środa, 7 marca 2012

Różnica potencjału kontra przepływ energii


Przyjmijmy, że istnieje pewien izolowany układ, w którym występuje różnica potencjałów pomiędzy pt. A i B w przestrzeni obiektu. Wskutek różnicy potencjałów w tych punktach następuje przepływ energii z A do B.
Rozkład potencjałów z różnicą potencjałów w A i B – możemy określić jako stan obiektu. Natomiast przepływ energii w celu wyrównania potencjałów pomiędzy A i B - możemy określić jako działanie - ruch.

Czy jednak na pewno przepływ energii wynika z różnicy potencjałów w A i B. Przyjmijmy, że zdarzeniem pierwotnym jest przepływ energii z A do B a różnica potencjałów pomiędzy tymi punktami wynikiem przepływu. Czy takie rozumowanie jest niepoprawne?

Chciałbym zapytać co z czego wynika:
  • czy stan obiektu wynika z przepływu energii?
  • czy przepływ energii wynika ze stanu obiektu?

Łatwo się o tym wszystkim opowiada kiedy jest się obserwatorem zewnętrznym takiego obiektu, dla którego istnieją granice obiektu, pt stałe i ruchome w obiekcie. Dla nas jako obserwatora istnieje pewien stan obiektu i istnieją określone przepływy energii w przestrzeni obiektu.

Wyjdźmy jednak z roli biernego zewnętrznego obserwatora i włączmy się do przepływu energii w obiekcie powodując tym, że ruchomy punkt w obiekcie, którym teraz jesteśmy, staje się punktem nieruchomym. Wszystko co do tego momentu stało w obiekcie nieruchomo rusza z miejsca. Taka zmiana punktu obserwacji powoduje, że to co do tego momentu było stanem obiektu (rozkładem potencjałów w obiekcie) staje się przepływem energii natomiast przepływ energii, który obserwowaliśmy jeszcze przed chwilą staje się stanem obiektu (rozkładem jego potencjałów).

Niestety bardzo trudno sobie to wyobrazić.

Może dam taki przykład. Bardzo szybki ruch świetlówką powoduje, że światło zaczyna się zlewać dając pewny kształt oświetlenia odpowiadający ruchowi. Przy odpowiednim ruchu świetlówką możemy ukształtować pewien obiekt emitujący światło o różnym natężeniu w różnych punktach. Przyjmijmy, że będzie to figura geometryczna w której jedna część będzie emitowała światło o większym natężeniu niż druga część. Ten gradient światła będzie dostrzegany nie tylko przez ludzi ale także urządzenia rejestrujące natężenie światła. To pokazuje jak ruch – przepływ energii przekształca się w stan obiektu – w różnicę potencjałów.

Czy to rozumowanie jest prawidłowe?


Innym przykładem może być bęben zbudowany z dwóch okręgów i kilku poprzeczek - coś na wzór koła młyńskiego. Rozpędzony w ruchu obrotowym do dużej prędkości jak przypuszczam nabrałby cech bębna zabudowanego - tzn. ciecz ulokowana w bębnie mimo istnienia wolnych przestrzeni nie wydostałby się na zewnątrz.

Lub też wyobraźmy sobie w próżni bąbel cieczy falujący pod wpływem własnej grawitacji. Z perspektywy człowieka obserwatora - ten bąbel ma kształt, który się zmienia, występują w nim różnice potencjałów oraz przepływy energii. Wytnijmy sobie dowolny kawałek tego falującego bąbla i teraz niech on będzie punktem stałym - obserwatorem. Wówczas wszystko co widzieliśmy widzieliśmy przed chwilą zmienia się wg nowego punktu odniesienia. Zmieni się kształt bąbla - bo będzie on wynikał z kształtu obserwatora, który wg jego przekonania jest niezmienny, zmieni się rozkład potencjałów ponieważ będzie on wynikał z potencjału zawierającego się w samym obserwatorze, który będzie uważał, że jego potencjał jest niezmienny, zmieni się przepływ energii bo będzie on wynikał z przekonania obserwatora, że on sam stoi a cała reszta stoi lub porusza się względem niego.
To jest jak przekonanie człowieka o stałym wzroście w kurczącym się świecie. Gdyby go wyjąć z kurczącego się świata i pozwolić mu go obserwować nabrały przekonania, że wzrosty osób w kurczącym się świecie maleją. Przez wzgląd na co doszedłby do takiego wniosku?

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz