מציג תוצאות 1 עד 11 מתוך 11

אשכול: אי סדירות בהתפשטות הקרינה

  1. #1
    משתמש רשום חבר Emath מתקדם

    פרטי משתמש

    ברירת מחדל אי סדירות בהתפשטות הקרינה

    שלום חברים.
    הזדמן לי לשמוע על אודות המפץ הגדול ותהליך התהוות החומר באורח נסי.

    נקודה סינגולרית שבה הייתה מתפשטת קרינה באופן סדור, ולפתע הייתה אי סדירות מסוימת בהתפשטות הקרינה שהביאה ליצירת החומר וכל הנראה לעין כיום.

    אשמח לקבל הסבר קצת מפורט יותר אשר לכוונה באמירה התפשטות קרינה סדירה מול כזאת שאינה סדירה, ולמה מצב של אי סדירות משפריץ חומר?

    תודה רבה.


  2. #2
    הסמל האישי שלavi500 משתמש רשום חבר Emath

    פרטי משתמש

    ברירת מחדל

    לפיזיקאים יש תיאוריה שנקראת "המפץ הגדול" לפיו כל החומר והקרינה ביקום התחילו במסע התפשטות שנולד מריכוז גדול של חומר ואנרגיה בטמפרטורה גבוהה לפני כ- 13.8 מליארד שנה. הפיסיקה יכולה להסביר רק מה קרה החל מרגע (קטן למדי) לאחר המפץ. זה נעשה באקסטרפולציה אחורה ממדידות שנעשות בימינו, בהסתמך על תיאוריות ומודלים המתאירם את אופי ההתפשטות.
    בזמן ההתפשטות החומר והאנרגיה החלו להתקרר ובתהליך אבולוציוני קיבלו את צורתם הידועה לנו. הקרינה שהתפשטה ביקום ברגע המפץ התקררה - מה שאומר שאורכי הגל של הפוטונים המרכיבים אותה התארכו וכיום ניתן למדדה בתחום המיקרוגל והיא כוללת טווח אורכי גל שונים שמרוכזים סביב אורך גל של כ 1 מילימטר. קרינה זו נקראת הקרינה הקוסמית.
    במבט ראשון היית מצפה אולי שקרינה כזו תתפשט במידה שווה בכל הכיוונים (מה שנקרא קרינה איזוטרופית) - כלומר באיזה כיוון במרחב שתביט תגלה את אותה עוצמה ואותו הרכב ספקטרלי (אותן עוצמות באורכי הגל השונים).
    מסתבר- וזה התגלה ככל שהמדידות הלכו והשתפרו בדיוקן - שמקבלים שיאים ושפלים בספקטרום של הקרינה בכיוונים שונים - כלומר היא אנאיזוטרופית. למעשה תכונה זו היתה צפויה מהמודל המקובל של התפשטות היקום (מה שנקרא "המודל הקוסמולוגי הסטנדרטי" או מודל ה- "$\Lambda CDM$") ובעצם חיפשו בנרות את האנאיזוטרופיה הזו מהרגע שהמודל הפך להיות מקובל ורק בשנים האחרונות היא נמדדה בדיוק רב ומשמשת בעצם לאישוש המודל.
    האנאיזוטרופיות נובעת מהאינטרקציה של הקרינה עם החומר שהיה קיים ביקום ב- 380,000 השנים הראשונות. אז החומר היה בצורה של פלסמה - כלומר אלקטרונים ומימן מיונן (בעל מטען חשמלי) שפיזר את הקרינה בכיוונים שונים. לאחר אותה תקופה נוצרו אטומים ובהמשך גם החומר שמוכר לנו, שרובו נייטרלי ללא מאען חשמלי - חומר שלא פיזר יותר את הקרינה והיקום הפךבעצם להיות "שקוף" לקרינה הקוסמית.
    נערך לאחרונה על ידי avi500, 16-09-2016 בשעה 13:25
    אהבתי Helpme אהב \ אהבו את התגובה
     
    מעיון חטוף בפורום אפשר לחשוב שמשוואה ריבועית נמצאת בקידמת המדע...
    קשה להאמין שהבבלים כבר גילו את הפיתרון לפני 3000 שנה...

  3. #3
    משתמש רשום חבר Emath מתקדם

    פרטי משתמש

    ברירת מחדל

    ציטוט פורסם במקור על ידי avi500 צפה בהודעה
    לפיזיקאים יש תיאוריה שנקראת "המפץ הגדול" לפיו כל החומר והקרינה ביקום התחילו במסע התפשטות שנולד מריכוז גדול של חומר ואנרגיה בטמפרטורה גבוהה לפני כ- 13.8 מליארד שנה. הפיסיקה יכולה להסביר רק מה קרה החל מרגע (קטן למדי) לאחר המפץ. זה נעשה באקסטרפולציה אחורה ממדידות שנעשות בימינו, בהסתמך על תיאוריות ומודלים המתאירם את אופי ההתפשטות.
    בזמן ההתפשטות החומר והאנרגיה החלו להתקרר ובתהליך אבולוציוני קיבלו את צורתם הידועה לנו. הקרינה שהתפשטה ביקום ברגע המפץ התקררה - מה שאומר שאורכי הגל של הפוטונים המרכיבים אותה התארכו וכיום ניתן למדדה בתחום המיקרוגל והיא כוללת טווח אורכי גל שונים שמרוכזים סביב אורך גל של כ 1 מילימטר. קרינה זו נקראת הקרינה הקוסמית.
    במבט ראשון היית מצפה אולי שקרינה כזו תתפשט במידה שווה בכל הכיוונים (מה שנקרא קרינה איזוטרופית) - כלומר באיזה כיוון במרחב שתביט תגלה את אותה עוצמה ואותו הרכב ספקטרלי (אותן עוצמות באורכי הגל השונים).
    מסתבר- וזה התגלה ככל שהמדידות הלכו והשתפרו בדיוקן - שמקבלים שיאים ושפלים בספקטרום של הקרינה בכיוונים שונים - כלומר היא אנאיזוטרופית. למעשה תכונה זו היתה צפויה מהמודל המקובל של התפשטות היקום (מה שנקרא "המודל הקוסמולוגי הסטנדרטי" או מודל ה- "$\Lambda CDM$") ובעצם חיפשו בנרות את האנאיזוטרופיה הזו מהרגע שהמודל הפך להיות מקובל ורק בשנים האחרונות היא נמדדה בדיוק רב ומשמשת בעצם לאישוש המודל.
    האנאיזוטרופיות נובעת מהאינטרקציה של הקרינה עם החומר שהיה קיים ביקום ב- 380,000 השנים הראשונות. אז החומר היה בצורה של פלסמה - כלומר אלקטרונים ומימן מיונן (בעל מטען חשמלי) שפיזר את הקרינה בכיוונים שונים. לאחר אותה תקופה נוצרו אטומים ובהמשך גם החומר שמוכר לנו, שרובו נייטרלי ללא מאען חשמלי - חומר שלא פיזר יותר את הקרינה והיקום הפךבעצם להיות "שקוף" לקרינה הקוסמית.
    אני לוקח מכאן מספר לקחים:
    1. קיים יסוד סביר להניח כי הקרינה הייתה לעולם.
    2. רשמת שבזמן ההתפשטות החומר והאנרגיה התקררו, ועוד רשמת שהקרינה שהתפשטה בזמן המפץ התקררה. קרינה היא כמובן אנרגיה, ואנרגיה היא חומר וחומר הוא אנרגיה. אך האמת היא שהייתה קיימת בהתחלה רק קרינה שכתוצאה מדבר-מה התקררה, דבר זה הקטין את האנרגיה של הפוטונים לפי דבריך (לא ידעתי שקור פוגם באנרגיה של הפוטונים). מעבר האנרגיה הזה אני מתאר לעצמי הביא לתוצרי לוואי בצורת אטומים שמאז החל גם החומר להתקיים.
    3. אני לא מבין למה אתה מתכוון כשאתה אומר, 'נמדוד את הקרינה בכל כיוון במרחב'. עוד כתבת שהתפשטות סדירה הייתה נותנת בכל מרחב על ידי מדידת ספקטרומטר, ספקטרום זהה. אולם, בכיוונים שונים (שאני לא לגמרי מבין שוב פעם מה אומר המינוח הזה), מוצאים שפלים ושיאים על הספקטרומטר, במקומות אחרים - עובדה שמעידה על שונות ההתפשטות הקרינה הקוסמית, כי זה אומר שמכל מיני כיוונים באופן אקראי מגיעים גלים שיוצרים התאבכויות שונות.
    4. התהליך המחשבתי שעשיתי בשכל הוא כזה, הייתה קרינה -> התקררה -> פוטונים התערערו -> פלטו קרינות באנרגיות שונות, לצד אטומים מסוימים (במקרה הזה פלסמה) -> הפלסמה הלא-יציבה פלטה גם היא אנרגיות בערכים משל עצמה מצידה ויצרה חוסר אחידות בקרינות הנפלטות. איך הדבר הזה יוצר חומר -> אטומים -> גלקסיות?

