Vuorovesilukkiutuminen

[ilon_kautta]

Mistä vuorovesilukkiutuminen johtuu? Mulle ei ole ikinä selvinnyt miksi jotkut kappaleet vuorovesilukkiutuu ja toiset ei. Osaisiko joku valistaa..?

[Mare Nectaris]

Olisiko tästä apua - kysymyshän ei ole oikeastaan kosmologinen, vaan painovoimaan ja kappaleiden rotaatioon liittyvä:


https://en.m.wikipedia.org/wiki/Tidal_locking

[Eusa]

Kyseessä on erittäin pitkäaaltoinen gravitaatioaaltoresonointi.

On metkaa kuinka gravitaatioaalto vaikuttaa sitä merkittävämmin aineeseen mitä pitempiaaltoista se on. Valolla on päinvastoin; lyhyempiaaltoinen säteily on energeettisempää.

[Mare Nectaris]

... tässä vielä soppaan sekaan linkin mukava kiteytys gravitaatioaalloista.

Mielenkiintoista oivaltaa, että tätäkin asiaa voi lähestyä sekä painovoimamekaniikan että suhteellisuusteorian painovoima-aaltodynamiikan kautta. Lukkiutuminen planeetan ja sen satelliitin välillä lienee toistaiseksi painovoima-aaltojen mittaustarkkuuden ulkopuolella, joten mekaniikka tulee avuksi.

https://medium.com/big-science-at-stfc/gravitational-waves-everything-you-need-to-know-f8d7af6ced3a

[mistral]

Kyseessä on erittäin pitkäaaltoinen gravitaatioaaltoresonointi.

On metkaa kuinka gravitaatioaalto vaikuttaa sitä merkittävämmin aineeseen mitä pitempiaaltoista se on. Valolla on päinvastoin; lyhyempiaaltoinen säteily on energeettisempää.

Olen ajatellut että vuorovesi-ilmiössä on avain mysteeriin. Ja se avain liittyy maan pyörimisen hidastumiseen. Mikä saa pyörimisen hidastumaan? Energian säilymislaki. Maa menettää energiaa mutta säilymislaki sanoo että se löytyy jostain muualta. Ja se löytyy kuun potentiaalienergiasta.
Mutta mikä on mekanismi tämän takana? Eikö se ole valtamerien kuperuus eli poikkeama pallopinnasta? Kun vuorovesi kuperuttaa valtameret, silloin kuun puoleinen pullistuma on avainasemassa koska kuun gravitaatio vaikuttaa voimakkaammin siihen. Näin kuu gravitoi eri painopisteeseen kuin maan omasta näkökulmasta on maan painopiste. Siis maan näkökulmasta on eri painopiste kuin kuun näkökulmasta, siis en nyt puhu maa/kuu systeemin painopisteestä vaan ainoastaan maan.
 Jos nyt sanotaan että nämä painopisteet on toisistaan vaikka 2m päässä toisistaan niin siinä on 2 metrin vipuvarsi joka jarruttaa maan pyörimistä. Ja vääntömomentti suuri, niin suuri että vivun työ nostaa kuun potentiaalia muutaman senttimetrin vuodessa.
 Kuun lukkiutuminen johtuu samasta ilmiöstä, sen painavampi puoli osoittaa maata kohden. Nyt kun kuu on lukkiutunut maata kohden, maan näkökulmasta kuun painopisteet on nolla metrin päässä toisistaan ja vivun pituus on nollassa, siksi kuu on lukkiutunut maan suuntaan.
 Ilon_kautta on oikeassa siinä että ihmettelee mikä on alunperin saanut kuun lukkiutumaan, itse en tiedä syytä koska kuulla ei ole valtameriä jotka pullistuu hidastaen sen pyörimistä.

[mistral]

Kuun lukkiutuminen johtuu samasta ilmiöstä, sen painavampi puoli osoittaa maata kohden.

Rupesin miettimään onko tuo noin, ongelmaa voi havainnollistaa vaijereilla. Laitetaan vaijeri maan kuun väliin, näin kuun painavampi puoli gravitoisi enemmän ja se osoittaisi maahan päin. Mutta ei se ole sillä selvä koska 'keskipakovoima' taas olisi vaijeri vastakkaiseen suuntaan. Eli on vaikea sanoa kumpi on oikein. Kuitenkin lukkiutuminen on selviö mutta miten se toimii on ainakin minulle arvoitus.
Tiedän kyllä että keskipakovoima on illuusio mutta sama lainalaisuus on velodromilla jossa kaltevat kurvat vastaavat gravitaatiota ja keskipakovoima pitää pyörän kaltevalla pinnalla.

[Mare Nectaris]

Hieman hämmentävät nyt lankut ja vaijerit tässä. - Edellä olleen wikisivun yhteydessä gravitaatiolukkiutumisen mekaniikka avataan painopisteiden eron tuottaman väännön (engl. torque) avulla. Sen seurauksena kappaleen pyörimisliikkeen kohtaama väännön rotationaalinen kulmanomentti (engl. rotational angular momentum) muuttuu lukkiutumisen myötä hitaasti kappaleen kiertoradalliseksi kulmamomentiksi (orbital angular momentum). Asiaan löytyy verkosta kai jopa laskuri.

Eli ei siinä mitään mystistä painovoimamekaniikan näkökulmasta näyttäisi olevan.

Varmaankin tuo väännön vaikutus on painovoima-aaltodynamiikassa sitä aaltojen vaiheistumista eli synkronoitumista, jolloin kappaleiden pyöriminen synkronoituu kiertoratadynamiikkaan.

[Mare Nectaris]

... tässä yksi gravitaatiolukkiutumisen mekaniikan laskuri:


https://blog.truegeometry.com/calculators/Tidal_locking_calculation_Tidal_locking_calculation.html

[mistral]

Varmaankin tuo väännön vaikutus on painovoima-aaltodynamiikassa sitä aaltojen vaiheistumista eli synkronoitumista, jolloin kappaleiden pyöriminen synkronoituu kiertoratadynamiikkaan.

Tässä kerrotaan painovoima-aaltojen tehosta, kuinka mitätön se on aurinkokunnassa:
Yleinen keskustelu
Kun musta aukko nielaisee tähden...
#1 mistral
--------------
Jos tähti on kaukana, sen rata ei tuota juurikaan gravitaatioaaltoja mikä säilyttää sen energian lähes täysin ennallaan, tämä takaa sen että rata säilyy lähes samana vaikkapa miljoonia vuosia. Mutta kun se lopulta tulee niin lähelle että kiertonopeus menee vaikkapa 100 000km/s niin graviaaltojen energia nousee merkittävästi mikä tuo sen lähemmäs m-a:a ja näin alkaa nopea kehitys jonka tuloksena m-a syö tähden.

Tässä linkki: https://physics.stackexchange.com/questions/412980/does-the-earth-emit-gravitational-waves



    [A]nd if yes,, will Earth fall on sun?

The rate at which the Earth-Sun system radiates power via gravitational waves is minuscule. If you look at p. 9 of these lecture notes, you'll find the equation for the average power emitted by two orbiting masses with semi-major axis a
and eccentricity e=0 is
⟨P⟩=−325G4c5m21m22(m1+m2)a5
For the Earth-Sun system, this works out to be about 196 watts of power.

Eli maa lähettää gravitaatioaaltoja 196 vatin teholla. Tämä jarruteho maan kiertonopeuteen joka on n. 30km/s ei pudota maata aurinkoon koko universumin iässä. Sama periaate toimii tähdelle joka kiertää m-a:a.
--------------------------
Tuosta voit päätellä voiko kuu/maa systeemi tuottaa niin voimakkaita aaltoja että ne lukitsee kuun. Vihjeenä voin heittää meteoritörmäyksen energian, jo kilon painoinen meteoriitti ylittää energialtaan pitkän ajan tuottaman aaltoenergian. Ja kilon painoisia kappaleita osuu kuuhun varmaan viikottain?

[mistral]

Hieman hämmentävät nyt lankut ja vaijerit tässä. - Edellä olleen wikisivun yhteydessä gravitaatiolukkiutumisen mekaniikka avataan painopisteiden eron tuottaman väännön (engl. torque) avulla. Sen seurauksena kappaleen pyörimisliikkeen kohtaama väännön rotationaalinen kulmanomentti (engl. rotational angular momentum) muuttuu lukkiutumisen myötä hitaasti kappaleen kiertoradalliseksi kulmamomentiksi (orbital angular momentum). Asiaan löytyy verkosta kai jopa laskuri.

Eli ei siinä mitään mystistä painovoimamekaniikan näkökulmasta näyttäisi olevan.

Lankku tai vipuvarsi tarkoittaa vaan momenttia. Ja vaijeri tarkoittaa voimaa ja sen suuntaa.
Mystiikka on siinä että gravitaatio voima vaikuttaa jokaiseen atomiin ja keskipako-/keskihakuisuusvoima vaikuttaa kanssa jokaiseen atomiin massan hitauden kautta.  Ja koska ne on yhtä suuret mutta vastakkaissuuntaiset niin tulos on nolla. Vai onko? Erot voi löytyä siitä että gravitaation kenttävoimakkuus muuttuu etäisyyden mukaan mutta massan hitauden "kenttävoimakkuus" eli mikä voima atomiin kohdistuu sisäradalla verrattuna ulkorataan (onhan kuun läpimitta 3480km ja etäisyys maasta 384000km mikä tekee vajaan 1% eron) niin se 1% vaikuttaa atomiin kohdistuvaan massan hitauteen jonkin verran.
No se mysteeri selviää laskemalla jos kuka on ahkera laskemaan.

LISÄYS:
Hei nyt lamppu syttyi, ulemmalla radalla hitausvoimat on suuremmat ja sisemmällä radalla gravitaatio on suurempi, näin kuu kiepahtaa lukkoon!

LISÄYS 2:
Vielä yksi kysymys, mitä jos kuulla onkin 2 lukkoa? Tarkoitan että se voisi olla 180 astetta kiepahtanut mutta nyt se on sattumalta saanut tämän puolen meihin päin.

[Eusa]

Tässä kerrotaan painovoima-aaltojen tehosta, kuinka mitätön se on aurinkokunnassa:
Yleinen keskustelu
Kun musta aukko nielaisee tähden...
#1 mistral
--------------
Jos tähti on kaukana, sen rata ei tuota juurikaan gravitaatioaaltoja mikä säilyttää sen energian lähes täysin ennallaan, tämä takaa sen että rata säilyy lähes samana vaikkapa miljoonia vuosia. Mutta kun se lopulta tulee niin lähelle että kiertonopeus menee vaikkapa 100 000km/s niin graviaaltojen energia nousee merkittävästi mikä tuo sen lähemmäs m-a:a ja näin alkaa nopea kehitys jonka tuloksena m-a syö tähden.

Tässä linkki: https://physics.stackexchange.com/questions/412980/does-the-earth-emit-gravitational-waves



    [A]nd if yes,, will Earth fall on sun?

The rate at which the Earth-Sun system radiates power via gravitational waves is minuscule. If you look at p. 9 of these lecture notes, you'll find the equation for the average power emitted by two orbiting masses with semi-major axis a
and eccentricity e=0 is
⟨P⟩=−325G4c5m21m22(m1+m2)a5
For the Earth-Sun system, this works out to be about 196 watts of power.

Eli maa lähettää gravitaatioaaltoja 196 vatin teholla. Tämä jarruteho maan kiertonopeuteen joka on n. 30km/s ei pudota maata aurinkoon koko universumin iässä. Sama periaate toimii tähdelle joka kiertää m-a:a.
--------------------------
Tuosta voit päätellä voiko kuu/maa systeemi tuottaa niin voimakkaita aaltoja että ne lukitsee kuun. Vihjeenä voin heittää meteoritörmäyksen energian, jo kilon painoinen meteoriitti ylittää energialtaan pitkän ajan tuottaman aaltoenergian. Ja kilon painoisia kappaleita osuu kuuhun varmaan viikottain?

Juju on siinä, että yksi gravitaatioaalto syntyy yhden kuunkierron aikana (noin). Energiaa siirtyy paljon, mutta se on pääosin Maa-Kuu-järjestelmän sisäistä. Koska Maan vesimassat liikuvat, saa Kuu energiaa enemmän kuin gravitaatioaalloilla menettää. Maan pyöriminen puolestaan hidastuu, joka onnistuu siksi, että kuunkierron pituisen gravitaatioaallon vaihe ehtii "sortaa" ja nostaa vuorovedet aiheuttamaan vitkakitkaa.

Mars-planeetta ja sen kuu ovat hyvin kiinteitä ja siellä käy päinvastoin; kuu lähenee.

[mistral]

Juju on siinä, että yksi gravitaatioaalto syntyy yhden kuunkierron aikana (noin). Energiaa siirtyy paljon, mutta se on pääosin Maa-Kuu-järjestelmän sisäistä. Koska Maan vesimassat liikuvat, saa Kuu energiaa enemmän kuin gravitaatioaalloilla menettää. Maan pyöriminen puolestaan hidastuu, joka onnistuu siksi, että kuunkierron pituisen gravitaatioaallon vaihe ehtii "sortaa" ja nostaa vuorovedet aiheuttamaan vitkakitkaa.

Mars-planeetta ja sen kuu ovat hyvin kiinteitä ja siellä käy päinvastoin; kuu lähenee.

Ajattelet että gravitaatiovuorovaikutus on yhtä kuin gravitaatioaaltovuorovaikutus. Ne on eri lajeja. Kun elän maan pinnalla, g-vuorovaikutus on tasainen. Kun joudun g-aallon vuorovaikutukseen, g-kenttävoimakkuus muuttuu c-nopeudella. Tämä ilmenee 2 mustan aukon luovuttamassa tilanteessa niin että välillä g-kenttä vetää voimakkaammin puoleensa ja välillä heikommin. Ruumiissa olevat atomit ja molekyylit joustavat sen tahdissa mutta joustot on niin mitättömiä ettei sitä helpolla mitata. Samoin maan uumenet joustaa, mutta yritä mitata miljardien valovuosien päässä olevan tähden vaikutus, se ei ole helppoa.
Olen kuullut sellaisen selityksen että avaruus itsessään lyhenee ja pitenee mutta oletan että materia vaan liikkuu avaruudessa joka ei lyhene ja pitene. Mutta tietoa tästä on vaikea saada.

[Mare Nectaris]

Olen kuullut sellaisen selityksen että avaruus itsessään lyhenee ja pitenee mutta oletan että materia vaan liikkuu avaruudessa joka ei lyhene ja pitene. Mutta tietoa tästä on vaikea saada.

... aiemmin tässä ketjussa linkkaamallani sivustolla (lähdelinkki tämän viestin lopussa) asiasta todetaan näin:

"As a gravitational wave travels through space-time, it causes it to stretch in one direct and compress in the other (think of a wave ripple through a caterpillar as it moves). This, in turn, causes any object that occupies that region of space-time to also stretch and compress as the wave passes over them. So, when a gravitational wave passes the Earth, it will cause the planet to be ever so slightly squashed and stretched (a bit like a rubber ball).

LIGO's two four-kilometre-long arms are arranged in an L-shape, so, as a wave passes through, one arm is lengthened and the other shortened. Lasers travelling up and down the arms can measure the smallest change in length that would indicate that a gravitational wave has passed through."

Lainauksen lähde:

https://medium.com/big-science-at-stfc/gravitational-waves-everything-you-need-to-know-f8d7af6ced3a

[mistral]

... aiemmin tässä ketjussa linkkaamallani sivustolla (lähdelinkki tämän viestin lopussa) asiasta todetaan näin:

"As a gravitational wave travels through space-time, it causes it to stretch in one direct and compress in the other (think of a wave ripple through a caterpillar as it moves). This, in turn, causes any object that occupies that region of space-time to also stretch and compress as the wave passes over them. So, when a gravitational wave passes the Earth, it will cause the planet to be ever so slightly squashed and stretched (a bit like a rubber ball).

LIGO's two four-kilometre-long arms are arranged in an L-shape, so, as a wave passes through, one arm is lengthened and the other shortened. Lasers travelling up and down the arms can measure the smallest change in length that would indicate that a gravitational wave has passed through."

Lainauksen lähde:

https://medium.com/big-science-at-stfc/gravitational-waves-everything-you-need-to-know-f8d7af6ced3a

Vaikea tuosta on sanoa mikä on mekanismi, siitä voi ajatella että avaruus itse muuttuu tai ettei muutu vaan kappale muuttuu. Yksi tapa "testata" on ajatella kuvissa näkyvää rengasta, jos se levenee niin mihin se voi levetä kun on suljettu kehä?
 Myös elektronia voi pohtia, jos sen rata venyy yhdessä suunnassa, eikö radan tule silloin lyhetä toisessa suunnassa?

[Mare Nectaris]

Vaikea tuosta on sanoa mikä on mekanismi, siitä voi ajatella että avaruus itse muuttuu tai ettei muutu vaan kappale muuttuu.

Tässä ollaan nyt aivan kahden suuren fysikaalisen katsantotavan ytimessä. Newtonin klassinen mekaniikka laskutapoineen ei pystynyt antamaan oikeaa arvoa Merkuriuksen kiertoradan kiertymiselle. Einsteinin suhteellisuusteorian dynamiikka laskutapoineen pystyi. Mekaniikan rinnalla tarvitaan dynamiikkaa, jotta vuorovaikutuksia voidaan avata.

Tässä lisää painovoima-aalloista:

https://www.advancedsciencenews.com/understanding-gravitational-waves-ripples-in-spacetime-explained/