massan hitaus?

Seuraa 
Viestejä495
Liittynyt15.10.2006

Hiukan tuli lueskeltua ja hoksasin kumman jutun. Näinköhän on, että massan hitaus, siis massallisen kappaleen liikettä eli kiihtyvyyttä vastustava voima on tieteessä jäänyt selittämättä. Kyllähän fysiikassa ko. ilmiö selitetään matemaattisen yhtälön avulla vaan kysymys "miksi" on jätetty filosofian vastattavaksi. Filosofia onkin siitä mukava laji, että sillä pyritään ongelma ratkaisemaan mahdollisimman yksinkertaisesti ja totuuden mukaisesti kun taas fysiikassa yritetään asiat selittää monimutkaisesti jopa utopististen mielikuvien avulla. Ja mitäpä muuta maailmankaikkeus on kuin yksinkertainen juttu. On vain tila jossa ainetta. Ei muuta.

Massan hitaus voidaan selittää yksinkertaisen esimerkin avulla. Kuvassa 1 on kaksi noin samansuuruista massaa "O" joista etäisyyksien L1 ja L2 välissä sijaitsee massojen toisiinsa vaikuttavan gravitaation (vetovoiman) vaikutuskohta "X". Siinä kohdassa kummankin massan vetovoima kumoaa toisensa.

kuva 1:

O-----L1--------X--------L2-------O

Kuvassa 2 ko. massat ovat kiihdyttäneet 2x matkan toisiinsa nähden.

kuva 2:

O-----------------X--------L3-------X-------------------------------O

Huomataan, että massojen välisen vetovoiman vaikutuskohta on siirtynyt vain puolet (L3) siitä matkasta minkä massat etääntyivät toisistaan. Tahtoo sanoa, että mikään massallinen kappale ei voi saavuttaa sellaista nopeutta jolla se pääsisi irti siihen vaikuttavasta hitaudesta. Ja kaiken kukkuraksi. Massan hitaus voi jopa lisätä nopeuttaan. Niin se vaan on.

Joten ei syytä huoleen. Universumi ei laajene kadoten olemattomiin. Massan hitaus yhdessä gravitaation kanssa lopulta voittaa keräten kaiken aineen yhteen kasaan. Siitä alkaa jälleen uuden universumin syntymä. Jos hyvä tuuri käy, saattaa jonkun galaksin jollekin kiintotähdelle ilmestyä elämälle suotuisa planeetta jonka pinnalla tepastelevat oliot alkavat ihmettelemään tähtitaivasta ja olemassaoloaan.

Lue vähemmän-tiedät enemmän.

Sivut

Kommentit (19)

Vierailija

Kuva 1 ja kuva 2 olivat jonninverran epäselviä.

Onneksi se ei haittaa suurten mittakaavojen tarkastelua. Maailmnkaikkeus laajenee äärettömästi ja loputtomasti, jos aiot vierailla isoäidin luona proxima-centaurilla, se on nyt halvempaa kuin kymmenen vuoden päästä.

Vierailija

Inertian synty ja olemus on tosiaankin vuosisatoja askarruttanut niin fyysikoita kuin filosofejakin. Aikoinaan Ernst Mach esitti, että inertia johtuu kappaleen vuorovaikutuksesta koko muun maailmankaikkeuden massan kanssa. Tämä väittämä tunnetaan nimellä Machin periaate ja se oli pitkään ainoa selitys inertialle vaikka se ei mitään itse vaikutusmekanismista kertonutkaan.

Toisaalta nykyään Machin periaate on jälleen tulossa kunniaansa uusien teorioiden myötä jotka esittävät, että massalliset hiukkaset "tuntevat" eräänlaisen kaikkialla läsnäolevan Higgsin kentäksi kutsutun skalaarikentän. Hiukkaset saavat siis massansa tämän Higgsin kentän välittäjähiukkaselta eli Higgsin bosonilta. Inertia puolestaan syntyy siitä kun kyseinen kenttä ikäänkuin jarruttaa hiukkasta. Tämä olisi just se Machin kaipaama välitysmekanismi, mutta saamme vielä odottaa hetken josko LHC:llä löytyisi kyseinen bosoni.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
Snaut
Toisaalta nykyään Machin periaate on jälleen tulossa kunniaansa uusien teorioiden myötä jotka esittävät, että massalliset hiukkaset "tuntevat" eräänlaisen kaikkialla läsnäolevan Higgsin kentäksi kutsutun skalaarikentän.

Ainoa ongelma tuollaisessa globaalisti vuorovaikuttavassa kentässä on kuienkin se, että se vaikutus käytännössä ilmenee hyvin paikallisena ja välittömänä ja siinä mielessä sopii vähän huonosti kuvioon. Toisaalta siinä voisi olla myös selitys sille, ettei valonnopeutta voida saavuttaa.

Itse olen tarjonnut tuolle sitä vaihtoehtoa, että aineellinen objekti vuorovaikuttaisi itse asiassa oman kenttänsä kanssa ja objektien kentät vuorovaikuttaisivat sitten keskenään globaalisti. Näin selittyisi sekä kentän vaikutuksen paikallinen välittömyys että globaalinen yhteisvaikutus Machin periaatteella.

Jos oletettaisiin olemassa oleva globaali kenttä niin ongelma on siinä että sitten meillä taas olisi käsissämme eräänlainen aboluuttinen eetteri ja siihen en minä ainakaan ole valmis uskomaan.

Vierailija
David
Snaut
Toisaalta nykyään Machin periaate on jälleen tulossa kunniaansa uusien teorioiden myötä jotka esittävät, että massalliset hiukkaset "tuntevat" eräänlaisen kaikkialla läsnäolevan Higgsin kentäksi kutsutun skalaarikentän.

Ainoa ongelma tuollaisessa globaalisti vuorovaikuttavassa kentässä on kuienkin se, että se vaikutus käytännössä ilmenee hyvin paikallisena ja välittömänä ja siinä mielessä sopii vähän huonosti kuvioon. Toisaalta siinä voisi olla myös selitys sille, ettei valonnopeutta voida saavuttaa.

Itse olen tarjonnut tuolle sitä vaihtoehtoa, että aineellinen objekti vuorovaikuttaisi itse asiassa oman kenttänsä kanssa ja objektien kentät vuorovaikuttaisivat sitten keskenään globaalisti. Näin selittyisi sekä kentän vaikutuksen paikallinen välittömyys että globaalinen yhteisvaikutus Machin periaatteella.

Jos oletettaisiin olemassa oleva globaali kenttä niin ongelma on siinä että sitten meillä taas olisi käsissämme eräänlainen aboluuttinen eetteri ja siihen en minä ainakaan ole valmis uskomaan.




Inertiassahan on se ongelma, että paikalliset massakeskittymät eivät näyttäisi vaikuttavan siihen sitä sun tätä. Siis vaikkapa aurinkomme massa. Tätä on jopa ihan kokeellisesti tutkittu.

Mutta, kuten sanoit, tuo on todellakin totta, että hyvin monet fyysikot vierastavat tätä kaikkialla olevaa Higgsin kenttää, nimenomaan sen takia, että se toisi vanhan jo ajat sitten kuopatun eetteriajatuksen takaisin. Itse ainakin kovasti nyt vain odottelen LHC-tuloksia.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
Snaut
Inertiassahan on se ongelma, että paikalliset massakeskittymät eivät näyttäisi vaikuttavan siihen sitä sun tätä. Siis vaikkapa aurinkomme massa. Tätä on jopa ihan kokeellisesti tutkittu.

Siksi tarjosinkin siihen massakappaleen oman kentän vaikutusta, en suoraan toisen massakappaleen vaikutusta koska sen kenttävaikutus hälvenee likimain etäisyyden neliössä.

Toisen massakappaleen kentän vaikutus näkyisi vasta toisen kertaluokan efektinä niiden kenttien keskinäisten vaikutusten kautta.

Pelkkää hypoteesiä tietysti, mutta loogisesti vaikuttaisi oikeansuuntaiselta.

Tulosta minäkin odotan, mutta toisaalta täällä on vaadittu ennustetta havainnoista.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Massakeskittymän oma kenttä on ok. Sen vuorovaikutus tulee olla hyvin heikko muihin massakeskittymiin (eli niiden kenttiin) ja niinhän se onkin, että vuorovaikutus on lähinnä gravitaatiota. Kun kappale saatetaan liikkeeseen tai pyörimään, lähtee massakeskittymän koko universaalinen kenttä mukaan ollen muutosta hidastavana tekijänä siinä. Pelkkä gravitaatiovuorovaikutus muihin massoihin ei aiheuta inertiailmiön kannalta merkittävää "hankausta" joka pyrkisi hidastamaan liikettä. Spekulantit tietenkin hoksaavat vetää tähän vuorovesivoimia, mutta niissä ei ole kyse inertiasta vaan painovoimavälitteisestä tapahtumasta. Ja tietenkin maapalloakin voi pitää hyrränä jota kuu hidastaa. Siis pyörimisnopeutta eikä ratanopeutta Auringon ympäri. Mutta vaikka päiväntasaajalta vedettäisiin naru kuuhun ja hidastettaisiin sillä maapalloa niin inertialla ja tuolla narulla ei ole paljoa tekemistä keskenään. Haluan vain todeta, että painovoima ei vaikuta merkittävästi ideaaliseen hyrrään tai ideaalisessa tyhjyydssä olevaan yhteen ainoaan kiihdytettävään objektiin. Ei myöskään kannata kauhesti pohtia miten ylipäätään on ideaaliseen tyhjyyteen saatu joku tieteellinen objekti kiihdytettäväksi saati hidastettavaksi.

Odotan eetterin uutta tulemista innolla.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Vierailija

Lainaus: "Kun kappale saatetaan liikkeeseen tai pyörimään, lähtee massakeskittymän koko universaalinen kenttä mukaan ollen muutosta hidastavana tekijänä siinä. Pelkkä gravitaatiovuorovaikutus muihin massoihin ei aiheuta "hankausta" joka pyrkisi hidastamaan liikettä".

Vuorovesi-ilmiö johtuu gravitaatiosta. Sen aikaansaama hankaus, eli virtausvastus, hidastaa pallomme pyörimistä.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Kiitos vaan. Korjasin juttua sen verran että korostin vuorovesivoimien oleva eri ilmiö kuin inertia. Joku hyrrä pöydällä tai tyhjiössä magneettikellutuksessa oleva kompassihärpäke vähät välittää vuorovesivoimista. Ja väitänpä että vuorovesivoimakin lopettaa siinä vaiheessa hidastuksensa kun maapallo on kiinteää kiveä läpeensä. Nykyinen pääosin nestemäinen pallo on edellytys merkittävälle vuorovesivoimalle. Inertia on ja säilyy. Mutta hyvä olisi piensielun pitäytyä enintään biljardipallon kokoisissa objekteissa ja tutkia vuorovesivaikutusta siinä.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Vierailija

Mahtava keskustelufoorumi, kun voi muuttaa aikaisempaa mielipidettään. Näinhön voi ollaa aina oikeassa. Mutta,
olet väärässä.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

"Tämän viestin lähetti TPa, joka on hylkäyslistallasi. Paina TÄSTÄ nähdäksesi kyseisen viestin."

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Hyrrän voi sijoittaa ulokkeeseen kiinni siten, että hyrrä on esimerkiksi pöydän reunan ulkopuolella. Uloke on vapaasti toisesta päästä pöydän reunan kannatuksessa. Pysähtyneenä tuo viritys keikahtaa heti lattialle, mutta pyörivä hyrrä pysyy siinä kummallisen näköisesti. Miten täsmällinen tuo tilanne on? Eli jos hyrrää pidetään hyvässä pyörinnässä niin pysyykö viritys siinä loputtomiin vai valuuko vähitellen alaspäin painovoiman vetämänä. Tietenkin maan pyöriminen vaikuttaa omalla tavallaan, mutta jätetään nyt sekin huomiotta.

Piirsin kuvan koejärjestelystä. Siinä on myös tehtävä noviiseille eli mikä juttu ei kuulu asiaan. Ja myönnettäköön että pöydän jalan kiinnityslaippa on pienehkö mutta oletetaan sen olevan valmistettu jostain eksoottisen vahvasta metallista.

Hyrräviritys pysyy tuollaisessa asemassa kun hyrrä riittävästi pyörii. Pöytä on normaalisti vaakasuorassa eli hyrrän akselin alapää osoittaa likimain kohti massakeskittymän keskipistettä eli ns alaspäin. Kannatuskohdan ja varren välissä oleva ilmarako on liioiteltu koska sen on tarkoitus kertoa etteivät pöytä ja varsi ole esimerkiksi liimatut toisiinsa.

http://www.youtube.com/watch?v=5nsCjTApzH8
http://www.youtube.com/watch?v=9WbbfzMH ... re=related

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
Paul M
Miten täsmällinen tuo tilanne on? Eli jos hyrrää pidetään hyvässä pyörinnässä niin pysyykö viritys siinä loputtomiin vai valuuko vähitellen alaspäin painovoiman vetämänä.



Kyllä se siitä alas valuu ymmärtääkseni. Tuossa tapauksessa hyrrään kohdistuva momentti aiheuttaa sen, että hyrrä pyrkii kääntymään toiseen suuntaan, eli prekessoimaan, kuten antamissasi linkeissä pääsee tapahtumaan. Jos prekessointi estetään, niin prekessoinnin estävä momentti pyrkii kääntämään hyrrää siihen samaan suuntaan kuin tuon viryksen painovoimakin. Hyrrä alkaa siis taipumaan alaspäin. Taipuminopeus on (alussa) kääntäen verrannollinen hyrrän pyörimisnopeuteen ja hitausmomenttiin.

Näin ulkomuistista, mitä muistan joskus laskeneeni.

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

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005
bosoni
Paul M
Miten täsmällinen tuo tilanne on? Eli jos hyrrää pidetään hyvässä pyörinnässä niin pysyykö viritys siinä loputtomiin vai valuuko vähitellen alaspäin painovoiman vetämänä.



Kyllä se siitä alas valuu ymmärtääkseni. Tuossa tapauksessa hyrrään kohdistuva momentti aiheuttaa sen, että hyrrä pyrkii kääntymään toiseen suuntaan, eli prekessoimaan, kuten antamissasi linkeissä pääsee tapahtumaan. Jos prekessointi estetään, niin prekessoinnin estävä momentti pyrkii kääntämään hyrrää siihen samaan suuntaan kuin tuon viryksen painovoimakin. Hyrrä alkaa siis taipumaan alaspäin. Taipuminopeus on (alussa) kääntäen verrannollinen hyrrän pyörimisnopeuteen ja hitausmomenttiin.

Näin ulkomuistista, mitä muistan joskus laskeneeni.




Lienenkö päätellyt oikein, että videon pätkissä näkyvä keikkuminen johtuu siitä, että hyrrän nopeus laskee kitkasta laakerissa ja ilmaa vasten.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat