Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Nezávazné povídání o všem, co se týka astronomie.
Uživatelský avatar
Jakub Dolinsky
Příspěvky: 36
Registrován: 13. 11. 2010, 10:28

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #1 od Jakub Dolinsky » 05. 01. 2012, 12:32

Dobrý deň,
akosi som si povšimol jeden problém týkajúci sa makrosveta, ku ktorého objasneniu som sa zatiaľ bližšie nedostal nikde. Možno tak niekto z vás mi ho bude vedieť ozrejmiť resp. odporučiť dobrú literatúru, v ktorej ukojím svoju zvedavosť ohľadom nasledujúcej problematiky.

Určite všetci poznáme klasický Dopplerov jav, ako sa prejavuje v štandardných podmienkach napríklad na Zemi. Vo vesmíre ho pozorujeme ako červený resp. modrý posun v spektre objektov. No tu už často nejde len o klasický Dopplerov jav, ale o Dopplerov jav, ktorý je ovplyvnený rôznymi inými vplyvmi ako je kozmologický červený posun, resp. gravitačný červený posun.

V tejto mojej otázke by som sa však chcel zamerať predovšetkým na kozmologický červený posun. Ilustrujem príkladnú situáciu. Pozorujem spektrum nejakého veľmi vzdialeného kvazaru, o ktorom viem, že je natoľko vzdialený, že sa u neho prejavuje výrazný kozmologický červený posun. Ten ako vieme vzniká tak, že svetlo z kvazaru sa šíri priestorom, ktorý sa však vzhľadom na veľkú vzdialenosť kvazaru podľa Hubblovho zákona rapídne rozpína. Preto sa spolu s priestorom naťahuje aj vlnová dĺžka pozorovaného lúča, výsledkom čoho je spomínaný kozmologický červený posun. Tým pádom je aj energia prijatého - pozorovaného lúča nižšia ako energia vyslaného lúča ešte pre tým, ako bol natiahnutý spolu s priestorom. To je fakt, ale mňa by zaujímalo, kde sa potom stratí ta energia, ktorá nám chýba, keďźe vlnová dĺžka prijatého lúča je dlhšia ako vyslaného (samozrejme, že berieme tu do úvahy len natiahnutie vlnovej dĺžky vplyvom rozpínania priestoru a vlastného pohybu samotného kvazaru). Z určitého neoficiálneho zdroja som sa dozvedel, že Einstein sa nad týmto problémom veľmi nepozastavoval a jednoducho argumentoval tým, že zákon o zachovaní energie v určitých prípadoch môže fungovať trocha inak resp. nefungovať. No ak toto povedal, možno to myslel v duchu všeobecnej teórie relativity, ako relatívitu fungovania zákonu o zachovaní energie, no neviem ako sa dá toto chápať, ale ja by som to najskôr chápal ako elegantné sa vyhnutie závažnému problému a jeho zametenie pod koberec.

Ak má niekto racionálna názor na túto problematiku alebo nejaké dôveryhodné informácie, veľmi by ma potešilo, keby ma poučil a myslím si, že by potešil nielen mňa lebo verím, že nie som jediný komu tento problém leží v žalúdku.

ďakujem
:D

Uživatelský avatar
ladin
Příspěvky: 382
Registrován: 21. 02. 2008, 15:11
Bydliště: 50.6681028N, 15.0827178E

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #2 od ladin » 05. 01. 2012, 12:58

Půlmetr (10'') Dobson, 16'' Dobson ...

Uživatelský avatar
Jakub Dolinsky
Příspěvky: 36
Registrován: 13. 11. 2010, 10:28

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #3 od Jakub Dolinsky » 05. 01. 2012, 18:45

Ďakujem, toto je veľmi zaujímavý článok. V prvej časti je na výbornom príklade opísané, ako je to s energiu pri klasickom Dopplerovom jave, čo je samozrejme triviálna a pochopiteľná vec.

