Az idő mibenléte mindig is foglalkoztatta, és zavarba is hozta az embereket.
De viszonylag korán megjelent az az elképzelés is, hogy nem is létezik.
Lehetséges-e, hogy csak a tér, az anyag, és energia létezik?
Az energia hatására létrejövő változások, mozgások összehasonlíthatók, számszerűsíthetők. Ezt nevezzük sebességnek.
A tér, a térben helyet foglaló anyag geometriai tulajdonságai szintúgy összehasonlíthatók, számszerűsíthetők.
Az energia hatására létrejövő mozgások, változások egyetemessége és pontossága kelti az emberi elmében azt az automatikusan kialakuló képzetet, mintha az idő létezne.
Idő = Távolság / Sebesség
Az idő nem létezik, csak egy automatikusan kialakuló képzet, amiből
hasznos segédfogalmat képeztünk? Vagy ez maga a létezés?
Lehet-e, szabad-e rangsorolni az anyag tulajdonságai között, és
azt mondani, hogy a tömeg/energia az elsődleges és ehhez képest az idő csak általunk bevezetett segédfogalom,
amihez lélektanilag közelebb állunk, mint mondjuk különféle sebességek érzékeléséhez?
Ellenmondana-e mindez a téridő elméletnek, vagy ez a segédfogalom dimezió könnyedén kicserélhető "valósra", vagy "elsődlegesre"?
Vagy erre nincs is szükség? Semmi gondot sem okozhat, hogy valójában egy nem létező, önmagán kívüli okból is relatív fogalommal dolgozunk axiomaközeli szinten is?
Az elemi részecskék pontszerűek és oszthatatlanok. Nem keletkeznek és nem semmisülnek meg. Az elemi részecskékből álló atomok, és összecsomósodott testeket különböző Lagrange-féle multiplikátorok tartják össze. {iszugyi szerint}
És szó sincs itt semmiféle hullámfüggvényről, hiszen ez már a klasszikus elektrodinamikában is így van.
Kevered a sezlonyt a rökamiéval. ;)
Ha a klasszikus fizika ugyanazt mondaná, mint a kvantumelmélet,
akkor az alexandiai könyvtárra később nincs szükség, csak korán.
Feynman azt írja, hogy az atommagot a rövid hatótávolságú magerők tartják össze.
(És az atombomba energiája elektromos eredetű.)
Majd két mondattal később eltűnődik azon, hogy az elektront mi tarthatja össze. De majd visszatér a problémára.
Most el kell olvasnom többszáz oldalnyi szöveget, aminek a 80%-át már tudom.
Addig is...
az elektron pontszerű, minden szórási kísérletben.
A kísérlet viszont nem tudja, hogy klasszikusan vagy kvantumosan kellene viselkednie az elgondolásunk szerint.
Matematikai pont. Mennyi a hatáskeresztmetszete? (Nyugi, lesz neki.) [nyugi on]
Mennyi a valószínűsége, hogy a céltábla közepébe tudod szúrni a körzőt. (Utazás a Holdhoz)
A mértékelmélet szerint nulla a valószínűsége, mégsem lehetetlen.
Ha véges valószínűséget akarunk, akkor epszilon sugarú környezetet vehetjök.
Vagy bármilyen tehénfolt alakú zárt görbét.[níugi off]
Csakhogy az elektronnak töltése is van. Még ha nem is tudjuk, hogy az micsoda.
Két elektron taszigálja egymást. Ki lehet számolni, hogy egy próbatöltés az 1/R potenciálban hogyan szóródik.
Itt most nem csámcsogom meg a részleteket, csak susztermatek szinten ejtsük a fejére.
Nagyon könnyű kiszámolni, hogy E mozgási energiával rendelkező elektron milyen mélyre képes zuhanni az 1/R potenciáltérben. Közelebb nem mehet, csak lepattan. (Persze végtelen távolból, egy kis korrekció.)
Hát most mi van?
Ha közelebb akarunk menni, meg kell toldani a karunk egy lépésnyi energiával.
Tehát: nagyobb kinetikus energiával, azaz gyorsabban kell ütköztetnünk a két elektront,
ha precízebben akarjuk kitapogatni az 1/R potenciál belső szerkezetét.
