E=mc2 - pytanie

[isset]

Tak się zastanawiam, skoro foton posiada energię, a zgodnie ze wzorem E=mc2 energia to jest masa, to znaczy, że foton posiada masę. Ale wszędzie czytam, że nic, co posiada masę nie może poruszać się z prędkością światła, ale jednak fotonowi to doskonale wychodzi. Więc czegoś nie rozumiem, czego?  

[Bodziok]

8 godzin temu, Behlur_Olderys napisał:

 

 

Dlatego cały czas byłbym ostrożny mówiąc o "przyciąganiu", "wytracaniu energii". Albo bawimy się w XVII wiek albo mówimy językiem geometrii różniczkowej, językiem współczesnej fizyki. A w tym języku nic się nie przyciąga, tylko porusza po geodetykach takich czy innych, a wartości pomiarów długości fali można sobie policzyć z metryki, zamiast stosować jakieś heurystyczne wybiegi które niby mają sens na chłopski rozum, ale nie da się ich ściśle uzasadnić.

 

 

Pozdrawiam

 

 

PS kiedy na to piwko idziemy?

 

 

 

Mam wrażenie, że mówimy już o tym samym, tylko inaczej to nazywamy. Oczywiście możemy się spierać co do semantyki ale najważniejsze jest, że posiadamy zestaw równań, z których potrafimy przy zadanych warunkach precyzyjnie przewidzieć tor (czy inne wielkości) światła. W niektórych przypadkach możemy je wręcz zmierzyć i okazuje się, że wychodzi tyle ile równania przewidują.  

 

Jesteś ostrożny w mówieniu o "przyciąganiu" czy "wytracaniu energii" - ok i zgadzam się, że w tym przypadku są to określenia nie do końca precyzyjne. Ale będąc fizykiem z wykształcenia jestem ostrożny przy sformułowaniach typu : "nie ma żadnych oddziaływań". 

 

A na piwo? Powiedz tylko gdzie i kiedy, bym mógł zobaczyć, czy mieści się to w moim stożku świetlnym :-)

 

 

Edytowane 4 Sierpnia 2021 przez Bodziok

[Bodziok]

10 godzin temu, lkosz napisał:

Przecie tu się w większości wykładowcy odzywają, to co się dziwisz... Mają to na co dzień. My z plebsu myślimy: "trzeba wynieść śmieci", a oni: "trzeba wyznaczyć tensor energii-pędu".

 

Bez przesady, naukowcy też muszą śmieci wyrzucić :-)

Nie wiem jak inni w tym wątku, ale będąc osobą która nie pracuje naukowo już od kilkunastu lat zaliczam się raczej to "plebsu" :-)

[Behlur_Olderys]

23 minuty temu, Bodziok napisał:

A na piwo? Powiedz tylko gdzie i kiedy, bym mógł zobaczyć, czy mieści się to w moim stożku świetlnym :-)

 

Najlepiej byłoby w kawiarni Szkockiej we Lwowie to mielibyśmy duchowe wsparcie

 

Tak na serio to może rzeczywiście przydałby się mały krakowski zlocik... teoretyczny  w jakiejś piwnicy w pochmurny wieczór oczywiście

 

PS

widzę, że miejscówka już jest

https://astropolis.pl/topic/79821-zapraszam-do-miłośniczego-obserwatorium-w-krakowie/

 

 

[shiryu]

19 hours ago, Bodziok said:

 

Kolega Shiryu nie ma racji, ale po kolei.

...

Co powinno zamknąć dyskusje w stylu : "foton nie jest przyciągany grawitacyjnie".

 

 

możecie sobie nawet w 100 osób się ze zgadzać, popierać i lajkowć a natury fotonu to nie zmieni.

 

choć gdy przekroczycie milion osób, wasze twierdzenie zyskają status teorii alternatywnej a grono wyznawców zacznie samoczynnie rosnąć,  tak jak z płaską Ziemią.

