rkd1746 2022.06.14 18:19:54

Üdvözlöm.

A foton egyik – ha nem a legérdekesebb – tulajdonsága, hogy információt közvetít. Elvben egy meghatározott elektron kibocsát egy fotont – csökken az energiaszintje –, egy másik, a fogadásához megfelelő tulajdonságokkal rendelkező elektron pedig elnyeli, ezzel egy magasabb energiájú pályára kerül. A kibocsátó és a fogadó elektron között lehet bármekkora a távolság, 10 centi, vagy 10 milliárd fényév, vagy bármilyen tetszőleges távolság, ennek annyiból van csupán jelentősége, hogy a hullám az útja során valamelyest energiát veszít, illetve a tér tágulása folytán vöröseltolódás tapasztalható, de az idő csak a környezet szempontjából telik, a foton szempontjából a kibocsátása és az elnyelése között nem telik el idő.

Ami a fotont illeti, elemi részecskének tekintjük, ami együtt jár azzal, hogy oszthatatlannak és homogén részecskének tekintjük, és elméletileg minden foton teljesen egyforma. Vannak ugyan bizonyos tulajdonságai – mivel a jelenleg ismereteink szerint hullámként terjed, a hullámnak vannak tulajdonságai, amelyek megadják a foton tulajdonságait – de ezek nem egyediek, elvben reprodukálhatók, és a fotonra jellemzőek, nem pedig az azt kibocsátó elektronra.

Tehát a kérdés adja magát, ha az összes foton egyforma, és a tulajdonságai sem egyediek, akkor pontosan milyen módon szállítja az információt? Ha pl. egy 10 milliárd fényévre lévő kvazárból érkezik egy foton, amit detektálunk, vagy egy laborban egy pontosan ugyanolyan tulajdonságokkal rendelkező fotont bocsátunk ki egy detektor felé – lényegében klónozzuk –, akkor hogyan lehet megkülönböztetni a kettőt? Egyáltalán meglehet?

rkd1746 2022.01.12 18:10:58

Üdvözlöm!

Talán nem tartozik szorosan véve a bejegyzés tárgyához – bár ha igaz, hogy minden mindennel összefügg, akkor lehetne érvelni mellette... :) -, de a múltkor a hullámokkal kapcsolatban felmerült bennem egy kérdés.

Az egyszerűség kedvééért – hogy minden zavaró tényezőt eleve kizárjunk – tételezzünk fel egy zárt rendszert, egynemű közeggel, és az egyszerűsítés kedvéért más elemet nem is tartalmaz a rendszer. Ebben a közegben két hullám halad, melyek a találkozásukkor teljesen kioltják egymást. Végső soron mindegy, milyen hullámokról van szó, az biztosan elmondható mindkét hullámról, hogy adott – és a másik hullámmal megegyező – nagyságú energiával rendelkezik, amely a rendszer energiaegyenlege szempontjából pozitív energiának tekintendő. Ha a hullámok találkozása előtt szeretnénk meghatározni a rendszer summa energiáját, abban az esetben a két hullám által tartalmazott energia értékek összeadódnak az egyenletben. Amennyiben a hullámok találkoznak és tökéletesen kioltják egymást, abban az esetben megszűnnek hullámok lenni, ergo az általuk raktározott energia értéke nullára csökken.
Amennyiben az energiamegmaradás törvénye érvényes az adott rendszerben – és ez azon fizikai törvények közé tartozik, amelyeket axiómának szoktam tekinteni, tehát induljunk ki abból hogy ez a törvény áll –, akkor az energia valahol meg kell, hogy jelenjen a rendszerben, ami a fentiek alapján már nem a korábbi hullámok lesznek. A kérdésem az, hogy van-e valamilyen fizikai elmélet erre jelenleg és ha igen, mi az?
Az én logikám szerint, mivel ez egy szándékosan roppantul leegyszerűsített kísérleti rendszer és összesen két ismert elemmel rendelkezik – jelesül magával a közeggel, amiben a hullámok terjedek, valamint a térrel, amit kitölt a szóban forgó közeg –, a két jelölt valamelyikének kell a korábbi hullámok energiáját tárolnia. Ha a közeg teszi, az az általunk ismert anyagi természetű részecskékből áll, jellemzően molekulákból, amik viszont atomokból állnak, amik protonokból és neutronokból – mindkettő kvarkokból –, illetve elektronokból állnak, amiknek jelenleg már elvben mérni tudjuk az energiaváltozásait, ergo, ha a közeg tartalmazná a kérdéses energiát, azt elvben ki tudnánk mérni. Ha pedig nem – vagy nem teljes mértékben – a közeg tartalmazza a keresett energiát, akkor a következő jelölt maga a tér lesz. Emellett szól az az érv is, hogy ha elektromágneses hullámokat feltételeznénk, akkor hordozó közegre sem lenne szükség, szóval azt is kivonhatnánk a rendszerből, tovább egyszerűsítve azt.
(Továbbá elvben persze létezik az az eset is, hogy van olyan szükségképpeni eleme a rendszernek, amit jelenleg még nem ismerünk, és az tartalmazza a korábbi hullámok energiáját, de azt értelemszerűen felsorolni sem tudom. :) Mondjuk ha bizonyítani tudnánk, hogy sem a tér, sem a megjelölt közeg nem tartalmazza a keresett energiamennyiséget, az egyértelműen arra utalna, hogy van olyan alapvető összetevője még a rendszernek, amit nem ismerünk, de őszintén szólva jelenleg sokkal esélyesebbnek gondolom a teret, mint energiát raktározó entitást.)

