PowerPoint Presentation

Veobecn teria relativity ako motivan tma pre nadanch tudentov strednch klSmolenice 2013Pavol Valkowww.valko.netCesta do nitra hmotyVotruba: Uvod do obecne teorie relativityB. Vybiral: Fyzikalni pole z hledika teorie relativity1

Veobecno-nerelativistick komentrveobecn teria relativity je mimoriadne nevhodne zvolen nzov, pretoe nejde o iadne zoveobecnenie pecilnej terie relativity ale len o jednu z monost ako formulova pecilne relativisticky invariantn teriu gravitcieprvou znmou relativisticky invariantnou teriou bola klasick (Maxwellovsk) elektrodynamika ktor tu sli ako inpircia, priom ponka aj mimoriadne vhodn analgiecieom je njs pouiten kompromis medzi prstupnosou diskutovanej tmy (pre stredokolka) a monosou napsa relevantn vzahy (v zmysluplnom priblen) aby mj prspevok nezostal v rovine mvania rukami

kompromis medzi puritnskou rigoroznostou (nepovedat nic) a mierne zaspinenym prostredim aby sa nas nechytali alergie.3Zotrvan a gravitan hmotnoszkladnm pilierom veobecnej terie relativity je princp ekvivalencie (i u siln alebo slab) a preto otzku rovnosti dvoch druhov hmotnosti nememe ignorovacieom je ukza, o by znamenalo, ak by existoval rozdiel medzi nimi na prklade dvoch matematickch kyvadielndr s kvapalinou je tie dobr prklad

Newton (1686) mz/mg < 10-3Etvs (1891-1908) (x,y) < 10-9Adelberger (2008) (Be,Ti) =(0.81,3) 10-13

Microscope (????), STEP (????)

4

Debaty o zakrivenom priestoroase v rovnakom gravitanom poli (v rovnako zakrivenom priestoroase) nech sa pohybuj dva klasick objekty, prv je pomal (lopta), v0 = 10 m/s a druh je rchly (nboj) v0 = 300 m/ssamotn pohyb nech je ikm vrhuvaujme, e lopta aj nboj doletia rovnako aleko, naprklad d = 10 melevan uhol pre loptu bude 45o ale pre nboj len 0,03183o (0o 1 55)maximlna vka ktor dosiahne lopta bude 2.5 m zatia o nboj len 1,39 mm

ak odhadneme priestorov krivos trajektrie ako h/d dostvame pre loptu hodnotu 0,25 a pre nboj 0,000139my ale potrebujeme prietoroasov krivosas letu lopty je 1,41 s, nboja 0,033 spriestoroasov dostrel lopty je 423000 km a nboja 9900 kmzodpovedajce krivosti h/dST su 5,9x10-9 (lopta), 1,4x10-10 (nboj),

Gravitan erven posunR. Pound, G. Rebka Harvard (1959)

zmena frekvencie fotnov pri pde v gravitanom poli Zemevyuit Mbauerov jav(jav rezonannej absorpcie fotnov na jadrovej rovni)pd fotnov s energiou 14,4 keV o 22,5 m dole dosiahnut 10 % presnosdva 2Dn/n=(5.13 0.51) x 1015

Pound and Rebka did this and found 2delta%frekvencie = (5.13 0.51) x 1015 a result good to 10%, Later Pound and Snider reduced the uncertainty to 1%, PRL 13 539 (1964)vyznam gravitacneho cerveneho posunu pre GPS navigaciu, GOCE druzica6Gravitan vlnymechanick aj elektromagnetick vlny s dobrm analgom (aj ke nie plne presnm)nech symbol s reprezentuje oscilujcu veliinutlak plynu pre zvukov vlny, vku hladiny pre vlny na mori, intenzitu elektrickho alebo magnetickho poa pre elektromagnetick vlnyvlny prenaj energiu a maj silov inky plavk na vode sa pohybuje hore-dole s peridou T, amplitdou h pri prechode vlny na vode, von nboje v antne sa pohybuj (vytvraj naptie) pri prechode elektromagnetickch vngravitan vlna m rovnako ako predol prklady silov inky na objekty cez ktor prechdzasna sa ich deformova v dvoch na seba vzjomne kolmch smeroch (gravitan vlna m kvadruplov charakter)jej inky s ale vemi slab, preto ich doteraz nikto priamo nepozoroval (len straty energie spojen s ich vznikom)pri prechode ovplyvuj aj priestoroas, preto sa sasn pokusy o ich detekciu sstreuj na interferenn experimenty v Newtonovskej gravitcii (rovnako ako v Coulombovskej elektrostatike) vlnov rieenia neexistuj

komentovat sposob vzniku gravitacnych vln, opat v analogii s elektrodynamikou, resp. mechanickym vlnenimLIGO, VIRGO, NAUTILUS, WEBER7

Ohyb svetla v gravitanom poli a gravitan oovkysvetlo sa v okol hmotnch objektov nepohybuje po geometrickej priamke ale po geodetickej krivke (najkratej spojnici)aj v Newtonovej gravitcii existuje ohyb svetlav okol hmotnch objektov ale je len polovin oproti predpovediam veobecnej terie relativityexperiment s rovnm a kueovito zahnutm papierom je peknou analgiou ohybu svetla v okol hmotnch objektov

najkratsia spojnica dvoch bodov na krivej ploche je tiez geodetika, komentovat letove koridory ponad Atlantik8Schwarchildovsk ierna dieranajskr vypotajme nikov (2. kozmick) rchlos na povrchu hmotnho objektu s hmotnosou M a polomerom R

za akch podmienok sa bude nikov rchlos rovna rchlosti svetla? Existuj temn hviezdy?

John Michell Transactions of the Royal Society (1783)Pierre-Simon Laplace Exposition du Systeme du Monde (1796)

1686 Newton Principia9Sily v elektrodynamike a gravitciisily v elektrodynamikenajjednoduchie sa vyjadruje intenzita elektrickho poa pre bodov nboj indukcia magnetickho poa v okol vodia s prdomje podobnos Newtonovho gravitanho zkona nhoda?existuje v gravitcii len

NO

Silov psobenie dvoch rr s kvapalinouuvaujme dve rovnoben rry s dkou L, prierezom S, ktorch stredy s vzdialen d a v ktorch sa pohybuje kvapalina s hustotou r, rchlosou v ak s kvapaliny v pokoji psobmedzi nimi len klasick praliv gravitan sila (priblenie pre bodov zdroje)ak sa kvapalina v rre pohybuje v jej okol existuje gravidynamick polegravidynamick pole psob len na pohybliv hmotn objekty !!!ak sa pohybuje kvapalina aj v druhej rre, potom medzi nimi psob sila (na smere zle)

po prave

analgia s Amprovou silou je zrejm

na smere (s malm s) skutone zle11

akujem za pozornos

aj za podporu od grantu, ktorho slo som u zabudol