1. Már a newtoni mechanika sem felel meg a standard, "egységsugarú" intuíciónknak. Pl. kapásból az első axióma (tehetetlenség törvénye): ki látott már magára hagyott testet ugyebár?
Gondolj itt olyanokra, mint az égi mechanikai paradoxon (fékezed a műholdat, nő a pályamenti sebesség), vagy arra a feladatra, amikor egy csigán átvetett kötélen két ember mászik, az egyik jobb mászó, mint a másik, mégse ér fel hamarabb. Vagy arra a rengeteg tévedésre, amikor az emberek pl. autóbalesetekről gondolkodnak stb.
2. Minden elég jó fizikusnak van a kvantummechanikáról intuíciója, olyan szinten, mint a newtoniról, és soknak a kvantumtérelméletről is (nekem is. Nem csoda, hiszen ezzel foglalkozom). Az intuíciót csiszolni kell, ehhez kell a matematikai modell megfelelő szintű megértése is, de ez kéz a kézben jár az intuíció fejlődésével. A nerwtoni mechanikáról azért van több embernek intuíciója, mert azt többen tanulják kellően részletesen. Az igazi intuícióhoz kb. a közepesen erős középiskolás versenyfeladatok megoldásának szintje kell: aki ide eljut, annak nem okozna gondot a kvantumelmélet sem, legfeljebb kimarad az életéből.
Amikor dolgozom, sokszor teljesen szemléletesen látom előre a megoldást matek nélkül, sőt, szoktam írni olyan cikket is, amikor az irodalomban meglévő tévedést cáfolok, és ilyenkor sem úgymond "kimatekozom" a dolgot: teljesen intuitíve találom meg a megoldást, a matek már csak segít precízen leírni.
3. A fentiekből már következik, hogy a laikus azért nem tud az ismeretterjesztő irodalomból kiindulva fizikát művelni, mert az intuíció nem attól alakul ki (a newtoni fizikában sem), hogy mások intuitív magyarázatait olvasod (amiket ráadásul nehéz jól, félre nem érthetően leírni), hanem attól, hogy sok problémát oldasz meg. Eleinte favágással, aztán később egyre jobban működik a megérzésed. Végül kialakul egy koherens, szemléletes kép.
Hiába írom itt le ezeket a szemléletes képeket (sokszor megtettem már), ezekből önmagában még nem lehet megértésre jutni, éspedig azért, mert nem tudja a másik elég precízen átfordítani a saját belső nyelvére. Ehhez a newtoni mechanikában is kell a matematikai modell mankója: a matek az a nyelv, amit pont úgy találtak ki, hogy ne értsék egymást félre a felek. Ez a legfontosabb kritériuma annak, mi a matek, ehhez kell többek között az ellentmondásmentesség is.
4. Annak, akinek már van kellő előismerete, a leírt szemléletes kép elegendő lehet a teljes megértéshez, nem kell a matekot is mellékelni. Fizikusok sokszor kommunikálnak egymás között ilyen módon, és igazán jó cikkekben és előadásokban a megoldott problémáknak nemcsak a matematikai szintű levezetését írják le, hanem az intuitív megfogalmazást, méghozzá minél többféleképpen, annál jobb. Minél sokrétűbb analógai rendszerbe építik bele az eredményt, annál inkább hasznosulhat a másik számára, hiszen, bár fizikai intuíciója minden valamirevaló fizikusnak van, enneka részletei nagymértékben egyéniek tudnak lenni, és ha többféleképpen is elmondjuk ugyanazt, nagyobb számú ember tudja megérteni és átlátni.
Summa summarum: a QM sem kevésbé szemléletes, mint a newtoni mechanika. Az előfeltételek hiányoznak a befogadásához nagyon sok, a newtoni fizikában egyébként jól képzett laikusnál, vagy kívülállónál (mérnök, tanár stb.). Persze ha Heisenberget olvasol, ott ez még kevésbé tiszta, hiszen akkor volt a "forradalom", amikor még nem tisztult le pontosan, mi a lényeges összetevő, és mi az, ami csak az eléggé-meg-nem-értettségből származó félreértés.
Ezzel nem azt akarom egyáltalán mondani, hogy a mai QM értésünk végleges. Nem, távolról sem az. Tulajdonképpen leginkább az a perspektíva hiányzik hozzá, ami a newtoni fizikához már megvan: hogy hol vannak pontosan az érvényességének a határai, és hogy milyen átfogóbb elméletbe illeszkedik bele ezek révén. A newtoni mechanikával persze jobban állunk, de azért senkinek sem tökéletes az erről alkotott intuíciója. Ha nem is okoz egy fizikusnak gondot mondjuk az égi mechanikai paradoxon, egy cérnaorsó mozgásával (miért tud a húzással ellentétes irányba gurulni) nagyon sok fizikust zavarba lehet ejteni (engem is sikerült pár hónappal ezelőtt).