De ez meg ugyebár azt jelenti, hogy a hullámhossza csökken h/p szerint.
Tehát minél precízebben akarjuk megmérni a zelektron átmérőjét,
egyre nagyobb energiával hatolonk be az ismeretlen potenciálgödörbe,
és közben a hullámhossz is egyre kisebb lesz.
Annyira pontszerű, amennyire csak akarom. Amikor mérjük.
Néha pedig (nagyságrendileg) akár 10-10 m átmérőjű tartományokat is kitölthet.
A gravitáció mintájára a többi erőt sokféle módon próbálták már geometrizálni. Például Kaluza már 1919-ben egy negyedik térdimenzió feltételezésével, ami apróra összetekeredve alkalmat adott az elektromágneses kölcsönhatás hordozására, de nem függött dinamikusan a energiatenzor lokális értékétől, így sértette az áltrel alapkoncepcióját. Ez az elgondolás egy előfutára volt a húrelmélet extra dimenzióinak, de meg kell mondani, ez utóbbiak geometriáját se tudják dinamikusan kezelni, még ma sem. Így aztán a közelében sincs az egyesített térelmélet koncepciójának.
Maga Einstein pedig számtalanféle általánosított térelmélet kitalálásával töltötte életének utolsó évtizedeit, de Schrödinger és Pauli is próbálkozott különböző utakon, mindannyian sikertelenül.
E geometrizálási törekvések során egyedül Herman Weyl jutott el egy termékeny koncepcióhoz 1918-ban, nevezetesen a mértékszimmetria gondolatához, ami később jelentősen átalakítva és általánosítva az egész fizikára nézve alapvetőnek bizonyult. (Weyl még úgy csinálta, hogy a Riemann geometriát egy olyan általánosabb geometriával helyettesítette, amiben a metrikus tenzor kovariáns differenciálja nem tűnik el (ellentétben minden "rendes" geometria metrikus tenzorainak tulajdonságaival), hanem a differenciál arányos magával a metrikus tenzorral, az arányossági tényezők pedig az elektrodinamika négyesvektor-potenciáljából származnak. De ez az elmélet sajnos ellentmondott a kísérleteknek, mert a méterrudak hossza és az órák járása függött volna a puszta elmozdulásuktól is.
Weyl alapgondolata ma mégis hasznosul, mégpedig az elektrodinamikában, amit ennek mintájára sikerült levezetni egy meglepően egyszerű elvből, a gradiens invariancia elvéből. Ami tulajdonképpen csak annyit mond, hogy az elektromágneses potenciálokat szinte tetszőlegesen átskálázhatjuk. Pontosabban a négyespotenciálhoz mindig hozzáadhatjuk egy tetszőleges skalármező gradiensét, az új négyespotenciál így is ugyanazt a szituációt írja le. Nem számít, hogy milyen beosztású mérce szerint mérjük. (Ugye mennyire mellbevágó?) S ami még elképesztőbb, hogy ennyi majdnem elég is a teljes klasszikus elektrodinamika származtatásához.)
E "gradiens szimmetria" általánosítását nevezik ma mértékszimmetriának, és mértékkölcsönhatásoknak azokat az erőket, amelyek törvényei az ilyesféle lokális (pontról pontra eltérő) transzformációkkal szemben mutatott invariancia elvekből vezethetők le. Az elektromágnesességen túl ilyen a gyenge és az erős kölcsönhatás is.
Sőt ha tetszik, még a gravitáció is, aminek "mértékelvét" Einstein általános kovariancia elve jelenti, vagyis hogy az egyenleteknek minden koordinátatranszformációra nézve invariánsnak kell lenniük. Itt a gravitációs egyenlet megoldásait a metrikus tenzor koordinátafüggvényei jelentik, más-más koordinátarendszerben számolva, más-más függvényeket kapunk, de azok ugyanazt a szituációt írják le.
