Înțelegerea mea a fost întotdeauna că se întâmplă de la cursurile științifice convenționale, dar cu adevărat gândindu-mă la asta, mă întrebam dacă este într-adevăr așa.
Pentru înțelegerea mea limitată, există o teorie conform căreia există gravitoni care acționează ca particule pentru a atrage împreună două mase diferite. Dacă acești gravitonii sunt într-adevăr particule fizice ale gravitației, atunci așa-numitul „vid” care avea gravitație nu ar fi deloc un vid. Un vid real ar trebui să nu aibă aceste particule și, prin urmare, să nu aibă gravitație?
Orice lucru din vid ar trebui să implodeze din cauza propriei sale atracții gravitaționale în sine? Dacă acesta este cazul, am putea spune într-un vid real, gravitația externă nu există?
Comentarii
- Nu ‘ nu sunt sigur că înțeleg ultimul punct despre implozie; dacă ați plasa o planetă într-un univers care era complet gol, nu ați ‘ nu te aștepți ca planeta să implodeze deoarece ‘ propria presiune internă ar fi egală cu gravitația care apasă spre interior
- Chiar luând în considerare doar modelele clasice, ați spune că, prin definiție, lumina nu poate traversa vidul, deoarece dacă ar face-o, așa-numitul vid ar conține fotoni (” corpusculi cum Newton și-a numit particulele de lumină teoretizate) în tranzit? Dacă îl definiți așa, atunci ‘ este încă un mod în care nu există ‘ așa ceva ca un vid. ..
- Când eram la liceu, un profesor a pus o minge de cauciuc și o pană într-un tub transparent de plastic. El a înclinat tubul înainte și înapoi și am văzut mingea căzând rapid, în timp ce pene se îndreptau încet. Apoi a sigilat capetele tubului și a folosit o pompă pentru a elimina (aproape) tot aerul din interior. El a înclinat din nou tubul înainte și înapoi și mingea și pene au căzut una lângă alta în același ritm. Ok, deci tubul nu a fost un vid 100% complet, iar gravitația care acționează asupra mingii și a penei a venit de pe pământ, care nu se afla în tub. Dar, uneori, aceste demonstrații simple parcurg un drum lung.
- @cobaltduck – cred că ceea ce el ‘ obține este dacă un vid ar trebui să conțină particule la toate, nici măcar gravitoanele teoretice fără masă. Profesorul tău de liceu probabil nu a fost ‘ t în măsură să aspire toate gravitoniile din cameră (și probabil ‘ nu l-a înconjurat cu un scut de blocare a gravitației pentru a preveni traversarea gravitațiilor). După cum ați spus, echipamentul de laborator de liceu nu a fost ‘ nici măcar capabil să obțină un vid foarte puternic, astfel încât au rămas multe molecule de aer în interiorul camerei (dar nu suficient pentru a perturba experimentul).
- Chiar și fără a lua în considerare gravitonii și a utiliza un model clasic, trebuie să luați în considerare exact ceea ce considerați a fi ” gravitație „: câmpul sau efectul accelerativ al câmpului? Câmpul influențează doar materia, așa că, într-un vid ideal, nu ar exista nicio materie pentru ca câmpul să influențeze, astfel că câmpul ar fi nedetectabil și nu ar fi observată nicio influență accelerativă datorită gravitației. Dar, probabil, dacă materia ar apărea spontan în vid, aceasta ar fi influențată de câmp (și ar crea propriul său câmp) – prin urmare, se poate spune că câmpul ” există ” într-un anumit sens.
Răspunde
Intuiția ta este bună , dar amestecați unele fenomene cuantice și clasice.
În fizica clasică (adică non-cuantică), vidul este o regiune a spațiului fără materie. Puteți avea câmpuri electromagnetice în vid, atâta timp cât sarcinile care creează câmpurile se află într-o regiune diferită. Prin același simbol puteți avea câmpuri gravitaționale în vid, generate de mase altundeva în spațiu. În această descriere clasică a universului, nu există lucruri precum fotonii. sau gravitonii și totul (în cea mai mare parte) funcționează.
În fizica cuantică, povestea nu este atât de ușoară. După cum spui, acum câmpurile noastre de forță sunt și particule (fotoni și gravitoni), deci poate o Nici „vidul cuantic” nu ar trebui să le includă? Din păcate, se dovedește că în mecanica cuantică (așa cum a subliniat Rob) este imposibil să ai un vid perfect, o stare fără particule. O modalitate de a vedea acest lucru este prin principiul incertitudinii timp-energie: $ \ Delta E \ \ Delta t > \ hbar / 2 $.
Un vid perfect, o stare fără particule deloc, trebuie să aibă exact energie zero. Dacă energia este exact zero, atunci este complet sigură și $ \ Delta E = 0 $ care încalcă principiul incertitudinii. Deci vidul cuantic nu este o stare cu zero particule, este o stare cu probabil particule zero.Și în diferite situații s-ar putea să vă fie util să vă modificați definiția de „probabil”, așa că există o mulțime de lucruri diferite pe care fizicienii le vor numi „vid” în mecanica cuantică.
Această idee, acea cuantică mecanică sunt întotdeauna niște particule în jur în orice regiune a spațiului, are unele consecințe grozave pe care le-am „verificat în laborator! Una este Efectul Casimir . Aceasta este o forță care apare atunci când mutați două obiecte într-un vid atât de aproape, presiunea acestor fotoni „virtuali” îi determină să se atragă. O altă este particula pe care au descoperit-o la LHC, Bosonul Higgs . Câmpul Higgs are o „valoare de așteptare a vidului”, un vid cuantic perfect va avea un câmp Higgs diferit de zero pe tot parcursul acestuia. Excitațiile acestui câmp sunt particulele Higgs găsite la LHC!
Comentarii
- Câteva răspunsuri grozave aici, mulțumesc tuturor. Înțeleg acum că vidul poate fi relativ în funcție de asupra contextului și nu trebuie să fie un lucru absolut al neantului. Îmi cer scuze pentru lipsa voturilor pozitive, deoarece mi-a lipsit reprezentantul.
- Multe dintre ideile din acest răspuns sunt utile, dar multe dintre ele nu sunt ‘ foarte potrivite . În primul rând, principiul incertitudinii timp-energie este adesea un lucru alunecos care trebuie identificat în mod corespunzător și nu poate fi ‘ aplicat pentru a obține concluziile aici: într-adevăr, vidul este un stat propriu energetic prin definiție, deci are o energie exactă (deși nu un număr exact de particule într-o teorie interacțională). [În afară: acest lucru nu înseamnă nimic din subtilitățile obișnuite ale hamiltonienului în gravitația cuantică …] De asemenea, lucrurile Higgs confundă câmpul (cu un VEV diferit de zero) cu particula (fluctuații departe de această valoare).
- @Holographer, nu aș putea ‘ să nu fiu mai de acord. Am urmărit un răspuns mai intuitiv decât riguros, dar ar fi trebuit să am mai multă grijă. Am actualizat discuția Higg ‘, aveți sugestii pentru clarificarea sau înlocuirea argumentului privind incertitudinea timp-energie?
Răspuns
Gravitonul este bosonul gabarit ipotetic asociat cu câmpul gravitațional. Spun ipotetic deoarece este departe de a fi clar dacă gravitația poate fi descrisă printr-o teorie cuantică a câmpului, deci nu este clar dacă gravitonii sunt o descriere utilă.
În orice caz , nu trebuie să luați prea în serios noțiunea de particule virtuale precum gravitonul. Aruncați o privire la articolul al lui Matt Strassler despre particulele virtuale . Părțile virtuale sunt într-adevăr doar un dispozitiv matematic pentru descrierea energiei din câmpurile cuantice. Deci, chiar dacă gravitonul este o bună descriere a gravitației, nu ar trebui să vedem vidul ca fiind plin de gravitoni și, prin urmare, nu este într-adevăr un vid.
De exemplu, să presupunem că am pus o particulă încărcată în vid. Ați pretinde că vidul nu este un vid, deoarece există un câmp electric în el? Dacă da, atunci ar trebui să spuneți că vidul în apropierea unui corp masiv nu este „un vid, deoarece există un câmp gravitațional în el. Deși presupun că există o anumită valabilitate în această afirmație, pare excesiv de zeloasă.
Comentarii
- ” ați pretinde că vidul nu este un vid deoarece există un câmp electric în el? ” Nu … l-aș revendica ‘ nu este un vid deoarece puneți o particulă încărcată în el.
- @PaddlingGhost: dar câmpul creat de un corp încărcat se extinde în vidul care îl înconjoară.
Răspuns
Pur și simplu confundați vidul cu „neantul”, care este un concept filozofic. Puteți verifica definiția la wiki
Vacuumul este spațiu lipsit de materie . Cuvântul provine din adjectivul latin vacuus pentru „vacant” sau „gol”. O aproximare la un astfel de vid este o regiune cu o presiune gazoasă mult mai mică decât presiunea atmosferică. [1] Fizicienii discută adesea despre rezultatele ideale ale testelor care ar apărea într-un vid perfect, pe care uneori îl numesc pur și simplu „vid” sau spațiu liber și folosesc termenul de vid parțial pentru a se referi la un vid efectiv imperfect așa cum s-ar putea avea într-un laborator sau în spațiu.
Există diferite teorii care încearcă să explice gravitația (curbura spațiului-timp, gravitonul etc.), dar nici una dintre aceste gravitații sau gravitoni nu poate fi luată în considerare mater
Comentarii
- Ați putea adapta acest răspuns pentru a răspunde efectiv la întrebare? ‘ nu ați vorbit deloc despre gravitație aici.
Răspuns
În mecanica cuantică, este imposibil să îndepărtați toate particulele dintr-un vid.Un volum de spațiu-timp care conține doar fotoni și gravitoni în echilribiu termic (sau nu) îmi pare un vid perfect bun.
Răspuns
Nu există niciodată un vid perfect, așa cum se menționează în alte comentarii multiple. Toate „particulele mesager” sunt fluctuații ale câmpurilor lor respective (de exemplu, gravitonul un loc în câmpul gravitațional care are o valoare de energie diferită de zero). Toate câmpurile sunt supuse fluctuațiilor cuantice, în esență, rareori nu au energie la un moment dat, dar fluctuațiile sunt medii la zero (adică pentru majoritatea câmpurilor, altele, cum ar fi câmpul propus de Higgs, au probabil valori ale energiei ne neglijabile la cele mai mici starea energiei). Deoarece gravitonul poate fi descris și ca o funcție de undă (la fel ca lumina; teoretic există așa ceva ca undele gravitaționale care deformează spațiul-timp). Aceasta și ideea prezentată anterior sunt câteva dovezi de ce nu există un vid perfect. Ceea ce poate face situația un pic mai complicată este teoria șirurilor care prezice gravitonul ca un șir cu sfaturi apropiate, sugerând capacitatea sa de a interacționa cu mai mult decât cele trei dimensiuni spațiale și unice. (Toate informațiile rezumate din Fabric of the Cosmos din Brian Greene
Răspuns
Cred că o parte a problemei este aceea de a nu avea o definiție clară a „vidului”.
mă pot gândi la cel puțin trei tipuri de vid. 1) absolut 2) convențional & 3)” vid practic „vid. Vidul practic este tipul pe care îl găsești într-un” laborator „. Vidul convențional este cel definit ca” absența materiei. „Vacuumul absolut nu există, în afară de” teoretic „.
Folosind definițiile practice și convenționale pentru vid, răspunsul la întrebare este da , gravitația există în aceste tipuri de vid. Pentru definiția absolută, răspunsul este nu , deoarece nimic nu există (nici măcar câmpuri, fotoni, fluctuații, gravitonuri etc.).
Răspuns
Da, gravitația există în vid. Un vid nu trebuie să fie complet lipsit de materie, trebuie doar să aibă o presiune mai mică decât zona din jur.
Luați în considerare seringa de mai sus. Dacă ar fi să pun degetul peste capăt și apoi să trag pistonul, s-ar crea un vid imperfect. Dacă ar exista o masă solidă în cavitatea seringii, aceasta ar respecta gravitația.