POLITYKA 2o

Gość

Panesz. Obiecałam, jakiś czas temu, że zapoznam się dogłębniej z tematem, aby od waszej dwójki za bardzo nie odstawać. A to co "łyknęłam" przelewam na wirtualny papier. Ten kto posiadł wiedzę ma obowiązek się nią dzielić. Nieprawdaż? Co prawda Tobie i ekorowi jest ona zbędna bo wiecie znacznie więcej ode mnie, ale komuś, kto się tu "zaplacze" może co nie co objaśnić.

Gość

O, rety....
Dawajcie wiedzę porcjami, bo nie nadążę... Razz

Przeczytać to nie problem, trzeba zrozumieć!
A sądząc z poczytności tematów pochodnych od Big-Bangu, zainteresowanie tymi kwestiami jest, i chociaż nie zawsze angażujemy się w dyskusję, to wzrasta nasza wiedza o otaczającym nas świecie.

Gość

A szczyp sobie ekor, szczyp. Tyłeczek mam twardy jak kamień. Mój men ma nawet o to do mnie lekką pretensję. Jak Jagienka z "Krzyzaków" mogę nim orzechy łupać Ya winkles

Gość

Posłuchaj Casandro była już taka Jagienka;

[link widoczny dla zalogowanych]
A z podszczypywaniem w dyskusji to tak jak w zyciu. Nalezy widziec, wiedzieć do czego się dązy. Jaki ma być koniec tego . Nie sztuka rozbabrać temat. A potem co?. Ma to być jakaś całość aby wyjść z twarzą. A więc nie takie to proste.

Gość

Jak narazie choćbym chciał to "podszczypać " nie mogę .Ale to początek dopiero. Mogę jedynie jako uzupełnienie do klasycznej mechaniki Newtona , dodać przypomnieć zasadę zachowania energii.
Jest bardzo istotne zjawisko bez znajomości którego nie sposób zrozumieć istoty zachowania się ciał o określonych masach będących w ruchu. Chodzi właśnie o orbity planet , komet , satelitów .
Musimy zdać sobie sprawę że siła przyciągania dwu ciał zwana powszechnym prawem ciążenia jest energią. Tak, wzajemne przyciąganie dwu ciał jest energią.
Energia ta ujmując matematycznie ma wartość ujemną.
Planeta, satelita ,czy inny obiekt materialny będący w ruchu zawiera w sobie pewną sumaryczną energię. Energię kinetyczną dodatnią wynikającą z wielkości mas i prędkości tych ciał, wzór znany ze szkoły podstawowej, oraz energię ujemną wynikającej z prawa powszechnego ciążenia, wzór też znany.
Wartość sumaryczna obu energii jest dla konkretnego układu ciał wielkością stałą. Jest to zasada zachowania energii. Inaczej mówiąc w trakcie ruchu dwóch ciał energia kinetyczna może przechodzić w grawitacyjną i odwrotnie. Ale ich suma w czasie nie ulega zmianie. Ona to kształtuje charakter orbity. Dla przykładu;
Po to aby dwa ciała mogły wyrwać się z wzajemnego uścisku grawitacyjnego suma tych składowych energii musi być dodatnia.
Dalej potem.

Gość

Zasada zachowania energii: prawo fizyki, stwierdzające, że energia (lub jej równoważniki w postaci masy), nie może być ani tworzona, ani niszczona. Czy tak to rozumieć należy?

Masa: ilość materii w ciele, jego bezwładność, czyli opór stawiany przyspieszeniu.

Energia, masa to jedne z wielu składowych sił natury, które z kolei w swojej strukturze zawsze zawierają cząsteczki elementarne, bez których istnienia i wzajemnych oddziaływań nie ma co mówić o prawach fizyki wogóle.
Zatem ekor trochę o siłach natury i cząsteczkach elementarnych.
Arystoteles wierzył, że cała materia we wszechświecie składa się z czterech podstawowych elementów: ziemi, powietrza, ognia i wody. Na te cztery elementy działają dwie siły: grawitacja, czyli skłonność ziemi i wody do opadania, oraz lewitacja, czyli skłonność powietrza i ognia do unoszenia się. Ów podział zawartości wszechświata na materię i siły stosuje się do dziś.
Arystoteles był przekonany, że materia jest ciągła, to znaczy, że każdy jej kawałek można bez końca dzielić na coraz to mniejsze części i nigdy nie dotrzemy do cząstki, której dalej podzielić się nie da. Inni Grecy, na przykład Demokryt, twierdzili, że materia jest ziarnista, i wszystko składa się z wielkiej liczby różnych atomów. (Greckie słowo atom oznacza "niepodzielny"). Przez całe wieki trwała ta dyskusja, przy czym żadna ze stron nie przedstawiła choćby jednego rzeczywistego dowodu na poparcie swego stanowiska, dopóki w 1803 roku brytyjski chemik i fizyk John Dalton nie zauważył, że związki chemiczne zawsze łączą się w określonych proporcjach, co można wyjaśnić jako skutek grupowania się atomów w większe jednostki zwane molekułami. Jednakże spór między dwoma szkołami myślenia został ostatecznie rozstrzygnięty na korzyść atomistów dopiero na początku naszego wieku. Jeden z ważnych argumentów fizycznych zawdzięczamy Einsteinowi. W artykule napisanym w 1905 roku, na parę tygodni przed słynną pracą o szczególnej teorii względności, Einstein pokazał, że tak zwane ruchy Browna - nieregularne, przypadkowe ruchy małych drobin pyłu zawieszonych w cieczy - można wytłumaczyć jako efekty zderzeń atomów cieczy z pyłkiem.
W tym czasie przypuszczano już, że atomy wcale nie są niepodzielne. Kilka lat wcześniej członek Trinity College, Cambridge, J.J. Thomson, wykazał istnienie cząstki materii zwanej elektronem, o masie mniejszej niż jedna tysięczna masy najlżejszego atomu. Jego aparat doświadczalny przypominał dzisiejszy kineskop: rozgrzany do czerwoności drucik emitował elektrony, które - jako cząstki z ujemnym ładunkiem elektrycznym - można było przyśpieszyć za pomocą pola elektrycznego w kierunku pokrytego fosforem ekranu. Kiedy elektrony uderzały w ekran, pojawiały się błyski światła. Rychło przekonano się, że elektrony muszą pochodzić z samych atomów, a w 1911 roku inny brytyjski uczony, Ernest Rutherford, udowodnił ostatecznie, iż atomy posiadają wewnętrzną strukturę: składają się z małego, dodatnio naładowanego jądra i krążących wokół niego elektronów. Rutherford doszedł do tego wniosku, badając rozproszenie cząstek alfa w zderzeniach z atomami (cząstki alfa to dodatnio naładowane cząstki emitowane przez promieniotwórcze atomy).

Początkowo sądzono, że jądra atomowe zbudowane są z elektronów i pewnej liczby cząstek o ładunku dodatnim, nazwanych protonami (proton po grecku oznacza "pierwszy"), ponieważ uważano, że proton jest podstawową cząstką materii. Ale w 1932 roku kolega Rutherforda z Cambridge, James Chadwick, odkrył w jądrze jeszcze inną cząstkę, zwaną neutronem, mającą niemal taką samą masę jak proton, lecz pozbawioną ładunku elektrycznego. Jeszcze dwadzieścia lat temu sądzono, że protony i neutrony są "elementarnymi" cząstkami, ale doświadczenia, w których badano zderzenia protonów z protonami lub elektronami poruszającymi się z ogromną prędkością, wykazały, że w rzeczywistości protony są zbudowane z mniejszych cząstek. Murray Gell-Mann, fizyk z Caltechu i zdobywca Nagrody Nobla w 1969 roku, nazwał nowe cząstki kwarkami. Ta nazwa bierze początek z enigmatycznego cytatu z Joyce'a: "Three quarks for Muster Mark!" (Trzy kwarki dla Pana Marka).

Istnieje wiele odmian kwarków: uważa się, że istnieje co najmniej sześć "zapachów"; "zapachy" te nazywamy: up, down, strange, charmed, bottom i top*.

* Nie ma powszechnie przyjętych polskich nazw, zwłaszcza dla dwóch ostatnich kwarków; angielskie można przetłumaczyć jako: górny, dolny, dziwny, czarowny, spodni i szczytowy

Kwark o danym zapachu może mieć trzy "kolory": czerwony, zielony i niebieski. (Należy podkreślić, że te terminy są wyłącznie etykietkami: kwarki są o wiele mniejsze niż długość fali światła widzialnego i nie mają żadnego koloru w normalnym sensie tego słowa. Po prostu współcześni fizycy wykazują bogatszą wyobraźnię w wyborze nazw niż ich poprzednicy, nie ograniczają się już do greki!) Proton i neutron zbudowane są z trzech kwarków, po jednym każdego koloru. Proton zawiera dwa kwarki górne i jeden dolny; neutron składa się z jednego górnego i dwóch dolnych. Potrafimy tworzyć cząstki złożone z innych kwarków (dziwnych, czarownych, spodnich, szczytowych...), ale wszystkie one mają znacznie większe masy i bardzo szybko rozpadają się na protony i neutrony.

Wiemy już, że atomy oraz protony i neutrony w ich wnętrzu są podzielne. Powstaje zatem pytanie: jakie cząstki są naprawdę elementarne, czym są podstawowe cegiełki tworzące materię? Ponieważ długość fali światła widzialnego jest o wiele większa niż rozmiar atomu, nie możemy "popatrzeć" na atomy w zwykły sposób. Musimy użyć fal o znacznie mniejszej długości. Zgodnie z mechaniką kwantową wszystkie cząstki są w rzeczywistości falami, przy czym ze wzrostem energii cząstki maleje długość odpowiadającej jej fali. Zatem najlepsza odpowiedź na nasze pytanie zależy od tego, jak wielka jest energia cząstek, którymi dysponujemy, to decyduje bowiem, jak małe odległości jesteśmy w stanie zbadać. Energię cząstek mierzymy zazwyczaj w jednostkach zwanych elektronowoltami. (Wiemy, że Thomson używał pola elektrycznego do przyśpieszania elektronów. Energia, jaką zyskuje elektron, przechodząc przez pole o różnicy potencjału jednego wolta, to właśnie jeden elektronowolt). W XIX wieku naukowcy potrafili używać wyłącznie cząstek o energii rzędu paru elektronowoltów, powstającej w reakcjach chemicznych, takich jak spalanie; dlatego uważano atomy za najmniejsze cegiełki materii. W doświadczeniach Rutherforda cząstki alfa miały energię paru milionów elektronowoltów. Później nauczyliśmy się wykorzystywać pole elektromagnetyczne do nadawania cząstkom jeszcze większej energii, początkowo rzędu milionów, a później miliardów elektronowoltów. Dzięki temu wiemy, że cząstki, uważane za "elementarne" dwadzieścia lat temu, w rzeczywistości zbudowane są z jeszcze mniejszych cząstek. Czy te ostatnie z kolei, jeśli dysponować będziemy jeszcze większymi energiami, okażą się złożone z jeszcze mniejszych? Jest to z pewnością możliwe, ale pewne przesłanki teoretyczne pozwalają obecnie sądzić, że poznaliśmy najmniejsze cegiełki materii lub że jesteśmy co najmniej bardzo bliscy tego.
Dzięki dualizmowi falowo-korpuskularnemu wszystko we wszechświecie, łącznie ze światłem i grawitacją, można opisać, posługując się pojęciem cząstek. Cząstki elementarne charakteryzują się pewną własnością, zwaną spinem. Jeśli wyobrazimy sobie cząstki elementarne jako małe bąki, to spin odpowiada rotacji takiego bąka. Ta analogia może być bardzo myląca, ponieważ zgodnie z mechaniką kwantową cząstki nie mają żadnej dobrze określonej osi. Naprawdę spin mówi nam o tym, jak wygląda cząstka z różnych stron:
- cząstka o zerowym spinie jest jak punkt: wygląda tak samo ze wszystkich stron;
- cząstka o spinie 1 przypomina strzałkę: wygląda inaczej z każdej strony i trzeba ją obrócić o kąt pełny (360°), by ponownie wyglądała tak samo.
- cząstka o spinie 2 przypomina dwustronną strzałkę: wygląda tak samo po obrocie o kąt półpełny (180°).
I tak dalej, im większy spin cząstki, tym mniejszy jest kąt, o jaki trzeba ją obrócić, by wyglądała tak samo.
Jak dotąd, wszystko to wydaje się dosyć proste, ale faktem zdumiewającym jest istnienie cząstek, które wcale nie wyglądają tak samo, jeśli obrócić je o kąt pełny; do tego potrzebne są dwa pełne obroty! Takie cząstki mają spin 1/2.

Wszystkie znane cząstki można podzielić na dwie grupy: cząstki o spinie 1/2, z których zbudowana jest materia we wszechświecie, i cząstki o spinie 0, 1 lub 2, odpowiedzialne za siły między cząstkami materii. Cząstki materii podlegają tak zwanej zasadzie wykluczania Pauliego. Zasadę tę odkrył w 1925 roku austriacki fizyk Wolfgang Pauli, za co otrzymał Nagrodę Nobla w roku 1945. Pauli był fizykiem teoretykiem najczystszego typu. Powiadano, że sama jego obecność w mieście wystarczała, by doświadczenia się nie udawały. Zasada wykluczania Pauliego stwierdza, że dwie identyczne cząstki o spinie połówkowym nie mogą być w tym samym stanie kwantowym, to znaczy nie mogą mieć tej samej pozycji i takiej samej prędkości, określonych z dokładnością ograniczoną przez zasadę nieoznaczoności. Zasada wykluczania ma podstawowe znaczenie, wyjaśnia bowiem, dlaczego pod wpływem sił związanych z cząstkami o spinie 0, 1 lub 2, cząstki materii nie tworzą stanu o ogromnej gęstości: gdyby dwie cząstki materii znalazły się niemal w tym samym miejscu, to miałyby bardzo różne prędkości i nie pozostałyby blisko siebie przez dłuższy czas. Gdyby w świecie nie obowiązywała zasada wykluczania, to kwarki nie tworzyłyby oddzielnych protonów i neutronów, zaś neutrony, protony i elektrony nie tworzyłyby oddzielnych atomów. Powstałaby raczej w miarę jednorodna, gęsta "zupa".
Zachowanie elektronów i innych cząstek o spinie 1/2 zrozumiano dopiero w 1928 roku, dzięki teorii zaproponowanej przez Paula Diraca, który później został wybrany Lucasian Professor matematyki w Cambridge. Teoria Diraca była pierwszą teorią fizyczną zgodną równocześnie z zasadami mechaniki kwantowej i szczególnej teorii względności. Wyjaśniła ona, między innymi, dlaczego elektron ma spin 1/2, to znaczy czemu nie wygląda tak samo po obrocie o jeden pełny kąt, a dopiero po dwóch takich obrotach. Teoria Diraca przewiduje także, że elektronowi powinien towarzyszyć partner: antyelektron, zwany również pozytronem. Odkrycie pozytonu w 1932 roku potwierdziło teorię Diraca, dzięki czemu otrzymał on Nagrodę Nobla w 1933 roku. Obecnie wiemy, że każda cząstka ma swoją antycząstkę, z którą może anihilować. (W wypadku cząstek przenoszących oddziaływanie antycząstki niczym nie różnią się od cząstek). Mogą istnieć całe antyświaty i antyludzie, zbudowani z antycząstek. Jeśli jednak spotkasz antysiebie, nie podawaj mu ręki! Zniknęlibyście obaj w wielkim błysku światła. Razz

Pytanie, czemu istnieje o wiele więcej cząstek niż antycząstek, jest bardzo ważne, ale o tym może później.
W mechanice kwantowej wszystkie siły lub oddziaływania między cząstkami materii przenoszone są przez cząstki o spinie całkowitym - 0, 1 lub 2. Mechanizm oddziaływania jest prosty: cząstka materii - elektron lub kwark - emituje cząstkę przenoszącą siłę. Odrzut podczas emisji zmienia prędkość cząstki materii. Następnie cząstka przenosząca oddziaływanie zderza się z inną cząstką materii i zostaje pochłonięta. W zderzeniu zmienia się prędkość drugiej cząstki; cały proces wymiany symuluje działanie siły między cząstkami.

Jest bardzo istotne, że cząstki przenoszące oddziaływania nie podlegają zasadzie wykluczania Pauliego. Dzięki temu liczba wymienionych cząstek nie jest niczym ograniczona i oddziaływania mogą być bardzo silne. Jeśli jednak wymieniane cząstki przenoszące siły mają bardzo dużą, masę, to niezwykle trudno je wyemitować i przesłać na dużą odległość. Siły powstające wskutek wymiany masywnych cząstek mają zatem bardzo krótki zasięg. Gdy natomiast cząstki przenoszące oddziaływanie mają zerową masę, to odpowiednie siły mają nieskończony zasięg. Cząstki przenoszące oddziaływanie między cząstkami materii nazywamy wirtualnymi, ponieważ w odróżnieniu od rzeczywistych nie można ich bezpośrednio zarejestrować żadnym detektorem. Wiemy jednak, że na pewno istnieją, ponieważ prowadzą do pojawienia się mierzalnych efektów: dzięki nim istnieją siły działające między cząstkami materii. Cząstki o spinie 0, 1 i 2 w pewnych okolicznościach istnieją również jako cząstki rzeczywiste i wtedy można je obserwować bezpośrednio. Pojawiają się one w postaci fal, takich jak fale świetlne lub grawitacyjne. Czasem są emitowane, gdy cząstka materii oddziałuje z inną przez wymianę wirtualnej cząstki przenoszącej siły. (Na przykład, elektryczna siła odpychająca między dwoma elektronami polega na wymianie wirtualnych fotonów, których nie można bezpośrednio zaobserwować; jeśli jednak elektron przelatuje obok drugiego, mogą być emitowane rzeczywiste fotony, które obserwujemy jako fale świetlne).