"Mint mondasz arra a rengeteg kísérletre, amely a fény elhajlását mutatja tömegek közelében, ráadásul a mértéke nagy pontosságal megfelel az altrel előrejelzésének?"
Erre azt lehet mondani, hogy amit írsz, nem igaz. A mérések nem hogy nagy pontossággal, de még közelítőleg sem felelnek meg az altrel jóslatának. Légyszives olvasd el a Fizikai Szemle ide vonatkozó cikkét (holnap megíron, hol találod meg). Itt részletesen le van írva minden mérés, és az is, hogy mekkora az eltérés az Einsteini elmélettől.
A cikk szerzőjének végkövetkeztetése az, hogy a mérések eredménye nem tekinthető bizonyítéknak az altrel melett.
Ezt miért nem említetted meg? Vagy talán nem is ismered a mérési eredményeket?
Mint mondasz arra a rengeteg kísérletre, amely a fény elhajlását mutatja tömegek közelében, ráadásul a mértéke nagy pontosságal megfelel az altrel előrejelzésének?
Mérték fénnyel, radarral, késleltetéssel, távol a naptól, és így tovább.
Forgó FL esetén torzul-e az eseményhorizont, és ha igen, kijuthat-e emiatt anyag, vagy sugárzás az EH alól? :-)
Erősen torzul, akár gyűrűszerűvé is válhat, abban az értelemben, hogy "át lehet menni" a közepén az eseményhorizont érintése nélkül. Mondjuk elég furcsa gyűrű, mert a közepén áthaladva teljesen máshová lehet jutni, mint kikerülve a gyűrűt.
A gravitációt az elemi gravitációs töltések okozzák, nem a tér görbülése. A fekete lyukakhoz és az "eseményhorizonthoz" nem tudok hozzászólni, ezek mások kitalációi.
Nevezhetem kettyintőnek, nyomdoklónak, vagy a kvantumos mező öngerjesztett, stabil módusának, a kérdés kérdés marad, létezhet-e kölcsönhatás a mező e két jelensége között ha nagy sebességgel találkoznak, illetve értelmezhető-e egyáltalán „sebesség” tulajdonság szerinted a....virtuális részecskepár esetében. (Az egyszerűség kedvéért mégis ezt az elnevezést használom, elfogadva amit írtál.)
A valódi és a virtuális között nem az időbeniség a legfontosabb különbség? Mert ha igen, akkor a virtuális a rövid létezősége alatt azért képesnek kell, hogy legyen reakcióra, ha meg nem, akkor az FL-el miért?
„ amióta meg relativisztikus kvantumelmélet, arról is, hogy megmaradnának, vagy hogy bármiféle értelemben olyan klasszikus kis egyesével leszámolható golyócskák lennének”
Azért a kisördög nem hagyja, hogy befogjam a szám: Nem lehetne egy egyenrangú elméletet felállítani az ellenpólussal? A kizárólag részecskékből álló univerzum, ahol elkülönült (tömeggel rendelkező) részecskepárok (iszugyi gömbjei) bukdácsolnak egymást semlegesítő energiavesztett, tömeg nélküli, ezért „láthatatlan” részecsketengerben?
Infláció van a kvarkokkal. Kezdetben azt hitték a fizikusok hogy elég belölük három + három anti-kvark. De nem volt elég! Ki kellett böviteni, most már csak a jó Isten tudja hányra van szükség belölük. A kvark modell nem volt jó! (Utánuk jöttek a húr modellek.)
Szerintem minden részecske elektromos ÉS gravitációs töltésböl áll. Csak négyféle elemi részecske van, az elektron, a pozitron, a proton és az elton. Ezeknek kétféle elemi (kvantált) töltése van, amik invariáns Maxwell töltések (amik a részecskék mozgása miatt kisugároznak, de a részecskék töltései nagysága nem változik meg a kisugárzás alatt).
Meg mondom mi az a részecske: ez egy olyan objektum, ami egy kb. 10^-18 sugarú gömbön kivül, mint két elemi töltés hatása mutatkozik meg. (Innen jönnek a kvantumos jelenségek.)
De mi a kvantumos mezö, azt csak a 'befutott' fizikusok tudják. A természetben ilyen mezök nem léteznek. Az ilyen gravitációs mezöt már régóta keresik, de nyoma sincs.
Talán előbb ezt kellene megfogalmazni, aztán beszélni arról, mivel is kerül kölcsönhatásba...
