Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
949) Gravitony
30. 07. 2003
Dotaz: Jsem spíše laik mající mnoho otázek. Někde jsem slyšel, že existují částice
zvané gravitony. Co je jejich úkolem? Bylo mi řečeno, že je to druh částic
přenášejících gravitační sílu. Je to pravda? Jestli ano, lze použít
antigravitonů k porušení gravitace? (Lukáš Lička)
Odpověď: Tak jako existují elektromagnetické vlny, existují také vlny gravitační
(jde o vlnky "křivosti prostoročasu", které se od zdroje šíří stejně
rychle jako světlo).
Kvantováním elektromagnetických vln dostali fyzikové fotony, částice,
které se projevují tehdy, když elektromagnetické pole interaguje s
hmotou. Podobně byly odvozeny i hypotetické gravitony, které si lze
představit jako kvanta gravitace. Problém je v tom, že gravitační
interakce je velmi slabá, takže gravitony jako takové zatím ještě nikdo
experimentálně neověřil. Navíc byly gravitony zatím předpovězeny jen ve
zjednodušené verzi Einsteinovy teorie gravitace.
Proto pojem gravitonu je prozatím používán jen vágně. Předpokládá se, že
by se měly projevovat jen na počátku vesmíru, uvnitř černých děr, nebo
na velmi malých rozměrech.
(antigravitony jsou totožné s gravitony, podobně jako antifotony jsou
totožné s fotony)
Dotaz: Je černá díra "branou" do čtvrté dimenze? (Lukáš Lička)
Odpověď: Takto se to říci nedá. V Einsteinově teorii JSOU čtyři dimenze (3
prostorové a 1 časová). Černá díra je oblast prostoročasu ohraničená
"fiktivním povrchem" tzv. horizontem: lze skrz něj projít pouze dovnitř,
nikdy ne směrem ven. Člověk, který pod horizont spadne může v principu
žít dále, bude však nutné padat do středu černé díry. Tam se nachází
singularita. Během pádu do ní narůstají slapové gravitační síly, které
pozorovatele dříve či později roztrhají na kusy.
Existují ovšem i černé díry (např. když jsou elektricky nabité), které v
principu umožňují při "troše manévrování" se singularitě vyhnout a
"vyletět" v JINÉM vesmíru (ovšem opět stejné dimenze, jako má ten náš).
Jiná věc je, že si tento "tunel" do jiného vesmíru (tzv. červí díru) lze
PŘEDSTAVIT (znázornit) jako "most skrze vyšší dimenzi".
Dotaz: Jestliže se gravitony pohybují max. rychlostí tj. rychlostí světla, jak je
například možné, že černá díra vyzařuje gravitaci mimo. (Kronus Z.)
Odpověď: Černá díra "vyzařuje gravitaci" - tedy vydává gravitační záření - také
maximálně jen rychlostí světla. Tím je ovšem míněno šíření "vlnek
křivosti", které putují směrem od díry, pokud do ní např. nesymetricky
spadne obyčejná hvězda. Během pádu VNĚ díry se porušuje geometrie
prostoročasu a tyto poruchy se vyzařují v podobě gravitačních vln.
(Gravitony jsou hypotetická kvanta gravitačních vln, podobně jako fotony
jsou kvanta elektromagnetických vln.)
ZVITŘKU díry nepronikne vně žádná informace, vyjma ovšem změn
gravitačního pole. Černá díra může "unvitř" například měnit svůj tvar,
což se PROJEVÍ změnou geometrie okolo ní.
Jde totiž o to, že černá díra představuje GRAVITAČNÍ objekt, který
souvisí se svým okolím. Horizont černé díry sice nelze směrem ven
překročit, to ovšem neznamená, že se díra navenek nijak neprojevuje:
právě naopak, je to ta "nejsilnější" gravitační past, která ve vesmíru
existuje. Nikdy se nemůžeme dozvědět, co se děje UVNITŘ díry, můžeme
ovšem měřit její projevy navenek.
Odpověď: Hyperprostor je totéž co nadprostor, neboli prostor o více rozměrech.
Matematikové a fyzikové zcela běžně pracují s mnoharozměrnými prostory,
které mají např. 4 rozměry. Lze například uvažovat 4-rozměrný
hyperprostor, který v sobě obsahuje jak náš běžný 3-rozměrný prostor,
tak ještě jednu dodatečnou dimenzi, kterou ovšem nejsme schopni vnímat.
Nejjednodušším příkladem hyperprostoru je tzv. nadplocha, tedy rovný,
nezakřivený prostor více než 2 rozměrů (neboť obyčejná plocha je
dvourozměrná).
Dotaz: Poměr klidové hmotnosti protonu a elektronu je 1836. Je toto číslo konstantou?
Jak by vypadal svět, pokud by byl tento poměr jiný? (Roman Štec)
Odpověď: Toto číslo je konstantou asi ve stejném smyslu, jako je konstantou hmotnost
protonu či neutronu. Je mi těžko říci, jak by se změnil svět, kdyby tento
poměr byl jiný, ale např. chemické vlastnosti látek jsou dány právě
společným sdílením elektronù mezi molekulami, a v jádrech jejich atomů jsou
protony přitahující elektrony. Snad by někdo z kvantových chemiků odhadl,
jak by se změnily hodnoty energií a tím i vazební energie.
