Tópico: Perguntas sem-vergonha sobre física...

[Rhyan]

Explique de forma simples, por favor:

1) O que é 'Singularidade Nua'?

2) A anti-matéria pode viajar para trás no tempo? Como?

3) Como um fóton 'sente' o tempo?

Obrigado!

[Buckaroo Banzai]

Num nível mais básico, o efeito Coriolis faz com que girar água parada no sentido "errado" exija um pouco mais de energia do que girá-la no sentido "certo"?

[Lorentz]

Já que tá todo mundo perguntando...

O que gera a luz no interior das estrelas?

A ordem abaixo está correta?

Gravidade > pressão > fusão > calor > luz

ou seria

Gravidade > pressão > fusão > luz > calor

ou seria

Grvidade > pressão > calor > fusão > luz

[Cinzu]

Foi provado recentemente que os neutrinos possuem massa. Isso significa que a luz possui massa?

E como pode os neutrinos viajarem na velocidade da luz, sendo que possuem massa?

[Sergiomgbr]

O conceito "vida" poderá ser mais "consistente" usando a quântica?

[Gigaview]

Foi provado recentemente que os neutrinos possuem massa. Isso significa que a luz possui massa?

Não. A luz continua sendo do jeito que era.

E como pode os neutrinos viajarem na velocidade da luz, sendo que possuem massa?

Se possuem massa, a velocidade deles não pode ser a velocidade da luz mas algo próximo.

Pronto. Agora o Universo passou a fazer novamente sentido.

[Gigaview]

Já que tá todo mundo perguntando...

O que gera a luz no interior das estrelas?

A ordem abaixo está correta?

Gravidade > pressão > fusão > calor > luz

ou seria

Gravidade > pressão > fusão > luz > calor

ou seria

Grvidade > pressão > calor > fusão > luz

The intense pressure and temperature at the core of a star allow nuclear fusion reactions to take place. This is where atoms of hydrogen are fused into atoms of helium (through several stages). This reaction releases an enormous amount of energy in the form of gamma rays. These gamma rays are trapped inside the star, and they push outward against the gravitational contraction of the star. That’s why stars hold to a certain size, and don’t continue contracting.

Gravidade > contração > pressão + calor > fusão > energia (raios gama) >  estabilização da contração

The gamma rays jump around in the star, trying to get out. They’re absorbed by one atom, and then emitted again. This can happen many times a second, and a single photon can take 100,000 years to get from the core of the star to its surface.

When the photons have reached the surface, they’ve lost some of their energy, becoming visible light photons, and not the gamma rays they started out as. These photons leap off the surface of the Sun and head out in a straight line into space. They can travel forever if they don’t run into anything.

http://www.universetoday.com/25334/why-do-stars-shine/

[Gigaview]

Num nível mais básico, o efeito Coriolis faz com que girar água parada no sentido "errado" exija um pouco mais de energia do que girá-la no sentido "certo"?

A força do efeito Coriolis é muito fraca para explicar o sentido de rotação da água numa pia. A água gira por conta das imperfeições da pia ou do ralo. Ainda assim, apesar de fraquíssimo e difícil de ser medido, ele está presente o que exigiria muito pouca energia para equilibra-lo.

http://www.ems.psu.edu/~fraser/Bad/BadCoriolis.html

[Gigaview]

Explique de forma simples, por favor:

1) O que é 'Singularidade Nua'?

Imagine um buraco negro sem a parte “negra”; ou seja, um buraco negro no qual você pudesse cair e, com algum esforço, conseguisse escapar novamente para fora, desde que não atingisse o centro do buraco, ou a sua chamada singularidade espaço-tempo, onde seria irremediavelmente esmagado. Em outras palavras: imagine um buraco negro sem o seu perímetro externo (seu chamado “horizonte de eventos”), porém com sua singularidade central. É isso o que os físicos e cosmólogos chamam de singularidade nua.

Essa “coisa” seria muito estranha, como uma estrela tão diminuta que seria possível segurá-la na mão, embora você definitivamente não quisesse fazer isso. A coisa pode ter a massa de uma estrela inteira (ou mais) comprimida em algo que se aproxima de um ponto matemático. Ao seu redor, as densidades de energia, curvaturas do espaço-tempo, e todas as outras grandezas físicas ficariam arbitrariamente grandes. Tudo o que acontecesse ali seria governado pela física extrema.

Será que as singularidades nuas de fato podem se formar na natureza ou o colapso de uma estrela massiva sempre produz um horizonte de eventos?

Roger Penrose (à esquerda na foto acima) sugeriu que elas não podem se formar, mas estudos posteriores mostraram que em condições fisicamente razoáveis elas se formam sim, conforme Joshi expôs em um artigo da Scientific American Brasil há vários anos (ver Singularidades Nuas, Ed. 82, março de 2009). Essa é uma das questões avançadas mais debatidas na moderna física de buracos negros e astrofísica relativística.

Como a teoria da gravidade de Einstein permite a existência tanto de buracos negros como de singularidades nuas, cabe aos observadores resolverem a questão.

Mas como uma singularidade nua se distinguiria de outra que não o é? Em geral as singularidades ocorrem em dois tipos: as que são como eventos e as que são como objetos.

O Big Bang é uma singularidade do tipo evento, enquanto um buraco negro é como um objeto. Os dois tipos podem ser produzidos como estado final de um colapso gravitacional, dependendo de variáveis como a velocidade ou a lentidão do colapso, o desabamento de sua massa em direção ao centro, e a estrutura interna da nuvem de matéria.

Um colapso catastrófico como uma estrela massiva que implode em questão de segundos produzirá uma singularidade nua do tipo evento. Um colapso mais lento poderia produzir uma singularidade do tipo objeto.

Quando uma singularidade nua é como um evento ela se parece com uma explosão. À medida que a estrela colapsa, ela acaba ricocheteando devido aos efeitos gravitacionais quânticos. Nesse caso, os observadores precisam procurar por uma explosão de energia inexplicável de outra forma.

Quando uma singularidade nua é semelhante a um objeto, ela se parece mais com um buraco negro carente de um horizonte (daí o nome “nua”). Um disco de matéria que se move como um redemoinho se formaria ao seu redor. Meus colegas e eu recentemente mostramos que esse disco seria muito mais brilhante que o equivalente em torno de um buraco negro. Além disso, ele se diferenciaria por causa de seu espectro de luz, pela maior eficiência das colisões de partículas em sua vizinhança, e pelo modo como ele curva a luz.

As pessoas que têm uma disposição mental aventureira podem se imaginar embarcando em uma nave estelar e mergulhando em uma singularidade nua.

A descida seria bem diferente que a mesma viagem em um buraco negro. No caso do buraco negro, à medida que astronautas kamikazes se aproximassem do horizonte de eventos a luz emitida pelo buraco ficaria cada vez mais tênue e por fim ultrapassaria qualquer limite observável. No caso da singularidade nua, os raios de luz poderiam escapar de uma vizinhança arbitrária da singularidade. Os astronautas seriam capazes de manter o contato por rádio durante todo o trajeto de descida e enviar imagens diretas dos efeitos gravitacionais quânticos.

Se você apontar uma câmera diretamente para um buraco negro verá apenas um denso negrume; se apontá-la para uma singularidade nua verá um objeto pequeno e brilhante, embora com um espectro de luz incomum. Tecnicamente, não se vê a singularidade em si, mas os seus arredores imediatos. Os astronautas poderiam dizer: “Ah, é assim que a física é unificada” e na volta para casa contar aos seus amigos sobre sua façanha. Eles poderiam até sobreviver para contar a história.

http://www2.uol.com.br/sciam/noticias/opalescencia_critica.html

2) A anti-matéria pode viajar para trás no tempo? Como?

There is one technical inaccuracy in saying that antimatter moves back in time (whatever it might mean). In quantum field theory we get positive energy solutions (usual particles) and negative energy solutions. Negative energy solutions behave in time as if they were propagating backward in time. But they are not the antiparticles, they are just the "negative-energy particles". Antiparticles are positive energy solutions, and they are obtained by acting with charge conjugation operator on the negative-energy solutions. So, antiparticles move forward in time, as usual particles.

http://physics.stackexchange.com/questions/86988/anti-matter-as-matter-going-backwards-in-time-requesting-further-clarification

3) Como um fóton 'sente' o tempo?

Não sente.

Movement isn’t dependent on the time experienced by the moving thing, it’s dependent on your time.  If you see someone pass by, you can say (for example) “that person is moving at 100 kph, because during one of my hours they’ve traveled 100 of my km”.  That may seem a little over-exact, but the time and distance between things changes for observers that are moving differently, so you have to be especially careful.

If, however, you were to ask the person who passed by “how fast are you moving?” they’d say that they’re not moving at all.  They’d say that during one of their hours they traveled zero of their km.  These different measurement systems / perspectives are called “reference frames”.

Here on Earth we feel like there’s such a thing as “non-relative movement”, since we all agree (very naturally) on the same reference frame: the (local) surface of the Earth.  That is, you probably frequently refer to yourself as moving, while you rarely think of the Earth as moving.  You’d have to be pretty full of yourself to drive down the street and claim that you’re stationary and that the rest of the world is moving past you.  But at the same time: you’d be right.

The point is: everything always thinks of itself as stationary (you don’t move with respect to yourself), and movement is a property assigned to other things based on each observer’s reference frame.  So light may not experience either time or distance itself, but to move, all it needs to do is get from one point in your spacetime to another point in your spacetime.

http://www.askamathematician.com/2011/07/q-does-light-experience-time/

Obrigado!
[/quote]

[Lorentz]

Gravidade > contração > pressão + calor > fusão > energia (raios gama) >  estabilização da contração

É isso que me deixa confuso. Pela explicação, a gravidade sozinha gera pressão, que gera calor. Me cheira free energy.

[SnowRaptor]

Gravidade > contração > pressão + calor > fusão > energia (raios gama) >  estabilização da contração

É isso que me deixa confuso. Pela explicação, a gravidade sozinha gera pressão, que gera calor. Me cheira free energy.

Não é free energy porque (parte de) essa energia estava presente no sistema na forma de energia potencial gravitacional. A outra parte está nos núcleos de hidrogênio e é liberada pela fusão.

[Cinzu]

Foi provado recentemente que os neutrinos possuem massa. Isso significa que a luz possui massa?

Não. A luz continua sendo do jeito que era.

E como pode os neutrinos viajarem na velocidade da luz, sendo que possuem massa?

Se possuem massa, a velocidade deles não pode ser a velocidade da luz mas algo próximo.

Pronto. Agora o Universo passou a fazer novamente sentido.

Como é possível os neutrinos possuírem massa e a luz não, sendo que os neutrinos estão presentes na luz?

[Rhyan]

Mas já se sabe a causa da gravidade?

[Gigaview]

Foi provado recentemente que os neutrinos possuem massa. Isso significa que a luz possui massa?

Não. A luz continua sendo do jeito que era.

E como pode os neutrinos viajarem na velocidade da luz, sendo que possuem massa?

Se possuem massa, a velocidade deles não pode ser a velocidade da luz mas algo próximo.

Pronto. Agora o Universo passou a fazer novamente sentido.

Como é possível os neutrinos possuírem massa e a luz não, sendo que os neutrinos estão presentes na luz?

Onde você leu que os neutrinos estão presentes na luz?

[Buckaroo Banzai]

3) Como um fóton 'sente' o tempo?

O que seria "sentir o tempo", nesse nível de partículas subatômicas, mesmo com outra coisa além do fóton? O fóton seria um caso especial nesse quesito, ou a mesma situação é compartilhada com outras coisas?

[Rhyan]

3) Como um fóton 'sente' o tempo?

O que seria "sentir o tempo", nesse nível de partículas subatômicas, mesmo com outra coisa além do fóton? O fóton seria um caso especial nesse quesito, ou a mesma situação é compartilhada com outras coisas?

A pergunta é em relação a teoria da relatividade, e como o fóton não tem massa, ele pode alcançar a velocidade máxima da natureza, o que faz com que teoricamente o tempo não passe para ele.

Gigaview, os espíritos também não têm massa, eles também ficam parados no tempo?

[Gigaview]

3) Como um fóton 'sente' o tempo?

O que seria "sentir o tempo", nesse nível de partículas subatômicas, mesmo com outra coisa além do fóton? O fóton seria um caso especial nesse quesito, ou a mesma situação é compartilhada com outras coisas?

A pergunta é em relação a teoria da relatividade, e como o fóton não tem massa, ele pode alcançar a velocidade máxima da natureza, o que faz com que teoricamente o tempo não passe para ele.

Everything is stationary from its own perspective.  Movement is something other things do.  When you describe the movement of those other things it’s always in terms of your notion of space and time coordinates.

Gigaview, os espíritos também não têm massa, eles também ficam parados no tempo?

Não existe nem espaço nem tempo no mundo espiritual logo movimento não faz sentido. Deve ser um frio dos infernos.

[Rhyan]

Gigaview, os espíritos também não têm massa, eles também ficam parados no tempo?

Não existe nem espaço nem tempo no mundo espiritual logo movimento não faz sentido. Deve ser um frio dos infernos.

hahahaha....

Sinto vontade de ser físico quando começam a discutir sobre "energia". "Acredito que Deus é uma energia", "Acredito em energia espiritual". Mas provavelmente eu ficaria mais deprimido ouvindo essas coisas.

[Buckaroo Banzai]

Quando é que matéria e anti-matéria se aniquilam mutuamente? Quaisquer porções de "anti", ou precisam ser como pares "positivo" e "negativo", "isoméricos" da mesma matéria?

