Ocena wątku:
  • 0 głosów - średnia: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Dyskretna natura czasoprzestrzeni?
#21
Fizyk napisał(a): A jeśli chodzi o samą czasoprzestrzeń, to jakkolwiek najprawdopodobniej jest w jakiś sposób dyskretna na pewnym poziomie, tak całkowicie, zwyczajnie, pikselowo dyskretna być, o ile mi wiadomo, nie może - z tego co kojarzę, w takich warunkach np. Ziemia nie miałaby prawa do tej pory orbitować dookoła Słońca w związku z drobnymi niedokładnościami wynikającymi z nieciągłych zmian pozycji w nieciągłym czasie (kto próbował naiwnie symulować grawitację numerycznie, wie, o czym mowa). Nie mówiąc o tym, że takie hipersześcienne "piksele" czasoprzestrzenne tworzyłyby jakiś wyróżniony układ odniesienia. Ta dyskretność musiałaby być realizowana w jakiś naprawdę nietrywialny sposób, żeby wszystko nadal działało.
Niektóre cząsteczki elementarne (np. elektron) w jednej chwili przeskakują z jednej powłoki na inną, inne cząsteczki (np. foton) wykazują dualizm korpuskularno - falowy. Może to wskazywać na "ziarnistość" czasoprzestrzeni. Dylemat związany z orbitami ciał niebieskich, tutaj należy sobie zdawać sprawę, że grawitacja jest zagięciem czasoprzestrzeni i tak pojmując przestrzeń "ziarnista" budowa może wystąpić. Gorzej jest z wyobrażeniem nieskończonej małości, czyli czegoś co dąży do zera. Przypomnę też, że był okres gdy wszechświat pojmowano jako nieskończenie wielką przestrzeń a obecnie już zrobił się skończony. W fizyce trudno dostrzec wartości nieskończone.
Nie bierz życia na serio i tak nie wyjdziesz z niego żywy Oczko
Odpowiedz
#22
A co się dzieje z przeskakującym elektronem 'w międzyczasie'?
Znika i pojawia się, jak królik z kapelusza?
Nie wykazuje stanów ciągłych?


Ostatnio oglądałem ciekawy program fizyka Jima Al.-Khalili, w którym było dużo ciekawych wywiadów z firykami teoretycznymi.
I jeden z nich zapodał ciekawą myśl - że z jakichś powodów materia nie lubi czasu, bo stara się skupić, ergo spowolnić go.
Ciekawy problem
A nas Łódź urzekła szara - łódzki kurz i dym.
Odpowiedz
#23
Sofeicz napisał(a): A co się dzieje z przeskakującym elektronem  'w międzyczasie'?
Znika i pojawia się, jak królik z kapelusza?
Nie wykazuje stanów ciągłych?

Tak, elektron zmienia powłokę bezinercyjnie, nie ma fazy pośredniej.
Nie bierz życia na serio i tak nie wyjdziesz z niego żywy Oczko
Odpowiedz
#24
TadeuszFantom napisał(a): Przypomnę też, że był okres gdy wszechświat pojmowano jako nieskończenie wielką przestrzeń a obecnie już zrobił się skończony. W fizyce trudno dostrzec wartości nieskończone.

Nieskończoności w fizyce akurat mają się nie najgorzej. A czy Wszechświat globalnie jest skończony czy nie to problem otwarty - np. przy płaskiej geometrii, którą zakłada tzw. standardowy model kosmologiczny [latex]\Lambda[/latex]-[latex]\rm{CDM}[/latex] (ze stałą kosmologiczną i zimną ciemną materią), jego nieskończony rozmiar jest jak najbardziej dopuszczalny.

TadeuszFantom napisał(a): Tak, elektron zmienia powłokę bezinercyjnie, nie ma fazy pośredniej.

Warto byłoby rozwinąć, co oznacza "zmiana powłoki" elektronu, bo moim zdaniem przykład nie pasuje do tematu tego wątku.

