Oletettavasti myös gravitaatiosäteilyn energia voi saada vain diskreettejä arvoja, samaan tapaan kuin sähkömagneettisen säteilyn energia, ja gravitaatioaallon/gravitonin energia on siis aina jonkin -toistaiseksi tuntemattoman- gravitaatiokvantin monikerta.
Mikä on tämän kvantin suuruus ja miksi? Olisin tyytyväinen jos saisin edes valistuneita arvauksia.
Gravitonin energia
Idiootti87
15
141
Vastaukset
No tätä ei tiedetä. Monet nimekkäät fyysikot ovat alkaneet miettiä todella vakavissaan sellaista mahdollisuutta, että gravitaatio ei ole "luonnonvoima" siinä mielessä, kuin vaikkapa sähkömagnetismi.
Kvanttiteorian ja yleisen suhteellisuusteorian yhdistäminen ei vain onnistu - sitä on yritetty vuosikymmeniä ja syy voi olla juuri siinä, että Einsteinin kenttäyhtälöt ovat vain approksimaatioita hieman samaan tapaan, kuin Newtonin liikeyhtälö.
Oletus menee lyhyesti suurinpiirtein näin: se tasaisen kaareva aika-avaruus, minkä Einstein kuvaa yhtälöillään - on approksimaatio. Gravitaatio voimaa ei ole olemassakaan (kuten myös Einsteinin mukaan), se on tavallaan sivutuote kvantti-ilmiöistä.
Sen verran vielä, että tämän ajatuksen takana on hyvin paljon ja hyvin nimekkäitä fyysikoita.
Ps. Sorry etten ihan vastannut alkuperäiseen kysymykseesi mutta ajattele asiaa
vaikkapa näin: Sukeltaja puhaltaa ilmaa ulos keuhkoistaan ja syntyy ilmakuplia.
Ne ilmakuplat eivät itsessään ole sen kummempia, kuin sen ympäristön "kvantti-ilmiöitä", eivätkä ne itsessään ole erillisen voiman aikaansaannoksia vaikka niillä
ympäristönsä vuoksi onkin "enegiaa".- Idiootti87
On samantekevää, sanotaanko gravitaatiota voimaksi vai ei. Olennaista on, että massaan liittyy selvästi havaittava puoleensavetävä ominaisuus joka riippuu suoraan sen suuruudesta. Voiman käsite ei ole oleellinen.
"Gravitaatio voimaa ei ole olemassakaan (kuten myös Einsteinin mukaan), se on tavallaan sivutuote kvantti-ilmiöistä."
Mielenkiintoista! Mistä "kvantti-ilmiöistä" gravitaatio voisi syntyä "sivutuotteena"?
Entropia sitoo energian käsitteen informaation käsitteeseen. Energialla on kvanttifysiikan mukaan pienin arvo, energiakvantti, ja vastaavasti informaatiolla on pienin arvo,"informaatiokvantti", jota sanotaan informaatioteoriassa -bitiksi-. Koska gravitaatio -mitä se ikinä onkin- siirtää energiaa, se siirtää siten myös informaatiota, ja informaatiolla on pienin käsiteltävissä oleva osa, bitti, ja sitä siis vastaa energiasta puhuttaessa pienin osa, "energiakvantti" - näin ollen gravitaatiolla TÄYTYY olla kvanttinsa.
Planckin alkuperäinen sähkömagneettiseen säteilyyn liittyvä energiakvantti (joka on nopeasti laskien suuruudeltaan n. 1/10^14 arvioidusta neutriinon massasta) lienee gravitaatiokvanttiin verrattuna erittäin suuri.
Käsittääkseni suhteellisuusteorian ekvivalenssiperiaate on jo periaatteessa mahdotonta sovittaa kvanttiteoriaan, ts. sellaista gravitaation kvanttiteoriaa ei voi olla olemassa, missä ekvivalenssiperiaate voisi päteä. Toki ko. periaate 1/10^12 tarkkuudella on voimassa ja käsittääkseni jotkut viisaat olettavat sen pätevän paljon pitemmällekin.
