Ας ελπίσουμε μόνο ότι θα μπούνε στον κόπο να μας απαντήσουν...

(επιλέξτε Κβαντική φυσική)

«Η γνώση της άγνοιας είναι η αρχή της σοφίας»

Ο φίλος μας, ευτυχώς, δεν μας "γράφει". Γράφει, βεβαίως, σπάνια αλλά όταν γράφει... "γράφει".

Λίγη υπομονή...

• Το "χρωμα" της ακτινοβολιας εξαρταται απο τη συχνοτητα. Στο πειραμα της απορροφησης, οσο μειωνονταν η συχνοτητα του κυματος, μειωνονταν και η απορροφηση. Το παραδοξο ηταν, οτι, οταν αυξανονταν η συχνοτητα, στην αρχη αυξανονταν και η απορροφηση, μετα ομως απο μια ορισμενη τιμη, η αυξηση της συχνοτητας, ειχε ως αποτελεσμα να μειωνεται η απορροφηση.
• Η γραφικη παρασταση του φαινομενου-Η ενεργεια απορροφησης σε σχεση με τη συχνοτητα-εδινε μια καμπυλη σε σχημα ανεστραμμενης καμπανας. Μεχρι τοτε ομως καμμια γνωστη συναρτηση δεν εδινε τετοια γραφικη παρασταση και παρα τις προσπαθειες πολλων επιστημονων, δεν βρεθηκε καμμια συναρτηση που να δινει αυτη τη γραφικη παρασταση.
• Το αλυτο για πολλα χρονια προβλημμα, το ελυσε ο Max Plank.Δεν βρηκε βεβαια συναρτηση, αλλα εφαρμοσε τη γνωστη σχεση του αθροισματος των ορων μιας αριθμητικης ακολουθιας.Και αυτη η σχεση εδινε ΑΚΡΙΒΩΣ την ιδια γραφικη παρασταση της αποροφησης.

• Ενω ελυσε ομως το προβλημμα, αυτοματα γεννησε πολλα καινουρια που αναγκασαν την επιστημη να πονοκεφαλιζει μεχρι και σημερα ακομα με μερικα απο αυτα.
• Η αριθμητικη ακολουθια, ειναι ακολουθια ακεραιων αριθμων, πραγμα που σημαινει οτι για ενδιαμεσες τιμες ΔΕΝ ειναι συνεχης.Φανταστειτε να ανοιγετε τη βρυση και η ροη να μην ειναι συνεχομενη, αλλα να "τρεχει" το νερο κατα "πακετα"!
• Ε, αυτο ακριβως αποδειχτηκε οτι εκανε το φως!!!Η ακτινοβολια επαιρνε τιμες ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΑ! Η ενεργεια του φωτος επαιρνε τιμες ακεραιου πολλαπλασιου καποιας σταθερας και σε τιμες ενδιαμεσες ΔΕΝ υπαρχει ακτινοβολια!..Η ακτινοβολια μεταδιδεται με "πακετακια" ενεργειας και δεν εχει συνεχομενη ροη! Τα πακετα αυτα ειναι τα κβαντα. Η ενεργεια ενος κυματος ειναι: E=h.ν ,με ν, τη συχνοτητα του κυματος και h τη σταθερα του Plank.

Η φυσική του 19ου αιώνα δομήθηκε πάνω στην παρατήρηση φυσικών φαινομένων. Μελετήθηκαν πολύ η κίνηση των ουρανίων σωμάτων και τα φαινόμενα του ηλεκτρομαγνητισμού. Η χημεία ήταν μια καθαρά εμπειρική επιστήμη. Οι φυσικές θεωρίες προέβλεπαν μαθηματικά απλοποιημένα μοντέλα τα οποία θα έπρεπε να ανταποκρίνονται στην πραγματικότητα και με βάση αυτά τα μοντέλα θα έπρεπε να γίνονται σαφείς προβλέψεις.