Trzeba pamiętać, że naiwny model atomu wg Bohra, w którym elektrony znajdują się na dyskretnych orbitach (i to między nimi następuje "przeskok") jest przestarzały już od niemal stulecia. Elektrony w formalizmie mechaniki kwantowej nie mają dobrze zdefiniowanego położenia, a przynajmniej nie mają go dopóki nie nastąpi pomiar. Zmiana orbitalu (do której dochodzi np. podczas absorpji lub emisji fotonu) jest w istocie zmianą liczb kwantowych - w szczególności tzw. głównej liczby kwantowej [latex]n[/latex] - co wiąże się m.in. ze zmianą funkcji falowej (czyli orbitalu właśnie) oraz energii elektronu (która w pierwszym przybliżeniu zależy od [latex]n[/latex] jak [latex]- 1/n^2[/latex]). A zatem skwantowane (dyskretne) są poziomy energetyczne, a nie położenie. Sam elektron może znajdować się w zasadzie wszędzie, z prawdopodobieństwem określonym jednoznacznie przez funkcję falową. Jeśli [latex]n[/latex] będzie większe, to elektron średnio będzie się znajdował dalej od jądra, jednak mówienie o "przeskoku" w kontekście jego położenia jest raczej niewłaściwe.
Odpowiedz
#25
Hipoteza z głowy, czyli z niczego. Sama czasoprzestrzeń jak wiadomo jest czymś subiektywnym, Albercik się kłania. Z "punktu widzenia" fotonu, czasoprzestrzeni w ogóle ni ma. Czy może inaczej - czasoprzestrzeń jest pewnym skrótem myślowym, sens jest mówić o metryce czasoprzestrzeni, takoż subiektywnej, która dla fotonu wynosi zero. Co w takim razie może robić za ziarnistości czasoprzestrzeni? Coś co nadaję metrykę (zerową fotonowi, niezerową cząstkom masywnym). Jedyne co mi przychodzi na myśl to bozony Higgsa. Jako standardowe cząstki elementarne, one same nie mają określonego położenia (poza momentem pomiaru), co chyba rozwiązuje problem pikselozy.
Mówiąc prościej propedegnacja deglomeratywna załamuje się w punkcie adekwatnej symbiozy tejże wizji.
Odpowiedz
#26
kmat napisał(a): Sama czasoprzestrzeń jak wiadomo jest czymś subiektywnym, Albercik się kłania.
Ostrożnie Oczko U Albercika czasoprzestrzeń jest właśnie obiektywna - to jej podział na czas i przestrzeń jest subiektywny i prowadzi do ciekawych zjawisk.

Zresztą mówienie o "podziale" też nie jest do końca słuszne, bo chodzi bardziej o wyznaczanie kierunków; czas jest kierunkiem, przestrzeń to trzy kierunki, i to te kierunki są subiektywne. Nikogo zresztą nie dziwi, że subiektywne są kierunki "w górę", "w przód", "w prawo", a to właśnie wspomniane trzy kierunki przestrzenne. Sęk w tym, że i czas jest takim subiektywnym kierunkiem.
[Obrazek: style3,Fizyk.png]
"Tylko dwie rzeczy są nieskończone - Wszechświat i ludzka głupota. Co do Wszechświata nie jestem pewien" - Albert Einstein
Odpowiedz
#27
Puszczyk napisał(a): Warto byłoby rozwinąć, co oznacza "zmiana powłoki" elektronu, bo moim zdaniem przykład nie pasuje do tematu tego wątku.

Trzeba pamiętać, że naiwny model atomu wg Bohra, w którym elektrony znajdują się na dyskretnych orbitach (i to między nimi następuje "przeskok") jest przestarzały już od niemal stulecia. Elektrony w formalizmie mechaniki kwantowej nie mają dobrze zdefiniowanego położenia, a przynajmniej nie mają go dopóki nie nastąpi pomiar. Zmiana orbitalu (do której dochodzi np. podczas absorpji lub emisji fotonu) jest w istocie zmianą liczb kwantowych - w szczególności tzw. głównej liczby kwantowej [latex]n[/latex] - co wiąże się m.in. ze zmianą funkcji falowej (czyli orbitalu właśnie) oraz energii elektronu (która w pierwszym przybliżeniu zależy od [latex]n[/latex] jak [latex]- 1/n^2[/latex]). A zatem skwantowane (dyskretne) są poziomy energetyczne, a nie położenie. Sam elektron może znajdować się w zasadzie wszędzie, z prawdopodobieństwem określonym jednoznacznie przez funkcję falową. Jeśli [latex]n[/latex] będzie większe, to elektron średnio będzie się znajdował dalej od jądra, jednak mówienie o "przeskoku" w kontekście jego położenia jest raczej niewłaściwe.