Részecske lényegében az, hogy valami kettyen egy detektorban, vagy nyom keletkezik egy ködkamrában. Minden más csak duma. A modern fizikában a fundamentális létező a kvantumos mező. Ennek bizonyos szabadsági fokait lehet részecskeként értelmezni, de nagyon sok esetben (pl. éppen görbült téridőben) a részecskekép nagyon viszonylagos dolog, vagy sokszor egyenesen értelmetlen.
Pl. az áltrel + kvantumtérelmélet szerint Minkowski (tehát nem görbült) téridőben egyenletesen gyorsuló megfigyelő a gyorsulásával arányos hőmérsékletű hőfürdőben látja magát, és ennek megfelelő fekete-test spektrumot detektál (vagyis részecskéket, azaz kattog a nála hordott detektor). A vicc az, hogy ugyanekkor egy inerciális megfigyelő csak az üres vákuumot látja. Ezt nevezik Unruh-effektusnak, és nagyon jól példázza, mennyire kell vigyázni a részecske képpel. Nem mellékesen a fekete lyuk horizontja közelében, ahonnan a Hawking sugárzás indul, az Unruh effektushoz nagyon hasonló a mechanizmus (bár ott a téridő görbült, de lokálisan hasonlóan néz ki, mint egy egyenletesen gyorsuló megfigyelő Minkowski téridőben).
Az a helyzet, hogy amióta kvantumelmélet van, le kell szokni arról, hogy a részecskéknek pályájuk van, amióta meg relativisztikus kvantumelmélet, arról is, hogy megmaradnának, vagy hogy bármiféle értelemben olyan klasszikus kis egyesével leszámolható golyócskák lennének (csak éppen határozott pálya nélkül persze). A részecsk fogalma a modern fizikában teljesen más, csakhát a laikusok ugye erre nincsenek fekészülve. Ráadásul ez a fogalom a Poincaré szimmetriához kötött igazából, de az meg csak sík Minkowski téridőben van, görbült téridőben nincs. Görbült téridőben csak stacionárius esetben lehet bármit is csinálni, de még ilyenkor is előjönnek ezek a furcsa dolgok mint az Unruh effektus.
A Hawking sugárzásnál egyébként azt csináljuk, hogy egy a fekete lyuktól távol lévő tehetetlenségi megfigyelő szemszögéből írjuk le, és mivel ott a téridő már gyakorlatilag sík, ezért tud egy részecskeképet felépíteni és abban értelmezni azt, ahogy a detektorai kettyennek.
Elszomorító vagy nem, egy kb. 10^-18 cm sugarú gömbön kivül az elemi részecskék körül egészen a látható Univerzum határáig (kb. 10. gigafényév) a négy stabil részecske leírható kétféle invariáns elemi töltéssel. Ebben a tartományban nem dugja ki semilyen virtuális részecske az orrát. De itt 1/2 spin részecskék sem léteznek, a Dirac egyenletre nincs is szükség.
Elszomorító. Pedig milyen szépen el lehet képzelni, ahogy a Dirac-tenger fodrozódó hullámai közül kidugja a fejét hol egy elektron, egy pozitron, hol egy virtuális hableány.... :(
„Csak azért írom, mert láthatóan még új vagy.” Jól látod... :-)
„csak nem részecskékről szól a dolog, hanem a mező ún. negatív és pozitív frekvenciás módusairól”
Akkor egy részecskén nemigen „látszik” meg, hogy kölcsönhatásba kerülne a tér ezen állapotaival, vagy a módusvátozások olyan gyorsan kiegyenlítik egymást, hogy bármilyen sebességgel is haladjon át a részecske, a változások eredője mindig nulla lesz?
Hawking sose használt virtuális részecskeképet a fekete lyuk sugárzás számolásában. Megjegyzem, más fizikus sem, aki ezzel foglalkozik :)
Az "egyik beesik, a másik elszökik" egy ismeretterjesztő szintű, meglehetősen pongyola magyarázat. Mielőtt tiltakozni kezdenél, hogy miért ír le akkor ilyet, gondold el, mi lenne, ha először definiálni, mit jelent egy kvantumtérelmélet görbült téridő háttéren: azt hiszem, a laikusok egyszerűen letennék egy többet. Így meg tud adni egy kvázi-magyarázatot, amit, ha a laikus nem akarja túlhajtani az értelmezését, azért el lehet fogadni amolyan szemléltetésként (már csak azért is, mert bizonyos szinten azért a konkrét számításban is van hasonló jellegű dolog, csak nem részecskékről szól a dolog, hanem a mező ún. negatív és pozitív frekvenciás módusairól).
"Fényközeli sebességgel haladó űrhajó" már szétesett protonokra, elektronokra és pozitronokra...”
Ez olyan érzetet kelt, mintha valami abszolút koordinátarendszerhez képest kellene fénysebességgel haladnia, hiszen relatív megközelítésben az „űrhajó sebessége” nézőpont kiválasztásának kérdése.