Cząstki przenoszące oddziaływania można podzielić na cztery grupy ze względu na siły, które przenoszą, oraz rodzaj cząstek, z którymi oddziałują. Należy podkreślić, że ten podział został wprowadzony przez nas samych i jest dla nas wygodny, gdy dokonujemy konstrukcji cząstkowych teorii, ale, być może, nie odpowiada w ogóle jakimkolwiek istotnym własnościom natury. Większość fizyków ma nadzieję, iż ostateczna, jednolita teoria wyjaśni wszystkie cztery siły jako różne przejawy tej samej, jednej siły. Zdaniem wielu naukowców budowa takiej teorii jest najważniejszym zadaniem współczesnej fizyki. Ostatnio podjęto dość obiecujące próby jednolitego opisu trzech spośród czterech sił.

Pierwszy rodzaj oddziaływań to oddziaływania grawitacyjne. Siła ciążenia jest uniwersalna, to znaczy że odczuwa ją każda cząstka, odpowiednio do swej masy lub energii. Grawitacja jest najsłabszą ze wszystkich czterech sił. W rzeczywistości jest tak słaba, że nie dostrzeglibyśmy w ogóle jej działania, gdyby nie dwie szczególne cechy: siła ciążenia działa na bardzo wielkie odległości i jest zawsze siłą przyciągającą. Dlatego bardzo słabe oddziaływania grawitacyjne między wszystkimi pojedynczymi cząstkami dwóch dużych ciał, takich jak Ziemia i Słońce, składają się na znaczącą siłę.

Trzy inne siły mają albo krótki zasięg, albo są czasem przyciągające, a czasem odpychające, zatem ich działanie na ogół znosi się (uśrednia się do zera). Zgodnie z mechaniką kwantową siła grawitacyjna między dwoma cząstkami materii jest przenoszona przez cząstki o spinie 2, zwane grawitonami. Grawitony nie posiadają masy, zatem siła, którą przenoszą, ma daleki zasięg. Przyciąganie grawitacyjne między Ziemią i Słońcem przypisujemy wymianie grawitonów między cząstkami składającymi się na oba ciała. Choć wymieniane grawitony są wirtualne, a zatem nieobserwowalne, wywołują widzialny efekt - Ziemia porusza się wokół Słońca! Mówiąc językiem fizyki klasycznej, rzeczywiste grawitony składają się na fale grawitacyjne, które są bardzo słabe i których detekcja jest tak trudna, że nikomu jak dotąd nie udało się ich zaobserwować.

Następny rodzaj oddziaływań to siły elektromagnetyczne działające między cząstkami z ładunkiem elektrycznym, takimi jak elektrony i kwarki, lecz nie działające na cząstki neutralne, takie jak grawitony. Siły elektromagnetyczne są o wiele potężniejsze niż grawitacyjne. Na przykład, siła elektrostatyczna między dwoma elektronami jest około milion miliardów miliardów miliardów miliardów (1 i czterdzieści dwa zera) razy większa niż siła grawitacyjna. Istnieją jednak dwa rodzaje elektrycznych ładunków: dodatnie i ujemne. Siła między dwoma ładunkami o tym samym znaku działa odpychająco, między dwoma ładunkami o różnych znakach - przyciągająco. Duże ciała, takie jak Ziemia czy Słońce, składają się z niemal identycznej liczby ładunków dodatnich i ujemnych. Wobec tego przyciągające i odpychające siły między poszczególnymi cząstkami znoszą się nawzajem i wypadkowa siła elektromagnetyczna jest znikoma. Natomiast w zakresie małych odległości, porównywalnych z rozmiarami atomów i molekuł, siły elektromagnetyczne dominują. Elektromagnetyczne oddziaływanie między ujemnie naładowanymi elektronami i dodatnio naładowanymi protonami w jądrze atomowym powoduje ruch orbitalny elektronów wokół jądra, podobnie jak przyciąganie grawitacyjne powoduje ruch Ziemi dokoła Słońca. Oddziaływanie elektromagnetyczne polega na wymianie dużej liczby cząstek wirtualnych o zerowej masie, zwanych fotonami. Jak zawsze, wymieniane fotony są cząstkami wirtualnymi. Gdy jednak elektron przeskakuje z jednej orbity dozwolonej na drugą, leżącą bliżej jądra, uwolniona energia emitowana jest w postaci rzeczywistego fotonu, który można obserwować gołym okiem jako światło widzialne, jeśli tylko długość fali jest odpowiednia, lub za pomocą detektora, na przykład błony fotograficznej. Podobnie, rzeczywisty foton podczas zderzenia z atomem może spowodować przeskok elektronu z orbity bliższej jądra na orbitę dalszą; traci na to swą energię i zostaje pochłonięty.

Trzeci rodzaj sił to słabe oddziaływania jądrowe, odpowiedzialne między innymi za promieniotwórczość. Siły słabe działają na wszystkie cząstki materii o spinie 1/2, nie działają natomiast na cząstki o spinie 0, 1 i 2, takie jak fotony i grawitony. Oddziaływania słabe nie były należycie zrozumiane aż do 1967 roku, kiedy Abdus Salam z Imperiał College w Londynie oraz Steven Weinberg z Uniwersytetu Harvardzkiego zaproponowali teorię opisującą w jednolity sposób oddziaływania słabego i elektromagnetycznego, podobnie jak sto lat wcześniej Maxwell podał jednolity opis sił elektrycznych i magnetycznych. Według Weinberga i Salama, oprócz fotonu istnieją jeszcze trzy cząstki o spinie 1, zwane masywnymi bozonami wektorowymi, które przenoszą słabe siły. Cząstki te nazywamy W+, W~ i Z°; każda z nich ma masę około 100 GeV (GeV to gigaelektronowolt, czyli miliard elektronowoltów). Teoria Weinberga-Salama wykorzystuje mechanizm zwany spontanicznym łamaniem symetrii. Oznacza to, że pewna liczba cząstek, które - mając niską energię - wydają się zupełnie odmienne, to w istocie różne stany cząstek tego samego typu. Mając wysokie energie, cząstki te zachowują się podobnie. Ten efekt przypomina zachowanie kulki ruletki. Gdy energia jest wysoka (podczas szybkich obrotów koła), kulka zachowuje się zawsze w ten sam sposób - po prostu toczy się po kole. Ale gdy koło zwalnia, kulka traci energię i w końcu wpada do jednej z 37 przegródek. Inaczej mówiąc, możliwych jest 37 różnych stanów kulki w niskich energiach. Gdyby z pewnego powodu ktoś mógł oglądać kulkę wyłącznie w niskich energiach, stwierdziłby, że istnieje 37 różnych typów kulek!
Według teorii Weinberga-Salama przy energii o wiele większej niż 100 GeV trzy nowe cząstki i foton zachowują się bardzo podobnie. Gdy jednak energia cząstek jest o wiele niższa, jak ma to na ogół miejsce w normalnych warunkach, symetria między cząstkami zostaje złamana. W+, W~ i Z° nabierają dużej masy, wskutek czego przenoszone przez nie siły mają bardzo krótki zasięg. Kiedy Weinberg i Salam przedstawili w roku 1967 swą teorię, uwierzyli im początkowo tylko nieliczni fizycy, zaś ówczesne akceleratory nie były dostatecznie potężne, by nadać cząstkom energię 100 GeV, niezbędną do stworzenia rzeczywistych cząstek W+, W~ i Z°. Ale po upływie około dziesięciu lat inne przewidywania, odnoszące się do niższych energii, zostały tak dobrze potwierdzone doświadczalnie, że w 1979 roku Weinberg i Salam otrzymali Nagrodę Nobla, wspólnie z Sheldonem Glashowem (również z Harvardu), który zaproponował podobną teorię jednoczącą opis sił elektromagnetycznych i słabych. Od roku 1983 komitet Nagrody Nobla mógł nie obawiać się już, że decyzja ta okaże się błędna, gdyż odkryto wtedy w CERN (European Centre for Nuclear Research - Europejskie Centrum Badań Jądrowych) wszystkie trzy brakujące dotąd cząstki stowarzyszone z fotonem. Masy i inne własności tych cząstek okazały się zgodne z przewidywaniami teorii. Carlo Rubbia, który kierował zespołem paruset fizyków pracujących nad tym odkryciem, oraz Simon van der Meer, inżynier z CERN, który zaprojektował i skonstruował system magazynowania antycząstek, otrzymali wspólnie Nagrodę Nobla w 1984 roku.

Czwartym rodzajem oddziaływań elementarnych są silne oddziaływania jądrowe, utrzymujące kwarki w protonach i neutronach, oraz wiążące protony i neutrony w jądra atomowe. Jesteśmy przekonani, że siły te powstają wskutek wymiany jeszcze innej cząstki o spinie 1, zwanej gluonem [od angielskiego słowa glue: klej], która oddziałuje tylko ze sobą i z kwarkami. Jak pamiętamy, kwarki mają "kolory". Silne oddziaływania mają szczególną własność zwaną uwięzieniem; wiążą one zawsze cząstki w "bezbarwne" kombinacje. Nie istnieją swobodne, pojedyncze kwarki, miałyby one bowiem określone kolory (czerwony, zielony lub niebieski). Czerwony kwark musi połączyć się z kwarkami niebieskim i zielonym, za pomocą "struny" gluonów (czerwony + niebieski + zielony = biały). Taka trójka tworzy proton lub neutron. Inną możliwością jest utworzenie pary kwark - antykwark (czerwony + antyczerwony, zielony + antyzielony lub niebieski + antyniebieski = biały). Cząstki zwane mezonami zbudowane są z takich par; są one nietrwałe, ponieważ kwark i antykwark mogą anihilować, wytwarzając elektrony i inne cząstki. Podobnie, uwięzienie uniemożliwia istnienie swobodnego pojedynczego gluonu, gdyż gluony są także kolorowe. Mogą natomiast istnieć układy gluonów o kolorach, które dodane do siebie dadzą biel. Takie układy, zwane glue-ball ("kulka kleju") są również nietrwałe.
Skoro uwięzienie nie pozwala na zaobserwowanie wyizolowanego kwarka lub gluonu, to mogłoby się wydawać, że koncepcja, zgodnie z którą traktujemy je jako cząstki, ma nieco metafizyczny charakter. Oddziaływania silne mają jednak jeszcze inną ważną własność, zwaną asymptotyczną swobodą, która sprawia, że koncepcję tę można uznać za słuszną. Przy normalnych energiach silne oddziaływania jądrowe są istotnie bardzo silne i mocno wiążą kwarki. Doświadczenia wykonane przy użyciu wielkich akceleratorów cząstek elementarnych wskazują jednak, że gdy energia cząstek jest bardzo duża, oddziaływania silne stają się bardzo słabe, a zatem kwarki i gluony zachowują się niemal jak cząstki swobodne.

Sukces, jakim było ujednolicenie oddziaływań słabych i elektromagnetycznych, skłonił wielu fizyków do podjęcia podobnych prób połączenia tych dwóch sił z silnymi oddziaływaniami jądrowymi w ramach jednej teorii zwanej teorią wielkiej unifikacji [GUT od angielskiej nazwy Grand Unified Theory].
W nazwie tej jest spora przesada: teorie tego typu nie są ani tak znów wielkie, ani w pełni zunifikowane, ponieważ pozostawiają na boku grawitację. Nie są to również teorie kompletne, ponieważ zawierają liczne swobodne parametry, których wartości nie dają się obliczyć na podstawie teorii, lecz trzeba je wybrać tak, by wyniki zgadzały się z doświadczeniami. Tym niemniej, może się okazać, że jest to krok w kierunku kompletnej, rzeczywiście zunifikowanej teorii. Podstawowa idea GUT jest prosta: oddziaływania silne słabną wraz ze wzrostem energii. Z drugiej strony, oddziaływania słabe i elektromagnetyczne, które nie są asymptotycznie swobodne, stają się coraz mocniejsze, gdy rośnie energia. Przy pewnej, bardzo wysokiej energii, zwanej energią wielkiej unifikacji, wszystkie trzy siły mogą mieć jednakową wielkość i wtedy można uważać je za różne przejawy tej samej siły. Teorie GUT przewidują również, że gdy różne cząstki o spinie 1/2, jak kwarki i elektrony, mają energię tej wielkości, to w zasadzie znikają różnice między nimi; dochodzi zatem do innej jeszcze unifikacji.
Wielkość energii unifikacji nie jest dobrze znana, ale prawdopodobnie sięga co najmniej miliona miliardów GeV. Współczesne akceleratory umożliwiają badanie zderzeń między cząstkami o energii około 100 GeV, a maszyny obecnie planowane zwiększą energię zderzeń do paru tysięcy GeV. Maszyna zdolna do nadania cząstkom energii równej energii wielkiej unifikacji musiałaby mieć rozmiary Układu Słonecznego i trudno byłoby znaleźć chętnych do pokrycia kosztów jej budowy. Wobec tego bezpośrednie sprawdzenie wielkich teorii unifikacji w laboratorium nie jest możliwe. Podobnie jednak jak w wypadku teorii jednoczącej oddziaływania elektromagnetyczne i słabe, można badać konsekwencje takiej teorii dla zjawisk w niskich energiach.
Spośród tych konsekwencji najbardziej interesujący jest wniosek, że protony, które tworzą znaczną część całkowitej masy zwykłej materii, mogą spontanicznie rozpadać się na lżejsze cząstki, takie jak antyelektrony. Dzieje się tak, ponieważ przy energii wielkiej unifikacji nie ma istotnej różnicy między kwarkami i antyelektronami. Trzy kwarki znajdujące się wewnątrz protonu mają zbyt małą energię, by zmienić się w antyelektrony. Z zasady nieoznaczoności wynika jednak, że energia kwarków wewnątrz protonu nie jest dokładnie określona. Czasem energia jednego z nich może więc wzrosnąć na tyle, że przemiana staje się możliwa. Proton ulega wtedy rozpadowi. Prawdopodobieństwo, że któryś z kwarków osiągnie dostatecznie dużą energię, jest tak małe, iż na rozpad poszczególnych protonów należałoby czekać co najmniej 10 tysięcy miliardów miliardów miliardów lat (1 i trzydzieści jeden zer). Jest to czas znacznie dłuższy niż ten, który upłynął od wielkiego wybuchu, a który wynosi zaledwie jakieś 10 miliardów lat (1 i dziesięć zer). Można by zatem sądzić, że możliwość spontanicznego rozpadu protonu nie daje się sprawdzić doświadczalnie. Szansę detekcji rozpadu można jednak zwiększyć, obserwując jednocześnie wszystkie protony w dużej ilości materii. (Jeśli, na przykład, obserwujemy liczbę protonów równą 1 i trzydzieści jeden zer przez rok, to wedle najprostszych teorii wielkiej unifikacji powinniśmy zaobserwować rozpad jednego protonu).
Przeprowadzono kilka takich eksperymentów, ale w żadnym nie udało się stwierdzić definitywnie rozpadu protonu. W jednym z doświadczeń przeprowadzonych w kopalni soli w Ohio (aby uniknąć zjawisk powodowanych przez promieniowanie kosmiczne, które łatwo pomylić z rozpadem protonu), obserwowano osiem tysięcy ton wody. Ponieważ żaden z protonów nie rozpadł się, można obliczyć, że średni czas życia protonu musi być większy niż 10 tysięcy miliardów miliardów miliardów (1 i trzydzieści jeden zer) lat. Z najprostszych teorii wielkiej unifikacji wynika, że czas życia protonu powinien być krótszy, ale bardziej złożone teorie przewidują, że jest on jeszcze dłuższy. Aby sprawdzić takie teorie, trzeba wykonać bardziej czułe pomiary, w których należałoby użyć znacznie większej ilości materii.

Mimo że zaobserwowanie rozpadu protonu wiąże się z tak olbrzymimi trudnościami, mamy podstawy przypuszczać, że jest on możliwy. Jeśli tak, to możliwy byłby również proces odwrotny (być może jemu zawdzięczamy nasze własne istnienie) - tworzenia protonów - lub, jeszcze prościej, kwarków - ze stanu początkowego, w którym liczba kwarków była równa liczbie antykwarków. Założenie, że stan początkowy wszechświata był właśnie taki, wydaje się najbardziej naturalnym z możliwych. Materia ziemska składa się głównie z protonów i neutronów, które z kolei zbudowane są z kwarków. Nie istnieją w ogóle zbudowane z antykwarków antyprotony i antyneutrony, z wyjątkiem tych, które fizycy wyprodukowali w ogromnych akceleratorach cząstek. Z obserwacji promieniowania kosmicznego wiemy, że to samo dotyczy materii w naszej Galaktyce: antyprotonów i antyneutronów nie ma, z wyjątkiem niewielkiej liczby wytworzonych w postaci par cząstka-antycząstka w wysokoenergetycznych zderzeniach cząstek. Gdyby istniały w naszej Galaktyce duże obszary wypełnione antymaterią, to powinniśmy obserwować promieniowanie o dużym natężeniu pochodzące z obszarów granicznych między materią i antymaterią, gdzie liczne cząstki i antycząstki podlegałyby anihilacji i zmieniałyby się w promieniowanie o wysokiej energii.
Nie mamy bezpośrednich dowodów na to, czy materia w innych galaktykach zbudowana jest z protonów i neutronów, czy też z antyprotonów i antyneutronów. Wiemy tylko, że w jednej galaktyce nie mogą one być ze sobą wymieszane, bo wtedy obserwowalibyśmy również bardzo silne promieniowanie pochodzące z anihilacji. Wobec tego sądzimy, że galaktyki zbudowane są z kwarków, a nie antykwarków; wydaje się nieprawdopodobne, żeby niektóre galaktyki były uformowane z materii, a inne z antymaterii.
Dlaczego zatem istnieje o wiele więcej kwarków niż antykwarków? i Dlaczego ich liczby nie są równe? Jest to niewątpliwie bardzo dla nas szczęśliwa sytuacja, ponieważ w przeciwnym wypadku niemal wszystkie kwarki i antykwarki uległyby anihilacji we wczesnym okresie rozwoju wszechświata, który byłby wypełniony promieniowaniem i nie zawierał prawie wcale materii. Nie byłoby ani galaktyk, ani gwiazd, ani planet, na których mogłoby rozwinąć się ludzkie życie. Na szczęście, teorie wielkiej unifikacji są w stanie wyjaśnić, czemu wszechświat powinien zawierać więcej kwarków niż antykwarków, nawet jeśli początkowo było ich tyle samo. Jak już widzieliśmy, GUT pozwala na przemianę kwarków w antyelektrony, pod warunkiem, że mają one dostatecznie dużą energię. Możliwe są również odwrotne procesy, to znaczy przemiany antykwarków w elektrony oraz elektronów i anty elektronów w antykwarki i kwarki. Dzięki bardzo wysokiej temperaturze w początkowym okresie rozwoju wszechświata energie cząstek były wystarczająco duże, by reakcje te zachodziły szybko. Czemu jednak liczba kwarków miałaby dzięki temu stać się znacznie większa niż liczba antykwarków? Wynika to z faktu, że prawa fizyki dla cząstek są nieco odmienne niż dla antycząstek.

Aż do 1956 roku wierzono powszechnie, że prawa fizyki są zgodne z trzema niezależnymi transformacjami symetrii, zwanymi C, P i T. Symetria C oznacza, że prawa fizyki są takie same dla cząstek i antycząstek. Symetria P wymaga, by prawa fizyki były takie same dla każdego układu fizycznego i jego lustrzanego odbicia (odbicie zwierciadlane cząstki wirującej zgodnie z ruchem wskazówek zegara to cząstka wirująca w kierunku przeciwnym). Wreszcie symetria T oznacza, że dowolny układ musi wrócić do swego stanu początkowego, jeśli odwróci się kierunek ruchu wszystkich cząstek i antycząstek; innymi słowy, prawa fizyki są takie same, bez względu na to, czy czas płynie naprzód, czy wstecz.
W 1956 roku dwaj amerykańscy fizycy, Tsung-Dao Lee i Chen Ning Yang, wystąpili z tezą, że symetria P nie jest w rzeczywistości zachowana w słabych oddziaływaniach. Inaczej mówiąc, słabe oddziaływania sprawiają, że wszechświat zachowuje się inaczej, niż zachowywałby się jego lustrzany obraz. W tym samym roku ich koleżanka Chien-Shiung Wu udowodniła doświadczalnie słuszność ich przewidywań. W jej doświadczeniu jądra atomowe promieniotwórczego pierwiastka zostały uporządkowane za pomocą pola magnetycznego, tak by ich spiny ustawione były w jednym kierunku. Okazało się, że w jednym kierunku wyemitowanych zostało więcej elektronów pochodzących z rozpadów promieniotwórczych niż w przeciwnym, co jest sprzeczne z zachowaniem symetrii P. Rok później Lee i Yang otrzymali za swój pomysł Nagrodę Nobla. Okazało się również, że oddziaływania słabe nie zachowują symetrii C. To znaczy, że wszechświat zbudowany z antycząstek zachowywałby się inaczej niż nasz wszechświat. Tym niemniej wydawało się, że słabe oddziaływania zachowują kombinowaną symetrię CP. Ta symetria oznacza, że wszechświat zachowywałby się tak samo jak jego lustrzane odbicie, jeśli jednocześnie wszystkie cząstki zostałyby zastąpione antycząstkami. Jednakże w 1964 roku dwaj inni Amerykanie, J.W. Cronin i Val Fitch, odkryli, że nawet symetria CP nie jest zachowana w rozpadach pewnych cząstek, zwanych mezonami K. Za swe odkrycie Cronin i Fitch otrzymali Nagrodę Nobla w 1980 roku.

Zgodnie z jednym z twierdzeń matematycznych, każda teoria zgodna z zasadami mechaniki kwantowej i teorii względności musi zawsze zachowywać symetrię kombinowaną CPT. Innymi słowy, wszechświat musiałby zachowywać się identycznie jak ten, który widzimy, gdybyśmy wszystkie cząstki zamienili na antycząstki, dokonali odbicia lustrzanego i odwrócili kierunek czasu. Ale Cronin i Fitch wykazali, że wszechświat nie zachowuje się tak samo, jeśli zastąpimy cząstki antycząstkami i wykonamy zwierciadlane odbicie, lecz nie odwrócimy kierunku czasu. Wobec tego, gdy zmianie ulega kierunek czasu, prawa fizyki muszą się zmieniać również - czyli nie zawsze obowiązuje symetria T.
Z pewnością wszechświat w początkowym okresie swego istnienia nie zachowuje się w sposób zgodny z symetrią T: w miarę upływu czasu rozszerza się, gdyby natomiast odwrócić kierunek czasu, to wszechświat zacząłby się kurczyć. Skoro istnieją siły nie zachowujące symetrii T, to w miarę ekspansji wszechświata mogły one sprawić, że więcej antyelektronów zmieniło się w kwarki niż elektronów w antykwarki. Później, gdy wszechświat już dostatecznie ostygł wskutek ekspansji, antykwarki anihilowały z kwarkami, ale ponieważ kwarków było nieco więcej niż antykwarków, to ta niewielka nadwyżka przetrwała. Właśnie z tych kwarków utworzona jest otaczająca nas materia, z nich także składamy się my sami. A zatem nasze istnienie można uznać za doświadczalne potwierdzenie wielkich zunifikowanych teorii, choćby tylko jakościowe. Liczba niewiadomych jest tak duża, że nie jesteśmy w stanie dokładnie przewidzieć, ile kwarków powinno było przetrwać anihilację, nie wiemy nawet na pewno, czy przetrwać powinna nadwyżka kwarków czy antykwarków. (Gdyby jednak przetrwały antykwarki, to po prostu nazwalibyśmy je kwarkami, a obecne kwarki - antykwarkami).

Teorie wielkiej unifikacji nie obejmują grawitacji. Nie ma to wielkiego znaczenia, gdyż siła grawitacji jest na tyle słaba, że zazwyczaj można ją całkowicie pominąć w fizyce cząstek elementarnych i atomów. Ponieważ jednak siła ciążenia ma daleki zasięg i jest zawsze przyciągająca, siły między różnymi cząstkami sumują się. Zatem w układzie zawierającym dostatecznie dużo cząstek grawitacja może zdominować wszystkie inne oddziaływania. Z tej właśnie przyczyny grawitacja decyduje o ewolucji wszechświata. Nawet w obiektach wielkości gwiazdy siła ciążenia może być większa niż wszystkie inne siły i spowodować zapadnięcie się gwiazdy. W latach siedemdziesiątych zajmowałem się głównie czarnymi dziurami, które powstają właśnie z zapadających się gwiazd, oraz badałem istniejące wokół nich bardzo silne pola grawitacyjne. Te badania dostarczyły pierwszych wskazówek, w jaki sposób mechanika kwantowa i ogólna teoria względności mogą wpłynąć na siebie; ujrzeliśmy wtedy, jakby w nagłym błysku, zarysy przyszłej kwantowej teorii grawitacji.

Uffffffffffffffffffffffffffffffff...

Gość

No! Pierwszy artykuł zmęczyłem. Na drugi nawet nie spojrzałem.
Świetne kompedium. Nie tylko przypominające, ale też uczące. Wiele faktów jest wyjaśnianych, przypominanych, bo są znaczące, ale też sa uporządkowane! Mi się to przydało. Chociaż z tymi stożkami świetlnymi ... przyszłości, przeszłości, teraźniejszości, jakież to oczywiste, to prędkość swiatła, jak je gmatwa. Będę musiał to przetrawić i to nieraz.

Zajmę się Maxwellem czy Lorentzem czy.... polem grawitacyjnym. Obiecuję. Ale tu wrócę do ... swojego. Casandra przedstawiła historyczny rys dokonań naukowych w dojściu do TW. Z Ekora opisu rodziny zbiorów chwil-momentów można tak okresami pogrupować zdarzenia z dziedziny nauki. A jest/było ich sporo. Casandra "wybrała" po jednym zdarzeniu (elemencie) z każdego z tych zbiorów - okresów czasowych i ....uporządkowała. Jest to też klasyczny przykład zastosowania pewnika wyboru i (twierdzenia dla ograniczonej ilości zbiorów) relacji porządkującej.

Czyli stworzyła logiczny łańcuszek kolejnych i wynikających z siebie, odkryć. Nawiasem zaznaczę, że ów łańcuszek dotyczył zmian warunków początkowych do logicznego/implikacyjnego warunków początkowych pojmowania wszechświata, w którym żyjemy. Czyli podstaw, czyli pewników teorii świata.
I na razie tyle. Mr. Green

Gość

Nie w tym przypadku zasada zachowania energii jako wielkość stała w czasie wywodzi się z drugiej zasady dynamiki Newtona i prawa ciążenia. Te dwa prawa dla dwu izolowanych mas punktowych, lub ciał sferycznych bedących ruchu są podstawą do formuły powyższej zasady. Zasady która stanowi że energia kinetyczna ciał będących w ruchu Ek oraz energia potencjalna Ep wynikająca z prawa ciążenia tych ciał czyli grawitacyjnego wzajemnego oddziaływania jest wielkością stałą w czasie. Oczywiście jej wielkość jest dla kazdego układu inna. Gwoli wyjaśnienia;
1.Układ izolowany - rozpatrujemy taki układ w którym z zewnątrz nie ma innych oddziaływań.
2.Masy punktowe lub ciała o symetrii sferycznej- rzecz w tym że we wzorach przyjmujemy środek masy ciała jako punkt.Ciało materialne ma różne kształty, i różną gęstość. Jeżeli jest to kula ,a więc ciało o symetrii sferycznej to faktycznie możemy do obliczeń przyjąć że cała masa znajduje się w jednym punkcie w samym środku kuli. A jezeli jest inaczej? Damy sobie radę Gauss Newtonowskie prawo zmodyfikował , można matematycznym zabiegiem znając rachunek wektorowy wyznaczyć w każdym ciele o dowolnej konfiguracji przestrzennej taki punkt który bedzie do naszych obliczeń "reprezentował" nasza "punktową " masę.
Ale wracając do tematu;
Całkowita energia dwu ciał w ruchu wzajemnie na siebie oddziaływujących jest dla tych ciał wielkością STAŁĄ w czasie
E= Ek +(-Ep)
A więc jeżeli prędkość ciał maleje czyli maleje Ek to aby wynik sumaryczny był niezmienny musi zmienić się Ep. Ta zalezność lezy u podstaw kształtowania orbit planet , satelitów, komet.
Ty Casandro rozwazyłaś zasadę zachowania materii. Chociaż materia zgodnie z
E=mc^2 jest równoważnikiem energii.Teoretycznie można powiedzieć że materię możemy zamieć w energię , to już ludzkość sprawdziła vide; Hiroszima i inne. Ale tak samo powinno to równanie zapewniać zamianę energii w materię.
Prowadzi się takie rozważania.
Ale Newton nie znał Einsteina.
Ta powtórka to dla spóźnionych.

Gość

Zostało mi podszczypywanie Casandry w "grawitację". Niezbyt mocne , bo i argumentów nie za wiele.
Uważam że troche za mało uwagi grawitacji poswięciliśmy.Skoro weszłaś Casandro w fizykę kwantów to może z punktu widzenia Eistenowskiego spojrzymy na grawitację.Jak to jest że siła grawitacyjnego przyciągania działa na nieskończenie dalekie odległości?Newton przedstawił formułę ;
F= - (Gm1m2/r^2) , wszyscy to znamy. Ale to jest wynik, a jak to się realizuje?
Fizyka kwantów wprowadza pojęcie pola grawitacyjnego. Pole to wypełnione jest cząstkami bez masy nazwanymi grawitonami. Taka cząstka pzbawiona masy, przylejona na zewnątrz do cząstki masowej, materialnej jest nośnikiem siły grawitacji. Na tej zasadzie "podaj dalej". Pole grawitacyjne wypełnine jest takimi cząstkami które przenoszą siły między dwoma cząstkami materialnymi.W odpowiednim wymiarze między masami, planet, galaktyk itp.
Nalezy zaznaczyć że te wirtualne cząstki jakimi są grawitony przenoszą odziaływanie cząstek masowych, a masa to energia .Czyli grawitony przenoszą w nieskończoność, tak na takie odległości przenoszą energię.Aby przenieść energię to grawitony muszą być "kompatybilne" w swoisty sposób z innymi cząstkami grawitonów, nie może być przerwy w przenoszeniu energii. I tutaj wrócimy do wyróznika jakim jest spin czasteczki.Aby to można było zrealizować to jedna czasteczka grawitonu musi bez problemów rozumieć się z drugą , czyli spin grawitonów musi liczbą całkowitą. Nie bawiąc się w szczegóły nalezy wiedzieć że spin grawitonu wynosi 2.Dlaczego 2? Kto odpowie?

Są jeszcze inne ciekawe teorie tyczące B.B. Mówią one ze wszechświat powstał z prózni. Z jednej strony materia Wszechswiata , z drugiej strony jako równowaga ..energia grawitacyjnego oddziaływania.Pamiętamy że materia to też energia. Jezeli zsumujemy energię grawitacyjną i jej równoważnik materii Wszechswiata to otrzymamy ZERO - PRÓŻNIĘ.To tak jakby każdy z Nas poczuł sie miliarderem mając zerowe konto w banku. Można wpisać po stronie MA miliard , jednocześnie po stronie Winien/debet też miliard. Teraz wystarczy aby Opatrzność sprawiła awarię komputreów i nasze "aktywa" i nasz równowazny im debet żyją własnym życiem. Na tym w skrócie i uproszczeniu opiera się powyższa teoria B.B
I takie myśli chodzą uczonym po głowie.

Gość

Ciekawe co na Twoje Ekorze i moje "podszczypywanie", odpowie Casandra...
Mnie zastanawia coś innego. Ale też wpadnę ...dokładnie grawitacyjnie na grawitację!

Mianowicie siły elektryczne (zmiana pola elektrycznego) i siły magnetyczne są ze sobą powiązane i to prostopadle. Jeżeli zmieni się pole elektryczne na przykład pod wpływem zmiany natężenia prądu, zmienia się pole magnetyczne. Występuję tzw. opór materii, który chce zachować stałość. Pole magnetyczne przeciwstawia się zmianie pole elektrycznego. Przepływ prądu zmiennego (przemiennego, sinusoidalnego) musi wykonać dwie prace: zmieni swoje pole i pole magnetyczne.

Patrząc na avatara Ekora, gdy jeden bok trójkąta będzie wektorem zmiany pola elektrycznego, to druga przeciwprostokątna jest wektorem zmian pola magnetycznego. Jest to ujęte w prawach Maxwella. Wektory są ustawione prostokątnie. Układ współrzędnych nie ma znaczenia, bo ustawiany go tak, aby 2 wektory wytyczały tą płąszczyznę, w której widnieją jednowymiarowo. Wynika z tego, że przeciwprostokątna jest też wektorem i to zależnym od prędkości światła i energi przenoszonej przez niestałe cząski elktryczne o spinie ... niematerialnym. Jeżeli przeciwprostokątna jest stała, to jeden z boków trójkąta prostokątnego wyznacza drugi, prostopadły do niego wektor! I niesymetryczność materii wpływa, że w równaniach Maxwella pole elektryczne jest prostopadłe do przewodu, w którym płynie prąd zmienny (zmienia się jego natężenie). W stosunku do puntowego łądunku elektrycznego pole magnetyczne jest bezźródłowe, linie pola magnetycznego są zamknięte wokół ładunku. Czyli w ten sposób siły elektryczne i magnetyczne są ze sobą powiązane.

Teraz o teorii Einsteina. Obowiązują tam równania Lorentza, w których w każdym wzorze w ich mianowniku występuje sqrt( 1 - v^2/c^2). Jest to wielkość drugiej przyprostokątnej, gdy pierwszą jest v - wektor/skalar prędkości, gdy c - to prędkość światła. Daje to takie wyniki
Jeżeli nie poruszamy się względem siebie, to jedna z przyprostokątnych równa jest zero, a druga, względem której obliczamy wielkości rządzące światem widziane są .... w prędkości swiatła. Albowiem druga przyprostokątna ma wielkość wektora światła, a wektor jest stały w TW!
Gdy poruszamy się względem siebie z prędkością swiatła, to świat widzimy stojący w miejscu! Wszelkie wielkości, ze względu, że ta wielkość występuje w mianowniku wszystkch wielkości są ... nieskończone. Sa aż niewidoczne! Zanika też czas, czyli też rośnie do nieskończoności.
Tak normalnie, gdy poruszamy się między zerem a końcową możliwą prędkością, jesteśmy spychani w niewiadomo jakim kierunku ale prostopadłym do kierunku poruszania się i to łącznie z... czasem. Albowiem wszystko co tu opisałem zawiera we wzorach t - czas.

Po tych rozważaniach weźmy siły i pole grawitacyjne. Dlaczego nie ma ono takiego odpowiednika, przelicznika? Jak do tej pory w powyższych rozważaniach wszędzie występował czas. Nawet jeżeli czas jest wielkością wtórną do prędkości światła, to czas jednak jest przyjęty jako jedna ze współrzędnych i to jednokierunkowo! Ponadto siła grawitacyjna nie daje się zunifikować. GUT ją pomija! I tak się zastanawiam. Czy przypadkiem grawitacja i grawitony nie ... emitują przestrzeni? Nie emitują trzech jej wymiarów? No i dlaczego tylko czy aż [b[3[/b]?

PS. W stosunku do "wykładów" Casandry, moje rozważanie jest w kierunku jak można (powinno?) widzieć świat na podstawie dotychczasowych tłumaczeńia, dlaczego tak jest, co przedstawiła Casandra.

