Sähkömagneettisen aallon olemus

[pähkäilijä]

Rupesin ihmettelemään avaruuden kaarevuus <---> punasiirtymä asiaa. Nehän on hyvin erilaisia, punasiirtymä on energian menettämistä kun taas kaarevuus muuttaa kellojen lukemia. Sitä ihmettelen kuinka sama termi kaavoissa voi toimia molemmissa.

Ja sitten toinen arvoitus, jos aallon energiaa nimitetään 'nelikoksi' (2 magneettikenttää ja 2 sähkökenttää) niin saako nelikkoon lisää energiaa vai tuuppaamalla kentät lähemmäs toisiaan? Näin siis aallonpituus lyhenee ja energia kasvaa. Ajan takaa sitä että riittääkö pelkkä kenttien keskinäinen etäisyys energian säätöön vai pitääkö itse kenttien suuruuteen myös puuttua. Ja samalla kysyisin onko kentän suuruus sama kuin amplitudi?

[QS]

Rupesin ihmettelemään avaruuden kaarevuus <---> punasiirtymä asiaa. Nehän on hyvin erilaisia, punasiirtymä on energian menettämistä kun taas kaarevuus muuttaa kellojen lukemia. Sitä ihmettelen kuinka sama termi kaavoissa voi toimia molemmissa.

Näin sen tulee ollakin, jos ajattelet esimerkiksi gravitaatiossa olevaa kelloa, joka lähettää sm-aallon siten, että 1 aikayksikkö vastaa 1 aallonpituutta. Kun aalto on edennyt gravitaation ulkopuolelle, niin 1 aallonpituus ja 1 aikayksikkö näyttäytyy pidentyneenä, joten gravitaatiossa aika on edennyt hitaammin.

Ja samalla kysyisin onko kentän suuruus sama kuin amplitudi?

Yleensä puhutaan kentän arvosta aika-avaruuden pisteissä. Kentät ovat skalaari-, vektori- tai spinorifunktioita, eli niillä on pisteittäin arvo A(t,x,y,z). Skalaarikentän A on skalaari, vektorikentään A on vektori, ja spinorikentän A on spinori.

Tästä löydät määritelmän amplitudille.

[pähkäilijä]

Rupesin ihmettelemään avaruuden kaarevuus <---> punasiirtymä asiaa. Nehän on hyvin erilaisia, punasiirtymä on energian menettämistä kun taas kaarevuus muuttaa kellojen lukemia. Sitä ihmettelen kuinka sama termi kaavoissa voi toimia molemmissa.

Näin sen tulee ollakin, jos ajattelet esimerkiksi gravitaatiossa olevaa kelloa, joka lähettää sm-aallon siten, että 1 aikayksikkö vastaa 1 aallonpituutta. Kun aalto on edennyt gravitaation ulkopuolelle, niin 1 aallonpituus ja 1 aikayksikkö näyttäytyy pidentyneenä, joten gravitaatiossa aika on edennyt hitaammin.

Ja samalla kysyisin onko kentän suuruus sama kuin amplitudi?

Yleensä puhutaan kentän arvosta aika-avaruuden pisteissä. Kentät ovat skalaari-, vektori- tai spinorifunktioita, eli niillä on pisteittäin arvo A(t,x,y,z). Skalaarikentän A on skalaari, vektorikentään A on vektori, ja spinorikentän A on spinori.

Tästä löydät määritelmän amplitudille.

Tarkoitin termillä että sama termi sopii suurella tarkkuudella molempiin (punasiirtymään ja dilaatioon). Sehän ei voi olla sattumaa että suurella tarkkuudella sopii. Erikoista on että luonto käyttäytyy niin. Jos ero olisi 2% niin se ei kiinnittäisi huomiota mutta kun se on 0% niin sen takana on vissi syy.

[QS]

Rupesin ihmettelemään avaruuden kaarevuus <---> punasiirtymä asiaa. Nehän on hyvin erilaisia, punasiirtymä on energian menettämistä kun taas kaarevuus muuttaa kellojen lukemia. Sitä ihmettelen kuinka sama termi kaavoissa voi toimia molemmissa.

Näin sen tulee ollakin, jos ajattelet esimerkiksi gravitaatiossa olevaa kelloa, joka lähettää sm-aallon siten, että 1 aikayksikkö vastaa 1 aallonpituutta. Kun aalto on edennyt gravitaation ulkopuolelle, niin 1 aallonpituus ja 1 aikayksikkö näyttäytyy pidentyneenä, joten gravitaatiossa aika on edennyt hitaammin.

Ja samalla kysyisin onko kentän suuruus sama kuin amplitudi?

Yleensä puhutaan kentän arvosta aika-avaruuden pisteissä. Kentät ovat skalaari-, vektori- tai spinorifunktioita, eli niillä on pisteittäin arvo A(t,x,y,z). Skalaarikentän A on skalaari, vektorikentään A on vektori, ja spinorikentän A on spinori.

Tästä löydät määritelmän amplitudille.

Tarkoitin termillä että sama termi sopii suurella tarkkuudella molempiin (punasiirtymään ja dilaatioon). Sehän ei voi olla sattumaa että suurella tarkkuudella sopii. Erikoista on että luonto käyttäytyy niin. Jos ero olisi 2% niin se ei kiinnittäisi huomiota mutta kun se on 0% niin sen takana on vissi syy.

Joo. Hatusta kaavoja ei ole vedetty, vaan perustuvat Einsteinin kenttäyhtälöstä ratkaistuun metriikkaan, jota käyttämällä voidaan laskea miten luonto kyseisessä aika-avaruudessa toimii. Näissä edellisissä on käytetty kohtuu helppoa Schwarzschildin metriikka, joka on ratkaisu pallosymmetriselle pyörimättömälle massakappaleelle.

[Eusa]

Rupesin ihmettelemään avaruuden kaarevuus <---> punasiirtymä asiaa. Nehän on hyvin erilaisia, punasiirtymä on energian menettämistä kun taas kaarevuus muuttaa kellojen lukemia. Sitä ihmettelen kuinka sama termi kaavoissa voi toimia molemmissa.

Näin sen tulee ollakin, jos ajattelet esimerkiksi gravitaatiossa olevaa kelloa, joka lähettää sm-aallon siten, että 1 aikayksikkö vastaa 1 aallonpituutta. Kun aalto on edennyt gravitaation ulkopuolelle, niin 1 aallonpituus ja 1 aikayksikkö näyttäytyy pidentyneenä, joten gravitaatiossa aika on edennyt hitaammin.

Ja samalla kysyisin onko kentän suuruus sama kuin amplitudi?

Yleensä puhutaan kentän arvosta aika-avaruuden pisteissä. Kentät ovat skalaari-, vektori- tai spinorifunktioita, eli niillä on pisteittäin arvo A(t,x,y,z). Skalaarikentän A on skalaari, vektorikentään A on vektori, ja spinorikentän A on spinori.

Tästä löydät määritelmän amplitudille.

Tarkoitin termillä että sama termi sopii suurella tarkkuudella molempiin (punasiirtymään ja dilaatioon). Sehän ei voi olla sattumaa että suurella tarkkuudella sopii. Erikoista on että luonto käyttäytyy niin. Jos ero olisi 2% niin se ei kiinnittäisi huomiota mutta kun se on 0% niin sen takana on vissi syy.

Aika on 1-muoto, jota generoituu itseisaikana ja divergoituu ympäristöön kausaliteetin vauhdilla. Nollageodeesit ovat aikaulottuvuutta niiden lähteelle, mutta muuten yhteisesti samaa 4-ulotteisuutta kuin nollageodeesit aika-avaruuden rakenteena yleensä.

Periaatteessa yhden määriteltävän tapahtumapisteen kannalta tuollaisia 1-muotoja on 8; molempiin suuntiin vaikuttaen 4 ortogonaalissa ulottuvuudessa.

Noiden 1-muotojen nippuisuuden rakenne voi olla 3-muoto-säie, joka silmukkana tarkoittaa 3-tilassa ympäri kiertävää kausaalipositiivista osuutta, joka kytkeytyy kausaalinegatiivisella 1-muodolla täydeksi silmukaksi. Toisin päin kuvaten tuo tarkoittaa, että itseisajan tikityskvanttia (valokelloheilahdus) vastaa negatiivisen 3-muoto-säikeen kierto eli generoituva aika voi "syödä" tilavuutta ja siten ainerakennemuodossa tuottaa hitautta gravitoiden paikallisena massatiheytenä, tyhjöimuna, määritellen metrisen putoavuuskoordinaatiston, joka tulee suoraan rakenteesta vaatimatta valmista taustaa!

Vastakkaiset sähköiset sektorit määrittävät kahdeksalla 1-muodolla aika-avaruuden kahtena toisiaan vastaan "rouskuttavana" 1-muodon ja 3-muodon tasapainoiluna. Avoimissa 1-muoto-säikeissä seisovina kantoaaltoina 3-muodot ja 1-muodot kompensoivat toisensa ja tyhjölle muodostuu hitautta eli tiheyttä vain kaarevuusitseiskiihtyvyyden g perusteella, Mutta kun 3-muoto-säiespiraaleilla itseisvuorovaikutuksena toisiinsa sidotut 1-muodot eli nollageodeesikuidut (0-kuidut) kiertyvät kimppuina solmuiksi, muodostuu Goldstone-poikkileikkaus, Higgs-symmetriarikko ja muodostuu pitkäikäinen hiukkanen.

(Sisältää keskeneräistä asiaa, jonka viimeisteltu julkaisusuunnitelma kevät 2026).

[pähkäilijä]

Sähkömagneettisesta aallosta vielä, sen rakenne on mielenkiintoinen. Kun aalto menettää energiaa nousussa grav. kaivosta, aallonpituus kasvaa.
Oletus 1) Kun aallonpituus kasvaa kenttämaksimit (aallonharjat ja -pohjat) säilyttävät arvonsa samoina.
Oletus 2) -------------------------------------II------------------------- muuttavat arvonsa jonkun lainalaisuuden mukaan.

Oletus 2) pohjalta ajatus: Jo syntyessään aalto asettuu tiettyyn muotoon. Jos aalto synnytetään elektronia kiihdyttämällä, kiihdytyksen voimakkuus sanelee sen aallonpituuden.
Lisäoletus: Voimakas kiihdytys siis lyhentää aallonpituutta mutta myös kenttämaksimit muuttuu, ne kasvavat.
Johtopäätös: Aallonpituuden lyheneminen ja kenttämaksimien kasvaminen tapahtuu rinnakkain ja sitä ei voi muuksi muuttaa?

[QS]

Kun aalto menettää energiaa nousussa grav. kaivosta, aallonpituus kasvaa.
Oletus 1) Kun aallonpituus kasvaa kenttämaksimit (aallonharjat ja -pohjat) säilyttävät arvonsa samoina.
Oletus 2) -------------------------------------II------------------------- muuttavat arvonsa jonkun lainalaisuuden mukaan.

kohtaan 2 sanoisin, että kyllä. Esimerkiksi aallon energiatiheys \(u=\mathbf E^2+\mathbf B^2\) ei ole invariantti, josta voi päätellä, että sähkö- ja magneettikentän komponentit eivät ole samat etäiselle havaitsijalle ja gravitaatiossa vakioetäisyydellä olevalle havaitsijalle. Tätä en nyt ehdi tarkemmin perustella tai laskea, mutta väite pitänee paikkaansa.

[pähkäilijä]

Kun aalto menettää energiaa nousussa grav. kaivosta, aallonpituus kasvaa.
Oletus 1) Kun aallonpituus kasvaa kenttämaksimit (aallonharjat ja -pohjat) säilyttävät arvonsa samoina.
Oletus 2) -------------------------------------II------------------------- muuttavat arvonsa jonkun lainalaisuuden mukaan.

kohtaan 2 sanoisin, että kyllä. Esimerkiksi aallon energiatiheys \(u=\mathbf E^2+\mathbf B^2\) ei ole invariantti, josta voi päätellä, että sähkö- ja magneettikentän komponentit eivät ole samat etäiselle havaitsijalle ja gravitaatiossa vakioetäisyydellä olevalle havaitsijalle. Tätä en nyt ehdi tarkemmin perustella tai laskea, mutta väite pitänee paikkaansa.

Ajattelin vaan grav.kaivoa liukusäätimenä, voihan joku laitekin tuottaa portaattomalla säädöllä eri aallonpituisia aaltoja. Jos aallonpituus muuttuu niin onko aallon rakenne aina sama? Onko vaikka 1nm aalto aina sama, riippumatta millä laitteella se tuotetaan? Tämähän tarkoittaisi että amplitudi olisi sama laitteesta riippumatta. Ja siitä seuraisi että kaikilla aallonpituuksilla olisi omat "specsit". Olettaisin ainakin että gammasäteilyn amplitudi on korkeampi kuin näkyvän valon.

[Eusa]

Kun aalto menettää energiaa nousussa grav. kaivosta, aallonpituus kasvaa.
Oletus 1) Kun aallonpituus kasvaa kenttämaksimit (aallonharjat ja -pohjat) säilyttävät arvonsa samoina.
Oletus 2) -------------------------------------II------------------------- muuttavat arvonsa jonkun lainalaisuuden mukaan.

kohtaan 2 sanoisin, että kyllä. Esimerkiksi aallon energiatiheys \(u=\mathbf E^2+\mathbf B^2\) ei ole invariantti, josta voi päätellä, että sähkö- ja magneettikentän komponentit eivät ole samat etäiselle havaitsijalle ja gravitaatiossa vakioetäisyydellä olevalle havaitsijalle. Tätä en nyt ehdi tarkemmin perustella tai laskea, mutta väite pitänee paikkaansa.

Ajattelin vaan grav.kaivoa liukusäätimenä, voihan joku laitekin tuottaa portaattomalla säädöllä eri aallonpituisia aaltoja. Jos aallonpituus muuttuu niin onko aallon rakenne aina sama? Onko vaikka 1nm aalto aina sama, riippumatta millä laitteella se tuotetaan? Tämähän tarkoittaisi että amplitudi olisi sama laitteesta riippumatta. Ja siitä seuraisi että kaikilla aallonpituuksilla olisi omat "specsit". Olettaisin ainakin että gammasäteilyn amplitudi on korkeampi kuin näkyvän valon.

Sähkömagneettisen aallon amplitudi on aaltopakettien interferenssiä. Siellä, missä aaltopaketit interferoivat suuremman amplitudin, saadaan enemmän absorboituvia fotoneja aineen virityksiin.

[QS]

Olettaisin ainakin että gammasäteilyn amplitudi on korkeampi kuin näkyvän valon.

Amplitudi (sähkökentän voimakkuus E ja magneettivuon tiheys B) kuvaavat säteilyn intensiteettiä, joka on arkisemmin säteilyn "kirkkaus". Tuon voi ajatella (tosin ei ihan täsmällisesti) siten, että suurempi ampliltudi tarkoittaa suurempaa määrää fotoneja. Yhtä gamma-fotonia vastaava amplitudi on sama kuin yhden vihreän fotonin amplitudi. Amplitudi suurenee, kun säteilyä  irtoaa lähteestä 'päällekkäin' suuri määrä. Amplitudi kuvaa intensiteettiä, aallonpituus energiaa.

Energiatiheyteen taajuus (aallopituus) tulee mukaan siten, että E-kenttä on määritelty esimerkiksi \(E(z,t) = E_0\cos(kz - \omega t)\), missä \(\omega\) kuvaa energiaa, ja amplitudi on \(E_0\).