Sähkömagneettisen aallon olemus

[QS]

Kyllä, amplitudi määrittää energian absorbtion määrän per yksi absorbtio. Mutta itse koko aallonhuipun energia on vissiin aina vakio.

Aallon energia määräytyy energiatiheydestä, joka on amplitudin funktio. Dipolissa amplitudi pienenee kääntäen verrannollisesti etäisyyteen (1/r). Aallossa ei ole pistemäistä energiaa, vaan energia saadaan, kun energiatiheys integroidaan tilavuuden suhteen.

Yksinkertaisen dipolin, ja sen säteilykentän energiatiheys on \(u(t,r,\theta)=\frac{k^4\mu^2\sin^2\theta}{4\pi r^2}\cos^2(kr-\omega t)\), missä \(\omega\) on värähtelyn kulmataajuus, \(k = \omega/c\) on aaltovektori, ja \(\mu\) on dipolimomentti. Energiatiheys pienenee etäisyyden neliönä (1/r²).

Dipolin välittömässä läheisyydessä on lisäksi dipoliin liittyvän sähkökentän energiatiheys, joka pienenee peräti suhteessa 1/r⁶.

Kun halutaan säteilykentän energia, niin edelliset integroidaan tilavuuden suhteen, ja saadaan säteilyn energia ajan funktiona, jota voi merkitä \(U(t)\).

Hidas kiihdytys tuottaa matalaenergisiä fotoneita, raju gammafotoneita. Ainakin itse sanoit että fotonien energia on riippuvainen kiihdytyksestä.

Kyllä, perusperiaate on, että säteilyteho ja fotonien energia kasvaa, kun sen emittoivan hiukkasen kiihtyvyys kasvaa. Fotonilla on jossain mielessä pistemäinen energia, koska fotoni on kvanttikentän energiakvantti.

En ymmärrä miksi amplitudi pienenee 1/r ja energiatiheys 1/r^2. Käsitteenä amplitudi on arvoitus. 1/r^2 on sama kuin valon kirkkauden pieneminen 4x kun etäisyys on 2x. Tämä on luonnikasta. Mutta 1/r on ehkä matemaattinen olio?

Siksi, että energiatiheys \(u(t,r,\theta)\) riippuu amplitudin neliöstä, eli siis \(u \sim E^2 + B^2\). Amplitudit \(E\) ja \(B\) ovat kääntäen verrannollisia etäisyyteen, eli siis \(1/r\). Energiatiheys \(u\) ja myös intensiteetti ovat kääntäen verrannollisia amplitudin neliöön, eli \(1/r^2\).

Se on totta, että klassisen sm-aallon amplitudi on abstrakti ja matemaattinen ominaisuus, ja sitä ei voida suoraan edes mitata. Mittaaminen tapahtuu aallon ja aineen vuorovaikutuksen kautta, ja silloin mitataan energiaa, tehoa tai jotain muuta suuretta, kuten Lorentzin voimaa. Näistä voidaan sitten laskea aallon teoreettinen amplitudi.

[Heikki R]

"Se on totta, että klassisen sm-aallon amplitudi on abstrakti ja matemaattinen ominaisuus, ja sitä ei voida suoraan edes mitata. Mittaaminen tapahtuu aallon ja aineen vuorovaikutuksen kautta, ja silloin mitataan energiaa, tehoa tai jotain muuta suuretta, kuten Lorentzin voimaa. Näistä voidaan sitten laskea aallon teoreettinen amplitudi."

Kun mitataan sähköisiä ilmiöitä, silloin mitataan aina aineen virtausmäärää.
Sähkömagneettinen aalto on virtaavan ainesmäärän vaihtelua.
Kuten magneettivuokin on, virtaavan ainesmäärän aiheuttamaa liikevoimaa.

Tämä ainesvuo lieneen atomiteorialla määriteltynä elektroneja pienempää hiukkasvirtausta.

