Czym jest przestrzeń

BBwro · 2 Lutego 2009

W niedawnym wątku padło wiele mądrych stwierdzeń, czym jest czas i jak go rozumieć.

Ja nie wiem, czym jest, ale zawsze jak mnie nachodzą takie myśli, staram się iść za radą Feynmana i najpierw starać się zrozumieć coś łatwiejszego. Feynman polecał konkretnie cegłę.

Ale ja nie chcę iść na łatwiznę i chciałbym zrozumieć, czym jest brat bliźniak czasu, czyli przestrzeń. Ale tak naprawdę, od początku do końca.

Nie po prostu "blisko-daleko", nanometr-kilometr-lata świetlne. To jest odległość, nie przestrzeń.

Czy potraficie poczuć, że każdy atom naszego ciała i wszystkiego, co nas otacza to 90% pustej przestrzeni, trzymany razem tylko odpowiednimi siłami oddziaływań?

Wyobrazić sobie, jak z najbardziej pustej próżni powstają cząstki i antycząstki po przyłożeniu odpowiednich energii?

Zobaczyć nasz Wszechświat (przestrzeń), jak powstaje jako n-wymiarowa kropka w n+x wymiarowej przestrzeni i jak się w niej rozszerza?

Wyobrazić sobie przestrzeń wewnątrz horyzontu zdarzeń czarnej dziury? Zakrzywioną, zogniskowaną przez ogromną grawitację. Jak tam wyglądałaby "odległość"? Czy wówczas miałby sens nasz układ współrzędnych? Czy przestrzeń byłaby czymś równie "oczywistym"?

Czy ktoś potrafi mi wytłumaczyć czym jest przestrzeń?

Edytowane 2 Lutego 2009 przez BBwro

mattman12 · 2 Lutego 2009

Czy ktoś potrafi mi wytłumaczyć czym jest przestrzeń?

Sory za lekki off ale w związku z pytaniem przypomniał mi się dowcip.

Co to jest czasoprzestrzeń??

To jest wtedy, gdy Mietek kopie rów od tego miejsca do trzeciej po południu. :ha:

A tak na serio to przestrzeń rozumie jako... przestrzeń czyli pewne miejsce, czy to ma być pokój czy cały Wszechświat.

Jakoś nigdy nie zastanawiałem się nad takimi rzeczami, raczej nad tym co by się stały gdyby w Ziemię walnął meteoryt wielkości Księżyca :lol:

Ale to całkiem inny temat

Edytowane 2 Lutego 2009 przez mattman12

Nurin · 2 Lutego 2009

Ja mam takie przemyślenia.

Uważam że świat jest matematyzowany. Więc przestrzeń musi być jakimś matematycznym tworem. Dokładnie jakąś strukturą geometryczną.

Teraz tylko zostają pytania.

Czy w takiej przestrzeni zawarty jest czas?

Czy ta przestrzeń ma wyróżnialne punkty?

I czy takie rozumowanie w ogóle jest poprawne?

Do takich pojęć jak czas, przestrzeń(tak naprawdę to czasoprzestrzeń) zaczyna się wkradać filozofia i niebezpieczny pytania o teorie wszystkiego. A temat kusi <_<

Edytowane 2 Lutego 2009 przez Nurin

Robson78 · 2 Lutego 2009

Przestrzeń (część czasoprzetrzeni) to miejsce,w którym istnieje materia (energia). Nie ma przestrzeni, nie ma materii (energii), nie ma układu współrzędnych.

Jeśli istnieje materia (energia), istnieje przestrzeń, istnieje układ współrzędnych.

Grawitacja zagęszcza, zakrzywia przestrzeń ale i układ współrzędnych lokalnych, na który oddziaływuje. Brak grawitacji, brak przestrzeni. Jest grawitacja

, jest przestrzeń. Jeśli grawitacja jest duża, przestrzeń jest gęsta tak jak powietrze w oponie od Stara (chodzi mi o obrazowość),wtedy może zaobserwować ugięcie światła (soczewkowanie grawitacyjne,tamten układ współrzędnych się skompresował, ale nasz nie, stąd możemy dokonać takiej oceny). Jeśli grawitacja jest tak silna, że potrafi skupić przestrzeń, materię w punkcie (nieskończenie małym), w pewnym momencie pojawia się osobliwość, po przekroczeniu której przestrzeń nie może być punktem (nieskończenie małym) i przechodzi w antyprzestrzeń a materia w antymaterię (stąd pewnie domniemany "inny" wymiar, tunel czasoprzestrzenny)...