Az egyesített térelmélet egy gyönyörű látomás volt, de alighanem örökre az is marad. Hatalmas koponyák dolgoztak rajta évtizedeken keresztül hiába. A fizikai valóság nem ebből a kottából játszik. Noha igazán szép gondolati rendszereket alkottak, sajnos nem lehet belőlük kiállítást rendezni, mint az elmúlt korok művészeti alkotásaiból, hisz a bennük rejlő szépségeket csak a matematikailag legiskolázottabb látogatók vennék észre. Úgyhogy neked ezúttal is más szórakozást kínálok:
"A probléma szerintem ott van, hogy a hullámfüggvény valószínűségi eloszlását egyben töltéseloszlásnak is tekintik."
Nem ez egyáltalán nem oximoron!
És szó sincs itt semmiféle hullámfüggvényről, hiszen ez már a klasszikus elektrodinamikában is így van. És a töltött részecskék önmagukra való visszahatását nem is lehet kidobni az elméletből, mert az ebből származó sugárzási ellenállás mindennapi mérnöki tapasztalat. És a rá alapuló elméleti számítások pontosan vissza is adják azt. Csak a helyén kell tudni kezelni a dolgot, s nem szabad többet kívánni tőle, mint amit magyarázni tud, például nem szabad azt várni (mint amit a 20. század elején képzeltek) hogy ez a mechanizmus fogja magyarázni az elektron tömegét is.
A gyorsuló töltések önmagukra való visszahatása tapasztalati tény, a Maxwelli elmélet magyarázata pedig abban a zseniális gondolatban rejlik, hogy a két töltés között tapasztalt erőt, ami Coulombnál még közvetítő nélküli távolhatásnak tűnik, egy közéjük képzelt közvetítővel magyarázza. Ezt a közvetítőt pedig minden töltés körüli minden pontban úgy definiálja, mint azt az erőt, amivel a töltés hatna egy abba a pontba képzelt másik próbatöltésre. Erre a közvetítőként elgondolt mezőre azért volt szüksége, hogy elkerülhesse az azonnali távolba hatás fikcióját, ami a gravitáció Newtoni magyarázatában még vörös posztóként ott virított, de a 19. század második felében már skandalumnak számított. Ám ha az egyik töltés hatását valami mező közvetíti a másikra, akkor ez alól nem lehet kivétel az az eset sem, amikor a ható töltés ugyanaz, mint a hatást elszenvedő. Sőt a ható és az elszenvedő szerep megkülönböztetése már önmagában is olyan aszimmetria volna, ami a jelenségben magában nincs meg. Továbbá, ha a mezőt valóban közvetítőnek akarjuk megtenni, akkor úgy kell rá tekintenünk, mint ami ténylegesen ott van a tér minden pontjában, függetlenül attól, hogy odahelyeztünk-e egy próbatöltést, vagy sem.
A nem gyorsuló töltések önmagukra való visszahatása egyszerű szimmetria okokból eltűnik. De mivel a mező változásai a forrástöltéstől távolabb már egyre nagyobb időkéséssel követik a töltés mozgását, a forrástöltés gyorsulása esetén, a saját mezeje visszahat rá, fékezi. Ezen alapszik az EM antennák sugárzási ellenállása.
Én pedig le vagyok döbbenve, hogy ezt egy villamosmérnöknek magyarázni kell.
Először az ilyen hiányosságaidat kellene bepótolnod, sőt az efölötti további tucatnyi szinttel kapcsolatos hiányosságaidat. A felfedezéseidbe elég lesz azután belefognod.
De most jön a dolog nehezebbik része. Mert elektromágneses mezőt nem csak egy másik töltött részecske hozhat létre, hanem minden külső forrás nélkül egyetlen részecske is létrehozhat saját magának. És akkor saját magával hat kölcsön.
Ez az igazi oximoron. Münchhausen báró, a saját hajánál fogva.
A probléma szerintem ott van, hogy a hullámfüggvény valószínűségi eloszlását egyben töltéseloszlásnak is tekintik.
Na de akkor a két résen egyszerre áthaladó elektron taszítaná önmagát, mármint a két fél énje.
Azért ez látszana az interferencia képen, ha ilyesmi létezne. Nincs róla tudomásom, hogy ilyesmit tapasztalnának.
