Založ si blog

Čierne diery

Chcel by som do rozbúrených politických blogov niečo napísať z histórie fyziky. Možno to niekto aj prečíta.

Einstein svoju teóriu relativity rozdelil do dvoch častí. Prvá Špeciálna teória relativity uvažovala iba rovnomernú rýchlosť. Jej výsledok bola najznámejšia rovnica ktorá vyjadruje vzťah medzi energiou a hmotnosťou E=m·c2. Druhá Všeobecná teória relativity uvažovala už zrýchlenie ale prišiel aj na to čo spôsobuje gravitáciu. Gravitácia je zrýchlenie ktoré pôsobí na hmotnosť. Pôsobí aj na svetlo, ktoré síce hmotné nie je ale fotóny majú svoju hmotnosť v závislosti na frekvencii. Už som o tom už písal v iných blogoch. Svoju prácu nedokončil sám ale na vyriešení jeho rovníc pracovali jeho spolupracovníci aj po prezentácii Všeobecnej teórie relativity. Pri riešení gravitácie prišiel na jednu vec ktorú ale vzápätí aj zavrhol. Jednalo sa o najväčšiu možnú únikovú rýchlosť z hmotného telesa, dnes to poznáme pod názvom 2. kozmická rýchlosť.

Keby sme chceli sa vymaniť z gravitačného pôsobenia tak potrebujeme vyvinúť takú istú kinetickú energiu ako tá ktorá nás drží pri telese. Kinetická energia je závislá na rýchlosti, bude ju mať teleso aj pri voľnom páde, ktoré padá z nekonečnej vzdialenosti v okamžiku dopadu. Pád z nekonečnej vzdialenosti si môžeme predstaviť tak že v určitej výške telesu dodáme kinetickú energiu. Problém ale je keď na povrchu telesa bude úniková rýchlosť rovnajúca sa rýchlosti svetla vo vákuu. Ako bude padať fotón a ako bude padať teleso. Fotón nezrýchľuje ale teleso áno. Na telese sa bude čas predlžovať voči okoliu a dĺžky sa budú skracovať oči okoliu ale na fotóne to neplatí. Toto vyriešil nemecký fyzik Karl Schwarzschild.

Svoju teóriu založil na idealizovanej statickej gule ktorá nemá elektrický náboj a je vo vákuu. Jeho teória sa preto musela neskôr dopĺňať. Dala základ pozdejším teóriám. Vytvoril metriku podľa ktorej sa dala vypočítať rýchlosť pádu pri určitej vzdialenosti od horizontu udalosti, povrchu čiernej diery a vzdialenosť kde už fotón padá do čiernej diery.

Vychádzal z polomeru gule ktorá má hmotnosť rovnomerne rozmiestnenú, jej povrch je ideálny, nemá elektrický náboj a je statická vo vákuu. Keď gravitačná energia Eg má vzorectak kinetická energiu Ek musí byť taká istá ale jej smer musí byť opačný. Vzorec pre kinetickú energiu je G je gravitačná konštanta M je hmotnosť ktorá priťahuje a m je priťahovaná hmotnosť. Porovnaním týchto vzorcov dostaneme rovnice  Vykrátením a úpravou dostaneme polomera pri rýchlosti svetla c polomer buders je tzv. Schwarzschildov polomer. Hviezdy keď chladnú časť svojej energie vyžiaria a potom budú z nich neutrónové hviezdy, nemajú atómy ale iba neutróny. Niekedy môže neutrónová hviezda skolabovať určitými fázami do takého stavu kde jej hustota hmoty bude taká veľká, že jej úniková rýchlosť bude rýchlosť svetla, je to čierna diera. Schwarzschild vytvoril metriku podľa ktorej sa dá vypočítať pád do čiernej diery na základe súradníc a predpokladu, že fotóny budú padať nie kolmo ale budú sa točiť ako v lieviku keď budú padať do čiernej diery. Pri určitej vzdialenosti od čiernej diery teleso sa musí zmeniť na fotóny a tak padne do čiernej diery. Rýchlosť voľného pádu bude rýchlosť svetla vo vákuu. Povrch čiernej diery sa nazýva horizont udalosti. Udalosť je informácia ktorú prenesie svetlo. Ale ani svetlo sa nemôže dostať na povrch udalosti. Čo je to metrika a ako to popísal Schwarzschild napíšem v ďalšom blogu.

Obvod elipsy

19.07.2021

Trochu neskoro reagujem na článok o elipse, ktorý písal pán Bednár. V jeho blogu je uvedené, že veľkosť obvodu elipsy sa nedá vypočítať. Skutočne je to pravda, skúsim to vysvetliť. Keď uvážime fakt, že π má nekonečne veľa číslic za desatinnou čiarkou tak ani veľkosť kružnice sa presne nedá vypočítať. Najprv vysvetlím niečo o elipse. Elipsa je v podstate [...]

Nekonečno v guli

18.01.2021

Chcem napísať blog o Schrodingerových vlnových funkciách. Pri nich je potrebné vedieť niečo o sférických súradniciach. Sférické súradnice vychádzajú v podstate z rovnice gule. Našiel som jedno zaujímavé video o objeme guli. Chcel by som to jednoduchšie popísať a doplniť. V škole sme sa učili, že objem gule je 4/3∙πr3. Tento vzorec sa dá pomerne ľahko odvodiť [...]

Vlnová funkcia

21.10.2020

Do dnešnej hnusnej doby napíšem neaktuálny blog z histórie fyziky. Rakúsko škótsky fyzik Ervín Schrodinger geniálne vysvetlil vlnovo časticovú povahou elementárnych častíc. Vysvetlil to matematicky na základe vlnovej funkcie. Chcem niečo o tom napísať, ale najprv musím vysvetliť čo je vlnenie vo fyzike. Mechanickú vlnu si môžeme vidieť keď vhodíme do vody [...]

Boris Kollár

Ak siahnete na Santusovú, povalím vládu, povedal údajne Kollár

17.09.2021 18:37

Premiér stretnutie nepoprel.

heger, matovič, krajniak

Heger verí, že nikto z koalície nebude brániť očiste v polícii

17.09.2021 17:57

Podľa Krajniaka odznelo na tlačovej konferencii niečo iné, než čo sa dialo na zasadnutí rady.

rusko Putin

Putin odovzdal svoj hlas vo voľbách prvýkrát elektronicky. Naďalej je v izolácii

17.09.2021 17:38

Občania Ruskej federácie majú počas troch dní možnosť voliť poslancov Štátnej dumy a ďalších zastupiteľských orgánov.

Václav Klaus

Klausa prepustili z nemocnice, predtým mal "šialene vysoký tlak"

17.09.2021 17:35

V rovnakej nemocnici leží aj prezident Zeman.