Mi a véleményetek arról,hogy az elemi részecskék talán örvények?Az anyag kontinuum ami áramlik.Illetve az Univerzum nagyskálás örvényei nem e az elemi részecskék kinagyított képei,amik az Ősrobbanás első részecskéi voltak.Szóval a Galaxisók a régi idők elemi részecskéinek fényképei.
Ismét az oszcillátorokkal jössz. Nem érted, mi az igazi probléma a kvantum-mechanikával. Jobban tennéd, ha inkább olvasnál a helyett, hogy itt magadnak írsz. Mert lassan olyan vagy, mint iszugyi, magadat ismételgeted. Elsőre érdekes amit írsz, de huszadjára már nem annyira.
Mi ezekről a véleményed?Az egész Örvény kultúsz abból származott,hogy szerintem a makroszkópikus hidrodinamikában szerintem nem igaz az az állítás,hogy a folyadék az atomi rendszerektől eltérően folytonos anyagú.Mert,ha a folyadékban kialakul egy örvény akkor a folyadéknak egy olyan képződménye van,ami mozgásállapotban jelentősen eltér környezetétől,és ilyen képződmények kvantumosak.Nem lehet az,hogy az atomok is csak mozgásállapotában különbözik a környezetétől?Miért kellenne sérülnie a hidrodinamikai hasonkósági törvényeknek az atomi méretek világában,míg felfele a csillagok és galaxisok mérettartományában nem sérül?
Ami a pohár vízből kiesett a túcsillapodott oszcillátorokkal modellezett kitérített folyadékcseppeka,amik nem térhettek vissza eredeti instabil váltegyensúlyi helyzetükbe,ezek tényleg megfelelnek a párolgó részecskéknek(akár a fémből kilépő elektronoknak)amik szintén ilyen módon diffundálnak ki az anyagból.
Nézzünk egy folyadékot,töltsünk meg vízzel egy poharat.Nyugodt állapotban ránézünk teljesen nyugodt,és a hidrosztatika jelenségeit vizgálhatjuk,hogy lebeg rajta egy parafa,vagy a felületi feszültség miatt fennmarad a borotvapenge.De ha egy üvegcsőbe folyatjuk a folyadékot akkor,ha a cső vékony,lassan öntjük akkor a folyadék szépen egyenletesen folyik.Fellép a Bernoulli-törvény,lehet benne cirkuláció,ha egy nyíláson kifolyik a víz,és potenciális örvény keletkezik.De,ha jobban felgyorítjuk,vagy az eredeti áramlásunkat alalposabban megnézzük,akkor előbb utobb találkozunk a nemlinearitással.rezegtessük meg egy kicsit a folyadékot.Kis amplitúdójú hullámnál,a hullámok minden bonyodalom nélkül áthaladnak a folyadékon.De amint erősebben rezgetjük meg a folyadékot,pici örvények is keletkezhetnek.Ezt úgy lehet leírni,hogy megnézzük a folyadék egy pontját,és ott megnézzük,hogy a folyadék hogy viselkedik,ha egy kicsit kitérítjük,visszatér-e eredeti helyeztére,vagy új egyensúlyi állapotot követ-e.Amikor a folyadék egyes pontjaiban levő folyadékot térítgetünk ki gondolatban,akkor oszcillátorokkal tűzdeljük tele a folyadék minden pontját.Épp ugyanúgy,ahogy ez az elektromágneses térnél történt.Ha a folyadék visszatér eredeti állaptába akkor az oszcillátor harmonikus.Ha nem tér vissza akkor az oszcillátor túlcsillapított,és a folyadék nem tér vissza eredeti állapotába.Az oszcillátoroknak ezek a koherens állapotai az időfüggetlen sajátállapotok azt jelentené,hogy a folyadék azon pontjában van-e örvényesség vagy nincs.Ha egy lineárisan polarizált hullám ér az oszcillátorra akkor az az eredeti hullámnak megfelelően fog rezegni.Akkor,ha harmonikus.Ha van egy kis anharmonikusság akkor egyik sajátállapota megváltozik(visszaesik az alapállapotba) és ekkor az oszcillátor nemcsak lineárisan polariázlt hullám rezgését végzi,hanem cirkulárisan polariált hullámot is gerjeszt,vagyis a folyadékcsepp körbe fog keringeni.Vagyis a folyadék-oszcillátorok anharmonikussága örvényeket gerjeszt.Ezek felelnek meg a fotonnak,és ezek okozzák a diszkrét becsapódásokat.Persze,hogy kirajzolja az interferenciát,ha hullámok gerjesztik őket.
Igen,csak a Kerr-cella a lineárisan polarizált elektromágneses hullámokat szagatja le,ami időfüggő koherens állapot.Míg a fotonok időfüggetlen sajátállapotok,amikhez a cirkulárisan polarizált hullám tartozik.A balra cirkulárisan polarizált hullámban sak mondjuk felfele álló spinű fotonok terjednek,míg a jobbra cirkulárisan polarizált hullámban pedig csak lefele álló spinű fotonok tartoznak.A lineárisan polarizált hullámban a kétféle foton becsapódásának esélye ugyanakkora,vagyis a lineárisan polarizált szűrő a fotonok elsozlását nem változatja meg,meg a lineárisan polarizált hullám minőségét határozza meg.Ha nem jön át hullám,az azt jelenti,hogy balra lineárisan polarizált hullám és a balra cirkulárisan polarizált hullámban a térerősségvektorok elelntétes fázisban köröznek.Míg amikor átjön a hullám,akkor a balra és a jobbra cirkulárisan polarizált hullámok térerősségvektorai nem ellentétes fázisban forognak egymáshoz képest,de nem is egy fázisban,hanem a kettő között.Vagyis a fényben levő fotonszámot nem változtatja meg a Kerr-cella csak a két különböző spinirányú fotonok egymáshoz képesti fázisát állítja be ellentétesre,amikor megszakítja a lineárisan polarizált hullámot.Szóval az a lényeg,hogy nem a hagyományos Maxwell-féle hullámzóan változó elektromágneses terek álnak fotonokból,hanem olyan sajátállapotok,amikben a térerősségek nem válozhatnak.A hagyományos elektromágneses hullám nem a fotonok áramlása,hanem a mező egypontjában levő fotonszámok megváltozása.
"Engem érdekelne a beamsplitter felületének a leírása. Mert mi van akkor, ha ugynevezett "half silvered mirror" felületén az ezüstréteg, ami visszaveri a fényt, darabosan helyezkedik el? "
Ezeket sajnos nem ismerem.A fény összefonódásnál igazából csak a pozitron-elektron szétsugárzásnál keletkező fotonok antikorrelációjáról hallottam a Mai Fizika sorozatban.
Azért a korrellációs kisérletekről több részletet is íthatnának, .
Engem érdekelne a beamsplitter felületének a leírása. Mert mi van akkor, ha ugynevezett "half silvered mirror" felületén az ezüstréteg, ami visszaveri a fényt, darabosan helyezkedik el? Akkor persze hogy egyszer erre megy a fény egyszer meg amarra.
És ezt a viselkedést sem a sokvilág értelmezés sem pedig a "transactional interpretation" retardált hullámai nem magyarázzák meg, mivel ott is szétszóródna az energia.
Ha a részecskéket egydimenziós gráfként kötné össze a tér, akkor sem lenne megérthető, miért pont csak egyetlen rácsponton nyelődik el az időben kiterjedt rezgés.
Ez a tökéletes feladvány, a foton.
A klasszikus elektromágneses hullámképpel nem lehet megmagyarázni azt,hogy a gerjesztett atom miért esik vissza magától az alapállapotba,a spontán emissziónál.Mert a gerjesztett állapotban az elektronfelhő éppoly stacionárius,mint az alapállapotban.Csak olyan elektroneloszlás sugározhat,ami gyorsul,vagyis az elektronfelhő rezgést végez.Ezt külső térrel való behatással el lehet érni,a gerjesztett állapot időfüggő lesz,az elektroneloszlás berezeg,emiatt le is adja az energiát a külső térrel koherens módon,ez az indukált emisszió.Az abszorpció eugyanez csak annyi a különbség,hogy a külső beható változó tér alapállapotban találja az atomot és nem gerjesztettbe.Ezért az alapállapotból a gerjszettbe fog kerülni az atom,miközben energiát nyel el a külső térből.
A spontán emissziónál is az elektromágneses tér változása miatti behatás okozza a gerjesztett állapot visszaesését az alalpállapotba,azáltal hogy berezgeti az elektroneloszlást.Csak ez az elektromágneses hullámzás azért lép fel,mert a mező szemcsés nem tudunk pontosan homogén teret előállítani,amivel a gerjesztett állapot nyugodtan stacionárius maradhat.
Van rugalmatlan szórás.Például a Raman-effektus olyan molekulák esetén lép fel,ami két azonos atomból áll,például az oxigénmolekula.Az elektromágneses tér csak olyan atomot tud gerjeszteni amelyiknek van dipólusmomentuma.Az oxigénmolekulában a gerjesztés két lépésben kvetkezhet be:a bejövő fény dipólmomentumot indukál,ami azután képes sugározni.A fény egyrészben nyelődött el,míg két részeben sugárzodik ki.Ne kell golyókra gondolnod.Ugyanígy vislekedik az anyaghullám,ha az oszcillátorokat(amiknek a rezgése terjed hullámként,ami hullámzás az anyaghullám)anharmonikusokra cseréled.Csak a kvantummechanikában öriznek egy olyan elvet,amit szuperpoziciónak neveznek,és az anyaghullámok eszerint lineárisak.Persze mert lineárissá tették őket,csak ott maradtak azok a dolgok amiket részecsketermészetként könyvelnek el.Ezt a nemlineáris hullám magában foglalja.Vagyis,ha az anyag hullámtermészete sohasem sérül,ha megengedjük a nemlinearitását.Gondolj a szolitonra,ami egy nemlineáris hullámzás.
De akkor hogyan egyeztethető össze az,hogy az elektromágneses tér részecskékből áll(fotonokból),míg az atom-oszcillátorok a folytonos energiát veszik fel,csak bennük kantálodik az energia?
Az atom-oszcillátorok különböző energiájú gerjesztett állapotait egyetlen gerjesztett állapottal lehet kiváltani,ha sok fonont helyezünk el benne(mert a különböző gerjesztett állapotok közötti energiaközök nagysága ugyanakkora).Mi lehet a kapcsolat a foton és a fonon között?