Είναι αλήθεια ότι έγιναν πάρα πολλές ορθές προβλέψεις για μεγάλα τεχνικά έργα της έποχής που οι εμπειρικοί μηχανικοί δεν τα είχαν υπόψη τους. Η ικανότητά μας όμως να μπορούμε να μελετάμε όλο και μικρότερα σε μέγεθος συστήματα και όλο και ταχύτερα σωματίδια μας έφερε μπροστά σε έναν νέο κόσμο όπου όλα πια ήταν άγνωστα.

Οι πρώτες προσπάθειες ξεκίνησαν και εδώ από την παρατήρηση, χωρίς θεωρητικό υπόβαθρο. Οι εξισώσεις του Einstein προυπήρχαν 3 τουλάχιστον δεκαετίες πριν σαν αναγκαστική απαίτηση για να μπαλώσουν τα πράγματα. Ο De Broglie πρότεινε την αρχή του κυματοσωματιδιακού διυσμού για να φιξάρει στάσιμα κύματα γύρω από έναν πυρήνα τα οποία απέδωσε σε ηλεκτρόνια.

Η ουσία της κβαντομηχανικής είναι η αρχή του κυματοσωματιδιακού διυσμού. Το ηλεκτρόνιο, το σωματίδιο με την κατ' εξοχήν κβαντική συμπεριφορά, σήμερα το αντιλαμβανόμαστε περισσότερο σαν μια ανωμαλία στο χώρο η οποία φέρει αδρανειακή μάζα, ηλεκτρικό φορτίο, στροφορμή και σπιν, παρά σαν ένα μικρό ακαμπτο μπαλάκι.

Εδώ σταματά ο υλισμός και αρχίζει ένας νέος κόσμος. Κάθε θεωρία που έχει προταθεί μέχρι τώρα δεν είναι πλήρης και εμπεριέχει μέσα της τον κίνδυνο να καταρεύσει στο άμεσο μέλλον. Η γνώση μας σ' αυτό το πεδίο τώρα ξεκινά, ούτε έναν αιώνα δεν έχουμε ανοίξει την πόρτα. Θα χρειαστούμε πιθανόν αρκετούς αιώνες για να φτάσουμε σε ένα νέο επιστημονικό οικοδόμημα που να εκπέμπει το δέος που εξέπεμπε η Κλασσική Μηχανική στα μέσα του 19ου αιώνα, μετά από 2 μόλις αιώνες ανάπτυξης. Η τελευταία παράγραφος είναι προσωπική άποψή μου και δεν θεωρώ πως είναι αντικείμενο διαξιφισμών. Δεν ξέρω αν είπα κάτι χρήσιμο αλλά αυτά που είδα μέχρι τώρα είναι για όσους έχουν μπει σε πανεπιστήμιο φυσικής. Εγώ όταν παρακολουθούσα μάθημα κβαντικής χημείας σε χημικό τμήμα κινδύνεψα να ξεχάσω και αυτά που ήξερα.

Μερικές από τις βασικές παραδοχές της κβαντικής είναι :
1. Η διακριτότητα της ενέργειας, δηλαδή ότι η ενέργεια μεταδίδεται σε διακριτά ενεργειακά "κομμάτια", τα κβάντα. Έτσι για να "μεταφερθεί" ένα ηλεκτρόνιο από μία υψηλότερη κβαντική τροχιά σε μία χαμηλότερη εκπέμπει ένα κβάντο φωτός με ενέργεια ίση με τη διαφορά των δύο τροχιών. Αν η ενέργεια δεν ήταν κβαντισμένη τότε ένα διεγερμένο άτομο θα εξέπεμπε φώς σε μία συνεχή διαδοχή χρωμάτων.
2. Η δυαδικότητα του φωτός και της ύλης. Όπως είδαμε στην αρχή, ο κ. De Broglie, θεώρησε ότι τα υποατομικά σωματίδια συμπεριφέρονται παράλληλα ώς σωματίδια αλλά και ως κύματα. Η κυματοσωματιδιακή αυτή φύση των σωματιδίων είναι εμφανής ανάλογα με τα πειράματα που δημιουργούμε οπότε και εκδηλώνεται η αντίστοιχη "φύση" τους.Βέβαια για να ξεκαθαρίσουμε τα πράγματα αυτό που συμπεριφέρεται σαν κύμα είναι η πιθανότητα του να βρεθεί ένα σωματίδιο σε διάφορες θέσεις. Αυτό γίνεται υπολογίζοντας όλες τις πιθανές πορείες/κατευθύνσεις που μπορεί να πάρει ένα σωματίδιο και αθροίζοντας το πλάτος πιθανότητας από κάθε μία από αυτές τις διαφορετικές εκδοχές.
3. Το φαινόμενο της κβαντικής σήραγγας. Είναι ένα από τα πλέον ενδιαφέροντα φαινόμενα της κβαντικής. Χάριν του φαινομένου αυτού λειτουργούν τα chips και έχουν τόσο μικρό μέγεθος. Όπως αναφέραμε παραπάνω το κύμα στο σωματίδιο αφορά την πιθανότητα του σωματιδίου να βρεθεί σε κάποιο σημείο του χώρου. Όταν το κύμα αυτό σηναντά ένα ενεργειακό φράγμα τότε το μεγαλύτερο μέρος του θα ανακλαστεί και θα γυρίσει πίσω, υπάρχει όμως πάντα η πιθανότητα ένα μέρος να περάσει διαμέσου του φράγματος αυτού μέσω μίας "κβαντικής σήραγγας". Για να γίνει πιό κατανοητό. Ας υποθέσουμε ότι ρίχνουμε ένα μπαλάκι στον απέναντι τοίχο. Αυτό που περιμένουμε είναι ότι το μπαλάκι θα ξαναγυρίσει πίσω. Στην κβαντική όμως περίπτωση το μπαλάκι έχει πάντα μία πιθανότητα να περάσει διαμέσου του τοίχου (χωρίς βέβαια να τον καταστρέψει). Αν και με ένα μπαλάκι ποτέ δεν έχει παρατηρηθεί το φαινόμενο αυτό, εντούτοις σε επίπεδο ηλεκτρονίων και φωτονίων είναι ένα "καθημερινό" φαινόμενο.
4. Η αρχή της απροσδιοριστίας του Heisenberg. Η αρχή αυτή μας λέει ότι όσο πιό μεγάλη είναι η ακρίβεια με την οποία προσπαθούμε να μετρήσουμε τη θέση ενός σωματιδίου τόσο μικρότερη ακρίβεια θα έχουμε στη μέτρηση της ταχύτητάς του. Αν τώρα πολλαπλασιάσουμε την απροσδιοριστία στη θέση ενός σωματιδίου με την απροσδιοριστία στην ταχύτητα επί τη μάζα του ο οποίος δεν μπορεί να γινεί μικρότερος από ορισμένη ποσότητα που λέγεται σταθερά του Planck, η οποία ισούται με 6,626*10(-34) Joule*sec και στη φυσική εκφράζεται ως h.
Αυτά για την ώρα και κλείνοντας να πω ότι ένα πολύ καλό βιβλίο γραμμένο μάλιστα από τον γκουρού της κβαντομηχανικής, τον μακαρίτη Richard Feynmann είναι το Κβαντική Ηλεκτροδυναμική από τις εκδόσεις Τροχαλία. Φοβερό βιβλίο με χιούμορ και προπαντώς σχετικά εύκολο.

Καλό καλοκαίρι σε όλους, ειδικά στους συντελεστές των esoterica.gr
Thoth, Kelso, Πλωτίνε δεν σας ξεχνάω......να είστε σίγουροι
Φιλικά όπως πάντα
Tomcat

Αν κάποια στιγμή επισκεφτείς την πόλη σου, στείλε ένα email για να τα πούμε κι από κοντά.

ESOTERICA.gr Forums !

© 2010-11 ESOTERICA.gr