- Orwell-1984
Mitä "diskreettejä arvoja"?
Tietenkin E = h f, missä f on frekvenssi, mutta voihan sillä frekvenssillä olla mikä arvo hyvänsä. Ei sen tarvitse olla kokonaisluku. Jos jokin esim. värähtää kerran seitsemässä sekunnissa niin f = 1/7. Jne...- Idiootti87
Diskreetti tarkoittaa epäjatkuvaa. Esim. kvanttifysiikan matemaattinen perusta kuuluu diskreetin matematiikan alaan.
https://fi.wikipedia.org/wiki/Diskreetti_matematiikka
https://fi.wikipedia.org/wiki/Kvanttimekaniikka - Orwell-1984
Idiootti87 kirjoitti:
Diskreetti tarkoittaa epäjatkuvaa. Esim. kvanttifysiikan matemaattinen perusta kuuluu diskreetin matematiikan alaan.
https://fi.wikipedia.org/wiki/Diskreetti_matematiikka
https://fi.wikipedia.org/wiki/KvanttimekaniikkaKyllä minä tiedän mitä diskreetti tarkoittaa.
Mutta sinähän sanoit, että säteilyn energia voi saada vain diskreettejä arvoja.Näinhän ei ole kuten kommentissani totesin vaan mikä tahansa arvo on mahdollinen. Jos säteilyn frekvenssi on f on tuo energia E = h f mutta tällä siis voi olla f:stä riippuen mikä arvo tahansa.Ei pelkästään joku arvo diskreettien arvojen joukosta.
Eri asia on, että esim. jonkin atomin energiatilat muodostavat diskreetin joukon.
Mitä taas tulee kvanttifysiikan matemaattisiin perustuksiin niin ne ovat esim. aaltofunktiot, tilavektorit ,operaattorit (operaattorialgebra), polkuintegraalit jne. eivätkä kuulune diskreetin matematiikan alaan. - Idiootti87
Säteilyn energia on tosiaan kaavan E = h f mukainen, mutta taajuus ei voi saada mitä tahansa arvoja, koska planckin aika asettaa rajat sen vaihtelulle. Vastaavasti aallonpituus voi olla vain planckin pituuden monikerta. Planckin pituus määrittää myös lyhimmän aallonpituuden joka on myös säteilyn teoreettinen maksimienergia
https://fi.wikipedia.org/wiki/Planckin_energia
- hj78ut
Gravitaatiovoimahan on täysin analoginen sähköisen vetovoiman kanssa. Matemaattinen kaava on muodollisesti sama.
Sähkövoiman välittäjähiukkanen on virtuaalinen fotoni. Tästä luonteva ajatus on, että olisi myös joku gravitoni.- jk67yt
Gravitaation lisäksi selitystä vailla on vielä myös hitausvoima. Ilmeisesti kyseessä ei ole sama asia.
Hitausvoima liittyy kappaleen liike-energiatiojen muutoksiin mutta gravitaatiovoima liittyy potentiaalienergiatilojen muutoksiin.
- gravit.on
Gravitaatio on sen ilmentymä, että tiiviissä kasassa massan energia on pienempi kuin "vapaana".
Kun vetypilvi tiivistyy auringoksi, niin energiaa vapautuu. Vety-atomien välinen gravitaatiovuorovaikutus (mekanismi) on kuitenkin olemassa jo pilvessä. Massan geometrian muutos vapauttaa energiaa.
Koska tiivis paketti on alemmassa eli sidotummassa energiatilassa, niin massa pyrkii koko ajan sitä kohti. Tämä pyrkimys ilmenee voimana. Jos voima päästetään tekemään työtä, niin energiaa vapautuu ja se ilmenee esim. liike-energiana kappaleen pudotessa tuolilta lattialle.
