תורת היחסות של איינשטיין תופסת גם עבור מהירויות גבוהות מזו של האור

כך טוענים שני מדענים אוסטרלים החוקרים את הטכיונים 

גרף תלת ממדי מתאר את היחסים בין שלוש מהירויות שונות v, u  ו-U, כאשר  v היא המהירות של צופה שני הנמדדת על ידי הצופה הראשון, u היא המהירות של חלקיקים נעים הנמדדים על ידי הצופה השני ו-U היא המהירות היחסית של החלקיק עבור הצופה הראשון. הדמיה:  Hill and Cox
גרף תלת ממדי מתאר את היחסים בין שלוש מהירויות שונות v, u ו-U, כאשר v היא המהירות של צופה שני הנמדדת על ידי הצופה הראשון, u היא המהירות של חלקיקים נעים הנמדדים על ידי הצופה השני ו-U היא המהירות היחסית של החלקיק עבור הצופה הראשון. הדמיה: Hill and Cox

ד"ר גלי וינשטיין
תורת היחסות הפרטית של איינשטיין מספקת תיאור מדויק של תופעות הטבע בתנאי שהמהירות היחסית של הגופים בטבע אינה יכולה להיות שווה ואף לעבור את מהירות האור.

בתורת היחסות הפרטית ישנן שתי משוואות ידועות: הראשונה היא משוואה עבור המסה היחסותית של הגוף שהיא פרופורציונית למסת המנוחה שלו (ככל שגוף נע יותר מהר, כך המסה היחסותית שלו גדולה יותר) והשנייה המשוואה המפורסמת של איינשטיין: E = mc^2. לפי משוואה אחרונה זו לעצם חומרי הנע במהירות האור ידרשו מסה אינסופית וכמות אנרגיה אינסופית כדי להגיע למהירות האור. שתי המשוואות האלה הן תקיפות עבור מהירויות יחסיות שהן קטנות ממהירות האור, ולכן הן מראות התנהגות סינגולארית – כלומר הן נשברות – כאשר המהירות היחסית שווה למהירות האור.
איינשטיין טען ב-1907 שלא תתכן מהירות על-אורית מכיוון שאם נניח שמהירות הגוף יחסית למערכת כלשהי היא גבוהה ממהירות האור, אזי תמיד נוכל לבחור מהירות כך שהזמן יהיה קטן מאפס. כתוצאה יהיה זה אפשרי לבחון מכניזם שיוכל להעביר את התוצאה לפני הסיבה. למרות שאיינשטיין חשב שמצב זה לא מכיל כל סתירה מבחינה הגיונית, זה בכל זאת סותר באופן מהותי את הניסיון שלנו. איינשטיין חשב שזה עד כדי כך עומד בסתירה לניסיון שלנו, שהייתה זו הוכחה מספקת לכך שהמהירות היחסית לא יכולה לעבור את מהירות האור.

לפי תורת היחסות הפרטית של איינשטיין:

  1. שום סיגנל אינו יכול לעבור את מהירות האור – זהו טיעון נגד מהירויות על אוריות.
  2. לא ניתן להאיץ גוף אל מהירות האור ומעבר למהירות האור – מהירות האור היא גבול עליון.

אולם מאז שאיינשטיין הביע את דעתו הנחרצת נגד מהירויות על-אוריות, חוקרים רבים הרהרו אודות האפשרות של תיאוריות שבהן מהירויות כאלה יכולות להתקיים; זכורים לנו היטב הטכיונים והתיאוריות שהוצעו בקשר לטכיונים.

והנה שני חוקרים מאוסטרליה, פרופ' ג'ים היל וד"ר בארי קוקס מבית הספר למתמטיקה באוניברסיטת אדלייד מציעים תורת יחסות פרטית שהיא תקפה למהירויות יחסיות שהן גבוהות יותר ממהירות האור; וביתר פירוט התורה שלהם תקיפה למהירויות טכיוניות: מהירויות קטנות מאינסוף וגדולות מהאור.
המשוואות בתורת היחסות הפרטית קרויות טרנספורמציות לורנץ (בין מערכות אינרציאליות הנעות במהירויות קבועות ואחידות). השאלה של החוקרים הייתה: אילו טרנספורמציות בין מערכות אינרציאליות יהיו תקיפות עבור מהירויות שהן גדולות ממהירות האור וקטנות ממהירויות אינסופיות?

שני החוקרים הם מתמטיקאים וכדי לרשום את הפורמליזם היחסותי בצורה פשוטה יותר נוהגים להשתמש בתורת החבורות. את חוק חיבור המהירויות היחסותי של איינשטיין נוהגים לכתוב במרחב המהירויות היחסותי. אמנם איינשטיין כתב את תורת היחסות שלו בעזרת מערכות ייחוס, צופים, שעונים, סרגלים וניסויי מחשבה; אבל מאז תורת היחסות הפרטית של איינשטיין מתמטיקאים נסחו אותה בצורה גיאומטרית ומתמטית. הנוסחא שמבטאת את חוק חיבור המהירויות היחסותי היא למעשה מאוד מסובכת, בייחוד אם שתי המהירויות הן לא באותו הכיוון. חוקרים אחרים אחרי איינשטיין התחילו לפרש את חוק חיבור המהירויות של איינשטיין בצורה גיאומטרית. הם נתנו פירוש גיאומטרי לא אוקלידי לתורת היחסות הפרטית, תוך שהם נעזרים במרחב מינקובסקי. החוקרים גילו שיישום הגיאומטריה ההיפרבולית בתורת היחסות הפרטית מוביל לתוצאות מעניינות. הם קישרו בין חוק חיבור המהירויות היחסותי לבין המרחב הלא-אוקלידי ההיפרבולי. זוהי גישה גיאומטרית לפתרון הבעיות, גישה שאיינשטיין לא השתמש בה.

 

תוך שימוש בגישה כזו והגדרת פרמטר שהחוקרים האוסטרלים קוראים לו "פסאודו מהירות" הם הצליחו להדגים שבתיאוריה שלהם, מבחינה מתמטית, חוק חיבור המהירויות היחסותי ישים בצורה מוזרה למהירויות שהן גבוהות ממהירות האור: אם שתי המהירויות במשוואה הן גבוהות מזו של האור, חוק חיבור המהירויות של החוקרים עדיין נותן את התוצאה שהמהירות הכוללת נמוכה מזו של האור. כלומר, צופה אחד יכול למדוד חלקיק שנע מהר יותר מהאור ויחסית לצופה אחר החלקיק יכול להראות כנע במהירות קטנה יותר מהאור.
כמוכן, נובע ממשוואת התיאוריה של החוקרים, שחללית שנעה מלכתחילה במהירות גדולה ממהירות האור ומאיצה מהר יותר ויותר, תאבד עוד ועוד מסה, עד אשר במהירות אינסופית מסתה תהפך לאפס.

התיאוריה של החוקרים היא מעניינת מהטעם הבא: כאשר הציעו את הטכיונים, עצמים שמהירותם היא גבוהה מזו של האור, תנועתם דרשה מתמטיקה מסובכת, כגון מסות דמיוניות ופיסיקה מורכבת כדי להבטיח תוצאות משמעותיות. לעומת זאת התיאוריה של החוקרים נובעת ממודל מתמטי שלא דורש מתמטיקה מסובכת ומספרים דמיוניים.

התיאוריה של החוקרים היא הרחבה לוגית של תורת היחסות הפרטית של איינשטיין, אבל היא תקפה למהירויות יחסיות שהן גבוהות יותר ממהירות האור. התיאוריה החדשה היא קונסיסטנטית (תואמת) ומשלימה לתורת היחסות של איינשטיין והיא גם נובעת מאותה המתמטיקה כמו זו של איינשטיין. החוקרים טוענים שהתיאוריה שלהם תקיפה למהירויות יחסיות שהן גבוהות יותר ממהירות האור. נגיד שאנחנו חיים בעולם שבו מהירות הנסיעה האפשרית הנמוכה ביותר ברכב היא c (מהירות האור) והגבוהה ביותר היא מהירות אינסופית. זהו לא העולם של תורת היחסות הפרטית של איינשטיין, אלא עולם טכיוני, שבו חלים חוקים חדשים.

אנחנו בשום אופן לא יכולים לדעת מה קיים בעולם הטכיוני הזה, בגלל שהתיאוריה של החוקרים כמו תורת היחסות של איינשטיין מראות התנהגות סינגולארית (מפסיקות לעבוד) כאשר המהירות היחסית היא בדיוק שווה למהירות האור. זוהי נקודה מעניינת שכדאי להתעכב עליה. הבה נדמיין עולם כמו זה של אליס בארץ המראה. ישנם שני עולמות: האחד של אליס והשני עולם המראה. אלה הם שני עולמות מקבילים. בסיפור "אליס בארץ המראה", אליס יכולה לקפוץ מעולם אחד לשני על ידי זה שהיא תחצה את המראה. נדמיין שהמראה היא הגבול v = c, כלומר מהירות האור שלה נקרא סינגולאריות. המראה מפצלת את העולם לשניים: העולם שלנו שבו הכל נע במהירויות נמוכות מהאור והעולם של הטכיונים, שבו הכל נע במהירויות גבוהות מהאור. במצב זה טכיון אף פעם לא יוכל לקפוץ דרך המראה או דרך הסינגולאריות אל עבר העולם של המהירויות הנמוכות יותר מהאור; ולהפך, חלקיק רגיל לא יוכל לקפוץ מהעולם שלנו לעבר העולם הטכיוני.

מכאן האם ניתן לעבור את מהירות האור והאם מה שקיים בעולם שמעבר לסינגולאריות הוא תורה אחרת, מעין תורת בת ליחסות הפרטית או תורת אחות ליחסות? יש כאן למעשה שתי שאלות: הראשונה, האם ניתן לחצות את גבול מהירות האור, את הסינגולאריות. לפי תורת היחסות הפרטית של איינשטיין לא ניתן לחצות את גבול מהירות האור: שום סיגנל לא יכול לעבור את מהירות האור ולא ניתן להאיץ שום גוף אל ומעבר למהירות האור. לפי התורה של החוקרים, שהיא תורה שתקיפה לעולם שמעבר לסינגולאריות, מתרחשים בעולם הזה דברים שונים מאשר בתורת היחסות הפרטית של איינשטיין ולכן מדובר בתיאוריה שהיא לא תורת היחסות הפרטית של איינשטיין, אבל החוקרים טוענים שהיא קונסיסטנטית עמה. מה דעתכם?

לידיעה בנושא

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

95 תגובות

  1. משה
    יש היום השערה למה שקרה לפני 13.8 מיליארד שנה. ההשערה באה מתיאוריה טובה (מסבירה את הקיים, מנבאת את העתיד וניתנת להפרכה). ההשערה ניתמכת ע"י תצפיות מגוונות.
    ההשערה שלך סותרת את כל זה, והיא גם לא הגיונית. איך יכול להיות שהיקום התחיל קטן וריק? החומר שקיים היום נוצר ממה? ולמה?
    חוק האבל מראה שאם גלקסיה רחוקה פי שניים אז היא מתרחקת פי שמיים יותר מהר. אם אנחנו לא מניחים שמהירות האור קבועה, אז אין סיבה לחשוב שבכלל היקום התחיל בנקודה.

