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

Newtonové jablká III

19.05.2017

Najväčšiu zásluhu Newton mal pri vytvorení gravitačného zákona. Zásadné zistenie bolo, že telesá majú zrýchlenie počas pádu. To znamená, že bude na ne pôsobiť počas pádu konštantná viac »

Newtonové jablká II

11.05.2017

Na konci predchadzajúceho článku som spomenul kinetickú energiu. Čo je to vlastne energia vo fyzike. V normálnej hovorovej reči môžeme povedať ten má energiu. To isté bude platiť vo fyzike, viac »

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 »

Pri výbere detskej autosedačky je kľúčová výška, nie vek dieťaťa

Dieťaťu ide v rozpálenom aute o sekundy

25.06.2017 13:00

S nárastom teplôt stúpa aj počet výjazdov ku kolabujúcim ľuďom, medzi ktorými prevládajú staršie ročníky a deti. Odborníci varujú aj pred ďalším nebezpečenstvom letných dní – rodičia, ktorí nechávajú svoje deti v autách odparkovaných na priamom slnku, si koledujú o tragédiu.

pivo  Belgicko

Sladkosť prebíja horkosť. Pivovary už nevyrábajú len pivo

25.06.2017 13:00

Chute spotrebiteľov 21. storočia sa zmenili. Ako sa vyvíja súboj klasickej horkej chuti so sladkou, ktorá atakuje spotrebiteľa nielen v moderných pivných nápojoch, hovorí pre Pravdu Odin Goedhart, generálny riaditeľ Heineken Slovensko.

Andrej Babiš

Babiš necíti podiel viny na koaličnej kríze

25.06.2017 12:40

Šéf hnutia ANO a podnikateľ slovenského pôvodu Andrej Babiš hovoril o odchode z postu ministra financií ČR aj nadchádzajúcich parlamentných voľbách v Česku.

pivo

Pivné korunky sú obrazom slovenskej chuti

25.06.2017 12:00

Raz do roka sa zíde elita slovenských degustátorov piva, aby vybrali najlepšie pivá. Ak na samom začiatku bola súťaž záležitosťou klasických pivovarov, už niekoľko rokov sú jej ozdobou malé pivovary.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 94
Celková čítanosť: 159884x
Priemerná čítanosť článkov: 1701x

Autor blogu

Kategórie