V súlade s Einsteinom môžeme žiareniu pripísať určitú hmotnosť podľa E=mc2, čo je tak isto pochopiteľné a nesporné podľa čoho sa teoreticky dá žiarenie putujúce vesmírom chápať ako nejaké pevné teleso, keď uvažujeme energiu. Ak som to pozorne čítal a správne pochopil, tak strata energie žiarenia pri kozmologickom červenom posune je tu odôvodnená tým, že sa v dôsledku spomenutých vlastností žiarenia vlastne tá stratená energia premení na potenciálnu energiu vzhľadom na hmotné objekty vo vesmíre, napr. vzhľadom na objekt, z ktorého bolo žiarenie emitované. Lenže toto je v skutku vysvetlenie gravitačného červeného posunu, ak sa dobre domnievam. Celý výklad na neho pekne sedí, tiež sa to dá interpretovať aj tak, že žiarenie potrebuje na opustenie nejakej hmotnej hviezdy časť energie odovzdať na prekonanie jej veľkej gravitácie, čím získava aj určitý potenciál, ale zníži sa tak jeho frekvencia. Podobne je to aj s vplyvom okolitých objektov okolo ktorých práve prelieta. Áno to je všetko v poriadku a v súlade s teóriou relativity. Lenže problematika gravitačného červeného posunu mi je jasná.

Ja som sa však pýtal na problém kozmologického červeného posunu, ktorý je zapríčinený expanziou priestoru. Možno som nepozorne čítal alebo som správne článok nepochopil, ale zdá sa mi, že o tejto konkrétnej problematike článok nebol.

Samozrejme, ak sa mýlim, lebo je možné, źe som to preštudoval nepozorne, tak ma prosím poopravte resp. naznačte v ktorej pasáži sa táto téma rozoberá.
ďakujem.

Uživatelský avatar
Andrej
Příspěvky: 473
Registrován: 19. 01. 2010, 20:52
Věk: 33
Kontaktovat uživatele:

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #4 od Andrej » 07. 01. 2012, 09:35

Ako je v článku spomenuté, v skutočnosti je to zložitejšie o čom nie je pochýb :) Ale zostaneme najprv pri tej guľke. Z pokusu vyplýva, že pohybujúci sa vozík získa od guľky menšiu energiu, pretože vzhľadom k vozíku sa guľka pohybuje pomalšie a teda má menšiu energiu. Všetko je v poriadku, pretože keď má prichádzajúca guľka menšiu energiu, logicky odovzdá menšiu energiu. Z relativistického hľadiska však nie je možné určiť či sa pohybuje vozík alebo zdroj. Rovnako sa môže pohybovať vozík od statického zdroja ale rovnako sa môže vzďaľovať zdroj od statického vozíka. A toto je dôležité. Vo vesmíre to platí rovnako. Vzdialujuca galaxia sa od nás vzďaľuje ale rovnako to môže byť, že sa to Zem vzďaľuje od statickej galaxie. Problém ale je, že tu sa nemôže znižovať rýchlosť svetla, keďže rýchlosť svetla je nemenná a rýchlosti svetla sa prispôsobuje časopriestor. Preto namiesto guľky treba použiť svetelnú vlnu. Galaxia je statická a vysiela svetlo, my sa pohybujeme od zdroja, tým zachycujeme svetlo s väčšou vlnovou dĺžkou a teda menšou energiu (vo veľkých škálach vesmíru sa však vzdialenosť mení v dôsledku rozpínania samotného priestoru a keďže sa svetlo šíri priestorom, rozťahovanie priestoru zapríčiní roztiahnutie svetelnej vlny čo je vlastne červený posun, svetlo s väčšou vlnovou dĺžkou má i menšiu energiu a tak k nám doputuje svetlo s menšou energiu akou odišlo od zdroja, žiadna strata energie sa tým nekoná). Rovnako to ale môže byť, že to sa galaxia vzďaľuje a my sme statický. Výsledok je pri týchto situáciach samozrejme rovnaký. To je relativita :)
Podľa mňa teda článok píše o kozmologickom červenom posune.
Celestron AstroMaster 114/1000 EQ, Celestron TravelScope 70/400
okuláre: 32, 20, 15, 10, 9, 6, 4mm
Astronomik UHC-E, mesačný, slnečný (BAADER AstroSolar), farebné: #12,#21,#25,#56,#58A,#80A, Barlow 2x
refraktor 50/500 AZ
monokulár 10x25

Uživatelský avatar
Sajri
Příspěvky: 416
Registrován: 05. 04. 2002, 19:28
Věk: 40
Kontaktovat uživatele:

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #5 od Sajri » 07. 01. 2012, 16:51

Zkusím to objasnit na příkladu s kuličkami, i když zdůrazňuju, že se jedná pouze o nejjednodušší analogii.
Dejme tomu, že vzdálená galaxie místo světla vystřeluje nějaké kuličky. Pokud by se prostor mezi ní a mnou nerozpínal, budu příjmat kuličky ve stejném množství, v jakém je galaxie vystřeluje. Díky rozpínání prostoru ale prostě kuličky touto rychlostí nestačí ke mně doputovat - jejich množstí mezi galaxií a mnou neustále narůstá. To, že já nepříjmám kuličky stejnou rychlostí, jakou je galaxie vystřeluje, neznamená, že se někde ztrácejí, tj. zákon zachování energie se neporušuje.

Uživatelský avatar
KpS
Příspěvky: 1984
Registrován: 04. 09. 2006, 02:26
Kontaktovat uživatele:

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #6 od KpS » 09. 01. 2012, 02:27

Scientific American, July 2010, "Is the Universe Leaking Energy?", by Tamara M. Davis

"Thus, the universe does not violate the conservation of energy; rather it lies outside that law's jurisdiction."
Karel

Uživatelský avatar
badatel
Příspěvky: 7
Registrován: 23. 06. 2014, 11:08

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #7 od badatel » 23. 06. 2014, 11:43

Dobrý den.
Na základě shlédnutí několika pořadů o tom jak funguje vesmír ...tedy to co je viditelné
v současné době . Dále to co je presentováno pomocí počitačové simulace vesmíru .
Jsem na pochybách zda platí fyzikální princip o zachování energie ve vesmíru ?
Jinými slovy se mi současné vysvětlování vesmírných dějů tzn. /
hvězdy po vyhoření expandují chemické prvky .....ty po určité době se zase seskupují
v oblacích plynů a vzniká opět hvězda ...která dá vzniku planetám ...a to až do vyhoření hvězdy ...  
hvězdy po vyhoření expandují chemické prvky .....ty po určité době se zase seskupují
v oblacích plynů a vzniká opět hvězda ...která dá vzniku planetám ...a to až do vyhoření hvězdy ...  /
Dokonalé perpetum mobile ...s dlouhodobou časovou působností.
-------------------------------------------------------------------------------
Nějak mi to nehraje = není jasné .
Snad v době kdy se jen nebude zkoumat jak to ve vesmíru funguje
ale hlavně proč to tak je bude lidstvo dále i s jadernou syntézou a kratkodobějšimi
"perpety mobile ".
Děkuji všem za objasnění problému
Vesmir a zachování energie v systému
S pozdravem
Jaroslav

Uživatelský avatar
MilAN
Příspěvky: 18236
Registrován: 17. 04. 2004, 23:56
Bydliště: Jablonec nad Nisou
Věk: 70

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #8 od MilAN » 23. 06. 2014, 12:24

Jenže to perpetuum mobile - tak jak ho popisuješ-přeci nefunguje. Ze zbytků expandujícího plynu nevzniká hvězda a i kdyby, nepůjde to do "nekonečna" protože tam budou chybět ony "vyhořelé" plyny
lepší rada žádná než špatná
milantos(šnek)centrum(puntík) cz

Uživatelský avatar
badatel
Příspěvky: 7
Registrován: 23. 06. 2014, 11:08

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #9 od badatel » 24. 06. 2014, 09:50

Děkuji za odpověď . Trochu mě zmátlo přesměrování a obdobné téma Pana Dolinského.
Budu se tedy držet tohoto tématu.
Ano vyhořelé plyny budou chybět ale taky přeměněná hmota hvězd na energii typu
infra , radiové vlny , rentgenové vlny ...tyto se přeci nemohou zpět změnit na HMOTU ...
Nebo snad někdo zná postup jak obnovit z energie hmotu v poměru 1 ku 1 ????
Pozorování vesmíru , rudej posuv , obři hvězdy , termojaderné reakce které ve hvězdách
probíhají , gravitace jako startér jaderného hoření , to vše je mi jasné
Ale z rovnice E=mxcxc a z výše uvedeného plyne  źe hmoty ve vesmíru ubejvá a energie přibývá
možná je jí  nazbyt jen tolik aby hvězdy byly na obloze vidět...tedy energie se spotřebuje na svícení ...  
To vše bez ohledu zda se vesmir rozpíná nebo smršťuje nebo zda byl velikej třesk .
To perpetum mobile by bylo kdyby opravdu vesmir končil a začinal třeskem .....
Jsem zvědav kdy věda objasní vznik a původ  toho nepřestavitelného množství hmoty
jež vesmír obsahuje .....ale možná je to jen hloupá zvědavost hloupého
brouka kterej se dívá na skálu a ptá se kde se tolik hmoty vzalo .
Objasnění vzniku vesmíru velkým třeskem mi připadá neadekvátní k tolika hvězdám
co je vidět na obloze ....
Navíc velkej třesk je objasněn pravě jen tím perpetem mobile = smrštěním všeho co zbylo od minulého
vesmíru kterej skolaboval . Toto se mi nezdá podstata a původ hmoty bude asi pochazeti z jinejch zdrojů .

Uživatelský avatar
Sajri
Příspěvky: 416
Registrován: 05. 04. 2002, 19:28
Věk: 40
Kontaktovat uživatele:

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #10 od Sajri » 24. 06. 2014, 11:37


Ale z rovnice E=mxcxc a z výše uvedeného plyne  źe hmoty ve vesmíru ubejvá a energie přibývá

To není žádné "ale", tak to skutečně je. Hmota vesmíru se postupně mění na vyzářenou energii. Nikdo nikde netvrdí, že množství hvězd ve vesmíru bude (a bylo) stejné a hvězdy budou mít stejné vlastnosti. Od vzniku vesmíru se v něm zatím vystřídalo jen několik generací hvězd, každá další generace má vyšší podíl těžších prvků, a až se postupně všechen plyn (především vodík) přemění na hvězdy a ty zaniknou, tak se z vesmíru stane temné místo.
Celý váš problém pramení z chybné premisy, že vesmír je neměnný, ale tak to není.

Uživatelský avatar
gsokuba
Příspěvky: 559
Registrován: 16. 09. 2008, 18:11

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #11 od gsokuba » 24. 06. 2014, 11:46

mám otázku jestli by právě tahle energie která už stratila na kvalitě a už z ní nejde nic vytvořit ani světlo neni právě ta temná hmota?
MY TELESCOPES & MONTAGE: TS Newton gso 750/150mm / Skywatcher 80/400mm / HEQ-5-Synscan
EYEPIECES: Plössl 20 mm /University Optics Ortho 9mm /Zeiss Genuine Ortho 5mm
FILTERS: UHC / Moon / Yellow / UV/IR block
CAMERAS: Canon 450D / QHY5 autoguider

Uživatelský avatar
egres
Příspěvky: 423
Registrován: 25. 01. 2012, 21:50

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #12 od egres » 24. 06. 2014, 12:25

A nemá náhodou elektromagnetické vlnenie hmotnosť a tým pádom to je hmota?
65/420 Quadruplet, Triplet APO 80/480

Uživatelský avatar
badatel
Příspěvky: 7
Registrován: 23. 06. 2014, 11:08

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #13 od badatel » 24. 06. 2014, 13:31

Světlo ani vlnění magnetické nemá hmotu ....ani nikdo z něho hmotu ješťe nenašel   = nevyrobil. Jestli tedy vesmir vede k zániku ..je NA ŘADĚ OTÁZKA ...kterou tak neradi slyši páni astronomové a kde se hmota vesmíru vzala ??? když se nám teď tak pěkně mení v energii...a ubejvá To nám ji sem někdo šoupnul aby se jí zbavil ....nebo byla vždy a je všude i tam kde se domníváme že nic není ? Vesmir je jako nekonečná krychle hmoty která prostě byla vždy a nemá cenu o tom přemejšlet neboť mozek savce to neni schopen pochopit ......
Snad se někdy najde odpověď .....

Uživatelský avatar
egres
Příspěvky: 423
Registrován: 25. 01. 2012, 21:50

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #14 od egres » 24. 06. 2014, 14:16

Tak prečo ho dokáže gravitácia "ohýbať"?
65/420 Quadruplet, Triplet APO 80/480

Uživatelský avatar
mravecm1
Příspěvky: 68
Registrován: 24. 03. 2013, 10:00

Tak funguje teda ten zákon o zachovaní energie?

Příspěvek #15 od mravecm1 » 24. 06. 2014, 14:18

Lenze gravitacia neohyba svetlo, ale casopriestor. A svetlo sa v tom ohnutom casopriestore siri priamociaro ;)
SkyWatcher N200/1000, montaz NEQ-5 Pro GOTO, Canon 1100D, komakorektor RCC 1, pointacia s QHY5-II Mono + hladacik 9x50


Zpět na “Všeobecná diskuze”

Kdo je online

Uživatelé prohlížející si toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 4 hosti