Egyszóval kizárásos alapon arra jutottam, hogy valószínűleg maga a tér az, ami az energiát „raktározza”, de ezt távolról sem nevezném tudományos értékű érvelésnek. Van a fizikának erre vonatkozó igazolt – vagy még igazolásra váró – elmélete, illetve Önnek mi erről a véleménye?

Üdv.,
rkd

rkd1746 2022.01.14 15:49:20

@38Rocky: Értem. Tehát egy adott hullám hatását adott térfogatban úgy lehet semlegesíteni, ha olyan ellentétes polaritású hullámot bocsátunk ki, amely az adott térfogatban találkozik az eredeti hullámmal, és a másik hullám hatását abban az időintervallumban, amíg mindkét hullám frontja az adott térfogatban tartózkodik kioltják, valahogy oly módon, hogy adott térfogatban a terjesztő közegnek a részeire/részecskéire adott időpillanatban azonos nagyságú, ellentétes irányú erők hatnak. Azonban a találkozást követően a hullámok frontjai a korábbi tulajdonságaikkal (frekvencia, amplitúdó) továbbhaladnak az eredeti - egymással ellentétes - haladási irányukba.
Így valahogy?

rkd1746 2022.01.20 18:02:48

@38Rocky: És ezen a módon leírható az elemi részecskék, atomok molekulák hullámtermészete?
Mondjuk ha a legegyszerűbb esetet, a fotont vesszük alapul, ott kölcsönhatások esetében egyszerűen meghatározható a hullámforrás, jelesül az elektron, ami kibocsátja és a hullámként történő haladásáról is van valami fogalmunk. De mi a helyzet pl. egy atom esetében. Ott tudunk meghatározni hullámforrást, illetve különbözik valamiben a „hullámtermészete” a fotonétól?

rkd1746 2021.08.02 15:28:24

@szózavar:

Törlődött az eredeti hozzászólás, és csak az alábbi részt mentettem le, úgyhogy a többire, amennyire megy, emlékezetből...

„...rendben van, de akkor mi a szerepe a térgörbületnek?... ha nem az okozza a "gravitációt", akkor mi szükség van rá?... Einstein ugyanis azért vezette be a térgörbület fogalmát, hogy a görbülettel, mint geometriai fogalommal magyarázza meg a newtoni gravitáció mibenlétét, te mire használod ezt a fogalmat?... az elméletedből ez nem derül ki...”

Miért kéne „szükség”-ként leírni? Egyszerűen ha ezekből az elemekből építed fel a rendszert, akkor szükségképpen lesz egy geometriája a térszövetnek. Az alkotórészek természetéből (alapvető tulajdonságaiból) adódik. Tekintsd ezt járulékos következménynek.
Amellett ne menjünk el szó nélkül, hogy Einstein elméletében a geometria hibátlanul vizsgázik. Jó száz éve számolnak vele, és eddig mindig kijött a matek. Ez egy elég erős érv amellett, hogy a tér a rendszer egy olyan eleme, amely geometriailag leírható.
Mennyi annak az esélye, hogy a tér geometriailag nem írható le, de Einstein kitalált hasraütésre egy geometriai leírást amivel kiszámíthatók a bolygópályák, a galaxisok, és nagyobb struktúrák mozgása, a gravitációs lencsézés, megjósolta a fekete lyukakat, gravitációs hullámokat, stb?
OK, hogy nagy mágus volt, de ez szerintem lehetetlen feladat. :)
Szóval tekintettel arra, hogy eddig mindig mindenhol az volt a mondás, hogy tökmindegy mit számolnak Einstein-módszerével, hibahatáron belül mindig kijön a matek, én úgy vagyok vele, hogy egészen addig, amíg valaki hitelt érdemlően nem cáfolja meg, elfogadom, hogy létezik az einsteini fizikai entitásként definiált tér, amely leírható geometriailag.

