Seuraa 
Viestejä45973

Sain isänpäivälahjaksi mukavan teoksen: Stephen Hawking: Ajan lyhyt historia, kuvitettu laitos (WSOY viides painos 2005 (alkuteos julkaistu 1996). Kiitoksia siitä.

Alunperin olen kirjan lukenut joskus heti sen suomentamisen jälkeen noin vuonna 1988-1989.

Nyt kuitenkin kun olen aloitellut kirjaa törmäsin heti alussa seuraavaan katkelmaan sivulla 32.

Hawking

Toinen yhtä tunnettu seuraus on se, ettei mikään voi kulkea valoa nopeammin. Massan ja energian vastaavuudesta seuraa, että kappaleen saama liike-energia onkin itseasiassa kappaleen massan kasvua. Nopeuden kasvaessa massa kasvaa ja nopeuden lisääminen käy sen takia aina vain työläämmäksi. Massan kasvulla on käytännön merkitystä kuitenkin vasta valon nopeutta lähentelevillä nopeuksilla. Jos nopeus on esimerkiksi kymmenen prosenttia valon nopeudesta massan kasvu on vain 0,5 prosenttia. Kaksinkertaisksi massa on kasvanut, kun nopeus on noin 90 prosenttia valon nopeudesta. Sen jälkeen massa kasvaa jyrkästi ja lisävauhdin antaminen tulee yhä vaikeammaksi. Valon nopeutta ei saavuteta milloinkaan, koska silloin kappaleen massa olisi kasvanut äärettömäksi ja sen vauhdittamiseen olisi tarvittu äärettömän paljon energiaa. Tästä syystä kaikki kappaleet ovat suhteellisuusteorian mukaan ikuisesti tuomittuja kulkemaan valoa pienemmillä nopeuksilla. Vain valo itse tai muu sellainen aaltoliike, jolla ei ole massaa, voi kulkea valon nopeudella.

Tämänkin palstan fyysikot ja matemaatikot ovat kivenkovaan väittäneet, ettei nopeuden kasvaessa massa muka kasva. Pitäisikö minun nyt uskoa heitä ja heittää maailman ehkä kuluisimman fyysikon opus roskikseen vai olisiko Hawking kuitenkin oikeassa ja palstan fyysikot vain wannabe fyysikkoja.

Sivut

Kommentit (25)

Tietysti massa kasvaa; valon nopeudella liikkuessaan kappale on tavallaan kahdessa paikassa yhtäaikaa, esim. tuhannen kilometrin matkalla kappale on lähtöpisteessään ja 1000km:n päässä samanaikaisesti ja tietysti myös siinä välillä, jos oletetaan aistijan havannointi kummassakin pisteessä.

Tämä on sitte omintakeista eifyysikkojärkeilyä

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
skOh
Edelleen jos liitetään aika tähän nopeuteen tavalla, jolla äsken teit, olisihan se hiukkanen kaikkialla samaan aikaan
Valon nopeus on noin 300 000km sekunnissa. Eli sen puitteissa.

"jos et pysty selittämään teoriaasi 5-vuotiaalle lapselle ymmärrettävästi, se on hyödytön" -Albert Einstein-
:
Tietysti massa kasvaa; valon nopeudella liikkuessaan kappale on tavallaan kahdessa paikassa yhtäaikaa, esim. tuhannen kilometrin matkalla kappale on lähtöpisteessään ja 1000km:n päässä samanaikaisesti ja tietysti myös siinä välillä, jos oletetaan aistijan havannointi kummassakin pisteessä.
Eikös tuo ole yritys siihen suuntaan?

Äemänkäki
Eikös Hawking oo sen puljannu juurikin tuosta kuuluisasta kaavasta e=mc2? Tekis mieli vääntää itekkin noita laskuja jos vain osais

No kyllä sen puljasi itse herra Albert aika monta vuosikymmentä ennen hawkingia

Täytyy muistaa, että kyseessä on mitä suremmassa määrin populääriteos ja silloin pienet epätarkkuudet tai vanhat ilmaisutavat voitaneen sallia. Siinä pitäisi tietenkin puhua liike-energian kasvusta tai sitten edes liikemassan kasvusta, joka sekin on jo vanha käsite eikä tieteelisessä kirjallisuudessa juurikaan esiinny.

