Založ si blog

Čo máme keď nemáme éter a čím to vlastne začalo

 

Príliš som sa zatiahol do politických diskusii. Vo fyzike platí vždy 2+2=4 ale v politike skoro nikdy. Preto napíšem niečo o fyzike.

Niečo podobné som už písal tak to trochu rozviniem. Dávnejšie fyzici verili že existuje akýsi éter v ktorom sa pohybujú telesa a v ktorom sa šíri svetlo. Len problém bol ten že zdroje svetla sú skoro všade vo vesmíre. Gravitácia pôsobí na svetlo preto lebo fotóny sa správajú ako nosiče energie a tá je spätá s hmotnosťou E=mc2. Znamená to že fotón má svoju zdanlivú relativistickú hmotnosť podľa vzorca m=E/c2. Gravitácia je sústredená okolo hmotných telies. Zatiaľ nevieme prečo ale tam kde sa rušia medzi rôznymi smermi v gravitačných poliach sily vznikajú tzv. geodetika. Tam sa snaží svetlo preniknúť. Preto môžeme vidieť svetlo v okolí čiernych dier. Čierna diera zahne svojou gravitáciou svetlo a v podstate vidíme hviezdu za ňou. Okolo nás všade je elektromagnetické žiarenie rôznych vlnových dĺžok. Postupne ako chladli hviezdy tak aj elektromagnetické žiarenie po veľkom tresku ochladlo. Znamená to, že zväčšilo svoju vlnovú dĺžku. Každé teleso má svoju teplotu a podľa toho vyžaruje elektromagnetické vlny. Pozostatok s big bengu má teplotu 2,74 K približne -270°C. Zodpovedá tomu žiarenie ktoré má mobil ale nepliesť si to s teplotou mobilu ale s jeho vysielacím signálom. Hmota je akési sústredené elektromagnetické žiarenie. Čierna diera je maximálne stlačenie hmoty resp. elektromagnetického žiarenia. Na jej povrch sa dostane iba začiatok elektromagnetickej vlny ale koniec elektromagnetickej vlny tam už nedoletí. Hovoríme že čas vo vnútri čiernej diery stojí. Takže nie svetlo sa šíri do priestoru ale v priestore máme elektromagnetické žiarenie ktoré je rozložené podľa gravitácie a ako svetlo sa šíri tak podľa toho sa deformuje aj tzv. časopriestor. Môžeme si ho predstaviť ako plochu ktorá je zakrivená prostredníctvom gravitácie. Môžeme tiež hovoriť že okolo seba máme energiu ktorá sa šíri nie spojite ale po energetických kvantách, napr. fotóny.

Prečo vlastne sa to začalo skúmať.

Starí Gréci už vedeli že trením jantáru vznikali zvláštne účinky, napr. priťahovali sa čiastočky prachu. Ale zároveň keď priložili jantár ku koži ktorou predtým treli tak prach s jantáru opadol. Hovorili o dvoch druhoch elektriny. Kladná a záporná. Túto skúsenosť chceli využiť učenci niekedy po Newtonovi. Podarilo sa im na princípe trenia vytvoriť zdroj ktorý dodával elektrický prúd, resp. vytváral napätie. Bola to guľa zo síri ktorá sa otáčala a v rukách cítili chvenie keď ju oblapili pri otáčaní. Používala sa ale iba na kozmetické účely alebo na ukážku v kaštieľoch.

Americký fyzik a politik Benjamin Franklin dokázal už v 18, storočí že blesk a nabitý elektrický náboj súvisia. V roku 1740 vytvorili na univerzite v Leydene zariadenie na uchovanie elektrického náboja, tzv. leydenská fľaša. Bola to sklenená nádoba naplnená vodou. Do vody bola zavedená elektróda. Sklo slúžilo ako dielektrikum a druhá elektróda bola jednoducho ruka. Bol to vlastne prvý kondenzátor. Neskôr zdokonalili a polepili kovom vonkajšiu časť skla.

Týchto vlastností elektrického náboja si všimol francúzsky fyzik Charles Augustin de Coulomb. Vytvoril zariadenie na meranie sily elektrického náboja tzv. torzne váhy. image003Na tenkom vlákne dĺžky l a polomeru R je závesné  izolačné ramienko dĺžky 2a. Na koncoch ramienka sú kovové guľôčky K1, K2 s rovnakým polomerom. Konštrukcia Coulombových torzných váh musí byť celkom symetrická, aby sa pôsobenie tiažových síl na guľôčky úplne vykompenzovalo. V blízkosti guľôčky K2 je ďalšia kovová guľôčka K3 upevnená na tenkej kovovej tyčke. Táto guľôčka slúži na privedenie náboja z vonkajšieho priestoru prostredníctvom kovovej guľôčky K4. V počiatočnej polohe (ktorá sa dá nastaviť mechanizmom pri hornom úchyte vlákna) sú guľôčky K2 a K3 v dotyku. Nabitým telesom sa dotkneme guľôčky K4. Privedený náboj sa rozloží na povrchu guličiek K2, K3, K4. Ak sú ich polomery rovnaké, na každej z nich bude rovnaký elektrický náboj. Pôsobením elektrickej odpudivej sily sa guľôčka K2 vzdiali od guľôčky K3. Výsledné otočenie vahadla o uhol α odpovedá rovnováhe elektrickej a torznej sily deformovaného vlákna. Vzťah pre meranie síl na váhe je F=π*G *R4*α)/(2*a*l*(cosα/2)). G je gravitačná konštanta, α je uhol natočenia váhadla. Vzťah π*G *R4*α je torzný moment vlákna vo váhe. Vzťah (2a*l*(cos α/2)) je točivý moment ktorý vytvoria elektrické náboje voči sebe. Na obrázku je vyznačený polomer r ako vzdialenosť medzi jednotlivými guľami. Treba však mať na pamäti, že to je polomer tzv. vektorový pretože sily pôsobia rôznymi smermi a výsledná sila pôsobí v smere polomeru r. Jednoduchý vzorec pre elektrickú silu je F=k*Q1*Q2/r2. Q1Q2 sú náboje ktoré pôsobia medzi sebou. k je tzv. Coulombová konštanta úmernosti. Čím viac coulomb vyrobil vákuum vnútri váh tým väčšia sila medzi nábojmi bola. Rozdiel medzi gravitačnou konštantou a coulombovou konštantou, je ten, že gravitačná konštanta nemení hodnotu v závislosti na prostredí ale coulombová konštanta sa mení podľa druhu prostredia. Vzťah pre koštantu je 1/(4π*ε). ε je vodivosť prostredia. Výsledná vodivosť ε=ε0*εr.ε0 je elektrická vodivosť vákua, tzv. permitivita vákua má číselnú hodnotu ε0 = 0,000000000008854187, rozmer F/m. Farad /meter. Farad je jednotka kapacity, (koľko náboja sa môže umiestniť pri danom napätí medzi jednotlivými pólmi. εr je pomerná permitivita je to násobok permitivity vákua. Permitivita vákua ε0 je prvá hodnota ktorá odštartovala modernú fyziku, druhá je magnetická vodivosť vákua permeabilita vákua značena μ0. Dôkaz podal Maxwell s Hertzom. Elektromagnetické vlny sa šíria takou rýchlosťou ako svetlo, svetlo sú elektromagnetické vlny. Vzorcov som dal pomenej dúfam že si to niekto prečíta.

 

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 »

Španielsko, mapa, Madrid

Španieli zmarili ďalší útok autom, zastrelili päť mužov

18.08.2017 03:00, aktualizované: 05:00

Španielska polícia v noci zo štvrtku na piatok zabila päť ľudí, ktorí sa v osobnom automobile pokúsili zrážať chodcov v meste Cambrils.

Barcelona, útok

Svetoví politici a aj športovci odsúdili útok v Barcelone

17.08.2017 22:07, aktualizované: 18.08.2017 00:16

Pri teroristickom útoku v metropole Katalánska zomrelo najmenej 13 ľudí a viac ako 100 bolo zranených.

fico

Fico: Konal som razantne, ale korektne

17.08.2017 20:00

Premiér Robert Fico je presvedčený, že vládni partneri sú schopní pokračovať ďalej. O situácii v koalícii poskytol exkluzívny rozhovor denníku Pravda.

Smolíková

Povedie ministerstvo školstva Smolíková?

17.08.2017 19:00

Takmer po roku a pol úradovania skladá minister školstva Peter Plavčan (nom. SNS) zbrane. Nohy mu podrazilo pochybné rozdeľovanie eurofondov za 600 miliónov eur.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 94
Celková čítanosť: 163739x
Priemerná čítanosť článkov: 1742x

Autor blogu

Kategórie