Aktywne Wpisy
fuji +152
Chłop 36 lat i w końcu kupił pierwszy nowy samochód w życiu. Chłop sobie obiecał, że jak kiedyś będzie już dorosły i będzie go stać na nowe auto, to kupi coś fajnego, ale jednak krakowski centuś mocno i chłop jest za chytry nawet na swoje marzenia ʕ•ᴥ•ʔ więc ostatecznie kupił najpopularniejszy samochód w USA, czyli Forda F-150... a nie czekaj, w tym roku F-series spadło z rowerka i
źródło: Zdjęcie z biblioteki
Pobierz
frugASS +160
Treść przeznaczona dla osób powyżej 18 roku życia...
Aktywne Znaleziska
Najpierw część organizacyjna.
To co będę się starał Wam tu przekazać to nazwijmy to historia OTW. Będzie dużo konkretów, ale będzie też dużo anegdotek. Prosiłbym jednak by po przeczytaniu tej serii wpisów nikt nie uważał się eksperta od OTW, osobiście uważam, że nikt nie może się takowym tytułować.
Ogólne teoria względności jest bardzo trudna. Tak trudna, że niewykładalna. Nawet sam Einstein nie wiedział wszystkiego o równaniach, które sporządził. Obecnie OTW na świecie głęboko rozumie kilkaset, może kilka tysięcy osób. Za czasów Einsteina było to kilka, a pod koniec jego życia kilkadziesiąt osób.
Mocno będę sobie pomagał notatkami z czasów studenckich, więc wszystkiego co tu jest nie znajdziecie w żadnej książce.
Na pewno będzie wiele pytań i będę się starał odpowiadać na ciekawsze, ale:
-na część odpowiedź może być w dalszych częściach,
-na część odpowiedź może być za trudna (są zagadnienia, na które by poznać odpowiedź trzeba być kilka poziomów wyżej niż będziemy, a fizyki niestety trzeba się uczyć stopniowo),
-na część mogę po prostu nie znać odpowiedzi (też jestem człowiekiem, a OTW się nie zajmowałem od 5 lat)
Nie wiem jak regularne będą te wpisy i ile ich będzie. Jestem dość zabiegany ostatnio. Postaram się by był jeden wpis na tydzień, ale nie obiecuję tego.
Przejdźmy do konkretów.
W dzisiejszym wpisie:
-nie będzie jeszcze OTW,
-poznamy za to Panów: Newtona, Huygensa, Maxwella, Thomsona, Michelsona, Morleya i na końcu Einsteina.
-skupimy się na poznaniu natury światła.
-poznamy największą porażkę Newtona i największą głupotę jaką napisał.
-poznamy Eter.
-dowiemy się jak wiele fizycy myśleli, że wiedzą, a jak mało wiedzieli.
-przeczytamy ABSURDALNY postulat, który zmieni losy świata.
Wpis pierwszy.
Natura światła.
Izaak Newton był prawdopodobnie najgenialniejszym i najmądrzejszym człowiekiem jaki kiedykolwiek stąpał po Ziemi. Jego cztery równania (3 zasady dynamiki + prawo powszechnego ciążenia) wyjaśniły szereg zjawisk. Newton gdy zaczął je stosować do wyjaśniania zjawisk obecnych w przyrodzie i zaczęły dawać genialne (idealne) rezultaty stwierdził:
Newton odniósł jednak gigantyczną porażkę. Nie umiał wyjaśnić istnienia wszechświata swoimi wzorami. Pisał do przyjaciela:
Jedynym ratunkiem dla równań Newtona byłaby nieskończona, idealnie równomiernie wypełniona gwiazdami przestrzeń (Rys 1.), ale Izaak patrzył w niebo i widział, że jest inaczej.
Była to największa porażka jego życia. Newton wyjaśnił wszystko inne (nie miał pojęcia o elektromagnetyzmie), włącznie z optyką. Przynajmniej tak uważał.
Newton próbował wyjaśnić zachowanie się światła (optykę). Skutkiem tego było jego dzieło: Opticks. Jest to być może największy stek naukowych bzdur jaki ktoś powszechnie szanowany kiedykolwiek napisał. Newton zakładał, że światło to strumień cząstek i próbował wyjaśnić jego zachowanie korzystając tylko ze swych równań (uważał, że opisują one kompleksowo wszystko). Trzeba dodać, ze Newton miał ego porównywalne do Lecha Wałęsy. Uważał się za najmądrzejszego i najważniejszego na świecie (miał rację :) ). Strasznie się denerwował, gdy ktoś się z nim nie zgadzał. Doszło do tego, że stoczył spór korespondencyjny z Leibnizem o całki (obydwoje je wymyślili w tym samym czasie). Nie chciał się jednak zniżać do poziomu jakiegoś randomowego matematyka, więc w listach podpisywał się jako Smith.
Wróćmy do światła.
W opozycji do Newtona stał Huygens**. Uważał on, że światło to fala. Panowie toczyli korespondencyjną bitwę na argumenty. W końcu Huygens wyjaśnił prawo załamania otrzymując wzór (1). Było to przełomowe. Newton oczywiście nie pogodził się z porażką i nie śpiąc po nocach opracował swoje (grawitacyjne) rozwiązanie problemu (2). Jak widać równanie mają zamienione licznik z mianownikiem. Z pomiarów kąta wyliczono ze współczynnik załamania (powietrze -szkło) powinien wynosić 1.5. Wynika z tego, że w przypadku Huygensa wiązka światłą jest szybsza w powietrzu, a u Newtona jest szybsza w szkle. Zatem pomiar prędkości światła w tych ośrodkach da nam odpowiedź, który z Panów ma rację. Za ich życia jednak nikt nie potrafił zmierzyć takich prędkości. Każdy z nich zmarł będąc przekonanym, że to on ma rację.
Wiele lat później pomiar pokazał, że prędkość światła w powietrzu wynosi około 3*10^(8)m/s, a w szkle 2*10^(8) m/s. 2/3=1.5 -> Huygens miał rację. Wyszło idealnie. Mamy więc przełomowe, potwierdzone doświadczalnie odkrycie. Światło jest falą! Pytanie tylko jaką falą?
Światło jest falą dziwną!
Pytanie jakie się może od razu nasunąć. Co drga w fali świetlnej?! Na odpowiedź znów musieliśmy trochę poczekać.
1861 rok. Maxwell spisuje swoje równania (3). Te cztery równania wyjaśniają cały elektromagnetyzm. Razem z czterema równaniami Newtona stanowią cały opis czegoś co będziemy nazywać FIZYKĄ KLASYCZNĄ.
Maxwell zaczyna się bawić swoimi równaniami. Tu coś podstawi tu wyciągnie tu podzieli stronami itp. Nagle wyszło mu coś przez co o mało nie dostał zawału. Otrzymał następujące równanie (4). Ktoś obeznany z fizyką (a taką osobą niewątpliwie był Maxwell) natychmiast zobaczy związek z RÓWNANIEM FALI d'Alamberta (5). Maxwell odkrył zatem nowy rodzaj fali.
FALA ELEKTROMAGNETYCZNA (FEM)
Światło jest zatem falą elektromagnetyczną. Bardzo łatwo można wyliczyć prędkość fali (bezpośrednio z równania) jako v=300 000 km/s!!!! I wtedy już Maxwell mógł spokojnie dostać zawału. WYSZŁO MU IDEALNIE. Pamiętacie, że w fizyce rozstrzygające jest zawsze doświadczenie. Maxwell znał wyniki pomiarów prędkości światła. Nie jesteście wstanie sobie wyobrazić radości, która zapanowała, gdy jego równania, praca jego życia, dały idealny wynik. Był, królem świata. To było największe odkrycie od czasów Newtona, a może nawet większe.
Podsumowując, Maxwell:
-wykrył FEM,
-określił naturę światła (jako FEM),
-wyznaczył "na kartce" jego prędkość (IDEALNIE)
-dostał zawału*
Kolejne wielkie odkrycie, to jednak kolejne, wielkie wątpliwości;
W czym rozchodzi się ta fala? ( Co drga, gdzie jest ośrodek propagacji? ).
Maxwell nie znał odpowiedzi na to pytanie, zapostulował więc:
Światło (jako FEM) rozchodzi się w Eterze. ETER to jednorodne coś, co wypełnia całą przestrzeń (bez niego Maxwell nie rozumiał tego, co odkrył)
Fizycy jednak szybko wyliczyli, że żeby Eter był wyjaśnieniem, to musiał on by był w k---ę idealny-> idealnie sprężysty, jednorodny itp. Fizycy już wiedzieli, że ciała idealne nie istnieją. Nikt jednak nie miał lepszego pomysłu.
Doświadczenie M-M (Michelsona-Morleya).
To jest dosyć trudne do prostego wyjaśnienia. Musicie jedynie wiedzieć, że Michelson chciał zmierzyć prędkość kuli ziemskiej względem Eteru i że mu się nie udało. Tak jakby prędkości się nie sumowały! Prążki interferencyjne* się nie przemieszczały, a gdyby istniał Eter powinny. Dla ciekawszych link do wiki: https://en.wikipedia.org/wiki/Michelson%E2%80%93Morley_experiment
Pokazało to, że z tym Eterem (albo światłem!!!!!) coś jest nie tak.
Nie długo po przeprowadzeniu tego eksperymentu miał miejsce wielki zjazd fizyków. Głos na nim zabrał Thomson:
Jakże niefortunne to słowa patrząc na to, że to pierwsze zrodzi fizykę kwantową, a drugie OTW.
Był jednak pewien młodzieniec. Analizował on postulaty i równania Maxwella i zadawał sobie pytanie:
Tym chłopcem był młody Albert Einstein ( ͡°( ͡° ͜ʖ( ͡° ͜ʖ ͡°)ʖ ͡°) ͡°)
Wkrótce Einstein zapostuluje coś co będzie tak przełomowe, że wielu wybitnych (początkowo) tego nie zrozumie:
PRĘDKOŚĆ ŚWIATŁĄ JEST ZAWSZE TAKA SAMA. W KAŻDYM UKŁADZIE ODNIESIENIA**
Ale o tym już w następnym wpisie.
*wszystkie cytaty to parafrazy (nie chce mi się ich szukać, sens jest zachowany).
ogólnie spór tych panów to temat na osobny wpis. Świetne historie starcia dwóch wielkich umysłów.
*tak naprawdę, to nie, ale ponoć było blisko :)
**sorki za brzydkie słowo, ale musiałem dobitnie podkreślić idealność.
***jak chcecie wiedzieć o co chodzi to go wiki.
#fizyka #nauka #gruparatowaniapoziomu
źródło: comment_ixDFqiqmLfYzUssBSiVo9R5elxSxBgfB.jpg
PobierzKomentarz usunięty przez autora
Sponsor: Grupa Facebookowa z promocjami z chińskich sklepów
Nie chcesz być wołany/a jako plusujący/a? Włącz blokadę na https://mirkolisty.pvu.pl/call lub odezwij się do @IrvinTalvanen
Ogólnie fajny wpis i czekam na więcej,ale imo troche przesadzasz jeśli chodzi o stopień trudności.Tak OTW jest trudna,jest to jeden z najtrudniejszych tematów w fizyce ze względu na to jak wielkiego aparatu matematycznego wymaga zrozumienie równania Einstaina.Wciąż jednak jest to przede wsystkim kompletna teoria (w przeciewieństwie do teori strun) i jest jak najbardziej wykładalna,na każdej magisterce z fizyki teoretycznej są przynajmniej dwa semestry o OTW.Uważam że ciągłe podkreślanie tego
Te równania maxwella z obrazka to jest ta wersja uwzględniająca prąd zmienny? Chyba najpierw wprowadzono równania dla prądu stałego, a potem zostały uzupełnione, ale nie wiem czy dobrze to pamiętam.
Miałem fizykę na pierwszym roku z naciskiem na elektromagnetyzm, ale jej nie cierpiałem ze względu na doktora, który ją prowadził :/ Po czasie widzę, że ten temat jest
@chodnik: ja go szanuje XD
Jeżeli chcesz ratować poziom, to wytłumacz wypokom na przyklad:
1. Dlaczego lepiej uderzać z pierwszej