לאור יש מסה ?

[דינוזאורוס הבן]

לאור יש מסה ?

מתמתית לאור יש מסה. (E=MC2) כי יש לו אנרגיה ויש לו מהירות. אבל אם לאור יש מסה אז הוא צריך להיות מושפע מכח כבידה מה שאומר שמהירות האור לא יכולה להיות קבועה כי אם אני מאיר על האדמה בפנס המהירות שבו יפגע הפנס באדמה תהיה שונה מהמהירות שלו בכיוון ההפוך. וגם כוכבים מסויימים לא היו נראים בשמיים כי האור שלהם היה נמשך ונופל על כל מיני כוכבים שמנים. איך אפשר לישב את הסתירה בין המתמתיקה לפיזיקה ?

 

[¶]

לאור אין מסה

ראשית העובדות - מסת המנוחה של חלקיקי ,הפוטונים, האור היא אפס. מהירות האור תמיד C ערך ששוה ל 299792458 מ"ש. אבל עד כמה שזה תמוה לאור יש תנע (שכידוע הוא מכפלת המהירות במסה ) וידוע על כך שיש מונח של לחץ אור. כלומר אור שפוגע בשטח מסויים מפעיל עליו כוח קטן וניתן להזנחה ברוב המתארים אך קיים. עוד תופעה תמוה שמתוארת בתורת היחסות הכללית והיא השפעת הגרביטציה על האור. האור אכן נמשך לגופים עתירי מסה. הדוג' העיקרית לכך היא חורים שחורים שמסתם כה גדולה שהם בולעים את האור ולכן לא רואים אותם. אך התופעה קיימת בכל הכוכבים ויש ניסויים שמוכיחים שהאור מוסט טיפה בקרב גופים פלנטריים גדולים. ההסבר לכך הוא שהשדה הגרביטציני שמיצרים גופים בעלי מסה גורם לעיקום המרחב ולכן ההשפעה הגרביטציה כוללת גם את האור. לסיכום לאור אין מסה, אך הוא מושפע ממסה וזה לא סותר שום תאוריה אלא להפך מוכיח את תרות היחסות הכללית של איינשטיין. בברכה, אבירם

 

[vizini]

יש משהו בדבריך

לאור אמנם אין מסת מנוחה (כי הוא לעולם לא במנוחה...) אבל אכן יש לו מסה יחסותית, תנע ואנרגיה, והוא אכן מושפע מגרויטציה. אולם גרויטציה לא משפיעה על המהירות שלו, שהיא כאמור קבועה. על מה משפיעה אם כן הגרויטציה? על אורך הגל. כאשר אתה מאיר בפנס לכיוון האדמה, אורך הגל יהיה שונה כאשר האור נע לכיוון האדמה וכאשר האור מוחזר למעלה. שינוי זה הוא כה זעיר שקשה מאוד להבחין בו. אולם ישנו אפקט מסויים, הנקרא אפקט מוסבאור, המאפשר להבחין בשינוי קטן זה.

 

[דינוזאורוס הבן]

אם איו לו מסה

איך הוא יכול להיות מושפע מהגרביטציה ? הרי הנוסחאה למדידה הכח הגרביטציוני בין שני גופים (אם אפשר לקרוא לזה ככה) הוא מכפלת המסה שלהם בריבוע המרחק. אם המסה של האור היא אפס כלמר שכל הביטוי המתמתי מתאפס. אני חושב... ד"א אגב וזיני זה לא הגמד המכוער והמתוסבך מהנסיכה הקסומה ? זה שכל הזמן אומר "אינקנסידבל" עד שהוא מת כשהאיש במסכה מרעיל אותו...

 

[איייייל]

הנוסחאות שאתה מכיר לגרביטציה

לא נכונות בתורת היחסות. אני לא לגמרי מכיר את תורת היחסות הכללית, אבל בגדול הגרביטציה משפיעה על פוטונים "כאילו" יש להם מסה. דוגמה אחרת (שאני יותר מתמצא בה) היא העובדה שלפוטון יש תנע - לכאורה p=mv, ולכן אם המסה היא אפס אז התנע הוא אפס - אבל זה לא עובד ככה בתורת היחסות.

 

[Deathatred]

בגדול

הנוסחה שהזכרת שייכת לגרביטציה הניוטונית. בתורת היחסות אין גרביטציה, תחת זאת יש מרחב מעוקם שנותן לו תחושה של כוח גרביטציוני. מאחר שגם פוטון חסר מסה, כמו כן כדור באולינג, נע על המרחב העקום - מסלולו גם יתעקם כתוצאה מהעיקום במרחב.

 

[שוודי פריך וקל]

אני חושב שאני מבין

אתה בעצם אומר שגופים שמנים מעוותים את המרקם של המרחב, כמו שמוציאים את הפקק מהאמבטיה, והאור שנע על גבי המרחב מתעוות גם הוא בהתאם. מה שמוביל אותי לשאלה נוספת וקשה לא פחות. למרחב יש מסה ?

 

[Deathatred]

למרחב יש תכולת אנרגיה

אז במובן יחסותי כלשהו יש לו גם מסה. מסה מעקמת את המרחב, התעקמות המרחב משפיעה על תנועת המסות (וחלקיקים אלמנטריים חסרי מסה) בו.

 

[דינוזאורוס הבן]

מה זה מרחב בכלל ?

בדמיון שלי זה שטיח ענק שכוכבים הם מעין "אזורים קרחים" בשטיח ובגלל שהם יותר נמוכים כדורי אבק קטנים נותים להתגלגל לתוכם. כמו שכדורי בד קטנים מצטברים בפופיק. אבל אני בטוח שמישהו ימצא הגדרה יותר מדעית ופחות מובנת.

 

[Deathatred]

שאלה מצוינת

בתפיסה הניוטונית, המרחב היה משהו סטטי - הבמה שעליו מתרחשת התנועה. בפיסיקה המודרנית המרחב הופך להיות שחקן פעיל. יש הגדרות מתמטיות למרחבי וקטורים ולמרחבי הילברט שבאמצעותם מייצגים במידת מה את ה"מרחב" הממשי שאנו תופסים. בעקרון, מרחב מתמטי זה מבנה אלגברי שמורכב מקבוצת איברים ומספר פעולות (כמו חיבור וכפל) שמוגדרות מעליה ומקיימות תכונות מסוימות (למשל h (A+B)+C=A+(B+C) h אסוציאטיביות). לגבי המהות עצמה של המרחב - אין לי תשובה טובה כרגע.

 

[דינוזאורוס הבן]

מתמתיקאים הם כמו יהודים

הם חושבים שהם עונים על שאלה כשהם מוצאים משהו מתאים לצד השני של המשוואה אבל זה לא פתרון, זה פשוט דרך אחרת לבטא את הבעיה. כמו שנשאל יהודי:"למה כשאני זורק את הכדור הוא נופל בסוף למטה ?" יענה יהודי:" למה האבן נופלת גם ? - מאותה הסיבה"

 

[חן2003]

אלוהים,

למה כדורי בד קטנים מצטברים לך בפופיק ?? go see a doctor..

 

[pelegs]

משהו שהתמיהה אותי בנקודה זו...

אז מסה היא עיקום המרחב. יופי. נניח שאני במהירות 0 ביחס לגוף כלשהו(נניח חסר מסה) שפתאום יש לו מסה. מה יגרום לי לנוע לעברו? הרי זה שהמרחב מעוקם לא אומר שאני נע כלפיו(או שלחלופין, האם בהכרח כל הדברים נעים ביחס למשהו? נשמע נורא...)?

 

[שוודי פריך וקל]

אזה מצחיקים ! זה משחק מילים !

יש מרחב מסויים בין גוף א' לגוף ב' והגופים נמשכים זה לזה מפאת כח המשיכה. המשמעות היא שאותו המרחב בניהם התעוות. המרחב שינה צורה ובגלל זה הם התקרבו אחד לשני. נכון מצחיק ?

 

[Deathatred]

תשובה: התאוצה

 

[voguemaster]

תעשה ניסוי..

אפילו שלא קיים דבר כזה גוף בעל מסה 0 שפתאום יש לו מסה, אתה יכול לקבל מושג לגבי מה קורה בצורה הבאה: שים כדור פינג פונג על המזרון של המיטה שלך. הכדור נייח (בתקווה

). עכשיו, עם האצבע, תלחץ על איזור שלא רחוק יותר מדי מהכדור. תלחץ מספיק כדי שמזרון יתעוות ויווצר שקע. מה יקרה לכדור ? יתחיל לזוז לכיוון האצבע. כנ"ל הסיטואציה שתיארת קודם.

 

[xflil]

לא קראתי את כל השרשור, אבל

אם הבנתי נכון את השאלה שלו, הניסוי שלך ממש לא מדוייק ולא נראה לי שקשור

עיקום המרחב ועיקום מזרן המיטה הם אינם דברים דומים כי כאשר כדור מתגלגל לשקע במיטה, זה מהסיבה שהוא נמשך בכוח המשיכה של כדוה"א לקרקע.... ועיקום המרחב, זה דבר שונה.... לא?

 

[דינוזאורוס הבן]

תפעיל את הדימיון ../images/Emo6.gif

נניח שהמרחב הוא מזרון ענק אינסופים וכל הכוכבים הם כדורים בגדלים שונים. אז יש כוכבים קטנים, כמו ג'ולות, יש גדורים גדולים יותר כמו משקולות דיג ויש כדורי כדור סל ויש מישקולות כושר ששוקלות הרבה. כל כדור "מעוות" את המיזרון בכך שיוצר בו שקע אז ג'ולה קטנה נעה לה במזרון האינסופי ופתאום היא מגיעה ליד משקולת כושר. המשקולת מעוותת את המזרון שבסביבתה והג'ולה מחליקה ברוך אל תוך המלכודת שלה. הכל הרבה יותר פשוט עם דמיון.

 

[xflil]

../images/Emo6.gif

 

[2_be]

ברוך הבא ירדן../images/Emo140.gif