Käsittääkseni vielä selittämättömät elämään liittyvät voimat, jotta voimme olla olemassa ja kykenemme ajattelemaan, ne on osin riippumattomia näistä virtauksista, mutta ei täysin. Luultavasti lisääntyvä ns.sähköainesvirtaus aiheuttaa geneettisellä tasolla tulevina sukupolvina vaikeita ongelmia perimätasolla, muistisoluissa, jne.

[Aadolf]

En tiedä onko tämä oikea ajatus kun fotoni nousee gravitaatiokaivosta. Eli 1) fotoni menettää energiaa ja 2) fotonien välimatka kasvaa. No 2) on hämmästyttävää. Aiemmin ajattelin että eihän se voi kasvaa kun c nopeus on vakio. Mutta yllättävä tekijä astui kuvaan, Shapiro-viive. Sehän tarkoittaa että kaivossa aika kuluu hitaammin ja siksi c nopeus on hitaampi. Näin säteilijä lähettää fotoneita kaivosta harvenevalla jonolla, siis alkupäässä on tiheästi fotoneita mutta vapaassa avaruudessa jono on harvempi.

Teknisesti se menee niin että edessä oleva fotoni on aavistuksen verran nopeammassa ajassa ja takana oleva hitaammassa ajassa ja tämä tuottaa jonon harvenemisen.

Mutta 1) kohta lienee myös välttämätön, siis nouseminen kaivosta ei ole ilmaista, se maksaa energiaa. Näin fotoni maksaisi matkalippunsa menettämällä omaa massaansa.

Onkohan tämä totta, siis että 1) ja 2) yhdessä vaikuttaa eli niiden vaikutus summataan?

Joo, c nopeus on hitaampi kaivossa. Ja myöskin fotonien välimatka kasvaa, kun fotonijono ajaa ulos kaivosta. Se välimatka kasvaa kaksinkertaiseksi, kun fotonien nopeus kasvaa kaksinkertaiseksi. Tästä seuraa että - mitenköhän tämän sanoisi -
no jos vaikka autojonon nopeus muuttuilee, koska tiellä on erilaisia nopeusjajoituksia eri kohdissa, ja turvavälit muuttuilee samassa suhteessa kuin autojen nopeudet, niin yksikään tien vieressä seisoja ei havaitse muutosta siinä taajuudessa millä tapahtuu semmoinen tapahtuma että auto ohittaa sen seisojan.

Koska tiedämme että perässä tuleva fotoni ei ohita edellä kulkevaa fotonia, niin tiedämme että fotonijono käyttäytyy samoin kuin autojono yksikaistaisella tiellä.

QS:n teoria että kello käy hitaasti kaivossa, koska kaivossa oleminen suurentaa kelloa - no onhan sekin jonkinlainen teoria.

Voitaisko sopia että valo "hidastuu" painovoimakaivossa samalla tavalla kuin valo "hidastuu" lasissa, eli siis valo alkaa pujottelemaan, vai miten se nyt menikään.

[QS]

QS:n teoria että kello käy hitaasti kaivossa, koska kaivossa oleminen suurentaa kelloa - no onhan sekin jonkinlainen teoria.

No tällaista en ole kyllä väittänyt

[Aadolf]

QS:n teoria että kello käy hitaasti kaivossa, koska kaivossa oleminen suurentaa kelloa - no onhan sekin jonkinlainen teoria.

No tällaista en ole kyllä väittänyt

Väitätkö että kaivoon laskettava mittatikku ei ylhäällä pysyjän mielestä suurene?

Tai väitätkö että kaivoon laskettava mittatikku ylhäällä pysyjän mielestä suurenee, mutta ylhäällä pysyjä on sitä mieltä että ko. suureneminen ei vaikuta siihen mikä mittatikun ominaistaajuus on ylhäällä pysyjän mielestä?

[QS]

QS:n teoria että kello käy hitaasti kaivossa, koska kaivossa oleminen suurentaa kelloa - no onhan sekin jonkinlainen teoria.

No tällaista en ole kyllä väittänyt

Väitätkö että kaivoon laskettava mittatikku ei ylhäällä pysyjän mielestä suurene?

Tällä ei ole mitään tekemistä sen kanssa, mitä paikalliset kellolaitteet mittaavat. Jos kello on liian suuri, ja rikkoituu, niin rakennetaan pienempi kello. Tai unohdetaan kellot, ja käsitellään aikaa kuten fysiikassa kuuluu, eli ilman ihmisen rakentamia kelloja.

Toistan kysymyksen, mihin tällä viittaat? "QS:n teoria että kello käy hitaasti kaivossa, koska kaivossa oleminen suurentaa kelloa"

[Aadolf]

Toistan kysymyksen, mihin tällä viittaat? "QS:n teoria että kello käy hitaasti kaivossa, koska kaivossa oleminen suurentaa kelloa"

Viittaan tähän: "Shapiro-viiveessä kyse on suuremmasta aika-avaruuden osasta, ja ei paikallisesta kuten kohdissa 1) ja 2). Shapiro viiveen voi ajatella siten, että gravitaatiossa aika-avaruuden tosietäisyydet kasvavat, ja valo joutuu kulkemaan pidemmän tosietäisyyden kahden pisteen välillä, kun vertaa vastaavaan gravitaatiosta vapaaseen avaruuden osaan."

Niin ja sitten vielä tämäkin: "Jos gravitaatiossa fotonit lähetetään siten, että aikaväli on Δ𝑡, niin niiden välimatka (paikallisesti) on Δ𝑠 =𝑐Δ𝑡. Etäällä gravitaatiosta välimatkaksi mitataan Δ𝑠′ =𝑐Δ𝑡′, ja Δ𝑠′ >Δ𝑠."

Eli siis jos painovoimakaivossa metrin mittatikku juuri ja juuri sopii fotonien väliin, niin alhaalla sanotaan että fotonien välimatka on 1 metri. Ja ylhäällä siis sanotaan että ko. fotonien välimatka on yli metrin. Eli siis ylhäällä myös sanotaan että em. alhaalla oleva mittatikku on yli metrin mittainen.

(Tässa kävi ehkä niin että mä ymmärsin ton teorian paremmin kuin sä)

[pähkäilijä]

Toistan kysymyksen, mihin tällä viittaat? "QS:n teoria että kello käy hitaasti kaivossa, koska kaivossa oleminen suurentaa kelloa"

Viittaan tähän: "Shapiro-viiveessä kyse on suuremmasta aika-avaruuden osasta, ja ei paikallisesta kuten kohdissa 1) ja 2). Shapiro viiveen voi ajatella siten, että gravitaatiossa aika-avaruuden tosietäisyydet kasvavat, ja valo joutuu kulkemaan pidemmän tosietäisyyden kahden pisteen välillä, kun vertaa vastaavaan gravitaatiosta vapaaseen avaruuden osaan."

Niin ja sitten vielä tämäkin: "Jos gravitaatiossa fotonit lähetetään siten, että aikaväli on Δ𝑡, niin niiden välimatka (paikallisesti) on Δ𝑠 =𝑐Δ𝑡. Etäällä gravitaatiosta välimatkaksi mitataan Δ𝑠′ =𝑐Δ𝑡′, ja Δ𝑠′ >Δ𝑠."

Eli siis jos painovoimakaivossa metrin mittatikku juuri ja juuri sopii fotonien väliin, niin alhaalla sanotaan että fotonien välimatka on 1 metri. Ja ylhäällä siis sanotaan että ko. fotonien välimatka on yli metrin. Eli siis ylhäällä myös sanotaan että em. alhaalla oleva mittatikku on yli metrin mittainen.

(Tässa kävi ehkä niin että mä ymmärsin ton teorian paremmin kuin sä)

Ajan hidastuminen tulee ikäänkuin kahden koordinaatiston kytkeytymisestä. Ne voidaan kytkeä vain nyt-hetken kautta. Tarkoittaa ettei niitä voi kytkeä 10 000 vuotta vinossa toisiinsa. Kytkentä on ikäänkuin paralleeli joiden väliin rakennetaan 90 asteen silta. Jos se on 50 astetta, kohtaaminen ei tapahdu "nyt-hetken" kautta. Jos vaimo sanoo keittiöstä että tule kaatamaan vesi riisikattilasta nyt, niin ei hyödytä mennä tunnin kuluttua.
Kytkentä on kuin paksu ovi. Ovesta mennään koko aika-avaruuden matka, eli aika-avaruus on "ovi". Samalla lailla kuin liukusäädin voidaan säätää lukemattomiin asentoihin, ovi säätää koko matkalta koordinaatistojen välistä eroa, voimakkain säätö tapahtuu g-kaivon pohjalla.

