Fizika, nyári házi feladat. Mi lehetne ezekre írni?

Nem vagyok fizikus, így nem tudok érdemben hozzátenni, de:

- A gravitációs kölcsönhatás min keresztül terjed? Illetve milyen sebességgel?

Erről a graviton jut eszembe, ami egy elemi részecske, ami a gravitációt, mint gyenge kölcsönhatást "közvetítené". A részecskefizikusok keresik ennek a létét is, ill. a bizonyítékokat, de egyelőre még nem találják. Azt hiszem a standard modell jelezte előre ennek a részecskének a létét.

A terjedés sebességét passzolom viszont. Fénysebesség? Vagy sebesség nélkül, "azonnal" hat ? A LIGO-t, érdemes megnézni még, ami a gravitációs hullámok terjedését mérte, érdemes azt megnézni még.

>- A fénykvantumnak hogyan lehet egyszerre hullám-, és részecske természete?

-Hát ezt tapasztaljuk. Számunkra elképzelhetetlennek tűnik, mert az érzékszerveink által észlelt világ nem ilyen. Nem igazán világos, mire gondolt a kérdező.

> A valóságban pedig az elektronok áramlása a kapcsoló zárása után ennek az időnek a tört része alatt megkezdődik.

-Mármint magánál a kapcsolónál, az én elképzeléseim szerint. A kapcsoló lényegében egy feltöltött kondenzátor, ami rövidre zárva elkezd kisülni. Az áramforrásból nem indulhat hamarabb áram, mint 333 us (ha az 100 km-re van) múlva.

>c) Ha egy hosszú, levegőben lógó vezetéket kapcsolok rá a forrásra, akkor abba is ugyanúgy elkezdenek beáramlani az elektronok

Igen, van neki egy kapacitása, annak megfelelő töltés áramlik bele. Tehát hogy mennyi, az a geometriai elrendezéstól is függ. Ha mondjuk csak egy 9V-os elem egyik pólusát érintem neki, akkor kevesebb, ha a másik pólust leföldelem és a szigetelt vezeték a földön fekszik, akkor több.

- A gravitációs kölcsönhatás min keresztül terjed? Illetve milyen sebességgel?

Graviton közvetíti (még nem bizonyított) és fénysebességgel.

Mai tudásunk szerint normál közegben a fénysebesség a korlát. Ez nem jelenti azt hogy nem létezik nagyobb sebesség: a gondolat például gyorsabb lehet c-nél.

- A fénykvantumnak hogyan lehet egyszerre hullám-, és részecske természete?

Ez a korpuszkulum-hullám dualizmus amit már az 1900-as évek elején sejtettek és de Broglie "anyaghullám" elméletével (1924) vált teljessé miszerint minden v sebességgel mozgó objektumnak λ hullámhossza is van (h a Planck hatáskvantum, m a tömeg):

λ = h / mv

Nyilvánvalóan részecskékre m értéke olyan kicsi hogy annak hulláma már mai mérési pontosságunkat figyelembevéve nem elhanyagolható. Ezzel a merész elmélettel született meg a hullámmechanika vagy mai ismertebb és "divatosabb" nevén kvantummechanika.

Amúgy ha valaki bele akarja ásni magát a kvantummechanikába / kvantumfizikába Max Planck élete és munkássága alap, brilliáns elme:

[link]

Visszatérve, ha 1 kosárlabdát eldobsz v sebességgel, akkor annak tömegéhez mérten

λ = h / p

hullámhossza is van, de figyelembevéve hogy m nagy érték, a λ hullámhossz olyan kicsi, hogy mai mérési technikával NEM detektálható és ezért figyelmen kívül hagyható.

Visszatérve a korpuszkula-hullám kettősségre a fénykvantum (foton) mindkét tulajdonságot egyidőben bírja / tartalmazza, a probléma abból adódik hogy az ember és mérőműszerei makroszkópikusak, ezáltal a mikrorészecskék megismerése / leírása fizikai korlátokkal terhelt.

Ennek következménye hogy bizonyos fizikai paraméter párok NEM ismerhetők meg EGYIDŐBEN TETSZŐLEGES PONTOSSÁGGAL: ilyen az x hely és p impulzus (Heisenberg 1923.)

∆x ∆p ≥ h/2π

Tehát a mikrorészecskék matematikai / fizikai leírásában MINDIG megjelenik a bizonytalanság!

Ilyen fizikai pár még a ν frekvencia és t idó: a Fourier transzformációs mag mágneses rezonancia (FTNMR) molekula szerkezetvizsgáló analítikai nagyműszeres metodikában az atommagok mágneses momentumát gerjesztő rádiófrekvenciás elektromágneses sugárzás impulzus üzemű, ha t ideje 10^-6 s, akkor

∆ν = 1 / ∆t

szerint ∆ν = 10^6 Hz tartományt gerjeszt.

Összefoglalom:

A mikrorészecskék megismerése / fizikai leírása korlátozott. Megfelelő pontossággal csak egyik komplementer tulajdonságát tudjuk "megfogni" egyidőben. Ez nem jelenti azt hogy ne lenne adott időpillanatban jól meghatározott helye, impulzusa, frekvenciája, ...

Az anyagi világ teljes fizikai leírása tehát ELÉRHETETLEN.

de Broglie egyenlete fotonra nyilvánvalóan (c a fénysebesség):

λ = h / mc

Ha ezt összevetjük Einstein (az összes kvantum-tudós német volt amúgy) köztudott egyenletével:

E = m c2

És E = hν fotonra

Ezekből adódik hogy a fénykvantum

m = E / c2 tömeget képvisel.

Még1x leírom ide, mert a kvantumfizika-imádóknak fogalmuk sincs arról honnan indult az elmélet amit eredetileg és helyesen

HULLÁMMECHANIKÁNAK hívnak.

Minden részecske (és objektum) hullámtulajdonságot hordoz, amit de Broglie egyenlete adja meg:

Nyugalmi tömeggel rendelkezökre:

λ = h / mv

Nyugalmi tömeggel nem rendelkezőkre (foton):

λ = h / mc

@5-6: Amikor egy vegyész próbál meg fizikáról értekezni :D

Azért az szép, hogy az E = mc^2 formulát akarod fotonokra alkalmazni.

Valójában ez így néz ki:

E^2 = (pc)^2 + (mc^2)^2

Fotonoknál m = 0, azaz

E = pc

Bár tudom, nem ez van a bögrékre, meg pólókra írva, de azért na :)

#7

A benyögésed elég személyes és gúnyos jobb lenne leszakadni rólam kisgyerek, mert nem ez az első beszólásod nekem. :)

Még az egyenletet sem tudod rendesen bemásolni, ami pontosan így néz ki:

E^2 = (pc)^2 + (m0c^2)^2

Erről ennyit...