سرعت جاذبه

[Ehsan]

تا به حال فکر کردید که اگر ناگهان خورشید از وسط ِ منظومه ی ِ شمسی غیب بشه، ما چند دقیقه بعد می فهمیم؟ ( می دونم محاله اما فرضِ محال که محال نیست! هست؟ )

دو راه عمده برای این وجود داره که بفهمیم خورشید غیب شده!

1.قطع شدن نور
2.قطع شدن جاذبه

چون سرعت ِ نور محدود هستش، به خاطر فاصله ی ِ 150 میلیون کیلومتری خورشید از زمین ، تا اثر قطع شدن ِ نور به ما برسه، 8 دقیقه طول می کشه.

اما سوال ِ اصلی ِ این تاپیک اینه:

اثر ِ قطع شدن ِ جاذبه کی احساس میشه؟ اون هم مدتی طول می کشه یا در لحظه ی ِ غیب شدن ِ خورشید، احساس میشه؟

به عبارتی ما اثر ِ جاذبه ی ِ اجرام رو آناً در کل کیهان حس می کنیم یا این اثرات با تاخیر به ما میرسن؟ مثلا ما اثر جاذبه ی ِ کنونی سیاهچاله ی ِ مرکز ِ کهکشان رو الان حس می کنیم یا بعداً حس خواهیم کرد؟ یا اصلاً قبلاً حس کردیم!!؟

اگر با تاخیر میرسه چرا و با چه سرعتی، و اگر آناً میرسه چرا؟

[mohsen4465]

من یه بار جواب این سوال رو دادم و اونو با توجه به نظریه های روز جهانی و کشفیات بزرگ سرن در چند ماهه اخیر خیلی ساده پاسخ دادم.اینکه گرویتون جرم داره یه چیز مسلمیه.چرا لقمه رو دارید دور سرتون میچرخونید؟!هیگز رو یادبگیرید.این نصیحت من به شما.تمام نظریات کلاسیک قبلی رو بریزید دور.یه کم بروز باشید.حتی توی دانشگاه های موزامبیک هم الان میدونند هیگز چیه و همه چیز رو با اون تعریف میکنند!مایی که ادعای جامعه ی نجومیمون میشه خیلی بیشتر از این ها باید به روز باشیم.من بعید میدونم بین ما بیشتر از انگشتای دست کسایی باشن که به طور کامل از هیگز خبر داشته باشن!این خیـــــــــــــــــلی بده!

ما که نگفتیم هیگز نیستش ولی از طرف دیگه هنوز هم با قطعیت نمیتونیم بگیم هستش. ضمناً داریم در در مورد سرعت جاذبه بحث میکنیم. این که دلیلی بر انکار هیگز نیست. ضمناً با دور ریختن نظریات کلاسیک هم کاملاً مخالفم.

========================================
با پست آقایان اکبرنیا و آقا احسان تقریباً همزمان شد.

دستگاه ِ پلانک تنها یک دستگاه ِ اندازه گیری هستش که در اون ثوابت ِ فیزیکی ِ بنیادی مثل ِ ثابت گرانش یا سرعت ِ نور، مقدارشون «یک» می شه و این طوری معادلاتی که فیزیکدانان ِ نظری (مخصوصا ریسمان پیشه ها) باهاش کار می کنند ساده تر میشه و لازم نیست هی ثوابت رو پشت ِ سر ِ معادلات این ور و اونور بکشند!

دستگاه ِ پلانک چیزی بیش از این نیست و با هیچ استدلال ِ منطقی از دستگاه ِ پلانک نمیشه نتیجه گرفت که سرعتی ورای ِ سرعت ِ نور نداریم. خوب ثابت ِ پلانک هم در واقع واحدش تکانه ی ِ زاویه هستش، و این اصلا به این معنی نیست که تکانه ی ِزاویه ایی بیشتر یا کمتر از ثابت پلانک نداریم! یا جرم ِ پلانک حدودا ده به توان ِ منفی 8 کیلوگرم هستش که ما اجرامی بسیار پرجرمتر و بسیار کم جرمتر از جرم ِ پلانک داریم. یا اصلا تکانه ی ِ پلانک میشه حدودا 16 کیلوگرم متر بر ثانیه که می دونیم عملا تکانه های ِ بسیار کمتر و بیشتر از این تکانه قابل ِ حصوله. یا مقاومت ِ پلانک سی اهم بیشتر نیست در حالی که مقاومت های میلی اهمی و مگا اهمی در بازار پیدا می شن و.....

