Расширение вселенной забирает энергию?

User avatar
OtherSide
Уже с Приветом
Posts: 17361
Joined: 01 Mar 2008 15:14

Расширение вселенной забирает энергию?

Post by OtherSide »

Реликтовое микроволновое излуение - результат расширения вселенной. Волны видимого света за миллиарды лет растянулись и стали микроволновыми.
Но микроволновое излучение менее энергетичиное, а значит энергия куда-то уходит?

И еще не очень понятный момент - а почему собственно короткие волны обладают большей энергией? По идее энергия - это высота и плотность "горбов".. У гамма фотона горбы волн плотные - но и сам он короткий
User avatar
Flash-04
Уже с Приветом
Posts: 63377
Joined: 03 Nov 2004 05:31
Location: RU -> Toronto, ON

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by Flash-04 »

Возьмите курс физики, там это объясняется.
Советую почитать Хокинга "The Grand Design". Там очень понятным языком объясняются сложные концепции современной физики.
Not everyone believes what I believe but my beliefs do not require them to.
User avatar
Lepric0n
Уже с Приветом
Posts: 567
Joined: 02 Aug 2021 23:45
Location: CA

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by Lepric0n »

Конечно забирает энергию.
Из меня так точно. Очень тяжело просыпаться по-утрам. :)
User avatar
OtherSide
Уже с Приветом
Posts: 17361
Joined: 01 Mar 2008 15:14

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by OtherSide »

Flash-04 wrote: 11 Aug 2021 15:45 Возьмите курс физики, там это объясняется.
Советую почитать Хокинга "The Grand Design". Там очень понятным языком объясняются сложные концепции современной физики.
Отличный способ нихрена не знать, но показаться умным. Вы уже не раз применяли. На самом деле работает простое правило - вы не понимаете, если не можете объяснить это 8 лет ребенку.
User avatar
OtherSide
Уже с Приветом
Posts: 17361
Joined: 01 Mar 2008 15:14

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by OtherSide »

Как пример я могу на пальцах объяснить похожую ситуацию. Пусть летит на околосветовой скорости корабль инопланян и в своей системе отсчета светит фонариком. А в нашей системе эти фотоны становятся гамма квантами с разрушительной силой ионизируют все подряд, а то и расказывают ядра атомов.
Казалось бы - откуда энергия дополнительная. Он же летит себе и летит. Но светя фонариком он потихоньку теряет массу вот она то и уходит на доп. разрушение и учитывая высокую скорость то кин. энергия будет вполне себе

А тут наоборот - получается энергия теряется

Кстати с реликтовыми электронами и прочими протонами не понятно как быть - те что прилетают из прошлого тоже должны стать гигансткими?
Физик-Лирик
Уже с Приветом
Posts: 5104
Joined: 19 Oct 2004 01:46

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by Физик-Лирик »

OtherSide wrote: 11 Aug 2021 06:18 И еще не очень понятный момент - а почему собственно короткие волны обладают большей энергией? По идее энергия - это высота и плотность "горбов".. У гамма фотона горбы волн плотные - но и сам он короткий
.
Согласно квантовому дуализму, элекромагнитное излучение трактуется и как волна и как частица. Волновая природа света наблюдаетя, когда рассматриваются его распространение в пространстве, интерференция и дифракция. Согласно классической физике, энергия монохроматичской волны пропорциональна квадрату амплитуды, и, в частности, энегетический электромагнитный поток описывается вектором Поинтинга (Умова-Поинтинга).
Природа света как частицы проявляется при описании "квантовых" эффектов. В этом случае свет рассматривается как поток фотонов с энергией равной частоте умноженной на постоянную Планка. Формула была применена А. Эйнштейном для описания фотоэлектрического эффекта. Квантовый дуализм стоит рассматривать как "экспериментальный" результат.
Физик-Лирик
Уже с Приветом
Posts: 5104
Joined: 19 Oct 2004 01:46

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by Физик-Лирик »

OtherSide wrote: 11 Aug 2021 16:54 Пусть летит на околосветовой скорости корабль инопланян и в своей системе отсчета светит фонариком.
На всякий случай напомню, что скорость света в вакууме является постоянной величиной и не зависит от инерциальной системы отсчета.
User avatar
OtherSide
Уже с Приветом
Posts: 17361
Joined: 01 Mar 2008 15:14

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by OtherSide »

Физик-Лирик wrote: 11 Aug 2021 19:16
OtherSide wrote: 11 Aug 2021 06:18 И еще не очень понятный момент - а почему собственно короткие волны обладают большей энергией? По идее энергия - это высота и плотность "горбов".. У гамма фотона горбы волн плотные - но и сам он короткий
.
Согласно квантовому дуализму, элекромагнитное излучение трактуется и как волна и как частица. Волновая природа света наблюдаетя, когда рассматриваются его распространение в пространстве, интерференция и дифракция. Согласно классической физике, энергия монохроматичской волны пропорциональна квадрату амплитуды, и, в частности, энегетический электромагнитный поток описывается вектором Поинтинга (Умова-Поинтинга).
Природа света как частицы проявляется при описании "квантовых" эффектов. В этом случае свет рассматривается как поток фотонов с энергией равной частоте умноженной на постоянную Планка. Формула была применена А. Эйнштейном для описания фотоэлектрического эффекта. Квантовый дуализм стоит рассматривать как "экспериментальный" результат.
Давайте дополним, что частица ведет себя как волна, когда ее измеряют как волну, и как частица, когда измеряют как частицу.
В нашем мысленном эксперименте мы рассматриваем как волну, поэтому свойства частицы не важны

Про энергию волны в классической физике. Вот представим у нас пошла волна по морскому причалу.. Приподняла лодку на 1 метр. А мы лодку сразу и закрепили. Выходит волна отдала свою энергию лодке. Но тут вопрос - а какая разница, какой длины волна - 200 метров или 2. Главное же число горбов - т.е. сколько раз может лодку поднять
User avatar
OtherSide
Уже с Приветом
Posts: 17361
Joined: 01 Mar 2008 15:14

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by OtherSide »

Физик-Лирик wrote: 11 Aug 2021 19:20
OtherSide wrote: 11 Aug 2021 16:54 Пусть летит на околосветовой скорости корабль инопланян и в своей системе отсчета светит фонариком.
На всякий случай напомню, что скорость света в вакууме является постоянной величиной и не зависит от инерциальной системы отсчета.
Спасибо, Капитан Очевидность. Однако на допплеровское смещение это не распространяется. Свет будет идти с той же скоростью, но другой частотой
Физик-Лирик
Уже с Приветом
Posts: 5104
Joined: 19 Oct 2004 01:46

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by Физик-Лирик »

OtherSide wrote: 11 Aug 2021 19:31 Давайте дополним, что частица ведет себя как волна, когда ее измеряют как волну, и как частица, когда измеряют как частицу.
Ну давайте дополним (чтобы стакан был полным, да) :D . Только стоит быть аккуратным когда говорим "измерим", т.к. далеко не все можно измерить и принцип неопределенности никто не отменял (в более общем виде, коммутативность соответствующих квантовых операторов).
OtherSide wrote: 11 Aug 2021 19:31 Про энергию волны в классической физике. Вот представим у нас пошла волна по морскому причалу.. Приподняла лодку на 1 метр. А мы лодку сразу и закрепили. Выходит волна отдала свою энергию лодке. Но тут вопрос - а какая разница, какой длины волна - 200 метров или 2. Главное же число горбов - т.е. сколько раз может лодку поднять
Не совсем понятно. "Число горбов" определяет частоту волны, а частота волны, в свою очередь, естественно завязана на ее длину,
т.е. длина волны = скорость * период = скорось / частота. А вот как раз высота поднятия лодки зависит от амплитуды волны (1 метр в вашем примере). Таким образом, энергия волны , которая определяется амплитудой, перешла в потенциальную энергию лодки.
Физик-Лирик
Уже с Приветом
Posts: 5104
Joined: 19 Oct 2004 01:46

