Ruperea de simetrie

Rezumarea primului mesaj :

Provine din topicul: Care sunt cărămizile materiei?


In 2008 s-a luat premiul Nobel pentru fizica de catre Yoichiro Nambu, unul din fondatorii teoriei corzilor (stringurilor), si de catre Makoto Kobayasi şi Toshihide Maskawa, doi cercetatori care au avut contributii importante la teoria particulelor elementare cunoscuta sub numele de Modelul Standard.
Insa atunci a fost premiata descoperirea,,ruperii de simetrie '' un fenomen care sta la baza Modelului Standart si a mecanismului campului Higgs !
Redau aici linkul de mai jos in care este comentat acest mecanism -prea putin inteles- precum si cateva spicuiri
importante din descrierea lui:


http://science.hotnews.ro/stiri-idei-4777496-nobel-pentru-particule-elementare-fascinatia-simetriei.htm



Ruperea simetriei

Simetriile şi antisimetriile fac parte din experienta noastra cotidiana. Un fulg de zapada nu se modifica daca-l privim in oglinda, o manuşa oglindita este foarte diferita de manuşa originala (o manuşa pentru mâna dreapta devine, in oglinda, o manuşa pentru mâna stânga).
Spunem despre litera A ca este invarianta la oglindire, adica are o simetrie la oglindire, pe când litera Z nu este invarianta la acest tip de simetrie. Pe de alta parte, litera Z arata la fel daca o intoarcem cu susul in jos, pe când litera A se modifica.

Impactul ruperii de simetrie in Univers

Suntem produse directe ale “ruperii de simetrie” care a avut loc cu miliarde de ani in urma, imediat dupa Big-Bang. Aparitia materiei a fost un eveniment asimetric: dintr-un motiv pe care nu-l ştim inca, in univers a aparut mai multa materie decât anti-materie. Aceasta asimetrie initiala a fost la originea universului, aşa cum il ştim astazi.

Teoria particulelor elementare descrie trei tipuri de simetrie : simetrie la oglindire, simetrie de sarcina şi simetrie in raport cu timpul. In limbajul fizicii, prima este o simetrie de tip P (parity), a doua este o simetrie de tip C (charge) iar a treia o simetrie de tip T (time). Simetria P ne spune ca obiectele şi reflexiile lor in oglinda se comporta exact la fel ; simetria de tip C presupune ca particulele şi anti-particulele lor sa se comporte exact la fel in interiorul ecuatiilor, pe când simetria T inseamna ca evenimentele din lumea particulelor elementare sunt invariante la faptul ca se petrec in trecut sau in viitor.

De ce are loc ruperea de simetrie ?

Problema « ruperii de simetrie » a inceput in domeniul fizicii solidului, cu o serie de fizicieni care cautau solutia fenomenului numit super-conductivitate. Ruperea spontana de simetrie este considerata, in fizica particulelor, un fenomen generator de ordine. Imaginati-va o tranzitie de faza: de pilda trecerea apei din stare lichida in stare solida.

O picatura de apa este invarianta la rotatie. Un fulg de zapada, nu mai este. De cele mai multe ori, o tranzitie de faza corespunde cu o rupere a simetriei. In general, la energii mici, un sistem ajunge sa aiba o « stare preferata », in care simetria nu mai exista.

Ce a facut Nambu a fost sa mute aceasta problema din domeniul fizicii solidului in domeniul fizicii particulelor. A inceput cu o presupozitie revolutionara : dar daca ruperea spontana de simetrie exista şi in teoria cuantica a campului, cea care descrie comportamentul particulelor elementare ? Am putea descrie o stare similara cu starea de energie minima atunci când vorbim de particule elementare ? O «stare de vid » (vacuum state) ? Pornind de la aceasta presupozitie, Nambu a construit, prin analogie cu fizica solidului, un model al ruperii spontane de simetrie in fizica particulelor.


Pornind de la aceasta notiune ,,ruperea simetriei ''care este mecanismul de materializare al particulelor , asa numitul mecanism Higgs in cadrul Modelului Standart ?

nici observatorul propriu-zis nici instrumentul de măsură nu produc colapsarea funcţiei de undă, ci procesul observaţiei. Prin procesul observaţiei se stabileşte clar starea unei particule. Când cunoaştem una din stările ei posibile

In experimentul celor doua fante, in momentul interventiei senzorului de citire, are loc transformarea undei in particula, chiar daca observatorul nu este prezent. Acest lucru se dovedeste filmand procesul in lipsa oricarui observator.
Functia de unda ne furnizeaza doar date statistice, adica avem de a face si cu o unda si cu o particula in acelasi timp, depinzand de noi ce date ne intereseaza. De exemplu un observator pe malul marii vede un val cu lungimea (de unda) de 50 m, si inaltimea (amplitudinea) de 5m, si comunica aceste date ale valului care se propaga ca o unda. Cand valul ajunge la mal se constata ca a avut un impact puternic de 100000 tone forta, continand un volum de apa de 10000 mc , si o masa de 10000 tone, in care se constata ca valul are caracterul unui corp. Deci macroscopic putem avea cazuri de mase care imbraca caracterul de unde, si nu avem nevoie de nici o functie de unda care sa exprime acest lucru. In cazul micro, functia de unda este necesara pentru a explica niste fenomene care nu pot fi observate in mod direct, particula imbraca ambele particularitati (de unda sau de particula), dar entitatea respectiva reprezinta un tot unitar, iar colapsarea functiei de unda din punct de vedere statistic se petrece atunci cand punem in evidenta unul din caractere. Observatorul uman nu influienteaza cu nimic entitatea observata, doar ca priveste cu un ochi si vede un caracter sau cu celalalt ochi si vede alt caracter.

Foarte bine Virgil, pana aici suntem in acord . (Eu nu am reusit sa ma fac inteles asa de bine ca tine fata de Razvan)
Dar cum afecteaza instrumentul de masura functia de unda ?
Sa fie precum stabilopodul care izbeste valul ?

Se rupe sau nu? Daca nu e cine sa constate si sa citeasca experimentul, experimentul nu mai are loc. Nu colapseaza nimeni si nimic, campul cuantic isi traieste mai departe armonia si simetria, neperturbat, asteptand chemarea experimentatorului si creatorului. Mecanica cuantica se aplica la toate nivelele Universului, gandurile influenteaza starile care se manifesta in camp, Universul existand ca stare energetica, iar atunci cand oamenii folosesc constiinta si mintea, ei produc o perturbare de camp si energia pura se transforma sau colapseaza in particule. Noi putem modifica evenimentele prin intentiile sau vointa noastra, dar intr-un mod care nu violeaza legile fizicii. Particulele elementare sunt identice in tot Universul nostru, ele fiind cuplate la nivel cuantic, daca scot prajitorul de paine tremura albastrul cer, e jale mare!

Dac-ati vrea sa vedeti ati vedea ca la nivel cuantic, cu toate prelungirile simturilor noastre, „vedem” cum am vedea un om pe planeta Marte cu ochiul liber! Colapsarea functiei de unda, sau ruperea de simetrie nu se produce daca n-are cine s-o produca si cine sa constate aceasta! Sta in banca ei!

Cele bune!

Dar cum afecteaza instrumentul de masura functia de unda ?
Sa fie precum stabilopodul care izbeste valul ?

Functia de unda este doar o reprezentare matematica ce aduna statistic toate starile cuantice ale particulei. Functia de unda nu are nimic de a face cu unda sau pachetul de unde ce defineste electronul. In experimentul celor doua fante, nu ma intereseaza functia de unda, cat ma intereseaza natura undei care interfereaza pe ecran, si ce se intampla cu aceasta dupa ce senzorul a citit trecerea undei prin dreptul fantei.
Ca sa fiu mai explicit, revin la imaginea electronului (imagine fortata), pe care il aseman cu un roi de albine. Atat timp cat roiul de albine (care in ansamblu formeaza o entitate), se deplaseaza liber, este suficient de imprastiat, nefiind localizat ca un obiect, fiecare albina in zborul ei avand o traiectorie ondulatorie, care ii corespunde o anumita lungime de unda in functie de viteza de deplasare. La un moment dat cand o cauza exterioara restrange posibilitatea imprastierii roiului, acesta se aduna intr-un ghem care capata caracterul de particula, avand posibilitatea de a fi localizat in spatiu. Acestea sunt cele doua stari in care se afla si electronul. Nu trebuie uitat ca electronul se naste dintr-o cuanta de energie care are o frecventa si o lungime de unda foarte precise. Peste aceasta unda initiala se adauga una sau mai multe unde ce determina viteza de deplasare a electronului, asa ca totul nu este decat un pachet de unde care se deplaseaza liber, si care are o anumita intindere spatiala.

Daca dintr-o cauza oarecare senzorul absoarbe (prin inductie) o fractiune din energia pachetului de unde, atunci cand ajunge in dreptul fantelor, pachetul de unde isi restrange intinderea spatiala si se comporta ca o particula.

Nedumerirea noastra provine din faptul ca noi privim electronul ca fiind echivalent cu un foton de o anumita energie, dar nu este asa, deoarece fotonul initial are spinul (1), in timp ce electronul are spinul (1/2), deci fotonul initial sufera o transformare, si devine un pachet de unde De Broglie cu spinul 1/2 tot de natura electromagnetica. Comportarea acestui pachet de unde este diferita in anumite situatii, conform proprietatilor pe care le are. Astfel in stare libera se comporta ca o unda pana in momentul unei interventii de natura electromagnetica exterioara, dupa care se comporta ca o particula, desi continutul ramane acelasi, modificandu-si doar intinderea spatiala.

virgil a scris: Comportarea acestui pachet de unde este diferita in anumite situatii, conform proprietatilor pe care le are. Astfel in stare libera se comporta ca o unda pana in momentul unei interventii de natura electromagnetica exterioara, dupa care se comporta ca o particula, desi continutul ramane acelasi, modificandu-si doar intinderea spatiala.

Asta am sustinut si eu pana acum ! Actiunea electromagnetica nu poate sa vina insa decat de la instrumentul de masura,care a a tulburat ,,comportamentul '' particulei] . Am spus instrument de masura nu constiinta !

Si mai cred ca acest lucru s-a infaptuit prin schimbarea pozitiei spinului la unul din cei electroni emisi , care a
interferat cu campul magnetic instrumental.

Dupa cum stiti din geometrie, putem lucra cu vectori ca obiecte de sine statatoare sau cu proiectiile lor pe axele de coordonate. Sistemele cuantice sunt descrise tot de vectori, dar nu de vectori reali intr-un spatiu euclidian tridimensional ci de vectori de stare ce apartin unui spatiu Hilbert. In mod absolut analog cu ceea ce facem in geometrie, putem alege o baza a spatiului Hilbert in care sa proiectam vectorul de stare al sistemului. Daca baza aleasa este cea a operatorului de pozitie, proiectia vectorului de stare pe un vector din aceasta baza se numeste functie de unda si este un numar complex care in esenta spune in ce masura se regaseste sistemul in punctul descris de respectivul vector din baza. Dupa cum stiti, in modul patrat functia de unda reprezinta densitatea de probabilitate de localizare a sistemului intr-un anumit volum, deci integrata pe un volum oarecare dat (de data aceasta din spatiul real, nu din spatiul Hilbert!) ne spune care este probabilitatea sa gasim sistemul in acel volum. Interesant este ca exista o functie de unda si in baza operatorului de impuls, legata de cea antementionata printr-o transformare Fourier.

Functia de unda psi este doar o reprezentare matematica care furnizeaza informatii referitoare la densitatea de probabilitate de localizare a particulei intr-un anumit volum, asa dupa cum ai spus tu. Dar de la o relatie matematica, a functiei de unda, la un efect fizic de interferenta a unei unde reale (electronul) este o diferenta mare.
Noi cautam sa intelegem fenomenul care are loc, atunci cand unda electron devine particula electron, prin restrangerea volumului ocupat si pierderea calitatii de unda. Pe de alta parte, aceasta experienta ridica si alte intrebari despre starea electronului in interiorul atomului, cat si despre starea electronului atunci cand participa la anumite reactii cu alte particule de genul ""captura K"" si altele.

omuldinluna a scris:Dupa cum stiti din geometrie, putem lucra cu vectori ca obiecte de sine statatoare sau cu proiectiile lor pe axele de coordonate. Sistemele cuantice sunt descrise tot de vectori, dar nu de vectori reali intr-un spatiu euclidian tridimensional ci de vectori de stare ce apartin unui spatiu Hilbert. In mod absolut analog cu ceea ce facem in geometrie, putem alege o baza a spatiului Hilbert in care sa proiectam vectorul de stare al sistemului..................................................................................................
Dupa cum stiti, in modul patrat functia de unda reprezinta densitatea de probabilitate de localizare a sistemului intr-un anumit volum, deci integrata pe un volum oarecare dat (de data aceasta din spatiul real, nu din spatiul Hilbert!) ne spune care este probabilitatea sa gasim sistemul in acel volum.
.......................................................................................

Incercam sa interpretam fenomenul fizic, nu la nivel teoretic matematic (desi si acest lucru poate fi extrem
de interesant ).
Astfel cautam sa intelegem de ce s-a schimbat ,,comportamentul electronului'' cand a aparut in ,,scena''
instrumentul de masura si nu mai avem pe panou ,,franjuri'' (deci si-a pierdut caracterul de unda) ci numai
2 benzi (deci are un ,,comportament'' de corpuscul ).
Eu mi-am expus de mai multe ori interpretarea ,astept si interpretarea celorlalti colegi...
Pana acum avem:
CAdi-instrument de masura (explica cauzele )
Razvan -interpretarea teoretica (explica cauzele )
Omul din Luna -interpretare teoretica ( explica cauzele )
Bordan -constiinta (explica cauzele )
Virgil - instrument de masura (nu explica cauzele ...)

CAdi a scris:Pana acum avem:
CAdi-instrument de masura (explica cauzele )
Razvan -interpretarea teoretica (explica cauzele )
Omul din Luna -interpretare teoretica ( explica cauzele )
Bordan -constiinta (explica cauzele )
Virgil - instrument de masura (nu explica cauzele ...)

Bună sinteza; cu menţiunea că la punctul 4 (Bordan) aş zice mai degrabă: conştiinţa - nu explică cauzele!

Cadi, si eu am spus ca senzorul produce trecerea electronului dintr-o stare in alta, dar acest lucru nu explica cum se petrece fenomenul. Daca tu ai informatii mai multe, deoarece experimentul s-a produs acum 200 de ani, si ai afirmat ca pentru tine totul este clar, te rog sa explici mai in detaliu procesul de transformare a electronului unda in electron particula. Aceiasi rugaminte o am si pentru ceilalti colegi, care s-au pronuntat in aceasta directie.

virgil a scris:

Este clar ca avem de a face cu unde care interfereaza, fara sa cunoastem natura acestor unde. Apoi in cazul citirii electronului, dispar undele si apar particulele.

Reiau ideea .... :
Pornind de la cele spuse mai sus cred ca raspunsul ar fi ca acest lucru se produce datorita unui fenomen cunoscut in lumea cuantica ca fiind QUANTUM ENTANGLEMENT (inseparabilitate cuantica) si ca tot atunci apare si colapsul functiei de unda .
Stim ca atunci cand doua sau mai multe particule interactioneaza functiile lor de unda se combina astfel incat anumite caracteristici ale unei particule depind de ce se intampla cu cealalta (entanglementul quantic).