A fononokban-mivel az oszcillátorok kicsit anharmonikusak-nem teljesen egyenlő nagyságú bennük a gerjesztett állapotok energiaközei.Ezért például a második gerjesztett állapotban levő oszcillátor nem helyettesíthető két független első gerjesztett állapottal,az anharmonikusság miatt a két fonon között kölcsönhatást kell bevezetni.Vagyis a kétfonon állapot nem helyettesíthető két független egyfoton állapottal,vagyis egy oszcillátorhoz tartozó fononok össze vannak fonódva,kölcsönhatás van közöttük.Vagyis fellép közöttük a korreláció jelenség.Ugyanez fellép a foton messziről korrelál egymással,vagyis nem két darab fotont látunk,hanem egy kétfoton állapotot.Ez magyarázza az Einstein-Rosen paradoxont,hogy két azonos folyamatban keletkező fotonk kilométeres távolságból is érzik egymást.A fotonok ugyanúgy viselkednek,mint a fononok.Ez nem véletlen,a magyarázat az,hogy az elektromágneses mező oszcillátorokból áll(amit mező-oszcillátornak fogok nevezni),smiknek a különböző gerjesztett állapotait helyettesíteni lehet egy gerjesztett állapottal,ha a fotonokra daraboljuk az energiákat,egy mező-oszcillátor egy gerjesztett állapoába több foton tartozkodhat,a foton is bozon,mint a fonon.Ez a mező-oszcillátoroknál is azért tehető meg,mint az atom-és oszcillátoroknál:a mező-oszcillátor is közelítőleg lineáris oszcillátor,az eltérő energiájú gerjesztett állapotok közötti energiaközök azonos nagyságúak.Pici anharmonikus hatás mindig fellép az oszcillátoroknál mindig fellép,ezért az oszcillátorok kölcsönhatnak egymással,ami a foton rugalmatlan szórásával figyelembe vehető.(Atom-és mező-oszcillátorok kölcsönhatása miatti arugalmatlan szórás:fényelektromos hatás,Raman-szórás,Compton-hatás,minden ami a részecsketermészetet volt hívatott bizonyítani.Ez valójában nem a részecsketermészetet bizonyítja,hanem az oszcillátorok rezgésének anhrmonikusságát,az anyaghullámképpel összefér.Az anyaghullám részecskeként viselkedik,ha oszcillátorai anharmonikusak(szoliton).Csak a részecskefizikusok képtelenek elszakadni Rutherford Naprendszeres,bolygós atommodeljétől.)
A fotonok rugalmatlan szórásra példa az,ahogy a Nap belsejében a fúzió során keletkező sugárzás feljút a Nap felszínéig.10 millió évig tart,amíg feldiffundálnak a fotonok a Nap felszínéig,a fotonok rugalmatlan szórásaik miatt a gamma fotonok fény- és hőkvantumokra darabolódnak.Ez persze úgy érthető,hogy az atom-és a mező-oszcillátorok a nagy nyomás miatt anharmonikusak.Hasonlít a fotondiffúzió,a hővezetéshez,ami a fononok diffúziója.Mivel a hővezetésnél a fononok egymással ütközve terjednek,ezért a hővezetés a hangsebességnél sokkal lassabb.A hangterjedésnél ugyanezek fononok egyírányba terjednek,vagyis a hővezetés egyfajta összekavarodott hangnak lehet teknteni.A fotondiffúzió sebessége is sokkal kisebb a fénysebességnél,amivel akkor rendelkeznek a fotonok,ha egyirányba mozoghatnak.Az egy írányba haladó fényt lehet fénynek tekinteni,míg a fotondiffuzió valamilyen összekavarodott fénysugárásnak lehet tekinteni.(A csőtpvonalban a diffúzió szelídebb változata lép fel,ahol az ütközések rendezettek,viszont a hullámsebesség a fénysebességnél kisebb.)
A mező-oszcillátorok gerjesztései fotonok,az atom-oszcillátorok gerjesztései a fononok.Nincs különbség közöttük,csak eltérő fajtájú oszcillátorok gerjesztései,de energia mind a kettő.Ez olyasmi,mintha a 460 Hz-es a-hang fononjait(a felhangokat kiszűrjük,csak az alaphangot halljuk meg) mozartonnak neveznénk,ha azt hegedű bocsátja ki,és beethowenonnak,ha zongora.Semmi különbség sem lenne a kétféle fonon között,a mozarton és a beethowenon közti különbség annyi,hogy másféle hangszer bocsátja ki őket.Ez a különbség a foton és a fonon között,ugyanolyan gerjesztések,csak más típusú oszcillátorok gerjesztései.
A mező-oszcillátorok és az atom-oszcillátorok között lényeges különbség van.A mező-oszcillátor az elektromágneses mezőből kontinuumsok van(a mező minden pontjába oszcillátor van tűzdelve),míg az atom-oszcillátorokból diszkrét sok.Illetve bizonyos körülmények között az atom-oszcillátorok gerjesztését magnonnak nevezik(ha az atom mágneses momentuma képezi az oszcillátort) vagy rotonnak nevezik(a szuperfolyékony héliumban).
Mi az különbség az atom-oszcillátorok és a mező oszcillátorok között?
"a mező valójában szemcsés"
Ez a mondatod azt sugallja, hogy hogy egy atomban az elektron amikor visszaesik egy melyebb energiaállapotába és kisugároz egy fotont, akkor valójában egy fotonsokaságot indít útnak.