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by Физик-Лирик »

OtherSide wrote: 11 Aug 2021 16:54 Он же летит себе и летит. Но светя фонариком он потихоньку теряет массу вот она то и уходит на доп. разрушение и учитывая высокую скорость то кин. энергия будет вполне себе
Не совсем понял, что теряет массу. Фотоны? У них нет массы. Или вы имели в виду что-то другое?
User avatar
Lepric0n
Уже с Приветом
Posts: 567
Joined: 02 Aug 2021 23:45
Location: CA

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by Lepric0n »

Ребята. Если всё это объясненно на пальцах для 8-ми летнего, то я тогда получается только пару дней назад родился :(
User avatar
OtherSide
Уже с Приветом
Posts: 17361
Joined: 01 Mar 2008 15:14

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by OtherSide »

Физик-Лирик wrote: 11 Aug 2021 20:12
OtherSide wrote: 11 Aug 2021 16:54 Он же летит себе и летит. Но светя фонариком он потихоньку теряет массу вот она то и уходит на доп. разрушение и учитывая высокую скорость то кин. энергия будет вполне себе
Не совсем понял, что теряет массу. Фотоны? У них нет массы. Или вы имели в виду что-то другое?
У фотона нет массы в состоянии покоя, но когда он движется у него есть энергия, а следовательно масса... Излучая фотон фонарик потеряет часть массы
User avatar
OtherSide
Уже с Приветом
Posts: 17361
Joined: 01 Mar 2008 15:14

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by OtherSide »

Физик-Лирик wrote: 11 Aug 2021 20:08 Не совсем понятно. "Число горбов" определяет частоту волны, а частота волны, в свою очередь, естественно завязана на ее длину,
т.е. длина волны = скорость * период = скорось / частота. А вот как раз высота поднятия лодки зависит от амплитуды волны (1 метр в вашем примере). Таким образом, энергия волны , которая определяется амплитудой, перешла в потенциальную энергию лодки.
Волна то не бесконечная, у нее есть определенное число горбов. Увеличивая частоту мы увеличим мощность, но не энергию

В случае с фотоном, при допплеровском эффекте разве будет больше амплитуда. По моему только частота (длина волны меньше)
User avatar
OtherSide
Уже с Приветом
Posts: 17361
Joined: 01 Mar 2008 15:14

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by OtherSide »

Физик-Лирик wrote: 11 Aug 2021 20:08
OtherSide wrote: 11 Aug 2021 19:31 Давайте дополним, что частица ведет себя как волна, когда ее измеряют как волну, и как частица, когда измеряют как частицу.
Ну давайте дополним (чтобы стакан был полным, да) :D . Только стоит быть аккуратным когда говорим "измерим", т.к. далеко не все можно измерить и принцип неопределенности никто не отменял (в более общем виде, коммутативность соответствующих квантовых операторов).

В текущем контексте измерим значит проведем взаимодействие.. Принцип неопределенности сейчас не причем
User avatar
OtherSide
Уже с Приветом
Posts: 17361
Joined: 01 Mar 2008 15:14

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by OtherSide »

[img]blob:https://pasteboard.co/e16afaf5-544f-40a ... 21a30b34e3[/img]

Вот у нас была волна 5 горбов, 5 раз может подкинуть кораблик

Сжалась в 2 раза, опять 5 раз подкинет

Мощность да, выше.. Но энергия почему выше

Image
User avatar
Flash-04
Уже с Приветом
Posts: 63377
Joined: 03 Nov 2004 05:31
Location: RU -> Toronto, ON

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by Flash-04 »

OtherSide wrote:
Flash-04 wrote: 11 Aug 2021 15:45 Возьмите курс физики, там это объясняется.
Советую почитать Хокинга "The Grand Design". Там очень понятным языком объясняются сложные концепции современной физики.
Отличный способ нихрена не знать, но показаться умным. Вы уже не раз применяли. На самом деле работает простое правило - вы не понимаете, если не можете объяснить это 8 лет ребенку.
Nice try :)
И ведь вы давно уже не ребёнок 8)
Not everyone believes what I believe but my beliefs do not require them to.
User avatar
Flash-04
Уже с Приветом
Posts: 63377
Joined: 03 Nov 2004 05:31
Location: RU -> Toronto, ON

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by Flash-04 »


OtherSide wrote: У фотона нет массы в состоянии покоя, но когда он движется у него есть энергия, а следовательно масса... Излучая фотон фонарик потеряет часть массы
За Нобелевской уже обратились куда надо?
Not everyone believes what I believe but my beliefs do not require them to.
Физик-Лирик
Уже с Приветом
Posts: 5104
Joined: 19 Oct 2004 01:46

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by Физик-Лирик »

OtherSide wrote: 11 Aug 2021 20:44 Волна то не бесконечная, у нее есть определенное число горбов. Увеличивая частоту мы увеличим мощность, но не энергию

В случае с фотоном, при допплеровском эффекте разве будет больше амплитуда. По моему только частота (длина волны меньше)
Если волна не бесконечна, тогда возникает вопрос, что есть ее частота. Хорошо, пусть речь идет о волновом пакете. Давайте применим спектральное разложение (формально, преобразование Фурье с "бесконечным" непрерывным спектром). Каждая монохроматическая волна теперь имеет свою амплитуду и можно "подсчитать" энергию. А в чем вы видите разность между энергией и мощностью? Мощность - усредненная (по времени) энергия. Мне кажется, что вы имеете в виду что-то другое. Вернемся к примеру с лодкой. Набежала "волна", лодка на гребне. Значит, лодка увеличила свою потенциальную энергию. Да, процесс не мгновенный, и "скорость" увеличения энергии зависит от параметров волны. Но в конечном итоге, результат тот же - поднятая на 1 метр лодка. Это и есть приобретенная (лодкой) потенциальная энергия.
Физик-Лирик
Уже с Приветом
Posts: 5104
Joined: 19 Oct 2004 01:46

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by Физик-Лирик »

OtherSide wrote: 11 Aug 2021 20:46 В текущем контексте измерим значит проведем взаимодействие.. Принцип неопределенности сейчас не причем
Здесь много тонких моментов. Целые книги написаны. :D
Для задачи волна-лодка это действительно не важно. А для квантовой системы важно.
Физик-Лирик
Уже с Приветом
Posts: 5104
Joined: 19 Oct 2004 01:46

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by Физик-Лирик »

OtherSide wrote: 11 Aug 2021 20:54 Вот у нас была волна 5 горбов, 5 раз может подкинуть кораблик

Сжалась в 2 раза, опять 5 раз подкинет

Мощность да, выше.. Но энергия почему выше
Давайте все же определим, какую (форму) энергии вы имеете в виду. Лодка на волнах чвще "болтаться" будет, но высота подъема определяется амплитудой. Как вы сюда вставляете энернию? Проясните.
Возвращаясь к первоначальному вопросу о свете, ситуация иная. С лодкой - чистая классическая физика, со светом - квантовая. Аналогий нет.
User avatar
IL
Уже с Приветом
Posts: 9533
Joined: 11 Jul 2000 09:01
Location: 28277

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by IL »

OtherSide wrote: 11 Aug 2021 06:18 Реликтовое микроволновое излуение - результат расширения вселенной. Волны видимого света за миллиарды лет растянулись и стали микроволновыми.
Но микроволновое излучение менее энергетичиное, а значит энергия куда-то уходит?

И еще не очень понятный момент - а почему собственно короткие волны обладают большей энергией? По идее энергия - это высота и плотность "горбов".. У гамма фотона горбы волн плотные - но и сам он короткий
Кванты обладают большей энергией, а не волна. Волна -- про распространения, а кванты -- про взаимодействия. Таково свойстве света, Почему -- спросите у всевышнего.

При расширении чего бы то ни было, плотность энергии уменьшается, разве не так? Энергия сохраняется, как всегда.
IL
User avatar
Ion Tichy
Уже с Приветом
Posts: 13460
Joined: 07 Dec 2004 04:00
Location: Москва->CO

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by Ion Tichy »

OtherSide wrote: 11 Aug 2021 06:18 Реликтовое микроволновое излуение - результат расширения вселенной. Волны видимого света за миллиарды лет растянулись и стали микроволновыми.
Но микроволновое излучение менее энергетичиное, а значит энергия куда-то уходит?

И еще не очень понятный момент - а почему собственно короткие волны обладают большей энергией? По идее энергия - это высота и плотность "горбов".. У гамма фотона горбы волн плотные - но и сам он короткий
1. Возьмите гвоздь и забейте его в стену. Но не до конца.
2. Возьмите веревку длиной 10м и привяжите ее одним гонцом к гвоздю
3. Возьмите в правую руку другой конец веревки и отойдите на 9м
4а. В течении 1 минуты поднимайте и опускайте правую руку с веревкой с амплитудой А и частотой 1Гц - на веревке длиные волны
4б. В течении 1 минуты поднимайте и опускайте правую руку с веревкой с амплитудой А и частотой 10Гц - на веревке короткие волны

Вопросъ:
В каком случае Вы устанете быстрее - 4а или 4б?
Как же это вы без гравицаппы пепелац выкатываете из гаража? Это непорядок...
User avatar
IL
Уже с Приветом
Posts: 9533
Joined: 11 Jul 2000 09:01
Location: 28277

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by IL »

Ion Tichy wrote: 11 Aug 2021 21:23
OtherSide wrote: 11 Aug 2021 06:18 Реликтовое микроволновое излуение - результат расширения вселенной. Волны видимого света за миллиарды лет растянулись и стали микроволновыми.
Но микроволновое излучение менее энергетичиное, а значит энергия куда-то уходит?

И еще не очень понятный момент - а почему собственно короткие волны обладают большей энергией? По идее энергия - это высота и плотность "горбов".. У гамма фотона горбы волн плотные - но и сам он короткий
1. Возьмите гвоздь и забейте его в стену. Но не до конца.
2. Возьмите веревку длиной 10м и привяжите ее одним гонцом к гвоздю
3. Возьмите в правую руку другой конец веревки и отойдите на 9м
4а. В течении 1 минуты поднимайте и опускайте правую руку с веревкой с амплитудой А и частотой 1Гц - на веревке длиные волны
4б. В течении 1 минуты поднимайте и опускайте правую руку с веревкой с амплитудой А и частотой 10Гц - на веревке короткие волны

Вопросъ:
В каком случае Вы устанете быстрее - 4а или 4б?
Извините, но вы нихрена в физике не понимаете.
IL
User avatar
Ion Tichy
Уже с Приветом
Posts: 13460
Joined: 07 Dec 2004 04:00
Location: Москва->CO

Re: Расширение вселенной забирает энергию?

Post by Ion Tichy »

IL wrote: 11 Aug 2021 21:27
Ion Tichy wrote: 11 Aug 2021 21:23
OtherSide wrote: 11 Aug 2021 06:18...
И еще не очень понятный момент - а почему собственно короткие волны обладают большей энергией?...
1. Возьмите гвоздь и забейте его в стену. Но не до конца.
2. Возьмите веревку длиной 10м и привяжите ее одним гонцом к гвоздю
3. Возьмите в правую руку другой конец веревки и отойдите на 9м
4а. В течении 1 минуты поднимайте и опускайте правую руку с веревкой с амплитудой А и частотой 1Гц - на веревке длиные волны
4б. В течении 1 минуты поднимайте и опускайте правую руку с веревкой с амплитудой А и частотой 10Гц - на веревке короткие волны

Вопросъ:
В каком случае Вы устанете быстрее - 4а или 4б?
Извините, но вы нихрена в физике не понимаете.
И зачем об этом орать на весь форум?
Ну и вдобавок - у меня еще и с логикой хреново :(
Вижу утверждение, вижу следствие, а как одно из другого проистекает - х его з...
Как же это вы без гравицаппы пепелац выкатываете из гаража? Это непорядок...

Return to “Наука и Жизнь”