Atunci cand s-a intervenit cu acel instrument de masura (camera de luat vederi ) pentru a vedea prin ce fanta a a trecut electronul functia de unda a acestuia s-a anulat. De ce ?
Pentru ca a aparut fenomenul de entanglement cuantic :
Astfel electronii emisi de tunul electronic aveau un anumit spin orientat intr-o anumita directie .Instrumentul de masura poate fi un aparat foto digital sau o camera de luat vederi. Ambele folosesc senzori de imagine pentru memorarea initiala a imaginii. Senzorul de imagine realizeaza transformarea imaginii intr-un semnal electric ce este, la randul lui, transformat intr-un semnal digital, prin intermediul caruia informatia este inmagazinata pe un mediu de stocare (card de memorie).Campul emis de instrumentul de masura este format si el din electroni de un anumit spin . Niciunul dintre electroni nu are o valoare fixa a spinului, ambii oscileaza intre spin orientat in sus (de exemplu) si spin orientat in jos. Functiile de unda ale electronilor emisi de ,,tunul electronic '' au fost influentate de cele aparatului de masura astfel incat atunci cand campurile au interferat s-au format perechi de electroni de asa maniera incat pentru electronul care avea spinul in sus , spinul celuilalt electron s-a fixat in starea opusa (in jos ) si in acest mod spunem ca s-a anulat functia de unda.
Prin aceasta reorientare a electronilor ,electronul nu s-a mai comportat ca o unda (cu imprastiere mare ) ci s-a comportat ca o particula de tip Compton ( !) lasand acea banda pe ecran...

[/quote]

Senzorul de imagine realizeaza transformarea imaginii intr-un semnal electric ce este, la randul lui, transformat intr-un semnal digital, prin intermediul caruia informatia este inmagazinata pe un mediu de stocare

Nu cred ca este vorba de un astfel de senzor, deoarece o astfel de camera nu are sensibilitatea de a observa un electron in miscare, intrucat electronul nu trebuie perturbat in nici un fel.

Campul emis de instrumentul de masura este format si el din electroni de un anumit spin .

Instrumentul de masura nu emite nici un fel de camp, caz contrar ar perturba traiectoria electronului.

Functiile de unda ale electronilor emisi de ,,tunul electronic '' au fost influentate de cele aparatului de masura

Dar de ce functia de unda nu este influientata si de electronii aflati in ecranul cu cele doua fante? de ce doar electronii din aparatul de masura pot sa influienteze electronul emis de tun?

Functiile de unda ale electronilor emisi de ,,tunul electronic '' au fost influentate de cele aparatului de masura astfel incat atunci cand campurile au interferat s-au format perechi de electroni de asa maniera incat pentru electronul care avea spinul in sus , spinul celuilalt electron s-a fixat in starea opusa (in jos ) si in acest mod spunem ca s-a anulat functia de unda.

Cum se cupleaza spinul electronului liber aflat in miscare, cu spinii electronilor din aparatul de masura care nu sunt liberi, aflandu-se in senzorul respectiv. De cand un electron liber in miscare ajunge in entanglement cuantic cu electronii de valenta
ai structurii cristaline aflati in senzor.

Prin aceasta reorientare a electronilor ,electronul nu s-a mai comportat ca o unda (cu imprastiere mare ) ci s-a comportat ca o particula de tip Compton ( !) lasand acea banda pe ecran...

Este suficienta reorientarea spinului dupa o anumita directie ca electronul unda sa devina electronul particula?

Virgil ,


daca explicatiile mele nu te multumesc , poate te multumesc aceste
explicatii de pe Wikipedia de la entanglementul cuantic :

Majoritatea ciudăţeniilor din lumea cuantică vin din zona unui fenomen cunoscut drept QUANTUM ENTANGLEMENT (inseparabilitate cuantică) şi din colapsul funcţiei de undă asociat cu acest fenomen.
Atunci când două (sau mai multe) particule interacţionează, funcţiile lor de undă se combină de o asemenea manieră că anumite proprietăţi ale fiecăreia depind de ceea ce se petrece cu cealaltă.

Astfel :

Două particule, aflate la distanță una de alta, pot să aibă o legătură între ele, așa fel încât măsurarea stării cuantice a uneia dintre ele schimbă instantaneu starea cuantică a celeilalte particule entanglate cu ea.


Adica in momentul cand s-a masurat unul din electroni urmatorul electron are spinul automat diferit .
Electronii sunt emisi separat la scurt timp unul dupa altul astfel incat fiind unul cu spinul in sus ,sa zicem, celalalt este cu spinul in jos si acest fapt duce la colapsarea undei purtatoare pentru ca :

Stările cuantice a două sau mai multe obiecte fizice entanglate sunt legată între ele în așa fel, încât un obiect separat nu mai poate fi descris fără a lua în considerație celelalte obiecte, chiar dacă ele sunt separate spațial. O astfel de interconexiune duce la corelații încă neelucidate între proprietățile fizice observabile ale sistemelor depărtate.

De exemplu, mecanica cuantică declară că spinul unui obiect cuantic este nedeterminat, atâta vreme cât nu se intervine fizic pentru a-l măsura.
Chiar tu ai spus ca avem unde care interfereaza .Este clar dupa mine ca daca
avem unda electronului masurat ea va interfera cu unda urmatorului electron care va avea spinul diferit.

Măsurarea stării cuantice a unui număr de particule duce la un resultat impredictibil, pentru care într-o serie de măsurări la o jumătate din ele rezultă spinul în sus, iar la cealaltă jumătate spinul în jos.


si :

Fenomenul de colapsare a funcției de undă dă impresia (arata )că actul de măsurare a unui obiect influențează instantaneu pe cel de-al doilea obiect, entanglat cu primul, chiar dacă cele două obiecte se află la o oarecare distanță unul de altul.

De unde si colapsarea functiei de unda la electronul masurat si ramanerea numai a calitatii de corpuscul desi sunt convins ca functia de unda nu dispare ci este doar ,,focalizata'' pe traiectoria particulei si acesta este un raspuns oficial la intrebarea ta (deci nu dispare functia de unda ea nu mai are un spectru larg si este concentrata pe traiectoria particulei)

Daca nici acum nu esti convins, descrie tu cauza care duce la anularea functiei de unda a electronului, pentru ca eu asa o interpretez prin influenta campurilor si entanglementul cuantic,
caci pana acum tu nu ai descris decat efectul !(exemplul cu roiul de albine)

mi se par un pic cam prea savante explicațiile fenomenului ruperii de simetrie. care, ca și în cazul spinului, cel puțin pentru mine nu mai e un mister, lucrurile sunt simple și pot fi descrise macroscopic!

imaginați-vă o minge pe vîrful unui deal .... mingea e în echilibru însă echilibru e INSTABIL! adică orice perturbare, oricît de mică, poate anula starea de echilibru a mingii, cocoțată în vîrful dealului .... ei bine, de ceea ce ne temem nu scăpăm! mingea, cu cît trece timpul, va avea tendința de a aluneca, la un moment dat, la vale ...

însă în momentul în care inevitabilul se produce se mai întîmplă ceva ... mingea nu poate aluneca din vîrful dealului la fel în toate direcțiile! ar trebui să își modifice structura internă, să se topească într-un tor care să alunece în mod simetric la vale în toate direcțiie ... însă energia potențială înmagazinată în structura fizică a mingii e mult mai mare decît perturbația infinitezimală necesară ruperii echilibrului instabil al mingii care stă cocoțată pe vîrful dealului ... deci mingea nu se rupe, nu își modifică semnificativ forma ci doar alunecă la vale! în momentul în care s-a mișcat într-o direcție automat celelalte direcții nu mai sunt simetrice, egal posibile! sa produs ruperea de simetrie

e ca și cum mingea a ales o direcție în care să alunece ... acest fenomen fizic reprezintă ruperea de simetrie și NU e un fenomen strict cuantic!

PS: această explicație a fenomenului nu e producție proprie, se găsește prin unele manuale de fizică ... mie îmi place doar pentru că explică în mod simplu un fenomen fizic pe care mulți îl consideră misterios, fără echivalent în lumea macroscopică, strict valabil în cadrul infinitezimal, al infinitului mic, de care se ocupă fizica cuantică ...

E O MINCIUNĂ!

toate fenomenele cuantice au un corespondent în lumea fizică macroscopică și invers!

recent am arătat și pe acest forum cît de simplu si trivial de explicat e mișcarea de spin! și mai și, faptul că se știe acest lucru de pe la 1900! că e descris corect inclusiv pe wikipedia! de ce în 99,99% din abordările pretins științifice pentru maimuțele proaste, adică noi, se pretinde că n-are echivalent în lumea macroscopică? vă las pe voi să ghiciți!

de exemplu wikipedia.org - Mach's principle trebuie înțeles în acest context, al faptului că particulele de materie prin electronii care interacționează electromagnetic sunt legate de tot restul universului! avem ca referențial fix întregul univers? avem! avem legătură electromagnetică între acesta și electronul care se mișcă? avem! atunci avem și mișcare de spin MACROSCOPICĂ!

la fel e și cu restul fenomenelor cuantice! nu trebuie decît să accelerăm timpul de milioane de ori ca să înțelegem cum pot apare acestea și în lumea macroscopică!

ceea ce ne limitează capacitatea de a înțelege astfel de fenomene și imaginația e faptul că vorbim de doar două tipuri de mișcare, mișcarea de translație și cea de rotație ... sunt mai multe!

descrierea matematică a fenomenelor cuantice folosește la greu încă un operator despre care nu se prea vorbește
wikipedia.org - Instanton

mai pe limba noastră, apariție|dispariție! da domnii mei! în lumea reală lucrurile apar și dispar, devin mai mici sau mai mari, atîta doar că noi nu le percepem din cauza scurgerii mult mai lente a timpului!

o grămadă de fenomene cuatice în mod fals pretins fără echivalent în lumea fizică macroscopică pot fi înțelese dacă băgăm în ecuație obiecte care apar și dispar, devin mai mici sau mai mari!

deși n-am găsit încă sunt convins că și misterul dualității undă|particulă și celebra colapsare a funcției de undă o voi putea explica la fel de simplu ca mișcarea de spin ... tot ca urmare a răscolirii celebrei wikipedii, adică nimic original din partea mea doar chestiuni ascunse dar știute de inițiați:

wikipedia.org - Emerald Tablet

ocultei mondiale contemporane îi place la nebunie să își țină secretele ascunse la vedere, avansînd pas cu pas la scenă deschisă, făcînd cercetare avansată din fonduri publice adică banii proștilor, în timp ce nouă ne servesc povești de adormit copii mici de genul n-are domle nici o treabă fizica cuantică cu lumea noastră, e dificil de explicat proștilor fenomene cuantice fără echivalent în lumea macroscopică, pe care doar noi, specialiștii, avansații, inițiații, le înțelegem!

e pe naiba! uite că și proștii au descoperit entanglement-ul cuantic! ( am dat mai de mult pe youtube de el dar nu îl mai găsesc ) ... însă în contextul ipotezei frînghiei ca explicație a legăturilor electromagnetice dintre obiecte entanglement-ul cuantic poate fi extrem de ușor de explicat! oricine poate face acest experiment, orice obiect tubular rigid pe care îl îndoi ca să vezi în același timp cele două capete, dacă învîrți un capăt celălalt nu se poate învîrti liber decît ... invers! dacă un capăt se învîrte în sens orar celălalt e forțat să se miște în sens antiorar din cauză că sunt legate fizic unul de celălalt!

bingo! entanglement macroscopic! nimic misterios! nimic inexplicabil și fără echivalent în lumea fizică macroscopică, pentru totdeauna accesibil doar iluminaților și fizicii cuantice!

o minciună grosolană!

sunt ferm convins că și restul fenomenelor cuantice sunt la fel! ce nu ne spun maeștrii de ceremonii ai ochiului maro e faptul că ei lucrează cu concepte extinse de mișcare, obiect, spațiu sau timp! obiectele sunt de mai multe feluri, mișcarea e mai bogată decît se predă în manualele de fizică de ciclu primar !

Pornind de la aceasta notiune ,,ruperea simetriei ''care este mecanismul de materializare al particulelor , asa numitul mecanism Higgs in cadrul Modelului Standart ?

voință liberă=cauză necauzată

adică degetul extraterestrului șef ... doar el are acces la infinitul mic, tot infinitul mic care e destul de mare, prin puterea duhului sfînt ... noi avem acces doar la o parte mult mai mică, prin trupul nostru fizic

Cadi, tot misterul s-ar elucida, daca electronul ar avea o forma lenticulara, precum o galaxie. Astfel daca privesc electronul in directia axei de simetrie, vad un disc ce reprezinta electronul-unda. daca privesc electronul din lateral (la 90 grade) vad electronul-particula. Este suficient sa admitem ca deplasarea libera se face pe directia axei de simetrie, si poate trece prin ambele fante, iar daca este perturbat de senzor, electronul sufera o deviatie la 90 grade, trece printr-o fanta si apare pe ecran o banda luminoasa. Cauza consta in schimbarea proiectiei spinului cu 90 grade fata de axa de deplasare.

Totedati, in multe privinte cred ca ai dreptate, dar ce ne-am face noi daca am primi totul mura-n gura. Fizica se face asa cum scrie la carte, noi doar interpretam in mod diferit fenomenele.

mură în gură? poate, dar pentru unii mai leneși și lenți în gîndire, așa ca mine, gălușca spinului a căzut în farfurie după ani de zile de nervi, răscolit manualele offline și online, internetul, wikipedia + rumegat povești de adormit copii mici despre cît de diferită e lumea infinitului mic, lumea fenomenelor cuantice, de lumea fizică pe care o percepem zi de zi ...

mura aia sa dat greu de tot prinsă și halită ...

noroc cu antrenamentul în lupta cu ateii în care am devenit tot mai convins de faptul că la baza cunoașterii adevărate nu stau dovezile ci ochelarii cu care privești lumea ...

ochelari, adică principii pe care le alegi și le crezi ca adevărate nu le demonstrezi! demonstrația și adevărul vin după ce ai ales terenul ferm al credinței adevărate ...

altfel spus credeam ferm că am dreptate dar nu știam cum să demonstrez asta ... acum am o dovadă, spinul, că sunt pe calea cea bună ... nici un fenomen cuantic nu e specific doar lumii infinit de mici al lungimii plank, toate pot fi extinse și înțelese inclusiv în lumea noastră macroscopică

cum spun și tăblițele acelea, cifrînd în limbaj ezoteric cunoașterea inițiatică:

ceea ce e este deasupra e la fel cu ce e și dedesubt
de mișcat se mișcă doar El, atomul eteric universal
infinit de mic și infinit de mare
prin multiplicare și restrîngere
creștere și descreștere
apariție si dispariție
carnea materială a întregului univers
soarele, lumina, mișcarea e tatăl universului
luna, materia e mama sa
apă, foc, pămînt, aer sunt chipurile sale

asta e cunoașterea transmisă generațiilor de oameni de hermes trismegistul, care e doar un alt nume al lui adam-prometeu ...

toate fenomenele cuantice au un corespondent în lumea fizică macroscopică și invers!

Contraexemplu: efectul tunel, cu aplicatie in cadrul dezintegrarii alpha. O particula clasica aflata intr-o groapa de potential nu poate "evada" daca are energia sub bariera potentialului si totusi mecanica cuantica permite acest fenomen, cu o anumita probabilitate, cum este cazul dezintegrarii alpha, unde particula poate sa scape prin bariera Coulombiana desi energia de emisie este mult mai mica decat aceasta.

virgil a scris:
Este suficient sa admitem ca deplasarea libera se face pe directia axei de simetrie, si poate trece prin ambele fante, iar daca este perturbat de senzor, electronul sufera o deviatie la 90 grade, trece printr-o fanta si apare pe ecran o banda luminoasa. Cauza consta in schimbarea proiectiei spinului cu 90 grade fata de axa de deplasare.

Daca electronul ar fi ca o galaxie, ar fi asa cum spui tu...
Insa eu zic ca nu are loc o rotatie de 90* ci una de 180* si astfel electronul sufera o deviatie de spin .
Sa presupunem ca la primul electron avem un front de unda care este indreptat cu fata catre fanta (iar daca nu ar fi instrumentul de masura dupa ce ar trece de fante ,pe ecran am avea franjuri ) iar al doillea electron ,dupa ce a fost emis ,tinand cont ca primul a fost masurat va suferi o schimbare de spin care va face ca frontul de unda corespunzator lui sa fie inversat .Urmatorul va avea frontul de unda normal ,celalalt inversat si tot asa ...jumatate vor avea spinul in sus sa zicem cealalta jumatate inversata ! In felul acesta fronturile de unda ale fiecarui electron vor interfera si se vor anihila reciproc. Insa unda purtatoare nu va mai fi imprastiata ci doar focalizata....

