Voisiko joku ystävällisesti selittää mitä hiukkasille tapahtuu, kun ne kiihdytetään lähes valonnopeuteen. Opettajani sanoi, että kun hiukkasten nopeus on riittävän suuri, ei normaalin fysiikan avulla pystytä laskemaan esimerkiksi hiukkasen rataa magneetti/sähkökentässä. Ilmeisesti tähän tarvitaan suhteellisuus teorian apua.
Miten muuten hiukkaselle käy kun sen nopeus on lähes valonnopeus ja sen vauhtia yritetään lisätä? Muuttuuko ylimääräinen energia hiukkasen massaksi yhtälön E=mc^2 mukaan? Miten kappaleen tilavuuden käy? Vai tiheneekö kappale vain?
Mr. Pressuren ei kannata vaivautua vastaamaan jos kyseessä on taas salaperäisten "tonttuhiukkasten" tai muu OSP-mallin puollustuspuhe. Vaikken olekkaan lukenut fysiikkaa (vielä) muussa kuin lukiossa tiedän kyllä ettei ylivalonnopeudet ja muut OSP-mallin esitykset voi pitää paikkaansa.
Kysyn tämän silkkaa uteliaisuuttani eikä kysymykseni ole mikään koekysymys tai läksytehtävä. Toivoisin asiallisia vastauksia. Ja olen kyllä etsinyt tietoa muistakin teoksista (mm. kirjastosta), mutta ikävä kyllä suurin osa on "hieman vaikeaselkoista" näin aloittelijalle.
Miten muuten hiukkaselle käy kun sen nopeus on lähes valonnopeus ja sen vauhtia yritetään lisätä? Muuttuuko ylimääräinen energia hiukkasen massaksi yhtälön E=mc^2 mukaan? Miten kappaleen tilavuuden käy? Vai tiheneekö kappale vain?
Mr. Pressuren ei kannata vaivautua vastaamaan jos kyseessä on taas salaperäisten "tonttuhiukkasten" tai muu OSP-mallin puollustuspuhe. Vaikken olekkaan lukenut fysiikkaa (vielä) muussa kuin lukiossa tiedän kyllä ettei ylivalonnopeudet ja muut OSP-mallin esitykset voi pitää paikkaansa.
Kysyn tämän silkkaa uteliaisuuttani eikä kysymykseni ole mikään koekysymys tai läksytehtävä. Toivoisin asiallisia vastauksia. Ja olen kyllä etsinyt tietoa muistakin teoksista (mm. kirjastosta), mutta ikävä kyllä suurin osa on "hieman vaikeaselkoista" näin aloittelijalle.
Vastaukset 10
Vanhimmat
Suhteellisuusteoria ei ole ihan ominta alaani, mutta yritän:
"ei normaalin fysiikan avulla pystytä laskemaan esimerkiksi hiukkasen rataa magneetti/sähkökentässä"
Suhteellisuusteoria on ihan normaalia fysiikkaa. Opettajasi taisi tarkoittaa klassista fysiikkaa. Nopeuden kasvaessa hiukkasen massa näyttää kasvavan mutta sähkö/magneettikentän varaukseen aiheuttama voima ei joten kenttä ei poikkeuta hiukkasta samalla tavalla.
"Miten muuten hiukkaselle käy kun sen nopeus on lähes valonnopeus ja sen vauhtia yritetään lisätä? Muuttuuko ylimääräinen energia hiukkasen massaksi yhtälön E=mc^2 mukaan?"
Näin käy (näyttää käyvän?) nopeudesta riippumatta mutta alhaisilla, "normaalinopeuksilla" massan kasvu on niin pientä ettei sillä ole merkitystä. Itse asiassa massa on energiaa. Paristo/akku kevenee kun siitä puretaan sähköenergiaa mainitsemasi kaavan mukaan.
"Miten kappaleen tilavuuden käy?"
Jos liikut kappaleen mukana et huomaa tilavuuden tai massan muuttuneen. Jos taas yrität mitata (sinun suhteesi) liikkuvaa kappaletta, kaikki näyttää muuttuneen, sitä enemmän mitä nopeampaa liike on.
Juu, tuli hieman huono sanavalinta. Klassista fysiikkaahan hän tarkoittikin. Kiitoksia selvennyksestä.
Entäpä se paljon puhuttu pimeä aine ja pimeä energia (vai ovatko ne synonyymejä). Antiainehan koostuu aineen rakenneosasten vastahiukkasista esim. antivety koostuu antiprotonista ja positronista. Päteekö tämä yhtälö tai normaalit voimat antiaineisiin, joita kiihdytetään lähes valonnopeuteen?
Korjatkaa toki, jos olen väärässä.
Kyllä suhteellisuusteorian yhtälöt soveltuvat aivan yhtä lailla antimateriaan kuin tavalliseenkin aineeseen.
Pimeä aine ja pimeä energia ovat kaksi täysin eri asiaa. Pimeä aine "vaikuttaa" galaksien tasolla, eli galaksit näyttävät olevan massiivisempia kuin mitä näkyvän aineen perusteella voidaan olettaa. Tämä voidaan havaita galaksien pyörimisnopeudesta. Pimeän aineen on ehdotettu koostuvan supersymmetrisistä hiukkasista. Supersymmetristen hiukkasten olemassaoloa ei ole pystytty todistamaan, mutta niitä yritetään etsiä mm. LHC hiukkaskiihdyttimellä. (Tällä hetkellä ei hyvältä näytä supersymmetrian kannalta)
Pimeää energiaa on puolestaan kaikkialla, mutta sen tiheys on niin pieni, että vaikutukset tulevat esiin vasta kosmologisessa mittakaavassa. Käytännössä maailmankaikkeuden on havaittu laajenevan kiihtyvällä nopeudella, joten tämän laajenemisen aiheuttajaa kutsutaan nimellä pimeä energia. Sen luonteesta ei tosin tiedetä mitään.
Oftopicina, mielipide. Mukava lukea kysymyksiä ja vastauksia joista ymmärtää jotain.
Eikä vain noita tajuttomia OSP-sepustuksia.
KIITOS
On naurettavaa kehitellä teorioita sellaisten hiukkasten varaan joissa oleva asia ei ajan kanssa vaihdu kokonaan.
Järven vesi vaihtuu ajan kanssa.
Myös ihmisissä olevat moilekyylit vaihtuvat ajan kanssa.
ja luonnollisesti hiukkasissa kuten kvarkeissa, neutriinoissa ja fotoneissa oleva asia vaihtuu ajan kanssa kokonaan, jos ne saavat liikkua avaruudessa tarpeeksi kauan aikaa erillisinä tihentyminä joihin absorboituu koko ajan lisää sitä mitä niissä jo on, samalla kun niistä puristuu ulos ulkoisen paineen takia sitä mitä niissä on.
.
Mitä tekemistä järven vedellä on alkeishiukkasten tai SM säteilyn välittäjäkvanttien kanssa? Olet täysin ulkona asiasta, josta kirjoitat.
Kiihdyttävätkö fotonit tönimällä toisiaan, kuten väitit?
Kuten Tuleva fyysikko todennäköisesti jo arvasi, Mr. Asiaa on tietysti Mr. Pressure toisella nimimerkillä. Hänen viestistään ei tietoa etsivän tarvitse välittää, sillä se on yhtä selvää puppua kuin hänen muutkin viestinsä. Ainoastaan ne järven veden ja ihmisessä olevien molekyylien vaihtumista koskevat lauseet kylläkin pitävät paikkansa, mutta tässä yhteydessä ne ovat täysin asiaan liittymättömiä.
Kun hiukkasen nopeus lähestyy valonnopeutta, tulee yhä vaikeammaksi kiihdyttää sitä vielä suurempaan nopeuteen. Tämä siis ilmenee ikään kuin sen massa kasvaisi - massahan ilmaisee klassisessa fysiikassa nimenomaan sen, kuinka suuri voima tarvitaan antamaan sille tietyn suuruinen kiihtyvyys. Tämä ns. liikemassa saadaan kertomalla kappaleen lepomassa lausekkeen 1-v²/c² neliöjuurella, missä v on kappaleen nopeus ja c valon nopeus.
Myöskään kappaleen liike-energialle ei hyvin suurilla nopeuksilla päde klassinen kaava mv²/2. Sen sijaan osoittautuu, että kappaleen liike-energia on yhtä suuri kuin sen liikkeestä johtuva ns. liikemassan lisäys kerrottuna valon nopeuden neliöllä. Itse asiassa juuri tästä Einstein päätyikin kuuluisimpaan kaavaansa E=mc².
Nykyisin useat fyysikot kuitenkin pitävät "liikemassan" käsitettä vanhentuneena ja tarpeettomana ja tarkoittavat massalla nimenomaan kappaleen lepomassaa. Se onkin kappaleelle ominainen vakio, kun taas liike-energia samoin kuin nopeuskin riippuvat käytetystä koordinaatistosta.
Suhteellisuusteoriaan kuuluu myös ns. Lorenzin muunnos ja siitä seuraava Lorenz-kontraktio. Sen mukaan kappaleen pituus liikkeen suunnassa lyhenee, ja suhteena sen pituuteen lepotilassa on tässäkin lausekkeen 1-v²/c² neliöjuuri. Tämän lyhentymisen havaitsee kuitenkin vain havaitsija, joka itse ei ole liikkeessä mukana - jos voisimme kulkea avaruudessa lähes valonnopeudella, emme itse havaitsi tätä lyhentymistä,maassa olevat tarkkailijat kylläkin.
"Kun hiukkasen nopeus lähestyy valonnopeutta, tulee yhä vaikeammaksi kiihdyttää sitä vielä suurempaan nopeuteen."
Tuokin havainto tietenkin riippuu tarkastelukoordinaatistosta. Itse hiukkanen ei sitä vaikeutta huomaa. Jos oletetaan että olisimme hiukkasen kyydissä ja menisimme jo vaikka 0.999 kertaa valon nopeudella, heittäisimme kyydistä jonkin merkkilipun ja painaisimme taas kaasua,niin sinne se merkkilippu jäisi taakse aivan samoin kuin "paikaltaan" lähtiessä.