Sistemul solar

Orbitele pe care se deplasează planetele în sistemul solar în jurul Soarelui sunt coplanare ?
Dar în cazul orbitelor electronilor în jurul nucleului ?

curiosul a scris:Orbitele pe care se deplasează planetele în sistemul solar în jurul Soarelui sunt coplanare ?
Dar în cazul orbitelor electronilor în jurul nucleului ?

Nu , nici intr-un caz nici in celalalt !
In primul caz avem distributii orbitale diferite iar in al doilea avem norii electronici ceea ce
indica o dispozitie de volum .

Orbitele planetelor sunt elipse aflate la unghiuri polare diferite relativ la orice plan ce contine Soarele pe care l-ai lua drept plan de referinta.

Intr-un atom, orbite electronice in sens clasic nu exista. Starile electronilor nu sunt stari de pozitie si impuls determinate, cum este cazul unei planete, ci stari de energie, moment cinetic si spin determinate. Valorile energiei si momentului cinetic fixeaza densitatea de probabilitate de localizare, care iti spune cu ce densitate de probabilitate poti localiza orice electron intr-un punct al spatiului. Nu exista insa o evolutie determinista a electronului sub forma unei traiectorii, cantitatea fizica ce evolueaza determinist este densitatea de probabilitate de localizare.

A se remarca faptul ca poti descrie si starea unei planete in functie de energie si moment cinetic, diferenta dintre cele doua cazuri este insa ca pentru planeta exista si descrierea in functie de pozitie si impuls, care este echivalenta cu aceasta. Pentru un obiect cuantic insa, starea de pozitie si impuls nu exista, lucru demonstrat de relatia lui Heisenberg.

Carevasăzică, orbitele descrise de planetele sistemului solar nu sunt coplanare !

Acum, luând două oricare planete învecinate ele se atrag reciproc ?
Pentru că sunt momente în care se atrag mai tare și mai încet, în funcție de poziția pe orbită. De aia am întrebat dacă sunt coplanare sau nu, pentru că încercam să vizualizez, în funcție de acest aspect, cum se atrag planetele sistemului solar unele pe altele, în ansamblul lor și în funcție de orientarea diferită a planelor orbitelor.

Lucrurile astea se gasesc pe internet si in literatura de specialitate .
Nu trebuia sa deschizi un topic pentru asta .

Sigur ca se atrag! Fiecare planeta interactioneaza cu toate celelalte, dar aceste interactii sunt foarte mici in comparatie cu interactia dintre fiecare planeta si Soare. Orbitele nu sunt perfect eliptice, exista abateri de la elipticitate si inchidere (conform teoremei Bertrand, discutata si pe topicul meu) ce tin tocmai de perturbatiile provocate de celelalte corpuri din sistem. Influente exista si asupra dinamicii interne, daca vrei. Axa polara a planetei noastre executa o miscare de precesie ce nu este nici astazi perfect inteleasa, si relativ recent s-a descoperit ca se poate datora perturbatiilor gravitationale exercitate de celelalte planete. Cum aceasta miscare de precesie are consecinte climatice foarte importante, iata cum descoperim un factor de luat in considerare atunci cand ne gandim cum sa ne imbracam, factor la care nu te-ai astepta imediat.

omuldinluna a scris:Sigur ca se atrag! Fiecare planeta interactioneaza cu toate celelalte, dar aceste interactii sunt foarte mici in comparatie cu interactia dintre fiecare planeta si Soare.

Deci ele, planetele, ascultă mai degrabă ce spune Soarele și mai puțin ce spun celelalte planete.

Da. Daca vrei sa te convingi, calculeaza taria interactiei gravitationale intre Pamant si Soare de exemplu si apoi intre Pamant si Jupiter. Toate cele 3 corpuri au mase cunoscute, iar ca distanta ia distanta medie dintre ele, ca sa-ti faci o idee. Revin si eu cu rezultatul imediat, ca sunt curios.

CAdi a scris:Lucrurile astea se gasesc pe internet si in literatura de specialitate .
Nu trebuia sa deschizi un topic pentru asta .