Ar mai fi o explicatie mai neobisnuita insa mie imi place din punct de vedere filozofic (are si un sambure stiintific);
Avem teoria stringurilor care sustine ca particulele se comporta in cadrul unui camp ca niste corzi. Daca avem campul C prin vibratia electronului (stringului) se produce o vibratie a campului si acest fapt duce la aparitia frontului de unde exact ca la experienta cu valurile din experimentul cu fante (filozofia indiana sustine ca vibratia a fost instrumentul creatiei ).Adica exact cum ai zis tu Virgil in exemplul cu Vaporul care face valuri la deplasarea lui prin apa. In momentul cand electronul este masurat ,are loc o interferenta a campurilor instrumentului de masura
cu cel al electronilor (stringurilor) astfel incat undele (valurile ) se anihileaza reciproc ramanand numai acele stringuri (inele ) care dau benzile .

totedati a scris:toate fenomenele cuantice au un corespondent în lumea fizică macroscopică și invers

omuldinluna a scris:Contraexemplu: efectul tunel

err .. dacă nu s-a înțeles, rectificăm:

toate fenomenele cuantice au un corespondent în lumea fizică macroscopică și invers= wishful tinking

deocamdată! da' încă n-a ajuns funia la par și timp mai e să băgăm și efectul tunel în sac! sunt mai multe efecte cuantice care deocamdată par fără corespondent macroscopic dar eu sunt convins că e doar o aparență ...

mai trebuie să și demonstrez asta ... mișcarea de spin e un prim pas dar nu e suficient ...

totedati, ca sa nu lungim discutia inutil, stai flexat ca n-au . Efectul tunel, efectul Bohm-Aharonov, oscilatiile Raabi, efectul Hall fractionar, sunt doar cateva exemple de fenomene cuantice fara analog si fara explicatie de natura clasica. Realitatea in care ne desfasuram noi existenta emerge din acest substrat la care nu avem acces cu simturile noastre, fara ajutorul tehnologiei. Probabil ca daca ai imaginatie poti gasi o analogie calitativa care sa redea esenta fenomenului pentru un auditoriu neavizat, dar daca vrei sa faci stiinta serioasa, sa obtii numere si descrieri cantitative, n-ai nici o sansa cu o astfel de abordare. Insasi cuantificarea momentului cinetic, de care chiar tu ai pomenit, nu are sens in fizica clasica.

In ceea ce priveste restul discutiei, mecanica cuantica nu spune decat ca odata supus aparatului de masura, electronul va "cadea" intr-una din starile compatibile cu experimentul, adica va trece fie printr-o fanta, fie prin alta, iar daca problema este simetrica, probabilitatea este egala pentru ambele fante. Cum anume se intampla asta, ce-l face pe electron s-o ia pe o parte si nu pe alta, mecanica cuantica nu spune. In cuvintele lui Dirac, "this is outside the scope of science." Evident ca ne putem pune problema, dar atata timp cat (dupa cunoasterea mea) inca nu s-a inventat nici o metoda care sa pacaleasca relatia de incertitudine si sa ne permita sa urmarim electronul pe tot parcursul sau, problema nu poate fi transata experimental asa ca ramanem doar la stadiul de discutii teoretice.

Ar mai fi o explicatie mai neobisnuita insa mie imi place din punct de vedere filozofic (are si un sambure stiintific);
Avem teoria stringurilor care sustine ca particulele se comporta in cadrul unui camp ca niste corzi.

Numai ca in cazul de fata, atat campul ca mediu, cat si particula, sunt facute din acelasi aluat, adica din stringuri.

Si acesta nu este un lucru bun ?!
vibratia se transmite mai bine...

Efectul tunel rezultă din capacitatea unui obiect cuantic de a străbate o barieră de potențial la scară atomică, fapt care ar fi imposibil după legile mecanicii clasice "strictu sensu". Acest fenomen poate fi explicat prin faptul că funcția de undă asociată unei particule, nu se anulează în zona barierei, ci se atenuează în cele mai multe situații de o manieră exponentială în această zonă. Dacă funcția de undă nu devine matematic nulă la ieșirea din barieră, există o probabilitate ca particula în chestiune să traverseze această barieră de potențial. Această probabilitate de traversare depinde de existența unor stări cuantice accesibile pentru particula respectivă de o parte și de alta a barierei, precum și de întinderea zonei ocupate de barieră.

Efectul tunel a fost descoperit de Gamov, Condon și Gurney în anul 1928 și pe baza lui se pot explica emisia la rece a electronilor din metale, dezintegrarea alfa și alte fenomene.

Functia de unda reprezinta o situatie statistica, chiar daca este asociata unui singur electron. Daca in groapa de potential ar exista un singur electron, cu energia sub nivelul gropii de potential, acel electron nu va strapunge niciodata peretii gropii. In realitate functia de unda descrie o stare energetica medie statistica a unei multimi de electroni aflati in groapa de potential. Din aceasta multime de electroni, pot exista unul sau mai multi, care au energia proprie egala sau mai mare decat marginile gropii de potential, care le va permite sa paraseasca groapa.
Din punct de vedere statistic, lucrand cu o energie medie, nu se pot vedea acei electroni care au energia mai mare. Asa cum intr-un pahar cu apa la 20 grade C, avem molecule cu diferite energii, in care unele pot atinge si 50 grade, in timp ce altele au numai 10 grade, cand luam temperatura apei din pahar masuram media temperaturii moleculelor, tot asa si functia de unda fiind o functie de probabilitate, descrie starea energetica medie a unui grup de electroni, printre care unii pot depasi bariera de potential a marginilor gropii, lasand impresia ca unii electroni pot strapunge groapa de potential desi au o energie mai mica. Acest lucru este adevarat, numai din punct de vedere statistic.

Unde vrei sa ajungi ?
Ce legatura are efectul tunel cu subiectul nostru ?
Acolo trebuie sa incerci de 10 mii de ori, pana scapa odata !


Chiar nu vad sa isi aiba rostul aici aceasta explicatie ,unde efectul se vede imediat, iar electronii sunt trasi unul dupa altul ....



Hmm , nu prea vad rostul ,,verdelui '' aici !

păi tocmai că efectul ăla tunel, despre care strigă toți iluminații că e 100% efect cuantic fără echivalent macroscopic e cel mai ușor de explicat! ăla a fost primul care m-a pus pe gînduri, cum domle' dacă e așa de simplu de explicat de ce se spune că e doar cuantic!? mișcarea de spin e mai dificil de reprezentat mental și macroscopic, trebuie să îți dai seama cum un ghem de fire răsucite și încolăcite se descolăcesc printr-o mișcare de rotație în anumite condiții ... e mult mai greu! dacă te apuci să faci o demonstrație live macroscopică dacă nu rotești exact de X ori ghemul te trezești încolăcit printre fire și nu te mai descolăcește nici michiduță, rămîi înțepenit în rețeaua de fire ca o muscă într-o pînză de păianjen ... e greu dar nu imposibil! e dovedit matematic, nu mai e după ureche, simple povești!

să lucrăm logic:
1. ce reprezintă, ce modelează, celebra ecuație de undă Schrödinger? mama tuturor frankensteinilor cuantici, unul mai ciudat și mai imposibil ca celălalt?
răspuns: unde tridimensionale! în spațiul 3D!

2. cum adică? cum poate vibra un obiect 3D? în spațiul 3D!? ghici ghicitoarea mea!

apropo de atomi, priviți cu atenție reprezentările orbitalilor atomici! de ce totdeauna sunt pictați în două culori? de ce nu în trei? sau 4? ce reprezintă cele două culori în contextul în care pentru orbitalii de tip p sau f am mult mai mulți lobi? faceți un efort să citiți printre rînduri, că secretul e ascuns dar la vedere, sub nasul nostru, al maimuțelor!

3. păi un astfel de obiect neobișnuit poate trece prin ziduri? poate! cum? mister!

de ce toți miticii urlă că nu se poate și nu se poate vedea un astfel de fenomen în lumea fizică macroscopică? de scos la imprimantă lista proprietăților obiectului, definit macroscopic vs. microscopic|infinitezimal ( adică conform celebrei ecuații ) și de comparat diferențele

oare cine, oare cine nimerește diferența? haideți că nu e greu!

cine vrea să afle mai repede răspunsul dă o bere la moșu' și îi luminez și lui beculețu' altfel mai transpiră și el un pic, că așa e în tenis!

pam-pam!

marele mister efectul cuantic tunel [expresie vulgară]! misterul ăsta [expresie vulgară] de ceva timp, am alte mistere mai tari pe listă! efectul tunel e parfumat și pus în vitrină de ceva timp, e un mister expirat ...

ce reprezintă, ce modelează, celebra ecuație de undă Schrödinger?

Soluțiile ecuației Schrödinger descriu acțiunea operatorului Hamiltonian asupra unui vector de stare asociat unui sistem cuantic, indiferent de natura acestuia (fie că e vorba de un electron sau de 500 de electroni). Proiectate în baza operatorului de poziție, soluțiile devin funcțiile de undă de care am discutat deja.

Structura Hamiltonianului ține de proprietățile sistemului, dar într-un context destul de general se poate efectua o separare a variabilei temporale de celelalte , lucru care conduce la faimoasa ecuație Schrödinger independentă de timp, care oferă stările staționare și spectrul energetic al sistemului (dintr-o astfel de ecuație rezultă spre exemplu cuantificarea energiei pentru stările legate, cum găsim în molecule, atomi și nuclee).

Trebuie subliniat următorul lucru, cel mai bine relevant printr-un exemplu. Un sistem de doi electroni care se ciocnesc ascultă de o ecuație Schrödinger, dar aceasta nu descrie două unde care interferă într-un spațiu tridimensional, ci o singură undă într-un spațiu 6-dimensional, construit pe baza gradelor de libertate ale celor doi electroni, deci răspunsul pe care l-ai dat la întrebarea 1 este greșit. ”Unda” propriu-zisă există într-un spațiu a cărui dimensionalitate crește cu fiecare particulă pe care o adaugi în sistem, în lumea reală numai modulul ei pătrat are relevanță, ca densitate de probabilitate, așa cum am discutat deja.

și unda aia în X dimensiuni ce face? nu se ondulează, vibrează? că deaia e undă? o fi un purice care sare de colo colo?

Un sistem de doi electroni care se ciocnesc ascultă de o ecuație Schrödinger, dar aceasta nu descrie două unde care interferă într-un spațiu tridimensional, ci o singură undă într-un spațiu 6-dimensional, construit pe baza gradelor de libertate ale celor doi electroni,

Adica, fiecare particula cu spatiul ei, cu universul ei tridimensional? si ce au in comun, doar ecuatia lui Schrödinger?,