Skocz do zawartości




Ttegoroczna gala rozdania Złotych Szaraków odbędzie się w niedzielę 1. marca o godzinie 20:00. Zapraszamy!
Wymagany jest strój formalny, wieczorowy. W końcu użytkownik w krawacie jest mniej awanturujący się! :szczerb:

Zagadki fizyki


  • Zaloguj się, aby dodać odpowiedź
22 odpowiedzi w tym temacie

#1 Gość_mag1-21

Gość_mag1-21.
  • Tematów: 0

Napisano

*
Popularny

"Wiem, ze nic nie wiem"


Fizyka (zarówno ta zwykła, jak i kwantowa) jest jak opisywana przez nią nieskończoność. Gdy docieramy do granicy świata poznanego, to z niepokojem patrzymy na horyzont i zastanawiamy się, co dalej. Bo choć fizyka całkiem sprawnie opisuje wszechświat, to w wielu momentach jesteśmy zmuszeni rozłożyć ręce i zacytować Sokratesa: “Wiem, że nic nie wiem”

Kosmologiczna inflacja i problem początku

A było już tak pięknie. Gdy w 1981 r. Alan Gutha zaproponował atrakcyjną i jasną teorię drugiej fazy początku wszechświata, zapanowała euforia. Według niej u zarania dziejów rzeczywistość rozszerzała się niezwykle szybko, a odpowiada za to ujemna próżnia. Otóż nasz świat był kiedyś bardzo małym punktem znajdującym się w fałszywej próżni (w polu Higgsa). Wyobraźcie sobie przez chwilę zwykłą próżnię. Nie ma w niej ani jednej cząstki. Obszar ten staje się niestabilny i zaczyna tunelować do jeszcze niższego stanu energetycznego, do innej rzeczywistości lub innego wszechświata, jak zakłada teoria strun. Tak właśnie powstaje fałszywa próżnia. Tworzy się ujemne ciśnienie, które działa jak potężna siła rozprężająca.
Fałszywa próżnia przechodzi ze stanu fałszywego do prawdziwego, wywołując tym samym kolosalną ekspansję i nadanie cząstkom elementarnym masy (masa ta pochodzi z energii unicestwionego pola Higgsa). Etap inflacji mija, a świat rozszerza się znacznie wolniej (faza trzecia i czwarta widoczne na ilustracji).

Teoria Alana stara się wytłumaczyć, jak z mikroskopijnego punktu nagle zrobiło się coś niesamowicie wielkiego. Według teorii Wielkiego Wybuchu istniał 10-wymiarowy, hiperprzestrzenny twór. Byt ten był jednak niestabilny i rozpadł się na dwa światy: 6-wymiarowy zapadł się w sobie, a nasz 4-wymiarowy zaczął się rozszerzać. Owo rozszerzanie to kosmologiczna inflacja. Ale jakie były warunki początkowe?

Twór o nieskończonej masie i energii musiał znaleźć się w jakiejś rzeczywistości, by rozszczepić się na dwa światy. Ale skoro nie było żadnej rzeczywistości przed nastaniem wszechświata, to nie może być mowy o warunkach początkowych. Roger Penrose stwierdził, że kosmologiczna inflacja jest tak skomplikowana, że wymaga konkretnych warunków początkowych i że ich usunięcie na rzecz świata ex-nihilo jest uproszczeniem i niczego nie wyjaśnia.

Drugi problem z teorią Alana możemy zaobserwować, wpatrując się w nocne niebo oraz ilustrację poniżej. Gdyby Gutha miał rację, to niebo byłoby całkowicie jednorodne, a model wszechświata gładki. Tymczasem są galaktyki, gromady galaktyk i inne twory, które możemy opisać jako zaburzenia gęstości. W modelu Alana nie ma na nie miejsca. Gęstość rozprzestrzeniająca się z jednego punktu w nicości musi tworzyć byt absolutnie jednorodny.Astrofizycy nienawidzą pojęcia “warunków początkowych”, bo wpędza ich ono do piekła nieskończoności. I choć posługują się tym terminem, opisując Wielki Wybuch (ze wspomnianego wcześniej bytu o nieskończonej masie i energii), to muszą natrafić na mur warunków początkowych rzeczywistości. Inflacja kosmologiczna była próbą ominięcia tego problemu, ale spełzła moim zdaniem na niczym. Mizernym wyjaśnieniem miało być pole inflatonowe, czyli rzeczywistość, w której mogła zajść kosmologiczna inflacja, ale pole to też wymaga warunków początkowych i jakiejś przestrzeni istnienia. Na jego temat nie wiemy właściwie nic poza przypisywaniu mu cech niemalże Boga.

