Posted By: Petrik (Petrik) on 'CZscience' Title: Re: Gravitace v prostredi Date: Sat May 27 20:58:30 2000 Savce, to je dost dobra otazka a clovek nad ni musi poradne myslet. Sve odpovedi nize verim tak na 95%, jestli je neco spatne, snad me jini opravi. Gravitace je velmi slaba, pravdepodobnost, ze graviton interaguje s cimkoliv, je zanedbatelna, a proto libovolne prostredi, ktere jsme schopni vyrobit, je pro gravitony v podstate pruhledne a graviton jim proletne rychlosti svetla (ci jen o trosilililinku mensi). Predstava, ze na Zemi muzeme zkonstruovat material, ktery zpomali gravitony napriklad na 99.99% rychlosti svetla nebo jeste vyrazneji, je IMHO zcela nerealisticka. U fotonu je situace zcela odlisna. Fotony interaguji jako blazen skoro se vsim, jejich zdrojem jsou naboje. Fotony jsou zpomaleny diky permitivite prostredi (permeabilita ma vliv mnohem mensi): hmota se polarizuje, a proto prichazejici elektricke pole je zeslabeno, E=D/epsilon, kde epsilon je vetsi nez epsilon_0 - a normalova slozka D je spojita. Takove zeslabeni je mozne proto, ze elektricky polarizovana hmota muze lehce generovat elektricka pole srovnatelna s temi prichazejicimi. Zhruba lze treba rici, ze do jedne krychlove vlnove delky lze nacpat hromadu elementarnich naboju. Z druhe strany do krychlove vlnove delky gravitonu nelze nacpat hmotu, ktera budi srovnatelne gravitacni pole jako prichazejici gravitacni vlna (hmota je pro gravitaci analogii naboje). Na to bychom potrebovali hmotu o hustote radove Planckovy hustoty, asi 10^{95} kg/m^3, i rtut je 10^{91} krat lehci. Kdybychom meli prostredi, ktere pod vlivem gravitonu se rozkmita (podobne jako se rozkmita polarizacni vektor v elektromagnetickem poli) a vlny zpomali, jiste bychom mohli to prostredi rozkmitat podobnym zpusobem i rucne (mame prece jen zpusoby, jak s predmety trast ucinneji nez s pomoci gravitacnich vln) :-), a tudiz bychom meli byt schopni rucne generovat gravitacni vlny srovnatelne s temi astronomickymi. To je samozrejme nesmysl. Kdyby bylo tak snadne gravitacni vlny vyrabet, nemuseli bychom detektory gravitacnich vln mirit do kosmu. (U vln buzenych bagrem je pravda hlavni problem v tom, ze pri jejich mereni je tezke je rozlisit od vibraci, ktere bagr zpusobi prostym pusobenim na zem.) Uvedom si, jak je zpomaleni gravitacnich vln titerne. Gravitacni vlna je zpomalena jen tim, ze lehce a periodicky protahuje skrin, skrz kterou prochazi. Z teto lehce rozvibrovane skrine (a ted vez, ze ty vibrace jsou dnesnimi pristroji zcela nemeritelne, i kdyz jde o pomerne sviznou vlnu z obrich teles v kosmu) vychazeji take gravitacni vlny, ktere se skladaji s tou puvodni gravitacni vlnou, interferuji a tim pruchod zpomaluji. Ale tyhle vlny, generovane roztahovanim skrine o nemeritelnou vzdalenost, jsou samozrejme absolutne na druhou nemeritelne. Ani gravitacni vlny vznikle silenym roztocenim bagru na kolotoci nejsou moc dobre meritelne :-), co teprve vlny ze skrine, ktera se protahuje o ultramikroskopicke vzdalenosti. Proto jsou zcela zanedbatelne a pusobeni prichazejici gravitace neovlivnuji. > Jak je to s gravitaci? Da se vymyslet prostredi, ve kterem by se gravitace > sirila mnohem pomaleji, nez svetlo? Tipuji, ze ani teoreticky. Ani v neutronove hvezde apod. neni podobna nadeje. V tomto smyslu bychom mohli misto "rychlost svetla" rikat "rychlost gravitonu", protoze rychlost gravitonu je vzdy stejna v podstate i v hmotnem prostredi. :-) Jen by to bylo trochu neprakticke. > A to mi prinasi na mysl posledni otazku - je vakuum konecne, posledni, a > totalne prazdne prostredi, nebo je to taky "neco", kde je dana nejaka > rychlost svetla? A v necem prazdnejsim je vetsi... Vakuum je plne virtualnich jevu, kdy se vytvareji a hned zase anihiluji pary castic a anticastic - a vubec tato myslena aktivita ve vakuu obsahuje informaci o hmote vsech druhu, s nimiz se lze ve vesmiru setkat. To samozrejme nic nemeni na tom, ze ve vakuu se svetlo pohybuje presne rychlosti svetla ve vakuu :-). V 19.stoleti si predstavovali, ze je ve vakuu eter, vseprostupujici a pruhledne prostredi, jehoz mechanicke otresy vnimame jako elektromagnetismus. Lorentz jako prvni vysvetlil, ze je to nesmysl a ze elektricky a magneticky vektor proste ve vakuu jsou, aniz bychom je zduvodnovali jako napeti nejake hmoty vakuum vyplnujici. Pro Einsteina byl tento koncepcni krok od Maxwella k Lorentzovi velmi dulezity, kdyz daval dohromady specialni relativitu. Zadne prostredi, kde se cokoliv siri rychleji nez rychlosti "c", neexistuje. Jakekoliv sireni rychlosti vetsi nez "c" je podle teorie relativity ekvivalentni (z pohledu jine soustavy) okamzitemu pusobeni nebo i pusobeni zpet v case, a proto neni mozne. Kdybyste mohli zastrelit laserem s rychlosti naboju vetsi nez "c" svoji babicku, z pohledu jine vztazne soustavy byste ji zastrelili drive, nez porodila vasi maminku. Nadsvetelnou rychlosti se mohou sirit jen myslene body - napriklad kdyz nahnete nuz o malinky uhel alfa a seknete s nim do pripravene diry, mysleny bod, kde se prave nuz priblizil k dire, se muze pohybovat nadsvetelnou rychlosti. Nelze ale do toho pruseciku neco polozit a doufat, ze to roztlacime na nadsvetelnou rychlost! Take timto rezanim nelze sirit nadsvetelne informaci. Take v kosmologii je mozne, ze se dve vzdalene galaxie vzdaluji nadsvetelnou rychlosti. Ale nikdy neni mozne lokalne zjistit, ze se nejaka informace sirila rychleji nez "c"! Zdravi Lumo