در واقع استدلال ِ مطرح شده کوتاه ترین و ساده ترین و محکمترین راه ِ درک ِاین نکته است که از نظر ِ علیتی، وجود ِ سیگنالهای ِ سریعتر از نور بی معنی هستش. بقیه ی ِ استدلال ها یا نیاز به دانش و محاسبات ِ بیشتری داره (از جمله این که اجرام ِ سریعتر از نور تبدیل به انرژی میشن و ....) یا پایه و بنیان ِ سستری داره (مثل ِ گراویتون)

ممنون بابت توضیحات خوبتون آقا احسان
من در مورد طول پلانک و جرم پلانک و چگالی پلانک و ... قبلاً یه مطالعه سطحی داشتم که با این توضیحاتی که دادین بنظرم انگاری اشتباه درکش کرده بودم. ممنون.

[galaxy 1996]

گراویتون هنوز کشف نشده:

http://en.wikipedia.org/wiki/Graviton

(به اون کلمه ی ِ hypothetical مقابل ِ Discovered توجه کنید، در ضمن گراویتون مطلقا جرم نداره!)

من متن اصلی سرن مبنی بر کشف گرویتون رو خوندم!اون مشاهداتی هم که با استفاده از اون تونستن کشفش کنند رو توی پست قبل توضیح دادم از رو هوا نبود!مطمئن باشید من نمیام توی یه همچین جوی که همه خوره علمن یه چیز دروغی بگم.تنها چیزی که جرم نداره فوتونه و این یکی از اصول نظریه هیگزه.گرویتون قطعا جرم داره اینو من نمیگم توی مقاله سرن خوندم.بزارین بگردم ای کاش پیداش کنم این مقاله رو بزارم براتون.

[galaxy 1996]

دستگاه ِ پلانک تنها یک دستگاه ِ اندازه گیری هستش که در اون ثوابت ِ فیزیکی ِ بنیادی مثل ِ ثابت گرانش یا سرعت ِ نور، مقدارشون «یک» می شه و این طوری معادلاتی که فیزیکدانان ِ نظری (مخصوصا ریسمان پیشه ها) باهاش کار می کنند ساده تر میشه و لازم نیست هی ثوابت رو پشت ِ سر ِ معادلات این ور و اونور بکشند!

دستگاه ِ پلانک چیزی بیش از این نیست و با هیچ استدلال ِ منطقی از دستگاه ِ پلانک نمیشه نتیجه گرفت که سرعتی ورای ِ سرعت ِ نور نداریم. خوب ثابت ِ پلانک هم در واقع واحدش تکانه ی ِ زاویه هستش، و این اصلا به این معنی نیست که تکانه ی ِزاویه ایی بیشتر یا کمتر از ثابت پلانک نداریم! یا جرم ِ پلانک حدودا ده به توان ِ منفی 8 کیلوگرم هستش که ما اجرامی بسیار پرجرمتر و بسیار کم جرمتر از جرم ِ پلانک داریم. یا اصلا تکانه ی ِ پلانک میشه حدودا 16 کیلوگرم متر بر ثانیه که می دونیم عملا تکانه های ِ بسیار کمتر و بیشتر از این تکانه قابل ِ حصوله. یا مقاومت ِ پلانک سی اهم بیشتر نیست در حالی که مقاومت های میلی اهمی و مگا اهمی در بازار پیدا می شن و.....

در واقع استدلال ِ مطرح شده کوتاه ترین و ساده ترین و محکمترین راه ِ درک ِاین نکته است که از نظر ِ علیتی، وجود ِ سیگنالهای ِ سریعتر از نور بی معنی هستش. بقیه ی ِ استدلال ها یا نیاز به دانش و محاسبات ِ بیشتری داره (از جمله این که اجرام ِ سریعتر از نور تبدیل به انرژی میشن و ....) یا پایه و بنیان ِ سستری داره (مثل ِ گراویتون)




جواب ِ شما رو اینجا داده بودم دوست ِ عزیز مراجعه کنید و بخونید.