    תודה רבה.


  4. #4
    הסמל האישי שלavi500 משתמש רשום חבר Emath

    פרטי משתמש

    ברירת מחדל

    1. הפיזיקאים לא מתיימרים לתאר מה היה "מעולם" אלא רק לאחר רגע קטן מהמפץ הגדול. לפי התיאוריה גם הקרינה הקוסמית נוצרה בעת המפץ הגדול והיא מגיעה אלינו כרגע לאחר שהתקררה.
    2. לאחר המפץ הגדול היתה התפשטות במרחב התלת מימדי. התפשטות זו לבד מורידה את הטמפרטורה כפי שקורה במיכל גז אם מגדילים את הנפח. אם במיכל היה "גז" של פוטונים והגדלנו את הנפח שלו גם הוא היה מתקרר.
    3. כיוונים - הכוונה כיוונים במרחב התלת מימדי - צפון - דרום, מזרח - מערב, למעלה - למטה. ההתאבכויות לא רלוונטיות כאן כי חזיתות הגל פוזרו באופן אקראי - כלומר הקרינה אינה קוהרנטית (לא נכנס למושג הזה כאן)
    4. מה שהסברתי כמעט כולו נוגע לפיזור הקרינה הקוסמית שמדידתה המדוייקת תרמה לאישוש המודל הסטנדרטי (כך הבנתי מתוך זאלתך לגבי "אי-הסדירות" של הקרינה). זה לא נוגע באופן ישיר ליצירת החומר. החומר נוצר מהתקררות האנגיה שהיתה ביקום בשלבים מוקדמים. כלומר בתחילה היתה רק אנרגיה, אח"כ יונים, אח"כ אטומים ומהם נוצר החומר.
    נערך לאחרונה על ידי avi500, 16-09-2016 בשעה 14:45
    אהבתי Helpme אהב \ אהבו את התגובה
     
    מעיון חטוף בפורום אפשר לחשוב שמשוואה ריבועית נמצאת בקידמת המדע...
    קשה להאמין שהבבלים כבר גילו את הפיתרון לפני 3000 שנה...