Tak ja ją rozumiem...

BBwro · 2 Lutego 2009

Ja mam takie przemyślenia.

Uważam że świat jest matematyzowany. Więc przestrzeń musi być jakimś matematycznym tworem. Dokładnie jakąś strukturą geometryczną.

Model świata tak. Świat, niekoniecznie. Przestrzeń można opisać geometrią. Atomy można opisać matematyką. My składamy się z atomów, ale nie jesteśmy tworami matematycznymi.

Można stworzyć matematyczny model czegokolwiek. Ale model nie jest rzeczywistością. Gwiazdy nie są swoim odbiciem w tafli jeziora.

.przemas. · 2 Lutego 2009

Czy ktoś potrafi mi wytłumaczyć czym jest przestrzeń?

Przestrzeń jest podzbiorem czasoprzestrzeni, czyli czwórki liczb (t, x, y, z), które nazywamy zdarzeniami. Takie czwórki liczb, możemy dodawać jak wektory w przestrzeni 4-wymiarowej. Taka 4-wymiarowa przestrzeń nazywa się przestrzenią Minkowskiego.

Widać stąd, że nie możemy mówić o "czasie w przestrzeni".

P.Janowski · 2 Lutego 2009

Model świata tak. Świat, niekoniecznie. Przestrzeń można opisać geometrią. Atomy można opisać matematyką. My składamy się z atomów, ale nie jesteśmy tworami matematycznymi.
Można stworzyć matematyczny model czegokolwiek. Ale model nie jest rzeczywistością. Gwiazdy nie są swoim odbiciem w tafli jeziora.

wg mnie nauka dzisiejsza opiera się na teoriach, które po części bazują na doświadczeniach ... a jak wiadomo doświadczenia to przyrządy miernicze, które dla nas są dokładne, ale niekoniecznie są super dokładne ... każda teoria może być obalona przy nowych faktach ... dlatego trzeba mieć umysł otwarty i nie bazować tylko i wyłącznie co jest dla nas poznawcze @theMoment

P.

jacapa · 2 Lutego 2009

http://pl.wikipedia.org/wiki/Przestrze%C5%84

Nurin · 2 Lutego 2009

No i zaczyna się dyskusja filozoficzna :lol:

Ja osobiście uważam że Świat jest matematyzowalny, Wszystko zależy od poziomu na jaki chcemy zaglądnąć, naszej świadomości i matematycznych narzędzi. Gdyby świat nie był matematyzowalny to nie sprawdzały by się te wszystkie wzorki i prawa.

Fajnym przykładem może być grawitacja. Gdyby siła oddziaływania dwóch ciał nie malała z kwadratem a powiedzmy 1,999 odległości. To wyobraź sobie jak by wyglądały orbity planet. Oczywiście człowiekowi to nie wystarczyło i poszedł dalej.

EDIT

Tak teraz czytam o tej przestrzeni Minkowskiego i zastanawiam się czy jest ona liniowa? Może ktoś polecić jakieś fajne opracowania matematyczne czasoprzestrzeni? Takie dla laika który jest na początkach Algebry Liniowej.

Edytowane 2 Lutego 2009 przez Nurin

BBwro · 2 Lutego 2009

Gdyby świat nie był matematyzowalny to nie sprawdzały by się te wszystkie wzorki i prawa.
Fajnym przykładem może być grawitacja. Gdyby siła oddziaływania dwóch ciał nie malała z kwadratem a powiedzmy 1,999 odległości. To wyobraź sobie jak by wyglądały orbity planet.

Nie wiem, jak by wyglądały, może tak jak teraz. Czy sądzisz, że "kwadrat" w prawie grawitacji jest w czymś lepszy od 1,999? To przypomina pierwszą teorię Kopernika, że orbity planet muszą być okręgami, bo to najdoskonalsza figura geometryczna. Okazały się elipsami. Przypuszczam, że kwadrat wynika to z założenia, bliskiego obserwacjom, że nasza przestrzeń jest płaska, euklidesowa. W trochę innej mielibyśmy 1,999. Może i w naszej jest to kwadrat odległości tylko w przybliżeniu.

Edytowane 2 Lutego 2009 przez BBwro

ZbyT · 2 Lutego 2009

na pytanie czym jest przestrzeń nikt na razie nie potrafi odpowiedzieć. Przez setki lat całe zastępy fizyków i filozofów próbowały znaleźć sensowną odpowiedź na to pytanie i nikomu nie udało się wymyślić niczego sensownego

pojawiają się ciekawe pomysły oparte na geometrii nieprzemiennej, które być może będą w stanie podać konkretną odpowiedź. Do tego czasu jesteśmy zdani na spekulacje

czym innym jest przestrzeń w OTW, a czym innym w teorii kwantowej, a jeszcze czym innym w teorii strun. Zupełnie czym innym w matematyce

w OTW jest gładka i ulega łagodnym zakrzywieniom, jest aktywnym uczestnikiem wydarzeń. Osobliwości są punktami leżącymi na granicy tej przestrzeni

w teorii kwantowej jest pustym tworem pozbawionym jakichkolwiek cech aż do poziomu Plancka, gdzie staje się wzburzoną i poszarpaną pianą kwantową

w teorii strun to wielowymiarowy twór, którego część jest zwinięta w 6-cio wymiarową rozmaitość Kalabiego-Yau. Drgania strun w tej przestrzeni stanowią o własnościach cząstek i oddziaływań

obawiam się, że żadna z tych teorii nie daje poprawnego obrazu

pozdrawiam

.przemas. · 2 Lutego 2009

To jak dualizm korpuskularno-falowy. Ale przecież jedno nie wyklucza drugiego.

BBwro · 2 Lutego 2009

http://pl.wikipedia.org/wiki/Przestrze%C5%84

Dziękuję, to odpowiada na wszystkie pytania.

Najbardziej podoba mi się ta odpowiedź: http://pl.wikipedia.org/wiki/Przestrzeń_(w...ztwo_lubelskie)

Mógłbym tam mieszkać i na pytanie, co to przestrzeń, odpowiadać, że moja wioska, od tej kapliczki do tamtego lasku.

BBwro · 2 Lutego 2009

To jak dualizm korpuskularno-falowy. Ale przecież jedno nie wyklucza drugiego.

Ależ wyklucza. Nauczyliśmy się mówić "dualizm", tak jakby to było jakimś zaklęciem. To, że fale elektromagnetyczne, a także i materia zachowują się czasem jak fala a czasem jak cząsteczka jest najczystszą na świecie sprzecznością.

Cząsteczka leci przez jedną szczelinę dyfrakcyjną albo przez drugą i nie daje interferencji. Fala leci przez obie i daje interferencję. Nie może jednocześnie zachodzić i nie zachodzić interferencja. A to właśnie się dzieje. O tym, czy chcemy w ekperymencie zobaczyć obraz interferencyjny, czy nie, możemy zdecydować już po tym, jak cząstka/fala już przeleciała przez siatkę dyfrakcyjną. Sprzeczność. Kropka.

To świadczy tylko o tym, jak mało wiemy o naturze światła, materii, świata i jak toporne mamy narzędzia pojęciowe.

na pytanie czym jest przestrzeń nikt na razie nie potrafi odpowiedzieć. Przez setki lat całe zastępy fizyków i filozofów próbowały znaleźć sensowną odpowiedź na to pytanie i nikomu nie udało się wymyślić niczego sensownego.
(...)

w OTW jest gładka i ulega łagodnym zakrzywieniom, jest aktywnym uczestnikiem wydarzeń. Osobliwości są punktami leżącymi na granicy tej przestrzeni

w teorii kwantowej jest pustym tworem pozbawionym jakichkolwiek cech aż do poziomu Plancka, gdzie staje się wzburzoną i poszarpaną pianą kwantową

w teorii strun to wielowymiarowy twór, którego część jest zwinięta w 6-cio wymiarową rozmaitość Kalabiego-Yau. Drgania strun w tej przestrzeni stanowią o własnościach cząstek i oddziaływań

Bardzo mi się podoba ta odpowiedź i chętnie bym usłyszał więcej na ten temat.

To właśnie, m.in. chciałem pokazać, że zanim zajmiemy się tak dla nas abstrakcyjnymi pojęciami, jak czas, warto zrozumieć, jak mało wiemy o czymś tak niby łatwym i prostym, jak przestrzeń, w której codziennie się przemieszczamy bez żadnego problemu.

Edytowane 2 Lutego 2009 przez BBwro

Nurin · 2 Lutego 2009

BBwro ale jednak jest 2 :rolleyes: Da się wyprowadzić Prawo Grawitacji Newtona z zasad Keplera. Aj jak by było 1.999 to już nie.

Oczywiście nigdy nie będziemy super dokładni i 100% pewni. Ale znając coraz to lepsze narzędzia matematyczne damy rade te błędy minimalizować. Czasami nawet się ich pozbywać np taka 'całeczka'.

Tylko wtedy może się okazać że taki model będzie tak samo skomplikowany jak sama rzeczywisctość

Wracając do tematy. Czy są jakieś opracowania na temat geometrii nieprzemiennej? Takie dla zwykłego studenta?

.przemas. · 2 Lutego 2009

Cząsteczka leci przez jedną szczelinę dyfrakcyjną albo przez drugą i nie daje interferencji. Fala leci przez obie i daje interferencję. Nie może jednocześnie zachodzić i nie zachodzić interferencja. A to właśnie się dzieje. O tym, czy chcemy w ekperymencie zobaczyć obraz interferencyjny, czy nie, możemy zdecydować już po tym, jak cząstka/fala już przeleciała przez siatkę dyfrakcyjną. Sprzeczność. Kropka.
To świadczy tylko o tym, jak mało wiemy o naturze światła, materii, świata i jak toporne mamy narzędzia pojęciowe.

Nie rozumiem, wg Ciebie sprzeczne jest to, że materia jest falą i cząstką jednocześnie?

BBwro · 2 Lutego 2009

Nie rozumiem, wg Ciebie sprzeczne jest to, że materia jest falą i cząstką jednocześnie?

Tak. A dla Ciebie nie? Przecież to dwa zupełnie różne byty i różne prawa fizyczne nimi rządzą. Nie słyszałem nigdy, żeby ktoś mówił, że coś może być falą i cząsteczką jednocześnie. Co najwyżej, że staje się jednym lub drugim, zależnie od tego, co chcemy obserwować.

Wybacz osobistą wycieczkę, ale masz napisane "Astrofizyk" pod avatarem i coś o astronomii zawodowej w profilu, więc zakładam, że studiujesz astronomię/astrofizykę. Wyjaśnij mi proszę, eksperyment Wheelera z opóźnionym wyborem, który próbowałem opisać powyżej i jak to się ma do bycia falą/cząsteczką.

Nurin · 2 Lutego 2009

Wydaje mi się że BBwro chodziło o dokładnie jeden foton. Tylko że światło to już strumień fotonów. I ten strumień ma dualną nature.

Edit

Spóźniłem się

Edytowane 2 Lutego 2009 przez Nurin

ZbyT · 2 Lutego 2009

Ależ wyklucza. Nauczyliśmy się mówić "dualizm", tak jakby to było jakimś zaklęciem. To, że fale elektromagnetyczne, a także i materia zachowują się czasem jak fala a czasem jak cząsteczka jest najczystszą na świecie sprzecznością.
Cząsteczka leci przez jedną szczelinę dyfrakcyjną albo przez drugą i nie daje interferencji. Fala leci przez obie i daje interferencję. Nie może jednocześnie zachodzić i nie zachodzić interferencja. A to właśnie się dzieje. O tym, czy chcemy w ekperymencie zobaczyć obraz interferencyjny, czy nie, możemy zdecydować już po tym, jak cząstka/fala już przeleciała przez siatkę dyfrakcyjną. Sprzeczność. Kropka.

To świadczy tylko o tym, jak mało wiemy o naturze światła, materii, świata i jak toporne mamy narzędzia pojęciowe.

coś takiego jak dualizm korpuskularno-falowy nie istnieje. Niestety nadal o tym uczy się młodzież w szkołach

cząstki są falami i korpuskułami jednocześnie ale w jednych eksperymentach ukazuje się nam tylko jedna natura cząstek, a w innych druga

trudno wyjaśnić jak to możliwe jednocześnie ale to niestety wina naszych mózgów, a nie fizyki

to dziwne zachowanie cząstek prawdopodobnie ma związek z naturą przestrzeni

musimy pamiętać, że nie jest to własność jedynie fotonów ale dotyczy wszystkich cząstek (i nie tylko cząstek ale całej materii)

fizyka kwantowa jest trudna pojęciowo ponieważ jest sprzeczna ze "zdrowym rozsądkiem". Musimy ją niestety zaakceptować taką jaka jest bo taka właśnie jest natura

pozdrawiam

.przemas. · 2 Lutego 2009

"Jednym z największych osiągnięć fizyki XX wieku... jest zrozumienie, że przeciwstawienie kwantowych i falowych własności światła jest błędne"

str. 343 "Kurs fizyki" t. 3 B. Jaworski, A. Dietłaf

Podręcznik został polecony przez wykładowce.

Nie bardzo rozumiem co chcesz udowodnić. Szanuje Twój pogląd, ale ja mam inne zdanie, które poznałem studiując fizykę. Być może ja się uczę ze złych książek, a Ty masz racje.

A co do eksperymentu Wheelera to sam jestem ciekaw jak to działa. Fizyka kwantowa jeszcze przede mną, więc jak bardziej się wgłębię w równanie Schroedingera to Ci postaram się rozpisać, bo ponoć ono jest opisuje.

Nurin · 2 Lutego 2009

Czyli pojedyńcza cząsteczka jest falą i korpusułom jednocześnie? No to już staje się nawet nie logiczne.

Strumień rozumiem. Jest jakieś prawdopodobieństwo że jedna cząsteczka 'poprawnie zda test' a inna nie. Ale pojedyńcza cząsteczka?

Czy to zostało udowodnione naukowo? 'Złapali' np jeden foto i męczyli doświadczeniami?

Edytowane 2 Lutego 2009 przez Nurin

.przemas. · 2 Lutego 2009

Czyli pojedyńcza cząsteczka jest falą i korpusułom jednocześnie?

Tak właśnie jest.

Np. światło w zjawisku fotoelektrycznym ukazuje swoje własności korpuskularne, a w efekcie Dopplera falowe.

Tak samo jest z każdą inną cząstką materii, z tym, że fala nie jest już falą elektromagnetyczną, lecz falą materii opisaną przez równanie Schroedingera.

Nurin · 2 Lutego 2009

To ze swiatlo jest fala i korpuskula to rozumiem. Tylko nie wiem czy pojedynczy foton jest juz swiatlem.

Przepraszam za brak polskich znakow ale pisze z telefonu

P.Janowski · 3 Lutego 2009

Może ktoś polecić jakieś fajne opracowania matematyczne czasoprzestrzeni?

[OT] może nie matematyczna ... ale wojskowa definicja czasoprzestrzeni :

"macie kopać rów od tego słupa do tamtego ... przez 2 godziny"

[/OT]

Edytowane 3 Lutego 2009 przez P.Janowski

BBwro · 3 Lutego 2009

"Jednym z największych osiągnięć fizyki XX wieku... jest zrozumienie, że przeciwstawienie kwantowych i falowych własności światła jest błędne"

str. 343 "Kurs fizyki" t. 3 B. Jaworski, A. Dietłaf

Podręcznik został polecony przez wykładowce.

Nie chcę udowodnić nic innego. Chcę jedynie powiedzieć, że skoro pojęcia fali i cząsteczki są wzajemnie wykluczające się:

za wikipedią (http://pl.wikipedia.org/wiki/Fala):

- fala to zaburzenie, które rozprzestrzenia się w ośrodku lub przestrzeni. Fale przenoszą energię z jednego miejsca do drugiego bez transportu jakiejkolwiek materii.

- a foton/elektron/wszystko inne potrafi być falą (czyli nie materią) albo cząstką (czyli materią), zależnie od tego co chcemy zmierzyć, nawet jeśli decyzję o pomiarze podejmiemy już po tym, kiedy te właściwości miały okazję się zamanifestować.

to jedyne wytłumaczenie jest takie że pojęcia fala/materia nie są właściwymi pojęciami do opisu świata i musi być jakieś pojęcie bardziej elementarne. Nie wiem jakie. Ale na pewno warto się zastanowić a nie poprzestawać na nadaniu nazwy "dualizm".