Založ si blog

Čo je čas

Chcel by som napísať taký článok s fyziky kde by bolo čo najmenej vzorcov a viac filozofie s fyziky ak sa to dá tak povedať.

Čo je čas by malo správne byť ako chápeme čas ako rozumné bytosti. Samozrejme cez naše zmysly a genetiku, (starneme. Ale starnú aj rastliny a mikróby. Ale neplatí to len o neživých bytostiach, napr. chladnú hviezdy. Svetlo pri dopade zaniká, ale energia sa nestratí, premení sa na inú, napr. tepelnú. Všetko sa deje v rozmere a určitom časovom úseku.

Môžeme povedať že čas plynie tam kde sa prenáša energia, (hmota v danom priestore. Energiu vo vákuu prenášajú elektromagnetické vlny, (svetlo. Rýchlosť svetla vo vákuu je nedosiahnuteľná pretože nemôžeme dosiahnuť úplné prázdne prostredie s odvodenou vodivosťou vákua. Je to určitý odpor prostredia vo vákuu pre svetlo resp. elektromagnetickú vlnu.

Ale tu si môžeme položiť otázku, bude plynúť časový úsek rovnako ako okamih keď budem stáť alebo letieť rýchlosťou ku hviezdam nejakých 2000 km/s? Zoberiem si zo sebou presné hodiny a tie mi budú merať čas za aký som cestoval v kozme. Od štartu si hodiny také isté nechám na zemi a porovnám aký bude rozdiel. Rozdiel bude veľký pri takých rýchlostiach pokiaľ bude gravitácia cestou taká istá ako odkiaľ som vyštartoval.

Čo to spôsobilo. Predstavme si vagón ktorý bude mať na zadnej časti zdroj elektromagnetických vĺn, (svetla a na prednej časti detektor ktorý bude zaznamenávať čas dopadu elektromagnetickej vlny. S toho detektor môže odvodiť dĺžku elektromagnetickej vlny λ=T/c. T je čas za ktorý vlna dopadne.  Pri malých rýchlostiach rozdiel vo veľkosti elektromagnetickej vlny bude skoro nemerateľný. Ale ak budeme rýchlosť zvyšovať tak sa bude vzdialenosť detektora od zdroja elektromagnetickej vlny zväčšovať viac. Koniec elektromagnetickej vlny dopadne neskôr pretože svetlo má stálu rýchlosť nezávisí od rýchlosti zdroja ale vzdialenosť detektora sa zväčší Δx=v*t. Δx je prírastok vzdialenosti detektora za určitý čas t pri určitej rýchlosti v. Fotóny bude vysielať zdroj tak ako bol nastavený keď stál. Elektromagnetická vlna bude mať stálu rýchlosť ale rozdiel vzdialenosti od začiatku vlny až po koniec sa bude zväčšovať pretože detektor sa posúvať. Koniec vlny zaznamená neskôr. Ale skúsme urobiť ten vagón taký malý ako je elementárna časť hmoty napr. zoberme atóm vodíka. Samotný atóm je elektrický neutrálny ale má kladné jadro, jeden protón a obieha jeden elektrón. Elektróny aj protóny sú elektricky nabité a atómy sú v neustálom pohybe. Tým elektricky nabité častice v atóme sú v neustálom chaotickom pohybe vytvárajú elektromagnetické žiarenie. Elementárne elektricky nabité častice hmoty vytvárajú elektromagnetické vlny, môžeme ich registrovať napr. ako teplo.

Časový interval Δt je voči meranému časovému intervalu na sústave ktorá sa pohybuje Δτ je väčší, Δt=Δτ/√(1-(v2/c2)), Δτ je časový interval meraný na pohybujúcej sústave. Pokiaľ by dve sústavy ktoré majú rovnakú hmotnosť a leteli by po tej istej trase rozličnou rýchlosťou tak na sústave ktorá by išla rýchlejšie by čas plynul pomalšie. Musíme sa pozerať na celú sústavu ako súbor oscilátorov ktoré vytvárajú elektromagnetické vlny. Hmotu môžeme chápať aj ako vlnenie. Keďže elektromagnetická vlna rýchlejšie nepôjde tak sa jej elektromagnetická vlna predĺži.