Viszont a nagy egyesített elmélet arra alapoz, hogy a három kölcsönhatás csatolási "állandója" valahol a Planck-skála közelében összefut egy pontba. És az összes kölcsönhatás visszavezethető egyetlen egyre.
Úgy gondolják, hogy az eredendő kölcsönhatás felhasad a spontán szimmetriasértés miatt.
Jelenleg ott tartanak a kutatók, hogy nem találkozik egy pontban a három görbe.
Fel kellene fedezni nagyenergiás részecskéket a nagy találkozóhoz.
Egy olyan egyesített térelméletet, amit a valóság respektálna, valóban jól jönne. Főleg a manapság megszaporodott UFO észlelések eredetének feltárása végett. Előbukkanni a térből, úgy mozogni benne, ami ellentmond a mai tudományos ismereteknek, igazi kihívást jelent a számunkra.
Persze, hogy van, a kinematika tulajdonképpen a téridő geometriája. Így volt ez már a Newtoni fizikában is, csak az ott használatos Galilei téridőben az időkoordináta csak függetlenül mellé van csapva a térkoordinátáknak. Soha nem fordul a tér felé, és a térkoordináták se fordulnak az idő felé.
Az áltrel. alapegyenlete, az Einstein egyenlet tulajdonképpen az energiaimpulzus és a téridő geometria közötti csatolást írja le (persze ez sokkal bonyolultabb, mint valami egyszerű csatolási állandó) Aztán Hermann Weyl-nek volt egy zseniális elmélete, ami továbbfejlesztve az áltrelt, téridő geometriaként értelmezte volna az elektrodinamikát is. Annyi bökkenő akadt csak, hogy az nem hozta az elektrodinamika valóságos jelenségeit. Einstein aztán élete hátralévő évtizedeit ennek a programnak a bűvöletében élte, de neki se sikerült olyan egyesített térelméletet találnia, amit a valóság respektált volna.
Gondolom, hogy a geometria és a kinematika között is van egy összekötő kapocs,(csatolási állandó) egy matematikai összefüggés, de ahhoz már kevés vagyok, hogy azt megértsem. :-((
„A töltés az egy csatolási állandó, egy kölcsönhatási mezőhöz.”
Ha létezik a gravitációs mező, akkor ahhoz is tartozik egy csatolási állandó? (iszugyi szerint, van gravitációs töltés is) Ha nincs gravitációs töltés, akkor a sötét energia antigravitációs hatása és a tömeg térgörbítő (vonzó) hatása között nincs csatolási állandó?
"Egy szabad részecskének a töltése, az a saját energiája? A töltése következtében taszít, vagy vonz egy szabad részecske?"
A töltés nem energia.
A töltés az egy csatolási állandó, egy kölcsönhatási mezőhöz. A töltéssel rendelkező részecske csak akkor szabad részecske, ha nincs jelen az a mező, amihez csatolja a töltése. Akkor pedig nem tesz semmit a töltése. A "töltött szabad részecske" így aztán bizonyos értelemben oximoron.
De most jön a dolog nehezebbik része. Mert elektromágneses mezőt nem csak egy másik töltött részecske hozhat létre, hanem minden külső forrás nélkül egyetlen részecske is létrehozhat saját magának. És akkor saját magával hat kölcsön. De mire vezet ez? Amíg a részecskét nem gyorsítjuk, addig semmire, ám ha valami külső erővel gyorsítani kezdjük, akkor ezzel a gyorsítással szemben fékező hatású a saját maga által keltett mezővel való kölcsönhatása. Ezt nevezik sugárzási ellenállásnak, s éppen ennek legyőzésére fordítódik az elektromágneses adóantennákat meghajtó végerősítők kimeneti energiája.
Ám vannak itt még gubancok, de azokat és azok megoldását nem tudom neked elmondani matematika nélkül. Úgyhogy itt befejezem.
Van egy „szabad” elemi részecske, az elektron. Ez a töltéséből adódóan taszít egy másik elektront. Honnan veszi hozzá az energiát? Van egy naiv elképzelésem, hogy a téridőből, a nullponti energiából kapja. A szómágia alapján, a töltés egy időbeli folyamat, amit egy pohár vízzel való töltése is igényel.