Sajnos nem így van. Az elektron egyetlen fotont sugároz ki, aminek a mozgása egy térben kiterjedt hullámmal írható le. Amikor interferenciára késztetjük, akkor ez a hullám fogja létrehozni az interferenciát. Ha moduláljuk a hullámot, teszemazt Kerr-cellával feldaraboljuk, akkor is csak a foton energiája fog változni, maga a foton egy marad. A hullám mehet több irányba is ,a foton akkor is csak egy marad. A Compton tipusú kisérletek megmutatták, hogy az energia az ütközések után is megmarad, akár többszöri ütközésnél sem sugárzódik szét, mint ahogy a klasszikus elektromágneses hullámoktól várnánk.
Eddig elég volt azt tudni,hogy vannak atom-oszcillátorok,amik az elektromágneses mezőből az oszcillátorok belsejében levő határfeltételek miatt csak kvantált energákat vehetnek fel és bocsáthatnak ki.És ebben a leírásban az elektromágneses mező kontinuum lehetett,az energiának nem kellett adagókban terjednie,a kvantumosság csak azt jelentette,hogy az atom-oszcillátorok az energiákból csak megfelelő energiájú adagókat tudnak felvenni.Ez a kvantummechanika félklasszikus leírása,mert az atom-oszcillátorokat gerjesztő elektromágneses mező folytonos kontinuum mező maradt,ahogy azt Faraday annak idején felismerte.Ekkor a mező pont úgy viselkedik,mint egy lineárisan áramló folyadék.De sok jelenség mutatja azt,hogy az elmélet nem teljes,mert például a spontán emissziót és a Lamb-eltolódást nem lehet így megmagyarázni.Illetve a fényképezőlemezen a fény diszkrét becsapódásokat vált ki,ez azt mutatja,hogy az elektromágneses mező csak messziről nézve tekinthető folytonos kontinuumnak,ha nagyon apró jelenségeket is magyarázni szeretnénk,akkor észre kell vennünk,hogy a mező valójában szemcsés,részecskék áll,amiket Einstein fotonoknak nevezett el.
Kirchoff gondolt először arra ,hogy az atomok amikor fént nyelnek el(aztán bocsátanak ki)akkor az elektromágneses térre rezonálnak,és tényleg tapasztalahtó a rezonanciagörbe,mert ha kicsit más a fény frekvenciája,mint a rezonanciafrekvencia,attól még az atom-oszcillátor elnyeli a hullámot,bár nem olyan nagy amplitúdóval mint a pont a rezonciafrekvenciával rendelkező hullámot(a billiárdozó részecskefizikusok ezt a hőmozgás miatt Doopler-eltolódással,és a mágikus vákuumfluktuáció miatti Lamb-eltolódással magyarázzák).Igen,de az oszcillátoroktól azt szoktuk meg,hogy csak egy darab rezonanciafrekvenciája van.De akkor,hogyan lehet az,hogy az atomnak sávos a színképe van,többféle frekvenciájú fényt nyelhet el,ha ez tényleg rezonancia?Úgy,hogy az atomi oszcillátorok nem hasonlítanak a közönséges oszcillátorokhoz,hanem végtelen sok(de megszámlálhatóan sok) csatolt ingával egyenértékű.Ha például egy kettős ingát kényszerrezgésbe hozunk,akkor lebegő rezgésbe kezd,egyszer az egyik inga lenng erősen,a másik gyengén,aztán szerepet cserélnek,és ez a hintázó állapot ismétlődik a végtelenség(illetve amíg a kényszererő rezgésben tartja).De ezek időfüggő állapotban,vagyis koherens állapotban vannak.De ezek kikeverhető két darab időfüggetlen állapotból,amikor a két inga mozgása szimmetrikus(fi1=fi2),illetve amikor antiszimmetrikus(fi1=-fi2).A szimmetrikus mozgásállapot paritása páros,az antiszimmetrikusé páratlan(egyes könyvekben azt írják,hogy a paritásnak nincs a makroszkópikus világban megnyilvánulása,pedig van).A szimmetrikus mozgásnál a két inga egyírányba mozog,a köztük levő rúgó végig laza marad,és az ingákat csak a gravitáció hajtja.Az aszimmetrikus mozgásnál a két inga egymással szemben mozog,a köztük levő rúgó periodikusan megnyúlik és összehúzódik.Ekkor az ingát a gravitációs és a rugalmas erő összege hajtja.Így az aszimetrikus és a szimmetrikus módus(ezek a normálmódusok)frekvenciája eltérő lesz(az aszimetriksu módusé nagyobb),ezek felenek meg a kvantumoszcillátorok időfüggetlen sajátállapotainak.A kettős inga tipikus lebegő mozgásállapotai a normálmódusok lineáris kombinációja.A csatolt ingának két rezonanciafrekvenciája van,amik a két normálmódus rezonanciafrekvenciájával egyenlő.Vagyis az szimmetrikus módusnál a legnagyobb a kitérése az oszcillátornál,mert egyírányba lengenek.Ez felel meg a gerjsztési sajátállapotának.Az antiszimmetrikus módusban a két inga a köztük levő rúgó miatt a legkisebb amplitúdóval lengenek,ez az alapállapotának felel meg.Szóval a kettős ingának van egy alap és egy gerjsztési állapota.Ha a csatolt ingában kettőnél több ingát kötünk össze,akkor az alapállapota mellett több gerjesztési állapota lesz.A kvantumoszcillátornak egy alaopállapota van(mágneses felhasadástól eltekintettem),és végtelensok gerjesztési állapota,ami végtelen sok ingából álló csatolt ingával egyenértékű.