Oczywiście, lecz należy brać pod uwagę oddziaływanie wzajemne elektronu względem jądra i siły związane z tym oddziaływaniem które równoważą je. Dlatego mowa o powłokach może jednak mieć sens. Równoważenie przyciągania cząstek o różnym ładunkach jednak obliguje do przyjęcia zasad powłoki jako bardzo prawdopodobny. Co prawda nie ma do tej pory możliwości wglądu na formę jaką posiada elektron ale badania z których jako wniosek jest istnienie powłok pozwalają na traktowanie tego założenia jako faktyczny stan. Model Bohra jest tylko modelem, który jednak się sprawdza.
Nie bierz życia na serio i tak nie wyjdziesz z niego żywy Oczko
Odpowiedz
#28
Przyznam, że Twój post nie jest dla mnie do końca zrozumiały, postaram się jednak rozwinąć trochę temat, abyśmy lepiej do siebie dotarli. Nie pisałem, że mówienie o powłokach (elektronowych) nie ma sensu. Jak najbardziej ma sens, trzeba tylko wiedzieć, co pojęcie powłoki oznacza. Otóż elektrony w atomie znajdują się na tej samej powłoce, jeśli posiadają taką samą główną liczbę kwantową [latex]n[/latex], o której już wspomniałem wcześniej (dlatego zachęcam do ponownego przeczytania posta).

Cytat:Model Bohra jest tylko modelem, który jednak się sprawdza.

No właśnie nie do końca. Model Bohra jest półklasycznym modelem, który daje tylko pojedyncze poprawne wyniki (np. przewiduje właściwą postać energii elektronu, czyli zależność [latex]E \propto -1/n^2[/latex]), natomiast jest błędny już u samych swoich podstaw.

W teoriach klasycznych stan cząstki opisuje jej położenie i pęd. Jeśli więc w atomie wodoru mamy elektron krążący wokół protonu, to z racji przyspieszenia dośrodkowego powinien on emitować promieniowanie (zgodnie z elektrodynamiką klasyczną), a w związku z tym wytracać swoją energię i szybko spadać na jądro. A więc atom wodoru nie byłby stabilny, co jak wiemy nie jest prawdą. Bohr zapostulował zatem, że spośród nieskończenie wielu możliwych orbit elektronu, dozwolone są tylko takie (i będący na nich elektron nie promieniuje), dla których wartość momentu pędu ([latex]L = m v r[/latex]) jest równa wielokrotności zredukowanej stałej Plancka (czyli [latex]L = n \hbar[/latex]). Postulat ten ma swoje źródła we wcześniejszych pracach Plancka, wolałbym jednak aż tak nie rozwijać tego posta. Jeśli uznamy ten postulat za prawidłowy, to wykorzystując równość siły dośrodkowej i elektrostatycznej oraz twierdzenie wiriału dla potencjału kulombowskiego możemy wyznaczyć promień takiej orbity oraz energię, którą elektron na niej przyjmie. Okazuje się, że zaproponowany warunek kwantowania momentu pędu ([latex]L \propto n[/latex]) pociąga za sobą skwantowane orbity ([latex]r \propto n^2[/latex]) oraz skwantowaną energię elektronu ([latex] E \propto -1/n^2 [/latex]). Tylko postać energii uzyskana przez Bohra zgadza się z przewidywaniami mechaniki kwantowej.

W formalizmie mechaniki kwantowej cząstka (elektron) nie ma pędu i położenia, jej stan całkowicie opisuje wektor przestrzeni Hilberta [latex]| \psi \rangle[/latex]. W reprezentacji położeniowej można go przedstawić jako funkcję falową  [latex] \psi[/latex], która dla atomu wodoru zależy od trzech liczb kwantowych: [latex]n, \ l, \ m[/latex]. Jeśli chcemy znaleźć energię elektronu, to nie porównujemy żadnych sił, tylko musimy rozwiązać równanie Schrödingera dla potencjału kulombowskiego. Okazuje się, że uzyskana wartość energii będzie taka sama, jak w modelu Bohra, jednak w tym formalizmie nie ma żadnych orbit - możemy policzyć jedynie średnią odległość elektronu od jądra, albo wyznaczyć prawdopodobieństwo znalezienia go w konkretnym obszarze przestrzeni. Co więcej, w stanie podstawowym atomu (gdy [latex] n=1, \ l=0, \ m = 0[/latex]) elektron nie ma orbitalnego momentu pędu (0), a zgodnie z postulatem Bohra powinien on wynosić [latex]\hbar[/latex].