Katso täältä Maalammen kannanotto Tieteessä Taphtuu lehdessä tähän sinänsä yksinkertaiseen asiaan:

http://www.tsv.fi/ttapaht/022/maalampi022.htm

Luin, Snaut, linkkisi, kiitos.

Mutta olisiko sitten oikeampaa unohtaa käsite massa kokonaan tuossa yhteydessä. Eikö voisi puhua pelkästään energiasta.
Kappaleella on lepomassa ja tätä massaa vastaa tietty energiamäärä. Kun kappale laitetaan liikkeeseen se saa lisää energiaa ei massaa, jolloin minusta voitaisiin puhua kappaleen energiasta.

Meneekö tämä ajattelu jossain pieleen?

Lemppariaiheeni. Sain jopa varoituksen ennalta tästä postauksesta.
-Noh, on helppo perustella miksi massan tulee olla vakio YST:ssa. Jos massa riippuisi kappaleen nopeudesta, voitaisiin massaa mittaamalla määrittää absoluuttinen inertiaalikoordinaatisto eli absoluuttinen nopeus. Tämä on tietenkin ristiriitaista suppeamman suhteellisuusteorian kanssa.
Minulle tulee aika kiusallinen olo, siitä että Hawking kirjoittaa noin. Mutta pitää muistaa, että näkemyksellä on historiallinen pohja, ja sitä paitsi tuo käsittely antaa laskennallisesti oikeita tuloksia. Se on siis matemaattisesti validi tarkastelu, mutta periaatteeltaan väärä. Oikeasti kappaleiden gravitaatiovuorovaikutus määräytyy massojen lisäksi energialiikemääräjännitystensorista.
Kasvavan massan idean esitti Lorentz vuonna 1899. Hän tuli tähän päätelmään käyttämällä epärelativistista yhtälöä p=mv relativistisella alueella, missä yhtälö ei tietenkään päde. Einsteinkin vakuuttui asian oikeasta tolasta alun harhailujen jälkeen. Ote Einsteinin kirjeestä Lincoln Barnettille kesäkuun 19. 1948:
”It is not good to introduce the concept of the mass M=m/Sqrt[1-(v^2/c^2)] of a moving body for which no clear definition can be given. It is better to introduce no other mass concept than the rest mass m. Instead of introducing M it is better to mention the expression for the momentum and energy of a body in motion.”
Mistä sitten johtuu, että massallinen kappale ei voi saavuttaa valon nopeutta?
Tämä johtuu avaruusaajan ominaisuuksista: Liikkuvan kappaleen aika hidastuu (ulkopuolisen havaitsijan mielestä), joten tiettyyn nopeuden muutokseen kuluva aika kasvaa jatkuvasti. Lähellä valonnopeutta aikaa kuluu äärettömän paljon! Todellakin, näyttää siltä, kuin kappaleen inertia kasvaisi, mutta tämä onkin illuusio. Mielestäni tämä on jopa jännittävämpi selitys kuin massan kasvu. Ja oikea selitys!
Kumpikaan suhteellisuusteoria ei tarvitse vaihtelevan suuruisen massan käsitettä. Monenlaiset massat pilaavat teorian tyylikkyyden, joskaan sekään ei tietysti ole mikään peruste (paitsi että luonto vaikuttaa välillä olevan hämmästyttävän tyylikäs ja elegantti).
Massalla, joka on nopeuden funktio, on vain historiallista merkitystä, ja vain siinä mielessä sitä on syytä ”mainostaa”.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Nukkumatti

Kappaleella on lepomassa ja tätä massaa vastaa tietty energiamäärä. Kun kappale laitetaan liikkeeseen se saa lisää energiaa ei massaa, jolloin minusta voitaisiin puhua kappaleen energiasta.

Meneekö tämä ajattelu jossain pieleen?

Ei kai se varsinaisesti pielessä ole, mutta massa on sikäli hyödyllinen käsite, että se kertoo sen energian invariantin (näkökulmasta riippumattoman) osan. Sitäpaitsi varsin vakiintunut käsite muutenkin. On ihan kätevää kutsua suuretta E/c² massaksi esimerkiksi mekaniikan puolella. (E tässä lepoenergia) Sitäpaitsi massan hitaus on toistaiseksi vielä vähän avonainen kysymys...

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Nukkumatti
Luin, Snaut, linkkisi, kiitos.