[QS]

(Tässa kävi ehkä niin että mä ymmärsin ton teorian paremmin kuin sä)

Laitoin alle pari vihjettä asian ymmärtämiseen

Toistan kysymyksen, mihin tällä viittaat? "QS:n teoria että kello käy hitaasti kaivossa, koska kaivossa oleminen suurentaa kelloa"

Viittaan tähän: "Shapiro-viiveessä kyse on suuremmasta aika-avaruuden osasta, ja ei paikallisesta kuten kohdissa 1) ja 2). Shapiro viiveen voi ajatella siten, että gravitaatiossa aika-avaruuden tosietäisyydet kasvavat, ja valo joutuu kulkemaan pidemmän tosietäisyyden kahden pisteen välillä, kun vertaa vastaavaan gravitaatiosta vapaaseen avaruuden osaan."

Tällä ei ole mitään tekemistä sen kanssa, mitä paikallinen kellolaite mittaa.

Niin ja sitten vielä tämäkin: "Jos gravitaatiossa fotonit lähetetään siten, että aikaväli on Δ𝑡, niin niiden välimatka (paikallisesti) on Δ𝑠 =𝑐Δ𝑡. Etäällä gravitaatiosta välimatkaksi mitataan Δ𝑠′ =𝑐Δ𝑡′, ja Δ𝑠′ >Δ𝑠."

Tällä on paljonkin tekemistä sen kanssa, mitä paikallinen kellolaite mittaa.

Eli siis jos painovoimakaivossa metrin mittatikku juuri ja juuri sopii fotonien väliin, niin alhaalla sanotaan että fotonien välimatka on 1 metri. Ja ylhäällä siis sanotaan että ko. fotonien välimatka on yli metrin. Eli siis ylhäällä myös sanotaan että em. alhaalla oleva mittatikku on yli metrin mittainen.

Ensin asia, jolla ei ole mitään tekemistä paikallisen kellolaitteen mittaaman ajan kanssa: Alhaalla mitataan paikallisesti mitä mitataan, ja ylhäällä mitataan paikallisesti mitä mitataan. Ylhäällä sanotaan, että alhaalla oleva mittatikku on niin pitkä kuin se alhaalla paikallisesti on mitattu. Ylhäällä oleminen ei muuta alhaalla olevan mittatikun pituutta.

Ja sitten asia jolla on tekemistä: Peräkkäin lähtetyt fotonit eivät muodosta mittatikkua, joka voidaan kanonisoida universaaliksi mittatikuksi.

Sen sijaan alhaalla voidaan valmistaa paikallisesti 1m mittatikku, ja lähettää se hissillä ylös, missä todetaan paikallisesti, että se on ylhäälläkin edelleen 1m mittatikku.

[Aadolf]

"""Shapiro viiveen voi ajatella siten, että gravitaatiossa aika-avaruuden tosietäisyydet kasvavat, ja valo joutuu kulkemaan pidemmän tosietäisyyden kahden pisteen välillä, kun vertaa vastaavaan gravitaatiosta vapaaseen avaruuden osaan."""


Jos on 300000 km pitkä valokuitukaapeli tyhjässä avaruudessa, niin valolta menee 1 s sen läpi kulkemiseen.

Jos nyt tuomme mikro-mustiaaukkoja em. kaapelin viereen, ja valolta meneekin nyt 2 s kaapelin läpi kulkemiseen, niin matkustiko valo nyt 300000 kilometrin matkan kahdessa sekunnissa, vai matkustiko valo 600000 kilometrin matkan kahdessa sekunnissa ?

Arvaan kyllä että kumpikin vaihtoehto on "väärä"