Gość

Skoro padło na grawitację i zapraszacie do "tańca" w tym temacie, to prosze bardzo. Zaznaczam jednak, że odstaję od waszej wiedzy. Posiadam wykształcenie czysto humanistyczne, które z pojęciami zawartymi w fizyce ma tyle wspólnego, co siodło z grzbietem świni.
Ale skoro rzucono mi rękawicę, to ją podejmę, choćby dlatego, aby udowodnić, że umysł kobiety też jest na tyle elastyczny, aby wyobrazić sobie wielowymiarowość przestrzeni i zachodzące w takim wielowymiarowym świecie zależności.

Zacznę więc od stwierdzenia, że nauka 21 wieku, a szczególnie fizyka będą miały wiele wspólnego z magią i metafizyką. Tacy fizycy jak: Michio Kaku, Lee Smolin, Fritjow Capra i inni twierdzą, że nadszedł najwyzszy czas, aby opuścić okopy klasycznej fizyki i przejść do rozważań z pogranicza możliwości połączenia ducha z materią, co pozwoli zrozumieć świat i występujące w nim zjawiska. To właśnie opanowanie i zrozumienie i praktyczne zastosowanie grawitacji może umożliwić nam podróż do dotychczas niedostępnych naszej percepcji światów i ewentualnie wymiarów.
Według wspomnianych wyżej fizyków, grawitacja, a ściślej jej elementarne cząstki grawitony, jako jedyne nośniki energetyczne zdolne są opuścić nasz trójwymiarowy świat i przeniknąć do innych światów i wymiarów. Nie są one, bowiem, przymocowane jak inne cząstki elementarne do naszej "Rzeczywistości", w której żyjemy. Zjawisko to może niespodziewanie otworzyć nam, ludziom Bramę do Sezamu, do innych światów i wymiarów. Wiem, że czytając te słowa uśmiechacie się pod nosem (bo nie wiem czy macie wąsy - przynajmniej w przypadku Panesza) i z politowaniem kiwacie głowami. Tyle, że to nie mój pomysł i jak wskazują dane zebrane przez speców z wielu dziedzin, takie podejście do zaganienia grawitacji zanotowano już w początkach lat trzydziestych ubiegłego wieku. Przykłady? Proszę. Prawdopodobnie już w latach 30-tych, uczeni niemieccy budowali pojazdy, których głównym napędem były silniki antygrawitacyjne. W 1934 roku zbudowali statek o średnicy 5 metrów o nazwie RFZ-1 (Rundflugzend-1). Pojazd, pilotowany przez Lothara Waiza, wzniósł się na wysokość około 60 metrów. Nie udało się go jednak opanować – rozbił się o ziemię. Pilot przeżył.
Później zbudowano ulepszony dysk RFZ-2 o średnicy 20 metrów. Pojazd wykonywał zwroty nie po łuku, ale pod kątem 90, 45 lub 22,5 stopni. To świadczy, że napędem mogła być tylko antygrawitacja – żaden inny napęd nie może spowodować tego rodzaju ewolucji. Były też inne konstrukcje (np. Haunebu). Wspomnieć trzeba o pracach i doświadczeniach prof. Walthera Gerlacha i Wiktora Schaumbergera, którzy konstruowali urządzenie wytwarzające antygrawitację przy pomocy wiru wody.
Innym rodzajem silnika grawitacyjnego było urządzenie Viktora Schaubergera, oparte na specjalnie ukierunkowanych wirach wodnych (dysze w kształcie rogów antylopy Kudu). W czasie prób jego pompa - niczym nie zasilana - oderwała się od podłoża i z wielką siłą uderzyła w sufit, rozbijając się doszczętnie. Wynalazł on "spiralę ssącą" i "turbinę ssącą", na których oparte zostały silniki, działające na zasadzie zjawiska implozji.
Specjaliści niemieccy zbudowali zresztą inne pojazdy napędzane antygrawitacją, które latały i miały fantastyczne osiągi. Na przykład Haunebu 2 o średnicy 30 metrów rozwijał prędkość 6000 km/godz! A był to rok 1939. Haunebu 3 wykonał w roku 1945 dziewiętnaście lotów próbnych. Haunebu -9 było niewidzialne (podobno). Jeżeli ktoś zainteresowany jest szczególnie tym tematem znajdzie znacznie więcej materiału i informacji w książkach Igora Witkowskiego pt. "Supertajne bronie Hitlera”. Również Bartosz Rdułtowski w książce „Syndrom V 7” szeroko opisuje osiągnięcia Niemców w tej dziedzinie.
Dla porządku jednak muszę powiedzieć, że pod koniec książki autor podaje w wątpliwość te osiągnięcia. Jak było naprawdę, może dowiemy się kiedyś, a może nigdy. Znając jednak niemiecką gospodarność i oszczędność, nie wydaje mi się, aby wydawali ogromne sumy pieniędzy na mrzonki. A w czasie wojny tysiące ludzi, setki naukowców, całe oddziały wojska i SS oraz ogromne kompleksy przemysłowe zaangażowane były w konstrukcję i produkcję najnowszych broni. Pojazdy antygrawitacyjne z całą pewnością były przedmiotem tych doświadczeń. Po wojnie przejęli ich dorobek Amerykanie i Rosjanie. Co dostali i ile - pozostaje tajemnicą.

Cały powyższy fragment, to jedynie taki beletrystyczny wtręt mający pokazac ku czemu zmierzamy. Wracając jednak do tematu. Grawitacja jest jednym z parametrów czasoprzestrzeni, jej częścią a może najważniejszą składową. Jest w dalszej kolejności podstawowym elementem i formą istnienia materii-energii /jako równoważnych/, oraz przestrzeni i czasu. Nie ma, bowiem czasu i przestrzeni bez materii-energii i nie ma materii-energii bez grawitacji.Według najnowszych odkryć pole grawitacyjne ma strukturę kwantową, a podstawowym elementem jest grawiton o liczbie spinu dwa (za ekorem). Grawitacja jest nie tylko tym, co trzyma nasze nogi przy ziemi. Jest pierwotną, fundamentalną siłą przyrody, istniejącą tak długo jak nasz Wszechświat i materia-energia. Ona utrzymuje w równowadze cały megaświat, wszystkie gwiazdy, mgławice i planety oraz wszystkie pozostałe ciała materialne wraz z międzygwiezdnym pyłem kosmicznym i czarną materią. Grawitacja jako zjawisko i jako pojęcie w ludzkiej świadomości wogóle nie funkcjonuje, poza wąską grupa ludzi zajmującą się tą tematyką, a to z praktycznego punktu widzenia wielkie "niedopatrzenie". Poznanie bowiem praw grawitacji i antygrawitacji może uwolnić ludzkość raz na zawsze od strachu przed brakiem energii, problemów ekologicznych i wielu, wielu innych spraw zaprzatających dzisiaj umysł zwykłego śmiertelnika.
Dla czytających mój post proponuję zapoznanie się z dwiema książkami:
- pierwsza z nich to " Trzy drogi do kwantowej grawitacji" Lee Smolina wydanej przez CiS w roku 2001. Profesora fizyki w Center for Gravitational Physics and Geometry w Pennsylvania State University. Uznawanego za jednego z najwybitniejszych fizyków zajmujących się problemem unifikacji teorii kwantów, teorii względności i kosmologii. Autora licznych prac naukowych. W swojej książce opisuje on wiele teorii aktualnie preferowanych przez naukę, opisujących świat, w którym żyjemy, a więc teorię pętlowej kwantowej grawitacji mówi nam, jak stworzyć niezależną od tła kwantową teorię przestrzeni i czasu. Musi zostać sformułowana tak, żeby grawitony pojawiały się nie same z siebie, ale jako drgania rozciągłego obiektu, zachowującego się jak struna. Według pętlowej kwantowej grawitacji przestrzeń zbudowana jest z dyskretnych atomów, z których każdy niesie w sobie niewielką objętość. Teoria ta przewiduje więc kwantowanie przestrzeni. W przeciwieństwie do klasycznej geometrii, pętlowa kwantowa grawitacja głosi, że objętość nie jest dowolna - jej wartość może przybierać tylko wartości stanowiące wielokrotność pewnej ustalonej wielkości. ...Jedną z konsekwencji kwantowania przestrzeni jest to, że istnieje objętość minimalna. Jest ona niezwykle mała. Teoria ta przewiduje również istnienie najmniejszej minimalnej powierzchni. W tłumaczeniu na pętlowy obraz pola grawitacyjnego oznacza to, że pole powierzchni może być tylko wielokrotnością pewnej wielkości równej w przybliżeniu polu Plancka, czyli kwadratowi długości Plancka. Zatem wszystkie powierzchnie są dyskretne, złożone z elementów, niosących skończone pole. Dokładnie tak samo jest w przypadku objętości. Dalej /na str.156/ Smolin pisze: Jednym z najpiękniejszych wyników, które udało nam się uzyskać, było odkrycie, że stany pętlowe mogą być przeformowane w postaci tak zwanych sieci spinowych. Sieć spinowa to prosty graf (nie wiem jak go wkleić ;-) - ot baba i komputer)
Liczby naturalne przypisane krawędziom odpowiadają momentom pędu, które mogą posiadać cząstki, czyli połowie stałej Plancka, pomnożonej przez liczbę naturalną. Smolin z innym fizykiem Carlo Rovellinim przeprowadzili wiele długich i żmudnych obliczeń.
...Kiedy nam się to wreszcie udało,../pisze/...zobaczyliśmy, że każda sieć spinowa odpowiada jednemu kwantowemu stanowi geometrii przestrzeni. Wzdłuż krawędzi sieci przepływa nie pole magnetyczne czy elektryczne, ale pole powierzchni, związane zaś z krawędziami liczby naturalne odpowiadają liczbie jednostek pola. Wierzchołki sieci spinowej mają prostą interpretację: odpowiadają skwantowanym jednostkom objętości.