Luz/fótons têm anti-fótons correspondentes? Ou a anti-luz é escuridão?

Como é a interação de luz com anti-matéria? Há nisso algo que sugerisse poder ser parte considerável da matéria escura?

[SnowRaptor]

Sinto vontade de ser físico quando começam a discutir sobre "energia". "Acredito que Deus é uma energia", "Acredito em energia espiritual". Mas provavelmente eu ficaria mais deprimido ouvindo essas coisas.

Sim. Ficaria. Vai por mim.

[SnowRaptor]

Quando é que matéria e anti-matéria se aniquilam mutuamente? Quaisquer porções de "anti", ou precisam ser como pares "positivo" e "negativo", "isoméricos" da mesma matéria?

A diferença entre matéria comum e antimatéria é apenas o sinal da carga elétrica e do número leptônico/bariônico (quantidade de leptons/quarks menos quantidade de antileptions/antiquarks).

No caso das partículas elementares, (léptons e quarks), a diferença é essencialmente o sinal da carga. As outras propriedades continuam as mesmas (massa, módulo da carga,  etc.)

Luz/fótons têm anti-fótons correspondentes? Ou a anti-luz é escuridão?

Não e não.

Como o fóton é partícula fundamental, não é composto por outras partículas. Também é neutro, portanto não possui carga elétrica (ou seja, o antifoton teria a mesma carga do fóton). Ora, se o antifóton possui a mesma carga, massa, spin e componentes internas (neste caso, nenhuma) do fóton, então ele é indistinguível do fóton. Ou seja se hovuer um antifóton, ele é o próprio fóton, então não existe.

EDIT: No caso do neutron, ele tem carga zero, sim, mas é composto por quarks que possuem carga: um up (carga +2/3) e dois down (carga -1/3). Um antineutron também tem carga elétrica nula, mas é composto por um anti-up (carga -2/3) e dois anti-down (carga +1/3), então é diferente do nêutron. Como o fóton não tem componentes internas, isso não se aplica a ele.

Como é a interação de luz com anti-matéria? Há nisso algo que sugerisse poder ser parte considerável da matéria escura?

Em princípio, a interação é idêntica.

[Buckaroo Banzai]

Sinto vontade de ser físico quando começam a discutir sobre "energia". "Acredito que Deus é uma energia", "Acredito em energia espiritual". Mas provavelmente eu ficaria mais deprimido ouvindo essas coisas.

Sim. Ficaria. Vai por mim.

Bem, olhando pelo lado positivo, me parece que quem está nessas é meio que uns 65% ateu.

Quando é que matéria e anti-matéria se aniquilam mutuamente? Quaisquer porções de "anti", ou precisam ser como pares "positivo" e "negativo", "isoméricos" da mesma matéria?

A diferença entre matéria comum e antimatéria é apenas o sinal da carga elétrica e do número leptônico/bariônico (quantidade de leptons/quarks menos quantidade de antileptions/antiquarks).

No caso das partículas elementares, (léptons e quarks), a diferença é essencialmente o sinal da carga. As outras propriedades continuam as mesmas (massa, módulo da carga,  etc.)

... então... elas se anulam também só se "colidem" justamente com partículas equivalentes "com o outro sinal"... ou... só pelo fato de ser "anti"... a interação entre quaisquer objetos de matéria e anti-matéria vai acabar causando alguma "bagunça", como alguma "positronidade estática" dar um "choque" na matéria que a desestabiliza/apaga em algum grau proporcional...

[FredLC]

Mas já se sabe a causa da gravidade?

Sim, desde 1915 quando Einstein publicou sua teoria da relatividade geral.

Este vídeo dá uma boa idéia de o que é o efeito.

https://m.youtube.com/watch?v=MTY1Kje0yLg

É simplificado, obviamente (a demonstração atinge uma superfície bidiminensional e a gravidade funciona em 4 dimensões), mas sempre achei essa visualização esclarecedora, principalmente quando se está começando a perseguir o assunto.

Dá pra ver mesmo sem falar inglês, os visuais bastam pra entender a idéia .

[Buckaroo Banzai]

Isso é "causa" ou modelação do comportamento?

Na verdade essas visualizações de colchões ou redes afundando nem devem ser aproximações consideráveis do modelo também, só uma maneira de tentar representar a "deformação do espaço".

SixToMidnight 3 months ago
Does this theory also explain why cereal is attracted to each other in the bowl? I've always wondered why that happens.

[FredLC]

Bom, a versão sem simplificação passa por ler este tijolo:

Gravitation (John Wheeler, Kip Thorn, Charles Misner).

Salvo engano, são cerca de mil páginas. Consideravelmente maior que a média de uma postagem de fórum.