Založ si blog

Najmenšie hodnoty a čierne diery

Pokračujem vo svojich článkoch o základoch fyziky aj keby sa zdalo že sú nejaké ťažké v skutočnosti prišli na to veľmi dobre pretože hodnoty ktoré skúmali mali možnosť detekovať svojimi zmyslami. Ale dnes vieme, že máme vo vesmíre také hodnoty ktoré pochopiť takmer nie je možné.

Planck vyslovil myšlienku ktorá bola neskôr potvrdená, že každá fyzikálna hodnota vo vesmíre má svoju najmenšiu hodnotu. Vychádzal s definície kvanta energie, E=h*c/ λ. Vznik kvanta by mal vzniknúť keď  jeden stav atómu sa preklopí do druhého stavu. Za základný vyslovil, že by to mala byť hodnota h. má rozmer J/s rozpísaním je to kg*m2/s2*s. Po vykrátení nám ostáva kg*m2/s. Prakticky to znamená, že kratšiu vlnu je obrovsky ťažko zachytiť pretože že jej energia je menšia ako základná jednotka kvanta h. To je aj ten problém prečo gravitačné vlny sa ťažko identifikujú. Majú oveľa kratšiu vlnovú dĺžku aj keď sa šíria rýchlosťou svetla. Vlastne menšia by nemohla ani vzniknúť.

Ako sa identifikujú energie podľa jednotlivých základných konštánt. Celková energia E=m*c2, gravitačná energia Eg=G*M*m/r, energia elektromagnetickej vlny, resp. kvanta energie. E=ω*ħ=h*c/λ=f*h a kinetická energia Ek=1/2*m*v2. Porovnaním jednotlivých energii môžeme vypočítať niektoré vlastnosti hmoty a energie. Najznámejší je výpočet únikovej rýchlosti z gravitačného poľa.  Vieme, hmotnosti sa priťahujú určitou silou. Newton zmeral aj vypočítal silu akou sa budú priťahovať. Fg=G*M*m/r2. Fg je gravitačná sila, G je gravitačná konštanta má hodnotu 0,000000000066742. Energia je sila po dráhe. Potom vzťah pre energiu Eg=r*Fg=G*M*m/r. M je hmotnosť ktorá priťahuje m je hmotnosť ktorá je priťahovaná a r je polomer vzdialenosti medzi nimi. Ak by sme tie hmotnosti ktoré sa priťahujú pustili tak pri priťahovaní vytvoria určitú mechanickú prácu ktorá bude rovna kinetickej energii telesa. Porovnaním vzťahov dostávame 1/2*m*v2=G*M*m/r. potom nám vykrátením m vychádza úniková rýchlosť v=√(2*G*M/r). Počítame ako guľu preto r môže byť aj značené R ako polomer nejakej planéty. Špeciálny príklad by vyšiel keby v=c. Polomer r by musel mať nejakú hodnotu ktorá nemôže byť menšia pre danú hmotnosť M. Ten polomer sa volá Schwartzildov polomer označuje sa rs je to polomer tzv. horizontu udalosti na čiernych dierach. Hovorí, že z povrchu čiernej diery (horizont udalosti nemôže uniknuť nič ani fotón pretože ten má síce nulovú pokojovú hmotnosť ale keď letí tak má svoju relativistickú energiu E=h*c/λ. Zo vzťahov E=m*c2 , 2*G*M*m/r, dostaneme prepočet medzi dĺžkou a hmotou. d=G/c2*M. je to tzv. Geometrodynamický vzťah kde si pomocou dvoch konštant vesmíru môžeme vyjadriť 2 základné jednotky dĺžka a hmotnosť. Môžeme potom napísať, že zem má hmotnosť 0,0044m. Je to ale hlavne preto lebo môžeme lepšie opísať zakrivenie vesmíru. Zo vzťahu E=h*c/λ a G/c2 môžeme si potom odvodiť najmenšiu vlnovú dĺžku. h*c/λ=G/c2. Vynásobením a podelením c dostaneme λ=lp=√(ħ*G/c3). Je to najmenšia vlnová dĺžka, je zadaná zo základných konštánt vesmíru. Jej hodnota je 1,61624*10-35m. Zo vzorcov G*M/d, h*c/λ  pri d=1 a λ=1 odvodíme hmotnosť mp=√(h*c/G). Hodnotu má 2,17645*10-8 kg. Sú to tzv. planckové jednotky, menšie nemôžu byť museli by existovať iba v čiernej diere. My máme menšie hmotnosti napr. pre jednotlivé molekuly resp. častice ale tie nie sú schopné pojať elektrický náboj existujú samostatne len v pohybe. Planckov čas je čas za ktorý preletí svetlo cez planckovú dĺžku tp=√ħ*G/c5 hodnota je 5,39121*10-43s. Tento čas sa považuje za najkratší od vzniku big bengu.

Som veľmi rád keď si to niekto prečíta pretože väčšina ľudí fyziku nemá v láske, resp. nemá k nej nejaký vzťah

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 dve obete

11.12.2018 21:17, aktualizované: 23:10

Šlo o teroristický útok.

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.