Onko gravitaatio rajaton energianlähde?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tuumailinpa vaihteeksi fysiikkaa ja sen lakeja ja ajatukseni kiinnittyivät painovoimaan. Mieleeni tuli oivallus, joka kuitenkin jätti minulle aukkoja fysiikan lakien ymmärryksessä.

Massa 'säteilee' vetovoimaa ja se 'säteilee' sitä rajattomasti. Vetovoima saa liikettä toiseen massakappaleeseen eli se saa aikaan tässä liike-energiaa.

Miten joku voi säteillä jotain sellaista loputtomasti, joka saa ympäristössään energiatilan muutoksen? Paikatkaa yhtälön minulle pimeä kohta.

Sivut

Kommentit (88)

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005

Se on yksi niistä luonnon perusvoimista. Fysiikkaa kertoo melkoisella tarkkuudella miten se toimii, mutta ei sitä miksi tai millä perimmäisellä mekanismilla.

Muista perusvoimista tuttu varmaan on sähkömagneettinen vuorovaikutus. Magneetti jääkaapin ovessa vetää magneettisia kappaleita ja sähköisesti varautunut kappale vaikuttaa toisiin sähköisesti varautuneisiin kappaleisiin.

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

Vierailija
Peksa
Tuumailinpa vaihteeksi fysiikkaa ja sen lakeja ja ajatukseni kiinnittyivät painovoimaan. Mieleeni tuli oivallus, joka kuitenkin jätti minulle aukkoja fysiikan lakien ymmärryksessä.

Massa 'säteilee' vetovoimaa ja se 'säteilee' sitä rajattomasti. Vetovoima saa liikettä toiseen massakappaleeseen eli se saa aikaan tässä liike-energiaa.

Miten joku voi säteillä jotain sellaista loputtomasti, joka saa ympäristössään energiatilan muutoksen? Paikatkaa yhtälön minulle pimeä kohta.


Ei gravitaatiovoima ole sen kummempi kuin esim jousi. Kun jousi jännitetään, siihen on varautuneena potentiaalienergiaa. Kun se päästetään, esim jalkajousessa, se antaa nuolelle saman liike-energian, mitä sen jännittämiseen kului. Samoin, jos maan pinnalta nostetaan kivi ylös, niin pudotettaessa se antaa takaisin saman energian, mitä sen nostamiseen kului.

Vierailija

Meteoriitti joka putoaa maan pinnalle avaruudesta, ei varmaankaan sitten anna takaisin mitään energiaa, kun ei sitä mikään nostanut maan pinnalta avaruuteen?

Onesimple

;):)

Vierailija

Ertsun esimerkki oli oikeastaan ihan pätevä, koko universumin mittakaavassa kyse lienee samasta asiasta.

Mittasuhteet ovat vain paljon isommat.

Vierailija
Ertsu
Meteoriitti on saanut liike-energiansa jostain muualta.

Jos meteoroidi (meteoriitti on maahan pudonnut meteoroidi) pysäytetään, se saa maan gravitaatiosta liike-energiaa, mistä liike-energia syntyy?

Vierailija
jukteri?
Ertsu
Meteoriitti on saanut liike-energiansa jostain muualta. :!:



Jos meteoroidi (meteoriitti on maahan pudonnut meteoroidi) pysäytetään, se saa maan gravitaatiosta liike-energiaa, mistä liike-energia syntyy?

Niin sillä meteoroidillahan on maata lähestyessään sen massaan ja maanopeuteen perustuvaa liike-energiaa (1/2mv^2) ja lisäksi maan gravitaation aiheuttamaa potentiaalienergiaa. Sitä mukaan kun kappale lähestyy maata tämä potentiaalienergia muuttuu liike-energiaksi.

Alkuperäisen liike-energiansa meteoridi on saanut syntyessään esim. aurinkokunnan muodostuksen aikoihin.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
Peksa

Massa 'säteilee' vetovoimaa ja se 'säteilee' sitä rajattomasti. Vetovoima saa liikettä toiseen massakappaleeseen eli se saa aikaan tässä liike-energiaa.

Miten joku voi säteillä jotain sellaista loputtomasti, joka saa ympäristössään energiatilan muutoksen? Paikatkaa yhtälön minulle pimeä kohta.

Kyllä massakappaleen gravitaatiokentässä saama energia on väkisinkin äärellinen. Se nimittäin törmää gravitaatiokentän aikaansaavaan kappaleeseen, kun tarpeeksi lähelle tulee. Törmäyksessä energia muuttuu lämmöksi ja eri vaiheiden kautta säteilee avaruuteen. Jos massakappale halutaan pois planeetalta, tarvitaan se sama energiamäärä nostamaan se taas painovoimakuopan ulkopuolelle (tai reunalle, kuoppa on periaatteessa rajaton).

Vierailija
Snaut

maan gravitaation aiheuttamaa potentiaalienergiaa.

Jos tyhjästä putkahtaa kaksi aluksi paikallaan pysyvää möykkyä (ei ole olemassa kuin ko. möykyt), miksi niillä on toisiinsa nähden potentiaalienergiaa?

Vierailija
jukteri?
Snaut

maan gravitaation aiheuttamaa potentiaalienergiaa.



Jos tyhjästä putkahtaa kaksi aluksi paikallaan pysyvää möykkyä (ei ole olemassa kuin ko. möykyt), miksi niillä on toisiinsa nähden potentiaalienergiaa?

Jos niillä on massaa, niin silloin niillä on meidän universumissamme gravitaatiotakin ja täten myös sitä gravitationaalista potentiaalienergiaa.

Siihen miksi massalla on gravitaatiota (ja inertiaa) voi sitten hakea vastausta vaikkapa alkaen Machin periaatteesta.

Vierailija
Snaut
jukteri?
Snaut

maan gravitaation aiheuttamaa potentiaalienergiaa.



Jos tyhjästä putkahtaa kaksi aluksi paikallaan pysyvää möykkyä (ei ole olemassa kuin ko. möykyt), miksi niillä on toisiinsa nähden potentiaalienergiaa?



Jos niillä on massaa, niin silloin niillä on meidän universumissamme gravitaatiotakin ja täten myös sitä gravitationaalista potentiaalienergiaa.

Siihen miksi massalla on gravitaatiota (ja inertiaa) voi sitten hakea vastausta vaikkapa alkaen Machin periaatteesta.

Googlettamalla löytämäni tieto machin periaatteesta ei varmaankaan vastaa todellisuutta, mm. "kappaleen inertia johtuu vuorovaikutuksesta koko muun kaikkeuden kanssa", eiköhän inertia johdu paikallisista syistä, esimerkiksi tyhjön sisältämistä vielä havaitsemattomista hiukkasista.
Jos massa taivuttaa avaruutta tai tila ei ehkä taivu vaan sen sisältämä energiakenttä, kahden möykyn gravitaatio johtuu varmaan siitä että nämä vääristymät pyrkivät "sulautumaan" keskenään ja kuljettaa tietysti vääristymän aiheuttavat möykyt mukanaan?

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

Itselläni on semmoinen intuitio että massan hitaus johtuu itse asiassa avaruuden hitaudesta.

Ts. liikettään kiihdyttävän kappaleen muodostama gravitaatiokenttä ei ole symmetrinen koska avaruuden kaarevuuden muutokset (gravitaatioaallot) etenevät äärellisellä nopeudella.

Tämä on tietenkin ihan vain spekulaatiota koska en osaa sitä laskea mutta jollain tavalla tuntuisi Machin periaatetta loogisemmalta.

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Vierailija
Herra Tohtori
Itselläni on semmoinen intuitio että massan hitaus johtuu itse asiassa avaruuden hitaudesta.

Ts. liikettään kiihdyttävän kappaleen muodostama gravitaatiokenttä ei ole symmetrinen koska avaruuden kaarevuuden muutokset (gravitaatioaallot) etenevät äärellisellä nopeudella.

Tämä on tietenkin ihan vain spekulaatiota koska en osaa sitä laskea mutta jollain tavalla tuntuisi Machin periaatetta loogisemmalta. :roll:

Tuo intuitiosi on itse asiassa pitkälle sama kuin Machin periaate!

Vierailija

http://www.protsv.fi/lfs/verkko/Sipila.htm
"(1) F=ma,

mikä ilmaisee, että massa m saa kiihtyvyyden a , kun siihen vaikuttaa voima F joka voi olla esim. gravitaatio. Massa vastustaa sen liiketilan muutosta. Tätä ominaisuutta kutsutaan massan inertiaksi. Newton ei antanut mitään selitystä, miksi massa vastustaa liiketilan muutosta. Hänen mukaansa se on massan perimmäinen ominaisuus absoluuttisessa koordinaatistossa.

Newton tutki tätä ominaisuutta heiluria käyttäen kuten Galilei ja pääsi tarkkuuteen 1/10E3, että maan vetovoima antaa eri materiaalista tehdyille kappaleille saman kiihtyvyyden.

3. ERNST MACH

Mach ei hyväksynyt Newtonin absoluuttista koordinaatistoa, vaan esitti, että ainoastaan kappaleiden välinen suhteellinen liike on todellista tai ylipäätään mielekästä määriteltäväksi.

Mach myös ehdotti, että koko avaruuden massa on syy paikallisesti havaittavalle massan inertialle.

Mach ei esittänyt mitään mekanismia, miten avaruuden massa aiheuttaa inertian. Kuitenkin hän ehdotti ensimmäisenä, mistä inertia voisi johtua."

/.../

"Jos Machin periaate pitää paikkansa, so. kappaleen inertia johtuu muun avaruuden massasta, miksi inertia näyttää säilyvän vakiona vaikka avaruus laajenee ja kaikki massat etääntyvät toisistaan. Luulisi, että inertia pienenee, kun massat etääntyvät toisistaan.
Tämä kysymys olkoon analyysimme lähtökohta.

Lähdetään tutkimaan Newtonin II lakia

F=ma .

Jos Machin periaate pitää paikkansa, miksi tässä yhtälössä ei näy missään avaruuden massaa ja muita siihen liittyviä tekijöitä. Syy on tietysti ilmeinen. Newtonin II laki on kokeellisen havainnon kuvailu, ei teoreettisesti johdettu tulos. Olettakaamme siksi, että oikea lauseke on

(2) F= fx ma ,

missä f sisältää avaruudesta riippuvat muuttujat. Funktion f ominaisuuksista tiedetään, että sen pitää olla dimensioton ja yksi kaikkialla avaruudessa kaikkina aikoina.

En tarkastele tässä inertiaa suurten massojen gradienttikentässä yksinkertaisuuden säilyttämiseksi. Tämä yksinkertaistus on kuitenkin hyvä, koska esim. Foucaultin heiluri osoittaa, että Maan olosuhteissa Aurinko ja Maa eivät vaikuta nykyisellä mittaustarkkuudella inertiaan.

Inertian riippuvuuden löytämiseksi avaruuden ominaisuuksista täytyy ensin miettiä, mitkä ovat oikeat ja riittävät muuttujat. Ne ovat ilmeisesti seuraavat:

Koko avaruuden massa M

Gravitaatiovakio G

Avaruuden säde R

Avaruuden laajenemisnopeus dR/dt

Nämä kaikki parametrit ovat samat kaikkialla avaruudessa samalla hetkellä tarkasteltuna.

Määrittelen tässä samanaikaisuuden siten, että se tarkoittaa hetkeä, jolloin kosmisen taustasäteilyn lämpötila on sama. Avaruushan jäähtyy laajetessaan.

Funktio f voidaan siis kirjoittaa

(3) f= f( M,G,R,dR/dt).

Koska f on dimensioton ja vakio , sen argumentinkin pitää olla dimensioton ja vakio.

Symmetriasta johtuen ainoa argumentti, joka on mahdollinen on

(4) q= MxRyGz(dR/dt)v = vakio.

Tarkastellaan, millä ehdolla edellinen lauseke on dimensioton.

(5) [q]= kgxmy(m3/kgs2)z(m/s)v .

Yksinkertaisin ei triviaali ratkaisu on (x,y,z,v) = (1,-1,1,-2)

Tästä seuraa tulos

(6) q= MG/R(dR/dt)2 .

Kokeellisesti on osoitettu hyvällä tarkkuudella, että G ei muutu ajan funktiona. Oletamme myös, että avaruuden gravitoivan massan määrä on myös vakio. Tästä seuraa, että paikallisesti havaittava inertia säilyy vakiona avaruuden laajetessa vain jos

(7) R(dR/dt)2 = vakio

Tämä tulos oli johdettu niin yleisin symmetriaedellytyksin, että sen ollessa voimassa muutkin luonnonlait ovat samoja siellä silloin ja täällä nyt.

Tämän differentiaaliyhtälön ratkaisuksi saadaan

(kasi) R= kxt2/3 .

Tämä avaruuden laajenemismalli tunnetaan Einstein de Sitter mallina, jonka mukaan avaruuden laajeneminen hidastuu, eikä mitään laajenemisen kiihtymistä tapahdu.

Nykyisin vallalla olevan käsityksen mukaan avaruuden laajeneminen kiihtyy. Olen kuitenkin sitä mieltä, että tämä käsitys johtuu väärin tulkituista magnitudi-punasiirtymä havainnoista. Kiihtyvän laajenemisen hypoteesi edellyttää tuntemattoman poistovoiman oletusta. Edellä esittämäni malli perustuu varsin fundamentaaliseen fysiikkaan.

Edelleen voidaan perustella , että

(9) dR/dt=c

missä c on valon nopeus. Fysiikan mukaan c on suurin mahdollinen nopeus. Siksi avaruuden laajenemisnopeus ei voi olla suurempi kuin valon nopeus. Toisaalta laajenemisnopeus ei voi olla pienempikään, koska valo on energiaa, ja missä on valo siellä on avaruuskin. Edellinen päättely huomioon ottaen, muuttujien välinen yhteys saa muodon

(10) q= MG/Rc2 ,

joka voidaan kirjoittaa muotoon

(11) Mc2= vakiox M2G/R

Tässä yhtälössä vasen puoli kuvaa koko avaruuden massan lepoenergiaa ja oikea puoli muistuttaa koko avaruuden gravitaatioenergiaa vastakkaismerkkisenä lepoenergian kanssa. Yhtälö viittaa siihen, että avaruuden kokonaisenergia on nolla.

Kuulin ensimmäisen kerran tästä hypoteesista Tuomo Suntolalta. Sittemmin olen tutkinut kirjallisuutta ja olen löytänyt useita toisistaan riippumattomia pohdintoja nollaenergiaperiaatteesta. Ensimmäisen kerran se esitettiin jo noin 60 vuotta sitten. Erityisesti ajatusta kehitti kvanttisähködynamiikan pioneeri Pascual Jordan. Löysin George Gamovin omaelämäkerrasta mielenkiintoisen tarinan. Gamov kertoi Einsteinille Pascual Jordanin teorioista, että avaruus on voinut syntyä tyhjästä, koska sen kokonaisenergia on nolla. Einstein ja Gamov olivat juuri ylittämässä katua Princetonissa ja kuullessaan tämän hämmästyttävän ajatuksen Einstein pysähtyi keskelle katua, ja autojen oli pysähdyttävä etteivät ajaisi Einsteinin yli.

Nollaenergiaperiaatteesta kerrotaan myös Feynmanin luennoissa gravitaatiosta 1962. Feynman piti mahdollista nollaenergiaa suurena mysteerinä, joka on todellakin tutkimisen arvoinen.

Edellisten lisäksi olen myöhemmin löytänyt nollaenergiaperiaatteen ainakin kymmenestä julkaisusta eri tavoin perusteltuna. /.../"

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat