Mit csinál az elektron?
Tuarego
- 2011. 10. 25. 22:47
Nyitóüzenet megjelenítése
A hullámnak nincs tömege.
Miért? Mi a "tömeg" szerinted? "Fizikailag korrekt módon", ha már Tuarego bevezette ezt a frappáns kifejezést a végletesen korlátolt emberi fogalomkészletben való gondolkozásra.
A "tömeg" kis szatócsmérleg súlyocskák, amiket a részecske magával hurcol? Vagy a "tömeg" valami apró és sűrű anyagfajta a részecske alsó felén? Vagy esetleg a "tömeg" abból ered, hogy a részecske tulajdonképpen kocka alakú, és amelyik pedig gömb alakú annak nincsen "tömege"?
Hogyan képzeled a "tömeget", hogy ilyen sommás kijelentéseket tudsz tenni, miszerint a hullámnak nincs.
Én például a "tömegre" úgy tekintek, mint egy üres címkére, ami mögött ugyanúgy nincs makroszkópikus fogalmakkal analóg dolog, mint ahogy nincs a töltés nevű címke mögött, nincs a spin nevű címke mögött (jut eszembe: a spin NEM FORG"MOZGÁS!) vagy éppen nincs a kvarkok színtöltése mögött sem. Egyébként ez utóbbi színtöltés elnevezése azért árulkodó. Ekkor már a tudósok sem törődtek a látszattal, hogy valami makroszkópikus dologgal vonják analógiába a kvarkok tulajdonságait, hiszen ez lehetetlen. Ehelyett eleresztették a fantáziájukat és a színtöltéseket elnevezték pirosnak, zöldnek és kéknek, de még a kvarkoknak is hülye neveket adtak, mert megtehetik. Nincs semmi a szavannai fogalomkészletben, ami megfelelne a kvarkoknak, akkor minek játsszuk itt az agyunkat, hogy mégis úgy teszünk, mintha lenne?
A hullámnak nincs tömege.. Se szavannai aggyal, se kvantumfizikai aggyal..
Így ami hullám az nem tömeg és ami tömeg az végezhet hullám mozgást.
Így ami hullám az nem tömeg és ami tömeg az végezhet hullám mozgást.
Az a baj veled, hogy csakis "szavannai" fogalmakban gondolkozol.
Hagyjuk már ezt a "szavannázást"!...Eleve önellentmondást látok abban a felfogásban, hogy azt mondjuk, hogy vannak fizikai jelenségek amiket a mi "szavannára szakosodott" agyunkkal nem tudunk felfogni, de közben ezt a kijelentést szintén ilyen szavanna aggyal tesszük...Most akkor képesek vagyunk felfogni, vagy sem. Mert ha valaki is képes, akkor arra egy ugyanúgy szavannára szakosodott agy képes, ha meg nem képes, akkor nem is jelentheti ki senki, hogy milyen jelenségek azok, amiket szavannára szakosodott aggyal nem lehet felfogni, mert hiszen neki is ugyanolyan szavannai agya van...Tehát ezzel a szavannázással semmit mondunk, mert mindenkinek - ebből a szempontból - ilyen agya van.
És mi a fene az a vezérhullám? Hogyan manifesztálódik "fizikailag korrekt módon"?
Számomra fizikailag korrektebb, mint a valószínűségi hullám interpretációja. Úgy is tekinthetjük ezt a vezérhullámot, mint pl. az elektromágneses mezőt, vagy akár a gravitációs mező görbült téridejét. Ezek a mezők ugyanis nemcsak kozmikus, makroszkopikus szinten nyilvánulnak meg, hanem atomi, ill. részecske szinten is. Nemcsak csillagok, galaxisok, fekete lyukak képesek meggörbíteni, hullámosítani a teret, ill. az elektromágneses mezőt, hanem az elemi részecskék is. Ezekre is ugyanúgy érvényesek Einstein és Maxwell mezőelméleti törvényei, miszerint - leegyszerűsítve - az anyag ill. a töltések eloszlása határozza meg a gravitációs ill. elektromágneses tér (mező) alakját, s e mezők vezérlik a részecskéket az erőmentes pályán. Szerintem ez fizikailag elfogadhatóbb elv, mint a valószínűségi hullámok fizikai megtestesülését feltételező elképzelés, s nem mellékesen összhangban van Einstein, De Broglie és Maxwell ilyen irányú megállapításaival.
Tehát eszerint vannak részecskék is és hullámok is, így a részecskék a téridő görbületi hullámai, ill. az elektromágneses mező hullámai által kijelölt, vezérelt pályákon mozognak. Így mindjárt érthetőbbé válnak az eddig rejtélyesnek tartott (pl. kétréses) interferencia jelenségek is, mert nem kell olyan "meredek" dolgokat feltételezni, hogy egy részecske kettéválik és önmagával lép interferenciára, hanem csak azt, hogy ezek a vezérlőhullámok lépnek interferenciába egymással, s rajtuk mozgó részecskék a becsapódáskor az ennek megfelelő interferencia képet rajzolják ki.
Hogy ezt például fizikai mezővel modellezve, virtuális részecskék csereberéjével modellezve, rejtélyes távolhatással modellezve vagy téridő görbülettel modellezve éri el, az lényegtelen.
Vannak, akik számára nem lényegtelen...Vannak, akiket bizony erősen zavar, ha rejtélyes távolhatást, teleportálást, részecskék egyidőben több helyen való előfordulását akarják nekik bemagyarázni...
Még mindig adós vagy azzal, hogy mi is "fizikailag korrekt módon" a tömeg? Mi a töltés? Mi az impulzus?
Valóban, sok alapvető dologra még nincs tudományos magyarázat. Ez egyfelől elszomorító, másfelől a tudósok számára reménykeltő, mert van még mit kutatniuk. Egyelőre nem tudjuk, hogy pl. mi a tömeg, s miért ennyi a tömege az egyik részecskének, s miért annyi egy másiknak. De ebből a szempontból a kvantummechanikai szemlélet sem ad többet, mert abból sem kapunk választ ezekre a kérdésekre, ezért ezt nem róhatod fel az én érvelésem hátrányául sem.
Meg azt is tudjuk, hogy az elektron egy részecske.
Az a baj veled, hogy csakis "szavannai" fogalmakban gondolkozol.
A fizikában ugyanis a "részecske" (particle) olyan kvantumfizikai objektumot jelent, ami egyszerre rendelkezik korpuszkula- és hullámtermészettel.
Ilyen dologgal persze a szavannán soha nem futottak össze az őseink, ezért aztán a józan eszünknek "elfogadható" dolgok között nincsen semmi, ami megfelelne a részecskéknek. Te viszont megrögzötten ebben a véges "szavannai" fogalomkészletben próbálod a részecskéket megtalálni. Ez, barátom LE-HE-TET-LEN.
A kettőt valahogyan össze kellene békíteni, hogy ne csak egy matematikailag, hanem fizikailag is korrekt modell álljon össze.
Össze van békítve. Ezt nevezik kvantumfizikának.
Te viszont nem "fizikailag korrekt modellt" keresel ilyen veszettül, hanem "szavannai fogalmaknak megfelelő" modellt. Nem ugyanaz a kettő!
De Broglie megmutatta az irányt, ami felé a kutatásoknak irányulniuk kellett volna, vagyis hogy a részecskéket egy vezérhullám kíséri.
És mi a fene az a vezérhullám? Hogyan manifesztálódik "fizikailag korrekt módon"? Vagy még nem jutottál el az okoskodásba odáig, hogy észrevedd: a vezérhullám-elképzelés sem felel meg a szavannai fogalomkészletre alapozott világnézetednek? A vezérhullám-megoldás semmivel sem észbontóbb, mint a valószínűségi-hullám megoldás. A vezérhullámmal sem jutsz ki abból a mély és sötét szakadékól, amit Feynman jósolt a hozzád hasonlóknak, akik nem bírják elnyomni magukban a kérdést, hogy "Miként is lehetséges ez?"
s a részecske tulajdonképpen nem részecske, hanem elkenődött valami, amiről semmi biztosat nem mondhatunk, itt is van meg ott is van egyszerre, és ha néha mégis azt tapasztaljuk, hogy valahová "megérkezett", - nos, akkor van az, hogy a hullámfüggvénye "összeomlott"...
Igen. Ennyi az, amit a "szavannai" fogalmakkal elképzelni tudunk a részecskékről. Hullám és korpuszkula egyszerre. Ezt nem lehet makroszkópikus fogalmakkal megfogni, mert a makroszkópikus világban nincs ilyen, így nincs mihez hasonlítani. A legtöbb amit el tudunk képzelni, hogy készítünk egy átmeneti gondolati modellt, amiben megpróbáljuk egyszerre kezelni a hullámot és a részecskét, vagy úgy, hogy térben szétkenődött hullámzó felhőnek tekintjük a részecskét, ami a közepetáján a "legsűrűbb", vagy úgy, hogy a pontszerű részecskéhez csatolunk egy helyét meghatározó hullámzó valószínűségi függvényt.
De Broglie fizikai alapokra helyezett hullámmechanikáját David Bohm fejlesztette tovább (Bohm-mechanika),
Bocs, de a kvantummechanika is "fizikai alapokon" áll. Az, hogy neked nem tetszik, mert lehetetlen a szavannai makroszkópikus fogalmakkal elképzelni, az a te személyes tragédiád. Matematikailag helyes, és egy fizikai modellnek pusztán ennyit kell nyújtania: a valós mérésekkel azonos számszerű eredményeket. Hogy ezt például fizikai mezővel modellezve, virtuális részecskék csereberéjével modellezve, rejtélyes távolhatással modellezve vagy téridő görbülettel modellezve éri el, az lényegtelen.
De azt sem tiltja semmi, hogy egy tömeggel, töltéssel rendelkező objektumra, ha az mégoly kicsi is, ne hasson a gravitáció, az elektromágnesség, s a tehetetlenség törvénye...
Még mindig adós vagy azzal, hogy mi is "fizikailag korrekt módon" a tömeg? Mi a töltés? Mi az impulzus? (Tekintve azt, hogy érdekes módon tömeg nélküli részecskének is lehet olyanja.) Olyan fogalmakkal dobálózol, amik ugyanúgy elképzelhetetlenek "fizikailag korrekt módon", mint ahogy maga a részecske is, amit viszont dühödten megpróbálsz szavannai fogalmakkal leírni.
Mi a töltés szavannai fogalma? Mire hasonlít a makroszkópikus világunkban? A piros színhez? A dodekaéderhez? Vagy esetleg a pozitív töltés egy apró golyócska ami balra gurul körbe a részecske felületén, a negatív meg jobbra?
Van egyáltalán fogalmad a "töltés" mibenlétéről, vagy csak beletörődtél a dologba, mert már régen az iskolában belédverték, és észre sem veszed, hogy nincs szemléletes fogalmunk az üres címke mögött? Miben különbözik ez elképzelhetetlen "töltés" az elképzelhetetlen "részecskétől"? Az egyiket már megszoktad, a másik viszont kellemetlen, mint egy odvas fog, és ezért ösztönösen piszkálnod kell.
Miket csinál egy-egy elektron?
Például ezt:
Két irányú perdületükkel (azaz a spinjükkel) létrehozzák azt a sugárzást amely minden hatásért felelős, a Casimir effektustól a gravitációig.
http://www.youtube.com/watch?v=Jg9hM3-Swcc
http://www.friweb.hu/gezoo/hullam.exe
Például ezt:
Két irányú perdületükkel (azaz a spinjükkel) létrehozzák azt a sugárzást amely minden hatásért felelős, a Casimir effektustól a gravitációig.
http://www.youtube.com/watch?v=Jg9hM3-Swcc
http://www.friweb.hu/gezoo/hullam.exe
Az elektron az atomban (meg mindenhol máshol) HULLÁMKÉNT viselkedik.