  5. #5
    משתמש רשום חבר Emath מתקדם

    פרטי משתמש

    ברירת מחדל

    ציטוט פורסם במקור על ידי avi500 צפה בהודעה
    1. הפיזיקאים לא מתיימרים לתאר מה היה "מעולם" אלא רק לאחר רגע קטן מהמפץ הגדול. לפי התיאוריה גם הקרינה הקוסמית נוצרה בעת המפץ הגדול והיא מגיעה אלינו כרגע לאחר שהתקררה.
    2. לאחר המפץ הגדול היתה התפשטות במרחב התלת מימדי. התפשטות זו לבד מורידה את הטמפרטורה כפי שקורה במיכל גז אם מגדילים את הנפח. אם במיכל היה "גז" של פוטונים והגדלנו את הנפח שלו גם הוא היה מתקרר.
    3. כיוונים - הכוונה כיוונים במרחב התלת מימדי - צפון - דרום, מזרח - מערב, למעלה - למטה. ההתאבכויות לא רלוונטיות כאן כי חזיתות הגל פוזרו באופן אקראי - כלומר הקרינה אינה קוהרנטית (לא נכנס למושג הזה כאן)
    4. מה שהסברתי כמעט כולו נוגע לפיזור הקרינה הקוסמית שמדידתה המדוייקת תרמה לאישוש המודל הסטנדרטי (כך הבנתי מתוך זאלתך לגבי "אי-הסדירות" של הקרינה). זה לא נוגע באופן ישיר ליצירת החומר. החומר נוצר מהתקררות האנגיה שהיתה ביקום בשלבים מוקדמים. כלומר בתחילה היתה רק אנרגיה, אח"כ יונים, אח"כ אטומים ומהם נוצר החומר.
    1. אוקיי, העמדת דברים על דיוקם.
    2. אני לא מכיר את החוק הזה ואת סיבתו, אבל אקבל זאת.
    3. אני לא לגמרי מבין את הנקודה הזאת. יש לנו אין-סוף כיוונים במרחב התלת-ממדי. פליטת האנרגיה הפזרנית מאת הפלסמה הביאה לשונות הספקטרום בכל כיוון. אני יודע מה זה גלים לא קוהרנטיים - הפרש המופע בינם משתנה. לפיכך, אני לא מבין מה תיארתי לא נכון.
    4. אז יוצא שאי-הסדירות לא היא שגרמה הלכה למעשה ליצירת החומר? כי אם התפשטות הקרינה גרידא?

    תודה רבה.


  6. #6
    הסמל האישי שלavi500 משתמש רשום חבר Emath

    פרטי משתמש

    ברירת מחדל

    3. הכוונה שאם הייתה נניח משרטט גרף של העוצמה הספקטרלית כפונקציה של הזוית המתארת כיוון - הייתה מקבל גרף עם עליות ומורדות. במונחים יותר פיסיקליים- יש מומנט מסדר גבוה לפיזור הזויתי (כמו דיפול, קואדרופול - אבל בסדרים אפילו הרבה יותר גבוהים).
    4. נכון. החומר נותר עקב התקררות היקום.
    מעיון חטוף בפורום אפשר לחשוב שמשוואה ריבועית נמצאת בקידמת המדע...
    קשה להאמין שהבבלים כבר גילו את הפיתרון לפני 3000 שנה...

  7. #7
    משתמש רשום חבר Emath מתקדם

    פרטי משתמש

    ברירת מחדל

    ציטוט פורסם במקור על ידי avi500 צפה בהודעה
    3. הכוונה שאם הייתה נניח משרטט גרף של העוצמה הספקטרלית כפונקציה של הזוית המתארת כיוון - הייתה מקבל גרף עם עליות ומורדות. במונחים יותר פיסיקליים- יש מומנט מסדר גבוה לפיזור הזויתי (כמו דיפול, קואדרופול - אבל בסדרים אפילו הרבה יותר גבוהים).
    4. נכון. החומר נותר עקב התקררות היקום.
    3. מה זה אומר מומנט מסדר גבוה?

    2. אשמח לקבל את הרעיון והרציונל העומדים מאחורי החוק שהנפח קובע את מידת הקירור.

    * אגב, אינני חושב שהבנתי בסיכומם של דברים את תרומתה של אי הסדירות להתפתחות החומר?
    נערך לאחרונה על ידי Helpme, 17-09-2016 בשעה 00:37


  8. #8
    הסמל האישי שלavi500 משתמש רשום חבר Emath

    פרטי משתמש

    ברירת מחדל

    3. לא מצאתי מקור טוב בעברית אבל אתה יכול להתסכל בציור הזה כאן זו דוגמה לקרינה שאינה אחידה בכל הכיוונים (יש לה מקסימום בכיוונים ברורים - 2 כיוונים מה שאופייני לדיפול). זה מהווה מומנט מסדר שני של הקרינה. כמו כן יש קרינה שיש לה 4 שיאים והיא נקראת קואדרופול - מומנט מסדר רביעי וכן הלאה. לקריהנ הקוסמית יש כמה מומנטים גבוהים

    2. לגבי קרור של גז אתה יכול להסתכל כאן.
    נערך לאחרונה על ידי avi500, 17-09-2016 בשעה 07:09
    אהבתי Helpme אהב \ אהבו את התגובה
     
    מעיון חטוף בפורום אפשר לחשוב שמשוואה ריבועית נמצאת בקידמת המדע...
    קשה להאמין שהבבלים כבר גילו את הפיתרון לפני 3000 שנה...

  9. #9
    משתמש רשום חבר Emath מתקדם

    פרטי משתמש

    ברירת מחדל

    ציטוט פורסם במקור על ידי avi500 צפה בהודעה
    3. לא מצאתי מקור טוב בעברית אבל אתה יכול להתסכל בציור הזה כאן זו דוגמה לקרינה שאינה אחידה בכל הכיוונים (יש לה מקסימום בכיוונים ברורים - 2 כיוונים מה שאופייני לדיפול). זה מהווה מומנט מסדר שני של הקרינה. כמו כן יש קרינה שיש לה 4 שיאים והיא נקראת קואדרופול - מומנט מסדר רביעי וכן הלאה. לקריהנ הקוסמית יש כמה מומנטים גבוהים

    2. לגבי קרור של גז אתה יכול להסתכל כאן.
    * אגב, אינני חושב שהבנתי בסיכומם של דברים את תרומתה של אי הסדירות להתפתחות החומר?


    תודה רבה.




  10. #10
    משתמש רשום חבר Emath מתקדם

    פרטי משתמש

    ברירת מחדל

    המפץ הגדול הזה שהתרחש בשל הלהט והלחץ האדירים הביא להתנפחות המרחב שהביאה להתקררות הקרינה ונפל במה שהביאה ליצירת החומר בצורתו הסופית.

    עדיין לא ברור לי איך האי-סדירות תרמה כאן? במה היא עזרה? כלומר המודל הסטנדרטי.

    תודה רבה.


  11. #11
    משתמש רשום

    פרטי משתמש

    ברירת מחדל

    קרינה באןפן כללי מסתובבת סביב לכולנו, יש שיקראו לה קרינה בלתי מייננת ויש שיקראו להקרינה אלקטרו מגנטית.
    הבנת האבולוציה שבקרינה ללא ספק יכולה להאיר לנו את העיניים בהבנת בעיות הקרינה של הדור החדש.

מידע אודות האשכול הנוכחי

Users Browsing this Thread

כרגע 1 משתמשים צופים באשכול זה. (0 חברים ו 1 אורחים )

ביקרו באשכול זה : 0

There are no members to list at the moment.

הרשאות

  • אתה לא יכול לפרסם אשכולות חדשים
  • אתה לא יכול לפרסם תגובות
  • אתה לא יכול לצרף קבצים להודעותיך
  • אתה לא יכול לערוך את הודעותיך
  •  
אודות Emath
האתר Emath הינו יוזמה פרטית והוקם בתחילת שנת 2008 .
מטרתנו הינה למנף את הישגי התלמידים למתמטיקה ופיסיקה בארץ בכלל ובפרט בקרב תלמידי התיכון .
אנו מספקים מספר שירותים לתלמיד, ביניהם גישה למאות אלפי פתרונות איכותיים לתרגילים, פורום עזרה במתמטיקה ופיסיקה הגדול מסוגו בארץ, מאגר סיכומים, מרתונים בוידאו, פתרונות לבגרויות ועוד.
כלים אלו, מאפשרים לכל אחד, ללא תלות במיקומו, ללמוד, לתרגל ולהתמקצע על-מנת להתכונן בצורה מיטבית לבגרות במתמטיקה או פיסיקה .

לכל שאלה ניתן ליצור איתנו קשר
הצטרפו אלינו