Era suficientă prima propoziție.
Prezența celei de-a doua poate da altceva de înțeles.

omuldinluna a scris:Da. Daca vrei sa te convingi, calculeaza taria interactiei gravitationale intre Pamant si Soare de exemplu si apoi intre Pamant si Jupiter. Toate cele 3 corpuri au mase cunoscute, iar ca distanta ia distanta medie dintre ele, ca sa-ti faci o idee. Revin si eu cu rezultatul imediat, ca sunt curios.

Poate intervine virgil. Cred că el a calculat și analizat bine deja ceva din acest subiect.
Sunt într-adevăr nesemnificative interacțiile dintre planete în descrierea orbitei lor ?

Poate sunt doar simplele întrebări ale unui amator, dar mă gândeam dacă nu cumva ceea ce se întâmplă în jurul unui atom nu se regăsește într-un fel sau altul și în sistemul solar, sau/și invers .

curiosul a scris:

CAdi a scris:Lucrurile astea se gasesc pe internet si in literatura de specialitate .
Nu trebuia sa deschizi un topic pentru asta .

Era suficientă prima propoziție.
Prezența celei de-a doua poate da altceva de înțeles.

A doua o justifica pe prima .Tu ce-ai inteles ?  

Uite o socoteala cu legea gravitatei data de Newton. Folosind ca distanta dintre Pamant si Soare valoarea ei medie, taria fortei de atractie dintre cele doua este de . Aceeasi forta, calculata intre Pamant si Jupiter atunci cand distanta dintre cele doua este minima, are modulul , deci este de 10 ori mai slaba. La distanta maxima dintre planete, forta scade la valoarea , deci este de 100 de ori mai slaba.

Din punctul meu de vedere, sistemul atomic si sistemul solar nu au aproape nimic in comun. Chiar si in cea mai simplista gandire, gandeste-te numai la faptul ca electronii nu se atrag intre ei, ci se resping, deci chiar o dinamica pur clasica ar fi complet diferita de cea dintr-un sistem planetar.

Soarele este de cca 1000 ori mai mare decat Jupiter, care la randul lui este de cca 1000 ori mai mare decat Pamantul, a carui masa o consideram egala cu 1. Iar distanta fata de Soare, daca pentru Pamant adoptam cifra 4, atunci pentru Jupiter adoptam cifra 25, asa ca va puteti da seama cat de slaba este influienta lui Jupiter asupra Pamantului, fata de influienta Soarelui. Deci putem aprecia ca forta de atractie a Soarelui fata de Pamant este proportionala cu raportul; 1000000/16; in timp ce forta de atractie a lui Jupiter fata de Pamant este proportionala cu raportul; 1000/400; iar forta de atractie dintre Soare si Jupiter este proportionala cu raportul; 1000000000/625;
Am prezentat niste rapoarte aproximative pentru a putea face comparatie intre aceste forte.

omuldinluna a scris:Din punctul meu de vedere, sistemul atomic si sistemul solar nu au aproape nimic in comun. Chiar si in cea mai simplista gandire, gandeste-te numai la faptul ca electronii nu se atrag intre ei, ci se resping, deci chiar o dinamica pur clasica ar fi complet diferita de cea dintr-un sistem planetar.

Mă gândeam că ar putea exista un model universal care s-ar respecta și în micro, și în macro.
Dar este destul de sugestiv exemplul subliniat în citat.

virgil a scris:Soarele este de cca 1000 ori mai mare decat Jupiter, care la randul lui este de cca 1000 ori mai mare decat Pamantul, a carui masa o consideram egala cu 1. Iar distanta fata de Soare, daca pentru Pamant adoptam cifra 4, atunci pentru Jupiter adoptam cifra 25, asa ca va puteti da seama cat de slaba este influienta lui Jupiter asupra Pamantului, fata de influienta Soarelui. Deci putem aprecia ca forta de atractie a Soarelui fata de Pamant este proportionala cu raportul; 1000000/16; in timp ce forta de atractie a lui Jupiter fata de Pamant este proportionala cu raportul; 1000/400; iar forta de atractie dintre Soare si Jupiter este proportionala cu raportul; 1000000000/625;

Prima propozitie e corecta, ordinele de marime sunt acelea, dar nu inteleg cum ai scos distantele. De ce pentru Pamant iei cifra 4, iar pentru Jupiter 25? Apoi, de unde ies acele rapoarte? Eu am folosit legea lui Newton, anume , unde G este constanta gravitatiei, m si M sunt masele corpurilor, iar r distanta lor relativa.

omuldinluna a scris: Eu am folosit legea lui Newton,....

Parca ziceai ca-i depasita ...  

Pentru mine a fost mai simplu sa calculez sub forma aceasta rapoartele, tinand seama ca daca cuantificam sistemul solar, Pamantul se afla pe orbita cu n=2, iar Jupiter se afla pe orbita n=5, deci orbita pamantului va avea raza; Rp=n^2*R0; adica Rp=2^2*R0; In cazul lui Jupiter Rj=5^2*R0; Daca luam R0=1, vom avea; Rp=4 si Rj=25; Tinand seama ca forta de gravitatie scade cu patratul distantei vom avea pentru Pamant;
1/R^2=1/4^2=1/16, iar pentru Jupiter 1/25^2=1/625;

CAdi, eu vorbeam (in acel post) de faptul ca legea a doua a dinamicii nu mai este valabila in regim relativist. De unde si pana unde ai tras tu de aici concluzia ca legea gravitatiei data de Newton nu este potrivita pentru a analiza miscarea planetelor, numai tu stii.

Virgil, bun, dar totusi, de ce afla Pamantul pe orbita cu n=2? In orice caz, daca vrei sa cuantifici sistemul Solar, in aproximatia in care neglijezi interactiile planetelor, rezultatele sunt identice cu cele ale ecuatiei Schrodinger pentru atomul de hidrogen, deoarece ambele interactii (coulomb si gravitatie newtoniana) scad invers cu patratul distantei si sunt atractive. Nu-mi dau seama cum de unde rezulta formulele tale, dar poate nu-mi amintesc eu cum variaza raza Bohr cu energia starii din atom.

In grafic, despre ce viteza e vorba? Viteza areolara a planetelor este constanta, cea orbitala insa nu, decat in cazul in care toate s-ar deplasa pe cercuri.

omuldinluna a scris:CAdi, eu vorbeam (in acel post) de faptul ca legea a doua a dinamicii nu mai este valabila in regim relativist. De unde si pana unde ai tras tu de aici concluzia ca legea gravitatiei data de Newton nu este potrivita pentru a analiza miscarea planetelor, numai tu stii.

Un tanar daca nu e sanatos si bun de lupta nu este recrutat de Ofiterii din Centrul Militar .
Tot asa si Newton ori e apt ,ori nu e apt ? Nu poate fi pe jumatate ...  

Ti-am mai explicat, orice teorie fizica are limite de validitate si aplicabilitate. Daca va exista intr-o buna zi o teorie universala, o sa fie minunat, dar mai avem multa fasolica de papat pana acolo. Legile lui Newton au o aplicabilitate foarte vasta, dar nu sunt nici ele universale. Mecanica, asa cum a formulat-o el, nu mai este corecta cand corpurile aflate in discutie au viteze comparabile cu viteza luminii, sau cand au dimensiuni microscopice.

Spune-mi tu in Univers (Macrocosmos) un corp care are viteza comparabila cu viteza luminii.

Virgil, bun, dar totusi, de ce afla Pamantul pe orbita cu n=2? In orice caz, daca vrei sa cuantifici sistemul Solar, in aproximatia in care neglijezi interactiile planetelor, rezultatele sunt identice cu cele ale ecuatiei Schrodinger pentru atomul de hidrogen, deoarece ambele interactii (coulomb si gravitatie newtoniana) scad invers cu patratul distantei si sunt atractive. Nu-mi dau seama cum de unde rezulta formulele tale, dar poate nu-mi amintesc eu cum variaza raza Bohr cu energia starii din atom.

Toate sistemele cosmice, la fel ca cele microcosmice, sunt niste oscilatori. Starea fundamentala a unui oscilator, este caracterizata de o anumita perioada si o anumita amplitudine, care au drept corespondent o orbita fundamentala a carei raza am notat-o cu R0,
careia ii corespunde si o viteza de orbitare V0.
Viteza din grafic reprezinta o viteza medie a planetelor care orbiteaza in jurul Soarelui.
P.S. Ai promis ca ai sa citesti studiul meu, dar se pare ca nu ai avut timp.

@CAdi

Nu-mi vine nici unul in minte acum (asta nu inseamna ca nu exista!), dar ce legatura are cu discutia? Am pretins eu undeva ca legile lui newton nu ar fi corecte in studiul miscarilor planetare pentru ca acestea au viteze comparabile cu viteza luminii?!

Se intampla altceva insa. Legea gravitatiei data de Newton nu mai este valabila in campuri gravitationale extrem de intense. Einstein a gasit o formula mai generala pentru gravitatie, care contine termenul gasit de Newton ca o prima aproximatie. Fenomene precum deflexia luminii in camp gravitational sau precesia orbitei lui Mercur nu pot fi intelese pe baza legilor lui Newton, dar sunt descrise corect de teoria generala a relativitatii.

Edit: asa e, inca n-am avut timp de el. Oricum, nu sunt de acord cu astfel de afirmatii, precum "toate sistemele sunt niste oscilatori". E putin prea visatoare pentru mine .

Omuledinluna ,Einstein se refera la ceva iar Newton la altceva :
Depinde de referential   (Al lui Newton era mai restrans ) .

Edit: asa e, inca n-am avut timp de el. Oricum, nu sunt de acord cu astfel de afirmatii, precum "toate sistemele sunt niste oscilatori". E putin prea visatoare pentru mine

Oriunde exista o miscare periodica avem de a face cu un oscilator sau un rezonator, Cand sistemul se afla in consonanta cu mediul inconjurator, nici nu emite, nici nu absoarbe energie, fiind intr-o stare de echilibru energetic.
Cunosti vreun sistem cosmic lipsit de miscare periodica? eu nu, deci nu sunt visator.

virgil a scris:

Edit: asa e, inca n-am avut timp de el. Oricum, nu sunt de acord cu astfel de afirmatii, precum "toate sistemele sunt niste oscilatori". E putin prea visatoare pentru mine

Oriunde exista o miscare periodica avem de a face cu un oscilator sau un rezonator, Cand sistemul se afla in consonanta cu mediul inconjurator, nici nu emite, nici nu absoarbe energie, fiind intr-o stare de echilibru energetic.
Cunosti vreun sistem cosmic lipsit de miscare periodica? eu nu, deci nu sunt visator.

Corect Virgil .

@CAdi

Nu, vorbeau de acelasi lucru, anume de gravitatie. Diferenta majora este ca Newton pur si simplu a postulat o expresie pentru forta, pe cand Einstein a gasit o explicatie fizica a originii ei, ce i-a permis sa deduca o expresie mai generala. Efectele ce tin de relativitatea generala exista chiar si in miscarea Pamantului. Orbita sa preceseaza foarte incet, ori aceasta miscare de precesie nu reiese din teoria lui Newton, nici daca iei in calcul perturbatiile provocate de planete. Precesia orbitei este insa prezisa de teoria lui Einstein.

@virgil

Ti-am aratat pe alt topic o gramada de exemple cu sisteme gravitationale care nu sunt periodice. Daca ai mai mult de 2 corpuri in interactie, miscarea nu mai este periodica decat in cazuri exceptionale. Cand ai suficiente corpuri cat sa vorbesti de o galaxie, iar vorbesti de o miscare periodica generala ce rezulta din considerente statistice. Cel mai greu e cand te afli intre mai mult de 2 corpuri, si mai putin de extrem de multe corpuri.

Ti-am spus domeniul lui Newton era mai restrans. Virgil se refera la orbite ,
astfel miscarea fiecarei planete se desfasoara periodic in jurul soarelui intr-un anumit nr. de zile...