Közelítsük meg máshonnan. Nem találod furcsának, hogy teljesen más rendszerben gondolkodva, teljesen más matekot használva Einstein és Newton közel azonos eredményt kaptak a gravitációra. Nyilván nem lehet véletlen, az a logikus feltételezés adódik, hogy ugyanannak a dolognak a különböző „vetületeivel” dolgoztak. Részben az is célja volt ennek a gondolatkísérletnek, hogy fel lehet-e oldani ezt az ellentmondást.
Tekintve, hogy a jelenlegi ismereteink szerint az Univerzum mindenütt azonos alkotó elemekből épül fel, és azonos fizikai törvények uralkodnak benne, így ha egy gondolatkísérlet erejéig elfogadjuk kiindulási alapnak az elméletemet, akkor az a sejtésem, hogy ha valaki megtalálná a tömeg és a térszövet görbülete közötti összefüggést – mondjuk mert abból a feltevésből indul ki, hogy a tömeg deformálja a fizikailag is létező térszövetet -, és adott térben pontosan meg tudná határozni, és matematikailag leírni a térszövet geometriáját, valamint a tömeggel rendelkező testek pályáját, akkor utána ezt a tudását felhasználva már bármely más ismert rendszerben is le tudná írni a rendszer dinamikáját. Tudományos terminológiában gondolkodva pontos előrejelzéseket tudna tenni bármely ismert összetevőkből álló rendszer működésére, majd azokat kísérletileg igazolni tudná, és úgy tűnne – és érthető okból ő maga is azt feltételezné -, hogy a testek mozgása a geometrián alapul.

Az elméletem is azt mondta, hogy a tér leírható geometriailag, és van gravitáció, csak míg Einstein a térgörbületből vezette le a gravitációt, én azt feltételeztem, hogy mindkettőnek ugyanaz a kiváltó oka, ami azonban egy „hagyományos” vonzás típusú erőhatás. Tulajdonképpen az egész abból indult, hogy Einstein azt mondta, hogy a tömeg meggörbíti/deformálja a tér szövetét, de erre vonatkozóan sehol nem találtam érdemleges leírást. Márpedig ezen alapul az egész, és ez nyilvánvalóan egy fizikai erőhatás kell, hogy legyen. Mivel sehol nem találtam rá értelmes magyarázatot, kénytelen voltam magam keresni egyet, és miután sikerült összehozni egy működőképesnek látszó rendszert, megnéztem, hogy az alkalmazható-e a newtoni gravitációra. Az jött ki, hogy simán leírható benne a newtoni tömegvonzás, egy feltétele van, mennyiséget kell tudni képezni a térből. Ezt egy módon tudtam megoldani, ha feltételeztem térkvantumok létezését, ha meg tudod oldani más módon is, akkor ez a lépés nem szükségszerű.

1. rész vége.

rkd1746 2021.08.02 15:29:51

@szózavar:

Volt a hozzászólásban valami olyan kérdés, hogy milyen „vízióm” van a térkvantumra, meg egy tautológia-szerű érvelés arra vonatkozóan, hogy olyasmit szokás kvantálni, aminek már eleve vannak egységei….

Nincs „optikai” vízióm a térkvantumról, azért vezettem be, mert a rendszer belső logikája szempontjából szükséges volt. Általánosságban – függetlenül ettől az elmélettől – igaz, hogy amennyiben a teret, fizikai entitásként definiáljuk, akkor az a logikus, ha vannak alapegységei (kvantumjai), még ha azokat nem is látjuk. Nyilván logikai tér esetén ez nem csak, hogy nem szükséges, de értelmetlen is lenne.
(Én egyetlen fizikai entitást sem ismerek, aminek ne lennének egységei, ami szükségképpen azt jelenti, hogy mindegyiknek alapegységei is vannak. Ez persze önmagában nem zárja ki, hogy épp a tér legyen a kivétel, aminek meg nincsenek, de azért megmutatja, hogy nem ördögtől való dolog feltételezni, hogy vannak. Annak idején az atommal is pont így voltak, az volt az egyik fő érv, hogy senki nem látta még soha, és nem is fogja. Ettől még jó érvek szólnak amellett, hogy atomok márpedig vannak. Főleg, hogy azóta már sikerült lefényképezni is egyet. :) )
Közelítsük meg a másik oldalról. Ha léteznek térkvantumok, akkor azok nagyságrendileg legjobb esetben is Plank-hossz környéki nagyságrendbe esnének, annál legfeljebb kisebbek lennének, nagyobbak szinte biztosan nem. Az olyan 10 -35m nagyságrend. Ha csak akkor tételezhetem fel a létezésüket, ha meg tudom nézni/mutatni őket, akkor az eléggé el fog húzódni, tekintettel arra, hogy jelenleg az LHC-vel sem tudunk 10 -18m alá benézni és elérhetetlennek tűnik a 10 -35m.

Szóval egy gondolatkísérlet volt arra, hogy fel tudok-e állítani egy olyan elméleti keretrendszert, megtartja a jelenlegi, működő elméleteket, amiben az összes általam ismert jelenség leírható, és maga a rendszer belső struktúrája ellentmondásmentes. Az én szintemen ez egy működőképesnek tűnő rendszer.

Ez még egy korábbiból:
„...a "sötét anyag" kifejezés a fizikai "nem tudom" szinonimája, ha ugyanis valamit képtelenek vagyunk kiszámítani, mert hiányoznak a megfelelő paraméterek, akkor "elméleteket" kezdünk gyártani, pl. általános relativitáselméleteket...
...sótét anyag, sötét gondolatok...
...azért nem vesz részt a gravitációs kölcsönhatásban /térgörbítésben? / , mert , ahogy írod, a Nap tömegében nincs sötét anyag...:)”

Néztem szimulációkat sötétanyag-eloszlásokra, nagyjából az a minta, hogy nagyobb csomókban, a galaxisok halójában jelzik előre a modellek.
Alapjáraton az a mondás, hogy a „sötét anyag” nem vesz részt elektromágneses kölcsönhatásban, kizárólag gravitációs kölcsönhatásban, ezért nem tudjuk semmilyen más módon detektálni, csak a gravitációs hatása alapján.
Ez viszont nem magyarázza, miért nem található meg számottevő mennyiségben magukban a galaxisokban? A nap és közvetlen környezete miért nem tartalmaz nagy mennyiségű sötét anyagot?

És a kérdés: a jelenlegi sötét anyag eloszlási modellekkel összeegyeztethető lenne egy olyan elmélet, ami feltételezné, hogy a „sötét anyag” részt vesz elektromágneses kölcsönhatásban, csak éppen az elektromágneses sugárzás taszítja? Ha feltételeznénk egy ilyen kölcsönhatást ami rövidebb távon hat, ellentétben a gravitációval, ami nagy távolságokon is, akkor az lenne az eredmény, hogy magukban a galaxisokban és a közvetlen környezetükben nem lenne számottevő mennyiségű sötét anyag a rövidebb távon működő taszító hatás miatt, ellenben amikor már a gravitáció lenne az uralkodó hatás, ott nagyobb mennyiségben összpontosulna, és szintén a gravitáció miatt nyilván nagyobb csomókban fordulna elő…
(Az elektromágneses kölcsönhatás tetszőlegesen behelyettesíthető bármilyen olyan kölcsönhatásra, ami a galaxisokon belül taszítólag hatna, a halóban azonban felülkerekedne rajta a gravitáció, de tudtommal nincs túl nagy választék olyan kölcsönhatásokból amelyek nagy távolságokon is hatást fejtenek ki, jelenleg nagyjából kettőről tudunk, és az az alapfeltevés, hogy a gravitációban eleve részt vesz. Szóval vagy marad az elektromágneses kölcsönhatás, vagy feltételezünk egy újat, ami nagy távolságokon is hatásképes. :) ).

rkd1746 2021.08.03 13:44:48

@csimbe: nincs sehol leírva, csak a fejemben van meg. :)
Korábban volt szó róla, hogy nem vagyok fizikus, és nem tudok megfelelő matekot mögé tenni, így sem részleteiben kidolgozni, sem tudományos elméletként leírni nem tudom.
Mostanában intellektuális értelemben eléggé unatkoztam - és az agy is olyan, mint az izomzat, ha karban akarod tartani, rendszeresen dolgoztatni kell -, másrészről meg szeretem érteni hogyan működnek a dolgok. És mindig is érdekelt a kozmológai és a kvantummechanika. Érdekes kihívásnak tűnt, hogy tudok-e építeni olyan keretrendszert, amiben értelmezni tudom a dolgokat. Mivel a kozmológiai rész eléggé összeállt ahhoz, hogy tesztelni lehessen, ez meg egy fizika blog, ahol fizikához értő emberekkel lehet eszmét cserélni, gondoltam egy próbát megér. Ha esetleg cáfolják, abból is lehet tanulni, és legalább megadja, merre érdemes továbbvinni...