|
Логические задачи → Физика конца света
7 января 2012 | Добавил: atlakatl
Прошла сотня миллиардов лет, и наша Вселенная, постепенно замедляя своё движение, закончила своё расширение и начала сжиматься. Ещё через пятьдесят миллиардов лет все планеты, звёзды, туманности и галактики упали в Большую Чёрную Дыру (БЧД). Только из далёких-далёких глубин Космоса прилетела небольшая планета Энда. Захваченная гравитацией БЧД, она перешла на идеально круговую орбиту. Собственной теплоты (радиоактивные вещества в ядре) и природной флюоресценции ей хватило для развития и поддержания жизни. Эволюция на планете привела к появлению на ней физиков. Что они видят? Свою планету. БЧД они не видят, на то она и чёрная. Других объектов во Вселенной, кроме БЧД и Энды, нет. Запускать космические аппараты физики пока не умеют. Вопросы:
Хотите регулярно получать новые задачи и познавательные топики? Подпишитесь на рассылку
Метки → Физика
|
Случайное:
Обсуждения:
|
8 января 2012 в 06:35
Если ось вращения планеты не совпадает с радиусом орбиты, то можно выполнить пункты 1 и 2 по изменению силы тяжести в точке на поверхности планеты. Вопрос в точности измерений.
Еще должны быть приливы, разумеется, при наличии гидросферы и/или атмосферы.
10 января 2012 в 23:25
Эта задача содержит в себе немало противоречий , но даже если все это принять гипотетически , то по пункту 1 : врядли) скорей всего . эти физики будут строить самые нелепые гипотезы .. как впрочем , это и сейчас принято на нашей Земле))..вполне возможно , что кто- то просто угадает , но без доказательств)
пункт2 : период вращения установить можно ( когда планета будет поворочиваться "лицом" к БЧД, наверняка будут какие то гравитационные явления , которые можно зафиксировать). А положение оси- нет ( не забывайте про идеально круглую орбиту )
пункт3 : тоже нет , опять таки , не забываем про идеально круглую орбиту)
пункт 4: тоже врядли , т.к эти физик просто не успеют заметить , как планета провалится вслед за БЧД , в течение 10- 40 сек( точное время зависит от удаленности планеты)
12 января 2012 в 17:01
1 можно определить - в разных точках планеты будет разная сила тяжести.
А вот насчет остального - не уверен.
15 января 2012 в 23:00
1 и 2 возможно.
1 - измерять гравитацию одновременно в разных местах
2 - измерять в гравитацию разное время в одном месте, и таких мест выбрать много
3 - если ось вращения Энды не перпендикулярна плоскости вращения вокруг БЧД, то можно измеряя изменение гравитации на полюсах (получим годовой цикл).
4 Этот вопрос даже к гипотетической физике не относится. Если автор имеет в виду, что БЧД изчезнет, а Энда останется, то конечно это определить можно по изменению гравитации, ведь воздействите со стороны БЧД исчезнет.
21 января 2012 в 06:48
Virtus:
3 - если ось вращения Энды не перпендикулярна плоскости вращения вокруг БЧД
-------------------------------------
А если всё-таки перпендикулярна?
Я о чём? В книгах об ОТО авторы, формулируя принцип эквивалентности сил гравитации и инерции, всегда подчёркивают: действие гравитационного поля неотличимо от действия сил инерции только в достаточно малой области пространства. Стоит только значительно расширить эту область измерения, и мы сразу определим, что гравитационные линии непараллельны, таким образом различая действие гравитации и ускорения.
А в данном случае мы имеем целую планету, макрообъект, находясь на которой невозможно определить такой важный параметр как период вращения вокруг БЧД.
Или всё-таки возможно?
22 января 2012 в 17:22
1. Возможно, когда они научатся-таки отправлять космические корабли.
2 и 3 произойдет тогда же.
А 4. Невозможно. Указано, что орбита идеально круговая.
25 января 2012 в 01:17
К комментарию atlakatl от 21 января.
При неограниченной точности измерения изменения гравитации можно вычислить период обращения (надеюсь понятно как), а определить наблюдениями, если ось вращения Энды перпендикулярна плоскости вращения вокруг БЧД нельзя, так как ничего не меняется!
Но это первый уровень рассмотрения. Ключевой вопрос - о неограниченной точности измерения изменения гравитации. Я на досуге подсчитаю требуемую точность исходя из современных представлений о массе Вселенной (~100 000 000 000 Галактик в каждой ~100 000 000 000 звезд с массой Солнца, отсюда масса черной дыры 10^22 Солнечных масс, отсюда расстояние от планеты до черной дыры ~100 000 000 000 расстояний от Солнца до Земли). Исходя из этого получаем примерный период обращения, и необходимую точность измерений, чтобы заментить изменения гравитации в масштабах планеты (~6500 км) удаленной на расстояние 100 000 000 000 * 150 000 000 км. от БЧД. Есть подозрение, что Квантовая механика не позволит производить измерения с требуемой точностью.
25 января 2012 в 07:58
Можно определить период обращения вогруг свой оси с помощью высокоточного гироскопа. Далее по изменению силы тяжести можно определить период обращения вокруг БЧД. Вне зависимости от того, перпендикулярна ось орибите или нет.
25 января 2012 в 11:47
Virtus, а вот мне непонятно, как вычислить период обращения. Если учитывать, что планета сама может вращаться, угол наклона тоже неопределен, то как-то все становится слишком сложно.
25 января 2012 в 12:11
Гироскоп знаем что такое? Он сохраняет свою ориентацию в пространстве. Сидя на вращающейся планете мы будем видеть как поворачивается гироскоп.
25 января 2012 в 12:19
Ogra, пардон, я думал, это мне
25 января 2012 в 16:01
Подсолнух, а вам встречный вопрос: если скорость обращения вокруг ЧД выше скорости обращения вокруг своей оси (скажем сутки длятся два года), то поможет ли гироскоп?
25 января 2012 в 19:34
1) Черные дыры становятся видимыми, когда поглощают материю. Учитывая, что даже в космическом вакууме содержатся хоть по нескольку атомов или пылинок в кубическом сантиметре, то вокруг БЧД должен образовываться аккреционный диск, вещество которого, по спирали сближаясь с БЧД, чудовищно разогревается и начинает излучать электромагнитные волны, которые и позволяют увидеть БЧД.
2) Да. Следует из п.1.
3) Да. Следует из п.1.
4) Да. Следует из п.1.
29 января 2012 в 02:37
А для пункта 3 давайте подсчитаем период оборота. Чтобы планета могла существовать гравитация от БЧД должна быть сравнима с Солнечной для Земли, отсюда расстояние порядка 10^11 ае (ае - расст. от Солнца до Земли =150 000 000 км) ( о порядке величин - см. мой пред. комментарий)
V=sqrt(G*M/R).G-гравитационная постоянная; K-масса БЧД в Солнечных, а N - расст. в ае. VZ=30 км/c - скорость Земли. V=sgrt(G*масса Солнца/ае)*sgrt(K/N)=VZ*sgrt(K/N)=30*sgrt(K/N). Отсюда при K=10^22 получаем N=10^14 при V=300000 (скорость света) и 10^22 для V=30
Период обращения в годах равен N*sgrt(N)/sgrt(K). Отсюда получаем от 10^10 при движении со скоростью света до 10^22 для движения со скоростью Земли. Один оборот за десять миллиардов лет - причем это минимальное время!
31 января 2012 в 00:30
Задачу можно сделать абсолютно корректной с теми же решениями.
Есть оставшая звезда с одной планетой (как в исходной задаче) весьма удаленная от других звездных систем, так что их гравитацию обнаружить нельзя. Плотная атмосфера не позволяет наблюдать другие звезды. Далее те же 4 вопроса, и на все ответ будет ДА!
6 февраля 2012 в 12:48
Ogra, именно гироскоп тут и нужен, т. к. он позволяет зафиксировать вращение именно вокруг своей оси. Обращение вокруг ЧД на гироскоп не повлияет никоим образом. Будь оно хоть день, хоть год. Обращение вокруг ЧД можно будет определить по чудовищным приливным силам.