Teoria Wielkiego Wybuchu i kosmologiczna inflacja wciąż obowiązują jako bazowe teorie dla dalszych dociekań. Szkoda tylko, że kompletnie nie mają sensu.




Sonoluminescencja


Efekt jest najlepiej widoczny (choć nie gołym okiem), gdy działaniu ultradźwięków poddamy wodę gazowaną, choć badanie jest wtedy bardzo utrudnione i nikt tego typu eksperymentów nie wykonuje. To właśnie malutkie bąbelki gazu emitują rozbłysk, gdy przepłynie przez nie fala akustyczna. Pod jej wpływem zapadają się w sobie i “iskrzą” wyładowaniem elektrycznym.

Dopiero w 1989 r. udało się wywołać to zjawisko na pojedynczej bańce gazu poprzez wytworzenie fali stojącej w zamkniętym naczyniu. Od tamtego czasu minęło wiele lat, a mimo to wciąż nie wiadomo, jakie zasady rządzą tym przedziwnym fenomenem.

Stabilne środowisko pojedynczego bąbelka pozwoliło na dokładniejsze badania zjawiska. Ku zdumieniu naukowców okazało się, że temperatura wewnątrz zapadniętej bańki jest tak wysoka, że mogłaby topić stal (niektórzy twierdzą, że jest to prawie milion stopni Celsjusza). Liczba ta według innych badaczy jest mocno zawyżona. Eksperymenty na University of Illinois wskazują (niejednoznacznie), że jest to około 20 000 st. C. Zjawisko było na tyle szokujące, że armia amerykańska prowadziła badania nad sonoluminescencją wywoływaną przez śruby napędowe statków i łodzi podwodnych (podczas kawitacji).

Wspomniane wcześniej eksperymenty na pojedynczej bańce gazu pozwalają utrzymać proces w stanie stabilnym i ciągłym. Wtedy bąbel zapada się i rozszerza cyklicznie, emitując za każdym razem rozbłysk. Rozbłyski są niezwykle krótkie – od 35 do kilkuset pikosekund. Bańka zapada się do rozmiarów około 1 mikrometra, wariacje zależą od płynu i gazu w pęcherzyku. W dość naturalny sposób można zwiększyć intensywność rozbłysków poprzez dodanie do gazu domieszki helu, argonu lub ksenonu. Wykrycie dokładnej temperatury w bąbelku jest bardzo trudne ze względu na otaczający płyn, który zakłóca odczyt długości fali promieniowania emitowanego przez rozbłysk.
Chemicy David J. Flannigan i Kenneth S. Suslick opublikowali artykuł w “Nature”, w którym udowodnili, że w centrum każdego zapadniętego bąbla znajduje się niezwykle gorący rdzeń z plazmy. Na tej podstawie stwierdzili, że temperatura musi wynosić co najmniej 20 000 st. C.

Niezliczone próby wyjaśnienia fenomenu spełzły na niczym. Proponowano wyładowania koronowe, nieklasyczne źródło światła (mechanika kwantowa), zjawisko tunelowe, tryboluminescencję (kolejna zagadka fizyki). Niestety, żadna z tych teorii nie pasuje do zjawiska.

W 2002 r. pojawiło się 60-stronicowe opracowanie, które w dość rozsądny sposób stara się wyjaśnić fenomen. Podczas zapadania się bąbla wewnątrz tworzy się duże ciśnienie i wzrasta temperatura, co powoduje częściowe zjonizowanie gazu. Elektrony ze zjonizowanych atomów reagują z atomami neutralnymi, co wywołuje emisję promieniowania cieplnego (rozbłysk). Ciśnienie następnie spada, a elektrony ponownie łączą się z atomami (koniec rozbłysku). Ciągle jednak pozostaje problem kolosalnych temperatur, które w opracowaniu pominięto.
Rensselaer Polytechnic Institute ogłosił w 2006 r., że udało się wywołać fuzję nuklearną za pomocą zjawiska sonoluminescencji. Oznacza to, że w bąbelku nastała temperatura rzędu 1 000 000 st. C!

Całkiem niedawno pojawiła się kolejna teoria, która bardzo szybko zdobyła popularność. Julian Schwinger zasugerował, że fenomen powstaje przez stan próżni w bąbelku (proces bardzo podobny do promieniowania Hawkinga). Ta kwantowa teoria opiera się na tezie, że w próżni istnieją wirtualne cząstki, w tym fotony. Gwałtowne zmiany w bańce gazu powodują, że te wirtualne fotony przechodzą w cząstki prawdziwe (efekt Unruha lub efekt Casimira) i dają rozbłysk tuż po narodzinach. Gdyby była to prawda, to jesteśmy świadkami pierwszego obserwowalnego kwantowego promieniowania próżni!

Parafrazując popularne powiedzenie: gdzie chłop nie może, tam kwantową fizykę pośle. Czy kiedykolwiek dowiemy się, czym jest sonoluminescencja? Boje się, że przyłożenie do niej kwantu zrodzi tylko więcej pytań niż odpowiedzi…

Mariusz Kaminski cykl artykulow pod wspolnym tytulem "Najwieksze zagadki fizyki"


Moj komentarz:
Wybralam 2 opisywane przez Mariusza Kaminskiego fenomeny, poniewaz moim zdaniem wzajemnie sie uzupelniaja i przedstawiaja jedna i ta sama tajemnice, a manowicie zagadke Wielkiego Wybuchu.
Do dzisiejszego dnia czesc naukowcow zajmuje stanowisko, ze zadnego Big Bang`a nie bylo, a druga czesc prowadzi badania nad istota wybuchu, zakladajac tym samym, ze byl.
Jaka jest prawda? A co by bylo gdyby obie grupy na raz mialy racje, Big Bang byl i zarazem go nie bylo?
Czy to mozliwe fizycznie? Mysle ze mozliwe, wystarczy zalozyc, ze zrodlo wybuchu istnialo w Jednoczasie. Co to znaczy?
To stan wiecznego "teraz", a wiec wszystko co powstaje, jednoczesnie, w tym samym momencie sie rozpada, poczatek jest jednoczesnie koncem.
Alfa i Omega. To dlatego Zrodlo, czy Absolut sa niesmiertelne. Zrodlo istnieje w rzeczywistosci ale nie w przestrzeni, przestrzen jest tylko elementem rzeczywistosci jak czas,ktoremu przestrzen nadaje fraktalna strukture, a bez niej czas jest jednorodny.
Rzeczywiscie Mariusz Kaminski ma racje, to rodzi coraz wiecej pytan, a konca nie widac...
Co za tem jest mozliwe?
  • 8

#2

Morningstar.

    לוציפר

  • Postów: 412
  • Tematów: 25
  • Płeć:Mężczyzna
Reputacja znakomita
Reputacja

Napisano

Prawa natury nie są wszędzie takie same ani wieczne. Znaleźli je, badając światło odległych od nas niezwykle silnie świecących galaktyk, czyli zgrupowań miliardów gwiazd, zawierających w centrum obiekty zwane kwazarami. Wytwarzają one olbrzymie ilości energii. Ich światło jest tak silne, że dociera do nas z bardzo daleka. Pędzi do Ziemi nieznużone przez 9 miliardów lat. Podczas tej wędrówki trafia między innymi w chmury materii międzygwiezdnej i przynosi do ziemskich teleskopów wiadomości o odległych regionach, przez które biegło. Informacje te zostają niejako wdrukowane w docierające do nas światło kwazarów. Bo materia rozproszona w kosmosie pochłania z tego światła pewne długości fal, pozostawiając w nim widoczne ślady.
  • 0



#3

BrainCollector.
  • Postów: 1769
  • Tematów: 100
  • Płeć:Mężczyzna
Reputacja znakomita
Reputacja

Napisano

Za dużo jest opierania się o to co wiemy i próbowania wytłumaczenia czegoś czego nie rozumiemy tym co się nauczyliśmy. A tak naprawdę to bardzo mało wiemy i jeszcze nie raz będzie zdziwienie "to jednak było złe , chodziło o coś całkiem innego, tutaj brakowało..." i setki innych. Druga rzecz, co wiemy my oficjalnie a co wiedzą naukowcy w zamkniętych placówkach to dwie różne rzeczy, już pewnie nie jedna teoria została opalona.
  • -1



#4 Gość_mag1-21

Gość_mag1-21.
  • Tematów: 0

Napisano

Carmel

Prawa natury nie są wszędzie takie same ani wieczne.

Otoz mysle, ze prawa Natury sa odwieczne i wieczne, ale rzeczywiscie coraz czesciej mysle o tym, ze w skali makro moga rzadzic inne prawa fizyczne, niz w skali mikro swiata.

BrainCollector
Obydwoje swietnie wiemy, ze wciskanie nowych odkryc na sile w stare i nieaktualne juz ramki naukowyc dogmatow i nie naruszalnych prawd(?)
jest nagminne w swiecie nauki. Dzieki temu wielu swietnych naukowcow nie moze sie przebic na wierzch ze swoimi pomyslami, poniewaz wszystko rozbija sie o niezgodnosc z raz ustalonymi i niezmiennymi od lat aksjomatami.
Teoria Einsteina nie zaklada istnienia czarnych dziur i na nich sie kladzie, a przeciez istnieja. Mozna to sprawdzic pod tytulem "kto sie boi czarnej dziury?" Film na you tube.
A przeciez mozna by dopuscic mozliwosc ze Albercik mogl miec racje tylko w zakresie trojwymiarowej rzeczywistosci, a juz sie to nie sprawdzi ani w dwu wymiarowej, ani tez powyzej trzech. Moze tez byc tak, ze wielowymiarowa rzeczywistosc nie jest tym samym co wielowymiarowa przestrzen, a przestrzen jest tylko trojwymiarowa, i nie ma potrzeby, zeby miala wiecej,a czwartym wymiarem jest czas?
To jedna zagadka naukowa.
Edytuje i dodaje:

http://www.youtube.com/watch?v=1GslS6sGGOY


Użytkownik mag1-21 edytował ten post 14.08.2013 - 13:58

  • 0

#5 Gość_mag1-21

Gość_mag1-21.
  • Tematów: 0

Napisano

Na potwierdzenie Twoich slow Brain, znalazlam ten material doslownie przed chwila:

http://www.youtube.com/watch?v=56wPvu4tNZY

Ciekawe co Ty na to.
Pozdrowienia
  • -3

#6 Gość_aya

Gość_aya.
  • Tematów: 0

Napisano

Witaj Mag, wroce na chwile do tego tematu. Sadze ze podstawowym nieporozumieniem jest pojmowanie Wszechswiata w kategoriach "czegos", co mialo poczatek, a wiec sila rzeczy musi miec i jakis koniec- i to jest patrzenie przez pryzmat formy, ktora rzeczywiscie ogranicza czas trwania. Tylko ze Wszechswiat nie jest "czyms" , a "wszystkim", "Wszech - w ktorym pojawiaja sie i znikaja swiaty", poprzez bezustanne ewoluowanie form. Slowo ktorego uzylas: " Jednoczas" - czy nie wlasciwiej byloby mowic o " Bezczasie " - poniewaz czas zjawia sie wraz z forma istnienia, obojetnie w skali makro czy mikro, i wraz z forma odchodzi, wyznaczajac poczatek i koniec istnienia formy, ale nie tego co owa forma zawiera, a ktorej czas nie dotyczy. Poniewaz Wszechswiat jest wiecznie stajacym sie istnieniem, w ktorym zdarzaja sie formy, i z tego wzgledu - w bezczasie nie ma ani poczatku ani konca. Generalnie, mam wrazenie ze przy rozwiazywaniu zagadek Kosmosu, zbyt patrzymy poza siebie, nie zauwazajac iz kazdy z nas jest odwzorowaniem Wszechswiata, i to w nas kryja sie rozwiazania wszelkich zagadek.

Użytkownik aya edytował ten post 17.08.2013 - 14:02

  • 0

#7 Gość_mag1-21

Gość_mag1-21.
  • Tematów: 0

Napisano

Wlasciwie to masz racje, bezczas jest lepszym okresleniem. Wtedy moglibysmy mowic nie" poza czasem i przestrzenia," a w" bezczasowej rzeczywistosci". W rzeczywistosci przed powstaniem jakiejkolwiek formy poza wszystkim i niczym
Czy mozesz podac plec, brak tej ibformacji, glupio mi lawirowac tak, zeby Cie nie urazic.

Użytkownik mag1-21 edytował ten post 17.08.2013 - 20:14

  • -1

#8

pdjakow.
  • Postów: 1326
  • Tematów: 10
  • Płeć:Mężczyzna
Reputacja znakomita
Reputacja

Napisano

Teoria Einsteina nie zaklada istnienia czarnych dziur i na nich sie kladzie, a przeciez istnieja.


Teoria Einsteina jak najbardziej zakłada istnienie czarnych dziur.
  • 4

#9 Gość_mag1-21

Gość_mag1-21.
  • Tematów: 0

Napisano

W filmikach, ktore zalaczylam Michio Kaku (mam nadzieje, ze wiesz kto to) powiada, ze niestety wzor Einsteina w tej kwestii prowadzi do nikad,
Czy zadales sobie troche trudu, zeby obejrzec "kto sie boi czarnej dziury?"
  • -1

#10

Kwasek.
  • Postów: 4
  • Tematów: 0
Reputacja neutralna
Reputacja

Napisano

Mowa tam o istnieniu czegoś bardzo malutkiego o nieskończonej sile grawitacji w samym środku czarnej dziury. Jak najbardziej pasuje do równań Einstein'a i do założenia, że owe dziury istnieją.

Użytkownik Kwasek edytował ten post 17.08.2013 - 21:53

  • 1

#11

Zaciekawiony.
  • Postów: 7601
  • Tematów: 79
  • Płeć:Mężczyzna
  • Artykułów: 4
Reputacja znakomita
Reputacja

Napisano

Fizyka relatywistyczna bardzo dobrza opisuje czarne dziury aż do horyzontu zdarzeń, ale nie za bardzo wie co dzieje się poniżej, jednak nie tylko nie są one dla niej nieoczekiwane, ale też ich istnienie jednoznacznie z teorii względności wynika.
  • 2



#12 Gość_aya

Gość_aya.
  • Tematów: 0

Napisano

Mowa tam o istnieniu czegoś bardzo malutkiego o nieskończonej sile grawitacji w samym środku czarnej dziury.

To malutkie cos, w samym srodku...moze przejscie do nastepnej przestrzeni?
  • 0

#13

Ill.

    Nawigator

  • Postów: 1654
  • Tematów: 40
  • Płeć:Mężczyzna
Reputacja znakomita
Reputacja

Napisano

Po pierwsze: co do Wielkiego Wybuchu i problemów z nim związanych to myślę, że warto posłuchać co ma do powiedzenia ktoś, kto się na tym niewątpliwie zna:
http://www.youtube.com/watch?v=ZQhsVjyv2UU

Po drugie: do książek! Słuchać wykładów i czytać książki ludzi, którzy się na fizyce znają, sami od lat ją rozwijają i są uznanymi w świecie naukowcami, a nie jakieś nołnejmy z jutuba.
Potem przychodzą takie nie wiadomo skąd i klepią trzy po trzy, że nauka nic nie wie.

Użytkownik Ill edytował ten post 17.08.2013 - 23:35

  • 1

#14

Kwasek.
  • Postów: 4
  • Tematów: 0
Reputacja neutralna
Reputacja

Napisano


Mowa tam o istnieniu czegoś bardzo malutkiego o nieskończonej sile grawitacji w samym środku czarnej dziury.

To malutkie cos, w samym srodku...moze przejscie do nastepnej przestrzeni?


Samo przejście przez horyzont można już nazwać podróżą do następnej przestrzeni ;)
  • 0

#15 Gość_aya

Gość_aya.
  • Tematów: 0

Napisano

pozostajac w swiecie form - zauwaz ze w srodku horyzontu zawsze jest obserwator. A w jaki sposob przestrzen bedaca wszystkim, w ktorej pojawiaja sie formy, jako zdarzenie umiejscowione w czasoprzestrzeni, a wiec czastce przestrzeni ograniczonej czasem, moze transformowac, przeksztalcajac sie, jesli nie poprzez zmiany form? Wiec przejscie do kolejnej przestrzeni stanowi centrum czyli obserwator. Poprzez zmiane formy nastepujacej w momencie gdy zawartosc zapisu informacyjnego osiagnie maksimum, nastapuje" przewiniecie" na druga strone.
  • 0


 

Użytkownicy przeglądający ten temat: 1

0 użytkowników, 1 gości oraz 0 użytkowników anonimowych

stat4u