    לא ברור לי בכלל למה התכוונת בטנסור שלך.

  2. חברים
    אני מודע שהוויכוח הזה ביניכם התרחש לפני חמש שנים ובכל זאת ברצוני להוסיף לו משלי.
    כמו למאיר, גם לי נראית הקבוע הקוסמולוגי בכלל ואנרגיה אפלה בפרט כיציר מלאכותי. מזכיר לי את המצב שהיה בפיסיקה לפני איינשטיין, כאשר הוסיפו אתר. אבל קודם אני רוצה להציע סיבה אחרת לנסחה לאדום, שאיננה קשורה לקבוע הקוסמולוגי.

    הנחת האבולוציה של היקום.
    היקום ״נולד״ במפץ הגדול. בתחילת דרכו היה קטן מאוד וריק, כך שלזמן לא הייתה משמעות. זהו יקום אוקלידי תלת-ממדי. ככל שהיקום התפשט הזמן הפך משמעותי יותר וכך נוצר מרחב-זמן 4-ממדי, יקום מינקובסקי. כאשר נוצרו כוכבים ראשונים היקום התעוות והתעקם וכך נוצר יקום רימן. כולם מסכימים שהיקום שלנו היום מתפשט ומתרחב אבל יתכן שבעתיד ההתפשטות הזאת תעצר והיקום יתחיל להתכווץ. יש אומרים, שבמקרה כזה הזמן ילך אחורה. בכל מקרה, תכונות היקום שוב ישתנו. רוצה להגיד, שהיקום שלנו נתון לשינויים אבולוציאוניים. אם כך, אז גם קבועים אוניברסליים, כמו מהירות האור, צריכים להיות מושפעים מהשינויים אבולוציאוניים הללו. במילים אחרות, יתכן ומהירות האור השתנתה במהלך האבולוציה של היקום. אם נקבל את ההנחה הזאת, אז המרחק עד לגלקסיות הרחוקות, כפי שידוע היום, איננו נכון ולכן גם גודל היקום איננו נכון וגם המרחקים בין הגלקסיות הרחוקות איננו נכון. ידוע לי שנעשים היום ניסויים לבדיקת קיומם של שינויים אבולוציאוניים של ״קבועים״ אוניברסליים וטרם נאמרה מילה אחרונה בנושא. למרות זאת, כדאי, לדעתי, לדון באפשרות הזאת ולנסות לבחון את השפעתה על הסחה לאדום.

    הנחת העדר אבולוציה של היקום.
    נניח שהיקום שלנו ״נולד״ עקום ומעוות. רוצה להגיד, שעקמומיות היקום איננה תוצאה של מסות גדולות אלא זאת תכונה אינהרנטית של היקום אשר ניתנת לתואר ע״י טנזור מעוות פנימי. מה דעתכם?

  3. מאמר מעניין. אבל..ההרחבה האמיתית של תורת היחסות הפרטית היא לא תאורטית לעולם מהיר מהאור אלא ליישם את אותם עקרונות שהולידו את תורת היחסות על העולם של המתמטיקה. מי שהצליח לעשות זאת הוא המתמטיקאי האנגלי ג'ורג' ספנסר בראון שפירסם בשנת 1969 את הספר המהפכני חוקי הצורה. Laws of Form . הרעיון הבסיסי היה כבר לפילוסוף ויטגנשטיין והוא לראות את פעולת ההצבעה על אובייקט כפעולה מתמטית לכל דבר. הפעולה נקראת מובחנות יש לה סימון מיוחד אבל אם נסמן אותה כרגע פשוט כסוגריים אז המערכת הפורמלית מקיימת שני חוקי צימצום פשוטים ()=()() =(()) . דוגמא לתרגיל פשוט = (())=(()())

    הלוגיקה הרגילה היא מקרה פרטי של המערכת הזו. קבלת המתמטיקה החדשה על ידי קהילת המדע תאפשר להבין יותר את הפרדוקסים שיש היום בתורת הקוונטים.

    ספנסר מתקרב היום לגיל 90 ואני מקווה שהוא יזכה להכרה הראויה מהממסד המדעי עוד בחייו !

  4. תודה על הכנות (תרתי משמע).
    ועל מה למיטב ידיעתך מבססים החוקרים את השערתם שאורך הגל של פוטון העובר דרך המרחב משתנה כתוצאה מהמתיחה של המרחב וביחס ישר למתיחה זו? (ולחילופין, על סמך מה הם פוסלים את האפשרות שהגורם להתפשטות המרחב הוא a והגורם להתארכות הגל הוא b ושאין קורלציה בין גורמים אלה)?

  5. צבי,
    כל הויכוח בינינו פרץ כאן עם קביעתך כי "כפי שציין ניסים – האבחנה שלך כאילו יש "גורם אמיתי" להיסט לאדום, אבל אין "אנרגיה אפילה" היא אבחנה תמוהה מאד".

    בהודעתך הנוכחית אתה כותב:
    "ההיסט הקוסמולוגי לאדום נובע מהתפשטותו של המרחב בין שתי גלקסיות מרוחקות ".

    האם אני יכול להבין מכאן שאתה מסכים עם דעת החוקרים שיש "גורם אמיתי" להסחה לאדום הקוסמולוגית, והגורם הזה הוא התפשטותו של המרחב, הגורמת להתמתחות הפוטונים העוברים דרכו?

    כן, או לא (בלי מכבסת מילים)?.

  6. במקרה שהיקום אכן מתפשט באופן מואץ אז נגזר עליו מה שנקרא " הקריעה הגדולה" שבמצב הזה כל המבנים האטומים מתפרקים לחלקיקים תת אטומיים מאחר והקשר בינהם חלש יותר מהאנרגיה האפלה שמאיצה את היקום.

  7. מאיר,

    השכלתי בפיסיקה גם היא לא מבוססת על ערכים בויקיפדיה אך מניסיוני, ויקיפדיה אינה שגוייה לרוב, לכל היותר היא בלתי מדוייקת. ההיסט הקוסמולוגי לאדום נובע מהתפשטותו של המרחב בין שתי גלקסיות מרוחקות ובכך הוא יוצר בדיוק את אפקט דופלר – האטת קצב הגעת הפוטונים והנמכת התדירות שלהם בעקבות שינוי המרחק בין המקור לצופה.
    התפשטות היקום נחזתה ואושרה ניסיונית עוד לפני שחשבו שישנה בעולם "אנרגיה אפילה" והיא אינה מצריכה את קיומה. על פי תורת היחסות ישנם שלושה מודלי אפשריים ליקום (פתרונות פרידמן למשוואת השדה) – שלושתם חוזים יקום לא יציב, כלומר, יקום שלפחות בחלק מן השלבים וב-2 משלושת הפתרונות בכולם, מצוי בתהליך התפשטות – התפשטות היקום באופן שאיצתר האבל היא מוסברת בצורה מצויינת בתיאוריה שהיתה קיימת עוד לפני שהניסוי אישר אותה.
    הבעיה היא שאף אחד מהמודלים אינו מסביר התפשטות מואצת בהיעדר קבוע קוסמולוגי, אפשר להוסיף את אותו קבוע קוסמולוגי או אנרגיה אפילה ואז המודלים מסבירים את ההתפשטות המואצת. הבעיה של הוספת קבוע קוסמולוגיה היא כי הוספתו אינה סותרת דבר, אבל היא נראיית מלאכותית, היא לא מתקשרת לשום דבר שאנחנו מכירים מלבד זה ולא ברור מאיפה גודלו של זה מגיע (מתקשר ל- fine tuning שהזכיר פרלמוטר במאמרו).

    ברור שנכון להיום לא ידוע מספיק כדי להגיד שהכל מובן,
    מצד שני ברור שנכון להיום:
    1. רוב הפיסיקאים מקבלים את המודל הקרוי lambdaCDM ולפיו היקום מכיל קבוע קוסמולוגי והוא הגורם להתפשטותו המואצת:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Lambda-CDM_model
    2. ההיסט הקוסמולוגי לאדום נובע מהתפשטות המרחב שבין הגלקסיות, הוא נלון כמותית על פי תורת היחסות הכללית ובפרט ע"י הישט דופלר.

  8. צבי,

    ההשכלה שלי בפיזיקה לא מבוססת על ערכים בויקיפדיה, והבנת הנקרא שלי באנגלית היא ברמה של שפת אם.

    אני חוזר: אין שום קשר בין הסחה לאדום קוסמולוגית לבין אפקט דופלר.

    בהסחה לאדום קוסמולוגית האור עוזב גלקסיה שנמצאת במנוחה יחסית לגלקסיה אליה יגיע האור בעתיד, והוא מגיע לגלקסיה שנמצאת אף היא במנוחה יחסית לגלקסיה שממנה נפלט האור בעבר. אורך הגל שלו מוסח לאדום במשך מיליוני ו/או מיליארדי השנים שבאמצע ושאלת מיליון הדולר היא "מדוע". דבר אחד ברור: הוא מוסח לאדום לא כתוצאה ממהירות יחסית בין הגלקסיות, וזאת בניגוד לאפקט דופלר הנגרם עקב מהירות יחסית בין המקור לבין היעד. אם משמעות ההבדל הזה לא ברורה לך, אני אטרח לחפש עבורך קישור לאחד המאמרים של האבל עצמו, או של מישהו שמצטט מדבריו.

    לדעת החוקרים זה מאוד בלתי סביר שהקבוע הקוסמולוגי הוא הגורם להתפשטות היקום. (עיין לדוגמא בשתי הפסקאות האחרונות בעמוד 57 במאמר של פרלמוטר אליו הפניתי בתשובה לבקשתו של אולי כן).
    לכן, למרות שאינני חסיד של תורת היחסות אין לך מה להלין עלי בנקודה זו, ואת כל תלונותיך עליך להפנות לאלה שמחפשים את האנרגיה האפלה.

  9. מאיר,

    תגיד לי אתה רציני?
    אין כל קשר בין הסחה לאדום לבין אפקט דופלר ועל כך אין עוררין?

    קרא את זה (בעברית, שיהיה נוח…):
    http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%94%D7%99%D7%A1%D7%98_%D7%9C%D7%90%D7%93%D7%95%D7%9D

    ובאשר לנביעת אפקט דופלר עבור אור מתוך תורת היחסות, בערך על אפקט דופלר כתוב במפורש:
    "אפקט דופלר בגלים אלקטרומגנטיים מנוסח בצורה שונה משום שמהירותם של הגלים האלקטרומגנטיים היא מהירות האור, שהיא מהירות קבועה בכל מערכת. ניסוח אפקט דופלר במקרה זה מתבסס על תורת היחסות הפרטית, אבל התוצאה דומה לתוצאה בגלי קול."

    ההסחה לאדום שנראית מגלקסיות רחוקות מתנהגת בדיוק כצפוי מאפקט דופלר ולפיכך הטענה כי האפקט אינו נכון היא הטענה כי תורת היחסות שגויה.

