[Jaques]

Ostatnio chodzi mi po głowie taki pomysł: grawitacja jako wynik nie przyciągania, ale odpychania - mówiąc najbardziej skrótowo. Oczywiście to nie może stać w sprzeczności z dotychczasowymi teoriami fizycznymi na poziomie wyników. Zastanowiłem się mianowicie, co by się działo, gdyby otaczał nas ośrodek cząstek poruszających się z prędkością światła i oddziałujących z materią. Cząstki w układzie inercjalnym nadbiegałyby ze wszystkich stron, więc na obiekt nie działałaby żadna siła. Po zmianie układu na inny inercjalny, cząstki nadal poruszałyby się względem obiektu z prędkością c i również nie wytwarzały siły. Natomiast przy zmianie układu (podczas przyśpieszania) wywierane byłoby ciśnienie odpowiedzialne za siłę bezwładności. Nie wiem jak by to zapisać wzorem, ale może właśnie przez analogię do ciśnienia?

Z drugiej strony, te same cząstki byłyby ekranowane przez materię. Im więcej materii, tym większe tłumienie cząstek nadbiegających z jej strony. A więc materia wytwarzałaby deficyt cząstek, a tym samym powstawałaby przewaga cząstek przemieszczających się w kierunku obiektu - i to tworzyłoby efekt zwany grawitacją. W przypadku obiektów kulistych byłaby przewaga cząstek w kierunku środka kuli, czyli klasyczna siła ciążenia.

Otacza nas niewidoczne powietrze, o którego istnieniu przypominają podmuch wiatru. Może jest również niewidzialny ośrodek szybkich cząstek, o którym przypominają szarpnięcia w pociągu czy tramwaju? Czy takie wyjaśnienie da się sfalsyfikować?

[Dragula]

wystarczyłoby otoczyć jakimś superlekkim ekranem o dużej powierzchni bardzo masywny obiekt, np planetoidę. Zgodnie z twoją teorią powinna zacząć się poruszać w stronę ekranu, zgodnie z teorią grawitacji tak się nie stanie, ponieważ ekran będzie zbyt lekki, żeby oddziaływać na ten obiekt grawitacyjnie. Po drugie w twoim modelu decydujące byłyby rozmiary obiektów, podczas gdy obecnie jest to masa

[Sofeicz]

Otacza nas niewidoczne powietrze, o którego istnieniu przypominają podmuch wiatru. Może jest również niewidzialny ośrodek szybkich cząstek, o którym przypominają szarpnięcia w pociągu czy tramwaju? Czy takie wyjaśnienie da się sfalsyfikować?

Takim współczesnym odpowiednikiem tego 'powietrza' (eteru) jest pole Higgsa.
Cząstki bezmasowe poruszają się w nim swobodnie, natomiast cząstki masowe muszą się przez nie przedzierać, co powoduje, że nie mogą osiągnąć prędkości światła.

PS. Dokładnie, to chyba dzięki temu 'przedzieraniu się' przez PH i swoistemu 'tarciu' zyskują masę.
To mówiłem ja, Sofeicz, fizyk II kategorii.

[Fizyk]

Po zmianie układu na inny inercjalny, cząstki nadal poruszałyby się względem obiektu z prędkością c i również nie wytwarzały siły.

Z tym fragmentem jest drobny problem. Jakkolwiek masz rację, że po transformacji cząstki nadal będą poruszały się z prędkością c, to izotropowy rozkład cząstek w jednym układzie nie byłby izotropowy w żadnym innym (dokładnie tak, jak to jest z mikrofalowym promieniowaniem tła). Ogólnie oznacza to, że w układzie poruszającym się miałbyś więcej cząstek uderzających z przodu, niż z tyłu, co efektywnie hamowałoby każdy obiekt rozpędzony względem układu "izotropowego".

---

PS. Dokładnie, to chyba dzięki temu 'przedzieraniu się' przez PH i swoistemu 'tarciu' zyskują masę.
To mówiłem ja, Sofeicz, fizyk II kategorii.

Z tym polem Higgsa to obawiam się jest nieco bardziej złożona sprawa. Być może można tak to ująć - nie specjalizuję się w tej dziedzinie - ale tak jak widziałem to raz przedstawione na wykładzie, to mechanizm zyskiwania tej masy był dużo bardziej abstrakcyjny i nieco magiczny

[Jaques]

wystarczyłoby otoczyć jakimś superlekkim ekranem o dużej powierzchni bardzo masywny obiekt, np planetoidę. Zgodnie z twoją teorią powinna zacząć się poruszać w stronę ekranu, zgodnie z teorią grawitacji tak się nie stanie, ponieważ ekran będzie zbyt lekki, żeby oddziaływać na ten obiekt grawitacyjnie. Po drugie w twoim modelu decydujące byłyby rozmiary obiektów, podczas gdy obecnie jest to masa

Oj, ja tu nie chcę iść wbrew fizyce. Ekran ma ekranować właśnie dzięki masie, a nie powierzchni.

Fizyk

Z tym fragmentem jest drobny problem. Jakkolwiek masz rację, że po transformacji cząstki nadal będą poruszały się z prędkością c, to izotropowy rozkład cząstek w jednym układzie nie byłby izotropowy w żadnym innym (dokładnie tak, jak to jest z mikrofalowym promieniowaniem tła). Ogólnie oznacza to, że w układzie poruszającym się miałbyś więcej cząstek uderzających z przodu, niż z tyłu, co efektywnie hamowałoby każdy obiekt rozpędzony względem układu "izotropowego".

Mógłbyś dokładniej wyjaśnić? Załóżmy że w ciało w spoczynku uderzają z przeciwnych stron w jednym momencie dwie cząstki (po jednej z każdej strony). W ten sposób siły się znoszą. Czy nie jest tak, że gdy wprawimy ciało w ruch, to w układzie inercjalnym z punktu widzenia obserwatora wewnętrznego te dwie cząstki uderzą w ciało również w tym samym momencie? Kojarzę to z eksperymentu myślowego z pociągiem jaki się przeprowadza tłumacząc STW.
Co do promieniowania tła to się nie orientuję na tyle, aby widzieć analogię. A może tak: do ciała w spoczynku docierają cząstki w odstępie sekundowym. Czy gdy zacznie się poruszać im naprzeciw, to częstotliwość się zwiększy?

Sofeicz

Dokładnie, to chyba dzięki temu 'przedzieraniu się' przez PH i swoistemu 'tarciu' zyskują masę.

O Polu Higgsa mam takie jak ty mgliste wyobrażenie. Ciekawe, czy miałoby się składać z cząstek poruszających się z prędkością c.

[kmat]

Ciekawe, czy miałoby się składać z cząstek poruszających się z prędkością c.

One chyba są bardzo masywne, więc raczej bardzo bardzo nie.
Mi przyszło do łba coś innego - masa generuje dodatkową przestrzeń wokół siebie. Teoretycznie powinno to oddalać obiekty, ale że na przestrzeń działa jakaś siła (odśrodkowa, gdyby czasoprzestrzeń była jakimś wirującym 4-wymiarowym odpowiednikiem kuli?), to ona się wygina (studnia grawitacyjna). W takim czymś nie byłoby bezpośredniego przyciągania jak w w innych oddziaływaniach, a po prostu wymuszanie przez bezwładność "zsuwanie" się obdarzonych masą obiektów w głąb łączących się studni.

[Sofeicz]

Brawo, właśnie odkryłeś to, co Einstein 112 lat temu
Zagęszczenia masy są właśnie takimi studniami, na które spadają obiekty masowe (a niektóre spadają w nieskończoność, krążąc po orbicie).

[kmat]

Brawo, właśnie odkryłeś to, co Einstein 112 lat temu Uśmiech

W sumie to tak
Dobra, trzeba uoryginalnić. To może tak:
Sama czasoprzestrzeń jest zbudowana z kwantów. Obiekty obdarzone masą po prostu generują dodatkowe kwanty czasoprzestrzenne w swoim otoczeniu, tym więcej im bliżej do obiektu. Efektem makroskopowym jest właśnie studnia.

[Fizyk]

Czy nie jest tak, że gdy wprawimy ciało w ruch, to w układzie inercjalnym z punktu widzenia obserwatora wewnętrznego te dwie cząstki uderzą w ciało również w tym samym momencie?

Jest, ale to nie pomaga. Po pierwsze, pędy cząstek przestaną być równe w układzie poruszającego się obserwatora, więc już mamy efekt hamujący. Po drugie, jakbyś rozpatrzył cząstki uderzające pod kątem prostym do kierunku ruchu w układzie zewnętrznym, to w układzie wewnętrznym te cząstki nadlecą skośnie z przodu - czyli kolejne naruszenie symetrii.

A może tak: do ciała w spoczynku docierają cząstki w odstępie sekundowym. Czy gdy zacznie się poruszać im naprzeciw, to częstotliwość się zwiększy?

Tak. To jest nic innego, jak efekt Dopplera

[Jaques]

Tak. To jest nic innego, jak efekt Dopplera

Jakoś wydawało mi się, że przy c go nie będzie, ale rzeczywiście.

Jest, ale to nie pomaga. Po pierwsze, pędy cząstek przestaną być równe w układzie poruszającego się obserwatora, więc już mamy efekt hamujący. Po drugie, jakbyś rozpatrzył cząstki uderzające pod kątem prostym do kierunku ruchu w układzie zewnętrznym, to w układzie wewnętrznym te cząstki nadlecą skośnie z przodu - czyli kolejne naruszenie symetrii.

Tu mój błąd polegał na tym, że w "pociągu Einsteina" źródło promieniowania jest umieszczone w wagonie i porusza się razem z układem. W przypadku pomysłu ośrodka (choć nie sprecyzowałem, gdzie się znajduje źródło) ciężko przyjąć to założenie.

Będę coś jeszcze kombinował... Generalnie przydałoby się jakieś proste powiązanie masy grawitacyjnej i bezwładnościowej. Podejrzewam, że to kluczowe by wyjaśnić obecnie niewyjaśnione zjawiska astronomiczne (jak ciemna energia i materia).

Ostatnio układałem puzzle i na koniec zostało mi 5 kartoników. Wydawało mi się, że załatwię to w 2 sekundy, ale jakoś nic nie pasowało. Całkiem mnie to zbiło z tropu. Dopiero gdy usunąłem jeden błędnie przyczepiony element, wszystko stało się trywialne. Być może podobna jest przyczyna tego, że grawitacja jakoś nie pasuje do innych oddziaływań i nie skleja się z mechaniką kwantową. Mówiąc wprost coś przyjęte za pewnik nie jest regułą ogólną i dopóki się tego nie zauważy, to nie będzie postępu.

kmat

masa generuje dodatkową przestrzeń wokół siebie. Teoretycznie powinno to oddalać obiekty, ale że na przestrzeń działa jakaś siła (odśrodkowa, gdyby czasoprzestrzeń była jakimś wirującym 4-wymiarowym odpowiednikiem kuli?), to ona się wygina (studnia grawitacyjna). W takim czymś nie byłoby bezpośredniego przyciągania jak w w innych oddziaływaniach, a po prostu wymuszanie przez bezwładność "zsuwanie" się obdarzonych masą obiektów w głąb łączących się studni.

To brzmi ciekawie i chyba nie do końca jest klasyczne. Np. to wirowanie w czwartym wymiarze czy generowanie przestrzeni przez masę.

[kmat]

Być może podobna jest przyczyna tego, że grawitacja jakoś nie pasuje do innych oddziaływań i nie skleja się z mechaniką kwantową.

Grawitacja w skali, makro to w sumie deformacje czasoprzestrzeni. Więc chyba żeby przejść do skali mikro (bardzo bardzo mikro) trzeba chyba jakiejś kwantowej teorii czasoprzestrzeni. Ale i tak grawitacja jest jakaś inna. W innych oddziaływaniach są różne rodzaje ładunków, jedne się przyciągają, inne odpychają. Tymczasem w grawitacji jest masa, która się zawsze przyciąga. Tu musi to jakoś inaczej działać.

[Puszczyk]

Z grawitacją sprawa jest o tyle ciekawa, że "ładunek grawitacyjny" ciała ([latex]m[/latex] z prawa powszechnego ciążenia [latex]F = G \frac{M m}{r^2}[/latex]) jest równy - a przynajmniej wszystko na to wskazuje - jego inercji (czyli [latex]m[/latex] z II zasady dynamiki Newtona [latex]F = m a[/latex]). W związku z tym można niejako utożsamić grawitację z przyspieszeniem i sformułować teorię grawitacji jako teorię geometryczną (co zrobił właśnie Einstein). I z tego wynika również, że grawitacja ma wyróżnione miejsce i jest najbardziej uniwersalnym znanym oddziaływaniem.
Jako ciekawostka: czytałem kiedyś w jakiejś pozycji popularnej, że jeżeli nasz Wszechświat jest zanurzony w wyżej wymiarowej przestrzeni (np. jest trójwymiarową braną uwięzioną w 4-wymiarowej przestrzeni), to oddziaływanie grawitacyjne jest jedynym, które "wycieka" (hipotetycznie w formie grawitonów) z tej brany do innych wymiarów (co mogłoby poniekąd tłumaczyć jego słabość), w przeciwieństwie do innych oddziaływań, które działają tylko w obrębie brany.

[Dragula]

Tylko same grawitony też są dosyć kontrowersyjne. No bo jak mogą opuszczać czarne dziury, żeby oddziaływać z innymi obiektami

[Puszczyk]

Nie mam za bardzo kompetencji, żeby mówić o kwantowej grawitacji, ale wydaje mi się, że problem jaki masz wynika z klasycznego (tzn. einsteinowskiego a wcześniej newtonowskiego) spojrzenia na grawitację. Obecnie tę niemożność ucieczki (np. światła) od czarnej dziury tłumaczymy zakrzywieniem czasoprzestrzeni tak mocnym, że wręcz to światło więzi i nie pozwala mu się wydostać. Natomiast jeśli powstanie teoria kwantowa (o ile jest to wykonalne), to prawdopodobnie nie będzie operować pojęciami zakrzywiania i czasoprzestrzeni, co sprawi, że opis ten będzie zupełnie inny. Dodatkowo, w kwantowej teorii pola oddziaływania tłumaczy się jako wymianę wirtualnych cząstek (to trochę uproszczone podejście, dla ciekawych przyjemny artykuł tutaj), a te wirtualne cząstki mogą łamać zasady znane z innych teorii (np. relację [latex]E^2 = m^2 c^4 + p^2 c^2[/latex]), mogą mieć ujemne masy i egzotyczne prędkości, za co odpowiedzialne są kwantowe reguły np. zasada nieoznaczoności. Myślę więc, że dałoby się wytłumaczyć taką ucieczkę, ale najpierw przydałby się kwantowy formalizm grawitacji, z którego można by to wyprowadzić.

[Dragula]

No dla mnie brzmi to kompletnie bezsensownie ale też nie mam wiedzy, żeby to zrozumieć. Pytanie, czy grawitacja potrzebuje w ogóle jakichś cząstek jako nośnika, czy sama przestrzeń stanowi taki nośnik. Bo skoro ma ona jakichś kształt, który się w dodatku zmienia (przestrzeń się rozszerza) to może ona sama się z czegoś składa. Może z grawitonów

[pingwin]

Pytanie, czy grawitacja potrzebuje w ogóle jakichś cząstek jako nośnika, czy sama przestrzeń stanowi taki nośnik.

No a nie jest tak że grawitacji jako takiej nie ma a jest to jedynie zaszłość w nazewnictwie. W istocie jest to zagięta czasoprzestrzeń po której wszystko zsuwa się do środka łącznie ze światłem? Czyli grawitacja jest tylko nazwą zjawiska. To nie z tej fundamentalnej obserwacji wyszedł Einstein, że tzw grawitacja jest przyspieszeniem a przyspieszenie ma kompletnie wywalone na masę którą przyspiesza więc również i zerowa masa w postaci fotonu musi być przyspieszana polem grawitacyjnym - stąd się odgina.
???

[Dragula]

No a nie jest tak że grawitacji jako takiej nie ma a jest to jedynie zaszłość w nazewnictwie. W istocie jest to zagięta czasoprzestrzeń po której wszystko zsuwa się do środka łącznie ze światłem? Czyli grawitacja jest tylko nazwą zjawiska. 

No chodzi mi o to samo. Tylko nie wiem czy da się jakoś odróżnić grawitację jako "samo" zakrzywienie czasoprzestrzeni i grawitację jako emisję grawitonów powodujących przyciąganie cząstek i spowalnianie upływu czasu?

[Sofeicz]

A newtonowski świat był taki prosty i doskonały. I komu to przeszkadzało?
Należy powołać komisję śledczą w sprawie skiepszczenia czasu i przestrzeni.

[pingwin]

Tylko nie wiem czy da się jakoś odróżnić grawitację jako "samo" zakrzywienie czasoprzestrzeni i grawitację jako emisję grawitonów powodujących przyciąganie cząstek i spowalnianie upływu czasu?

Jeśli grawitacją nazywamy zagięcie czasoprzestrzeni to z definicji emisja "grawitonów" musiałaby ją też krzywić/prostować ale one nie mogłyby być nośnikiem tylko czynnikiem działającym na czasoprzestrzeń podobnie jak masa. "Podobnie" w tym sensie że by ja deformowały ale nie koniecznie w taki sam sposób. Jeśli można by jakimś czynnikiem zakrzywiać inaczej niż masa (czyli nie do punktu w środku ciężkości) to mogłoby to być ciekawe.

Czy teoria grawitacji Einsteina dopuszcza takie deformacje czy też nie, bo np w jej założeniach jest symetria jaką obserwuje się w rzeczywistości? Czyli wszystko jest ściągane do punktu w środku ciężkości. Jak by ktoś wymyślił takie urządzenie to ta teoria stałaby się szczególną

A newtonowski świat był taki prosty i doskonały. I komu to przeszkadzało?

No podobno chciano po woli zamykać wydziały fizyki bo wszystko już grało. Swoją drogą idea oświecenia pożarła swój ogon

[Jaques]

Z grawitacją sprawa jest o tyle ciekawa, że "ładunek grawitacyjny" ciała ([latex]m[/latex] z prawa powszechnego ciążenia [latex]F = G \frac{M m}{r^2}[/latex]) jest równy - a przynajmniej wszystko na to wskazuje - jego inercji (czyli [latex]m[/latex] z II zasady dynamiki Newtona [latex]F = m a[/latex]).

No właśnie tę tożsamość chciałem jakoś rozwikłać, chociaż się nie udało. Tożsamość została sprawdzona doświadczalnie i potwierdzona do odległego miejsca po przecinku. Ciągle nie ma natomiast - jak mi się wydaje - wyjaśnienia teoretycznego, skąd się to bierze. W mojej (błędnej) propozycji związek był prosty: za jedno i drugie odpowiadały te same cząstki.

Jako ciekawostka: czytałem kiedyś w jakiejś pozycji popularnej, że jeżeli nasz Wszechświat jest zanurzony w wyżej wymiarowej przestrzeni (np. jest trójwymiarową braną uwięzioną w 4-wymiarowej przestrzeni), to oddziaływanie grawitacyjne jest jedynym, które "wycieka" (hipotetycznie w formie grawitonów) z tej brany do innych wymiarów (co mogłoby poniekąd tłumaczyć jego słabość), w przeciwieństwie do innych oddziaływań, które działają tylko w obrębie brany.

Zwykle gdy o tym słyszę wydaje mi się to mocno fantastyczne. Twoje wyjaśnienie brzmi bardziej przekonująco, może dlatego że prostym językiem uchwyciłeś sens tej koncepcji.

Dragula

Tylko same grawitony też są dosyć kontrowersyjne. No bo jak mogą opuszczać czarne dziury, żeby oddziaływać z innymi obiektami

To również próbowałem rozwiązać: wyobraziłem sobie rodzaj grawitonów nie pomiędzy ciałami, a na zewnątrz nich. Nie grawitony przyciągające, ale grawitony popychające. Czarne dziury byłyby po protu doskonałymi "ekranami", przez które nie przechodzi ani jeden grawiton popychający. Wówczas np. między dwiema czarnymi dziurami powstawałby ogromny ich deficyt, a więc efekt "zasysania". I to wszystko bez przekraczania prędkości światła.

pingwin

No a nie jest tak że grawitacji jako takiej nie ma a jest to jedynie zaszłość w nazewnictwie. W istocie jest to zagięta czasoprzestrzeń po której wszystko zsuwa się do środka łącznie ze światłem?

Tu jest problem. Wszystkie inne oddziaływania zachodzą z udziałem cząstek. Te cząstki opisuje mechanika kwantowa (lub mówiąc precyzyjnie jej specjalne działy). W pewnym sensie można powiedzieć, że zaszłością jest rozumienie grawitacji jako zakrzywienia czasoprzestrzeni. Opis się sprawdza i wykorzystujemy go, ale chyba nie widzimy istoty tego oddziaływania i wszystkich możliwości.