A makroszkópikus kvantumoszcillátorra példa(a kvantumszó itt annyit jelent,hogy több rezonanciafrekvenciája van az oszcillátornak) a síp,aminél a sajátállapotok(vagyis rezonancifrekvenciák) a határfeltételek álatl kiválasztott állóhullámok.A kényszerő,ha ezektől eltérő tiszta hang,akkor ezekre a bázisállapotokra vonatkozó vetületei(a frekvenciavilágban)jellennek meg a megengedett hullámok frekvenciáinak irányában(frekvenciairányok vannak a Hilbert-térben).Vagyis a kényszereő hulláma a megengedett állóhullámok frekvenciairányaira vetülnek,vagyis továbbra is csak a megengedett hullámok alakulnak ki.Rezonanciákat akkor tapasztalunk,ha a gerjesztő hullám frekvenciája megegyezik valamelyik megengedett állóhullám frekvenciájával,mert akkkor a gerjesztő hullám állapotvektora pont az egyik sajátfrekvenciairányba mutat,így csak a egy hullám jelenik meg a sípban a többi nem,mert a többi megengedett hullám mind merőleges frekvenciairányban mutatnak,vagyis az adott hang amplitudójának maximuma van.
Szerintem rossz helyre klikkeltem.De tegnap egy kicsit elkeseredtem,hogy mennyit írtam,ami aztán eltünt.:(
"Ha egy oszcillátor összes szabadságfokát kifagyasztják,akkor csak forgási rezgések lépnek fel,de mivel csak a rezgési energiaszinteknek van nullenergiája,a forgási rezgések alapállapota nulla."
Ez így nem igaz.A szabadon lebegő-repülő molekuláknak(atomoknak) van egy még alacsonyabb gerjesztési módusa a rezgésin kívűl:ha forgásba jön.Kristályknál ez a lehetőség hiányzik,a kristálybarácsban levő erők megakadályozzák,hogy a molekullák(atomok) forogjanak.Vagyis,ha a kristályból az összes rezgést kifagyasztjuk,akkor csak a nullenergiák maradnak meg,forgási mozgás nem jelenik meg.Hogy ilyenek legyenek,ahoz a molekuláknak(atomoknak) ki kell szabadulniuk a kristályrácsból.Gázok színképében lehet megfigyelni őket.Mivel a forgási energiák a mikrohullámú tartományban vannak,ezért a forgási nívók megfigyeléséhez mikrohullámú-spektroszkópiára van szükség,amelynek technikája a radaréhoz hasonló(csak sokkal érzékenyebb).
Az atomi oszcillátorok olyanok,mint a makroszkópikus méretekben előforduló sípok.A sípok keresztmetszete,ha L hosszúságú,és ha kényszererő hat a benne levő levegőre,akkor olyan állóhullámokat gerjeszt,amelyek hullámszáma (n pi)/2L,ahol n=1,2,3,... egész szám(ami az állóhullámokat indexeli),vagyis a hullám félhullámhosszának egész számú többszörösének kell ráférnie a síp levegővel teli keresztmetszetére(a síp falvastagsága nincs a keresztmetszetbe számolva,végtelen mély potenciálvölgyes közelítés miatt).Ez a határfeltétel(olyan állóhullámok alakulnak ki,amelyeknek a síp falánál csomópontja van),ami bekvantálja a hangrezgéseket,enélkül a síp folytonos spektrumú zajt bocsátana ki,nem pedig megszámlálhatóan sok,tiszta zenei hangokat(amik a zenészeknek tetszenek).Vannak olyan kedvenc sávos spektrumok,hogy az ezeket előállító hangszerek izonyatosan nagy értékűek lettek,és múzeumokban tartják,és csak celebek játszhatnak velük.Ilyen a Stradivari hegedű,ami jól meghatározott fából készült,nagyon jól meghatározott alakra faragták,és nagyon pontosan előírt vastagságú a rajta levő lakk.Ezek az alaphangon túli felhangok elsozlását,és viszonylagos erősségét,vagyis a hangszínt határozzák meg.A hangszer titkának megfejtéséhez a hegedűt röntgendiffrakciós vizsgálatnak vetették alá.Ezek segítségével akarják a hegedűt reprodukálni,hogy ennek a varázsát mások is kamatoztassák(aprópénzre váltsák).Persze ez valószínűleg évszados probálgatás eredménye által alakult ki,meg persze az zenei ízlés bizonyos kiválasztott hangszerekhez igazódott.
A makroszkópikus oszcillátorok a határfeltételek miatt ugyanúgy kvantáltak,mint az atomi oszcillátorok.Az atomi oszcillátorokban is a határfeltételek miatt lehetséges az,hogy a félklasszikus mező hullámai közül csak bizonyos frekvenciákra rezonálnak.Persze az atomi oszcillátorok energiaközei nem feltétlenül azonos energiaközű,csak a parabolapotenciál esetén teljesül ez a feltétel,ehez lineáris erőtörvényű rezgő rendszer szükséges.A síp,vagy különböző rezonátorokbeli potenciál konstans,emiatt a gerjesztett állapotok energiaköze már nem azonos nagyságú,hanem négyzetesen nő.Az atomok 1/r-es potenciáljában az energiaközök inverznégyzetesen csökkennek.A kristályrácsban levő atomok azért elég jó közelítésben lineárisak,csak picit nő a négyzetesek,mert a Coulomb-potenciálhoz nagyon hasonlító Morse-potenciálban vannak.Ez egy inverz exponenciálisan/r változó potenciál,amelynek Taylor-sorában az első tag dominál,ha csak azt tartjuk meg(ami nagyon jó közelítés),akkor a lineáris oszcillátor terét kapjuk meg.A lineáris erőtörvénytől való eltérést,mint az anharmonikusságot,az oszcillátorok közötti kölcsönhatásnak lehet tekinteni.Vagyis az oszcillátorok gerjesztett állapotainak egységei a fononok rugalmatlanul szóródnak egymáson(ez a részecskefizikusok igénye miatt kialakult billiárdjátékos szemlélet.)