    ובאשר לקבוע הקוסמולוגי:
    איינשטיין ויתר עליו ובצדק כי הוא נראה כמשהו מוזר שאין לא הסבר נכון לעכשיו, ואף על פי כן הוא תואם את תורת היחסות בניגוד למשל להצעתך להחליף את אפקט דופלר. תורת היחסות מניחה שהעולם מתנהג ע"פ סימטריה מסויימת (תורה לורנץ אינווריאנטית), הקבוע הקוסמולוגי הוא הדרך היחידה להוסיף משהו למשוואת השדה של איינשטיין באופן שלא יפגע בסימטריה הזו – אם אתה רוצה להוסיף משהו אחר, אתה טוען בעצם שסימטריית לורנץ אינה מתקיימת – אולי אתה צודק אבל תצטרך למצוא לזה סיבות טובות.

  10. אהוד, הנה השאלה בפירוט:

    אם תצלם את הרקיע במצלמה חדת רזולוציה כאשר הירח במרכז מכדור הארץ (384,000 ק"מ), הוא יתפוס חלק קטן של התמונה וכמעט לא תבחין בפרטים. אם תשתמש באותה מצלמה בדיוק ותצלם את הרקיע במרחק 384 ק"מ מהירח, הוא ימלא כמעט את כל התמונה ותבחין בפרטים רבים. אותו כנ"ל אם תשתמש בזום.

    להבנתי, אם תצלם את הירח ממצלמה זהה החולפת ליד כדה"א במהירת גבוהה עד כדי כך שהתכווצות האורך תהיה 1000:1, תראה בתמונה את אותו הגודל והפרטים של הירח כאילו צלמת ממרחק 384 ק"מ או השתמשת בזום. (המצלמה מופעלת רק כאשר היא "נוגעת" באחותה הנייחת על כדה"א).

    האם יש לי טעות? איפה? ואם אכן אני טועה מהי בדיוק התכווצות האורך?

  11. ישראל

    שוב הדוגמא שלך (מהחוברת) לא קשורה לשאלה שלך על הירח
    שעליה עניתי לך. בדוגמא יש שתי מערכות: מערכת המעבדה
    ומערכת החלקיק כאשר ההשוואה היא בין המערכות לגבי איך
    נראית תנועת החלקיק בשאלה על הירח מדובר על מהי צורת
    הירח כפי שהיא נראית משתי מערכות שונות.

  12. חברים יקרים, תודה רבה על המאמרים, עדיין לא קראתי, אקרא במשך שבוע הבא.
    בנתיים תהנו מהסופ"ש ותמשיכו להתדיין בסבלנות(-:

  13. צבי,

    בהמשך לתשובה שלי לניסים :

    הסחה לאדום קוסמולוגית – אין בינה לבין תופעת דופלר שום קשר, וזה מוסכם על כל העוסקים בתחום ללא יוצא מן הכלל.

    תורת היחסות לא מנבאת הסחה לאדום קוסמולוגית.

    תורת היחסות מאפשרת קבוע קוסמולוגי, אבל אבי התורה הזו העדיף להיפטר מההמצאה המאולצת כשלעצמה הזו וראה בה את טעות מביכה.

    רק למען התזכורת: איינשטיין המציא את הקבוע הקוסמולוגי כדי להסביר מדוע היקום יציב ולא קורס על עצמו כתוצאה מכבידתו העצמית. כאשר האבל גילה את ההסחה לאדום והתברר שהיקום למעשה לא יציב, איינשטיין מאוד שמח להיפטר מהאמצאה המכוערת הזו שלו.

    מהנימוקים שכתבתי בתשובה לניסים, אין שום סיבה להחזיר את האמצאה הזו בדלת האחורית רק בגלל שמישהו (האבל) אמר פעם משהו שהיה נראה נכון לשעתו, ומישהוהים אחרים (פרלמוטר ושות') דבקים בו כתורה מסיני.

    תורת היחסות עובדת יפה גם בלי קבוע קוסמולוגי, ואם כן מדוע אתה מוצא שההצעה שלי לוותר עליו משמעותה לוותר על תורת היחסות? לא חייבים לשפוך את האמבטיה יחד עם התינוק.

  14. ניסים,

    אני מבין מצויין מה האבל ראה ואתה טועה בכך שהוא לא ניחש. אם תמשיך להתעקש וגם תתעצל לחפש את דברי ההסבר של האבל למקור של ההסחה לאדום הקוסמולוגית (שלכל הדעות היא איננה תופעת דופלר), אני אטרח לחפש עבורך את הציטוט המדוייק של דבריו.

    האבל טען שהסחה לאדום קוסמולוגית נובעת מהתפשטות המרחב. המרחב נמתח ויחד איתו נמתח אורך הגל של האור העובר בו. זה ניחוש, מכיוון שהוא איננו מלווה בהסבר פיזיקלי, ולא ניתן לערוך ניסוי שיפריך אותו.

    עכשיו, כל עוד ההסחה לאדום היתה לינארית עם המרחק, הניחוש הזה של האבל הוא נחמד, נייטרלי, ובלתי מזיק. ברגע שהתגלה שזה לא כך, הדבר הנכון היה לפקפק בניחוש הזה ולנסות למצוא הסבר אחר, שאיננו כורך את התפשטות היקום עם ההסחה לאדום הקוסמולוגית.

    למעשה ניתן לצייר שתי עקומות:
    העקומה האחת תתאר את התפשטות המרחב בתלות בזמן כמו שהיינו מצפים ממפץ גדול בלי קבוע קוסמולוגי, העקומה האחרת תתאר את התפשטות אורך הגל בתלות בזמן בהתאם לממצאי פרלמוטר ושות'.

    העקומות יהיו חופפות ולינאריות בטווחי מרחק קצרים יחסית (בערך עד הסחה לאדום של 0.1)
    ויתחילו להיפרד זו מזו בטווחי מרחק ארוכים יותר.

    מה עשו פרלמוטר ושות'? מכיוון שלפי האבל העקומות חייבות להיות חופפות (קצב התפשטות המרחב שווה לקצב התארכות אורך הגל), הם "התאימו" את העקומות זו לזו על ידי ההנחה שהתפשטות היקום מואצת ב-7 מליארד השנים האחרונות.

    הטענה שלי היא שלא צריך להתאים את העקומות זו לזו, מכיוון שאף אחד לא באמת הוכיח שיש קשר בין התפשטות המרחב לבין דעיכת אורך הגל של פוטון שנע דרך המרחב.

    יתכן שהתארכות אורך הגל נובעת מסיבה פיזיקלית שאין בינה לבין התפשטות היקום דבר ואפילו לא חצי דבר.

    אני חוזר ומדגיש: לא אמרתי שהאבל טעה. אמרתי שזה מטומטם לדבוק בניחוש שלו כתורה מסיני, אחרי שהתגלו ממצאים חדשים שלא מסתדרים עם מפץ קונבנציונלי נטול קבוע קוסמולוגי ונטול אנרגיה אפלה.

    יתרה מזאת, אני טוען שהאבל בכבודו ובעצמו היה אומר את מה שאני אומר אילו היה בחיים בזמן שהתפרסמו סקרי הסופרנובה ב1998.

  15. ספקן,

    מהיכן קיבלת את הרושם שאני מכחיש את המפץ הגדול?

    וגם לגבי הקונצנזוס – אני לא מכחיש. אני רק מטיל ספק מהסיבות שכתבתי ושאמשיך להסביר אותן בתגובה לדבריהם של ניסים וצבי.

  16. מאיר,

    כפי שציין ניסים – האבחנה שלך כאילו יש "גורם אמיתי" להיסט לאדום, אבל אין "אנרגיה אפילה" היא אבחנה תמוהה מאד.

    את ההיסט לאדום כתוצאה מהתרחקות אפשר לקבל אפילו משיקולים פשוטים יחסית של יחסות פרטית, והרחבה שלו נתונה במסגרת היחסות הכללית.
    היחסות הכללית היא תורה מוצלחת למדי שנבחנה במספר רב של מבחנים ועד כה לא נתגלו מקומות בהן היא שוגה. היחסות הכללית מאפשרת "קבוע קוסמולגי" – אנרגיה של הריק שתיצור התפשטות מואצת – עד כה מתנהגת האנרגיה האפילה לגמרי כמו אותו קבוע קוסמולוגי כך שמבחינה מתמטית, לא סותרת האנרגיה האפילה דבר, הבעיה שלה היא שעד כה אין לנו שום מושג מאיפה היא מגיעה מבחינה פיסיקלית ומדוע היא קטנה ב-120 סדרי גודל ממה שהיה מעלה חישוב נאיבי.

    מה שאתה אומר הוא דבר כזה:
    אני לא מאמין שיש אנרגיה אפילה על אף שהיא לא סותרת עקרונית את מה שאנחנו יודעים על העולם, כי עדיין לא יודעים להגיד לי עליה מספיק. במקום זה אני מעדיף לא להאמין שהיסט לאדום הוא פרופורציונלי להפרש המהירויות (ובעצם – אני לא מאמין ליחסות הכללית) – לטעמי יש משהו אחר (שאני כמובן לא יודע להגיד מהו) והוא הגורם להיסט לאדום.

    בשורה התחתונה, אתה מציע לזרוק תורה וותיקה מוכחת והגיונית, כיוון שמדענים היום עדיין לא יודעים הכל על משהו מאד חלש שנתגלה לראשונה לפני 15 שנה.

    לטעמי ייתכן שיום אחד יגלו שהיחסות הכללית לא נכונה – נכון יותר לומר שהיא לא מדייקת בגבולות מסויימים, אך אני די בטוח זה שאחד הדברים האחרונים שיפגעו הוא היסט דופלר!

  17. מאיר
    האבל ראה בתצפיות שיש יחס לינארי בין המרחק לגלקסיה לבין מהירות הנסיגה שלו. הוא לא ניסה להסביר למה זה ומה זה אומר. הוא היה אסטרונום ולא קוסמולוג. להבדיל ממך, הוא לא ניחש כלום.

    אתה מוכן להסביר למה אתה טוען שהאבל טועה?

    והפסקה המוזרה שלך על "גורם אמיתי" לעומת "אנרגיה אפילה" היא פשוט מוזרה. למדע ברור שיש כאן בעיה חמורה – הרי יש כאן חוסר דיוק של 120 סדרי גודל!!!! זה המדע אומר, לא איזה קשקשן בבלוג……

    ושוב …. "הנחת היסוד חסרת הבסיס של האבל" … תחקור לפני שאתה משמיץ …..

  18. מאיר

    הזהר מלהכחיש את ה"קונצנזוס" של הקוסמולוגיה הרחוקה (ובכלל זה את המפץ הגדול).

    בעל האתר מוקיע כל "מכחיש קונזנצוס" כאילו יש לו אינטרסים לא הגונים להכחשה, כאילו הוא ממומן מצד אויבי המדע, וכדומה.