 

 

Edytowane 4 Sierpnia 2021 przez shiryu
wykreślenie części komentarza, był za mocny

[shiryu]

17 hours ago, Mareg said:

 

Bardziej interesują mnie fakty niż nazewnictwa i interpretacje, więc nie będę się spierał, zwłaszcza, ze nigdy poważniej nie zajmowałem się OTW. 

A fakty są takie, że w podlinkowanym eksperymencie Pound'a i Rebeka, fotony poruszając się w stronę źródła grawitacji (Ziemi) ZWIĘKSZAJĄ swoją energię, co dowodzi, że fotony oddziałują z polem grawitacyjnym.

Tak jak to przewiduje OTW, którą ten eksperyment miał w tej kwestii sprawdzić.

 

 

nie zwiększają,

nawet na stronie wiki, którą tak namiętnie cytujecie, jest  wyraźnie zaznaczone, że zmiana energii fotonu w polu grawitacyjnym jest tylko pozorna.

 

photons travelling out of a gravitational well (seem to) lose energy. This loss of energy corresponds to a decrease in the wave frequency and increase in the wavelength, known as a redshift. The opposite effect, whereby photons (seem to) gain energy when travelling into a gravitational well, is known as a gravitational blueshift.

[Bodziok]

1 godzinę temu, shiryu napisał:

możecie sobie nawet w 100 osób się ze zgadzać, popierać i lajkowć a natury fotonu to nie zmieni.

 

choć gdy przekroczycie milion osób, wasze twierdzenie zyskają status teorii alternatywnej a grono wyznawców zacznie samoczynnie rosnąć,  tak jak z płaską Ziemią.

 

 

 

???

Przepraszam, ale porównanie naszej dyskusji do "wyznawców płaskiej Ziemi" jest delikatnie mówiąc wielce niestosowne. Ręce mi opadły jak to przeczytałem. Czy naprawdę chcesz sprowadzić tę dyskusje na tak żenująco niski poziom??

 

Drogi Kolego, zastanów się na przyszłość dwa razy zanim coś takiego napiszesz, bo jest to po prostu słabe....

 

Edytowane 4 Sierpnia 2021 przez Bodziok

[shiryu]

dobra, usuwam to o płaskiej Ziemi, może i było zbyt mocne.

 

 

słabe to jest ustalanie prawdziwości tez ze świata faktów na podstawie głosowania

 

20 hours ago, kjacek said:

1 : 1 ?

 

[Behlur_Olderys]

Dopóki zgadzamy się co do wyników pomiarów, a te będą oczywiście wykazywać zmianę częstotliwości fotonu w polu grawitacyjnym i ugięcie się toru dwa razy silniejsze niż przewiduje podejście nie relatywistyczne, to wydaje się że fizyki nie obalamy, tylko może interpretujemy każdy po swojemu. 

Zauważmy, że oryginalne pytanie było mało konkretne, bo dotyczy tak naprawdę abstrakcji, zabawy ze wzorami. Mówienie że foton ma lub nie ma masy w oderwaniu od konkretnego pomiaru w danej sytuacji jest prośbą o interpretację teorii idącą moim zdaniem zbyt daleko. Bo interpretować każdy może sobie jak chce, ważne żebyśmy zgadzali się co do wyników pomiarów I chyba stąd nieporozumienia i niepotrzebna spina

 

 

Ktoś będzie w Krakowie?

 

 

 

[kjacek]

23 minuty temu, shiryu napisał:

słabe to jest ustalanie prawdziwości tez ze świata faktów na podstawie głosowania

 

1 godzinę temu, Bodziok napisał:

Przepraszam, ale porównanie naszej dyskusji do "wyznawców płaskiej Ziemi" jest delikatnie mówiąc wielce niestosowne. Ręce mi opadły jak to przeczytałem. Czy naprawdę chcesz sprowadzić tę dyskusje na tak żenująco niski poziom??

Co tu wszyscy tacy spięci? Trochę luzu please ... Dystansu do siebie i okoliczności przyrody...

To w końcu tylko mniej lub bardziej udane próby odpowiedzi na pytanie o foton i o to czy i jak kombinuje on z polem grawitacyjnym .

 

[shiryu]

 

masa/grawitacja zmienia własności przestrzeni, a geometria (czaso)przestrzni ma wpływ na wszystko co się w niej znajduje/wydarza i pomierza, także na fotony.

 

ale grawitacja nie oddziałuje na fotony bezpośrednio.

 

żeby zobaczyć różnice wystarczy wziąć 2 cząstki, jedną niech będzie foton a z drugą dowolna cząstka obdarzoną masą,

puścić je w określonym kierunku nadając im jednakowe energie (ot dla równoważności E=mc2)

i zobaczyć jak zachowują się w obecności pola grawitacyjnego.

 

ten eksperyment (myślowy) łatwo pokaże, że foton zachowuje się inaczej od cząstki masowej, i że nie podlega oddziaływaniom grawitacyjnym.

[dobrychemik]

33 minuty temu, Behlur_Olderys napisał:

Ktoś będzie w Krakowie?

 

 

Ja jestem prawie cały czas i do dziwnych dyskusji nie trzeba mnie bardzo mocno namawiać

 

[dobrychemik]

4 minuty temu, shiryu napisał:

 

masa/grawitacja zmienia własności przestrzeni, a geometria (czaso)przestrzni ma wpływ na wszystko co się w niej znajduje/wydarza i pomierza, także na fotony.

 

ale grawitacja nie oddziałuje na fotony bezpośrednio.

 

żeby zobaczyć różnice wystarczy wziąć 2 cząstki, jedną niech będzie foton a z drugą dowolna cząstka obdarzoną masą,

puścić je w określonym kierunku nadając im jednakowe energie (ot dla równoważności E=mc2)

i zobaczyć jak zachowują się w obecności pola grawitacyjnego.

 

ten eksperyment (myślowy) łatwo pokaże, że foton zachowuje się inaczej od cząstki masowej, i że nie podlega oddziaływaniom grawitacyjnym.

 

No to proponuję nieco zmienić Twój eksperyment. Weź dwa pojazdy szynowe jadące po zakrzywionym torze: lekką drezynę i ciężki pociąg z czterdziestoma wagonami węgla. Jadą z takimi prędkościami, aby mieć identyczną energię kinetyczną: pociąg 20 km/h, a drezyna pewnie już z prędkością kilku machów. Nie wytracając prędkości wchodzą w ostry zakręt. Czy ich tor ruchu pozostanie taki sam? Nie, mimo iż podlegają takim samym prawom, to pociąg ładnie pokona zakręt, natomiast szybka drezyna niezbyt przejmie się zakrętem i wyfrunie z torów. Podobnie cząstka masowa i foton puszczone np. w pobliżu dużej masy. Tory obu cząstek ulegną zakrzywieniu z powodu grawitacji, ale foton z racji swej szybkości będzie zdecydowanie krócej (czasowo) oddziaływał. Skoro grawitacja działa przez krótszy czas na jedną z cząstek, to i efekt będzie mniejszy. Ale jednak będzie niezerowy.

 

[Behlur_Olderys]

Ciekawe!

A zróbmy tak:

W odległości 2 promieni Schwarzschilda od czarnej dziury o masie 5Msu puszczamy foton o energii 511MeV i elektron w stanie spoczynku. W kierunku prostopadłym do współrzędnej radialnej, choć dla elektronu to akurat bez znaczenia Mają tą samą energię więc tą samą, naiwną "masę". Co się stanie?

Ale jeśli dodatkowo rozpędzimy elektron do energii kinetycznej 511MeV, to co wtedy?

EDITED:

Weźmy jeszcze do kompletu proton o energii kinetycznej 511MeV.

 

 

Proste zadanko do rozwiązania. 

Bez zbędnych obliczeń można zgadnąć, przynajmniej jakościowo, od czego zależy stopień odchylenia trajektorii. Dokładny wzór bardzo zabawnie koresponduje z oryginalnym pytaniem

 

[ryszardo]

4 godziny temu, Behlur_Olderys napisał:

Najlepiej byłoby w kawiarni Szkockiej we Lwowie to mielibyśmy duchowe wsparcie

Zacznijcie od ławki na Plantach...

[lkosz]

Godzinę temu, dobrychemik napisał:

dwa pojazdy szynowe jadące po zakrzywionym torze: lekką drezynę i ciężki pociąg z czterdziestoma wagonami węgla. Jadą z takimi prędkościami, aby mieć identyczną energię kinetyczną: pociąg 20 km/h, a drezyna pewnie już z prędkością kilku machów. Nie wytracając prędkości wchodzą w ostry zakręt. Czy ich tor ruchu pozostanie taki sam?

nie, drezyna przy prędkości >Ma 1 raczej wytworzy siłę nośną i poleci. Więc tor ruchu będzie różny jeszcze przed zakrętem. Jakby co, lepiej się drezyną tak nie rozpędzać z trzech przyczyn: brak owiewki (od której nieźle moglibyśmy się poparzyć), brak powierzchni sterowych, zakaz lotów naddźwiękowych nad kontynentem. Nie wsiadałbym też do statku powietrznego o tak małej doskonałości, który nie posiada klap

 

Godzinę temu, Behlur_Olderys napisał:

W odległości 2 promieni Schwarzschilda od czarnej dziury o masie 5Msu puszczamy foton o energii 511MeV i elektron w stanie spoczynku. W kierunku prostopadłym do współrzędnej radialnej, choć dla elektronu to akurat bez znaczenia Mają tą samą energię więc tą samą, naiwną "masę". Co się stanie?

Ale jeśli dodatkowo rozpędzimy elektron do energii kinetycznej 511MeV, to co wtedy?

EDITED:

Weźmy jeszcze do kompletu proton o energii kinetycznej 511MeV.

Co się stanie... obserwator zostanie zabity lub uszkodzony przez promieniowanie z okolic samej czarnej dziury. Zabawa takimi protonami i elektronami w otwartej przestrzeni też jest niebezpieczna. Zresztą... co tam denatowi po protonach... Zaś obserwator zdalny zdąży się zestarzeć i umrzeć zanim przekona się, że detektor zmierzający na miejsce, się popsuł

 

Mam nadzieję że pomogłem

Edytowane 4 Sierpnia 2021 przez lkosz

[JSC]

Czy można zlokalizować pojedynczy foton pędzący w przestrzeni? Pytam, bo nie wiem. Widze artykuły o hologramach, ale czy to jest autentyczny jeden foton?

Edytowane 4 Sierpnia 2021 przez JSC

[Behlur_Olderys]

1 minutę temu, JSC napisał:

Czy można zlokalizować pojedynczy foton pędzący przez przestrzeni? Pytam, bo nie wiem. Widze artykuły o hologramach, ale czy to jest autentyczny jeden foton?

 

Jeśli akurat ten foton uderzy w piksel matrycy CMOS albo jeszcze lepiej - wpadnie do detektora scyntylacyjnego, to tak.

[JSC]

1 minutę temu, Behlur_Olderys napisał:

 

Jeśli akurat ten foton uderzy w piksel matrycy CMOS albo jeszcze lepiej - wpadnie do detektora scyntylacyjnego, to tak.

A to to jest jasne. Nawet jak przechodzi przez jakąś bramkę.

Ale czy da się go wykryc w pustej przestrzeni jako przelatującą cząstkę?

Edytowane 4 Sierpnia 2021 przez JSC

[isset]

Ale z tego co wiem to jak tylko próbujemy zlokalizować cząstkę elementarną, a foton takową jest, to jesteśmy skazani na porażkę. 

