SM-aaltoliike

Seuraa 
Viestejä1068
Liittynyt2.3.2009

Sähkömagneettinen aaltoliike on jonklnlaista värähtelyä suhteessa paikallaan olijaan ja sm aallon nopeus =c. Siis se viipottaa melko tiuhaan. Jos havainnoija liikkuisi sm aallon rinnalla (teoriassa) ja katsoisi sitä, niin olisiko aalto kiinteä"rautalanka"typpinen aalto joka ei värähtelisi ollenkaan, kulkisi aaltomuodossa (ei aaltoillen) vain kovalla nopeudella?
Veneellä kulkessa myötäaallokossa samalla nopeudella aaltojen kanssa siinä aalto kulkee hetken muuntumatta "kiinteänä" kunnes häviää ja tilalle syntyy uusi aalto joka seuraa samaa ilmiötä. Mites mahtaa sm-aalto tehdä, menekö yhtenä kiinteänä liikkumattomana "pötkönä" alusta loppuun saakka

Sivut

Kommentit (17)

0-0
Seuraa 
Viestejä74
Liittynyt18.7.2009

Minua ainakin hämää sanonta aalto - radioaalto, valoaalto, painovoima-aalto, tms. Eikö tällainen "aalto" ole vain yritys selventää imiötä. Esim. oskilloskoopin ruudussa näkyy aaltomainen kuva. Minusta ilmiö on ajan suhteen sinimäisesti muuttuva joku suure. Tasoja voi olla useita.

En ole asiantuntija - viisaammat oikaskoon.

Vierailija

Jos nyt ajatellaan vaikka dipoliantennin säteilemää sm-kenttää, se muodostuu dipolin normaalitasossa ympyrän muotoisesta magneettikentästä ja tasoa vastaan kohtisuorasta sähkökentästä. Kun antennin signaali vaihtelee esim. 100 Mhz taajuudella, aallonpituus on 3 m ja kentän nollakohdat toistuvat puolentoista metrin välein ja siinä välillä kentän suunta vuorottelee siniaallon mukaisesti. Jos siinä mukana ratsastaa, todetaan vain kyseisissä suunnissa magneetti- ja sähkökenttä vaimentuen dipolin säteilylain mukaisesti.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
korant
Jos nyt ajatellaan vaikka dipoliantennin säteilemää sm-kenttää, se muodostuu dipolin normaalitasossa ympyrän muotoisesta magneettikentästä ja tasoa vastaan kohtisuorasta sähkökentästä. Kun antennin signaali vaihtelee esim. 100 Mhz taajuudella, aallonpituus on 3 m ja kentän nollakohdat toistuvat puolentoista metrin välein ja siinä välillä kentän suunta vuorottelee siniaallon mukaisesti. Jos siinä mukana ratsastaa, todetaan vain kyseisissä suunnissa magneetti- ja sähkökenttä vaimentuen dipolin säteilylain mukaisesti.

Lisäksi riippuu tietenkin siitä missä kohdassa sattuu ratsastamaan. Pistemäisesti nollakohdan paikkeillahan ei voi havaita mitään kenttää, joka voisi etäisyyden kasvaessa vaimentua. Pitäisi ratsastaa mielellään maksimikentänvoimakkuuden kohdalla.

Mielenkiintoista olisikin, miten nuo kentät vaikuttaisivat mukana kulkevaan testivaraukseen, huomioiden kiihtyminen itseinduktio yms. tekijät.

Vierailija
David
korant
Jos nyt ajatellaan vaikka dipoliantennin säteilemää sm-kenttää, se muodostuu dipolin normaalitasossa ympyrän muotoisesta magneettikentästä ja tasoa vastaan kohtisuorasta sähkökentästä. Kun antennin signaali vaihtelee esim. 100 Mhz taajuudella, aallonpituus on 3 m ja kentän nollakohdat toistuvat puolentoista metrin välein ja siinä välillä kentän suunta vuorottelee siniaallon mukaisesti. Jos siinä mukana ratsastaa, todetaan vain kyseisissä suunnissa magneetti- ja sähkökenttä vaimentuen dipolin säteilylain mukaisesti.

Lisäksi riippuu tietenkin siitä missä kohdassa sattuu ratsastamaan. Pistemäisesti nollakohdan paikkeillahan ei voi havaita mitään kenttää, joka voisi etäisyyden kasvaessa vaimentua. Pitäisi ratsastaa mielellään maksimikentänvoimakkuuden kohdalla.

Ja taas sitä ollaan ratsastamassa fotonien kyydissä vai? Eiköhän tämä asia ole aika moneen kertaan käsitelty, eikä se ratsastaminen ainakaan EST:n puitteissa onnistu. Tietysti EST:tä vastaan voi vapaasti esittää perusteltua kritiikkiä.

David
Mielenkiintoista olisikin, miten nuo kentät vaikuttaisivat mukana kulkevaan testivaraukseen, huomioiden kiihtyminen itseinduktio yms. tekijät.

Pistevaraukseen vaikuttaa Lorentz-voima F=q(E+v×B). Kiihtyvä pistevaraus säteilee teholla, joka tunnetaan Larmorin kaavana

Kun kiihtyvyys ei ole vakio, niin pistevarauksen aiheuttama säteilykenttä kohdistaa ko. pistevaraukseen kiihtyvyyden aikaderivaatasta riippuvan ns. Abraham-Lorentz-voiman (tai radiation reaction force)

Ylläolevat kaavat pätevät epärelativistisilla nopeuksilla.
http://en.wikipedia.org/wiki/Abraham%E2%80%93Lorentz_force

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
Kuuba-Pete
Ja taas sitä ollaan ratsastamassa fotonien kyydissä vai?

No mutta kuvitteellistahan tämä ratsastelu oli, meinasin siitä mainitakin, mutta katsoin sen sitten tarpeettomaksi.
Kuuba-Pete
Pistevaraukseen vaikuttaa Lorentz-voima F=q(E+v×B).

Niin ja mahdollisen kiihtyvyyden myötä se nopeus magneettikentän suhteen lisääntyy joka siis aiheuttaisi tuon voiimavektorin muuttumisen (aluksihan nopeus olisi nolla) ja vaikuttavana olisi (jos varauksen vapaa liikuminen aallon suhteen olisi estetty) vain sähkökentän voimavaikutus.

Vierailija
David
Kuuba-Pete
Pistevaraukseen vaikuttaa Lorentz-voima F=q(E+v×B).

Niin ja mahdollisen kiihtyvyyden myötä se nopeus magneettikentän suhteen lisääntyy joka siis aiheuttaisi tuon voiimavektorin muuttumisen (aluksihan nopeus olisi nolla) ja vaikuttavana olisi (jos varauksen vapaa liikuminen aallon suhteen olisi estetty) vain sähkökentän voimavaikutus.

Niin, itse asiassa tuo nopeus v ymmärrettiin ennen Einsteinia varauksen q nopeudeksi suhteessa eetteriin (eli väliaineeseen, jonka permiabiliteetti on µ[size=70:jh0o0lud]0[/size:jh0o0lud] ja permittiivisyys ε[size=70:jh0o0lud]0[/size:jh0o0lud]). Lorentzin mukaan eetteri oli levossa suhteessa kaukaisiin tähtiin.

No, sitten v. 1905 tuli Einstein, joka teoreettisesti "kumosi" aiemmat näkemykset sen suhteen, että tuo nopeus olisi varauksen nopeus suhteessa eetteriin, ja sen sijaan se onkin varauksen nopeus suhteessa havaitsijaan. Toki vuonna 1887 suoritettu M-M-koe oli varsin selvästi osoittanut sen, ettei eetteriä ollut olemassa, mutta kukaan ei nähtävästi osannut selittää elektrodynamiikkaa ilman eetteriä ennen Einsteinia.

No, sinullahan David on tietysti omat näkemyksesi mm. M-M-kokeen tuloksista ja niiden "todistusarvosta"...

Voisi tietysti mainita, että Maxwellin ja Lorentzin elektrodynamiikan teoria ei aikoinaan ollut ainoa varteenotettava teoria, vaan jo niinkin aikaisin kuin 1846 Wilhelm Weber esitti oman elektrodynamiikan teoriansa, jossa kahden pistevarauksen välinen voima (F12 = -F21) on muotoa

,

joka siis riippuu varausten välisestä suhteellisesta etäisyydestä, nopeudesta ja kiihtyvyydestä. Hassua kyllä, tuo voimalaki tuottaa monet tutut ilmiöt kuten Coulombin lain, Amperen lain ja Faradayn induktiolain. Ilmeisesti kaikkea samaa siitä ei voida johtaa kuin Maxwellin yhtälöistä ja Lorentz-voimasta, mutta joidenkin Weberin elektrodynamiikan kannattajien mukaan Maxwellin&Lorentzin elektrodynamiikkaa puoltavien kokeiden koejärjestelyjä ei ole tulkittu oikein tai muuta oleellista on jätetty huomioimatta...