  19. אולי כן,

    קבל קישור למאמר עממי של סול פרלמוטר:
    www-supernova.lbl.gov/PhysicsTodayArticle.pdf

    הכל מתחיל בכך שבטווחים קצרים עוצמת ההארה של סופרנובות מסוג Ia דועכת כפונקציה פחות או יותר לינארית של ריבוע המרחק אם מניחים שקצב התפשטות המרחב ההוא קבוע, אבל בטווחים של כ-7 מיליארד שנים הדעיכה גוברת מעבר למצופה מהתפשטות של המרחב בקצב קבוע. מכאן הסיקו החוקרים שהתפשטות המרחב היא בקצב הולך וגובר ב-7 מיליארד השנים האחרונות, דבר הגורם לאור שיצא מסופרנובות רחוקות לעשות דרך ארוכה יותר במרחב ולהופיע לעינחנו בעוצמה חלשה יותר.

    אישית ברור לי שהענקת פרס הנובל הזו עוד תתברר כבדיחה עצובה, מכיוון שבבסיסה היא מסתמכת על ניחוש חסר בסיס פיזיקלי של tאדווין האבל לפיו הסחה לאדום קוסמולוגית נובעת מכך שגל אור "נמתח" כתוצאה מהתמתחות המרחב שבו הוא עובר. החוקרים אימצו או הניחוש הזה רק מכיוון שלא מצאו הסבר הגיוני יותר (וכמובן בזכות זה שהאבא שלו הוא אדווין האבל, חוקר מוערך שאינני מזלזל בכבודו ובזכותו לנחש ניחושים).

    אלא שעשרות שנים מאוחר יותר, אחרי שהניחוש חסר הבסיס כבר השתקע ללא הצדקה, הגיעו התוצאות המפתיעות של סקרי סופרנובות Ia. במקום לחזור אחורה ולאור הממצאים המוזרים לבדוק מחדש את הנחת היסוד חסרת הבסיס של האבל ולערער עליה, המשיכו החוקרים כאילו היא תורה למשה מסיני. מכאן ועד למסקנה של "אנרגיה אפלה" הדרך קצרה.

    לסיכום, החוקרים החליפו פרה בחמור: במקום ששאלת מליון הדולר תהיה "מהו הגורם האמיתי להסחה לאדום קוסמולוגית", הם שואלים בכובד ראש "מהי האנרגיה האפלה המיסתורית", שאלה חסרת ערך מדעי כל עוד אין תשובה לשאלה הקודמת, .אבל בעלת ערך לצורך קבלת פרסים ומענקי מחקר.

    ככה עובד המדע (לפחות בינתיים).

  20. אהוד.
    בעמ 12 למטה מצויין שבגלל התקצרות האורך המרחק של 20 סמ אותו עובר החלקיק הוא רק 3 סמ עבורו. בעמ 13 יש תמונה הממחישה את דברי: בתמונה מימין אנו רואים את המסלול אותו עובר החלקיק כרדיוס מעגל שגודלו 20 סמ. בתמונה משמאל אנו רואים שהרדיוס המאונך לכיוון תנועת החלקיק נשאר 20 סמ בעוד שהרכיב לאורך האנך הצטמצם ל 3 סמ.

    זה גם ההסבר שניתן להתארכות הזמנים: החלקיק עובר רק 3 סמ במערכת היחוס שלו, אך עבורינו הנחים, המרחק הוא 20 סמ.

  21. ישראל

    צר לי אני לא מבין על מה אתה מדבר. הדוגמא מהחוברת
    שהבאת לא קשורה בכלל. מדובר על התפרקות חלקיק
    במערכת המעבדה ובמערכת החלקיק. אין לדוגמא זו קשר
    לאיך יראה אובייקט מסוים על ידי שני צופים הנעים אחד
    ביחס לשני.

  22. תודה רובי, אבל זה לא עוזר לי, אני מחפש את המ-מ-צ-א-י-ם שהביאו אותנו למסקנה שמהירות התפשטות היקום מואצת, לא את הטענה/מסקנה, אלא את הממצאים.

    ניסים, אני בכלל לא עצלן, חיפשתי את המאמר של פרלמוטר, אבל אין אותו פתוח באינטרנט.
    יש אפשרות – אולי – אם נרשמים לאתר שפרלמוטר קשור אליו, אבל רישום לאתר בשביל מאמר אחד לא נראה רלוונטי לפני שאני בודק עוד אפשרויות.
    האם יש לך אפשרות לקשר אותי למאמר שאני מחפש?

  23. אולי כן ….
    פרלמוטר, שמידט ורייס קיבלו את פרס הנובל בפיסיקה לפני שנה על הגילוי הזה.

    אתה כזה עצלן ………..

  24. חברים, ניסיתי למצוא מאמר שמציג את הממצאים שעל פיהם קבעו שהיקום מאיץ, לא מצאתי.
    האם מישהו יכול להסביר או להביא את העדויות לכך שמהירות התפשטות היקום מאיצה?

  25. אהוד.

    אם תסתכל על ירח מלא, תוכל למדוד את הזווית הנוצרת בין האנך המרכזי המקשר בינך והירח לבין השוק המחברת אותך להיקף.

    להבנתי, עבור צופה שיחלוף לצידך במהירות יחסותית, ישאר קוטר הירח כפי שהיה בעוד שאורך האנך יתקצר. לכן ימדוד אותו צופה זווית גדולה יותר בין האנך ובין השוק המחברת אותו להיקף.

    ראה גם עמ' 12-13 ב

    http://www-d0.fnal.gov/~aharel/about/Harel_SR.pdf

    אם הירח היה גדול מספיק או המהירות היתה גבוהה מספיק, הוא היה ממלא כמעט את כל שדה הראיה של הצופה.

  26. ישראל

    המרחק המתקצר הוא במערכת אינרצילית נתונה. כלומר
    אדם החולף בחללית על פני הצופה הנייח יראה את החללית שלו
    כארוכה יותר מאשר אורכה של החללית כפי שתמדד על ידי
    האסטרונאוט בתוכה. אתה מתעקש כל הזמן לשאול האם
    המרחק בין צופה נייח לצופה בתנועה יתקצר. ראשית זה
    אינו גודל מדיד, השאלה היא המרחק באיזה זמן וניתן להגדיר כאן
    זמנים שונים ושנית זה אינו המרחק המשנה את אורכו לפי
    היחסות הפרטית.

    שאלון
    לפי הבנתי מהירות האור היא קבועה במערכות אינרציליות
    כלומר מערכות הנבדלות זו מזו במהירות קבועה. ברגע
    שאתה מדבר על אפקטים של יחסות כללית עליך להגדיר
    מחדש מהירות מכיוון שהמרחב עקום. אתה יכול להגדיר
    מהירויות באזורים קטנים בהם ניתן להניח כי מדובר
    במרחב שטוח מינקובסקי בהם ניתן להשתמש ביחסות
    פרטית אבל עליך להגדיר איך אתה מדביק יחד את כל
    המרחבים הללו.

  27. אהוד, תודה על כל התשובות.

    ואי אפשר בלי שאלה נוספת: להבנתי, מרחק מתקצר עם כיוון התנועה של הצופה אך לא בכיוון המאונך לו.

    לכן אם צופה במנוחה יצפה בישר מרוחק המאונך לו, הוא יראה אותו כבעל אורך L ואת מרחקו ממנו כD.

    השאלה: אם צופה אחר החולף על פני הראשון במהירות הקרובה לזו של האור בכיוון הישר, יראה עדיין את הישר באורך L ( מאונך, לא משתנה) אך את המרחק ממנו כקטן בהרבה מD (מתקצר בגלל המהירות).

    וכשאני אומר "רואה" אינני מתכוון למדידה באמצעות חישובים, אלא ראיה ממש, בעיניים.

  28. שאלה :
    האם עידוש כבידתי של משפיע על מהירות האור ? השאלה נגזרת מהתרגיל שנאס"א
    עושה בכדאי להאיץ מהירותה של של חללית ומכניסה אותה למסלול סביב נאמר שבתאי
    ומשם היא נשלחת הלאה במהירות גבוהה מזו שהגיע.

    אמנם עידוש כבידתי הוא שם התצפית, אך הכוונה היא האם האור מושפע מהכח הכבידה
    שיכול להאיץ או להאיט את מהירותו ?

    ועוד שאלה דומה, כפי שאור לא יכול לברוח מחור שחור, האם אור בדרך אל החור השחור
    אינו יכול להאיץ מעבר למהירות האור ?

    אשמח להבין.
    תודה.

  29. ישראל וניסים

    אני חושב שעוצמת המקור אינה תלויה במהירות המקור ביחס לצופה. אפקט
    דופלר אכן ישנה את התדירות וזו שקולה לשינוי באנרגיית של הפוטונים
    שהמקור פולט אבל מצד שני התארכות הזמן היחסותית תבטל לדעתי את
    האפקט הראשון. השאלה הבסיסית היא האם עוצמת המקור היא אינורינטה יחסותית
    ואני סבור שכן, כיוון שהיא אינטגרציה 4 מימדית על הזמן והמרחב. אינטגרל
    4 מימדי הוא אינורינטי לורנץ.

  30. מהכתבה מתברר שככל שהמהירות גדלה לכוון האינסוף המסה קטנה לכוון האפס.
    מעניין גם אם הגוף מתארך ככל שהמהירות גדלה מאחר שהכל הפוך בתאוריה הזו.

  31. יאיר
    יש הרבה מאוד הבדלים. קול אינו תנועה של חלקיקים. הוא גל בתווך, ובאור אין תווך. זה ההבדל החשוב, מה שגורם לכך שמהירות האור אינו תלוי במערכת היחוס. בהקשר של קול יש מהירות של מקור לעומת התווך, כלומר מהירות מוחלטת.
    הנקודה הסינגעלרית במהירות הקול נובעת מזה שחלקיקי התווך לא מספיקים לזוז הצידה, עלכן יש לחץ גבוה בחזית התנועה. באור המקור לא "מזיז" את התווך הצידה, כי אין תווך.

    בפועל, כשמטוס עובר את מהירות הקול לא קורה משהו מיוחד, כי חלקי המטוס עוברים את מהירות הקול בזמנים שונים, זה בגלל שיש זרימה לא אחידה במרחב של האוויר.

  32. שאלה:

    מה ההבדל בין מעבר של מהירות הקול למהירות האור?

    שינוי מהירות של נוזל כך שיעבור את מהירות הקול איננו פשוט, ויש תופעות יחודיות והפוכות מאשר נוזל בעל מהירות הנמוכה ממהירות הקול. וגם שם יש נקודה סינגולרית כאשר מהירות הנוזל שווה למהירות הקול.
    אם התופעות דומות, מדוע זה אפשרי לעבור את מהירות הקול אך לא את המהירות האור?

  33. בועז
    האצת הגלקסיות לא קשורות להאבל. הוא דווקא חשב שהגלקסיות מאיטות.
    הגלקסיות עברו מזמן את מהירות האור (למיטב ידיעתי) ואין כאן כל בעיה. הגלקסיות עצמם אינן מאיצות – זה המרחב שמתפשט במהירות מואצת.

    ומה שיקרה זה שבעתיד היקום יהיה מקום חשוך מאוד. אנחנו נראה יקום שונה לחלוטין, ויתרה מכך, לעולם לא נוכל לדעת שמה שאנחנו רואים זה כל היקום.

    עכשיו תאר לך שקוסמולוג בעתיד יטען שיש גלקסיות שמתרחקות מעל מהירות האור ולא ניתן לראות אותם – כל החוכמולוגים יגידו שזה בכלל לא תיאוריה כי זה לא ניתן להפרכה…..

  34. ניסים.

    נו שויׁן. הסכמה זה דבר חשוב.

    נקווה שאהוד יסכים עם הסיכום שלי, או שיעלה הסבר אחר.

    לילה טוב מלוס אנג'לס.

  35. על פי האבל הגלקסיות מאיצות כלפי חוץ.

    מתי האצה זו תגיע למהירות האור ותעבור אותה ומה יקרה אז ליקום, אם בכלל?

  36. ישראל
    בדוגמא הראתי שהמרחק לגוף אינו תלוי במהירותו. אתה טענת שתורת היחסות טוענת אחרת. זה הכל.

    ושוב – העוצמה לא תהיה זהה, כי האנרגיה של כל פוטון בהחלט תלוי במהירות המקור. מה שאני אומר זה שהמרחק לא משפיע, אבל כיוון המהירות בודאי שכן.

    ובקשר לפוטון שלי – כן, אנחנו אומרים בדיוק אותו דבר. מה שניסיתי להראות שהמרחק לפוטון אינו תלוי במהירות שלו.

  37. ובעניין הפוטון שלך:

    מנקודת ראותו, המרחק הוא 0, לא 4.3 שנות אור. אם חללית טסה במהירות הקרובה למהירות האור, המרחק מבחינתה קצר מ4.3 שנות אור, ושואף ל-0 ככל שמהירותה שואפת למהירות האור.

  38. אהוד.

    אינני מחפש פרדוקסים, רק תשובות לשאלות. למעשה התשובה שלך פותרת את השאלה שלי. אני רוצה רק לוודא שהבנתי נכון:

    אם מקור של גלים אלקטרומגנטים הוא בעל הספק קבוע, הרי שבנקודה כלשהי ביקום הנמצאת במנוחה יחסית למקור ( חללית לדוגמה), כל שני מודדים או יותר החולפים זה על פני זה ימדדו עוצמה זהה לסיגנל הנקלט מהמקור, ואין זה משנה מהי מהירותם היחסית למקור.

    למעשה אם ידועה להם עוצמת ותדר המקור, הם יוכלו להסיק עיי מדידת הסיגנל והדופלר מהו מרחק הנקודה למקור, ומכאן את משך הזמן שחלף מאז ששודר הסיגנל ועד אשר הגיע לאותה נקודה מסויימת, זמן אשר כל המודדים יוכלו להסכים עליו וזאת ללא תלות במהירותם הרגעית או ההסטוריה שלהם.

    הבנתי נכון?

    ניסים, אולי פספסתי משהו.

    תוכל להראות לי איפה לא התייחסתי לדוגמה שלך או לאיזה משהו שאמרת?

  39. ישראל שפירא

    1. חבל שלא ניסית להבין את הדוגמא שלי. אולי היא שגויה, אבל אי-ההתיחסות שלך לא תורמת מאומה לשיחה.

    2. חבל שלא ניסית להבין את הדוגמא שלך! היא כלל אל אומרת שהמרחק מתקצר. מה שהיא עושה זה להסביר את פרדוקס התאומים (שכמובן אינו כלל פרדוקס).

    אתן לך דוגמא עוד יותר פשוטה, ןבבקשה, תתיחס אליה, בסדר?
    פוטון שיוצא מאלפא קנטאורי לכיוון שלנו נע במהירות האור. ובכל זאת המרחק אליו זהה למרחק לכוכב הנידון – כ 4.3 שנות אור. הרי זמן הגעתו היא 4.3 שנים. כמובן – בעולמו של הפוטון הזמן הוא פשוט 0.

    אם אתה לא מראה פסול בדוגמא שלי אתה אמור לקבל אותה – ככה זה עובד….

  40. ישראל

    אתה שוכח את מימד הזמן ומתייחס רק למרחק. מהי עוצמתו של מקור? מספר
    החלקיקים שהוא פולט ליחידת נפח ליחידת זמן. כיוון שמה שנשמר ביחסות
    הוא הארבע נפח (מרחב כםול זמן) הרי עוצמתו של המקור לא תשתנה בעקבות
    תנועתו על התקצרות המרחב תפצה התארכות הזמן. הפרדוקסים הללו ישנים
    כמעט כמו תורת היחסות, האם אתה מצפה למצוא משהו חדש שלא חשבו עליו?

  41. ויישמו את ההגיון שהמטמתיקה נותנת לנו
    סיבה ומסובב לא הגיוני לפי ההגיון שלנו
    אבל ההגיון שלנו הוא מוגבל לחושים

  42. "אני לא חושב שהמרחק מתקצר, מהדוגמא שנתתי".

    אבל לפי היחסות הוא כן. פתרון פרדוקס התאומים במסגרת היחסות הפרטית מדבר על כך שהמרחק שעובר התאום הנע קטן בגלל תנועתו.

    ומכאן השאלה שלי: מה קורה עם עוצמתם של אותות רדיו הנקלטים עיי מקלט מרוחק? הרי הם הופכיים למרחק בריבוע. אז אם המרחק מתקצר האין זה מחייב שהם ייקלטו בעוצמה גבוהה יותר?

  43. אני לא חושב שהמרחק מתקצר, מהדוגמא שנתתי.
    גוף מתקצר גם כשהוא מתקרב וגם שהוא מתרחק.

    באמת שגם לי לא יושב בראש מה קורה שהגוף מתקצר – הרי המרחק לשתי הקצוות אז כנראה משתנה….
    אחשוב על זה מחר 🙂

  44. נניח שכן.

    אז מה עם התקצרות המרחק? קיימת או לא קיימת?

    הרי לפי היחסות המרחק לעצמים הנעים קטן יותר מאשר לעצם הנייח, לא?

  45. עכשיו אני מבין את הטעות שלך.

    תאר לך 2 עצמים. אחד יותר קרוב ומתרחק ב 0.9c והשני רחוק יותר ומתקרב ב 0.9c. ותאר לך עצם שלישי שנמצא באמצע המרחק ביניהם.
    מה יקרה כששני העצמים הנעים יחלפו את העצם הקבוע?

    שלושתם יראו לנו באותו מרחק – הלא כן?

  46. "המרחק לעצם לא תלוי במהירות העצם. אתה לא מסכים אם זה?"

    אני מסכים, אחינו, אבל איינשטיין, אתה מבין..

    הוא הרי טוען שהמרחק מתקצר כשהעצם נע יחסית אליו אז מי אני שאלין?

    "כיוון שכך, יראה לו אורכו של שביל החלב קטן ב-12 סדרי גודל (בכיוון ההתקדמות) ממה שהוא נראה לצופה ממערכת המנוחה של הגלקסיה, כלומר אורכו של שביל החלב יהיה שווה עבורו למיליון קילומטרים"

    מבחינת הנוסע שלנו שחלף על פני הכוכב הראשון בשביל החלב, הכוכב האחרון מרוחק רק מיליון ק"מ, ולא מאה אלף שנות אור. לכן גם יקח לו רק 3 שניות לסיים את שביל החלב ולהמשיך הלאה, ולא 100,000 שנים.

    ואנו – אנה אנו באים?

  47. ושוב מה הקשר??
    שאלת אם עוצמתו של קורן הנע במהירות תשתנה

    המרחק לעצם לא תלוי במהירות העצם. אתה לא מסכים אם זה?

  48. ניסים.

    ראה: http://ofer-megged.blogspot.com/2011/09/blog-post.html

    "הבה נתבונן בצופה הרוכב על פרוטון בעל אנרגיה של 1021eV, וחולף על פני שביל החלב קצת מעל מישור הדיסקה. במסלול זה הכבידה זניחה, ואנו נשארים רק עם התוצאים של היחסות הפרטית. במערכת המנוחה של "רכב הפרוטונים", יהיה זה שביל החלב דווקא שחולף ביעף על פניו. כיוון שכך, יראה לו אורכו של שביל החלב קטן ב-12 סדרי גודל (בכיוון ההתקדמות) ממה שהוא נראה לצופה ממערכת המנוחה של הגלקסיה, כלומר אורכו של שביל החלב יהיה שווה עבורו למיליון קילומטרים בדיוק. זאת ועוד, רכב הפרוטונים שלנו יראה את הגלקסיה של שביל החלב חולפת על פניו במהירות שהיא לכל צורך ועניין שווה למהירות האור (כמובן שאין, ולעולם לא יתקיים שוויון מלא). מכיוון שהאור גומע כשלוש מאות אלף קילומטרים בשנייה, תיארך עבורו חציית הגלקסייה קצת יותר משלוש שניות, ואילו את המרחק בן ארבעים הקילומטרים (…) שבין כדור הארץ לאלפה צנטאורי הוא יגמה בקצת יותר מאחד חלקי עשרת אלפים השנייה… מן הסתם, במהלך הרף-עין זה אנו עצמנו נזדקן בארבע שנים וקצת, ואילו שלושת השניות של חציית הגלקסיה כולה תיארכנה עבורנו לא פחות ממאה אלף שנים תמימות…"

    הדופלר כפי שציינת, תלוי בכיוון. אולם חוזק הסיגנל תלוי גם בהיפוך ריבוע המרחק, ומכאן שאלתי.

  49. ישראל
    ההסבר של מריו ליביו הוא בדיוק לקביעות המהירות. ההסבר מראה שמידע מגיע מנקודה לנקודה ללא קשר למהירות של מחולל המידע. תאר לך ששני המטוסים מדליקים פנס המכוון לצופה ברגע ההתנגשות. ההיגיון אומר שנראה את 2 הפנסים בו זמנית. אחרת – נראה את אותו הארוע בזמנים שונים, וזה לא הגיוני.
    זו ההבנה שלי לפחות…

    בקשר שאלה השניה שלך. המרחק אל מקור הקרינה אינו תלוי במהירות המקור. זה שאורך המקור יתקצר (בכיוון רדיאלי בלבד) לא קשור למרחק אל המקור.
    אבל – בהנחה שהמקור נע לכיוונינו – אז יש גידול באנרגיה, בגלל אפקט דופלר. לחילופין אם המקור יתרחק אז תהיה הקטנה.
    שים לב שהשינוי באורך הקורן אינו תלוי בכיוון המהירות – גוף מתרחק וגוף מתקרב יתקצרו באותו מידה. אבל שוב – המרחק לגוף לא ישתנה כלל.

  50. אהוד.

    אינני מערער על הפוסטולט השני, רק שואל אם יש לו הסבר.

    המקביל המתמטי של פוסטולט הוא אקסיומה. מלבד היותה ראשונית ולא מצריכה הוכחה, עליה גם להיות ברורה מאליה .

    העובדה שמהירות האור זהה בכל מערכת סותרת את ההגיון הניוטוני, וקיוויתי שאולי יש לכך הסבר פיזיקלי.

    לגבי השאלה השניה. להבנתי, מבחינתו של גוף הנע במהירות יחסותית ביחס לשביל החלב, יתקצר הקוטר של של הגלקסיה לפי טרנספורמציית לורנץ. השאלה שלי היא האם בגלל התקצרות זו תדעך במידה פחותה גם עוצמתו של סיגנל רדיו שכידוע עוצמתו פרופורציונית למרחק בריבוע.

  51. ישראל

    העובדה שמהירות האור קבועה בכל מערכות הייחוס נקבעה ניסויית בניסוי
    מיכלסון מורלי. טעם היחידי לערר על פוסטואלט פייסקלי הוא על ידי
    ניסוי שמראה הפרה שלו. אין טעם להגיד אולי עקרון אי-הודאות אינו
    תקף, אולי החוק השני של התרמודינמיקה שגוי. בנוסף פוסטולאט פיסיקלי
    צובר יותר ויותר "כח" או גיבוי ככל שהפיסיקה שעליו הוא מבוסס
    היא מורכבת יותר ותורת היחסות הפרטית היא בסיס לתורות שדה
    קוונטיות שהניבויים שלהם אומתו בדיוק מדהים.

    לגבי ניסוי למדידת התקצרות המרחק. בניסוי הרבה יותר קל למדוד זמן
    ויש אינספור עדויות להתארכות הזמן במערכות מהירות, בין אם מדובר
    בקרינה קוסמית ובין אם מדובר במכשיר הגי. פי. אס, שהשעונים שעל
    הלווינים עוברים תיקונים יחסותייםהן של יחסות פרטית והן כללית.

    לגבי התקצרות האורך אני חושב שאתה מבלבל אורכים. התקצרות
    האורך היא לגבי המערכת בתוך החללית לגבי האורכים בתוך החללית
    כפי שימדדו על ידי צופה מבחוץ.

  52. יאמרו המלעיזים כי טעות הדבר, אך גם אפלטון קבע שהעולם הוא רציף, שכן לדעתו מהירותו של דבר שווה ליחס ההפוך לצפיפותו, ועל כן יקום אשר בעל נקודות חסרות צפיפות הוא יקום בעל מהירות אינסופית, דבר שנראה לו כבלתי אפשרי.

  53. ניסים.

    עיין: http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%AA%D7%95%D7%A8%D7%AA_%D7%94%D7%99%D7%97%D7%A1%D7%95%D7%AA_%D7%94%D7%A4%D7%A8%D7%98%D7%99%D7%AA

    1. פוסטולט ב' של היחסות: "מהירות האור קבועה לכל צופה, בלא תלות במהירות היחסית שלו ביחס לגוף שפלט את האור, או במהירות שלו ביחס לכל גוף אחר".

    2. התקצרות האורך: "אם חללית נעה ביחס אל הצופה במחצית מהירות האור, אזי כאשר הצופה מסתכל על אורכה הוא מתקצר ב־13% לעומת האורך במנוחה, אבל מי שבחללית לא יראה שום שוני".

    3. אני מאמין שההסבר של מריו ליביו הוא לזה שלא ניתן לעבור את מהירות האור, לא לקביעות מהירות האור בכל מערכות היחוס. אותו הסבר תופס לכל מהירות אחרת הקבועה בכל מערכת. אם מהירות הקול לדוגמה הייתה קבועה בכל מערכת יחוס, לפי אותו הסבר היא הייתה הגבול העליון למהירות, ולא היה ניתן לעבור אותה.

    4. לא מבין איך ניסוי מייכלסון-מורלי מדגים את התקצרות האורך. אגב, את ניסוי מיכלסון-מורלי ניתן להסביר בקלות עיי ההנחה שמהירות האור היא יחסית למקור האור.

  54. ישראל שפירא
    1. מה שקבוע הוא לא בדיוק מהירות האור. העיקרון הוא, בעצם, מהירות המקסימאלית של העברת מידע. אם המהירות הזו לא קבועה בכל מערכות הצירים האינרציאליות אפשר להראות שמקבלים סתירה. דוגמא יפה קראתי אצל מריו ליביו: תאר לך 2 מטוסים – אחד בא אלייך במהירות גבוהה והשני חוצה את נתיבו. תאר לך ששני המטוסים מתנגשים. אם מהירות האור של המטוס המתקרב היה מתחבר למהירות המטוס אז האור שלו היה מגיע יותר מוקדם, ואז לא היינו עדים להתנגשות. תחשוב על נקודת המפגש במרחק X. הואר מהמטוס הניצב היה מגיע אחרי X/c שניות אבל במרחק הזה האור של המטוס המתקרב (נניח במהירות v) היה מגיע אחרי (X/(c+v שניות בלבד.

    2. אני חושב שניסוי מיכלסון-מורלי הוא בדיוק העדות שאתה מחפש.

    3. אני לא מבין איזה מרחק בדיוק התקצר. אני לא חושב שיש שינוי במרחק לעצם עצמו.

  55. שאלות למבינים:

    1. האם יש הסבר פיזיקלי שאינו פוסטולט לתופעה המוזרה של קביעות מהירות האור בכל מערכות היחוס?

    2. האם יש עדות נסיונית להתקצרות האורך ביחסות?

    3. האם החוזק של מקור קרינה אלקטרומגנטית מרוחקת שנע קרוב מאוד למהירות האור גדול יותר בגלל התקצרות המרחק?

    לדוגמה: משדר רדיו במרחק שעת אור ממקלט במנוחה שקולט את האותות בעוצמה של X, האם עוצמת הקליטה ממשדר זהה החולף ליד הראשון לאורך הקו המקשר את שני המכשירים במהירות של 0.999999C תהיה גבוהה יותר בגלל התקצרות האורך?

  56. *במקום:
    שמנסחת במונחי טריגו רכילים
    צריך להיכתב:
    שמנוסחת במונחי טריגו רגילים

  57. הרושם שלי הוא שלמודל המתמטי של HILL-COX האוסטרלים אין שום קשר למציאות פיסיקלית , משום שהמודל לא מתאר מציאות פיסיקלית מדידה (ומילא אין לגביה ניסויים של הוכחה-או-הפרכה).

    ידוע משכבר שיש דמיון צורני בין הפונקציות SINUS COSINUS לבין הפונקציות המקבילות להן SINUSH ו- COSINUSH (במיוחד ידועה נוסחת אוילר שמגדירה SINUS ו- COSINUS בצורה דומה מאוד להגדרת SINUSH ו- COSINUSH ). יתכן שהדמיון בין שתי מערכות הפונקציות (טריגו לעומת טריגו-היפרבוליות) הוא שאיפשר לפתח בהצלחה מודל מתמטי לטריגו-היפרבוליות, מודל שיש לו מאפיינים רבים שדומים למאפיינים של תורת היחסות (שמנסחת במונחי טריגו רכילים). גם העובדה שבמודל שלהם יש פרמטר דמוי זמן שמקבל ערכים מעל המהירות האורית C , היא עניין פיקנטי שמושך תשומת לב. אבל דמיון בלבד וכן הנקודה הפיקנטית של דמוי-מהירות על-אורית, לא מספיקים, צריך זיקה למערכת פיסיקלית מדידה.

  58. הנושא של כבידה קוונטית לא קשור בכלל לכתבה אבל אם כבר העלו אותו אז… הבעיה
    בכתיבת תאוריה של כבידה קוונטית היא כפולה, טכנית ופיסיקלית. טכנית חישוב של
    תיקונים קוונטיים לתורת היחסות הכללית מניב גדלים אינסופיים. גם בתורת האלקטרודינמיקה
    הקוונטית (המטפלת ביאנטראקציה בין אור וחומר, קרי אטומים)התגלו גדלים אינסופיים אבל הסתבר
    כי ניתן להעלים את הגדלים האינסופיים ולקבל תוצאות מדויקות להדהים. התהליך המתמטי של העלמת האינסופים מהתורה נקרא רנורמליזציה והיו אלה פיינמן, טומנגה ושווינגר (שזכו בפרס נובל על תגליתם) שמצאו את הדרך להעלים את הגדלים האינסופיים והתורה שהתקבלה הייתה מדוייקת להפליא. התאוריה הפיסיקלית המדוייקת ביותר עד היום. גם בגרויטציה קוונטית מתגלים אינספים שמקורם בתורת הקוונטים רק שלא ניתן להעלים אותם. בשפה טכנית אומרים כי תורת גרויטציה קוונטית אינה רנורמזבילית. הסיבה הפיסיקלית לאינסופים היא שהחלקיק הקוונטי שאחראי לגרויטציה, הגרויטון, עושה אינטראקציה עם עצמו. בעוד פוטון אינו "נושא מטען" ולכן אין אינטראקציה ישירה בין פוטונים הרי בגרויטציה הגרויטון הוא "נושא מטען גרויטציוני" או בשפה פשוטה שני גרויטונים מושכים אחד את השני.

  59. נטע
    כל תורת האבולוציה היא פחות "מתמטית". האבולוציה היא תורה הסברית ולא מודל מתמטי, כמו תורות היחסות למשל. הניבויים האלה רק מראים שיש "משהו" בתיאוריה.
    ולהזכירך, גם ניבויים של תורת היחסות הכללית ניתן לפרש על בסיס תיאוריות מתחרות.

    יש הרבה ניסיונות להפריך אבולוציה, על בסיס משפט של דארווין עצמו , אם יימצא מנגנון ביצור חי שלא יכול להתפתח בסידרה של שלבים קטנים אז התורה כולה נכשלת". כרגע – אין כאלה 🙂

    אחת הטענות נגד אבולוציה היא שאנחנו לא רואים אותה קורית. זה פשוט לא נכון – יש מספר דוגמאות בימינו שרואים מינים מתהווים מול עינינו.

  60. כאשר כתבתי למעלה שתורת היחסות הכללית אחר כך נוסחה בצורה יותר פשוטה, הכוונה היא שהומצאו כלים מתמטיים יותר משוכללים ולכן הם הפכו את תורת היחסות הכללית ליותר פשוטה ואילו הניסוח הטנסורי הקלאסי של תורת היחסות הכללית הוא מסורבל למדי אבל הוא יחסית מתמטיקה פשוטה.

  61. משכך תודה על המחמאות…
    הכתבה היא דיווח על החדשה המדעית וגם דיון בפילוסופיה של הפיסיקה. נכון הבנתם נכון ומצוין את הכתבה.
    לכן זה לא מדע פופולארי: הכתבה היא דיון בפילוסופיה של הפיסיקה. אבי בליזובסקי מביא את הכתבים הדוקטורים לדווח על תקן של מומחים והמומחיות שלי היא היסטוריה ופילוסופיה של הפיסיקה של תורת היחסות הפרטית והכללית.
    למעשה הנושאים שהעלתי בכתבה מייצגים חלק מהבעיות שנשאלות בפילוסופיה של הפיסיקה בנושא של תנועה במהירות על אורית.
    צריך להבחין בין תורת היחסות הפרטית הקלאסית, שאותה ניסח אלברט איינשטיין לבין הניסוחים המאוחרים יותר. וגם בין תורת היחסות הכללית הקלאסית שאותה ניסח איינשטיין לבין הפיתוחים המאוחרים יותר. ניסיתי קצת להעביר בכתבה את ההבדלים בין תורת היחסות הפרטית של איינשטיין לבין הפיתוחים המאוחרים יותר.
    איינשטיין ניסח תורת יחסות פרטית בעזרת מתמטיקה ברמה של תיכון, אולי קצת מעבר, בקושי. הפיתוחים המאוחרים יותר הם מעניינים יותר מבחינה מתמטית כי הם כבר נשענו על הניסוח הארבע ממדי של מינקובסקי ועל ניסוחים גיאומטריים, על ניסוח טנסורי וכולי.
    תורת היחסות הכללית הקלאסית גם כן מנוסחת בעזרת כלים מתמטיים פשוטים למדי: אמנם טנסורים, אבל אחר כך היא נוסחה בצורה יותר פשוטה, אפילו בזמן חייו של איינשטיין והוא קיבל את הניסוחים האלה.
    לגבי תורת מיתרים, כבידה קוונטית. האם תורת המיתרים היא כבידה קוונטית? היום חוקרים רבים מנסים למצוא תורת כבידה קוונטית. הנה פרק מספר שמסביר בקצרה את הגרסאות:
    http://newphysicsandthemind.net/9.html

  62. תודה על הדוגמאות. היה מאלף. התרגלתי יותר מדי הסקות מתמטיות נקיות. ההסקות האלה פחות נקיות (הרי ניתן לחשוב על מנגנונים אחרים להגעה לצוף, ואם לא היו מוצאים מאובנים באנטאקטיקה זה היה מחליש את הטיעון) אבל אלה טיעונים מאלפים. אשמח לשמוע על עוד כאלה.

  63. קודם כל, כתבה מצוינת.
    כבר כמעט איבדתי תקווה בכתבות בעלות אופי של מדע פופולרי. לדעתי גישרת יפה מאוד על הטרייד אוף בין להסביר מונחים מדעיים מסובכים לבין כתיבה נהירה לכל.

    קצת על גיאומטריה היפרבולית ומרחב מינקובסקי: פיסיקאים אוהבים לתאר את העולם באמצעות סימטריות. זה גם יפה וגם מלמד. אנחנו אוהבים להגיד שהיקום שלנו הומוגני ואיזוטרופי. הומוגני – אין חשיבות לראשית הצירים, כלומר יש סימטריה להזזה. זה שקול לכך שהתנע הקווי של חלקיק במרחב חופשי נשמר (או חוק ההתמדה, אם תרצו).
    איזוטרופי – אין כיוון מועדף, כלומר הכל נראה אותו הדבר בכל זווית שנסתכל. זה שקול לכך שהתנע הזוויתי של חלקיק במרחב חופשי נשמר (הערה למקצוענים – זה בדיוק משפט Noether ממכניקה אנליטית: עבור כל סימטריה רציפה של הלגרנז'יאן ניתן למצוא גודל שמור).
    חבורה הינו מבנה אלגברי פשוט יחסית, אבל אפשר לעשות איתו המון דברים מגניבים. למשל – לתאר סימטריות. לא ניכנס איך ולמה, אבל את הסימטריה הסיבובית (האיזוטרופיות) ניתן לתאר ע"י חבורת הסיבובים, שהיא פשוט אוסף של מטריצות עם תכונות מסוימות. ניתן לכתוב אותם כך שיהיו בהן רק סינוסים וקוסינוסים של שני זוויות (הזווית ההיקפית והאזימוטלית) שאומרות לנו בכמה מעלות מסובבים בכל כיוון.
    במרחב מינקובסקי הזמן נכנס למשחק כחלק מהמרחב. זהו אינו מרחב אוקלידי רגיל, שכן המטריקה שלו (פונקציה שמתארת מרחק בין נקודות) אינה אוקלידית. יתרה מזו, היא יכולה להיות שלילית. כמו שסיבוב רגיל שומר על הגודל (אם אני אקח עפרון ואסובב אותו, הארך שלו לא ישתנה), כך גם טרנספורמציות לורנץ שומרות על המטריקה של מרחב מינקובסקי. הגיאומטריה נקראת היפרבולית מכיוון שגם כאן אוסף הטרנספורמציות גם הוא מהווה חבורה, שנקראת חבורת לורנץ. גם היא אוסף של מטריצות (הפעם הן 4 על 4 כי יש גם את הזמן, במקום 3 על 3 בחבורת הסיבובים) כאשר ניתן לכתוב אותם כל שיהיו בהן רק פונקציות היפרבוליות (סינוס היפרבולי וקוסינוס היפרבולי).
    חלקיק שנע יותר לאט ממהירות האור נקרא "דמוי זמן", ויש לו מטריקת מינקובסקי חיובית.
    חלקיק שנע מהר יותר ממהירות האור נקרא "דמוי מרחב" ויש לו מטריקה שלילית.
    חלקיק שנע בדיוק האור נקרא "דמוי אור" ויש לו מטריקה 0.
    טרנספורמציות לורנץ משמרות את המטריקה, ולכן חלקיק דמוי זמן תמיד יישאר כזה (כלומר לא יעבור את מהירות האור), וכנ"ל לגבי חלקיק דמוי מרחב. לגבי חלקיקים דמויי אור, הם לעולם נאלצים לנוע במהירות האור. הסיבה שאומרים שהאור נע לאט יותר בתווך מסוים, היא שהפוטונים מתנגשים בדברים שיש בתווך. חלקם מוחזרים וחלקם נבלעים, ופוטונים אחרים נפלטים במקומם. הפוטונים תמיד נעים במהירות האור, אבל לפעמים הם נעים מחיפה לתל אביב דרך ירושלים… 🙂

    לגבי מהי תורה מדעית: קארל פופר תבע את "עקרון ההפרכה", ע"י כך שהגדיר תורה מדעית ע"י כך שניתן לתכנן באופן עקרוני ניסוי אשר יכול לאשש או להפריך את התיאוריה. במובן זה פסיכואנליזה אינה תיאוריה מדעית, בשונה מתורת היחסות הפרטית.
    מעבר לזה, אם קיים ניסוי כזה, הרי הוא מספק תחזית מסוימת. אם הוא לא היה מספק תחזית מסוימת, לא היה ניתן להפריך את התיאוריה. אז אפשר לנסח מחדש ל"תיאוריה מדעית היא תיאוריה שקונסיסטנטית עם התצפיות הקודמות ומספקת ניבויים חדשים הניתנים לבדיקה"
    במובן אני, אני באופן אישי לא מכיר בתורת המיתרים כתיאוריה מדעית, אבל זה רק אני.. 🙂

    אני מקווה שגם אני הובנתי כהלכה.

  64. נטע
    אז אני כן מבין באבולוציה….
    הנה כמה ניבויים:

    באוסטרליה ובאמריקה יש חיות כיס. אוסטרליה ודרום אמריקה היו פעם מחוברים דרך אנטרקטיקה. הגיוני שבאנטרקטיקה ימצאו מאובנים של חיות כיס. ונחש מה מצאו?

    (אני לא מדייק כאן בפרטים – זה מהזיכרון) דארווין הכיר סוג של סחלב במדגסקאר שהצוף שלה נמצא מאוד עמוק בפרח. דארווין הניח שיש פרפר באיזור שיהיה לו לשון מאוד ארוך. ונחש מה מצאו?

    יש עוד הרבה דוגמאות……

  65. ניסים יכולת ההפרכה היא הולכת יד ביד עם יכולת הניבוי. תסכים (אני מקווה) שבריאתנות היא לא מדע בדיוק בגלל שמעולם לא היו לה ניבויים. גם אין לה שום הגיון פנימי מלבד אלוהים קובע! אחרון סטופ כדור הארץ דום שתיקה ובעצם זה סוגר כל יכולת דיון על בריאתנות.

    אופס! כשאני חושב על זה אני לא מכיר שום ניבוי של האבולוציה. יש כמובן קושי רב בניבוי: "בעוד 50 שנה 0.00001% שהתנין הזה יהיה ארוך יותר ו0.00002% שהוא יהיה ירוק יותר". כלומר מתעסקים בפרקי זמן ארוכים ובמוטציות אקראיות. ועדיין הייתי רוצה לראות איזה ניבוי סטטיסטי. אני לא מכיר כזה.

    אבולוציוניסטים! אני אשמח לעזרה בעניין הזה (שאני לא מבין פה מעבר לידע פופולרי וכנראה לא מדויק)

  66. חחחחח מצטער! יש לי ידידה בשם נטע!
    הנה בשבילך: האמור נכתב בלשון נקבה אך מיועד לבן ולבת כאחד.

    בכיף!

  67. נטע
    כל נושא ההפרכה בא מקרל פופר. הוא כתב שאחד התנאים לכך שתיאוריהמדעית תהיה תקיפה היא שתהיה ניסוי שיוכל להפריך את התיאוריה. זה מעבר לעוד שתי דרישות – יכולת הסבר לתצפיות, ויכולת ניבוי.

    יש בנושא הזה בעיה. תחשבי על ניסוי להפרכת האבולוציה. מאוד קשה. מאוד קל לחשוב על תצפית שתסתור את האבולוציה.

  68. ברור שלא. אילו היית חופר עמוק מדי היית יוצא בסין..

  69. ניסים, כמובן, התיאור היה להמחשה בלבד.

    נטע, למה לא אחיד?
    ולמה אנחנו נקודה מיוחדת?
    כל נקודה ונקודה מיוחדת מנקודת מבטה, אני רואה את עצמי כמרכז ואת רואה את עצמך כמרכז.
    את רואה את הנקודה הרחוקה כמתפשטת יותר מהר כי כל הנקודות שבינך לבינה גם הן מתפשטות.
    הנקודה הכי קרובה אליי, נקרא לה A, מתפשטת, נניח במטר לשנייה.
    עכשיו ביני לבין A יש 2 מטר, כי גם הנקודה שלי מתפשטת במטר.
    עכשיו מצדה השני של A, יש עוד נקודה, היא B.
    B מתפשטת אף היא, ובין A לB יש 2 מטרים מכיוון התפשטותן של כל אחת מהן לכל הכיוונים.
    כלומר בשניה שעברה, התרחקתי מA ב2 מטר, ומB ב4 מטר.
    ומהנקודה C שמעבר לB אני מתרחק ב6 מטר, וכך הלאה.

    אדגים בצורה ממשית וחפירתית יותר בכדי לסגור את הפינה הזו לחלוטין למקרה שלא הבנת:

    נניח שהיקום הוא כדור שרדיסיו 5 מטר, והוא מתפשט/רדיוסו גדל במטר כל שניה.
    במשוואה פשוטה נרשום R=5+T
    נניח כי יש גלקסיות/נקודות שמיקומיהן:
    A =R:2
    B=R:3
    C=R:4
    נציב T=1 יוצא שהרדיוס הוא 6
    וT= 10 כלומר כעבור 10 שניות הרדיוס הוא 15
    אציב את הרדיוסים החדשים:
    כאשר R=6, כלומר לאחר שנייה:
    A=3
    B=2
    C=1.5
    כאשר R=15 כלומר לאחר 10 שניות:
    A=7.5
    B=5
    C=3.75

    שימי לב, את נמצאת בנקודה A
    את לא יודעת את מיקומך על הכדור, את לא יודעת את הרדיוס שלו, ואת לא יודעת בכמה הוא גדל כל שניה.
    את רק יודעת שכשאת מודדת את B, הוא במרחק מטר ממך, וכעבור 9 שניות הוא במרחק 2.5 מטר ממך.
    אז מבחינתך B מתרחק ב1.5 מטר כל 9 שניות, אבל C מתרחק בא-ו-ת-ו הזמן 2.25 מטר ממך!
    אז מהירות הנקודה הרחוקהC גדולה ממהירות הנקודה הקרובהB, ואת עלולה לחשוב שמדובר בקצב התפשטות משתנה, כשהאמת היא שקצב ההתפשטות אחיד(שוב הסתכלי שבהתחלה קבענו שקצב התארכות הR הוא מטר בשניה).

    אני מקווה שלא חפרתי יתר על המידה.

  70. אני חושב שב"ניתנת להפרכה" הכוונה שיש לה ניבויים והיא לא רק מסבירה נתונים קיימים. הרי אפשר לעשות הרבה תיאוריות שמסבירות את אותם נתונים. תיאוריה מדעית צריכה גם לא לסתור נתונים קיימים, גם להסביר נתונים שעד היום לא היה להם הסבר וגם לתת ניבויים

  71. לאולי כן ואולי לא,

    אתה כותב "… את עומדת בקצה האחד, ואני באחר, רוצי את אליי במהירות C ואני אלייך במהירות C עדיין לא נגיע,…"

    אין "קצה" ליקום. כל אחד רואה את עצמו במרכז.

    לאליהו
    אני לא חושב שכל תיאוריה מדעית בהכרח ניתנת להפרכה. זה לא נכון לפסול תיאוריה כי אנחנו לא יודעים להפריך אותה.

  72. אז היקום מתפשט בקצב לא אחיד? מה שקרוב אלינו כמעט לא נמתח ומה שרחוק מתפשט מהר? הרי זה הופך את הנקודה שלנו למיוחדת ואת היקום ללא אחיד לחוקי הפיסיקה

  73. נטע, בפשטות.

    אם הכביש(יקום) מתארך במהירות חציC, את עומדת בקצה האחד, ואני באחר, רוצי את אליי במהירות C ואני אלייך במהירות C עדיין לא נגיע, נגזר עלינו "קשר מרחוק" אני יודע שזה לא מחזיק מעמד, אבל אנחנו יכולים לנסות.

    היקום מתפשט, כלומר כל נקודה ונקודה מתפשטת, בצורת מריחה, כמו שפלסטלינה נמרחת, היא לא מייצרת עוד פלסטלינה, היא לא גדלה מבחינה חומרית/מסתית אלא נעשית גדולה יותר מרחבית.
    זה נראה כאילו כל נקודה "מתפצלת"/"מייצרת" עוד נקודות מסביבה.
    (), שניה אחר כך…
    (-) ועוד שניה.. (—).. (———)….
    נניח שהנקודה הזו שהיא באורך מטר "יוצרת" 3 מטר, וכל מטר שנוצר יוצר עוד 3 מטר…
    בכל שנייה התהליך הזה מתבצע.
    אז את רצה אליי במהירות 2 מטר לשניה, ואני אלייך, ונניח שהמרחק ביננו הוא 9 מטר.
    אז בשניה שאת רצה אליי 2 מטר ואני אלייך, המרחב כבר הספיק להתארך לכדי 27 מטר
    כלומר כרגע מפרידים ביננו 23 מטר…
    מ23 מטר שביננו זה הופך ל69, ואני ואת עדיין רצים… אבל מתרחקים.
    עכשיו כשאני מסתכל עלייך מתרחקת, זה נראה לי כאילו את מתרחקת ב23 מטר לשניה, ואחר כך ל65, נראה כאילו את מ-א-י-צ-ה לכיוון ההפוך ממני.
    אבל תכלס, זו לא את, זה המרחב.
    ביום מן הימים, בגלל תאוצת המרחב, ייראה לי כאילו את עוברת את מהירות האור, את יכולה בכלל ללכת לישון, או לרוץ אליי, זה לא יעזור לך, את עדיין תתרחקי.

    מקווה שהובנתי כראוי.

  74. אגב מה שקודמי אמר לגבי הגלקסיות: הכוונה שהמרחב מתפשט במהירות גבוהה ממהירות האור יחד עם הגלקסיות שבתוכו שנעות כביכול תחת מהירות האור. זה נשמע כמו התחכמות וגם אני לא ממש הבנתי איך אפשר "להאשים" את המרחב שמתפשט במהירות מעל מהירות האור ועדיין שהגלקסיה לא תעבור את מהירות האור.

  75. יש לי מיצובישי נפח 2000 סמ"ק. שמתי באגזוז אדמה עם חורי תולעת מהגינה + תולעת נוספת (שיהיה).
    שמתי את חמתי באוטו, עליתי על רמפה, כוונתי לירח גדול ומלא, התנעתי וברחתי הצידה…היה איזה בקפייר……ולא קרה כלום!
    תאמינו לי, הכל חרטה

  76. ד"ר וינשטיין: איך הגברת המהירות מסתדרת עם ירידה במסה ושימור אנרגיה? המסה יורדת "לאט" יותר מאשר עליית המהירות?

    ויש בכלל ניבויים לתיאוריה? או איזושהיא אינטרקציה עם העולם הרגיל? אחרת זה פיתוח מתמטי אלגנטי בלבד. יפה אולי אבל לא פיסיקלי

  77. נדב ואחרים כאן למעלה, צריך להבדיל בין מהירות הסיגנל לבין מהירות האור בריק לבין מהירות האור בתווכים בעלי מקדם שבירה כמו זה שיש בתווכים צפופים: דרך אחת לנוע מהר מהאור היא לגרום לאור לנוע לאט יותר. האור בריק נע במהירות c. אבל נגיד שניקח תווך צפוף כמו מים, זכוכית או תווך אחר. בתווך כזה האור מאט ואז החלקיקים כמובן נעים מהר יותר מהאור. במצב כזה נוצרת קרינת צ'רניקוב Cherenkov radiation.
    נגיד שניקח גוף קשיח ונכה אותו בצד אחד. האם הצד השני ינוע מיד במהירות גבוהה מזו של האור? כן אבל בתורת היחסות הפרטית לא קיימים גופים קשיחים. ולכן לא תתכן תנועה או תקשורת בסיגנלים שהם מהירים מהאור.
    כמוכן צריך להבחין בין שלוש מהירויות: מהירות הפאזה, מהירות החבורה ומהירות הסיגנל. ניתן שיהיה לנו חבילת גלים שמהירות החבורה שלה תהיה גדולה מ-c. אבל המירות הסיגנל לא עוברת את c כי מידע לא יכול לנוע במהירות גבוהה מזו של האור.
    גלקסיות: לוקח לאור זמן להגיע מגלקסיה רחוקה. אם לא ניקח בחשבון את הגורם הזה נגיע למסקנה שהאור מהגלקסיה נע במהירות גבוהה מהאור – בהתאם לאשליה האופטית שאנו מקבלים מהגלקסיה.
    טלפורטציה או פרדוקס EPR: המידע לא מועבר במהירות על אורית מה שפרדוקסלי הוא השזירה הקוונטית של שני החלקיקים. זה לא שמכניקת הקוונטים היא לא שלמה וחסר משהו שאנחנו עכשיו נחפש מהו ולכן בגלל זה המידע עובר במהירות על אורית. אנחנו מקבלים את חוקי מכניקת הקוונטים כמו שהם – פירוש קופנהגן – השזירה הקוונטית, וגם לכן מקבלים את חוקי תורת היחסות הפרטית לפיהם שום מידע לא עובר במהירות על אורית.
    חורי תולעת יכולים לכאורה לאפשר מסע מקצה אחד של היקום במרחב-זמן לאחר מהר יותר ממהירות האור, האמנם? כדי לממש חורי תולעת צריך אנרגיה שלילית חומר אקזוטי וכולי ולכן כנראה שלא קיימים חורי תולעת.
    warp drive שמעוותים את המרחב-זמן כדי לאפשר לחללים לנוע מהר יותר מהאור: שוב כדי ליצור דבר כזה זקוקים לאנרגיה שלילית ולחומר אקזוטי בדיוק כמו כדי ליצור חור תולעת.

  78. אליהו, זו בעיה להפריך או לבדוק תיאוריה כזו בניסוי מכיוון שמדובר בתיאוריה שהיא תקיפה למהירויות שהן גבוהות מהאור – כלומר למהירויות שאנחנו בעולמנו לא יכולים להגיע אליהן. אפילו אם נשתמש במאיץ חלקיקים שיכול להאיץ ניטרינים… הם עדיין לא יכולים לעבור את מחסום מהירות האור.

  79. יש לי שאלה –
    אם שני אנשים מחזיקים במוט ברזל וצד אחד מושך לכיוון שלו, אז הצד השני ישר מרגיש את המשיכה.
    זה לא בעצם אומר שהם מעבירים ביניהם מידע ב 0 זמן? (כלומר, העברת מידע מתבצעת במהירות אינסופית. כמובן שיש DELAY במוח שלהם לכל הסיפור הזה, אבל זה לא האישו פה)

  80. בשזירה קוונטית המידע עובר את מהירות האור ( האם זה מתקיים בעזרת טכיונים ? ) , למרות שהחלקיק או הפוטון השזור אינו יכול לעבור את מהירות האור.

    גלי, כתבה מעניינת, תודה.

  81. תודה גלי.
    שאלה נוספת הצריכה להשאל, והיא אולי השאלה המרכזית,
    האם יתכן מעבר מידע בין היקום התת-C ליקום העל-C. האם פוטון למשל או חלקיק אחר יכול לעבור בין היקומים.

  82. 'מחשבות' כמו טלפתיה וראית הנולד נעות במהירות הגבוהה ממהירות האור, כידוע.
    מהמחקר החדש ניתן ללמוד שמי שניחן באיכויות אלו יכול 'להעלים' מסה…

  83. כמה דברים בפיזיקה מודרנית לעולם לא "יסתדרו" לי בראש:
    פוטונים מואצים למהירות האור, או מולדים איתה, זה לא משנה. עובדה היא כי זו מהירות שרירה.
    גם העניין שיש גלקסית שנעות במהירות יחסית הגבוהה בהרבה ממהירות האור מדהימה כמעט כמו ההסבר הקלוש כי הן נעות במהירות נמוכה יותר, אך המרחב הריק שמחזיק אותן נע מהר יותר.

    תכלעס, הסברים נוראיים.

  84. יש איזו שהיא דרך להפריך תיאוריה כזו באמצעות ניסוי?
    אם לא, אז זו לא תיאוריה מדעית (אם כי לא בהכרח בלתי נכונה).

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן