Menu

Teoria względności

  • Czy fale grawitacyjne interferują?

    Ostatnio nurtuje mnie pewna kwestia dotycząca fal grawitacyjnych. Jak wiadomo, wszystkie inne fale interferują wzajemnie – a co z falami czasoprzestrzeni (grawitacyjnymi)? Czy one również interferują? Jeśli tak, to czy wygląda to tak samo jak interferencja fal elektromagnetycznych?…

  • Czy dla każdej metryki istnieje taki układ współrzędnych, w którym jej składowe są stałe?

    Obiektem matematycznym opisującym geometrię w ogólnej teorii względności (OTW) jest tensor metryczny. Wszystkie definicje tensora metrycznego jakie znam korzystają z pojęcia krzywoliniowego układu współrzędnych na rozmaitości. Czy można udowodnić, że dla każdego tensora metrycznego istnieje taki krzywoliniowy układ współrzędnych, żeby spełnione było równanie $g_{ab}=delta_{ij}(∂x^i/∂q^a) (∂x^j/∂q^b)$, gdzie $x^i$ to prostoliniowy układ…

  • Grupy symetrii czasoprzestrzeni

    Gdyby czasoprzestrzeń miała geometrię euklidesową, uzasadnione byłoby stosowanie dla dowolnych prędkości transformacji Galileusza. Geometria czasoprzestrzeni jest jednak inna. W płaskiej czasoprzestrzeni obowiązuje metryka Minkowskiego, a w konsekwencji stosuje się transformację Lorentza. Czy w zakrzywionej czasoprzestrzeni, np. w geometrii Schwarzschilda, należy stosować inną (niż transformacja Lorentza) transformację liniową?…

  • Skąd znamy metrykę czasoprzestrzeni?

    Tensor metryczny w płaskiej czasoprzestrzeni jest diagonalny i ma wyrazy przekątne równe (1, –1, –1, –1). Czy wynika to wyłącznie z doświadczeń, czy raczej możliwe jest wyprowadzenie tej postaci tensora metrycznego?…

  • Jak obejrzeć historię w przyśpieszonym tempie?

    Jeśli jakaś obca cywilizacja oddalona od nas o 100 lat świetlnych zbudowała ogromny superteleskop, to zobaczy Ziemię z 1917 roku. A gdyby wyruszyła w podróż do nas z prędkością 0,5 c, to po 20 latach podróży byłaby od nas oddalona już tylko o 90 lat świetlnych, tzn. że zobaczyłaby Ziemię…

  • W jakiej postaci występuje promieniowanie Hawkinga?

    W jakiej postaci występuje promieniowanie Hawkinga? Czy czarne dziury "parując" emitują promieniowanie korpuskularne w postaci strumienia różnych cząstek, czy jest to promieniowanie elektromagnetyczne o konkretnej długości fali? Czy zjawisko promieniowania Hawkinga zachodzi cały czas, czy też czarne dziury zaczną "parować" i wysyłać promieniowanie dopiero gdy przestrzeń kosmiczna się na tyle…

  • Jak zakrzywienie czasoprzestrzeni wpływa na ruch ciał?

    Mam pytanie o grawitację w ogólnej teorii względności (OTW). W książkach popularnonaukowych grawitacja w ujęciu OTW jest opisywana jako odchylanie toru ruchu obiektów z powodu zakrzywienia czasoprzestrzeni. Jest to całkiem intuicyjne wyjaśnienie dla obiektów, które są w ruchu, jednak co dzieje się w przypadku ciał będących w spoczynku? Grawitacja opisywana…

  • Jaką energię ma foton?

    Mam pytanie dotyczące ogólnie natury fotonu. Mechanika kwantowa określa energię fotonu jako $E=h f$. Jest to zgodne oczywiście z opisem mechaniki relatywistycznej, dla fotonu w próżni, czyli takiego, którego prędkość jest równa $c$. Wzór na energię w STW ma postać $E=\gamma m_0 c^2$, gdzie $\gamma$ to czynnik Lorentza. Dla fotonu…

  • Czy mechanika kwantowa jest spójna z teorią względności?

    Z tego co wiem, to Mechanika Kwantowa nie jest "spójna" z Teorią Względności. 1. Czy ta niespójność wiąże się tylko z problemem czysto koncepcyjnym? Mechanika Kwantowa jest teorią probabilistyczną, a Teoria Względności nie jest teorią probabilistyczną, więc ogólnie nie dałoby się prosto uogólnić Mechaniki Kwantowej, tak aby w jej zakres…

  • Jak zakrzywienie czasoprzestrzeni wpływa na propagację światła?

    Pytanie dotyczy wizualizacji jaka się często przedstawia przy omawianiu czasoprzestrzeni. Pokazana jest płaszczyzna (elastyczna) i położona jest na niej jakaś kula imitująca masę, która zakrzywia czasoprzestrzeń. Następnie jest pokazany ruch np. kuli, który pod wpływem tej zakrzywionej powierzchni jest odchylony od prostej. Zatem, jeżeli foton leci prosto i napotyka coś…

  • O antygrawitacji

    Czy z punktu widzenia matematyki jest możliwość, by w równaniach postawić grawitację niejako na "głowie"? Skoro wg fizyków nic nie stoi na przeszkodzie, by w tych samych równaniach czas płynął do tyłu, to chyba równie dobrze można zamienić grawitację na antygrawitację. W końcu byłoby to nawet zgodne z obecną kosmologią,…

  • Tensor energii-pędu i ciśnienie promieniowania w kosmologii

    Dziękuję za odpowiedź na pytanie "Symulacje ewolucji Wszechświata i ciemnej materii". W tej odpowiedzi niezrozumiałe są dla mnie zdania: "Pył daje wkład tylko do gęstości energii, w przeciwieństwie do promieniowania, które generuje pole grawitacyjne również przez swoje ciśnienie. Ciemna energia generuje takie pole, jak promieniowanie o ujemnym ciśnieniu". I tak:…

  • Czym jest czas?

    Od roku nurtują mnie pytania na temat czasu. Zaczynając "czym w ogóle jest" przez "co można nim zrobić" do "czy czas jest szybszy niż światło?". Moim zdaniem to nowy dział fizyki, gdyż nie spotkałem się z działem badającym właściwości czasu. Głównym pytaniem na jakie chciałbym odpowiedzieć jest: "czy czas ma…

  • Splątanie kwantowe i czarne dziury

    Mam pytanie dotyczące mechaniki kwantowej i teorii stanu splątanego. Mechanika kwantowa przewiduje nieskończenie szybką propagację informacji dotyczącej stanu jednej ze splątanych cząstek do drugiej. Można by to ująć: "tak, jakby przestrzeń między nimi nie istniała". Oznacza to nawet, że jeśli splątane cząstki będą oddalone o miliardy lat świetnych, ich wzajemne…

  • Grawitacyjne tsunami

    Co by się stało, gdyby przez naszą galaktykę, przez Ziemię i przez nasze ludzkie ciała przeleciała fala grawitacyjna o długości fali 1mm, albo całe grawitacyjne tsunami o długości fali kilku kilometrów? Co by się stało z Ziemią? Jak wpłynęłoby to na ludzkie życie? Czy atomy wchodzące w skład naszego ciała…

  • Jaki kształt ma czarna dziura?

    Jaki kształt ma czarna dziura? Często mówi się o dysku akrecyjnym, dżetach, horyzoncie zdarzeń. Jednak czasami czyta się, że jest to kula z osobliwością w centrum, a horyzont zdarzeń to sfera.

  • Jak szybko można się starzeć?

    Po obejrzeniu filmu Interstellar ciekawi mnie jedna rzecz. Czy to możliwe, że człowiek w innej galaktyce (do której dostał się przez tunel czasoprzestrzenny) mógłby być na planecie na której godzina równa się 7 lat ziemskich. Czy taki człowiek nie zestarzałby się w godzinę o 7 lat? I w jaki sposób…

  • Co oznacza, że czasoprzestrzeń ma czwarty wymiar?

    Mam pytanie odnośnie struktury czasoprzestrzeni. Co oznacza, że czasoprzestrzeń ma czwarty wymiar? Czy czasoprzestrzeń ma czwarty wymiar "przestrzenny" (jak osie $x,y,z$) czy "czasowy"?…

  • Modyfikacje teorii Einsteina

    Wariacja skalara krzywizny czasoprzestrzeni $R$ względem tensora metrycznego generuje równania teorii Einsteina. Z pewnych moich obliczeń wynika, że teoria grawitacji powinna wynikać z wariacji kwadratu tej krzywizny $R^2$. Czy taka teoria grawitacji byłaby sensowna praktycznie i czy są opublikowane rozwiązania modeli takiej teorii potwierdzające lub zaprzeczające jej sens?…

  • Drugi koniec kija

    Mam pytanie o "prędkość rozchodzenia się odkształcenia w ośrodku". Jeżeli mam kij długości np. 1000 km i popchnę go za koniec, to po jakim czasie drugi koniec się poruszy? Innymi słowy ile czasu potrzebuje odkształcenie na przejście z mojego końca na drugi koniec kija?…

  • Wersja paradoksu tyczki

    Wyobraźmy sobie statek kosmiczny, który leci przez kosmos z punktu A do B z prędkością $0.99 c$. O ile się orientuję skrócenie Lorentza sprawi, że z punktu widzenia pasażerów odległość AB jak i długość wszystkich mijanych obiektów się skróci, tym samym długość statku pozostanie bez zmian. Teraz przyjmijmy drugi identyczny…

  • Foton i czas

    W jaki sposób doświadcza czasu foton? Ile czasu upływa od jego emisji do absorpcji w jego własnym układzie odniesienia?Jaką drogę pokonuje? Czy foton jest cząsteczką czasoprzestrzenną? A może czasoprzestrzeń ma sens tylko dla cząsteczek elementarnych z masą spoczynkową? Jak wiąże to czasoprzestrzeń z polem Higgsa?…

  • Wewnętrzny horyzont zdarzeń

    Wielu z nas słyszało o horyzoncie zdarzeń, ale ostatnio zostałem zaskoczony (chyba) nowym pojęciem: wewnętrzny horyzont zdarzeń. Co to jest?…

  • Dylatacja czasu i skrócenie Lorentza

    Mam pytania dotyczące dylatacji czasu. Wiem, że jest na tej stronie kilka pytań i odpowiedzi dotyczących tej kwestii. Ale pozostaje mi jeszcze jedna sprawa. Z eksperymentów z zegarami atomowymi wożonymi w samolotach pasażerskich można się dowiedzieć, że po przywiezieniu ich z powrotem na Ziemię, spóźniają się one w stosunku do…

  • Zobaczyć koniec Wszechświata?

    W pobliżu czarnej dziury, blisko horyzontu zdarzeń czas podobno płynie wolniej. Dla obiektu poruszającego się blisko horyzontu zdarzeń czas zewnętrzny (np. dla Ziemi) będzie upływał bardzo szybko. Jeśli taki obiekt będzie poruszał się dostatecznie długo dookoła czarnej dziury to czy można powiedzieć, że obiekt "zobaczy" koniec Wszechświata? Ciężko to sobie…

  • Z czego jest zbudowana czasoprzestrzeń?

    Z czego jest zbudowana czasoprzestrzeń? Według Ogólnej Teorii Względności jest to elastyczna membrana. Tylko wszystko co istnieje składa się z cząstek i oddziaływań. Jeśli jest jakaś membrana to z czegoś musi być zbudowana.