Igazad van,ez az elektron kibocsátásához stimmel.Sokat olvastam a kvantummechanikáról,és "tanítottak" is róla az egyetemen.Az atomok oszcillátorok,eleve harmonikusnak tételezik fel,amik energiaszinjei között mindig azonos energiaköz van.Így például az első gerjesztett állapot energiája hvonás omega,míg az n-edik gerjesztett állapot energiája n hvonás omega.Erre bevezetették a fonon fogalmát,és leegyszerűsítik a képet arra,hogy az oszcillátoroknak csak egy alap és egy gerjesztett állapotot engednek meg,csak a gerjesztett állapotba sok fonont is lehet sűríteni,így ebben a képben az n-edik gerjesztett állapotban levő oszcillátornak is csak egy gerjesztett állapota van,amiben n darab fonon van,amik energiája hvonás omega.A fononok bozonok,mert sok részecskét lehet azonos energiaállapotba helyezni.A fononok a hang kvantuma,hangterjedésnél az oszcillátorok a gerjesztettségűket egymásnak adogatják tovább.Hangterjedésnél a fononok egyirányú rendezett mozgást végeznek,hővezetésnél viszont a fononok egymáson szóródnak,diffundálva terjednek.Ezért van az,hogy a hővezetés mindig kisebb a hangsebességnél,hangsebességgel csak a fononok egymást nem zavaró,rendezett mozgásuk haladhat,amik a hangot alkotják.
Az oszcillátorok energiaszintjei között az anharmonikusságuk miatt nem azonosak az energiaközök,de az eltérés általában nagyon kicsi az egyenletes köztöl(ami csak a teljesen harmonikus oszcillátornál teljesül szigorúan).Ilyenkor is hvonás omega energiájú fononokra bontják a gerjesztett állapotokat,csak a fononok között rugalmatlan szórást tételeznek fel.Oké a kép teljesen összeállt.Az egyes harmonikus oszcillátorok energiáihoz tartozik nyugalmi energia,vagyis az alapállapot nem nulla energiájú.Ez egydimenziós oszcillátornál 1/2 hvonás omega,mivel a gerjesztő elektromágneses tér frekvenciájától függ,ezért nem lehet az energia nullpontjának eltolásával megszüntetni.Háromdimenziós izotróp oszcillátor nyugalmi energiája 3/2 hvonás omega,általánosan n/2hvonás omega,ahol n a dimenziószám.Ha egy oszcillátor összes szabadságfokát kifagyasztják,akkor csak forgási rezgések lépnek fel,de mivel csak a rezgési energiaszinteknek van nullenergiája,a forgási rezgések alapállapota nulla.
Az oszcillátorok gerjesztett állapotai nem azok amik valóban oszcillátor állapotok,mert stacionáriusak,az energiák nem ingadoznak,mint a makroszkópikus oszcillátoroknál,ahol a rugalmas energia mozgásiba a mozgási energia rugalmas (potenciális) energiába alakul.Ilyen lebegő állapot sok stacionárius állapot szuperpozicíójából kell kikeverni.Ezek a koherens állapotok,amik a makroszkópikus oszcillátorok igazi analógiája a mikrovilágban.Itt az energia szinuszosan változik,lineárisan polarizált az állapot.A koherens állapotok olyanok mint a csatolt ingák egymás között energiát cserélnek.Ha a csatolt ingák normálmódusait kiszámítjuk,akkor visszakapjuk azokat a stacionárius állapotokat,amikből kikevertük őket,és amiket az oszcillátor időfüggetlen Schrödinger egyenletéből kaptunk,ezekre jönnek ki a Harmite-polinomok(valójában az egyes állapotok együtthatógyűjteménye egy Harmite- polinom,a hullámfüggvényben szereplő x-,y-,z-,ami impulzusreprezentációban px-,py-,pz- valójában az egyes színeket jelentik,amikhez tartozó értéke a függvénye a megfelelő szín együtthatója.Ez az,amit a fórumon gúnyolva színesTV fizikának neveztek.Valójában csak arról van szó,hogy a dimenzió valójában frekvencia,ami vagy xi-,vagy pi-koordinátákkal fejeznek ki.Azt nem akarják a sulikban megtanítani,hogy mit kell dimenzió alatt érteni.Ebből él a Csillagkapu sororzat is.).A stacionárius állapotoknak felelnek meg az örvények.Stacionárius állapotnak felel meg a cirkulárisan prolarizált fény,míg a koherens(csatolt inga) állapotoknak a lineárisan polarizált fény.Cirkulárisan polarizált fényre Bethe kimutatta,hogy örvényességet hordoz,mert elfordítja a körkorong alakú fémlemezt,míg a lineárisan polarizált fény nem hordoz örvényességet.Valójában lineárisan polarizált fény örvények lineáris kombinációja:ugyanakkora,benne ugyanakkora valószínűséggel található benne jobbra vagy balra forgó örvény.Így a fémlemez makroszkópikusan semerre sem forog(persze mikroszkópikusan torziós rezgést végez,a klasszikusok ezt nevezték a Brown-mozgás torziós mozgások szabadságfokaira jutó részének).
Igen,de OK a fononra érthető az örvényesség,mintegy a csatolt atomi oszcillátorok normálmódusai,és hogy ezekből az oszcillátorok rezgő állapota ezekből kikeverhető koherens állapot.Az energia simán folytonos lenne,pusztán az oszcillátorok jelenléte okozza a kvantáltságot,mert olyanok,mint sípok benne a levegőrezgések csak diszkrét féle állóhullámot gerjeszthetnek.Ha nem lennének sípokbeli határfeltételek,amik kvantálnak,akkor a hangrezgések mindenféle frekvenciájú dzsumbúja fordulna elő,csak zajok léteznének,nem dominálnának jól meghatrározott frekvenciájú tiszta hangok. És ebben a képben a gerjesztő elektromágneses mező egy folytonosan változó klasszikus kontinuum mező,amiben az energia folytonos értéket is felvehet,és az atomi oszcillátorok,mint sípok csak diszkrét féle rezgéseket erősítenek fel a többit legyengíti és ez okozza a kvantummechanikát.Ezzel mindent meg lehet magyarázni,az indukált emissziót és abszorpciót,hidrogénatomokot,rezgési,forgási színképeket,szinte mindent.Csak a spontán emisszió teljesen érthetetlen,magától hogy eshet a gerjesztett állapotból alapállapotba,hogyha az stacionárius állapotban van?Mert az indukált emisszió lehetséges,mert ekkor az elektromágneses tér megfelelő hullámai,mint külső behatás a stacionárius állapotot berezegteti,időfüggővé teszi,így már leeshet az alapállapotba.De ha nincs változó külső tér,akkor a stacionárius állapot(hiába gerjesztett) elektroneloszlása nyugodt,nincs gyorsulása,nem sugározhat,mert csak a gyorsuló elektroneloszlás sugározhat.Szóval baj,van a spontán emisszióval,de amúgy mindent meg lehet magyarázni.OK nagyon szép,csak az a baj,hogy akkor mi teremti a fotonokat,hogy lehet az,hogy ha nincsenek atomi oszcillátorok,mint sípok mégis van egy részecske foton?Ehez valami fúrcsa dolgot kell csinálni,ami a kalsszikus mező kontinuum voltát írja felül(a kontinuum mezős leírás csak közelítés a,mit félklasszikus elméletnek neveznek).Mindjárt folytatom....
Jó téged olvasni, érdekeseket írsz. De most a lényeget nem jól látod. Ami kirepül, az a hasonlat szerint nem lehet a foton.
Vegyük most úgy, hogy a felületet egy fémfelület, és elektronok hullámait látjuk. Ameddig a teljes felület hullámzik, addig a visszasugárzott energia nem koncentrált. A kidobódó részecske egy elektron, ami egy adott távolságra lökődik a felülettől, majd visszaesve egy koncentrál elektromágneses hullámot sugároz ki, ami egyetlen pontból indul. A lényeg ez. Emiatt HASONLIT az egész a foton elnyelődésére. Mert honnan is tudjuk, hogy az adott helyen elnyelődött a foton? Onnan, hogy egy pontszerű felvillanást látunk, AMI NEM AZ ELNYELŐDÉS, hanem egy újabb emisszió. Tehát ebben a hasonlatban/modellben a fény egyszerű hullám, az elnyelődés a teljes felületen folyik, de elektronok ugranak ki a felületből és ezek visszaesve pontszerű forrásként mutatkoznak meg.
De sajnos a foton teljes modellezéséhez ez még mindig kevés, hiszen a foton nemlokális. Nem magyarázza meg a modell, hogy miért mindig csak az egyik résnél tudjuk elkapni a fotont.
Igen,szerintem ugyanarról van szó.Nagyon szép a film.Néztem a tévében,hogyan készítették a Jurassic Parkot.A legtöbb trükköt számítógéppel készítették,vagy hatalmas dinobőbe öltöztetett robottal.Amihez nem kellett csúcs technika az az volt,amikor a T-Rex közeledtére a kocsijukban a pohár vízben körhullámok alakultak ki.Ezt sokáig megoldhatatlannak gondolták,óriási hangszórókkal probálkoztak stb.Aztán egyikőjük csak egyetlen gitárral probálkozott és különböző hosszúságú húrokkal probálkozott,és egyikre a vízben körhullámok alakultak:arra rezonált be a víz.Amikor a filmben a dino közledett és a víz beremegett,hullámzani kezdett,akkor a filmes a kocsi belsejében egy gitárt tartott a kezében és megfelelő ütemben(a dino lépései)megpendítette a megfelelő húrt.Nem kellett iszonyatosan nagy hangerejű hangfal.Mondjuk az erősebb pendítésnél keletkező hang hatására nagyobb ampiltúdójú körhullámok keletkeztek,de akármilyen gyenge hang is hatásos volt enyhe hullámzás keltéséhez.