Meg azt is tudjuk, hogy az elektron egy részecske. A kettőt valahogyan össze kellene békíteni, hogy ne csak egy matematikailag, hanem fizikailag is korrekt modell álljon össze. De Broglie megmutatta az irányt, ami felé a kutatásoknak irányulniuk kellett volna, vagyis hogy a részecskéket egy vezérhullám kíséri. A kvantummechanikai felfogás azonban nem ezen az úton haladt, hanem egyszerűen - talán kényelmességből - a matematikai objektumokat átnevezte fizikai objektumokká, majd kihirdette, hogy tetszik, nem tetszik ezt kell elfogadni,mert "működik" , s a részecske tulajdonképpen nem részecske, hanem elkenődött valami, amiről semmi biztosat nem mondhatunk, itt is van meg ott is van egyszerre, és ha néha mégis azt tapasztaljuk, hogy valahová "megérkezett", - nos, akkor van az, hogy a hullámfüggvénye "összeomlott"...
Nekem ez a felfogás sehogyan sem tetszik, akárcsak Einsteinnek és De Broglie-nak sem tetszett, s keresték a valódi fizikai megoldásokat. De Broglie fizikai alapokra helyezett hullámmechanikáját David Bohm fejlesztette tovább (Bohm-mechanika), s mai napig is dolgoznak kutatók ezen a területen.
Semmi olyan törvény nincs a valóságban, hogy a kvantumoknak is pontosan ugyanúgy kell viselkednie, mint egy eldobott szakócának.
De azt sem tiltja semmi, hogy egy tömeggel, töltéssel rendelkező objektumra, ha az mégoly kicsi is, ne hasson a gravitáció, az elektromágnesség, s a tehetetlenség törvénye...Ha pedig ezek hatnak rá, akkor ezek a hatások megmutatkoznak a részecske által befutott pálya alakjában is...
Továbbra is kérdezem: miért ragaszkodsz ennyire az elektron biliárdgolyó-modelljéhez? Inkább felteszel különféle "hatásokat" meg "ismeretlen fizikai jelenségeket".
Én teszek fel ismeretlen fizikai jelenségeket?!...
Ha egy tömeggel, töltéssel, energiával rendelkező objektum kering - még ha kicsi is és ha ennek nem minden részletét ismerjük - egy másik körül, az szerinted ismeretlen fizikai jelenség?!...
Annak feltételezése, hogy egy tömeggel töltéssel energiával rendelkező objektum valószínűségi hullámként elkenődik akár fényévnyi távolságokra is, majd a "megfigyelés" nevű varázsütésre egy pillanat alatt összeomlik, az meg nem "ismeretlen fizikai jelenség" szerinted?!...
Rendben van, én meggyőzhető vagyok!...Magyarázd el akkor nekem, hogy miképpen valósul meg fizikailag ez az "elkenődés", majd a hullámfüggvény összeomlása. Mi történik ilyenkor a valóságban az elektronnal?...De tényleg!...Nagyon kíváncsi lennék rá!...Csak azt ne mondd, hogy nem tudhatjuk, vagy semmit nem tudunk róla, csak hogy itt is lehet, meg ott is...mert az ilyen mellébeszéléstől és ködösítéstől már falnak megyek...
Kérlek szépen meséld el nekem, hogy "elkenődött" állapotában milyen az elektron, s milyen fázisátalakuláson meg át, mikor összeomlik a hullámfüggvénye, s miképpen szedi össze a galaxis túlvégén lévő részeit egy pillanat alatt...Lennének még egyéb kérdéseim is, de először ezekre szeretném, ha válaszolnál, mert azt ne várd tőlem, hogy csak úgy kinyilatkoztatásként elfogadjam a tankönyvi szövegeket magyarázat nélkül.
Az elektron pályájának átmérőjéhez képest olyan kicsi az atommag, hogy az azon belüli mozgások elhanyagolhatóak az elektron szempontjából. Másrészt a gravitáció ilyen kis tömegeknél még inkább elhanyagolható.
Én nem így látom. A gravitációs egyenletekből az következik, hogy a tömeggel egyenesen, a távolsággal viszont fordítottan arányos a gravitációs vonzás. S bár a tömegek valóban picinyek, viszont a távolság is nagyon kicsi, ezért a gravitációs erő - relatíve - egyáltalán nem elhanyagolható az atommag és az elektron között. Sőt azt is figyelembe kell venni, hogy a proton tömege 1800-szor nagyobb az elektronénál, tehát a proton kilengései érezhető hatással lehetnek az elektron pályamozgására, vagyis "perturbációkat" okozhatnak. Ezen kívül az elektront külső perturbációk is érik, nemcsak a többi, külsőbb pályákon lévő elektronok miatt, hanem az egyedüli elektron (hidrogénatom) esetén is, hiszen a hidrogénatom nem egyedüli a világegyetemben, s a többi atom is hatást gyakorol egymásra, még ha kicsit is. Ezek az apró hatások aztán a káoszdinamika szabályai szerint (ld. pillangó-hatás) felnagyítódnak, s ennek nyomán az elektron rövid idő alatt befutja a teljes gömbfelszínt.
Szóval magyarázd meg: miért kell, hogy az elektron kis gömb legyen?
Azért, mert az lett róla megállapítva (nem én állapítottam meg), hogy RÉSZECSKE!...
Márpedig, ha részecskének nevezzük, akkor ez azt jelenti, hogy egy önálló identitással rendelkező, környezetétől elkülöníthető objektum, ami önálló mennyiségi, ill. méretjellemzői is vannak (tömeg, töltés, energia). Azt is megállapították például, hogy a hidrogénatomban az (n=1) energiaszinten lévő elektron leggyakrabban az atommagtól 0,53 Angström távolságban tartózkodik.
Ha az elektront úgy képzelnénk el fizikailag, hogy nem egy "csomószerű" korpuszkula, hanem egy "szétkenődött" valami, aminek egyes részei - az igaz, hogy kis valószínűséggel, de - akár egy másik naprendszerben is lehetnek, akkor azzal nehézséggel találjuk magunkat szemben, hogy az elektron egyes részei kívül esnek a saját eseményhorizontján (fénykúpján), hiszen azok a hatások, amik az atommag Angström mérettartományában érik az elektront, nem lehetnek kauzális kapcsolatban az elektron fényévekkel arrébb lévő perifériális tartományaival. Tehát azok a távoli részek amik nem lehetnek benne az eseményhorizontjában, azon nem tartoznak az elektronhoz, ennélfogva az elektron viselkedése, változékonysága, pályamozgási frekvenciája meghatározza azt a mérettartományt, amit az elektron, mint korpuszkula egyáltalán elfoglalhat.
Hasonló ez ahhoz, hogy a kvazárokról is megállították, hogy nem lehetnek galaxis méretű objektumok, mert akár napok vagy hetek alatt is fényváltozási ciklusok figyelhetők meg rajta, ami csak úgy képzelhető el, ha a kvazár átmérője nem nagyobb egy fénynapnál, vagy fényhétnél, mert különben kívül esne a saját eseményhorizontján.
A mérések szerint oly nagy az elektron sebessége és oly kicsi az atommag körüli De Broglie hullámok hullámhossza (10 ^-10 m), hogy az elektron méretének is valahol ebben a mérettartományban kell lennie.
Hogy az elektron nevű részecskének pontosan milyen az alakja, abban nem foglalnék határozottan állást, lehet gömbszerű, baseball labdaszerű, vagy akár lótuszvirág alakú is felőlem, de valami "csomószerű" objektum mindenképpen, s nem egy elkenődött valami. Máskülönben miért neveznénk részecskének?...
Persze, képleteket régóta ismerünk, s nekem nem ezzel van problémám, hanem, hogy milyen fizikai jelenségek vannak ezek hátterében.
Látod, kedves Tuarego, ezért csinálsz bohócot magadból. Nézd meg újra a Dirac-képletet:
Észreveszel rajta valami érdekeset?
Neeem????
Akkor meg miből gondolod, hogy te majd laikusként ki fogod találni, hogyan viselkedik az elektron?
Na jó, mindenki más érdeklődő számára megmutatom, hogy az elektron téridőbeli pozícióját leíró Ψ(x,t) függvény az egyenlet egyik oldalán normál, a másik oldalán idő szerinti parciális deriváltként szerepel.
Ez egy nagyon jellegzetes összefüggés-típus! Aki esetleg a gimnáziumi fizikánál egy kicsit is többet tanult, az azonnal felismerheti: ez egy hullámot ír le. Minden hullámjelenséget pontosan ugyanilyen differenciálegyenlet ír le.
Az elektron az atomban (meg mindenhol máshol) HULLÁMKÉNT viselkedik. És ezt 1928 óta tudjuk. Hogy ez nem szemléletes az emberi fogalomkészlettel? Kit érdekel? Semmi olyan törvény nincs a valóságban, hogy a kavntumoknak is pontosan ugyanúgy kell viselkednie, mint egy eldobott szakócának.
A pontos válasz pedig ez:....(képlet)
...1928 óta ismerjük.
...1928 óta ismerjük.
Persze, képleteket régóta ismerünk, s nekem nem ezzel van problémám, hanem, hogy milyen fizikai jelenségek vannak ezek hátterében. Az hogy valamilyen jelenség modellezésére valamilyen képlet jól "működik", meg nem jelenti azt, hogy egyfelől a képlet maga a valóságos fizikai esemény, másfelől ugyanarra a fizikai jelenségre többféle működő képletet is fel lehet állítani, melyek közt lehetnek matematikailag működő, de fizikailag nem megalapozott formulák is.
Megint csak a ptolemaioszi és a kepleri bolygómozgási modellt hoznám fel példaként, ahol Ptolemaiosz epiciklusokkal operáló matematikai modellje elég jó előrejelzéseket adott a bolygók mozgására, csak éppen semmiféle fizikai, megfigyelési magyarázattal nem szolgált az epiciklusokat illetően. Kepler modelljében viszont már minden a helyére került, s nemcsak a képletei működtek jól, hanem a matematikai objektumokhoz fizikai tartalmat is lehetett rendelni.
Ugyanilyen jellegű a problémám a kvantummechanikai felfogásról, ahol kétségkívül működnek Schrödinger és mások valószínűségi hullámegyenletei, de ezekből nem derül ki világosan, hogy ténylegesen, fizikailag mi történik. Van aki elfogadja magyarázatként, hogy a részecskék valószínűségi hullámként "szétkenődnek", majd megfigyeléskor ezek a függvények "összeomlanak". Vannak azonban, akiket ez a felfogás nem elégít ki, s valódi fizikai magyarázatot keresnek.
Én is ezek közé tartozom, s ezért nyitottam ezt a topikot.
Nem mondanám, hogy egy elektronnak mindenképpen egy síkban kellene keringenie, mert állandóan érik "perturbációk", hiszen az atom magjában ott vannak a kvarkok, amik állandóan izegnek-mozognak, s tömegükkel már önmagában is jelentős perturbációt okoznak az elektron pályamozgásában, így könnyen kitéríthetik azt a körpálya síkjából, s egy újabb és újabb síkokra kényszerítve az elektront az végül befutja a teljes gömbfelületet.
Hát ezt így könnyű mondani, de nem hinném hogy így lenne. Az elektron pályájának átmérőjéhez képest olyan kicsi az atommag, hogy az azon belüli mozgások elhanyagolhatóak az elektron szempontjából. Másrészt a gravitáció ilyen kis tömegeknél még inkább elhanyagolható.
Hát igen, ha a fizika minden kérdésére én meg tudnám adni a választ, akkor mivel foglakoznának a fizikusok?!...A pontos választ még ki kell kutatni, de úgy tűnik, hogy a kitüntetett pályák a De Broglie hullámokkal, vagyis az állóhullámok kialakulásával vannak kapcsolatban, s ezt ki is mérték kísérletileg. A kérdés most már az, hogy ezek az állóhullámok miképpen képesek az energia kisugárzását meggátolni, vagy kiegyenlíteni. Az is lehet, hogy egy eddig még nem ismert fizikai jelenség okozza ezt.
Ennek kiderítése egy igen szép feladat lesz a fizikusoknak, de számomra az a válasz nem kielégítő, hogy az energia kisugárzás problémáját úgy oldjuk meg, hogy akkor "nem kering"...Akkor mit csinál, könyörgöm!?...Valóban, egy virtuálisan létező matematikai hullámfüggvény nem sugároz energiát...sőt, ha jól meggondoljuk nem is létezik valóságosan...
Ennek kiderítése egy igen szép feladat lesz a fizikusoknak, de számomra az a válasz nem kielégítő, hogy az energia kisugárzás problémáját úgy oldjuk meg, hogy akkor "nem kering"...Akkor mit csinál, könyörgöm!?...Valóban, egy virtuálisan létező matematikai hullámfüggvény nem sugároz energiát...sőt, ha jól meggondoljuk nem is létezik valóságosan...
Továbbra is kérdezem: miért ragaszkodsz ennyire az elektron biliárdgolyó-modelljéhez? Inkább felteszel különféle "hatásokat" meg "ismeretlen fizikai jelenségeket". Miért ez az egyszerűbb? Miért ez az ésszerűbb és logikusabb? Főleg, hogy a modelled még így se produkálja a fizikai kísérletileg is tapasztalt jelenségeit, pl. Heisenberg bizonytalanságot, kétrés-kísérletet, alagúteffektus. Ezeket hogy magyarázod meg kvantummechanika nélkül?
Összességében, lehet, hogy a kvantummechanika nem ad magyarázatot mindenre, de a te általad javasolt modell még kevésbé.
Egyébként a Föld is leírható valószínűségi hullámfüggvényekkel a Nap körüli pályáján. (Legfeljebb kicsit bonyolultabbnak látszik mint egy részecske esetében.)
Így ha el akarod képzelni, hogy milyen egy elektron, akkor csak a két hullámfüggvényt kell összehasonlítanod egymással..
Alakjuk azonos, paraméterek száma kicsit eltérő.. de a lényeg azonos.
Vagyis megnézed az egyik objektumot és a függvények hasonlóságával el tudod képzelni a másik objektumot..
Javaslom, hogy a Földet szemléld mintaként.. az elektron nehezen vehető szemügyre..
Így ha el akarod képzelni, hogy milyen egy elektron, akkor csak a két hullámfüggvényt kell összehasonlítanod egymással..
Alakjuk azonos, paraméterek száma kicsit eltérő.. de a lényeg azonos.
Vagyis megnézed az egyik objektumot és a függvények hasonlóságával el tudod képzelni a másik objektumot..
Javaslom, hogy a Földet szemléld mintaként.. az elektron nehezen vehető szemügyre..
Én meg úgy látom, hogy a Bohr atommodell elvetésével a "fürdővízzel kiöntötték a gyereket is". Mert a kvantummechanika követői, ahelyett, hogy csak korszerűsítették volna, ill. megfelelő kiegészítésekkel ellátták volna az atommag körül keringő elektron modelljét, egyszerűen azt mondták, hogy "nem kering", de hogy helyette mit csinál, arra nem mondtak semmit. Szerinted ez egy korrekt megoldása egy tudományos kérdésnek? Én mindenestre nem vagyok megelégedve vele, s ezért keresem az elfogadhatóbb megoldásokat.
Nos, ha az elektron nem kis gömböcként képzeled el, akkor máris nem olyan elképzelhetetlen a kvantummechanikai modell. Az elektron modelljéhez miért ragaszkodsz ennyire? De tényleg. Ez olyan, mintha nem lennél hajlandó elhinni, hogy a Föld gömbölyű, mert te mindig laposnak látod, akármerre is mész. A Föld csak távolról látszik gömbölyűnek, de attól még az. Ugyanígy az elektron közelről hullámtulajdonságokat mutat, és nagyon nem úgy működik, mintha apró golyóbis lenne. Te mégis ragaszkodsz ahhoz a képhez, ami távolról nézve kialakult benned. Szóval magyarázd meg: miért kell, hogy az elektron kis gömb legyen? Mi miatt elképzelhetetlen, hogy az elektron mégse így néz ki?
Én is csatlakozom a véleményedhez, hogy a kvantummechanika nem lehet végső válasz, sőt én arra is mérget mernék venni, hogy még ideiglenes válasznak is gyengécske, s akkor nagyon finom voltam...
A hullámfüggvény összeomlásáról meg, mint valós fizikai eseményről meg hadd ne nyilatkozzam...
A hullámfüggvény összeomlásáról meg, mint valós fizikai eseményről meg hadd ne nyilatkozzam...
Érdekes, mivel a kvantummechanika eddig a legjobb, amit a tudomány produkálni tudott. Te ehelyett inkább visszalépsz egyet, és azt mondod, hogy az a jobb, csak mert könnyebb elképzelni. Hidd el, a természetet nem nagyon zavarja, hogy mit tud az ember elképzelni, és mit nem! Ha lesz is új fizika, ami meg mondja, hogy "mit csinál" az elektron, amikor nem látjuk, nem fog megnyugtatóbb választ adni a kérdéseidre, mint a kvantummechanika. Hogy miért? Mert egy olyan elektronhoz ragaszkodsz, ami nem létezik. Mint ahogy a Föld közelről síknak tűnik, úgy az elektron távolról pontszerűnek, de attól még a Föld nem sík, és az elektron se pontszerű! Még nem tudjuk, hogy pontosan milyen, de hogy nem miniatűr biliárdgolyó, ahogy elképzeled, az is biztos.
Ja, és nyugodtan lehet akármilyen véleményed a kvantummechanikáról, attól még az nagyon jól működik. És ez sokkal több, mit ami a Bohr modellről és annak toldozott-foltozott verziói tudnak.
Kedves Tuarego!
Ne hagyd, hogy ilyen csúnyán félrevezessenek!
Hát igen, ha a fizika minden kérdésére én meg tudnám adni a választ, akkor mivel foglakoznának a fizikusok?!...A pontos választ még ki kell kutatni, de úgy tűnik, hogy a kitüntetett pályák a De Broglie hullámokkal, vagyis az állóhullámok kialakulásával vannak kapcsolatban,
Te látod jól! Már hogyne sugározna a stabil pályán lévő elektron? Ha nem tenné, akkor nem létezhetnének a kémiai kötések, nem létezhetne az elektrotechnika.. nem létezne az atomok közötti kölcsönhatás.
És igen! A de Broglie hullámot akkor tapasztaljuk ha v sebességgel mozgatjuk a részecskéket.
Azaz a mozgással kimutathatóvá tesszük az elektronra ható Fc= h*ω/λ centripetális erőt amellyel a mag tart egyensúlyt ( ω a spin körfrekvenciája, λ a méréssel kapott de Broglie hullámhossz).
Nem is értem, hogy miért beszélget olyanokkal akik szándékosan vagy ostobaságból félrevezetnek?
Ne hagyd, hogy ilyen csúnyán félrevezessenek!
Nade miért? Miért ez lesz a stabil pálya? Miért nem sugároz ezeken a pályákon az elektron? És mi tiltja meg, hogy más pályákra álljon?
Hát igen, ha a fizika minden kérdésére én meg tudnám adni a választ, akkor mivel foglakoznának a fizikusok?!...A pontos választ még ki kell kutatni, de úgy tűnik, hogy a kitüntetett pályák a De Broglie hullámokkal, vagyis az állóhullámok kialakulásával vannak kapcsolatban,
Te látod jól! Már hogyne sugározna a stabil pályán lévő elektron? Ha nem tenné, akkor nem létezhetnének a kémiai kötések, nem létezhetne az elektrotechnika.. nem létezne az atomok közötti kölcsönhatás.
És igen! A de Broglie hullámot akkor tapasztaljuk ha v sebességgel mozgatjuk a részecskéket.
Azaz a mozgással kimutathatóvá tesszük az elektronra ható Fc= h*ω/λ centripetális erőt amellyel a mag tart egyensúlyt ( ω a spin körfrekvenciája, λ a méréssel kapott de Broglie hullámhossz).
Nem is értem, hogy miért beszélget olyanokkal akik szándékosan vagy ostobaságból félrevezetnek?
Nade miért? Miért ez lesz a stabil pálya? Miért nem sugároz ezeken a pályákon az elektron? És mi tiltja meg, hogy más pályákra álljon?
Hát igen, ha a fizika minden kérdésére én meg tudnám adni a választ, akkor mivel foglakoznának a fizikusok?!...A pontos választ még ki kell kutatni,
Miért csinálsz ekkora bohócot magadból, kedves Tuarego?
Megvan a pontos válasz, CSAK TE NEM VAGY HAJLAND" ELFOGADNI.
És ez eléggé nevetségessé teszi ezt a vérlaikus "válaszkeresésedet". Nagyjából olyasmit művelsz, mint az egyszeri feltaláló, aki a sufnijában éveket öl bele egy elektromágneses energiatermelő berendezés építésébe.
A pontos válasz pedig ez:
1928 óta ismerjük.
A hidrogénatomban csak egy elektron van. Nincs értelme több bolygóról beszélni. Egy elektron pedig mindenképp síkban kering, így az atom lapos lenne.
Nem mondanám, hogy egy elektronnak mindenképpen egy síkban kellene keringenie, mert állandóan érik "perturbációk", hiszen az atom magjában ott vannak a kvarkok, amik állandóan izegnek-mozognak, s tömegükkel már önmagában is jelentős perturbációt okoznak az elektron pályamozgásában, így könnyen kitéríthetik azt a körpálya síkjából, s egy újabb és újabb síkokra kényszerítve az elektront az végül befutja a teljes gömbfelületet.
Nade miért? Miért ez lesz a stabil pálya? Miért nem sugároz ezeken a pályákon az elektron? És mi tiltja meg, hogy más pályákra álljon?
Hát igen, ha a fizika minden kérdésére én meg tudnám adni a választ, akkor mivel foglakoznának a fizikusok?!...A pontos választ még ki kell kutatni, de úgy tűnik, hogy a kitüntetett pályák a De Broglie hullámokkal, vagyis az állóhullámok kialakulásával vannak kapcsolatban, s ezt ki is mérték kísérletileg. A kérdés most már az, hogy ezek az állóhullámok miképpen képesek az energia kisugárzását meggátolni, vagy kiegyenlíteni. Az is lehet, hogy egy eddig még nem ismert fizikai jelenség okozza ezt.
Ennek kiderítése egy igen szép feladat lesz a fizikusoknak, de számomra az a válasz nem kielégítő, hogy az energia kisugárzás problémáját úgy oldjuk meg, hogy akkor "nem kering"...Akkor mit csinál, könyörgöm!?...Valóban, egy virtuálisan létező matematikai hullámfüggvény nem sugároz energiát...sőt, ha jól meggondoljuk nem is létezik valóságosan...
Hát feltételezni bármit lehet, csak kérdés, hogy mennyire igaz, amit feltételezünk.
Az egész részecskefizika, a kvantummechanika és a kozmológia tele van feltételezésekkel, amik nincsenek (még) bizonyítva. A Higgs-bozontól kezdve a hullámfüggvények összeomlásáig, és a sötét energiáig stb., ezek ind csak feltételezések, csak éppen néhányat már olyan széles körben, így tankönyvekben is elterjesztettek, hogy sokan, így például te is már szinte szentírásnak vesztek.
Nekem nem szándékom ezen tankönyvi szövegek kitörlése, hanem csak kérdéseket teszek fel az azokban rejlő megválaszolatlan problémákra, ellentmondásokra, s rámutatok néhány más magyarázatra, elméletre is, amit szintén nem én találtam ki, én legfeljebb csak értelmezem, "szintetizálom" a különböző kutatások eredményeit. Így például a De Broglie hullámokat sem én találtam ki, melyeket egyébként mérésekkel is igazoltak, csakhogy én ennek nem azt az interpretációját fogadom el amit jelenleg a kvantummechanika állít róla, vagyis hogy "ezek lényegében valószínűségi hullámok, s a részecske mit csinál, arról nem mondhatunk semmit". Én De Broglie saját értelmezését fogadom el inkább, vagyis azt, hogy ezek a hullámok valódi, fizikailag működő vezérlőhullámok.
Az elektron nem egy kis golyó, lassan ideje lenne elfogadni! Az a modell, amiről beszélsz, már rég elavult. Kísérletileg bebizonyították, hogy nem működik. Elméletileg pedig túl sok feltételezés kell ahhoz, hogy működjön.
Képzelj el egy hullámot! Hol van? Add meg a pontos helyét! Nem megy? Akkor most te vagy hülye, vagy én kérdeztem hülyeséget? Az elektron is bizonyos szempontból hullám, ezért nem lehet neki pontos pozíciót meghatározni, mert értelmetlen.
Képzelj el egy hullámot! Hol van? Add meg a pontos helyét! Nem megy? Akkor most te vagy hülye, vagy én kérdeztem hülyeséget? Az elektron is bizonyos szempontból hullám, ezért nem lehet neki pontos pozíciót meghatározni, mert értelmetlen.
Én meg úgy látom, hogy a Bohr atommodell elvetésével a "fürdővízzel kiöntötték a gyereket is". Mert a kvantummechanika követői, ahelyett, hogy csak korszerűsítették volna, ill. megfelelő kiegészítésekkel ellátták volna az atommag körül keringő elektron modelljét, egyszerűen azt mondták, hogy "nem kering", de hogy helyette mit csinál, arra nem mondtak semmit. Szerinted ez egy korrekt megoldása egy tudományos kérdésnek? Én mindenestre nem vagyok megelégedve vele, s ezért keresem az elfogadhatóbb megoldásokat.
Gondoljunk például arra, hogy a sötét energiát bizonygatók vetették föl, hogy Einstein miért dobta ki az elmélteéből a kozmológiai állandót, mikor tudomására jutott a táguló világ néhány bizonyítéka? Azt mondják ugyanis, hogy van egy olyan eshetőség is, mait Einstein nem vett számításba, vagyis hogy tágul a világ, de van kozmológiai állandó is.
A kvantummechanikusok sem vették figyelembe, hogy van olyan eshetőség is a Bohr atommodell problémáinak megoldására, hogy az elektronok keringenek, de másképpen. Vagyis nem kell azonnal eldobni a keringési modellt, s olyan megfoghatatlan jelenségeket feltételezni, hogy egyszerre itt is van meg ott is van, meg a jelenség nem más, mint egy hullámfüggvény, ami olykor összeomlik...
Hiszen ma már létezik megoldás Heisenberg határozatlansági relációjának és a determinisztikus eseményeknek az "összebékítésére". A 20. század első felében még nem áll rendelkezésre, de az 1970-es évekre kifejlődött egy új diszciplína, a káosztudomány, ami egzakt elméleti és gyakorlati keretek közé foglalta az egyes fizikai folyamatok előrejelezhetetlenségét (bizonytalanságát) az ezzel együtt fenálló determinisztikus működéssel.
Példaként említhetjük az időjárás jelenségét, ahol szemléletesen megmutatkozik az a tény, hogy egy bonyolult, kaotikus folyamat esetén az előrejelzési távlat hossza szabja meg az előrejelzés pontosságát. Nem is kell meteorológusnak lenni ahhoz, hogy egy távolabbi fekete felhő mozgása láttán megmondjuk, hogy itt vagy ott fél órán belül biztosan eső lesz. A meteorológia apparátusával már egy egész kontinensre területére is megmondható néhány napra előre is magas valószínűséggel, hogy hol lesz eső. Viszont elvileg sem lehetséges - ez ma már bizonyított - egy évre előre megmondani, hogy pontosan hol lesz eső, mivel a kiindulási feltételekben megbúvó apró és kikerülhetetlen bizonytalanságok a káoszdinamika szabályai szerint oly mértékűre nagyítódnak, hogy a pontos előrejelzés elvileg is lehetetlen (ld. még pillangó-hatás).
Ugyanakkor mondhatjuk-e, hogy mivel az egy évre való időjárás előrejelzés lehetetlen, akkor egy év múlva nem lesz időjárás, vagy hogy akkor nem vonulnak-e felhők?...Továbbá nem hajtanánk-e el az olyan módon okoskodókat, akik úgy érvelnek, hogy "mivel nem tudjuk megmondani, hogy egy év múlva éppen hol lesznek a felhők, ezért nem állíthatjuk, hogy egy év múlva vonulnak egyáltalán felhők, hanem, csak azt mondhatjuk, hogy bizonyos valószínűséggel itt is lesznek felhők, meg ott is". (Ha kutya bevenné, még az is megveszne az ilyen magyarázattól...)
Én úgy látom, hogy ugyanilyen módon érvel a kvantummechanika az elektronok viselkedését illetően is, s ezt a felfogást sem Einstein, sem De Broglie, de valójában munkássága ellenére még Schödinger sem tudta elfogadni és olyan magyarázatokat kerestek, amik nemcsak egy matematikai apparátust működését, hanem egy valódi fizikai magyarázatot is adnak folyamatokban kétségtelenül megjelenő bizonytalanság, előrejelezhetetlenség magyarázatára.
Az a dilemma, ami Einsteinéknél úgy vetődött fel, hogy determinizmus vagy véletlenszerűség működik, az a káoszdinamikában úgy oldódott fel, hogy MINDKETTŐ MŰKÖDIK!...
Mint az időjárási példa is mutatja, a fizikai paraméterek egymás után, napról napra meghatározzák az időjárás alakulását, vagyis az egyik napi időjárás oksági összefüggésben van az előző napival és a következő napival is, továbbá ilyen rövid távon elég jól előrejelezhető is . Ennek ellenére egy bizonyos horizonton túl már előrejelezhetetlenné válik, mivel a kiindulási feltételekben rejlő bizonytalanság drámaian megváltoztatja az esemény távolabbi kimenetelét. Ugyanakkor ezen távoli események a valószínűségi függvények, statisztikai módszerek segítségével kezelhetők, anélkül, hogy a determinizmus elvét feladnánk, s olyan képtelen magyarázatokba bonyolódnánk, mint hogy csak valószínűségi függvények léteznek, meg ezek "összeomlása"...
Ilyenformán kell néznünk az elektron atommag körüli viselkedését is: Ennek a jelenségnek meghatározó fizikai jellegzetessége, hogy mivel olyan nagy sebességgel és olyan kis térrészben végzi mozgását, ezért valóban - elvileg sem - lehetséges az elektronnak a pályája egy téridő pontjából kiindulva egy későbbi állapotát (helyét, sebességét) még közelítő pontossággal sem előrejelezni. Ebből viszont a fentiek szerint nem következik az, hogy akkor az elektron nem keringene, illetve nem mozogna egy - kaotikusan bizonytalan, de azért determinisztikus - pályán, hiszen minden egyes keringési ciklusa, még ha az a másodperctört része alatt zajlik is le, oksági kapcsolatban van mind az azt megelőző, mind az azt követő keringési ciklussal.
Nem mondom, hogy a kvantumfizika a végső válasz mindenre. De az is biztos, hogy az elektron nem úgy néz ki közelről, ahogy gondolod. Az igazi rejtély nem is igazán a hullámtermészetben van, hanem hullámfüggvény összeomlásában.
Én is csatlakozom a véleményedhez, hogy a kvantummechanika nem lehet végső válasz, sőt én arra is mérget mernék venni, hogy még ideiglenes válasznak is gyengécske, s akkor nagyon finom voltam...
A hullámfüggvény összeomlásáról meg, mint valós fizikai eseményről meg hadd ne nyilatkozzam...
Odaírtam, hogy mit értek "egységkvantumon". Azt az energiát, ami egy adott frekvencián való foton kibocsátáshoz szükséges. Amíg ez az energia nem halmozódik fel, addig az elektron nem áll át más pályára.
Na és mi szabja meg az "adott" frekvenciát?
Miért kellene lapos korongnak lennie? Ne tévesszen meg senkit, hogy a naprendszerben viszonylag egy síkban helyezkednek el a keringő bolygók, mert ezek a bolygórendszer kialakulásának kezdeti feltételeivel (protoplanetáris korong) állnak összefüggésben. De azért még agy is van olyan bolygó, melynek keringési síkja jelentősen eltér az ekliptika síkjától.
A hidrogénatomban csak egy elektron van. Nincs értelme több bolygóról beszélni. Egy elektron pedig mindenképp síkban kering, így az atom lapos lenne.
Tekintve, hogy az elektron nagy sebessége miatt a másodperc törtrésze alatt tömérdek keringési ciklust végez, így a legkisebb külső változás (pl. elektromos, gravitációs, nukleáris) is azt eredményezi, hogy pályájának nyomvonala némileg módosul, s ilyen módon fellépő bizonytalanság miatt lényegében a pálya rövid idő alatt is befutja az elméleti gömbhéj szinte teljes felületi tartományát.
Gondolatkísérlet: Tegyük ki az anyagot nagyon erős mágneses térnek. Ekkor az elektronok pályájának síkja a mágneses térnek megfelelően fog beállni, azaz mindegyik egy síkban lesz. Ha a másnes elég erős, akkor a kisebb zavaró hatások nem érvényesülnek, tehát az atomok laposak lesznek. Így a mágneses erővonalakra merőleges irányokból az anyag szinte "átlátszóvá"válna, mivel "élével" állnak az elektronpályák arra az irányba, a részecskék tehát szinte akadálytalanul képesek áthaladni rajtuk.
Az előző hozzászólásomban szóltam erről. Lényegében a De Broglie hullámok jelölik ki ezeket kitüntetett pályákat, vagyis csak olyan pályák lehetségesek, ahol amelyeknek egy ciklusra eső hossza a De Broglie hullám egész számú többszöröse.
Nade miért? Miért ez lesz a stabil pálya? Miért nem sugároz ezeken a pályákon az elektron? És mi tiltja meg, hogy más pályákra álljon?
A topik címbéli kérdésére eddig ilyen válaszokat kaptam:
"a részecske a lehetséges állapotok szuperpozíciójaként létezik" .... "egyszerre van minden lehetséges állapotban, csak épp nem mindegyikben ugyanakkora mértékben" (Bartimaeus)
"Az elektron tehát semmihez sem hasonlít, azok közül a dolgok közül, amit képes az agyunk felfogni, ebből következően, amit az elektron csinál, az sem hasonlít semmihez, amire emberi fogalmunk van. Egyszerűen felesleges azon agyalni, hogy milyen emberi fogalomnak megfelelő viselkedést mutat az elektron, mert nincs rá fogalmunk." (Elminster).
Valószínűleg nem vagyok egyedül, akit ezek a válaszok nem elégítenek ki ebben a formában. Hiszen, ha egy részecske, ami egy valóságos fizikai objektum, mert tömege, töltése, energiája van, akkor nemcsak hogy "létezik", hanem valamit "csinálnia" is kell. Avagy, ha valaki azt állítaná, hogy nem csinál semmit, mert mondjuk "áll", akkor meg azt kell megmagyaráznia, hogy miért áll.
Ha meg valaki azt állítja, hogy a részecske mindenhol van egyszerre - különböző valószínűséggel - , vagy "ködszerűen el van kenődve", akkor azt is meg kell magyaráznia, hogy ezt fizikailag "hogyan csinálja".
Azt a hozzáállást pedig végképp nem tudom elfogadni, hogy felesleges "agyalni" az elektron viselkedésének megmagyarázásán, mert "úgysem lehet rá emberi fogalmunk", meg hogy...
"Egyszerűen csak el kéne fogadni a tényt, hogy az elemi részecskék egyáltalán semmi olyasmire nem hasonlítanak, mint amit mi az emberi érzékeinkkel a makroszkopikus környezetünkben tapasztalunk és a fogalmainkban leképezni tudunk" (Elminster).
Ezek a kijelentések egy tudományos topikban meglehetősen disszonáns módon hangzanak, s misztikus, vallásos jellegű felszólításként is értelmezhetők, miszerint nem kell agyalni, hanem egyszerűen csak el kell fogadni a jól ismert kvantummechanikai (tankönyvi) szöveg "dogmáját".
Miért ne lehetne bármilyen elméletet, bármilyen tudományos hipotézis megkérdőjelezni? És miért volna felesleges ilyen alapvető fizikai kérdéseken agyalni?...
Továbbá azt is megkérdőjelezem, hogy ne lehetne emberi fogalmakkal magyarázni az elektron viselkedését, hiszen töltése, tömege, energiája van, s ezek mind emberi fogalmak szerint mérhető mennyiségek, továbbá az atommagból kiszabadult elektron jól megfigyelhető, éles csíkot húz a ködkamrában, s emberi fogalmak szerint is meghatározható pályát ír le. Vagy az így kiszabadult elektron talán egy másfajta elektron?...Amire talán másfajta fizikai törvények lennének érvényesek?...
Láthatjuk, hogy nem is egy kérdés merül fel, ezért ezen a topikon szívesen veszünk minden olyan véleményt, elképzelést, ami magyarázattal szolgál ezekre a kérdésekre.