Czas, ostatnia granica. Dobro jakie jest dane, a jakie marnujemy bez opamiętania. Jestem tego wybitnym przykładem. Zostaje mi go tak mało, że ledwie starcza na to co naprawdę lubię. Na to co jest dla mnie ważne. Z drugiej strony czas ma ścisły związek z przestrzenią. Być może że czas jest sprawcą samej przestrzeni. Wydzierając więc kawałek czasu z mojej przestrzeni, opisze sytuacje satelity z innego punktu widzenia. To co było inercjalne, przestanie nim być, a grawitacja zmieni swój kierunek. Oczywiście to pewna przesada. Pokażę tylko że zwrot pola grawitacyjnego wcale nie jest taki oczywisty. Wszystko zależy od tego kto to pole opisuje.
Dość tych ogólników. I tak ich nie lubię. Kolejny eksperyment myślowy. Dotyczy windy Einsteina spadającej w polu grawitacyjnym. Nie będziemy niczego liczyć, ale chodzi mi o sens samego zjawiska. Postaram się by czytelnik poprostu zrozumiał moja myśl. Drobna różnica w moim doświadczeniu jest pole grawitacyjne. Nie jest ono jednorodne jak w windzie Einsteina. Nie jest też typowe dla obiektów kosmicznych. Ma ono typowa naturę, gdzie siła zależy od odległości, ale jest skupione w punkcie. Dla planet, gwiazd lub galaktyk, będą odchyłki od tego rozumowania, wynikające z gęstości tych obiektów. Co ciekawe, w naszym wszechświecie gęstość obiektów jest tym mniejsza, im one są większe. Taka proporcja istnieje nie tylko w stosunku Ziemia->Jowisz, ale i w dość prostej relacji dla BH. Czym BH jest większa, tym jej gęstość mniejsza. Największe czarne dziury maja taka gęstość, że pływały by po wodzie jak piłka (oczywiście pod warunkiem że tej wody by nie wypiły).
Znowu sie rozmamrałem. To nic. Mamy więc windę jaka spada na jakieś ciało o masie M skupionej w punkcie o wielkości zaniedbywalnie małej dla doświadczenia. Nasza winda ma troszkę nietypowy kształt, widoczny na rysunkach. Dla czego taki to zaraz opiszę.
Człowieczek w naszej windzie rzuca jakaś dzidą w kierunku prostopadłym do wektora prędkości spadania. Ustalam jednak szczególne warunki tego rzutu. Nadaje on swojej włóczni pierwsza prędkość kosmiczną dla naszej masy M, w jakiej polu spada ta winda. Doświadczenie ma na celu badanie przez naszego ludzika prędkości tej włóczni. Metoda pomiaru niech będzie na razie nieokreślona. Zakładam że w windzie nie występują żadne opory ruchu. Spadająca winda jest IUO, wiec nasza dzida powinna poruszać się cały czas z prędkością Vo. Jednak czy na pewno?
W polu grawitacyjnym światło zachowuje się dziwnie, a co dopiero dzida. Prędkość spadku windy, człowieczka i naszej dzidy powinna być ta sama (pomijam radialny charakter pola). Jednak co z prędkością poprzeczną do kierunku spadku? Ważnym założeniem jest też to, że początkowa prędkość spadku windy wynosi zero i rośnie wraz z przyspieszeniem grawitacyjnym. Zaznaczyłem tez że prędkość dzidy jest pierwszą prędkością kosmiczna dla naszej masy M. Tak wiec z punktu widzenia obserwatora z tej masy, dzida ma sie poruszać po orbicie kołowej. Tak jak na kolejnym rysunku:
Dzida naszego ludzika będzie poruszać się po okręgu zgodnie z wzorem na pierwszą prędkość kosmiczną. Jakież będzie więc zdziwienie naszego oszczepnika, jak jego włócznie nie doleci do przeciwnej ściany windy. Jej prędkość wobec niego będzie spadać wraz z odległością od niego. Uzna że działa jakaś tajemnicza siła hamująca włócznie, jakaś ciemna energia, albo masa.
Oczywiście nic takiego się nie stało. Włócznia nie zwolniła ani na moment. Porusza się jednostajnie po orbicie kołowej, czego może nie być świadom nasz człowieczek. Na podstawie tej obserwacji może on wyciągnąć zupełnie błędne wnioski.
Dopiero gdy zda on sobie sprawę z faktu że jest w spadającej windzie, będzie mógł wyjaśnić to zjawisko. Doświadczenie jest raczej proste w dedukcji. Mam natomiast pytanie do czytelników:
Czy wiecie że spadacie? Macie do wyboru czerwoną i niebieska tabletkę
........................................................................................................
ps. Przed przejściem na kolejny etap pokaże jeszcze jedną ciekawą sprawę, choć może mniej zaskakującą. Dopiero potem porozmawiamy o tym jak spadamy.
tagi: nauka, fizyka, grawitacja