Čo sa stane keď budeme sústavu, (nejaký trojrozmerný útvar zrýchľovať? Bude sa zvyšovať hmotnosť celej sústavy, tzn. aj elementárna časť hmoty bude zväčšovať svoju hmotnosť. Vzťah pre relativistickú hmotnosť ako som pred tým niekoľkokrát písal je m=m0/√(1-(v2/c2)). m je hmotnosť ktorá je v pohybe a m0 je hmotnosť keď sústava stála v je rýchlosť sústavy a c je rýchlosť svetla. Keď sústava nebola v pohybe tak hmotnosť elementárnych častíc bola malá. Ale čím rýchlejšie by sme sústavu urýchľovali tým by hmotnosť bola vyššia. Preto schopnosť neustáleho pohybu kmitania atómov by bola menšia. Stane sa ale ešte jedná vec. Predpokladajme, že máme iba jeden objekt. Nepôsobí na neho vonkajšia gravitácia.

Keďže pohyb atómov je menší tak sa zmenší aj celkový objem sústavy. Predpokladajme, že je to ideálna guľa. Každé teleso má určitú hmotnosť a má svoju gravitáciu.

Gravitačná sila medzi dvoma telesami je F=G*M*m/r2. G je gravitačná konštanta, M je teleso ktoré priťahuje, m je priťahované teleso a  r2 je polomer na druhú vzdialenosti ťažísk.

Keďže máme iba jedno teleso tak podelením (G*M*m/r2)/m  a za r dosadíme polomer gule dostávame gravitačný potenciál φ=-G*M/r. Gravitačný potenciál má znamienko – pretože pôsobí ako záporná energia na energiu ktorú dodáme z vonku. Bude brzdiť rozkmit elementárnych častíc hmoty. Skutočne atómové hodiny idú na Evereste rýchlejšie ako pod ním. Za polomer môžeme považovať vzdialenosť od stredu zeme, gravitačný potenciál je preto menší. Musíme hovoriť, že presný čas merajú iba atómové hodiny, je to ten čas na ktorý reaguje celý kozmos.

Na zem dopadajú častice tzv. miony ktoré by sa za rovnaký čas na zemi dávno rozpadli ale vplyvom rýchlosti relatívne blízkej rychlosti svetla vo vákuu c sa nerozpadnú, žijú dlhšie.

       Čo je potom čas resp. plynutie času? Je to schopnosť vyžarovať elektromagnetické vlny pri určitej dodanej energii. Čierna diera má taký vysoký gravitačný potenciál že odoberie hmote celú energiu, resp. všetko elektromagnetické žiarenie ktoré sa dostane na povrch, čiernej diery tzv. horizont udalostí. Potom vnútri čiernej diery čas stojí. Aj náš čas sa začal odrátavať pre 13,7 miliardami rokov. Je to podložené presným meraním kozmického mikrovlnného pozadia. Je to pozostatok elektromagnetického žiarenia z veľkého tresku.

Čo by človek nebol povedal čo je to čas.

Planckove jednotky

13.11.2018

Prečo vlastne Planck vytvoril jednotky podľa konštánt. My sme stanovili základné jednotky meter a kilogram podľa určitých dohovorov. Meter je desať milióntina zemského kvadrantu. Kilogram je viac »

Planckove hodnoty

23.10.2018

Einstein zostavil rovnicu pre celkovú energiu telesa E=m·c2 a podľa Planckovej konštanty a frekvencie určil energiu fotónu Ef=h·f. Pokiaľ by sme miesto frekvencie fotónu udávali uhlovú rýchlosť viac »

Planckova konštanta

11.10.2018

Písal som minule, že planckova konštanta si zaslúži vlastný blog. Ako sa k nej dopracovalo. Pri skúmaní žiarenia celkom čierného telesa Anglický fyzici Raylegh a Jeans podľa úvahy, elektromagnetická viac »

triblavina,kamion,dialnica D1

Súvislá diaľnica do Košíc bude skôr cez Maďarsko ako cez Slovensko

11.12.2018 21:23

Bratislava a Košice budú prepojené súvislou diaľnicou minimálne o päť rokov skôr cez územie Maďarska než cez Slovensko.

štrasburg, streľba

Na vianočných trhoch v Štrasburgu sa strieľalo, hlásia obete

11.12.2018 21:17, aktualizované: 23:48

Šlo o teroristický útok, pri ktorom zahynuli najmenej dvaja ľudia, ale niektoré zdroje hovoria až o štyroch mŕtvych.

francúzsko, žlté vesty

Egyptská vláda údajne zakázala predaj žltých viest v obavách z demonštrácií

11.12.2018 20:27

Zakázané predávať žlté vesty majú obchodníci jednotlivcom, nie firmám.

donald trump

USA zaradili Pakistan na zoznam krajín porušujúcich náboženské slobody

11.12.2018 19:32

Presun na čiernu listinu umožňuje, aby USA na Pakistan uvalili sankcie.