Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1383) Teorie relativity
27. 05. 2002
Dotaz: Něje mi jasna táto vec: Čo vlastně zistil Einstein, a) ze zakryvenie časopriestoru spôsobuje gravitáciu, alebo b) že gravitácia spôsobuje zakryvenie?
(Marek K.)
Odpověď: Ve
"speciální teorii relativity" (zabývající se
inerciálními systémy) je jeho hlavním přínosem to, že
Lorentzovy transformační rovnice nejsou jen nějakou
zajímavostí elektromagnetického pole (světla), ale že
vyjadřují nejobecnější vztah - vzájemné propojení
prostoru a času, tedy prostoročas.
"Obecnou teorii relativity" budoval celou od začátku;
pochopitelně, že poté ji začali rozvíjet i dotvářet
další. Einstein v ní ukázal, že to, co se nám jeví jako
gravitace a co popisujeme jako gravitační půsopení, lze
popsat vnitřními metrickými vlastnostmi prostoročasu, totiž
tak, že je prostoročas zakřivený (metrika v něm není
eukleidovská). Podrobnosti v každé učebnici obecné teorie
relativity, např. Kuchař K.: Základy obecné teorie
relativity. Academia Praha, 1968
Dotaz: Velice jsem přemýšlel o antigravitaci, žel bez nějakých podkladů. Logickou úvahou jsem si vydedukoval, že gravitace je způsobena množstvím hmoty, která mě obklopuje.Čím blíže jsem tělesu, tím větší g na mě působí. Ale co se stane, když půjdu hlouběji a hlouběji pod povrch tělesa (Země) (předpokládejme, že je to ideální homogení koule).Já se domnívám, že na mě bude působit menší a menší g až do chvíle,kdy se dostanu do matematického (přesného) středu tělesa. Za předpokladu symetrické dutiny, pak v této dutině na mě bude působit ze všech stran stejná síla, protože mě bude obklopovat stejná hmota a tyto síly se vynulují a tím pádem nastane stav beztíže. Pokud mě ovšem neroztrhají slapové síly. Je to možné, nebo se mýlím, či je něco na tom pravdy? (Radek)
Odpověď: Vaše úvaha je zhruba správná, jen bych tomu neříkal "antigravitace". Jde o toto: gravitace je vždy přitažlivá; to ale znamená, že když jsem uvnitř slupky, tak že mne přitahují jednotlivé části slupky různou silou v různých směrech, takže výslednice může být podivuhodná - konkrétně, je-li slupka kulová a homogenní, je výslednice přesně nulová - tzv. slupkový teorém. (Proto se
ani nemusíte bát slapových sil.)
Dotaz: Co přesně znamená pojem Faradayova klec a na základě jakých fyzikálních principů to funguje? (Maxwellovy rovnice?) (Michal Zavisek)
Odpověď: Chceš-li
něco uchránit od vlivu (statické) elektřiny, můžeš to dát
do plechové krabice. Plech je vodič a vnější náboje na něm
naindukují právě takové rozložení povrchového náboje, že
povrch plechu bude mít konstantní potenciál (= napětí vůči
zemi); je-li krabice uzemněna, bude to ovšem nula, není-li
bude to něco jiného, ale všude stejné. Protože je to všude
na povrchu krabice stejné a uvnitř krabice nejsou náboje, bude
to stejné i uvnitř krabice. Tím pádem tak ovšem nebude
žádné elektrické pole, které je dáno ZMĚNAMI potenciálu.
No a ukazuje se, že když ta krabice je tak trošičku děravá,
anebo i jako řešeto, ba dokonce jako síto s ne moc velkými
oky, že to funguje skoro stejně. Tedy: ten potenciál tam je
konstantní na drátu ok, uvnitř oka je trošku jiný, ale ne
zase až tak moc - rozhodně to stačí k tomu, aby elektrické
pole uvnitř té sítě prakticky vymizelo. Krabice to tedy
není, ale říká se tomu Faradayova klec.
Dotaz: Proč se při míchání čaje nakonec čajové lístky usadí okolo středu na dně šálku? (Milan Hofman)
Odpověď: To je velmi zajímavá věc, a do detailů jsem to nikdy
nepromýšlel. Zkusme tedy: Odstředivá síla by lístky
(těžší než voda) hnala na obvod hrnku. Lístky jsou na jednu
stranu strhovány vodou, ale na druhou stranu se třou o dno,
které je zpomaluje. (Třecí síla na čajový lístek
působící je větší u jeho kraje vzdálenějšího od
středu. Lístek se proto začne otáčet kolem své vlastní
svislé osy, tedy souhlasně s obíháním kolem osy hrnku.
Stejným mechanismem vznikají slapové síly. ) Nejlepší
"souhlas" mezi dnem a proudícím čajem je ve středu
(obojí jev klidu), největší nesouhlas je u krajů. Proto
zůstávají sedět ty lístky, které se dostanou ke středu
hrnku, ostatní se k nim "nabalují".
Docela by mě zajímalo, jak si mám představit částici se spinem takovým, že je třeba ji otočit více než jednou, aby dostala původní vzhled?
Odpověď:
Těžko říct. Co to znamená "představit si něco"? Asi "najít mezi mně známými věcmi něco, co se tomu podobá" (na co to můžu převést nebo tak). Jenže při dostatečně hluboké a dlouhé práci na něčem si člověk vytváří představy nové a ani už nepotřebuje mít to moc názorně podloženo. Když jsi prvně slušela o vektorech, tak bezpochyby jako o úsečkách se šipkou na konci: jak se k sobě skládají, že mají velikost, ale i že svírají spolu nějaký úhel a tak dále. Během času si člověk tak vžije operace s vektory, že už rozumí tomu, proč je jedno, v jakém pořadí se sčítají (stejně jako čísla), ale že nejde při jejich sčítání napřed sečíst jejich velikosti a pak jaksi sčítat nějaké úhly. Takže: jestli Ti to pomůže, tak si představ něco jako by ta částečka měla uvnitř nějaké svědomí, které se otáčí spolu s ní, ale váhavěji - dvakrát pomaleji. A tak až když se částečka otočí dvakrát kolem dokola, tak se opět smíří se svým svědomím. Stačí?