[dobrychemik]

7 minut temu, JSC napisał:

A to to jest jasne. Nawet jak przechodzi przez jakąś bramkę.

Ale czy da się go wykryc w pustej przestrzeni jako przelatującą cząstkę?

 

Nie da się go wykryć nie wpływając na jego stan, czyli de facto niszcząc go. 

Edytowane 4 Sierpnia 2021 przez dobrychemik

[JSC]

Czy w takim razie (na chłopski rozum   ) , czy nie mozna przyjąć, że "lecący foton" zawsze jest falą, a dopiero trafiająca fala na przeszkodę produkuje foton? W sumie to chyba takie stwierdzenia nawet nie kłóci sie z teorią korpuskularno-falową?

[isset]

Jeszcze nie rozumiem jednej rzeczy. Cząstka elementarna zanim trafi z punktu A do punktu B pokonuje wszystkie możliwe drogi pomiędzy punktem A i B. Dopiero dotarcie do celu określa jaką drogę przebyła. I tego właśnie nie rozumiem. Jak to wszystkie możliwe drogi? Przecież to czasochłonne i nieefektywne. 

[ekolog]

27 minut temu, JSC napisał:

Czy w takim razie (na chłopski rozum   ) , czy nie mozna przyjąć, że "lecący foton" zawsze jest falą, a dopiero trafiająca fala na przeszkodę produkuje foton? W sumie to chyba takie stwierdzenia nawet nie kłóci sie z teorią korpuskularno-falową?

 

Tak jest na pewno. Pokazuje to słynny eksperyment szczelinowy, który (zdaniem Feynmana) był bazą i ujawnia istotę mechaniki kwantowej.

Najprościej mówiąc. Nawet gdy będziemy ku dwóm bardzo bliskim szczelinom emitowali po jednym fotonie co godzinę to po wielu dniach eksperymentu okaże się,

że leciały jednak fale bo obiekty, które w jakiś sposób wiedziały, że istnieje druga szczelina (jakby nieco tego fotonu przeleciało drugą a potem pozbierał się z powrotem

 albo jakby jego rozlazłe ciało "faliste" wyczuwało drugą ale ostatecznie wybrało pierwszą - z tej racji już w nieco inny sposób lecąc dalej).

 

Ten sam eksperyment robiony przez wiele dni gdy jedna ze szczelin jest zamknięta a potem przez wiele dni gdy druga jest zamknięta daje w sumie inny wynik.

Bez wielu pasów większego nasilenia ("prążków interferencyjnych") - są co najwyżej dwa.

 

Siema

Polecam:

https://pl.wikiquote.org/wiki/Richard_Feynman

 

"Całą mechanikę kwantową da się wyprowadzić z doświadczenia z dwiema szczelinami."

 

"Jeśli sądzisz, że rozumiesz mechanikę kwantową, to nie rozumiesz mechaniki kwantowej" 

 

 

Edytowane 4 Sierpnia 2021 przez ekolog

[JSC]

1 minutę temu, isset napisał:

Jeszcze nie rozumiem jednej rzeczy. Cząstka elementarna zanim trafi z punktu A do punktu B pokonuje wszystkie możliwe drogi pomiędzy punktem A i B. Dopiero dotarcie do celu określa jaką drogę przebyła. I tego właśnie nie rozumiem. Jak to wszystkie możliwe drogi? Przecież to czasochłonne i nieefektywne. 

No właśnie. Dlatego to musi byc fala a nie czastka. Troche jak anlogia fali na wodzie. Dopiero trafiając na przeszkode mamy plusk.

[lkosz]

Wyobraź to sobie jako falę kulistą, amplituda w danym punkcie jest  proporcjonalna do prawdopodobieństwa. Stwierdzenie "wszystkie możliwe drogi" może być rozumiane trochę omyłkowo...