Vertailun vuoksi kahden pistevarauksen välinen voima (yleisesti ei päde F12 = -F21) Maxwellin&Lorentzin teorian mukaan on

,

joka on oikein v/c:n toisessa kertaluvussa ottaen huomioon vuorovaikutusviiveen, säteilyeffektit ja relativistiset effektit.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
Kuuba-Pete
No, sinullahan David on tietysti omat näkemyksesi mm. M-M-kokeen tuloksista ja niiden "todistusarvosta"...

No ne nyt eivät sinällään poissulje esim. galileitransformaatiota. eri asia sitten on sulkevatko muut kokeet sen osittain tai kokonaan pois mahdollisuuksien joukosta.

Vierailija
David
Kuuba-Pete
No, sinullahan David on tietysti omat näkemyksesi mm. M-M-kokeen tuloksista ja niiden "todistusarvosta"...

No ne nyt eivät sinällään poissulje esim. galileitransformaatiota.

Ei suljekaan, ja kyllähän esim. Ritzin emitteriteoria selittää M-M-kokeen tulokset myös. Valoeetterin olemattomuuden (tai sen havaitsemisen mahdottomuuden) koe sen sijaan todistaa varsin selkeästi.

David
eri asia sitten on sulkevatko muut kokeet sen osittain tai kokonaan pois mahdollisuuksien joukosta.

Käytännössä kyllä. Tosin ei ole poissuljettua, etteikö matemaattisille koordinaatistotransformaatioille olisi fysikaalisia, vuorovaikutuksiin perustuvia selityksiä. Machin periaate on edelleenkin kova sana (en tarkoita pelkästään Machin näkemystä inertiasta, vaan yleisemmin että kaikki vaikuttaa kaikkeen), ja monet asiat saattaisivat saada fysikaalisen selityksensä suhteellisen avaruuden kautta (sisältäen mahdollisesti koko aika-avaruuden käsitteen eliminoinnin fysiikan teorioista korvaten sen suhteellisella konfiguraatioavaruudella)...

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
Kuuba-Pete
Ei suljekaan, ja kyllähän esim. Ritzin emitteriteoria selittää M-M-kokeen tulokset myös. Valoeetterin olemattomuuden (tai sen havaitsemisen mahdottomuuden) koe sen sijaan todistaa varsin selkeästi.
Juuri näin.

Kuuba-Pete
Ei ole poissuljettua, etteikö matemaattisille koordinaatistotransformaatioille olisi fysikaalisia, vuorovaikutuksiin perustuvia selityksiä. Machin periaate on edelleenkin kova sana (en tarkoita pelkästään Machin näkemystä inertiasta, vaan yleisemmin että kaikki vaikuttaa kaikkeen), ja monet asiat saattaisivat saada fysikaalisen selityksensä suhteellisen avaruuden kautta (sisältäen mahdollisesti koko aika-avaruuden käsitteen eliminoinnin fysiikan teorioista korvaten sen suhteellisella konfiguraatioavaruudella)...

Itse asiassa aloin tuon liike-energian häviämistä käsittelevän ketjun pohjalta miettimään sitä että eikö sähkömagneettisen liikkeen tapauksessa(kin) pitäisi liike ajatella toistensa suhteen tapahtuvaksi. Tällöin liike-energisesti tilanne vastaisi kimmottoman törmäyksen tapausta, jossa voidaan valita tarkastelukoordinaatistoksi se, jonka suhteen liike-energia häviää kokonaan. Vastaavasti sähkömagneettisessa vuorovaikutustilanteessa tilannetta pitäisi tarkastella ns. minimienergiaperiaateella eli minkä koordinaatiston suhteen eri efektit olisivat tasapainossa (vaikutukset yhtä suuret) toisiinsa nähden.

Merkitystä olisi vain todellisislla (kahdenvälisillä) vuorovaikutuksilla, eikä näennäisillä eri koordinaatistokohtaisiin suhteellisiin nopeuksiin perustuvilla laskennallisilla kentillä ymv. suureilla. Suuremmassa mittakaavassa tietysti kaikki vaikuttaisi kaikkeen riippuen etäisyyksistä ja toistensa välisistä liiketiloista.

Eli ei oikestaan piäisi ajatella että magneetti liikkuu johteen suhteen tai johde magneetin suhteen vaan ehdottomasti niin että molemmat liikkuvat toistensa suhteen, koska tällöin liikenopeuden energiavaikutus (efektiivisyys) itse ilmiön (eli liikkeen seurauksen) osalta jäisi riippumattomaksi siitä mistä koordinaatistosta tilannetta tarkkaillaan. Toki ongelmalliseksi voisi osoittautua se missä suhteessa se vuorovaikutus eri kappaleiden osalle toteutuu, koska se taas vaikuttaa siihen minkä koordinaatiston suhteen se minimivaikutuksen periaate täyttyy.

Vierailija
David
Itse asiassa aloin tuon liike-energian häviämistä käsittelevän ketjun pohjalta miettimään sitä että eikö sähkömagneettisen liikkeen tapauksessa(kin) pitäisi liike ajatella toistensa suhteen tapahtuvaksi.

Kyllä, nykyteorioissa se liike vain ajatellaan suhteessa "havaitsijaan", joka on lähinnä metafyysinen, matemaattinen konstruktio. Toisin sanoen suhteessa "havaitsijaan" tarkoittaa samaa kuin suhteessa jonkin mielivaltaisesti valitun inertiaalikoordinaatiston origoon (eli absoluuttiseen avaruuteen), ei suhteessa muihin partikkeleihin (paitsi esim. potentiaalienergian 1/r -kaavassa).

David
Merkitystä olisi vain todellisislla (kahdenvälisillä) vuorovaikutuksilla, eikä näennäisillä eri koordinaatistokohtaisiin suhteellisiin nopeuksiin perustuvilla laskennallisilla kentillä ymv. suureilla. Suuremmassa mittakaavassa tietysti kaikki vaikuttaisi kaikkeen riippuen etäisyyksistä ja toistensa välisistä liiketiloista.

Nimenomaan näin. Tätä myös itse peräänkuulutin aiemmin "Suhteellisuusteoriaa arkielämässä" -keskustelussa.

David
Eli ei oikestaan piäisi ajatella että magneetti liikkuu johteen suhteen tai johde magneetin suhteen vaan ehdottomasti niin että molemmat liikkuvat toistensa suhteen, koska tällöin liikenopeuden energiavaikutus (efektiivisyys) itse ilmiön (eli liikkeen seurauksen) osalta jäisi riippumattomaksi siitä mistä koordinaatistosta tilannetta tarkkaillaan.

Juuri näin. Muun muassa tuo Weberin elektrodynamiikka on puhtaasti suhteellista. Siitä voi johtaa kaikki neljä Maxwellin yhtälöä, mutta kaikkia samoja ilmiöitä se ei ennusta kuin Lorentzin voimakaava.

David
Toki ongelmalliseksi voisi osoittautua se missä suhteessa se vuorovaikutus eri kappaleiden osalle toteutuu, koska se taas vaikuttaa siihen minkä koordinaatiston suhteen se minimivaikutuksen periaate täyttyy.

Minimivaikutusperiaatteen pitäisikin olla sellainen, ettei se riipu koordinaatistosta. Toisin sanoen se on sitä silloin, kun Lagrangen funktiossa (tai yksinkertaisesti potentiaali- ja liike-energian lausekkeissa) ei esiinny absoluuttisia (ts. suhteessa "havaitsijaan" olevia) paikkoja, nopeuksia jne. vaan pelkästään partikkelien välisiä suhteellisia paikkoja, nopeuksia jne. Vielä astetta radikaalimpi versio olisi skaalaton versio suhteellisuudesta, jossa esim. suhteellisen etäisyyden absoluuttisella arvolla ei ole merkitystä vaan ainoastaan suhteellisen etäisyyden suhteella johonkin toiseen suhteelliseen etäisyyteen (esim. r[size=70:39cjaz73]12[/size:39cjaz73]/r[size=70:39cjaz73]23[/size:39cjaz73]).

Mielenkiintoiseksi homma menee myös siinä vaiheessa, kun ruvetaan kieltämään itsenäisen ajan olemassaolo (Leibnizin ja Machin ideoiden mukaisesti). Tällöin pitääkin oleellisesti alkaa tutkia partikkelijoukon suhteellista konfiguraatioavaruutta, ja mm. miten siinä mitataan etäisyyksiä (kahden eri konfiguraatioavaruuden "muodon" välillä) ja määritellään minimivaikutusperiaate. Oleellisesti tällainen "ajattoman" dynamiikan formulointi perustuu Jacobin periaatteeseen, joka voidaan haluttaessa yleistää myös kenttäteoriaan. Tällöin mm. ajalle saadaan yksiselitteinen määritelmä partikkelijoukon suhteellisten paikkamuutosten avulla ja voidaan laskea esim., paljonko yhden partikkelin suhteellisen paikan muutos (kahden eri snapshotin välillä) "vie aikaa eteenpäin".

Vierailija
jeremia2
Sähkömagneettinen aaltoliike on jonklnlaista värähtelyä suhteessa paikallaan olijaan ja sm aallon nopeus =c. Siis se viipottaa melko tiuhaan. Jos havainnoija liikkuisi sm aallon rinnalla (teoriassa) ja katsoisi sitä, niin olisiko aalto kiinteä"rautalanka"typpinen aalto joka ei värähtelisi ollenkaan, kulkisi aaltomuodossa (ei aaltoillen) vain kovalla nopeudella?
Veneellä kulkessa myötäaallokossa samalla nopeudella aaltojen kanssa siinä aalto kulkee hetken muuntumatta "kiinteänä" kunnes häviää ja tilalle syntyy uusi aalto joka seuraa samaa ilmiötä. Mites mahtaa sm-aalto tehdä, menekö yhtenä kiinteänä liikkumattomana "pötkönä" alusta loppuun saakka



Käsittääkseni se aalto on fotoni. Joka siis on hiukkanen, joka etenee aaltoliikettä. Aallonpituus taas riippuu fotonin energiasta.

Goswell
Seuraa 
Viestejä10360
Liittynyt8.3.2010
David
Eli ei oikestaan piäisi ajatella että magneetti liikkuu johteen suhteen tai johde magneetin suhteen vaan ehdottomasti niin että molemmat liikkuvat toistensa suhteen



Jep, juuri noin. Liikkui kumpi tahansa, vaikutus on kumpaankin kuitenkin sama. Ei voi erottaa vuorovaikutuksesta kumpi liikkuu.

Kuuba-Pete
Mielenkiintoiseksi homma menee myös siinä vaiheessa, kun ruvetaan kieltämään itsenäisen ajan olemassaolo



Sama ilmiö, siis aika, syntyy suoraan fotonin hitauden takia. Matka jonka fotoni kulkee rajallisella nopeudella äärettömässä tilassa, vaatii tietyn keston liikkeessä että kohde saavutetaan, eli matka ottaa "aikaa".
Mihin tarvitaan aikaa itsenäisenä oliona.

Minun mielestä noin.

Vierailija
Goswell
Mihin tarvitaan aikaa itsenäisenä oliona.

Ei periaatteessa tarvitakaan. Asiaa voidaan lähestyä esim. seuraavasti. Kirjoitetaan (suljetulle) systeemille energian säilymislaki

missä δd[size=70:1fyjr43o]i[/size:1fyjr43o] on partikkelin i paikan muutos kahden "snapshotin" välillä. t puolestaan voidaan olettaa δd[size=70:1fyjr43o]i[/size:1fyjr43o]:n mielivaltaiseksi parametrisaatioksi. Nyt δt voidaan kirjoittaa muodossa

Tätä voidaan periaatteessa pitää 'keston' operationaalisena määritelmänä. Se kertoo yksinkertaisesti, että kukin partikkeli "vie aikaa eteenpäin" verrannolisena sen massan ja (snapshottien välisen) siirtymän neliön neliöjuureen, painotettuna nimittäjänä olevan energiasta riippuvan termin kanssa.

Vastaavasti partikkelin ("hetkellinen") nopeus voidaan määritellä seuraavasti, ilman eksplisiittistä aikamuuttujaa:

.

Lähde: The Nature of Time.

Sinänsä ihan mielenkiintoisen näköisiä kaavoja. Vähän kun käyttää mielikuvitusta, niin ainakin periaatteessa aikadilaatiot sun muut suhtiksen kummallisuudet voisivat seurata noista ilman että aletaan määrittelemään avaruuden pisteille myös aikakoordinaatteja...

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
Goswell
David
Eli ei oikestaan piäisi ajatella että magneetti liikkuu johteen suhteen tai johde magneetin suhteen vaan ehdottomasti niin että molemmat liikkuvat toistensa suhteen

Jep, juuri noin. Liikkui kumpi tahansa, vaikutus on kumpaankin kuitenkin sama. Ei voi erottaa vuorovaikutuksesta kumpi liikkuu.

Sen verran tarkkana kuitenkin kannattaa, olla että jos nämä tutkittavat objektit liittyvät suurempaan kokonaisuuteen niin mitä se tarkoittaa sen tilanteen kannalta. Esim. jos se magneetti on kiinnitetty laboratorion koordinaatistoon ja johdetta liikutetaan sen suhteen pakotetusti (vrt. kimmoton törmäys) tai jos vastaavat kappaleet liikkuvat avaruudessa vapaasti (siis ilman ulkoisia vuorovaikutuksia) toistensa suhteen (vrt. täysin kimmoinen törmäys), niin käyttäytyminen (liike) ja vuorovaikutukset energiataseineen ovat melko erilaiset.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat