פיזיקה זבובים ומכוניות

מישהו יודע כמה רחוק קו האופק אם מסתכלים לים (או לנוף פתוח)?

והאם אותו קו אופק (המרחק הזה) הוא כמו "שומר הסף" של אור הכוכבים שאנחנו רואים בלילה. כלומר, הכוכבים שאת אורם אנחנו רואים, מספיק גדולים/ לא רחוקים שאורם מגיע מינימום עד קו האופק הנ"ל.

מקווה שהשאלה השניה לא דבילית מדי.

מישהו יודע כמה רחוק קו האופק אם מסתכלים לים (או לנוף פתוח)?
כ-11 ק"מ אם את בגובה פני הים למיטב זכרוני.

מקווה שהשאלה השניה לא דבילית מדי.
השאלה לא דבילית, אבל אני לא בטוח שהבנתי אותה עד הסוף

. אם הבנתי - למיטב ידיעתי אין קשר בין הדברים. אור הכוכבים מוגבל עפנ"י כדה"א בעיקר ע"י האטמוספירה שבולעת חלק גדול מהאור (זיהום ולחות - זו גם הסיבה שבמדבר, רחוק מכל ישוב באמצע החורף רואים כוכבים הכי טוב כי אין לא את זה ולא את זה), בעוד שקו האופק מוגבל בגלל שכדה"א הוא עגול.
מקווה שהתשובה ברורה מספיק...

ורק כדי להבהיר, הכוכבים שאנחנו רואים מרוחקים הרבה יותר מ-11 ק"מ, וגם הרבה יותר מ-11 מיליארד ק"מ.

הי, זאת הייתי אני שהתפדחה לפתוח דף. תודה על התשובות...

ורק כדי להבהיר, הכוכבים שאנחנו רואים מרוחקים הרבה יותר מ-11 ק"מ, וגם הרבה יותר מ-11 מיליארד ק"מ.

ברור. מה שהתכוונתי הוא שאם היכולת שלנו לראות מוגבלת לדברים שנמצאים במרחק כך וכך ק"מ מאיתנו, אז כנראה שאור הכוכבים מספיק חזק כדי להגיע עד מינימום המרחק הנ"ל. כלומר, שכוכבים שיהיו רחוקים יותר וגדולים פחות לא נראה, כי האור שלהם לא יגיע עד הגבול הזה.
אבל עכשיו אני מבינה שזה בכלל קשור לקימור של כדור הארץ (כל כך פשוט, וכל כך טריוויאלי:-)). עדיין השאלה הזאת מעניינת אותי - עד לאיזה מרחק העין יכולה לראות, נניח ולא היה אותו קימור.

כ-11 ק"מ אם את בגובה פני הים למיטב זכרוני

אני ניחשתי 8 ק"מ וחבר שלי וחבר שלו צחקו עלי ואמרו שהרבה יותר, אז הייתי קרובה.

וכל זה התחיל כי דיברנו על ספר מדהים (!!!) שהתחלתי לקרוא של איטלו קאלווינו - מיקרוקומיקס, שמספר מעשיות פסיכדליות לגמרי שמבוססות על עובדות פיזיקליות. אני ממש רואה סרטי אנימציה כשאני קוראת אותו ורוצה להמליץ עליו.

תודה על התשובה, עפרה

שאם היכולת שלנו לראות מוגבלת לדברים שנמצאים במרחק כך וכך ק"מ מאיתנו, אז כנראה שאור הכוכבים מספיק חזק כדי להגיע עד מינימום המרחק הנ"ל.
האור מגיע מהכוכבים, שהם, כאמור, מאוד רחוקים. העין לא מוגבלת ביכולת שלה לראות דברים רחוקים - כל עוד מגיע מהם מספיק אור. כלומר - האור לא "קופץ" למינימום המרחק. העין כן מוגבלת ביכולת שלה לראות פרטים (למשל - אפילו כוכבי לכת מסביב לכוכבים שאנחנו רואים שהם בעצם שמשות "כמו" זו שלנו), כמו שכל מערכת אופטית מוגבלת ע"י המרכיבים שלה.

מיקרוקומיקס

קוסמוקומיקס, זה השם.

איתי, לא הבנתי את האבחנה כל כך. אם נדליק פנס רחוק במדבר פתוח, נראה את האור מכל מרחק? (בהנחה שהמדבר אינסופי)

כאמור, כל עוד מגיע מהם מספיק אור

מה זה "מספיק אור"? זה בפני עצמו אומר שיש מגבלה של העין, לא?!
כלומר, חתול, למשל, יכול לראות את אותו פנס ממרחק רב יותר. זאת היתה השאלה.

קראתי פעם באיזה חידון טריוויה שבלילה חשוך לגמרי ניתן לראות אור של נר ממרחק של 50 ק"מ (כמובן בלי קשר לקימור הכדור).
נשמע מוגזם, אבל מי יודע? בלילה חשוך לגמרי הכל יכול להיות...

המגבלה היא של כמות האור, לא של המרחק.
אם מגיע מספיק אור - הקולטנים בעיניים ייקלטו אותו ונראה אותו. אם לא מגיע מספיק אור - אז הם לא ייקלטו אותו.

אם נדליק פנס רחוק במדבר פתוח, נראה את האור מכל מרחק?
תלוי בעצמת הפנס. פנס חזק מספיק יאיר כך שתראי אותו מכל מקום שממנו יש לך קשר עין עם הפנס.
מה שאני מתכוון להגיד - אין לך מרחק קבוע כלשהו (נגיד, 11 ק"מ) שבו העין מפסיקה לראות את כל הפנסים בעולם. לכל פנס יש את המרחק שבו עצמת ההארה שלו תהיה קטנה מדי, ואת לא תוכלי יותר לראות אותו בלי אמצעי ראייה.

קראתי פעם באיזה חידון טריוויה שבלילה חשוך לגמרי ניתן לראות אור של נר ממרחק של 50 ק"מ
לדעתי זה תלוי גם בלחות ובזיהום האויר. אבל אם נניח לרגע שאתה בריק מוחלט - נדמה לי שזה נכון.

אגב - אם אני לא טועה אחת ההוכחות הראשונות לכך שהיקום אינו אינסופי היתה שאם הוא כן, אז יש אינסוף כוכבים, ואז כדה"א אמור לקבל אינסוף קרני אור גם ביום וגם בלילה ולהיות מואר (בעצמה אינסופית?) בשניהם. אבל בלילה יש חושך, כך שלא ייתכן שאנחנו מקבלים אינסוף קרני אור.

אלא אם כן אתם מאמינים שחייזרים הקיפו את מערכת השמש (או את הגלקסיה?) בעטיפה כלשהי כך שלא יגיע אליה ולא ייצא ממנה אור...

אלא אם כן אתם מאמינים שחייזרים הקיפו את מערכת השמש (או את הגלקסיה?)

זה לא נכון ?!

נמצאו חיזוקים להנחת פאנספרמיה

אם אני לא טועה אחת ההוכחות הראשונות לכך שהיקום אינו אינסופי היתה שאם הוא כן, אז יש אינסוף כוכבים, ואז כדה"א אמור לקבל אינסוף קרני אור גם ביום וגם בלילה ולהיות מואר (בעצמה אינסופית?) בשניהם.

אז זהו, שלא: מספיק להניח שפיזור הכוכבים פרקטלי עם ממד קטן משלוש כדי שהלילה יהיה חשוך.

מרחק קו האופק בים, לפי עקמומיות כדור הארץ:
אם את נמצאת M מטרים מעל פני הים, אז נוצר משולש ישר זוית בין המקום שאת צופה ממנו, נקודת האופק ומרכז כדור הארץ.
נסמן את המרחק לאופק d
רדיוס כדור הארץ הוא בערך שישה מליון מטרים, ולכן, לפי משפט פיתגורס, מתקיים:
6000000 ²
+
d ²
=
(6000000+M) ²
(הפרדתי לשורות, כי זה התחרבש)
נפתח את זה קצת. נפתח את הסוגריים, נוריד מכל צד 6000000 ² ונתעלם מהגודל M ² שהוא בדרך כלל קטן, ונקבל:
12000000M = d ²

זה נכון לגבהים לא גבוהים מדי, כאשר ההזנחה של M ² מוצדקת.
כלומר, המרחק שאת רואה את האופק בים הוא בערך שורש של הגובה שאת נמצאת בו, כפול שורש של 12 מליון מטרים.
זאת אומרת, שורש הגובה במטרים כפול כשלושה וחצי קילומטרים.

אחת ההוכחות הראשונות לכך שהיקום אינו אינסופי היתה שאם הוא כן, אז יש אינסוף כוכבים, ואז כדה"א אמור לקבל אינסוף קרני אור גם ביום וגם בלילה ולהיות מואר (בעצמה אינסופית?) בשניהם

זאת היתה השאלה הבאה שלי, אז ענית לי. אבל רציתי לשאול את השאלה הזאת ככה: בהנחה שאני יושבת על כוכב חמוד וספוגי בתוך ריק, ומסתכלת סביבי - מה שאראה, לפי טענתך, זה אור. רק אור. כי אם גודל הכוכב או הרוחק שלו לא רלוונטיים למה שאני רואה, אלא רק כמות האור שהוא "משדר" - אני לא אמורה לראות את השמיים זרועים בכוכבים.

ולכן עדיין נראה לי שאני אמורה לראות רק את האור שמגיע עד למרחק מסויים ממני (לא מגיע בפועל, אנחנו יודעים שהוא ממשיך עד שהוא נתקל בעצם), אלא אנסח זאת ככה, ואני יודעת שזה נורא מבולבל - מקור האור צריך לציית לאיזו "נקודה קריטית" שמוגדרת מהמרחק שלו ממני + גודלו.

יש הגיון ?!

זאת אני - השואלת. כתבתי היום קצת מהעבודה, שביתת רכבות שפינתה לי זמן להתעסק בדברים החשובים באמת...

שואלת,
אני לא ארחיק עד לכוכבים. אומרים שביום עם ראוּת טובה אפשר לראות מהחרמון את חוף הים, מרחק כמה עשרות ק"מ. במקרה זה הגובה מנטרל קצת את המגבלה שנוצרת בגלל קימור כדור הארץ.

בהנחה שאני יושבת על כוכב חמוד וספוגי בתוך ריק, ומסתכלת סביבי - מה שאראה, לפי טענתך, זה אור. רק אור
לא, זה בהנחה שהיקום אינסופי. אנחנו יודעים שהוא סופי (או לפחות אנחנו חושבים שאנחנו יודעים...) וגם עודד ציין למעלה שיש מצב שבו היקום אינסופי ולא יהיה רק אור.

כי אם גודל הכוכב או הרוחק שלו לא רלוונטיים למה שאני רואה, אלא רק כמות האור שהוא "משדר" - אני לא אמורה לראות את השמיים זרועים בכוכבים.
בוודאי שהם רלוונטים - ככל שהכוכב יותר רחוק ככה יגיע ממנו פחות אור! הנקודה היא שאין איזה מרחק קריטי אחיד לכל הכוכבים שבו אנחנו מפסיקים לראות אותם, זה תלוי בכל כוכב. מה שחשוב זה כמות האור שהוא משדר והמרחק שלו מאיתנו.

מקור האור צריך לציית לאיזו "נקודה קריטית" שמוגדרת מהמרחק שלו ממני + גודלו
בואי ננסח את זה ככה:
כדי שתראי את מקור האור, הוא חייב להיות חזק מספיק או קרוב מספיק. זה דומה למה שאמרת, נדמה לי.

עודד - מובן. תודה. אתה יכול להתייחס לשאלה שהוספתי (השם הוא "שואלת", שתי שאלות למעלה מכאן)?

אמא של יונת - תודה. זה בטח נראה יפה...

כדי שתראי את מקור האור, הוא חייב להיות חזק מספיק או קרוב מספיק. זה דומה למה שאמרת, נדמה לי.

לזה בדיוק התכוונתי.

בוודאי שהם רלוונטים - ככל שהכוכב יותר רחוק ככה יגיע ממנו פחות אור!

גם לזה בדיוק התכוונתי. כלומר רציתי לומר שכמות האור שמגיעה ממנו לא קשורה רק לנדיבות שבה הוא מחלק אותו, אלא גם למרחק שלו ממני ולגודלו (כאמור). או במילים אחרות - נראה לי שכאן כן יש ציות למה שחשבתי בהתחלה - נקודה שממנה והלאה לא אוכל לראות, או כמו שאתה מנסח זאת - אור לא מספיק חזק.

לא, זה בהנחה שהיקום אינסופי. אנחנו יודעים שהוא סופי

אבל גם הוא סופי לגמרי, אבל מאוד גדול - עדיין אם זה היה תלוי רק בכמות האור שהכוכב משדר, הייתי רואה שמיים מוארים כמעט לגמרי.

בקיצור - אנחנו מדברים על אותו הדבר, רק מנסחים את זה אחרת (?). יכול להיות שאני מנסחת את זה לא בצורה פיזיקלית, אלא מין אינטואיטיבית כזאת, להדיוטות חובבי פיזיקה, שהשתפנו ללכת ללמוד את זה באוניברסיטהP-:

אומרים שביום עם ראוּת טובה אפשר לראות מהחרמון את חוף הים,
לפני כמה ימים נסענו מירושלים לכיוון מערב, ( לא בכביש מס' 1, בדרך אחרת). הייתה ראות נפלאה וראינו באחד הסיבובים את הים במלוא תפארתו, במרחק של 40-50 ק"מ מהנקודה שבה היינו. .

והנה תרומתי הצנועה לחישובי החישובים קו האופק

למה השמיים כחולים - בהזדמנות צריך לערוך ביחד

הפאראדוקס לפיו היקום אינו סטטי אינסופי עם פיזור אחיד של כוכבים נקרא אאל"ט פרדוקס האבל.
והוא אומר כך:

נחלק את המרחב התלת מימדי שסביבינו לקליפות כדוריות (בבושקה כדור בתוך כדור ...) כך שלכל הקליפות עובי קבוע (לדוגמא 3.2 מ"מ)
שטח כל קליפה הוא יחסי לרדיוס הכדור בריבוע. (גיאומטריה)
מספר מקורות האור בכל קליפה יחסי לשטחה (מהנחת פיזור אחיד), ולכן יחסי לריבוע הרדיוס של הקליפה
עוצמת האור של מקור אור יורדת באופן יחסי למרחקו בריבוע (בעצם זה אותו טיעון גיאומטרי של 2. כאשר מניחים שאנרגיה לא אובדת)

=> כל אחת מהקליפות תורמת כמות אור שווה (לדוגמא 5 קנדלה לקליפה)

ולכן אם יש איןסוף קליפות יהיה אינסוף אור

(הנחת האיזוטרופיות (פיזור אחיד, ושויון בן נקודת תצפית אחת לשניה, ז'א מכדה"א השמיים נראים כמעט אותו דבר כמו מכל מקום אחר) היא הנחה סבירה בהנתן תמונת השמיים שלנו וההשערות לגבי המפץ הגדול-- להבדיל מפיזור פרקטלי)

לגבי חישוב האופק, חשוב לזכור שגם גובה האובייקט משנה,
ז"א אדם שעומד על שפת הים יראה (חישוב לפי עודד) דג עושה פלופ במיים ממרחק 4 קילומטר (עם טלסקופ) אבל תורן של סירה הוא הרבה מעל פני המיים

ואם השאלה היא ראות, אז בימי חורף בהירים ממקום גבוהה (מעל האובך של ת"א) (הר) אפשר לראות 80+ ק"מ
(ממטוס אפשר לראות מאות קילומטרים)

אגב מומלץ מאוד
שמורת המסרק, ליד בית מאיר ליד שורש רואים את החוף מחדרה עד אשקלון

שואלת,
יכולת הראיה שלנו לגבי כוכב בלילה שחור היא בערך לפי העקרון "אם מספיק אור מהכוכב פוגע באישון, מעל לסף מסויים".
כמות האור מהכוכב שפוגעת באישון היא עוצמת ההארה של הכוכב כפול גודל האישון חלקי ריבוע המרחק.
אם נניח שגודל האישון קבוע, אז נשארנו עם עוצמת ההארה חלקי ריבוע המרחק.
לכן:

לכל כוכב יש מרחק מספיק גדול שבו לא רואים אותו (כלומר, אם עוצמת ההארה קבועה, אפשר להגדיל את המרחק עד שכמות האור הפוגעת באישון תרד מתחת לסף).
לכל מרחק אפשר להגדיר תאורה מספיק חזקה, כך שבמרחק הזה אפשר יהיה לראות מקור אור בעוצמה כזו. (כלומר, אם המרחק קבוע ומותר לנו להגדיל כרצוננו את עוצמת האור).

עם מספר 1 אין בעיה, כי יש "מספיק מרחק" ביקום בשביל שכל כוכב, אם יגיע למרחק כזה, יעלם מעינינו.
עם מספר 2 יש בעיה: יש מרחקים כאלה שאף כוכב הקיים במציאות לא מאיר מספיק חזק כדי להראות משם.
לדוגמא, בגלקסיות אחרות אנחנו כבר לא רואים כוכבים בעין בלתי מצויידת (ואני מניח שגם בצד השני של הגלאקסיה שלנו).

איזה כיף ששאלתי!

אבישלום - מעניין וכייפי (פרדוקסים)! קצת דומה למה שכתבתי קודם, רק בלי להבין עד הסוף למה אני כותבת את זה (לגבי כמות אור אינסופית שאמורה להיות)! מה זה אאל"ט?

עודד - ממש ממש ממש לזה התכוונתי, בלי לדעת שלזה התכוונתי (הנקודה הקריטית שעליה דיברתי, "שומר הסף" של האור וכד'). כלומר - תשובתך מסבירה מצויין את מה שתהיתי לגביו. תודה!

עפרה

מה זה אאל"ט?

אם אני לא טועה

סתלמ"ה

סבבה תודה למדתי ממך הרבה

אנונימי

_{הדיון מהדף קו האופק כמה רחוק אוחד עם דף זה בהמשך...}

זהו דף ל-שאלות מדעיות, וכמובן לקבלת תשובות.

אני מקווה ששם הדף יביא לפה אנשים שמבינים קצת בפיזיקה ואם לא, אולי לפחות מישהו עם רעיון ל-שם דף מתאים יותר...

אז ככה:
אתמול באוטו התעורר דיון ביני לבין האיש והילדים שלו. הם טענו שאם יש זבוב שאינו זז בתוך אוטו נוסע, הוא יישאר באותה נקודה בחלל האוטו (הכוונה באוויר, כשהוא לא נוגע בשום חלק של האוטו) ולא ימרח על החלון האחורי (כלומר הזבוב לא יזוז בתוך האוטו אבל כן יזוז עם האוטו יחסית לכדור הארץ).
אני טענתי שאם הזבוב לא זז בכלל יחסית לכדור הארץ והאוטו כן, הוא חייב להמרח על השמשה האחורית (למעשה טענתי שלא יתכן שזבוב לא יזוז בכלל, שזו שאלה מענינת בפני עצמה, אז עברנו לדבר על בלון הליום חצי מלא שמרחף בחלל האוטו ולא נוגע בתקרה).
מי צודק ולמה?
פרטו, נמקו והסבירו.

הם צודקים, אבל אני לא זוכרת למה. ניוטון הוכיח את זה כשהפיל כדור מראש תורן של ספינה שטה, והכדור נפל לרגלי התורן ולא במים. כדורים, כידוע, לא יודעים לעוף ואין להם יכולת תנועה רצונית

אשמח גם אני לשמוע את ההסבר.
בעצם אני לא יודעת אם זה דומה.

מצאתי היום main]אתר index[/po].html ממש ממש יפה שמסביר כל מיני דברים במדע, פיזיקה מתמטיקה לא יודעת אפילו איך להגדיר, על מודלים של גדילה אקראית בטבע ופרקטלים. }

ניוטון הוכיח את זה כשהפיל כדור מראש תורן של ספינה שטה.

אני חושבת שבמצב הזה יש לו תאוצה ראשונית שנכנסת למשוואה.

כשהפיל כדור מראש תורן של ספינה שטה.
זהו, הם גם עשו ניסוי עם כדור, השליכו כדור באוויר וראו שהוא נוחת חזרה ביד.
אבל
אני חושבת שבמצב הזה יש לו תאוצה ראשונית שנכנסת למשוואה.
כי הכדור בכל זאת נמצא בתנועה.

<יש המלצות אתרים או אתרים מומלצים או שניהם>

מנסה להבין מה את שואלת: הזבוב לא עף בחלל האוטו? ז'תומרת אני לא מתכוונת מנקודה לנקודה אלא תנועת כנפיים שמייצבת אותו באוויר. כי אם הוא לא זז בכלל, גם לא מרפרף בכנפיו, איך הוא בדיוק יכול לא לגעת בשום חלק של האוטו?
או בקיצור: השאלה כוללת בזזז?

יש גם אתרים נבחרים. אם כבר, זה מתאים לשם. אבל זכרתי שיש משהו שיותר מיועד למי שמתחנך בבית.

כי אם הוא לא זז בכלל, גם לא מרפרף בכנפיו, איך הוא בדיוק יכול לא לגעת בשום חלק של האוטו?
לא זז בכלל. כאמור גם אני טענתי שאין דבר כזה, אז עברנו לדבר על בלון הליום חצי מלא שמרחף בחלל האוטו ולא נוגע בתקרה שזה ממחיש יותר טוב למה הכוונה.

אני מדמיינת את הניסוי. מדובר בבלון הליום חצי מנופח שבמצב רגיל אמור בעצם להישאר יציב במקומו בחלל. בניסוי חייבים קודם כל להתחיל לנסוע ורק אז לשחרר את הבלון. אם נוסעים בג'יפ, ברור לי שהבלון יישאר מאחור. לגבי אוטו רגיל סגור - או אפילו עם חלונות פתוחים - הדמיון שלי נעצר. הניסוי נכשל.

אוי לא הצלחתי להגיע מהקישור שנתתי למבניות עצמן. אז הנה המבנית על גידול אקראי http://ory.ph.biu.ac.il/2000/Hebrew/[po]random HTML[/po]/part1new.html
ותיכף אביא את האחרות, אם אצליח לשחזר איך הגעתי אליהן

הנה על פרקטלים http://ory.ph.biu.ac.il/2000/Hebrew/[po]fractals html[/po]/html ns/1B.htm

חוק ההתמדה שעליו דיברה יעל

http://www.weizmann.ac.il/sci-tea/phistory/[po]galileo inertion main2[/po].htm

האם המכונית נסעה עם הבלון לפני שהוא שוחרר (אז לפי מה שאני מבינה מתקיים חוק ההתמדה הנ"ל)? ואיפה האנשים האלה שבטוח יודעים להסביר את זה בשני משפטים?

האם המכונית נסעה עם הבלון לפני שהוא שוחרר
כן.

אז הם צודקים.. לפי חוק ההתמדה הנ"ל - גוף ימשיך בתנועה אלא אם יש כוח שעוצר אותו

אני רק לא יודעת מה החלק של החיכוך עם האוויר במשוואה הזאת - כי זה אמור מתישהו להביא לעצירה שלו

על פי ניוטון הגןף ימשיך לנוע בגלל "חוק העצלות" - פשוט הוא מעדיף לא להשקיע אנרגיה ולשנות משהו במצבו. ואת זה אפשר להבין טוב מאוד כשמעדיפים לנסוע בדרכים צדדיות של עשרות קילומטרים, רק כדי לא לעמוד בפקק. גם אם זה לוקח יותר זמן. אין דבר יותר מעצבן מלשנות מהירות ומצב כל הזמן. או אם שוחים בבריכה, אז אם מישהו נתקע ומאלץ אותך לשנות את המהירות - זה אחד המצבים שגורמים לי לחשוב מחשבות אלימות. אז אני מאוד מתחברת לחוק העצלות הנ"ל.

בעלי חכם ופיזיקאי ואני מקלידה מהר.
אז הוא אומר ככה:
את צודקת בזה שאם הזבוב לא זז יחסית לכדור הארץ והאוטו כן זז יחסית לכדור הארץ = הזבוב ימרח מהר מאוד על השמשה.
זה איכס.
אבל, זה בד"כ לא קורה.
מה פתאום שהזבוב לא יזוז יחסית לכדור הארץ?
הזבוב נמצא בתוך המכונית והכל במכונית זז: השמשה, הילדים, האיש, הריפוד, האוויר והזבוב.
הכל זז יחסית לכדור הארץ אבל שום דבר לא זז יחסית למכונית.
לכן בד"כ הזבוב ישאר במקום שלו ולא ידבק לשמשה.
בכל מקרה כדאי לפתוח חלון ולתת לו לצאת החוצה.

ומה עם זבובים בתוך צנצנת זכוכית - שרוצים לשקול את הצנצנת:

אם הצנצנת סגורה והם עומדים על קרקעים הצנצנת, האם משקלם יתוסף למשקל הצנצנת?
ואם הצנצנת סגורה והם מרחפים בחלל הצנצנת, האם משקלם יתוסף למשקל הצנצנת?
ואם הצנצנת פתוחה והם מרחפים בחלל הצנצנת, האם משקלם יתוסף למשקל הצנצנת?
ואם הצנצנת פתוחה והם מרחפים מעל פתח הצנצנת, האם משקלם יתוסף למשקל הצנצנת?

שאלה שמטרידה אותי כבר זמן רב. אם התשובות לחלק מהשאלות הנ"ל הן 'כן' וחלק 'לא' - אשמח לדעת מה ההבדל בין המצבים.

שאק טי, האם בעלך יכול לתת תשובה?

אבל, זה בד"כ לא קורה.
ומה אומר בעלך על הבלון החצי מנופח? הוא כן ימרח?

ולגבי הזבוב- אחדד את השאלה. נניח שהזבוב עף מהמושב האחורי לקדמי, כלומר בכיוון נסיעת המכונית. המכונית נוסעת יותר מהר ממנו, לא? אז תיאורטית הוא בכל זאת צריך להמרח.

בכל מקרה כדאי לפתוח חלון ולתת לו לצאת החוצה
מה פתאום, אז אי אפשר יהיה לעשות נסיונות

http://he.wikipedia.org/wiki/[po]עקרון ההתמדה[/po]
http://he.wikipedia.org/wiki/[po]מערכת ייחוס[/po]

ממליצה מאוד על הספר של יואב בן דב בסדרת האוניברסיטה המשודרת. אפשר לקרוא אותו גם באתר שלו: http://bendov.info/heb/books/physbook/

נניח שהזבוב עף מהמושב האחורי לקדמי, כלומר בכיוון נסיעת המכונית. המכונית נוסעת יותר מהר ממנו, לא? אז תיאורטית הוא בכל זאת צריך להמרח.
מבחינתו של הזבוב המכונית לא זזה כלל - בהנחה שהמכונית נעה במהירות קבועה.
נסי לבדוק מה קורה לזבוב (או לבלון) בזמן האצה ובלימה. עד כמה שאני מבין (אינני פיזיקאי) בזמן האצה או בלימה הם ינועו יחסית לרכב.
מבחינת הזבוב ושאר הנוסעים, הרכב הוא מערכת סגורה. לפי תורת היחסות (הפרטית), אם חלונות הרכב היו אטומים (לא ניתן לראות מה קורה בחוץ), ואם לא היה את רעש המנוע והתנודות, הרי שלא היית יכולה לדעת אם הרכב עומד או נע במהירות קבועה.
מה שכן היית יכולה להרגיש זה את השינוי במהירות (האצה\בלימה). למרות שלפי תורת היחסות הכללית גם זה לא בהכרח מעיד על תנועה, אבל לא כדאי לסבך את עצמנו יותר...
אגב, אם תיאורטית הוא בכל זאת צריך להמרח, אז הוא היה צריך להמרח (איזה מסכן

) גם כשהמכונית עומדת, שהרי כדוה"א נמצא בתנועה כל הזמן.

הוא היה צריך להמרח (איזה מסכן ) גם כשהמכונית עומדת, שהרי כדוה"א נמצא בתנועה כל הזמן.
אוי. עכשיו זה עוד יותר מבלבל

יונת, תודה, הולכת להציץ בקישורים.

לב אדום. שלחתי לו מייל והוא החזיר לי ככה:

אהבתי מאוד את השאלה, ובעיקר את הניסוח שלה. ככה צריך לחשוב! שלב אחרי שלב.

לפני שאני עונה לסעיפים, צריך להבין רגע מה זה "לשקול"?

כל גוף רוצה ליפול למטה. אם הוא על הרצפה, הוא מפעיל כוח על הרצפה והרצפה מחזיקה אותו - ככה הוא לא נופל (למרכז כדוא"ה). לשקול זה לשים משהו, במקום על רצפה, על מין קפיץ כזה שצריך להתכווץ קצת בשביל להחזיק גופים שלא יפלו. ואז לפי ההתכווצות רואים כמה כוח הם מפעילים עליו (והוא עליהם) בשביל לא ליפול.

עכשיו, לסעיפים:
a. המקרה הזה הוא פשוט. הזבוב נמצא על קרקעית על צנצנת,והוא לוחץ קצת על הקרקעית בשביל לא ליפול, והצנצנת לוחצת על המשקל, בשביל לא ליפול, אז היא לוחצת קצת יותר - המשקל של הזבוב מתווסף למשקל של הצנצנת

b. קצת יותר מסובך. הזבוב מרחף באוויר. למה הוא לא נופל כמו כל גוף? בגלל שהוא מנופף בכנפיים שלו. הוא לוחץ עם הכנפיים שלו על האוויר שלידו, והאויר נדחף קצת למטה.
אוויר זה גז - וגז זה משהו שחופשי יותר לזרום. אז הוא כנראה באמת זורם קצת כלפי מטה, ואז הוא לוחץ על הקרקעית של הצנצנת, ואולי עולה חזרה, ויוצר מין מערבולת מסובכת כזו.

