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.

Newtonové jablká

11.04.2017

Trochu začnem od počiatkov modernej fyziky. Anglický fyzik a matematik Izak Newton matematicky popísal na základe svojich meraní aj Galileových meraní pohybov planét, základné zákony mechaniky viac »

Vzdialenosti a časy

13.03.2017

Znovu píšem nezáživný článok z fyziky do prepolitizovaných blogov. Podobné články som písal ale tento som spresnil a zjednodušil. Píšem článok trocha odzadu pretože chcem ešte odvodiť viac »

Čierne diery a rozmery

09.02.2017

V predchadzajúcom blogu som niečo napísal o Planckovej konštante a Planckovej dĺžke. Plancková dĺžka je odvodená zo základných konštánt vo vesmíre ktoré máme zapracované vo vzťahoch viac »

Martin Schultz, bratislavský summit

Expredseda EP Martin Schulz sa nevyhol napomenutiu zákonodarného zboru

27.04.2017 20:18

Európsky parlament dnes väčšinou hlasov spochybnil personálnu politiku, vyplácanie prémií a niektoré iné rozhodnutia svojho bývalého predsedu Martina Schulza.

sanitka, nemocnica, urgentný príjem

Zmeny v poplatkoch a v pohotovosti

27.04.2017 20:00

Poplatky v ambulancii, nemocnici či v kúpeľoch sa budú zvyšovať o centy. Minister zdravotníctva Tomáš Drucker (nom. Smeru) predstavil nový sadzobník.

Poľsko, vlajka, zástava, výročie ústavy

Prieskum CBOS: Veľká väčšina poľských občanov je za členstvo krajiny v EÚ

27.04.2017 19:26

Veľká väčšina poľských občanov je stúpencami členstva krajiny v Európskej únii, vyplýva z výsledkov prieskumu verejnej mienky inštitútu CBOS, ktoré dnes zverejnili vo Varšave.

Srbsko, Albánsko, Aleksandar Vučič, Edi Rama

Albánsky parlament opäť nezvolil prezidenta, nominovaný nebol žiadny kandidát

27.04.2017 19:23

Poslanci albánskeho parlamentu ani dnes - na tretí pokus - nezvolili nového prezidenta krajiny, keďže na tento post doposiaľ nebol nominovaný nijaký kandidát.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 92
Celková čítanosť: 154535x
Priemerná čítanosť článkov: 1680x

Autor blogu

Kategórie