Yksinkertaisen kuvauksen mukaan tuo geometriaefekti voidaan kuitata sanomalla, että "avaruus kaareutuu". Pohjimmiltaan kyse täytyy kuitenkin olla massallisten hiukkasten välisestä vuorovaikutuksesta. Kolmen muun tunnetun vuorovaikutuksen taustalla katsotaan olevan joku virtuaalihiukkanen välittäjänä. Näiden avulla hiukkaset vaihtavat energiaa ja liikemäärää vuorovaikutuksessa. Miksi gravitaatio olisi poikkeus tästä periaatteesta.- superheikko.v.v
Esim. sähköiseen vuorovaikutukseen nähden gravitaatio on tavattoman heikko vuorovaikutus. On luultavaa, että gravitonin energia on niin pieni, että sitä ei ole toistaiseksi kyetty mittaamalla havaitsemaan.
Yksi eV on 1.6E-19 J. Gravitaatiovuorovaikutus esim. kahden elektronin välillä on luokkaa 1E-42 sähköisestä vuorovaikutuksesta. Näin yhden eV virtuaalisen fotonin energiaan (tai taajuuteen) verrattava gravitoinin energia olisi luokkaa 1E-61 J.
- NäniköOlisi
Räsänen bloginsa vastausosiossa gravitonista:
"Asia menee suunnilleen niin että sanaa ”gravitoni” käytetään kuvaamaan pieniä muutoksia aika-avaruudessa, erityisesti silloin kun niitä käsitellään kvanttiteorian keinoin. Ne eivät ole erillinen idea aika-avaruuden kaarevuudesta, vaan eräs tapa hahmottaa pientä osaa siitä."
https://www.ursa.fi/blogi/kosmokseen-kirjoitettua/eroon-suuresta-jarjettomyydesta/- hj56lk
-Vastaus Newtonin avoimeksi jättämään kysymykseen siitä, onko välittäjä ”aineellinen vai aineeton” oli täysin odottamaton: gravitaatiota välittää aika-avaruus itse. Yleinen suhteellisuusteoria samalla ennusti, että kuten sähkömagneettisessa kentässä voi olla aaltoja, niin aika-avaruudessa itsessään voi olla aaltoja, gravitaatioaaltoja. Ne ovat osoitus gravitaation välittäjästä, siitä, että Newtonin ”suuresta järjettömyydestä” on päästy eroon. Gravitaatioaaltojen näkemisessä kesti kauan, ensimmäinen suora havainto ilmoitettiin vasta viime helmikuussa. Newtonin kysymykseen vastaaminen myös osoitti, että kappaleiden välinen näennäinen vetovoima ja gravitaatioaallotkin ovat vain pieni osa gravitaation rikkaasta ilmiömaailmasta, ja avasi oven kosmologialle, eli maailmankaikkeuden historianymmärtämiselle.
Tässä siis tieteen viimeisin käsitys asiasta (linkistä kopattuna). - näinkö_
hj56lk kirjoitti:
-Vastaus Newtonin avoimeksi jättämään kysymykseen siitä, onko välittäjä ”aineellinen vai aineeton” oli täysin odottamaton: gravitaatiota välittää aika-avaruus itse. Yleinen suhteellisuusteoria samalla ennusti, että kuten sähkömagneettisessa kentässä voi olla aaltoja, niin aika-avaruudessa itsessään voi olla aaltoja, gravitaatioaaltoja. Ne ovat osoitus gravitaation välittäjästä, siitä, että Newtonin ”suuresta järjettömyydestä” on päästy eroon. Gravitaatioaaltojen näkemisessä kesti kauan, ensimmäinen suora havainto ilmoitettiin vasta viime helmikuussa. Newtonin kysymykseen vastaaminen myös osoitti, että kappaleiden välinen näennäinen vetovoima ja gravitaatioaallotkin ovat vain pieni osa gravitaation rikkaasta ilmiömaailmasta, ja avasi oven kosmologialle, eli maailmankaikkeuden historianymmärtämiselle.
Tässä siis tieteen viimeisin käsitys asiasta (linkistä kopattuna).Että aika-avaruus itse on se "kenttä". Mutta massan sijainti aika-avaruudessa vaikuttaa siihen kenttään eli siis aika-avaruuteen.
- NäinItseYmmärrän
näinkö_ kirjoitti:
Että aika-avaruus itse on se "kenttä". Mutta massan sijainti aika-avaruudessa vaikuttaa siihen kenttään eli siis aika-avaruuteen.
Näinhän se tuntuisi Syksy Räsäsen mielestä yksinkertaistettuna olevan.
Toinen asia on se, että fysiikka on matematiikkaa ja muu on käsien heiluttelua. Kun fysiikkaa aletaan selittää sanallisesti, päästään korkeintaan karkeisiin yleistyksiin mallia " lie-to-children". Evoluution muokkaamat apinanaivomme hakevat analogioita siitä luonnosta, joka on luontaisen havaintoikkunamme raameissa. Kun siitä joudutaan riittävästi ulos, ei luontainen hahmottamisemme riitä, vaan tarvitaan matematiikkaa.
- kvantittunut_avaruus
Silmukkakvanttigravitaatioteoriassa ei ole gravitoneja, vaan sen sijaan aika ja avaruus on diskreettiä ja noudattaa kvanttigeometriaa. Painovoima edelleenkin on avaruuden kaareutumista, mutta avaruus vain ei ole jatkuvaa kuten suhteellisuusteoriassa.
Silmukkakvanttiteoria eliminoi kaikki pistemäiset singulariteetit joita suhteellisuusteorian mukaan olisi mm. mustissa aukoissa ja big bangissa, ja antaa selityksen monille big bangin oletuksille joita ei suhteellisuusteorialla ja muilla keinoin pystytä selittämään. Ei tarvita mystistä jumalan kättä, joka venyttää avaruutta ja näin saa aikaiseksi inflaation.
https://www.newscientist.com/article/dn23611-quantum-gravity-takes-singularity-out-of-black-holes/
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Mies pakko olla rehellinen
Kiinnostuin koska olet tosi komea ja sulla on ihana puheääni. Olen aika pinnallinen sitten kai... 😓 kyllä olet tosi rau273165Vakava rikosepäily Seinäjoella
Ilkka ei taaskaan tiedä mitään mutta hesalaiset kertoo: https://www.is.fi/kotimaa/art-2000010959325.html433050Olet saanut kyllä tunnisteita
Itsestäsi ja meistä. Mutta mikä siinä on, ettet kirjoita etkä anna itsestäsi merkkejä. Ellei ole kysymys siitä, mikä ens342906Mitä on woketus?
Täälläkin hoetaan usein sanaa "woketus". Mitä se tarkalleen ottaen tarkoittaa? Ilmeisesti sen käyttäjät ymmärtävät sen k4432597Ikääntyvien tilanne Suomessa on järkyttävä - Hoivakotiin ei pääse, vaan joutuu selviytymään yksin
Ikääntyvien tilanne Suomessa on järkyttävä… Hoivakoteihin sijoittamista vältellään, koska hoito on kallista ja hyvinvoin1621907Oletko jo luovuttanut?
Joko olet luovuttanut kaivatun suhteen ja hyväksynyt, että mitään ei tule?1431848Kristo Salminen, 52, riisuutui - Paljasti Iso-Börjen tatuoinnit - Somekansan tuomio yksimielinen
Iso-Börje, tuo iso, tatuoitu, yltiöromanttinen ja aika kuuma rikollispomo - vai mitä mieltä sinä olet? Lue lisää ja kat251445Hirvenmaitojuusto
Olin Prisman juustohyllyllä kun vierestä alkoi kuulua kamala paapatus. Siinä oli vanha muori, joka räyhäsi raivokkaasti,51251- 321230
- 751154