Mutta olisiko sitten oikeampaa unohtaa käsite massa kokonaan tuossa yhteydessä. Eikö voisi puhua pelkästään energiasta.
Kappaleella on lepomassa ja tätä massaa vastaa tietty energiamäärä. Kun kappale laitetaan liikkeeseen se saa lisää energiaa ei massaa, jolloin minusta voitaisiin puhua kappaleen energiasta.

Meneekö tämä ajattelu jossain pieleen?


Ei mene. Se energian käsittely pitää vain hoitaa oikein, eli energialiikemääräjännitystensorilla, joka on muuten hieno sana. Voit sanoa sen illallispöydässä seurassa kuin seurassa, ja naiset ovat käsissäsi kuin sulaa vahaa.

David
Seuraa 
Viestejä8877
Mouhi
.... energialiikemääräjännitystensorilla, joka on muuten hieno sana. Voit sanoa sen illallispöydässä seurassa kuin seurassa, ja naiset ovat käsissäsi kuin sulaa vahaa.

Voihan tuon tietty jotkut blondit ymmärtää ns. seksuaalisessa mielessä

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Mouhi
... eli energialiikemääräjännitystensorilla, joka on muuten hieno sana. Voit sanoa sen illallispöydässä seurassa kuin seurassa...

Kun vain saisi sanottua sen takeltelematta muutaman keskiketterän jälkeen...

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Nukkumatti

Tämänkin palstan fyysikot ja matemaatikot ovat kivenkovaan väittäneet, ettei nopeuden kasvaessa massa muka kasva. Pitäisikö minun nyt uskoa heitä ja heittää maailman ehkä kuluisimman fyysikon opus roskikseen vai olisiko Hawking kuitenkin oikeassa ja palstan fyysikot vain wannabe fyysikkoja.

Kerros vitun nukkumatti, miten se massa sitten kasvaa?
Itse tiedän, että liikemäärä kasvaa kyllä ja samoin liike-energia huimasti kun nopeus lähestyy c:tä, mutta että massa kasvaisi??
Se, että kappaleen ainemäärä jotenkin mystisellä tavalla lisääntyisi on vähintäänkin merkillinen ajatus.

Manticore
Kerros ***** nukkumatti, miten se massa sitten kasvaa?



Ensinnäkin minä en ole mikään [tähtipiste nukkumatti], minä olen Nukkumatti (aka Phony), mutta mitäpä sinä siitä tietäisit!

Einsteinin mukaan massa kasvaa, kumoa sinä se. Käsittääkseni hän oli oikeassa, mutta...

Manticore
Itse tiedän,...



Hyvä!

Manticore
Se, että kappaleen ainemäärä jotenkin mystisellä tavalla lisääntyisi on vähintäänkin merkillinen ajatus.

Onko joku väittänyt, että "kappaleen ainemäärä jotenkin mystisellä tavalla lisääntyisi", onko? Esim. Einstein?

Odottelen vastaustasi.

Kyllä toki luin.

Ja olen kanssasi ehkä lähes samaa mieltä. Ainoa ongelmani on, että noin 66,666... prosenttia selvityksestä pyyhkäisi yli hilseen. Nyt minun varmaan täytyy mennä hiljaa sänkylle seljälleen, henkittää varovasti ja yrittää vaan ymmärtää.

Prisman dokumentissa Hawkingista (joka tulee huomenna uusintana) oli lisäksi useita kummallisuuksia.

Informaation käsite. SH väittää siinä, että mustien aukkojen takia informaatiota häviää! Ja samassa yhteydessä väite, ettei informaatiota voi hävitä. Kaikki, mikä on tapahtunut voidaan myös kääntää takaisinpäin. Kun talo puretaan räjäyttämällä, niin jos informaatiota ei häviä, niin sama talo on palautettavissa takaisin. Kun kahvikupin kermaa sekoitellan, niin se on myös palautettavissa alkutilanteeseensa. Häviääkö informaatiota vai ei???

Tuota voidaan kaikki miettiä huomenna Prisma-dokumentin uusinnan ( 25.11. klo 14:10) jälkeen.

Jos meillä on kaikki informaatio kaikesta, kaikki on palautettavissa lähtötilanteeseen. Kysymys kuuluukin onko meillä tarvittava informaatio?

Mikä on informaation käsite tässä tilanteessa?

Katsotaan se uusinta ensin, jookos...

Edit: Korjasin Dawkingin Hawkingiksi. Hauska freudilainen lipsahdus, ajattelin kirjoittaessani varmaan evoluutioteoriaa ja informaation käsitettä siinä.

Nukkumatti
Sain isänpäivälahjaksi mukavan teoksen: Stephen Hawking: Ajan lyhyt historia, kuvitettu laitos (WSOY viides painos 2005 (alkuteos julkaistu 1996). Kiitoksia siitä.

Alunperin olen kirjan lukenut joskus heti sen suomentamisen jälkeen noin vuonna 1988-1989.

Nyt kuitenkin kun olen aloitellut kirjaa törmäsin heti alussa seuraavaan katkelmaan sivulla 32.

Hawking

Toinen yhtä tunnettu seuraus on se, ettei mikään voi kulkea valoa nopeammin. Massan ja energian vastaavuudesta seuraa, että kappaleen saama liike-energia onkin itseasiassa kappaleen massan kasvua. Nopeuden kasvaessa massa kasvaa ja nopeuden lisääminen käy sen takia aina vain työläämmäksi. Massan kasvulla on käytännön merkitystä kuitenkin vasta valon nopeutta lähentelevillä nopeuksilla. Jos nopeus on esimerkiksi kymmenen prosenttia valon nopeudesta massan kasvu on vain 0,5 prosenttia. Kaksinkertaisksi massa on kasvanut, kun nopeus on noin 90 prosenttia valon nopeudesta. Sen jälkeen massa kasvaa jyrkästi ja lisävauhdin antaminen tulee yhä vaikeammaksi. Valon nopeutta ei saavuteta milloinkaan, koska silloin kappaleen massa olisi kasvanut äärettömäksi ja sen vauhdittamiseen olisi tarvittu äärettömän paljon energiaa. Tästä syystä kaikki kappaleet ovat suhteellisuusteorian mukaan ikuisesti tuomittuja kulkemaan valoa pienemmillä nopeuksilla. Vain valo itse tai muu sellainen aaltoliike, jolla ei ole massaa, voi kulkea valon nopeudella.




Tämänkin palstan fyysikot ja matemaatikot ovat kivenkovaan väittäneet, ettei nopeuden kasvaessa massa muka kasva. Pitäisikö minun nyt uskoa heitä ja heittää maailman ehkä kuluisimman fyysikon opus roskikseen vai olisiko Hawking kuitenkin oikeassa ja palstan fyysikot vain wannabe fyysikkoja.

Osittain tuo Ajan historia on jo vanhentunut. Nimenomaan sen käsitys singulariteetista eli yksöstä. Viime vuosina on todettu ydinhiukkastiheys suurimmaksi mahdolliseksi tiheydeksi. Ja myös Stephen Hawking itse luopui singulariteetista.

Massanlisästä nopeuden neliössä Hawking sanoo vain sen, mikä on sanottu
jo kauan ennen häntä. Ja sinänsä samaa, mitä minä olen sanonut tällä palstalla. Osoittaa, että hän on sanomisissa ammattimies ja realisti.
Äärimäiset laitostieteen apinat ovat täällä minua vastaan julistaneet, että valolla ei ole massaa ollenkaan. No niin, varmemmaksi vakuudeksi me vielä yhdessä jyräämme heidät Hawkingilla.

Teoreettisessa tulkinnassa on eroa, sillä onhan myös Hawking laitostieteilijä. Minä sanon, että energia eli liikevoima on aineen ominaisuus. Ja sen perustana on aineen osasten liike. Energia kasvaa nopeuden neliössä. Ja samalla MASSANLISÄ. Kas, jo useasti esittämäni kaava E=½(m+m'), jossa m' on massanlisä ja saa arvon m valon nopeudessa.

Mistä tuossa massan ilmenemisessä ja kasvussa sitten on kyse?
Perusmassa, niin sanon minä itse, ei silloinkaan kasva mitenkään.
Vaan kyse on siitä, että perusmassan saadessa nopeutta energiaansa
se leviää, se saa lisää MASSAULOTTUVUUTTA. Mitä siis yleensäkin ilmenee gravitaatiossa/vetovoimassa, on massaulottuvuus.
Ja perusmassa leviää siis nopeuden neliössä. Lähellä valon nopeutta massa on levinnyt lähes täysin. Muuttuessa fotonin kiteeksi energia lisäytyy vielä vaikutushiukkasen omalla energialla. Tällöin se on levinnyt täyteen massaulottuvuuteensa, sen VAIKUTUSMASSA on maksimissaan.
Ja samalla se luovutettuuaan sisäisen energiansa nopeusenergiaksi on sisäisesti A-0-tilassa.

Tep
Seuraa 
Viestejä827

Sekoitan tätä asiaa vielä. Newtonin tuttu kaava

f = m a

kertoo voimavektorin f ja kiihtyvyyden a välisen suhteen massan avulla.
Suhteellisuusteoriassa ei asia ole näin yksinkertainen. Voimalla on yleensä sekä kiihtyvyyden, että nopeuden suuntainen osa:

f = γma +mγ³v(v.a)/c²

Tässä m on lepomassa, v nopeus ja γ=1/√(1-v²/c²). Lauseke v.a on v:n ja a:n välinen pistetulo.
Lauseke γm on keskustelussa mainittu liikemassa. Nopeuden suunnalla "massana" onkin mγ³. Eli massalla on nyt suunnasta riippuen erilainen arvo. Pohjimmaisena syynä on se, että massa tai energia onkin suhteellisuusteoriassa vektorin komponentti. Siksi se on riippuvainen havaitsijan liiketilasta. Vain jos nopeus ja kiihtyvyys ovat kohtisuorassa (ympyräliike), niin Newtonin kaava on voimassa liikemassalle. Muulloin ei.
Lepomassa sen sijaan on sama kaikille. Liikemassaa kannattaa käyttää varoen.

On eräs tilanne, jossa liikemassaidea on hyödyllinen. Jos kiinteää kappaletta lämmitetään, niin sen kidehilan atomit värähtelevät nopeammin, eli kunkin atomin liikemassa kasvaa. Tämä energian kasvu lisää kappaleen energiaa ja samalla sen lepomassaa, sillä kappale kokonaisuutena ei liiku minnekään.

Niin aina, Tep tulikin tänne sekoittamaan.

Minä toistan: EI OLE MITÄÄN LEPOMASSAA. Aine ilmenee vain liikkeenään, myös sen massa. Absoluuttisessa levossa, A-0-tilassa, ei ilmene mitään massaa.

Vaan on PERUSMASSA, siis määrä, joka täyttää avaruuden tyhjää tilaa, ainemäärä, joka täyttää avaruuden tyhjää tilaa.

Tepin liikemassa puolestaan on sekavuutta. Onko se MASSANLISÄ, vai
onko se MASSANLISÄ ja PERUSMASSA? Molemmat ilmenevät liikkeessä, kuulemma Newtonilta tuleva kaava E=½v^2. Tarkkaan ottaen kaava
ei päde ollenkaan, mutta toimii se käytännössä, vrt. edellä esitetyt otteet Hawikingiltakin.

Minä käytän nimikettä VAIKUTUSMASSA. Se on selvästi PERUSMASSA+MASSANLISÄ. Ja tälle yhdistetty kaava
E=½(m+m')v^2, m' kasvaa nopeuden neliönä ja saavuttaa arvon m valon nopeudessa. Massanlisä teoreettisesti perustleen tulee massalulottuvuuden kasvusta, eli kansanomaisemmin leviämisestä.
Se saavuttaa maksiminsa valon nopeudessa. Tästä syystä valon nopeus on maksimi, valon nopeuden energia on maksimi.

Liikkuvan aineen suhde sitä lähettävään ja vastaanottavaan aineeseen.
Arvot riippuvat myös lähettävästä tai vastaanottavasta aineesta.
Ei kuitenkaan päde valon nopeuteen. Valon nopeus on vakio, jokaisen fotoniyksilön ja kiteen energia vakio riippumatta lähetäjän tai tai vastaanottajan nopeudesta. Perustuu siihen, että jokainen yksilökide tai fotoniyksilö LÄHTEE OMASTA PISTEESTÄÄN ja myös SAAPUU OMAAN PISTEESEENSÄ. Sen sijaan liikuva massa joko tihentää tai harventaa
pisteiden välimatkaa. Siis seuraa sini- tai punasiirtymä, ja vastaavasti
energia säteessä muuttuu.

Tuostahan kuitenkin on erotettava kaikkein tärkein, YLEINEN PUNASIIRTYMÄ. Sehän taas johtuu fotonien pilkkoutumisesta, kun ne törmäävät toisiinsa. Näin jaksot lähenevät kohti mikrosäteilyn aluetta.
Mikrosäteilyä puolestaan katoaa suuriin massoihin ym. aineeseen.
Näin tämänkin luonnonvaran pitoisuus avaruudessa yleisesti on vakio.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Suosituimmat