A fény miért hullámtermészetű?
"És mindeközben egyenes vonalú mozgást kéne végezniük. De mégsem. "
Egyébként az elektronok darabra megszámolhatók, mégis hullámszerűen mozognak.
"Arra, hogy nem tudjuk, hogy miért végeznek hullámmozgást."
Értelmezd már légyszi ezt a mondatot! Nem magyaráztad meg, hogy itt a "miért" szónak mi az értelme?
Mert szerintem meg van magyarázva: azért, mert olyan differenciálegyenletek írják le a fizikai rendszert, aminek a hullámmozgás a megoldása. Ennyi. Mit akarsz még? Hogy elmenjünk a "miért-annyi-az-összes-fizikai-állandó-amennyi", vagy a "miért-az-a-törvény-ami-leírja"? Mert ez utóbbiakra nem fogsz választ kapni.
Lehet hülyeséget mondok, de szerintem úgy lenne a helyes, ha a részecskék (fotonok elektronok, bármik) sugárzás közben egyenes vonalú egyenletes mozgást végeznének! Ebben az esetben bármekkora is a bennük lévő energia, vagy bármi, amivel mérni tudjuk őket, akkor is az egyenes vonalú egyenletes mozgás képletével ki kellene számolni a sebességüket.
Ezzel szemben mégsem! Nem lehet őket kiszámítani máshogy, mint a függvényük differenciáljának a képével, nem tudjuk miért, mert csak! Pedig azért mert bazári kicsik és bazári gyorsak, még ki kellene egyszerűbb képletekkel is számolni.
- Mert vagy tényleg hullámmozgást végeznek a valóságban is (ez esetben miért végeznek? a kérdés! Mert nem a differenciál függvénye miatt, hanem pont hogy a függvény következne a hullámmozgásból!)
- Vagy nem végeznek hullámmozgást, csak így lehet őket kiszámítani! Ez esetben miért? miért nem lehet egyenes vonalú egyenletes mozgással kiszámítani? vagy ha nem egyenes vonalú mozgást végeznek akkor milyet?
Remélem most már érted a kérdésem lényegét :)
"Remélem most már érted a kérdésem lényegét :)"
Nem igazán, de szerintem te sem érted teljesen a saját kérdéseidet. Nyilván ez nem szégyen, a kvantummechanika nem egyszerű tudomány.
"Lehet hülyeséget mondok, de szerintem úgy lenne a helyes, ha a részecskék (fotonok elektronok, bármik) sugárzás közben egyenes vonalú egyenletes mozgást végeznének!"
De a természetet ez nem érdekli és a maga módján működik. Egyébként ez az egyenes vonalú mozgás létezik ám! Csak nézz meg egy ködkamra képet! Sőt, a fotonok is így terjednek, gondolva itt a pozitronemissziós tomográfra (ahol pont az egymással teljesen ellentétes irányba haladó fotonpárok a képalkotás alapja). De ez mind azért van, mert a mérési elrendezés olyan, ahol inkább pontszerűek ezek a részecskék. Ezért írtam korábban, hogy: "ha az impulzusukat akarod megmérni, akkor hullámként méred őket, aminek az amplitúdóját ismerni fogod, de nem fogod ismerni a helyét (illetve az nem egy pont, hanem egy térrész). Ha meg a helyét méred, akkor részecskeként kezeled, aminek ekkor viszont nem tudod az impulzusát"
Tehát amikor megméred a lendületét, akkor úgy méred, mintha hullám lenne, de akkor nem tudsz tömegpontra jellemző helyet számolni hozzá. Ha a helyét méred, akkor meg úgy méred, mintha tömegpont lenne, de akkor nem ismered a hullámhosszát (e miatt meg az energiáját és végül lendületét sem).
"Ebben az esetben bármekkora is a bennük lévő energia, vagy bármi, amivel mérni tudjuk őket, akkor is az egyenes vonalú egyenletes mozgás képletével ki kellene számolni a sebességüket."
Vannak olyan mérési elrendezések/fizikai rendszerek, ahol számolhatsz így. Pl. a CRT (katódsugárcső) TV-kben az elektronok mozgását számolhatod így. Csak úgy, mint hogy egy vonat mozgásához nem kell relativitáselméletet használni, úgy nem kell minden fizikai rendszer esetén schrödinger egyenletet felírni.
"még ki kellene egyszerűbb képletekkel is számolni"
Sajnos a természet olyan, amilyennek ő akar lenni, nem mi szabjuk meg.
"Mert nem a differenciál függvénye miatt, hanem pont hogy a függvény következne a hullámmozgásból!"
Igen, a függvény a hullámmozgást írja le, de a hullámmozgás is alapvetőbb törvények miatt jön létre. Egy rugóra rakott test miért rezeg (ha a csillapítás megfelelően kicsi)? Miért hullámmozgás formula írja le a test pozícióját az időben? Honnan és miért az a formula? Hát onnan, hogy felírjuk az F = m*a newtoni egyenletet, felírjuk a rugó egyenletét F = -D*x, emellett tudjuk a dinamikából a gyorsulás és a pozíció közötti összefüggést a = d^2x/dx^2. Ez a három egyenlet egy differenciálegyenletet ad ki, amely megoldása a test rezgő mozgása lesz. Hasonlóan megy ez a klasszikus fizikában is, amikor az elektromos és mágneses terek egyenleteiből végül egy hullámegyenlet jön ki.
A kvantummechanikában a Schrödinger egyenlet egy axióma. Nem vezetjük le semmiből (még akkor sem, ha egyébként didaktikusan másból építjük föl).
"Vagy nem végeznek hullámmozgást, csak így lehet őket kiszámítani!"
Az gyakorlatilag ugyanaz. Az pedig egy kemény filozófiai probléma, hogy elvileg is ugyanaz-e.
"Ez esetben miért? miért nem lehet egyenes vonalú egyenletes mozgással kiszámítani?"
Mert vannak szituációk, ahol egyszerűen nem így viselkednek. Ennyi az egész. A miértre a végső válasz az, hogy "csak, mert ezt látjuk a mérésekben".
Tehát ennek a számításnak (differenciál) az oka az, hogy valahol úgy viselkedik, ahogy csakis így lehet kiszámolni?
De most had mondjak valamit. Pl. a fényt fotonok alkotják, tehát tulajdonképpen nem a fény sebessége 300.000 km/s , hanem a fotonoké. Ha egyetlen egy fotont egy képzeletbeli végtelen légüres térben szabadjára engedünk, akkor s=v*t, vagyis 0,0001 mp (tízezred mp) alatt pontosan 29km 979m 245cm és 8mm-t tesz meg, ha azzal a pontos értékkel számolunk, amit a fény 1 mp alatt vákuumban megtesz.
Mivel ezek kis részecskék, anyagi pontnak tekinthetők, tehát a számításunk helyes, a fény biztos, hogy olyan messze van, ahogy kiszámoltuk.
A pontos helye meg nem is érdekel minket, mert olyan kicsik, hogy talán semmilyen mikroszkóppal nem lehet őket megmérni, ráadásul borzasztóan gyorsak is, és senki az ég világon nem kíváncsi egy foton pillanatnyi helyére. Aki nagyon tudni szeretné, annak összeszűkítjük a kört egy mikrométeres kis területre, hogy valahol ott van.
Lendülete meg energiája, meg teljesítménye meg megint csak nem érdekel senkit, akit érdekel az kiszámítja valahogy. És ugyan ez a helyzet a többi részecskével.
Szerintem egészen pontosan azért nem tudják kiszámolni a tömegét és a sebességét, meg energiáját, (és most nem feltétlenül a fotonról beszélek, hanem pl elektronról, vagy bármiről), mert nagy sebességűek, és nagyon kicsik. A valóságban nem tudom, hogy mire hivatkoznak, de biztos, hogy ez az oka. Ezért sem lehet fényképet készíteni róluk. Mert foton nem tudja elhagyni a fotont, vagy elektront (bármilyen kicsiny részecskét). Tehát elméletileg mikroszkóppal megfigyelni sem lehet. Mert nem látnánk a tőle ékező fényt sem az elektronnak, sem a protonnak, semminek. Nem láthatjuk őket semmivel. így van a fotonnál is, hogy nem láthatjuk őket, mert ő maga a fény, amit látunk. Épp ezért pontos mozgásukat sem lehet megállapítani, de csak azért, mert nem látjuk őket.
És normál esetben egyenesen közlekednek, ha meg nem egyenesen közlekednek, akkor az meg nem normál eset, gondolok én arra, hogy neki ütközik valaminek, vagy eltérül a grav. tér miatt az iránya, stb. Tehát a foton, és bármely kicsi részecskét ki lehet egyenes vonalú egyenletes mozgással számítani, csak a tudósokat valamiért jobban érdekli a lendülete, energiája, stb. Szerintem ezért kellenek hozzá ilyen differenciál függvények (ha egyáltalán tényleg kellenek).
Egyébként a fény polarizációs kísérlettel simán lehet igazolni a hullámtermészetét is! Akár otthon is, pl a moziból 3d-s szemüveg felhasználásával lehet is prezentálni... tessék, kísérleti bizonyíték!
Mint mondám, "kettős természete" van.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!