„a pozitron tömege és spinje megegyezik az elektronéval, azonban töltése ellentétes. Ha pozitron és elektron találkozik, energia felvillanás során mindkettő szétsugárzódik, és gamma-foton jön létre.”
Tulajdonképpen, a taszító és vonzó töltésből egy semleges foton keletkezik, aminek energiája szétkenődik a világegyetemben, vagy elnyelődik valamely objektumokban.
Ha a skalár mezőben felbukkannak az elemi részecskék, azok párosával születnek, mint ikrek. De miért vannak többségben az egykék? Hová lesznek a tesók? ;-)
„De a szabad részecskéket nem mozgatja (nem gyorsítja) semmi.”
Egy szabad részecskének a töltése, az a saját energiája? A töltése következtében taszít, vagy vonz egy szabad részecske? A töltése visszahathat a saját mozgási állapotára?
A szabad részecskét azért nevezzük szabadnak, mert nem áll semmiféle kölcsönhatás alatt. A potenciál, pedig éppen a kölcsönhatások egyik típusát jellemzi, azokat a mezőket, amelyek rotációmentesek, van viszont divergenciájuk. Régen ezeket nevezték konzervatív erőknek, mára ez a megnevezés kihalt, s egyszerűen potenciálos kölcsönhatásnak hívjuk őket.
De a szabad részecskéket nem mozgatja (nem gyorsítja) semmi. Semmiféle kölcsönhatás. Energiájuk ettől függetlenül lehet. Nyugalmi (belső) energiájuk is, és emellett olyan energiájuk is, aminek csak azokban a vonatkoztatási rendszerekben van értelmük, amelyekhez képest mozognak. Tehát ez az energia nem a részecske saját tulajdonsága, hanem a részecskének és a vonatkoztatási rendszernek a közös tulajdonsága. Így aztán ezt az energiát csak olyan testeknek képesek átadni, amelyekhez képest mozognak. Ezt a nem "belső", hanem "külső" energiát nevezték a relativitáselmélet előtt mozgási energiának.
Az egységnyi töltésű részecske energiája az minek nevezhető? Aminek potenciája (energiája) megmaradó mennyiség, még akkor is ha semlegesíti egy másik részecske potenciája. Ha meg gamma fotonként szétsugároznak, magával viszik az energiát, amit valahol, valami elnyelve magába felhasználhat a továbbiakban. /vagy mégse?/
"Egy objektum egyenletes mozgása mindig csak valamihez képest értelmezhető, és erő csak a(z egyébként relatív) mozgásállapot megváltoztatásához - gyorsulás/lassulás előidézésével - szükséges."
Amennyiben van olyan erő, ami a táguló teret gyosítja, az egy fundamentális erő, a "mozdulatlan mozgató". Szerintem, a téridő-kvantumait is ez az erő hozza létre. Egy pontból kiindulva "felfújja" a teret egy maximum kiterjedtségüre, eddig a forrás. Majd nyelőként eltünteti a kiterjedséget. Ameddig ez a ki-be folyamat tart, az idő kvantuma, adagja. Így születnek és halnak a téridő kvantumai végtelen mennyiségben, végtelen folyamatként. ;-)
Egy objektum egyenletes mozgása mindig csak valamihez képest értelmezhető, és erő csak a(z egyébként relatív) mozgásállapot megváltoztatásához - gyorsulás/lassulás előidézésével - szükséges.
.
Egyébként érdekes - és nyilván a környezetünk által megszabott emberi gondolkodás hozta létre -, hogy a sebességet tartjuk származtatott mértékegységnek (út/idő), nem az időt.
Ha a sebesség és az út lenne az alap, akkor az idő lenne származtatott (út/sebesség).
(Ez nyilván azért van, mert a mi környezetünkben a testek természetes alapállapota nem az egyenes vonalú (pontosabban a térben a legrövidebb vonalon haladó), egyenletes mozgás, mert itt a surlódás és a Föld gravitációja érvényesül elsősorban, és az emberi elme és gondolkodás ebben a környezetben alakult ki.)