در ضمن محض ِ اطلاع ِ شما: «فهم» و «دانش» ِ این که ذره ی ِ هیگز چیه و ذرات بنیادی دقیقا چی هستند به آنچنان دانش ِ بالایی از ریاضی و فیزیک احتیاج داره که اگر کسی ادعا کنه این «فهم» و «دانش» رو داره باید حد اقل ارشد فیزیک در زمینه ی ِ ذرات بنیادی داشته باشه. این که روی ِ واژه ی ِ دانش و فهم تاکید دارم به این دلیله که در فیزیک ِ امروزی این دو واژه با فهم ِ ریاضی در هم آمیخته و من به جرات می گم حتی یک نفر هم در این فروم این حد بالا از «فهم» و «دانش» رو نداره که بدونه دقیقا ذره ی ِ هیگز چیه و اگر فکر می کنید که چنین کسی هست، در مورد ِ معنی ِ واژه ی ِ «فهم» و «دانش» در ذهنتون تجدید ِ نظر کنید!

من قبول دارم اینی که شما میگید رو البته تا قسمتی.ولی دونستن حد اقل به اندازه ای که بتونیم مسائلمون رو باهاش حل بکنیم چیز خیلی شاخی نیست!درمورد فهم و دانش تجدید نظری لازم نیست بکنم چون قبول دارم حرفتون رو.ولی وقتی کشفی به این بزرگی انجام شده چرا ما نباید پیشو بگیریم و از اون توی مسائل استفاده بکنیم؟!

[galaxy 1996]

دوست گرامی اولا که اینجا یک محیط دوستانه است و داریم سر یک موضوع علمی بحث می کنیم. فکر هم نمی کنم کسی گفته باشه که نظریه هیگز اشتباهه(اصلا کسی علمش در این حد نیست که بتونه چنین کاری بکنه). دوم این که مگر طبق نظریه میدان هیگز سرعت گرانش بی نهایت است؟ فکر نکنم نتیجه گیری ما مبنی بر این که سرعت گرانش نمی تواند بیش از سرعت نور باشد نتیجه گیری اشتباهی باشد. ضمنا نظریات قبل از هیگز اصلا کلاسیک نیستند. مکانیک کوانتوم و گرانش نسبتی نظریات مدرن فیزیک هستند و خود مدل استاندارد ذرات هم که ذره هیگز بخشی از اون هست زیرشاخه فیزیک کوانتوم و کوانتوم-نسبیت هست اگر اشتباه نکنم.

من منظورم این نبود که نظریه های کوانتوم و گرانش نسبی نمیتونن جوابمون رو بدن فقط اینو خواستم بگم که راه به این سادگی رو دارید دراز میکنید!
در ضمن نظریه نسبیت عام یه نظریه کلاسیکه و مشکل به وجود آوردن نظریه یکپارچگی یا وحدت فیزیک همینه.اگه کسی بتونه نسبیت عام رو با اصل عدم قطعیت و مکانیک کوانتوم دربیامیزه قطعا جایزه نوبل فیزیک رو میگیره و اونموقع میتونیم امیدوار باشیم که نظریه یکپارچگی به وجود بیاد.

[mohsen4465]

جناب galaxy 1996 ای کاش بجای این مشاجره ها مستقیماً میومدید و اون اطلاعاتی رو که دارید با دوستان به اشتراک میذاشتید. بنظرتون اینجوری بهتر نبود؟ هر کدوممون برای جمع کردن آب این آبشار عظیم (علم) یه لیوان دستمون داریم. مطمئناً هیچکدوممون با این لیوان کوچیک نمیتونیم تمام آب آبشار رو جمع کنیم. شما رو نمیدونم ولی لیوان من که همش تهش یخورده آبه.

================================================== ============

آقا احسان مشتاقانه منتظر ادامه مباحثه در مورد سرعت جاذبه هستیم. فکر کنم الان باید در مورد سرعت دقیق جاذبه بحث کنیم. درسته؟

[SISAFZAR]

درســـــــــــــــته اما به نظر شما زمین بعد از پرتاپ شدن چه سرعتی داره؟؟؟؟؟؟!!!!!!!!!

[Ehsan]

....
آقا احسان مشتاقانه منتظر ادامه مباحثه در مورد سرعت جاذبه هستیم. فکر کنم الان باید در مورد سرعت دقیق جاذبه بحث کنیم. درسته؟

بله بله! درسته
توی تاپیک ِ قبلی که ایجاد شده بود (اون قدیم ندیما) خیلی سریع رفتیم سراغ ِ بحث ِ ساز و کار ِ گرانش و سرعتش رو مطرح کردیم،

اما اینجا ما فعلا فهمیدیم که حد ِ بالای ِ سرعت ِ تاثیر گذاشتن ِ گرانش معادل ِ سرعت ِ نوره اما واقعا الان نمی دونیم که دقیقا با چه سرعتی عمل می کنه! اصلا چه طوری عمل می کنه؟ چه چیزی باعث می شه بین ِ دو ذره نیرو برقرار بشه؟ و...

الان موقعی هست که باید بریم سراغ ِ فرمالیسم ِ ریاضی-فیزیکی ِ نظریه ی ِ گرانش چون بدون ِ بررسی ِ عمل کرد ِ گرانش نمی تونیم حرفی بزنیم

خیلی خوب دوستان! این مورد تحقیق لازم داره دیگه استدلالات ِ ذهنی جوابگو نیست

درســـــــــــــــته اما به نظر شما زمین بعد از پرتاپ شدن چه سرعتی داره؟؟؟؟؟؟!!!!!!!!!

بعد از رها شدن ِ زمین، سرعتش دقیقا به اندازه ی ِ مقدار ِ کنونی ِ سرعتش به دور ِ خورشید خواهد بود. یعنی حدودا 30 کیلومتر بر ثانیه

[mohsen4465]

من همچنان فعلاً سعی میکنم با استدلالات ذهنی پیش برم تا جایی که واقعاً هنگ کنم. لذتش اینطوری بیشتره.

خب میخوام بحثی رو بکشم وسط که خودم زیاد ازش اطلاع ندارم ولی تا آقا احسان و بقیه دوستان رو داریم غم نداریم. برای اینکه بتونیم سرعت گرانش رو تشخیص بدیم یکی از بهترین راه ها اینه که نقطه گرانشی متحرکی رو در فضا تصور کنیم که سرعت نسبتاً زیادی داره و در نتیجه میشه میزان تأخیر گرانشی اون رو در نقطه دیگری نسبت به حالت گرانشی آنی بسنجیم. بهترین نمونه از چنین سیستمی به نظر من نقاط لاگرانژی هستن. اگه سرعت گرانش آنی نباشه (که همینطوره) بنابراین نقطه لاگرانژی L3 نمیتونه دقیقاً زاویه 180 درجه با جرم گرانشی ایجاد کننده اون داشته باشه چون سرعت گرانش محدوده و بنابراین مدت زمانی طول میکشه تا گرانش سیاره به نقطه لاگرانژی L3 برسه در نتیجه در این مدت زمانی لازم برای رسیدن گرانش به نقطه L3 خود سیاره کمی به جلو حرکت میکنه و زاویه واقعی اون با نقطه L3 تغییر میکنه. نتیجه اینکه جرم واقع در نقطه L3 مکان گذشته سیاره رو در زاویه 180 درجه ای خودش حس میکنه حال اینکه سیاره دیگه در اون نقطه نیست.

بنابراین با اندازه گیری و محاسبات دقیق این سیستم میشه سرعت دقیق گرانش رو بدست آورد. بدلیل اختلاف زمانی که برای طی کردن این فاصله برای فوتون های نور وجود داره، نمیشه از روش های رصدی برای پی بردن به این اختلاف استفاده کرد. بنابراین باید روش های اندازه گیری دیگه ای انتخاب بشن.

البته حالت خاصی هم وجود داره که در اون سرعت گرانش رو برابر با سرعت نور فرض کنیم. در این حالت این دوتا اختلاف همدیگر رو میپوشونن و ما هرگز با چشم هامون نمیتونیم شاهد این اختلاف باشیم. از اونجایی که چنین اختلاف هایی در نجوم رصدی دیده نمیشن (یا حداقل تا اونجایی که من میدونم دیده نمیشن) بنابراین به این نتیجه میرسیم که این حالت خاص واقعیت داره و سرعت گرانش میبایستی برابر با سرعت نور باشه. درست تجزیه و التحلیل کردم آقا احسان؟

[mohsen4465]

البته حالت خاصی هم وجود داره که در اون سرعت گرانش رو برابر با سرعت نور فرض کنیم. در این حالت این دوتا اختلاف همدیگر رو میپوشونن و ما هرگز با چشم هامون نمیتونیم شاهد این اختلاف باشیم. از اونجایی که چنین اختلاف هایی در نجوم رصدی دیده نمیشن (یا حداقل تا اونجایی که من میدونم دیده نمیشن) بنابراین به این نتیجه میرسیم که این حالت خاص واقعیت داره و سرعت گرانش میبایستی برابر با سرعت نور باشه. درست تجزیه و التحلیل کردم آقا احسان؟

دیشب آخر شب موقع خواب بود که پست بالا رو تند تند نوشتم. صبح که یکم بیشتر بهش فکر کردم متوجه شدم که تو نتیجه گیری آخر اشتباه کردم. فکر کرده بودم که تأخیر رصدی ناشی از سرعت محدود نور تأخیر گرانشی رو میپوشونه اما الان بعد از کشیدن شکل اون سیستم روی کاغذ به این نتیجه رسیدم که نه تنها تأخیر رصدی تأخیر گرانشی رو نمیپوشونه بلکه باعث افزایش میزان اختلاف میشه. نیمی از اختلاف واقعیه و به این خاطر بوجود میاد که گرانش برای رسیدن به نقطه L3 زمان نیاز داره و نیم دیگرش یکجورایی میشه گفت خطای اندازه گیریه که بخاطر محدود بودن سرعت نوره و باعث میشه ما مکان واقعی جرم واقع در L3 رو دیرتر مشاهده و اندازه گیری کنیم.

اما این یه سوال بزرگ تو ذهنم ایجاد کرده. اگه واقعاً اینطوره پس چرا تا بحال این تأخیرهای گرانشی دیده نشدن؟ (یعنی شدن من خبر ندارم؟ )

[mohsen4465]

یک سوال مهم:

اگه جاذبه در اثر ذره بنیادی خاصی ایجاد بشه، در این صورت بایستی خصلت دوگانه هم داشته باشه. یعنی باید مثل یک موج هم رفتار کنه. باید طول موج داشته باشه، باید تداخل ویرانگر و سازنده داشته باشه و ... . ضمناً چون جاذبه سایه نداره بنابراین این ذره بایستی بتونه از داخل تمام مواد عبور کنه و در واقع عالم باید برای اون شفاف باشه. شفاف بودن عالم برای اون یعنی اینکه هیچ اندرکنشی با هیچ ماده ای نباید داشته باشه (مثل نوترینو ها). سوال اینه که چنین ذره ای که هیچ اندرکنشی با ماده نداره چطور میتونه جاذبه ایجاد کنه؟

ضمناً تابش هر نوع ذره ای یک فرآیند انرژی گیره. بنابراین طبق قانون پایستگی جرم-انرژی بایستی جرم و یا سطح انرژی ماده تابنده اون کاهش پیدا کنه. از اونجایی که مواد حتی در صفر مطلق هم جاذبه دارن بنابراین تابش این ذره میبایستی از جرم ماده ناشی بشه نه از سطح انرژی اون. در نتیجه جرم ماده بایستی کاهش پیدا کنه. این یعنی ذرات زیر-اتمی مواد بایستی به مرور متلاشی بشن. ولی این اتقاق نمیافته مگر اینکه اینطور تصور کنیم که در صفر مطلق جاذبه صفر میشه!!!