnego momentu startu i nadania wyznaczonego początkowego toru lotu. Czy do wykonania tych obliczeń wystarczającą precyzję daje mechanika Newtona, czy też wymagane są obliczenia w oparciu o teorię Einsteina?…

26 marca 2018

Skąd przyspieszający obiekt wie, że nie może przekroczyć prędkości światła?

Wiemy, że nic nie może przekroczyć prędkości światła. Ale skąd przyspieszający obiekt będzie to "wiedział"?…

20 marca 2018

Jakie jest fizyczne znaczenie $r$ w metryce Schwarzschilda?

Jakie jest fizyczne znaczenie

$r$ w metryce Schwarzschilda? Z tego co wiem, Einstein formułując swoją teorię względności bardzo dbał o to, aby wszystkie używane tam pojęcia miały dobrze określoną interpretację fizyczną (przynajmniej „w zasadzie”). Odległości dawały się zmierzyć sztywnym prętem albo czasem przelotu błysku światła, czasy porównać zegarami, itp. Pojęcia…

Grawitacja

13 marca 2018

Co widziałby obserwator poruszający się szybciej niż światło?

Zastanawiam się nad jedną kwestią. Mówi się, że gdy przekroczymy prędkość światła, to zaczniemy cofać się w czasie. Czy mówimy tak tylko dlatego, że światło jest najszybsze we Wszechświecie, czy jest inny powód? Dlaczego światło jest wyznacznikiem tej sytuacji?…

27 lutego 2018

Czy Wszechświat się rozszerza i skąd o tym wiemy?

Moje pytanie wiąże się m.in. z odpowiedzią na pytanie „Światło z Wielkiego Wybuchu?”. W odpowiedzi na to pytanie znajdujemy stwierdzenie: „długość fali znacznie się wydłużyła ze względu na rozszerzanie się przestrzeni”. Ja jednak nie rozumiem dlaczego długość fali nie jest po prostu większa za przyczyną efektu Dopplera. Gdybyśmy np. ustawili…

Kosmos

23 lutego 2018

Czym w ogólnej teorii względności są wektory Killinga?

Czym w ogólnej teorii względności są tak zwane wektory Killinga?…

22 lutego 2018

Jak obliczyć ilość wydzielanej energii w procesie anihilacji?

Jak obliczyć ilość wydzielanej energii przy anihilacji antymaterii? Gdzieś przeczytałem że anihilacja 1 grama antymaterii wydzieliłaby energię 43 kt, czyli ok. 3 razy więcej niż bomba zrzucona na Hiroshimę.

Materia

8 lutego 2018

Czy każda czarna dziura ma jednakową gęstość materii?

Czy każda czarna dziura ma jednakową gęstość materii?…

Grawitacja

16 stycznia 2018

Czy wzór E=mc^2 stosuje się do fotonów i czarnych dziur?

Czy obliczając energię fotonu i podstawiając ją do wyprowadzonego wzoru

$m=E/c^2$ , można obliczyć masę poruszającego się fotonu? Czy energię czarnej dziury można obliczyć, podstawiając do wzoru

$E=mc^2$ jej masę; czy może czarna dziura nie posiada żadnej energii?…

12 stycznia 2018

Jakie są granice stosowalności zasad dynamiki Newtona?

Jakie są granice stosowalności zasad dynamiki Newtona? Czytałem, że drugą zasadę trzeba przeformułować tak, aby była ona poprawna w mechanice relatywistycznej. A co z zasadą I i III? Czy są one zawsze poprawne?…

8 stycznia 2018

Czy światło zmieniając kierunek ruchu przyspiesza?

Czy światło zmieniając kierunek ruchu przyspiesza? Na przykład odbijając się od lustra, poruszając w polu grawitacyjnym wielkich mas, lub w przypadku efektu tzw. soczewkowania grawitacyjnego...

5 stycznia 2018

Czy układy inercjalne istnieją?

Nie rozumiem założenia ogólnej względności które mówi, że “...prawa fizyki są jednakowe we wszystkich układach inercjalnych…”. Odnoszę wrażenie, że takie układy po prostu nie istnieją, a założenie jest sztuczne, nie mówiąc już o fakcie, że sama czasoprzestrzeń jest zakrzywiona. Dowód: Przyjmijmy, że istnieje jakikolwiek układ poruszający się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

Grawitacja

22 grudnia 2017

Jak zachowuje się ładunek i masa elektronu wraz z przyrostem prędkości?

Jak zachowuje się ładunek i masa elektronu wraz z przyrostem prędkości?…

15 grudnia 2017

Czy jesteśmy w stanie wygenerować emisję fali grawitacyjnej?

Czy jesteśmy w stanie wygenerować emisję fali grawitacyjnej? Jak opisać taką emisję matematycznie?…

11 grudnia 2017

Czy materia ma maksymalny poziom zagęszczenia?

Czy materia ma maksymalny poziom zagęszczenia i tym samym maksymalną masę w danej jednostce objętości? Ułożone jeden obok drugiego najcięższe cząstki elementarne w taki sposób, że nie ma już miejsca na następną?…

7 grudnia 2017

Czy horyzont czarnej dziury można przekraczać w obie strony?

Czytałem ostatnio artykuł o supermasywnych czarnych dziurach w którym napisane było, że teoretycznie obiekt obracający się dość szybko mógłby przekroczyć horyzont zdarzeń, a punkt który pierwszy go przekroczył „zobaczył” co jest wewnątrz czarnej dziury i w wyniku szybkiego obrotu mógłby przekroczyć horyzont na naszą stronę i przesłać dane o wnętrzu…

Grawitacja

13 listopada 2017

Jak powstają białe karły, gwiazdy neutronowe, i czarne dziury?

Biały karzeł nie zapada się pod wpływem grawitacji, ponieważ równoważy ją siła odpychających się elektronów. W przypadku większych gwiazd, siła grawitacji jest większa i doprowadza do zderzania się elektronów z jądrami atomów, co sprawia, że zostają same neutrony i w przypadku gwiazd neutronowych to one równoważą siłę grawitacji. (Proszę mnie…

8 listopada 2017

Czy przy detekcji fal grawitacyjnych można zaobserwować neutrina?

Jak wiadomo 17 sierpnia 2017 r. po raz pierwszy zaobserwowano fale grawitacyjne (sygnał GW170817) wraz z towarzyszącym im rozbłyskiem gamma (GRB 170817A), pochodzącymi z połączenia dwu gwiazd neutronowych w galaktyce NGC 4993 odległej o ok. 40 Mp (wiadomość o tej obserwacji podano 16 października). Jednocześnie nie zaobserwowano (nie podano do…

7 listopada 2017

Jak opisać upływ czasu między dwoma zdarzeniami?

Pytanie dotyczy dylatacji grawitacyjnej. O jak dużych odchyleniach mówimy porównując czas który przemija np. na Ziemi i na Marsie? Jaki miałoby to związek z przyszłą kolonizacją kosmosu? Proszę też o jeszcze kilka przykładów znaczących odchyleń wynikających z owej dylatacji czasu i najlepiej jakiś uniwersalny wzór opisujący na ten problem.

Grawitacja

30 października 2017

Czy znane są ścisłe rozwiązania równań Einsteina opisujące kilka czarnych dziur?

Czytałem, że metryka Schwarzschilda jest ścisłym rozwiązaniem równań Einsteina z jedną, nieobracającą się i nienaładowaną czarną dziurą w pustym (poza nią) Wszechświecie. Czy istnieją ścisłe rozwiązania równań Einsteina z więcej niż jedną czarną dziurą naraz? Jeżeli nie, to czy to dlatego, że jeszcze ich nie odnaleziono, czy też teoretycznie wykazano…

Grawitacja

25 października 2017

Dlaczego rtęć w temperaturze pokojowej jest cieczą?

Dlaczego rtęć w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym jest cieczą, a inne metale ciałami stałymi?…