Visszatérve az általad küldött videokra,itt a keletkező körhullámokból állóhullámok lesznek,mert a belülről keletkező hullám és a befelé haladó hullámok interferálnak.Fontos mozzanat az,hogy a lineáris közelítés meddig érvényes.Ha nagy a gerjesztő hatás erőssége,akkor nagy lesz az állóhullámok ampiltúdója,amik már nem lineárisak.A nemlinearitás abban nyilvánul meg,hogy nem fog a gerjesztő hatással valamekkora fáziseltolódással(a rezonanciánál ez a fáziseltolódás kilencven fok) bár,de azért összehangoltan rezegni,hanem kiesik a szabálys ritmusból.Ennek tudható be a rezonancia kiteljesedése során a felcsapodó vízcsepp.
Szerintem a kvantummechanikában a rugalmatlan folyamatokat(amik részecskék keletkezése és eltünése tartozik)mindenképp nemlinearitás tartozik.A klasszikus mechanika a nemlinearitással csak numerikus közelítéssel tud boldogulni.A kvantummechanikában még az atomok bevezetése bizonyos nemlineáris hatások perturbációs sorát divergenssé tudja tenni(amíg a behatás kicsi).A szolitont ténylegesen részecskének tekintik,a kvantummechanika kötött állapotainak elmélete illik rá.Egy kezdeti vízlépcső felszínt tükrözzük,akkor egy potenciálvölgyet kapunk.Ebbe a potenciálvölgyhőz tartozó kötött állapotokhoz tartoznak azok a szolitonok amik ebből a vízlépcsőből keletkezik.Ahány kötött álapotot tudunk leszámolni a potenciálvölgyben annyi szoliton keletkezik,és a szolitonok nagyság szerint csökkenő sorrendben követik egymást,mert minél nagyobb a szoliton mérete annál gyorsabb.A szolitonok mögött diszperz hullámok haladnak,amik jóval lassabbak a szolitonoknál,ás a potenciálvölgy fölötti szórt állapotoknak felelnek meg.A diszperzív hullámok interferálni képesek,mert lineíráisak,míg a szolitonok a nemlineíritásuk miatt átmennek interferencia nélkül egymáson és fázistólás lép fel.
Mindenképp a vízcsepp felcsapodását klasszikus mechanikailag is csak úgy lehetne közelítőleg analitikusan leírni,ha a emissziós-abszorszpciós folyamatnak tekintenék,a vízcseppet fotonnak tekintenénk.
Ez egy hagyományos hullám által gerjesztett folyadék-felület, ami egymás után kétszer is egyetlen ponton adja le az energiáját egy kidobódó vizcsepp formájában. Nemtudom miért, de engem ez a fényre és a fotonra emlékeztet.
Minden Kedves Fórumozónak Kellemes karácsonyi Ünnepeket,és sikerekben gazdag Új Évet kívánok!
Ha folyók mellett haladtok el,illetve havat várjátok,ne feledkezzetek meg az Örvényekről.A világot mozgató alapvető jelenséget,a kvantumosságot,ami nélkül az Univerzumban csak egy homogén szerkezet néküli hidrogénből álló gázgömb lenne.Nem lennének galaxisok,nem lennének csillagok,nem lennének ciklonok,tornádok,nem lenne veszélyes a folyókban úszni,nem lenne turbulencia,nem lennének atomok,nem keresnék a Higgs-bozonokat,annyi pénzt pocsékolva a részecskegyorsítók megépítésével.
Igazából a foton tényleg nem épül be az atomba,mint ahogy gerjesztés előtt sem voltak.Olyasmi történik,mint a hangszereknél:a hangszer megszólaltatásánál a hangszer hangot kelt,de a hang nem volt a megszólaltatás előtt a hangszerben.Az elektromos tér ahogy megrezgeti az atomot ez a tér függetlenül tovább rezeg,az atomtól függetlenül.Míg az atom erre válaszol,és elektromágneses hullámot bocsát ki,csak annak gerjesztő hullámhoz képest van egy kis fáziskülönbsége,ami miatt látszólag lassabban halad a fény a közegben.Vagyis amit látunk az a gerjesztő hullám,és az atom által kibocsátott hullám interferenciája.Így a hagyományos hullámszórás jelensége lép fel.Az atom mindig gömbszimmetrikusan bocsátja ki a saját hullámát nem jegyez meg semmit.A beeső(gerjesztő) hullámmal amint interferál ez a gömbszimmetrikus hullám,adja azt az eredő hullámot,aminek az eredeti irányban halad a hullám eikonálfelülete.
Amit a pályázatra írtam az a Bohr-modell alapján készült,ami hibás,nemcsak azért mert az elektronoknak be kellenne esnie a magba,hanem azért is mert bolygómozgást(pontmechhanika) alkalmaz olyan esetre,ami az érvényességi körén kívűl esnek(olyan gyorsan változnak a terek,hogy az erőtér inhomogenitását nem lehet elhanyagolni).Egy folyadékcsepp mozgását végig előre lehet jelezni,ha az erőtér fluktuációmentes.De amint olyan térbe kerül,ami telen van fluktuációkkal akkor szétfolyik,a az egyes részei másfele mennek.
A Bohr-modell kudarca onnan látszik,hogy a bolygómozgásos atommodell szerint a vörös fény a prizmába erősebben eltérül,mint a kék.Míg a valóság épp az ellenkezőjét mutatja(illetve a kvantummechanika is az ellenkezőjét mondja).Szóval a Bohr-modell elektronmozgás a pályán való sugárzásának a problémája még mesterségesen talán befoltozható lenne,de egy olyan lényegretörő jelenségnél,mint a fénytörésnél pont ellenkező hatást jósol meg,mint aminek be kéne következnie.