התיאור המדויק במקרה הזה לא חשוב - חשוב העקרון. הזבוב מרחף במקום בלי ליפול - אז הוא דוחף את
האוויר. גם האוויר בסופו של דבר נשאר בתור הצנצנת - אז הוא חייב לדחוף קצת את הקרקעית של הצנצנת באותו הכוח.
בסופו של דבר - המשקל של הזבוב חייב להתווסף למשקל של הצנצנת.

c. קצת יותר מסובך כי הצנצנת עכשיו פתוחה - אבל לא מאוד. באותו הגיון של התשובה הקודמת - הזבוב מרחף במקום ליפול - אז האוויר נדחף כלפי מטה על ידי הזבוב,- והאויר חייב לדחוף את הקרקעית של הצנצנת בשביל להשאר במקום. אח"כ הוא יכול לעלות ולצאת החוצה מהצנצנצת, אבל זה כבר לא משנה. המשקל של הזבוב יתווסף למשקל הצנצנת

d. המקרה הזה כבר הרבה יותר מסובך - כי הזבוב מרחף מעל לפתח של הצנצנת. אז הוא דוחף כל הזמן אוויר כלפי מטה, אבל חלק מזרמי האוויר שהזבוב יוצר יכולים "לפספס" את הפתח של הצנצנת. וגם לפספס בכלל את המשקל, ולפגוע ברצפה. החלק של משקל הזבוב שבאמת יישקל, הוא החלק של זרם האוויר שנתמך במשקל. (זה כמו לעמוד עם רגל אחת על המשקל ועם הרגל השנייה על הרצפה - המשקל לא יראה את כל המשקל האמיתי שלך אלא פחות)

כמה זרם אוויר יפגע במשקל? החישוב הזה הוא מאוד מסובך. אבל ככלל די ברור שככל שהזבוב יותר גבוה, כך פחות ופחות משקל שלו יתווסף בשקילה.

מקווה שעזרתי.

וואו, תודה

אנונימי

איזה כיף זה לקרוא תשובה כזו, בהירה, מבהירה, לא מסובכת מדי...
מגניב.
תודה לשואלת, תודה למי שהעבירה את השאלה למקום מסביר פנים, ותודה גדולה למשיב.

מישהו מכם ראה את הסרט "בליפ"? יש שם סצינה שבה הגיבורה מגיעה לתחנת רכבת ויש שם מין "תצוגה" של בקבוקים עם מים, כאשר על כל בקבוק רשומה מילה אחרת (אהבה, בריאות, אושר - אני ממציאה מילים, אבל משהו בסגנון הזה). מראים שם שהמבנה המולקולרי של מים בכל בקבוק שונה.. הייתי בטוחה שזאת סצינה בדיונית (למרות שישר האמנתי לה), אבל אמא שלי סיפרה לי שיש ספר כזה עם צילומים של מים עם מבנה מולקולרי שונה (או משהו כזה). אני בטח עושה סוג של מיש-מש - אבל אני אשמח לתשובה... האם זה באמת ככה? ואם לוקחים כמה בקבוקים של מים ללא מילים כתובות על הבקבוק - האם גם אז יהיה להן מבנה מולקולרי שונה?

למי שלא יודע - הסרט בליפ הוא מיקס של סרט עלילתי רגיל בשילוב עם סרט דוקומנטרי - על מכניקת הקוונטים.

(זה שוב בעלה של שאק טי)
תודה תודה תודה!!! ווואו כמה מחמם את הלב לקרוא כאלו תגובות...

אבל מרוב התרגשות הזנחתי זבוב אחד - זה שהיה באוטו של אורית (וגם בגלל שהמנחה ממש לחץ להגיש את המאמר היום...)

אז אורית - את לא צריכה להסתבך עם תורת היחסות הכללית בשביל הזבוב והבלון שלך!! חס וחלילה. בפיסיקה צריך לחשוב כמה שיותר פשוט. כמה שיותר בהיר.

והאמת היא שאת צריכה להיות גאה בעצמך. תאמיני או לא, בדיוק בשאלה שלך התחיל המדע! גלילאו גליליי תיאר בדיוק את הניסוי שאת מתארת ושאל את עצמו בדיוק את אותה השאלה - רק בתוך תא בספינה (נו, לא היו מכוניות בתחילת המאה השבע-עשרה). גם לא היו בלונים - הוא תיאר במקום זה מספר ניסויים אפשריים - זבובים, פרפרים, "חיות מעופפות קטנות", דגים בתוך גיגית, בקבוק שתלוי ומטפטף טיפות כל הזמן על הרצפה (כדי לראות האם הטיפות נוחתות בדיוק מתחת לבקבוק, גם כשהספינה שטה. מחוכם מאוד!)

למביני אנגלית תקראו את
http://en.wikipedia.org/wiki/Galileo%[po]27s ship[/po]
(עזבו את ההקדמה הלא מעניינת - תקראו ישר את הציטוט מהספר "הניסוי של סלביאטי"!)

ומה התשובה? הנושא מאוד מבלבל. נתחיל עם הזבוב.

צריך קודם כל להבין שכשאומרים "מהירות" זה תמיד יחסית למשהו. אנחנו לא שמים לב לזה כי בדרך כלל זה טריווילי - למשל במשפט "המהירות של המכונית היא 100 קמ"ש" ברור שמדברים יחסית לכביש - או לכדוה"א. ולא יחסית לגלקסיה השכנה, כי זה לא מעניין.
אבל אז בא זבוב ונמצא בתוך המכונית הזאת. ובואו נגיד שבהתחלה הוא מתיישב על המושב האחורי, אבל אחרי כמה זמן נמאס לו, אז הוא טס לאיטו ונוחת על המושב הקידמי. נגיד גם שהחלונות סגורים. אז מה קורה? באיזה מהירות הוא זז?
כאן כבר צריך לחדד - זז יחסית למה? אפשר לתאר את התנועה שלו יחסית לאוטו. ואפשר יחסית לכדוה"א. שני התיאורים מותרים. רק אסור לבלבל ביניהם:

אם ביחס לאוטו. אז בהתחלה הזבוב לא זז (מהירות 0) יחסית לאוטו. הוא יושב על המושב האחורי. אח"כ הוא זז, נגיד במהירות 15 קמ"ש (זבוב קצת מסטול). חשוב לזכור. זה 15 קמ"ש יחסית לאוטו. ואח"כ הוא מתיישב על המושב הקדמי - אז הוא שוב נע במהירות 0 יחסית לאוטו.
את אותה התנועה אפשר לתאר יחסית לכביש. בהתחלה הזבוב נע עם האוטו במושב האחורי. כלומר הוא נע במהירות 100 קמ"ש יחסית לכביש. כמו האוטו. אח"כ הזבוב נע יותר מהר מהאוטו - 115 קמ"ש. בגלל זה הוא מתקדם יחסית לאוטו, עד שהוא נמצא על המושב הקדמי. שם הוא מאט (אבל לא עוצר!) וחוזר לנוע במהירות 100 קמ"ש, עם האוטו. כשהוא יושב על המושב הקדמי.

חשוב לשים לב לחיבור המהירויות - המכונית נעה ב100 קמ"ש יחסית לארץ, הזבוב נע ב15 קמ"ש באותו הכיוון יחסית לאוטו, אז הזבוב נע 115 קמ"ש יחסית לארץ. זאת לא סתם הגדרה - זה באמת נכון! - אם הוא יתמיד במהירות הזאת - הוא באמת יהיה כעבור שעה במרחק 115 ק"מ מנקודת ההתחלה על כדוה"א (נניח - ת"א).

עד כאן הזבוב.

בקשר לבלון החצי מנופח - כאן אני חוזר לספינה של גלילאו. לפי עיקרון היחסות של גלילאו - אין דרך לדעת אף פעם מניסויים בתוך האוטו, האם האוטו נמצא במהירות קבועה או עוצר. לכן, הבלון יתנהג כאילו האוטו לא נוסע בכלל - ירחף במקומו. אסור שנוכל לדעת האם האוטו נוסע, רק לפי הבלון.

אף אחד לא מבין למה זה ככה. זה חוק בסיסי שעל פיו עובד העולם. ואפשר פשוט לבדוק שהוא נכון, ולקבל אותו. אפשר גם לשאול איך כל חוקי הטבע מסתדרים ככה שזה עובד (לחצי האוויר, הזרימה באוטו, וכו'). אבל בסופו של דבר הם מסתדרים.

(שוב - ככה התחיל המדע.

)

מקווה שעזרתי.

תודה בעלה של שאקטי!

את הקרדיט אמסור לאיש ולבניו- הם העלו את השאלה (וגם מצאו, מסתבר, את התשובה הנכונה

).
אני צריכה לעכל עכשיו את העובדה המוזרה ש הבלון יתנהג כאילו האוטו לא נוסע בכלל - ירחף במקומו. אסור שנוכל לדעת האם האוטו נוסע, רק לפי הבלון.

אבל יש לי עוד שאלה- מה יקרה לבלון אם אפתח חלון? ואם זה יהיה במקרה החלון האחורי?

נניח שיש צנצנת גדולה מאוד (לא משנה פתוחה או סגורה)ובתוכה טס מטוס.
המטוס משיג עילוי בזכות זרימת האוויר, ולכן הוא לא דוחף אוויר למטה. האם משקל המטוס ייתווסף למשקל הצנצנת?

ואם כבר מטוס - אתמול סיפרתי לאחותי שהטיסה מאירופה לארץ היתה קצרה בהרבה מאותה טיסה בכיוון ההפוך, והיא אמרה שזה תמיד ככה, בגלל ההתאמה בין כיוון הסיבוב של כדור הארץ לכיוון תנועת המטוס או משהו כזה.

ברור שמיד אמרתי שזה לא הגיוני. היא הרי אחותי הקטנה, מה היא מבינה. אלו המסלולים ששונים בכלל.

אבל עכשיו אני קוראת ש חשוב לשים לב לחיבור המהירויות - המכונית נעה ב100 קמ"ש יחסית לארץ, הזבוב נע ב15 קמ"ש באותו הכיוון יחסית לאוטו, אז הזבוב נע 115 קמ"ש יחסית לארץ. זאת לא סתם הגדרה - זה באמת נכון! - אם הוא יתמיד במהירות הזאת - הוא באמת יהיה כעבור שעה במרחק 115 ק"מ מנקודת ההתחלה על כדוה"א (נניח - ת"א).
ומוצאת במקום אחר שכיוון הרוטציה של כדור הארץ הוא ממערב למזרח.
ופתאום זה נשמע נכון. אולי צריך לחשב את המהירות של המטוס ולהוסיף / להחסיר את המהירות של כדור הארץ.
אבל מצד שני, המהירות ביחס לכדור הארץ נשארת אותו דבר, לא? רק לגבי איזו נקודה חיצונית בחלל זה יכול להראות שיש הבדל.
כמו הזבוב שבמכונית, שהמהירות שלו ביחס למכונית תהיה אותו דבר גם אם יעוף לאחור בתוך המכונית.
אז מה באמת?
(באמת נראה שעשיתי סלט מהכל. בסלטים אני טובה)

עומר, מה זה "משיג עילוי"? אין ארוחות חינם!
מעצם משקלו הוא לוחץ על האויר

מעצם משקלו הוא לוחץ על האויר
איני חושב כך. בגלל שיש דחיפה אופקית חזקה מאוד, האוויר זורם מעל קימור הכנף ומושך אותה למעלה.

קראתי עכשיו את הערך "כוח עילוי" בוויקיפדיה (בעברית כמובן

)
נראה שמשום מה (היו שם כמה הסברים, אף אחד מהם לא משכנע אותי במיוחד) האוויר הזורם נוטה להצמד לכנף. כיוון שהכנף מוטה למטה בחלקה העליון, אז האוויר נמשך מטה, כדי לזרום על שפת הכנף. אחר כך יש מערבולת, שנפרדת מהכנף מהחלק האחורי וכו'...
אז נראה שהאוויר שמעל הכנף נדחף למטה, וזה כנראה יוצר הפרש לחצים שדוחף את האוויר שעוד יותר מעל כלפי מטה... וכו' עד שמגיעים לפקק של הצנצנת (למעלה!) שנדחף על ידי האויר למטה, ודוחף את כל הצנצנת למטה במשקל של המטוס.
מה שמוביל אותי למסקנה המדהימה הבאה - המטוס נתמך על ידי האוויר שמעליו, ולא על ידי האוויר שמתחתיו. אם הצנצנת לא סגורה מלמעלה, (זה היה סעיף ג' בשאלה המקורית עם הזבוב) אז המשקל של המטוס לא יתווסף לצנצנת!!!

וואו, זה ניסוי ששווה לעשות! מישהו יודע על זה משהו?

רינ-צ'י - המסקנה שאמרת בסוף היא הנכונה - מטוס לא מרגיש כמעט במהירות של כדוה"א. כמעט - כי התנועה של כדוא"ה היא לא תנועה בקו ישר - אלא תנועה סיבובית. אבל האפקט של הסיבוביות הוא בטח זניח במקרה הזה.

אורית - עם תפתחי חלון תכנס רוח לאוטו, שתתנגש בקירות של האוטו, ואז תהיה מערבולת, והבלון יזוז לפי הזרימה של האוויר. זה לא מחכים אותנו בהרבה.. אני חושב.

עומר, זה ממש לא כל כך פשוט, זה שיש דחיפה אפקית חזקה לא אומר שאין שום דחיפה אנכית, ועליה אנחנו מדברים, חוץ מזה יש המון מערבולות אחרי כנף המטוס.
באופן בסיסי כל דבר מתקדם לכיוון אחד על ידי דחיפת הסביבה לכיוון השני (אם ניסית פעם ללכת באויר ולא הצלחת, בטח חווית את זה), ואם זה תוך ניצול התנועה, זה מאט אותה (נסה לעצור את האוטו באמצע איילון, ותחווה את זה

המטוס מתקדם קדימה ולמעלה על ידי דחיפת אויר אחורה ולמטה, ומבנה הכנף מסייע לזה.

האויר הוא לא כזה נחמד שפשוט בא לו לסייע למטוס, המטוס מתרומם משום שלחץ האויר מעליו נמוך מזה שמחחתיו,
תחשוב על האויר כעל המון אנשים קטנים (בא נקרא להם מולקולות), בגלל מבנה הכנף המולקולות מעל המטוס דוחפות למטה פחות חזק מאלה שמתחת לכנף, ולכן המטוס עולה לאט לאט למעלה (לאט יחסית - הוא זז הרבה יותר מהר קדימה כי המנועים דוחפים אויר אחורה במלא הכח)
כמו שאתה מכיר את אנשי המולקולות, מהדחיפה שלהם את הכנף למעלה, הם דוחפים את אלה שמתחתם למטה (אם דחפת פעם אוטו בבוץ, אתה בטח מכיר את זה) , ואלה את שמתחתם וכו, עד שהם מגיעים לתחתית הצנצנת, וכך משקל המטוס לוחץ על הצנצנת

ועוד משהו אחד - כל הדברים מתנהגים ככדורי ביליארד, מה שאומר שכח בציר X ובציר Y נשמרים, כך שאם משהו במסה מסויימת עולה, משהו באותה מסה חייב לרדת.

טוב, הדף הזה קצת גווע, אבל אני בכל זאת משתפת בהסברים שקיבלתי אתמול והבהירו לי קצת את העניינים:

הסיפור עם המטוס וכדור הארץ
בעצם הטעות של אחותי היא שהיא מניחה איכשהו את המטוס נפרד מכדור הארץ ומהאטמוספירה שסביבו, כאילו לא זז איתם. אבל זה לא נכון, הוא זז עם כדור הארץ לאן שזה זז, וחוץ מזה עושה את הנסיעה שלו למקומות שאליהם מכוון.
כדור הארץ הרי נע מלא תנועות, לא רק רוטציה סביב עצמו אלא גם סביב השמש וגם עם מערכת השמש כולה בתוך הגלקסיה וכו'. ונראה ברור שהמטוס נע עם כדור הארץ במהלך התנועות האלו. אם כך, הרי גם לגבי התנועה הסיבובית אותו דבר, גם שם המטוס נע עם כדור הארץ.
זאת אומרת: המטוס המריא מצרפת, ואפשר היה לחשוב שבינתיים, כשהוא באוויר, ישראל מתקרבת אליו קצת, בגלל כיוון הסיבוב, והוא שם בשמיים ולא מושפע מהסיבוב הזה. אבל הוא דווקא כן מושפע ממנו. כמו שאם באותו זמן צרפת וישראל טסות במהירות כפולה צפונה (נגיד, אין לי מושג) בגלל סיבוב כדור הארץ סביב השמש, אז ברור שהמטוס לא צריך לטוס צפונה מהר כדי לרדוף אחריהן, אלא נע צפונה איתן, כחלק מהאטמוספירה של כדור הארץ.
בקיצור, ברגע שמבפנים מסתדרת העובדה שהמטוס זז עם כדור הארץ בסיבוב שלו, נהיה מובן שאין קשר בין זמן הטיסה לבין כיוונה ביחס לסיבוב כדור הארץ על צירו.

הזבוב בחלל המכונית הסגורה (וגם הפתעה שקשורה לתאוצה)
עזבו רגע את הזבוב ההוא, קחו עשן של סיגריה. כשמעשנים בתוך מכונית סגורה שנוסעת במהירות קבועה, לא משנה מה היא, העשן עולה ישר למעלה. הוא נע, בדיוק כמו האויר שבחלל המכונית והנוסעים שבתוכה, במהירות הנסיעה.
וזה בדיוק מה שבעלה של שאקטי אמר קודם: _בקשר לבלון החצי מנופח - כאן אני חוזר לספינה של גלילאו. לפי עיקרון היחסות של גלילאו - אין דרך לדעת אף פעם מניסויים בתוך האוטו, האם האוטו נמצא במהירות קבועה או עוצר. לכן, הבלון יתנהג כאילו האוטו לא נוסע בכלל - ירחף במקומו. אסור שנוכל לדעת האם האוטו נוסע, רק לפי הבלון.
אף אחד לא מבין למה זה ככה. זה חוק בסיסי שעל פיו עובד העולם. ואפשר פשוט לבדוק שהוא נכון, ולקבל אותו. אפשר גם לשאול איך כל חוקי הטבע מסתדרים ככה שזה עובד (לחצי האוויר, הזרימה באוטו, וכו'). אבל בסופו של דבר הם מסתדרים._
והבן הקטן שלי, שהוא לא בלון ולא עשן של סיגריה ולא גלילאו, באמצע הטיסה מברר: למה המטוס עצר? יש ממזור אדום?
כי בלי הרמזים החיצוניים שמראים שהרקע לא נע במהירות בה אנחנו נעים (מראה, קול, חיכוך) ממש קשה לדעת שזזים.
ומתי יודעים שזזים? בתאוצה (=שינוי מהירות יחסית כלפי גוף אחר). אז מרגישים כולם: הזבוב, הנוסעים, הבלון והעשן של הסיגריה. כולם נהדפים לאחור, כי הם עדיין נוסעים בקצב הישן ופתאום הסביבה בקצב מהיר יותר, ובעוד הם מקבלים עליהם את הקצב המהיר, הסביבה עוד פעם מאיצה.
נגיד במכונית, אם תהליך התאוצה היה הכי מהיר בעולם, ממש אפשר לחשוב שהאויר כולו היה נהדף אל השמשה האחורית ונתקל בה, ומקדימה היה נוצר ואקום.

וההפתעה המובטחת: נכון בסיפורים על נסיעה במהירות האור תמיד נשארים צעירים? אז כל העניין הזה קורה רק בתאוצה, רק שם הזמן 'עוצר'. בזמן הטיסה עצמה זז כרגיל. חִשבו - כשמישהו טס במהירות האור יחסית אלינו, אפשר להגיד גם שאנחנו (כדור הארץ) טסים במהירות האור יחסית אליו. ואז המישהו ואנחנו זזים באותו קצב יחסי, והזמן עובד אצל כולנו אותו דבר. רק בתאוצה, שם שינוי במהירות היחסית, גם שינוי במהלך הזמן. מגניב, לא?

כשמעשנים בתוך מכונית סגורה
בעעעעע
תודה על האינפורמציה- את הניסוי הזה אין סיכוי שאנסה בבית

ומתי יודעים שזזים? בתאוצה
אבל מכונית רגילה אף פעם לא נוסעת במהירות קבועה. המהירות כל הזמן משתנה, יש רמזורים וכדומה. אז בפועל הבלון (או הזבוב) כן אמור לנוע קדימה ואחורה עם כל האטה או האצה (ואם מאיצים מספיק הם יכולים בכל זאת להמרח על השמשה האחורית!).

למה המטוס עצר? יש ממזור אדום?

הבלון (או הזבוב) כן אמור לנוע קדימה ואחורה עם כל האטה או האצה
נכון לגמרי, ממה שאני מבינה.

ועוד משהו שהמסביר שלי מוסיף כאן בעניין התאוצה וההזדקנות וכל זה - נהגי מוניות חיים יותר מרובנו, מסתבר.
אבל אני חושבת שלא, כי הפקקים מקצרים להם את החיים.
ונהגי מרוצים, מה איתם ? (בטח מרוצים)
וטייסים?
ורוכבי אופניים והולכים ברגל, שלא מאיצים מי-יודע-מה?
מלא מחשבות חדשות

רינ-צ'י את מצוינת! הרעיון עם העשן ממש יפה, וגם הילד שלך ממזור לא קטן... (במובן החיובי!)

ובנושא אחר לגמרי:

הפתעה שקשורה למהירות קבועה דווקא
הסוף שלך, שדיברת על התארכות הזמן לא ברור כלל. כי נניח מישהו - חבר מהטירונות, נע במהירות הקרובה למהירות האור במשך 20 שנה (הזמן שלנו - על כדוה"א), ואז פנה לאחור, כשהוא מאיץ במשך שעה בלבד, וחזר אלינו במשך עוד 20 שנה. (סה"כ 40 שנה ושעה אחת)

אז לפי איינשטין אנחנו מזדקנים והוא נשאר צעיר. אבל אי אפשר להאשים בזה את התאוצה שלו - הוא האיץ רק במשך שעה, ובשעה הזאת אנחנו הזדקנו רק בשעה אחת. אז איך יכול להיות שהוא יחזור רענן בן 20 ואנחנו כבר חתיארים בני 60 ושעה?

לא - התארכות הזמן חייבת להיות קשורה גם למהירות הקבועה שלו במשך ארבעים שנה.

איך זה מסתדר עם זה שיחסית אליו אנחנו צריכים להשאר צעירים? חידה

_כשמעשנים בתוך מכונית סגורה
בעעעעע_
ממש!

איזה דף מגניב!

אז ככה, שאק טי. כל הדברים המעניינים לא קורים בזמן התנועה אלא בזמן ההאצה, החבר הזה שלך יצא בחללית שלו והתחיל להאיץ, הסרט בחללית נראה ככה: לקח לו אולי איזה חצי שעה להתקרב למהירות האור, ואז הוא טס כמה ימים, נזכר שצריך להשקות את הגינה, אז הוא שם ברקס (חצי שעה), הסתובב, שם גז (חצי שעה) טס כמה ימים, וברקס (חצי שעה)

אמה מה? בזמן האצה התהליכים הפיזיקליים (כולל הזדקנות, מעבר חשמל בניורונים, ותקתוק השעון) מאטים יחסית לבסיס האם, כל האצה והאטה של הבחור לקחה כמה עשרות שנים (לצופים במגדל עזריאלי), וזמן הטיסה שלו כמה ימים

ז"א - מה ששמר אותו צעיר היה ההאצה (גם ברקס זו האצה)

ולראיה - נהגי מוניות אכן חיים סטטיסטית יותר זמן, כי הם כל הזמן על ברקס-גז (למרות שמדובר בננו שניות במצטבר)

קודם כל, חשוב להדגיש שאני לא שאק טי. קטונתי! אני רק בעלה, והיא מרשה לי לפעמים לכתוב תחת שמה.

שנית אני מקווה שאנחנו לא מביכים אנשים פה - כי קפצנו לתורת היחסות של איינשטין, בלי בכלל להגיד קודם למה, מה, ובעיקר בשביל מה זה טוב? על מה זה בא לענות כל העסק המסובך של התארכות הזמן? (כזכור - העיקר בפיסיקה זה פשטות ובהירות..) אז אם מישהו ירצה, שיגיד.. זה נושא מדהים ואם יש קהל אני מוכן להרצות פה (וירטואלית).

שלישית, פלונ-אלמון מה שכתבת זה לא מדוייק. אני חושב שלא הבנת כלכך את כוונתי. אתה תיארת את המצב הבא:
כל האצה והאטה של הבחור לקחה כמה עשרות שנים (לצופים במגדל עזריאלי), וזמן הטיסה שלו כמה ימים

במצב כזה באמת לא ברור מה קורה. ואולי אפשר לתלות את האשם בתאוצה. לעומתך, אני תיארתי מצב הפוך בדיוק (כל הזמנים הבאים הם יחסית לצופים בעזריאלי):
...נע במהירות הקרובה למהירות האור במשך 20 שנה (הזמן שלנו - על כדוה"א), ואז פנה לאחור, כשהוא מאיץ במשך שעה בלבד, וחזר אלינו במשך עוד 20 שנה. (סה"כ 40 שנה ושעה אחת)

כלומר רק הזמן הבחור נע במהירות קבועה. במצב זה ברור שאנחנו הזדקנו אך ורק בזמן שהבחור נע במהירות הקבועה. לכן המצב אצלי הרבה יותר מוזר. איך זה יכול להיות? הרי יחסית לבחורון, אנחנו אלה שזזים, והוא זה שהיה אמור להזדקן!
(ואני לא אומר שהתאוצה לא משחקת תפקיד. השאלה היא רק איזה תפקיד

)

לפותר הפרדוקס מובטח פרס - הוא יזכה להבין את תורת היחסות לעומק! ולחוש כמה היא נפלאה, וכמה העולם שלנו שונה לחלוטין ממה שחשבנו שהוא.

תראו לאיזה דיון מעניין גרם זבוב אחד. חבל שהזבוב אינו יכול להשתתף בדיון...

באמת גררתי את הדף הזה למקום אחר (פיזיקה זבובים ומכוניות מהירות נורא?), אז סליחה. ותגידו אם אתם רוצים להאט את המהירות חזרה.
וחוצמזה, בעלה של..., אני אשמח להרצאות, כי אני כבר מעורב רגשית בחיי הזבוב הזה (שנתקע כנראה בתוך החללית).

ובקשר לתנועה במהירות האור והזמן שעוצר - אני לא באמת יודע, אבל אני חושב שזו התאוצה. אינטואיטיבית נראה לי ששם קבור הכלב.
כי הרי באמת (ממה שאני מבין) מהירות הקרובה למהירות האור היא, ככל מהירות, יחסית, וממהותה אומרת שכדור הארץ והחללית מתרחקים זה מזה במהירות כזאת, ולמה שאחד יושפע והשני לא. רק בתאוצה (ובתאוטה) יש כח שמופעל על אחד מהם ולא על השני, ונראה לי הכי ששם ההבדל.
חיפשתי פה ושם, ולא מצאתי תשובה - לפעמים מדברים על מהירות ולפעמים על תאוצה, בלי שום התיחסות ספציפית.

ואני עדיין לא הבנתי מה זאת מהירות, רק מה זאת "מהירות ביחס ל...", ואם אין הבדל אז ההבדל היחיד בין שני המקומות הוא בתאוצה

מה שכן, נראה לי שלהגיע למהירות הקרובה למהירות האור ביחס לכדור הארץ זה לא דבר שעושים אותו בשעה (זמן כדור הארץ). יכול להיות שיש לזה משמעות.
מה אני יודע.
בכל מקרה, כמי שחי כרגע בפרובאנס, אני יכול להבטיח לך שהזמן פה זורם לאט יותר (אולי כי אנחנו יותר למעלה וקרובים יותר לציר הסיבוב של כדור הארץ?

) ואתה בהחלט מוזמן לבא ולחקור את זה

ולראיה - נהגי מוניות אכן חיים סטטיסטית יותר זמן, כי הם כל הזמן על ברקס-גז
וזה מתקזז עם הכרס, הסיגריות והעצבים?

נורמה,
נהגים חיים יותר אבל בחלקיקים פצפונים של שניות, אז לא לדאוג
וחוץ מזה פגשתי גם נהגים רזים ורגועים שלא מעשנים
וחוץ מזה - אם הם חיים יותר, הם גם חושבים יותר לאט, אם זה מנחם אותך

רעננתי את זכרוני בקיצור תולדות הזמן.
חוקי הפיזיקה זהים במערכת סגורה. זבוב שנע בין החלון הקידמי לחלון האחורי במכונית יעבור מבחינתו בדיוק את המרחק בין שני החלונות. למתבונן מבחוץ הוא גומע גם את המרחק שעברה המכונית. זוהי פיזיקה ניוטונית, הגורסת שאין תקן מוחלט למנוחה.
ניוטון גילה שאי אפשר לדעת מי נח ומי נע. אם אני עומד והמכונית נעה, אני לא יכול לדעת אם אני עומד והמכונית נעה או להיפך (אני יודע, ניוטון לא יודע).
אינשטיין שיכלל את זה במספר נקודות. אחת הנקודות היא השקילות של המסה והאנרגיה (E=MC^2). ככול שהמהירות גדלה, המסה גדלה. כאשר מתקרבים למהירות האור המסה גדלה. לכן אצל שני אנשים, האיש שנע במהירות האור (=נהג המונית) יהיה בעל מסה גדולה יותר, והזמן אצלו יזרום לאט יותר.

<אני מקווה שאני לא עושה פדיחה לעצמי>

עומר ס - ראשית לא ניוטון גילה זאת אלא גלילאו (שעל שמו עיקרון היחסות) וכבודו צריך להיות מונח - דפדף קצת למעלה, שמתי קישור לציטוט המקורי מהספר שלו - מרתק. לדעתי הוא האיש המשפיע ביותר על האנושות באלף השנים האחרונות - בגלל שהוא גילה את המדע עצמו - וזה שינה את פני האנושות יותר מכל דבר אחר.

(אם למישהו יש ספק מי היה קודם, שימו לב: גלילאו מת בתחילת שנת 1642. ניוטון נולד בסוף אותה שנה בדיוק!)

חוקיי המכניקה של ניוטון (שגם כבודו במקומו!!

) הם חוקיי התנועה של הגופים. על פיהם מסבירים איך הבלון זז, איך הזבוב עף, איך חלקיקי העשן של הסיגריה עולים ועוד ועוד. החוקים האלה כפופים לעיקרון היחסות. כלומר - הם מתיישבים בתוכו, ומזיזים את הגופים ככה שעקרון היחסות ייתקיים. הוא השלד, הבמה, שעליו המכניקה משחקת.

שנית לאיינשטין.
מה שכתבת נכון, אבל הוא רק הסוף. אני רוצה להתחיל להסביר על מה איינשטיין בכלל ענה.

הניסויים על הזבובים והבלונים וכיוב, והמכיניקה הניוטונית היו ידועים היטב בסוף המאה התשע עשרה. גם חוק חיבור המהירויות (אם הזבוב נע ב-15 קמ"ש יחסית לאוטו, והאוטו נע ב-100 קמ"ש יחסית לאדמה, אז הזבוב ינוע 115 קמ"ש יחסית לאדמה - כלומר יעבור בשעה אחד 115 ק"מ).

ואז, בין 1880-1900 נערך ניסוי (המון פעמים!) שנקרא ניסוי מייקלסון מורלי. הוא הראה שיש משהו בעולם שלא מציית לחוק חיבור המהירויות - האור! נראה שהאור נע בדיוק באותה המהירות 300,000 ק"מ כל שנייה - בין אם אתה מתקרב למקור האור, בין עם אתה נח יחסית מקור האור, ובין אם אתה מתרחק ממנו.

זוהי תוצאה מדהימה. תחשבו על שני אנשים - אחד מדליק פנס ומודד את מהירות התקדמות האור, והשני נמצא על רכבת נוסעת שחולפת במהירות רבה על פני האיש הראשון בדיוק כשזה מדליק את הפנס.
האיש הראשון, אחרי שנייה אחת, ימדוד שהאור יימצא במרחק 300,000 קילומטרים ממנו. הוא גם יראה את האיש השני במרחק מה ממנו - נניח במרחק 10 קילומטר (רכבת מאוד מהירה! 10 קילומטר בשנייה. אז אולי זה טיל או משהו אחר).

ההיגיון הבריא יגיד שהאור צריך להיות במרחק 299,990 קילומטר מהאיש על הרכבת/טיל - כי הוא זז קצת בינתיים.
אבל לא. האיש שבטיל ימדוד שהמרחק ממנו לאלומת האורהוא 300,000 קילומטר בדיוק.
חוק חיבור המהירויות לא חל על האור. מהירות האור לא יחסית לכלום. למה זה, ואיך זה יכול להיות? על זה ענה איינשטין.

(המשך יבוא? תלוי בקהל

)

המשך יבוא? תלוי בקהל.
שיבוא! שיבוא! עכשיו זה נהיה מעניין באמת!!!

שיבוא! שיבוא! עכשיו זה נהיה מעניין באמת!!!

מה שהם אמרו!

שיבוא! שיבוא! עכשיו זה נהיה מעניין באמת!!!

זה לא רק האור שטורף את הקלפים, לא? זה בכלל במהירויות גבוהות-עד-אימה, נכון?
או שזה רק האור כי הוא ייחודי במובן הזה שלפעמים מתנהג ככה (גל) ולפעמים ככה (חלקיקים)?

ממה שהבנתי, חוקים שנראים ברורים באופן טבעי, נגיד חיבור מהירויות, נכונים (בקירוב) למידות כאלו שמרגישים אותם ביום-יום, אבל כשמדובר במהירויות עצומות הם לא עובדים. כל הזמן והמרחב והזבובים מתערבבים שם ללא הפרד, וכבר באמת כאב ראש.

כמו שביום-יום אנשים הסתדרו לא רע במשך זמן רב עם התפיסה שהעולם דיסק שטוח, ולא הטרידו את עצמם בשאלה למה הספינות נעלמות במרחק ורואים רק את קצה התורן, ככה אפשר להסתדר עם ניוטון בכל מה שנוגע למהירויות קטנות. אבל בשביל האור צריך כבר איינשטיין.

(ואני רוצה להוסיף שכל הדיבור בדף הזה ממש מעניין ומאתגר, עד שפינקתי את עצמי בספר חדש על איינשטיין לכבודו. וגם לכבוד שבוע הספר).

_ההיגיון הבריא יגיד שהאור צריך להיות במרחק 290,000 קילומטר מהאיש על הרכבת/טיל - כי הוא זז קצת בינתיים.
אבל לא. האיש שבטיל ימדוד שהמרחק ממנו לאלומת האורהוא 300,000 קילומטר בדיוק._

כמה שאלות:

מה קורה אם מהירות האיש על הטיל היא 250,000 ק"מ לשניה? האם גם אז באותו רגע מדידה אלומת האור תהיה 300,000 ק"מ ממנו? מה קורה כשההפרש בין האור לבין הטיל הוא לא כזה גדול במהירויות.

אם יש שתי טירות עתיקות (כדי שיהיה ניסוי אסטתי) אחת במרחק 300,000 ק"מ מהאיש הראשון והשניה במרחק 310,000 ק"מ מהאיש הראשון (כלומר 300,000 ק"מ מהאיש על הטיל) - האם האיש על הטיל יראה את הטירה השניה מוארת בזמן המדידה?

פלוני אחרון = במבי

מה קורה אם מהירות האיש על הטיל היא 250,000 ק"מ לשניה? האם גם אז באותו רגע מדידה אלומת האור תהיה 300,000 ק"מ ממנו? מה קורה כשההפרש בין האור לבין הטיל הוא לא כזה גדול במהירויות.
מהירות האור בכל מערכת ייחוס נשארת קבועה. הוא עדיין ימדוד שאלומת האור נעה 300000 ק"מ בשניה. פיתרון ה"פרדוקס" הוא ששניה על הטיל שונה משניה שמודד האיש הנייח. מהלך הזמן אינו קבוע אלא משתנה בין מערכות יחוס שונות.

אם יש שתי טירות עתיקות (כדי שיהיה ניסוי אסטתי) אחת במרחק 300,000 ק"מ מהאיש הראשון והשניה במרחק 310,000 ק"מ מהאיש הראשון (כלומר 300,000 ק"מ מהאיש על הטיל) - האם האיש על הטיל יראה את הטירה השניה מוארת בזמן המדידה?
המונח זמן המדידה הוא בעייתי. ארועים שקורים בו זמנית עבור האיש הנייח, קורים בזמנים שונים עבור האיש על שטיל. גם המרחקים משתנים כשעוברים בין מערכות יחוס. במקרה המובא כאן: עבור האיש שעל הטיל המרחק בין שתי הטירות קצר יותר מאשר המרחק שמודד האיש הנייח. לכן משך הזמן שהוא בין הארת הטירה הראשונה להארת הטירה השנייה יהיה קצר יותר מזה שימדוד האיש הנייח, למרות ששניהם ימדדו שהאור נע באותה מהירות.

בצורה דומה אפשר לסגור טיל באורך 11 מטר באסם שאורכו 10 מטר: אם הטיל עף מאד מהר הוא יראה לאיש שעומד על יד האסם יותר קצר, נניח באורך 9 מטר. ואז, ברגע שהטיל נכנס לאסם האיש רואה את הטיל נמצא כולו בתוך האסם.
ה"פרדוקס": עבור איש אחר שרוכב על הטיל, הטיל הוא באורך 11 מטר, והאסם קצר יותר, נניח באורך 9 מטר. עבורו לא יתכן שברגע מסוים הטיל לכל אורכו יהיה בתוך האסם.
ההסבר.. (המשך יבוא)

בר-עדש אתה צודק לחלוטין, אבל אני חושב שאתה מהיר מדי - צריך להבין צעד צעד, כי אחרת זה נהיה נורא מבלבל..
אבל לגבי הפלוני ששאל עלהאיש השניה שנע ב 250,000 ק"מ לשנייה- אכן גם הוא יראה את האור מתרחק ממנו 300,000 ק"מ בשנייה. ממש מדהים. זאת למרות שהאיש הראשון יראה את האיש השני במרחק 250,000 מהאלומה.

רינ-צ'י אותך כרגיל אני אוהב

. אכן חיבור המהירויות הוא רק קירוב במערכות עם מהירויות קטנות.

הייתי רוצה לחזור קצת אחורה, ולספר כמה הבעייה הייתה קשה אז -במאה התשע עשרה. רינ-צ'י - העלית שאלה שגם החבר'ה במאה התשע עשרה שאלו, האם האור הוא ייחודי בתכונה הזאת. הם היו בטוחים אכן האור הוא ייחודי - כדי להבין את זה הם חשבו על גלי רדיו - שגם הם נעים במהירות האור. הם גלים אלקטרומגניים - הזרם באנטנה המשדרת יוצר גל כוח חשמלי שיוצר גל מגנטי וחוזר חלילה וככה הם מתקדמים. החוקים נקראים חוקי מקסוול והם קצת מסובכים, אבל הם קיימים - הפיסיקאים ידעו אותם. כלומר - אלה היו חוקי טבע הראשונים הידועים שלא מצייתים לעקרון היחסות של גליליי!

האמת היא שהיה נראה שכל תופעת המגנטיות לא מצייתת לעיקרון היחסות. זה בלבל את כולם מאוד. מגנט שזז בתוך סליל יוצר זרם חשמלי בסליל (ככה דינמו של אופניים מייצר חשמל לפנס למשל). אבל מי אמר מי מבינהם זז ומי עומד? אם המגנט זז יחסית לסליל- אז הזרם זורם בגלל חוק מוזר שנקרא השראות מגנטית שאף אחד לא הבין באמת למה הוא, ואם הסליל זז יחסית למגנט, אז הזרם זורם בגלל הכוח המגנטי, שזה הסבר אחר לגמרי. נראה שאין סימטרייה... למה בכלל שני הניסויים יתנו את אותו הזרם?

אז הם החליטו שעקרון היחסות לא נכון, וכולנו מוקפים במין חומר מוזר, שהם קראו לו "אתר", שהוא זה היוצר את הכוח המגנטי, ואת הכוח החשמלי, וגלי הרדיו, וגם גלי האור (מכאן הם הסיקו נכונה שגם האור הוא גל אלקטרומגנטי) נעים בתוך החומר המוזר הזה, וגם כדור הארץ והשמש נעים בתוך האתר (כי אור מגיע מהשמש אלינו)... והכל הכל נע בתוך האתר שעומד לו. והאור נע 300.000 ק"מ לשנייה יחסית לאתר (כמו שגל קול, להבדיל, נע 300 מטר לשנייה יחסית לאוויר - אם יש רוח אז הוא נישא ברוח ונוספת לו מהירות...). עד היום לגלי רדיו קוראים "גלי האתר". כנראה כי בן-יהודה חי במאה התשע-עשרה.

ואז בא ניסוי מייקלסון מורלי וסתר את זה! - האור נע ב300,000 בן אם אתה זז יחסית לאתר (כלומר האתר זורם דרכך) ובין אם אתה נח. הם פשוט מדדו את האור בניצב ובמקביל לתנועת כדוה"א, ולא ראו שום הבדל במהירות האור.

אמרו שאוליי כדור הארץ סוחב את האתר איתו - כמו שהמכונית סחבה את האוויר שסחב איתו את הזבוב שלנו, זוכרים?
אבל אז זה חייב ליצור חיכוך בין האתר שסובב את כדור הארץ לבין האתר של השמש. וזה חייב להאט את כדוה"א עם השניים.. והוא מסתובב סביב השמש כבר המון זמן.. אז זאת בעייה

אז זה יצר את המצב הדרמתי ביותר בתולדות המדע! כל הפיסיקאים התגייסו להבין מהם התכונות של האתר, שיגרום לאור להיראות כאילו הוא נע במהירות קבועה גם יחסית לצופים שזזים יחסית לאתר.

המשך יבוא אחרי הפיקניק של יום הנישואים שלנו מחר....

מזל טוב ליום הנישואין!

נזכרתי עכשיו בדבר שמאוד בלבל אותי כשלמדתי פיזיקה בתיכון. קראתי (בלי קשר לתיכון, סתם מהתעניינות) ספר על איינשטיין ותורת היחסות, שהוסבר בו כל מה שדובר כאן ועוד כמה דברים. תואר שם איזה ניסוי מחשבתי שאיינשטיין עשה, שהוכיח שהאור לא מסוגל לנוע במהירות קטנה מ-300,000 קמ"שנייה. למה...? אני מנסה להיזכר... עכשיו אני לא זוכרת את זה זה, אבל אז זה היה לי מובן ו מאוד מרגש.
ואחרי כמה חודשים הלכתי לתיכון, ולמדנו על אופטיקה, והמורה לפיזיקה אמרה שכשהאור עובר דרך חומרים שונים, המהירות שלו קטֵנה (ולכן קש בתוך כוס מים נראה שבור).
איך שני הדברים האלה מתיישבים?

שאלה אידיוטית: למה ההיסטוריה של הנושא חשובה להבנה? למה אי אפשר להסביר רק את התיאוריות הקיימות וזהו?

הילדה הצטננה, אז לא הלכנו - נלך אולי שבוע הבא.
(קניתי פרחים ובונבונים לבינתיים...

)

עומר - אפשר להסביר רק את התיאוריות הקיימות. בכל מקרה אני חוזר אליהם

זה תלוי בבן-אדם. ללמוד את תורת היחסות יכול להיות כלכך כיף! - שיעור בלתי נשכח בפשטות ובהירות, משחקים בניסויים מחשבתיים, ובעיקר מכה לאינטואיציה.

אני למשל לא יכול להבין כלום בלי לראות תמונה שלמה ובלי לשחק שעות ברעיונות אחרים - למה אי אפשר לחשוב אחרת? ואם נעשה אחרת מה יקרה? מה חשבו לפני זה? מה היו הבעיות ואיך ניסו לפתור?
אבל זה רק אני. יש אחרים שיכולים ישר להבין.

רציתי גם לתת תחושה כמה המחשבות היו מבולבלות לפני איינשטיין, וכמה האתר וניסוי מייקלסון מורלי שיגע את הפיסיקאים.
זהו, עכשיו אני יכול לחזור לתלם.

יעלי - האור אכן נע במהירות קטנה יותר בחומר. הוא לא יכול לנוע במהירות גדולה יותר. נגיע לזה - זאת נקודה חשובה מאוד.

טוב ממשיכים.
איינשטין סיים את הדוקטורט שלו והמנחה שלו -הרמן מינקובסקי - שנא אותו כי הוא היה עצלן ומעופף (שלוש שנים אחרי הוא יגיד על ערס דווי שהוא לא מבין כיצד יצאה מתלמיד עצלן כזה תיאוריה מופלאה כלכך, וגם "עצוב למות בשחר של תורת היחסות").

אז ב-1905 הוא פרסם שני מאמרים שלא קשורים לעיניננו, (באחד מהם הוא הסביר את הניסויים באפקט הפוטו-אלקטרי, בכך שהאור הוא גם גל וגם חלקיק - עליו הוא עתיד לקבל את פרס נובל ב 1922).

ואז הוא פרסם את המאמר שלישי שלו - "על האלקטרודינמיקה של גופים נעים" - שקרוי בימינו תורת היחסות הפרטית.

הוא התחיל את המאמר בניסוי עם המגנט שזז יחסית לסליל ויוצר זרם חשמלי בסליל (הדינמו של האופניים). כל טיפש יכול להבין שזה לא משנה אם המגנט זז יחסית לסליל או שהסליל זז יחסית למגנט. העובדה שהפיסיקה מפרשת אותם כשני ניסויים שונים לגמרי (כיוון שלא האמינו אז בעקרון היחסות) זה אומר שצריך לתקן את הפיסיקה.

הוא המשיך בכך שכל התיאוריות שניסו לתאר איזשהו חומר, תווך שבו נע האור (הוא התכוון לאתר) נכשלו
במבחן עם הניסוי. יש לוותר לחלוטין על האתר.

למעשה יש שני חוקים שהוכחו כנכונים

1) עיקרון היחסות - בכל שני מערכות שנעות במהירות קבועה אחת לשניה ימדוו אותם חוקי פיסיקה. לא ניתן להכריע על סמך ניסויים בזבובים, בעשן או בכל דבר אחר מי עומד ומי זז.
2) מהירות האור בחלל הריק היא תמיד 299,792 ק"מ לשנייה (תקישו את האות c בגוגל), יחסית לכל צופה בכל מערכת. זהו קבוע של הטבע.

ישנם ניסויים רבים המאשרים שני הנחות אלו, ואין אף ניסוי שסותר אותם.
שני הנחות אלו הן תורת היחסות הפרטית. זהו יופייה - העובדה שרק משתי הנחות ניתן לשנות לחלוטין את ההבנה שלנו על המרחב והזמן, והחומר והאנרגיה.

איינשטין המשיך באותו מאמר הראה כיצד להבין את ההשלכות של תורת היחסית הפרטית באותה הדרך שהתחילה תזמורת הים בתחילת הדף. ניסויים מחשבתיים. אז הפעם לא נשתמש בזבוב, כי הוא זז לאט מדי - אלא בקרני אור שנזרוק לכל מני כיוונים, בחלליות, ועל הארץ. נבדוק לפי ההנחות 1 ו-2 איך כל צופה רואה אותם, ונסיק מכך מה זה אומר על השעונים שלו, על הסרגלים שלו, וכו'...

קישור - כיון שהמקור הרבה יותר ברור ממני - תרגום של המאמר לאנגלית:
http://www.fourmilab.ch/etexts/einstein/specrel/www/

אחד המאמרים הקריאים ביותר שנכתבו בפיסיקה מעולם. העמודים הראשונים שלו הם ברמה של מה שאנחנו מדברים פה.

והוא היה רק בן 26, השנה גמר דוקטורט!
לא מצאתי תרגום של המאמר שלו לעברית. מישהו צריך לקום ולעשות את זה.

המשך יבוא...

אחד המאמרים הקריאים ביותר שנכתבו בפיסיקה מעולם
עכשיו ממש ברור לי שעשיתי נכון כשלא למדתי פיזיקה

אבל בכל זאת, בעלה של שאק טי, ניסיתי קצת ואני עוד פעם מציקה. כתוב שם ש:
The laws by which the states of physical systems undergo change are not affected, whether these changes of state be referred to the one or the other of two systems of co-ordinates in uniform translatory motion.
ואני חוזרת לסיפור של התאוצה ועצירת הזמן שנדון למעלה - לפי החוק הזה, כן נכון שרק בזמן תאוצה הזמן אמור להתנהג אחרת. בזמן של מהירות יחסית קבועה, שני הגופים פועלים תחת אותם חוקים. רק בתאוצה המהירות היחסית של אחד הגופים משתנה, שם מופעל עליו כח.

ומה בכל זאת עם השאלה שלך על השעה-תאוצה-ועשרים-שנה-נסיעה-במהירות-האור?
קצת לא מצליחה לעכל את האפשרות הזאת. זאת אומרת - בתור ניסוי מחשבתי זה אפשרי, ובאמת התשובה היא שהוא יהיה צעיר בשעה אחת יחסית אליהם. אבל למה זה לא נשמע סביר? אני חושבת שבגלל שבחיים (

) המצב הזה לא אפשרי. קראתי קצת כאן , אצל יואב בן-דב, ומוסבר שם איך ככל שגוף נע במהירות רבה יותר, צריך אנרגיה עוד יותר רבה כדי לגרום לו להאיץ. ואיכשהו, ממה שמצטייר לי, להאיץ למהירות קרובה למהירות האור זה לא משהו שעושים אותו והוא גמור ואז אפשר להמשיך ככה 20 שנה, אלא משהו שצריך לתחזק אותו, וכל 'תחזוק' כזה הוא לא דבר בעלמא, כי הרי כדי להגיע למהירות האור צריך כח אינסופי, וכדי להגיע למהירות הקרובה למהירות האור גם צריך כח עצום ביותר.
ובעצם אני מנסה להגיד שנדמה לי שאין 'להגיע למהירות הקרובה למהירות האור', אלא להאיץ בדרך לשם כל הזמן. ממהותו של הדבר, לא רק בגלל הקשיים הטכניים. ולכן נשארים צעירים כל הזמן, הנוסעים האלו, כי מאיצים יחסית אלינו כל הזמן. כי מופעל הרבה כח כל הזמן כדי לשנות את מהירותם.
אבל זאת סתם האינטואיציה שלי, שנבנתה על מליוני התנסויות במהירויות וכוחות במידות של יום-יום, והבטחת שתורת היחסות נותנת מכה לאינטואיציה .
<אאוצ'>

ובעיקר - שתהיה בריאה הקטנה, וריחניים הפרחים, וטעימים הבונבונים, ויפים החיים.

הערה בקשר למטוסים והבדלים בזמני הטיסה:
הסיבה לכך היא זרם הסילון (זרם של רוח חזקה מאד וממוקדת הנמצא בגובה), שמטוסים מצליחים לפעמים (לא תמיד) לנצל. הרוח נוצרת ע"י הפרשי לחצים שנגרמים מהפרשי טמפרטורות, אבל כיוונה בהחלט מושפע מסיבוב כדור הארץ (כח קוריוליס).
עוד מידע בוויקי:
http://en.wikipedia.org/wiki/[po]Jet stream[/po]

אני מציעה לאחד את הדף הזה עם הדף האם שמיכה מחממת ואולי עוד דפים שיש בהם שאלות מדעיות, ולקרוא לדף שאלות מדעיות.

מה אתם חושבים? תזמורת הים?