W książce opisuje także teorię strun (o której pisałam w wczesniejszym poście).
"Podstawowym jej postulatem jest założenie, że nie istnieją cząstki, a jedynie poruszające się struny. Struna to po prostu pętelka, znajdująca się gdzieś w przestrzeni. Nie jest z niczego zbudowana, tak samo jak cząstka, którą sobie wyobrażamy jako punkt bez żadnej struktury. Istnieje tylko jeden rodzaj strun, a różne rodzaje cząstek są - jak się zakłada - różnymi modami ich drgań.
... Niektóre z nich tworzą cząstki zwane cząstkami wirtualnymi, /które/ istnieją bardzo krótki czas. /str. 176/. Wiele teorii strun przewiduje istnienie cząstek, których dotychczas nie udało się zaobserwować. W innych trudności sprawia takie dopasowanie siły grawitacyjnej, by nie zależała ona od miejsca i czasu. A niemal wszystkie wewnętrznie spójne teorie strun przewidują, że natura jest bardziej symetryczna, niż wskazują na to obserwacje.
... Najważniejszą z tych nowych symetrii jest supersymetria. Aby ją zrozumieć, trzeba wiedzieć, że realnie istniejące cząstki dzielą się na dwie klasy: bozony i fermiony. Bozonami są foton i grawiton, a charakteryzują się one tym, że moment pędu /zwany spinem/ w jednostkach Plancka jest liczbą całkowitą. Fermiony - elektrony, kwarki i neutrina - mają spin równy wielokrotności 1. Supersymetria wymaga, by fermiony i bozony tworzyły pary cząstek o tej samej masie. Teoria strun ma w sobie coś fascynującego. Jest to jedyna znana nam teoria, która-...z powodzeniem unifikuje grawitację z pozostałymi znanymi nam oddziaływaniami.
Jeszcze inną teorią omawianą przez L. Smolina w jego książce, związaną z kwantową grawitacją jest termodynamika czarnych dziur. Jednak ze względu na obszerność tematu nie będę go tu rozwijała. Zainteresowanych odsyłam do oryginału książki. Tym nie mniej przytoczę jeszcze stwierdzenia Smolina:
"Dzisiaj jest już jasne, że założenie o istnieniu jedynej teorii było tylko pobożnym życzeniem: nie istnieje żadna matematyczna czy filozoficzna zasada, gwarantująca istnienie tylko jednej matematycznie spójnej teorii przyrody. Dalej - w rozdziale "Czy coś wybiera prawa natury" pyta: Jak spośród różnych spójnych teorii wybrać tę, która opisuje nasz Wszechświat ? Wygląda na to, że na tak postawione pytanie mamy tylko jedną odpowiedź - wyboru dokonuje coś zewnętrznego w stosunku do Wszechświata. Jeśli rzeczywiście tak jest, nauka stanie się religią lub -ściślej - argumentem na rzecz religii. Dla zachowania jednak obiektywizmu, muszę przytoczyć jeszcze jeden cytat: "Najbardziej zadziwiającym aspektem przestrzeni jest, zatem to, że w ogóle istnieje. Prosta obserwacja, że żyjemy w niemal gładkim, trójwymiarowym świecie, stanowi wielkie wyzwanie dla kwantowej teorii grawitacji."

- druga to "Tao fizyki" Fritjofa Capra. Wydawca stwierdza: "Capra jako pierwszy wskazał religijno-światopoglądowe konsekwencje fizyki dwudziestego wieku, odkrywając jej zbieżność z tradycją filozoficzną Wschodu, gnozą i myśleniem magicznym."
Capra stwierdza /str.220/:
"Pole kwantowe uważa się za podstawową fizyczną całość, stały ośrodek obecny w całej przestrzeni. Cząstki są tylko miejscowymi zagęszczeniami pola, koncentracjami energii, które pojawiają się i znikają, tracąc w ten sposób swój indywidualny charakter, przechodzą od postaci cząstek do postaci pola, które stanowi podstawę ich istnienia.
Uznanie, że przedmioty fizyczne i zjawiska są chwilowymi przejawami znajdującej się u ich podstaw całości, jest nie tylko zasadniczym elementem kwantowej teorii pola, ale również opoką wschodniego światopoglądu.
Można, więc Próżnię mistyków łatwo porównać z polem kwantowym fizyki cząstek. W filozofii chińskiej idea pola zawiera się nie tylko w pojęciu pustego i bezpostaciowego Tao, które jest źródłem wszystkich form, ale wyraża się także jasno w pojęciu chi . Słowo chi dokładnie oznacza "gaz" lub "eter" i było używane w starożytnych Chinach na oznaczenie życiowego tchnienia albo energii ożywiającej kosmos.
Zarówno pole kwantowe, jak i chi uważane jest za subtelną i niedostrzegalną formę materii znajdującą się w przestrzeni i tężejącą w stałe przedmioty materialne. Na stronie 232 Capra stwierdza: "Próżnia wcale nie jest pusta. Zawiera ona nieograniczoną ilość cząstek, które bez końca powstają i giną.
Tak jak Pustka Wschodu, "próżnia fizyczna" - jak się ją określa w teorii pola - nie jest stanem zwykłej nicości, ale zawiera potencjalność istnienia wszystkich form świata cząstek.
Nie mogę się tu powstrzymać, by nie przypomnieć, że taką koncepcję Próżni przedstawiłem w swojej książce "Noemi i latające dyski" napisanej w roku 1999. "Odkrycie dynamicznej jakości próżni postrzegane jest przez wielu fizyków, jako jedno z najważniejszych odkryć współczesnej fizyki.
Wyniki, do jakich doszła współczesna fizyka, wydają się potwierdzać słowa chińskiego mędrca Chang-tsai:

"Gdy się zrozumie, ze chi wypełnia Wielką Pustkę, stanie się jasne, że nicość nie istnieje".

Na zakończenie tych kilku wybranych spostrzeżeń i stwierdzeń Capry przytoczę jeszcze jedno:
Tak, więc teoria ukrytego porządku powinna dostarczyć jednolitej podstawy dla teorii kwantów oraz teorii względności.
Bohm doszedł do wniosku, że aby zrozumieć ukryty porządek, trzeba uznać świadomość za zasadniczą cechę holoruchu i w sposób jednoznaczny ująć ją w teorii. Umysł i materię uważa on za współzależne, ale nie połączone relacjami przyczynowymi. Są one wzajemnie zwijającymi się projekcjami wyższej rzeczywistości, która nie jest ani materią, ani świadomością.

A teraz odpowiedź na twoje pytanie ekor. Cyt: Nie bawiąc się w szczegóły nalezy wiedzieć że spin grawitonu wynosi 2.Dlaczego 2? Kto odpowie?

Odpowiadam: spin grawitonu wynosi dwa dlatego, że poprzez określenie jego rotacji przyjmuje pierwotny "wygląd". Ta wartość to obrót o 180 stopni. Poglądowo temat ujmując można powiedzieć, że cząstka o spinie zerowym jest jak punkt: wygląda jednakowo ze wszystkich stron. Cząstkę o spinie 1 trzeba obrócić o 360 stopni by ponownie wyglądała tak samo. Cząstka o spinie 2 wygląda tak samo po obrocie już o 180 stopni. Osobliwością są tutaj cząstki o spinie połówkowym 1/2: aby powróciły do swojego początkowego wyglądu trzeba wykonać dwa pełne obroty!

Wystarczy? Chyba nie. Za sposób ujęcia tematu z pewnościa zaczna mnie "szczypać" na potęgę.

Gość

Gość

Gość

Mam co pisać, wiem jak mam dalej ciągnąć temat, ciągle czytam tytułowe pytanie, nawet po wczorajszym ochłodzeniu (burzy - haha), ale dziś - nie z braku możliwości.
cdbn (c.d. napewno bezie). Mr. Green

Gość

Casandro , Paneszu. Wybywam do wrzesnia.A więc nie będę do tego czasu "podszczypywał" ( przynajmniej tutaj) . Jak wrócę to przystąpię do dalszego "podszczypywania ". Do spotkania we wrześniu. Odmeldowuję się.!