Podsumujmy - wartość energii elektronu wg mechaniki kwantowej pokrywa się z modelem Bohra. Elektron nie znajduje się jednak w jednej określonej odległości od jądra jak tutaj, ale rozkład prawdopodobieństwa znalezienia go w przestrzeni jest dany funkcją falową, która zależy od trzech liczb kwantowych (tutaj przedstawiono rozkład gęstości prawdopodobieństwa dla niektórych konkretnych funkcji). Nie ma zatem za bardzo sensu mówienie o przeskoku w kontekście położenia, a jedynie o skokowej zmianie wartości danej liczby kwantowej (w przypadku powłoki chodzi o [latex]n[/latex]), co prowadzi do zmiany rozkładu prawdopodobieństwa znalezienia elektronu wokół jądra, ale nie ma nic wspólnego z dyskretną naturą samej przestrzeni.
Odpowiedz
#29
Fizyk napisał(a): Ostrożnie Oczko U Albercika czasoprzestrzeń jest właśnie obiektywna - to jej podział na czas i przestrzeń jest subiektywny i prowadzi do ciekawych zjawisk.
Ale odległości (metryka) są subiektywne.
Fizyk napisał(a): Zresztą mówienie o "podziale" też nie jest do końca słuszne, bo chodzi bardziej o wyznaczanie kierunków; czas jest kierunkiem, przestrzeń to trzy kierunki, i to te kierunki są subiektywne. Nikogo zresztą nie dziwi, że subiektywne są kierunki "w górę", "w przód", "w prawo", a to właśnie wspomniane trzy kierunki przestrzenne. Sęk w tym, że i czas jest takim subiektywnym kierunkiem.
Gdzieś niedawno mi się obiło o uszy - jakaś koncepcja trójwymiarowego czasu. Ma to jakiś sens?
Mówiąc prościej propedegnacja deglomeratywna załamuje się w punkcie adekwatnej symbiozy tejże wizji.
Odpowiedz
#30
kmat napisał(a): Ale odległości (metryka) są subiektywne.
W jakim sensie? Metryka czasoprzestrzeni, jako wielkość tensorowa, jest obiektywna. Wyrażenie jej w konkretnym układzie współrzędnych jest subiektywne.

kmat napisał(a): Gdzieś niedawno mi się obiło o uszy - jakaś koncepcja trójwymiarowego czasu. Ma to jakiś sens?
Nie wiem, i ciężko mi to sobie wyobrazić. Teoretycznie nie ma problemu, żeby utworzyć taką metrykę, ale sens fizyczny już chyba trudniej temu nadać. W każdym razie, zależy od szczegółów, o których nie wiem nic Oczko
[Obrazek: style3,Fizyk.png]
"Tylko dwie rzeczy są nieskończone - Wszechświat i ludzka głupota. Co do Wszechświata nie jestem pewien" - Albert Einstein
Odpowiedz
#31
pingwin napisał(a): Co sądzicie o dyskretnej naturze czasoprzestrzeni w świetle policzonych: Długości Plancka i Czasu Plancka?


Czy ktoś badał już, czy wszystkie fotony przeskakują o długość plancka w tym samym momencie?
Byłby to krok do sprawdzenia, czy wszechświat działa jako symulacja komputerowa i czas plancka to jeden takt wielkiego procesora.

Byłby to też dowód na co najmniej lokalną dyskretność czasu
Odpowiedz
#32
Fizyk napisał(a): W jakim sensie? Metryka czasoprzestrzeni, jako wielkość tensorowa, jest obiektywna. Wyrażenie jej w konkretnym układzie współrzędnych jest subiektywne.
O to mi idzie. Efekty relatywistyczne z czasem i drogą.
Fizyk napisał(a): Teoretycznie nie ma problemu, żeby utworzyć taką metrykę, ale sens fizyczny już chyba trudniej temu nadać. W każdym razie, zależy od szczegółów, o których nie wiem nic Oczko
Okej Uśmiech
Mówiąc prościej propedegnacja deglomeratywna załamuje się w punkcie adekwatnej symbiozy tejże wizji.
Odpowiedz
#33
Troszkę w temacie ...
Prof. Meissner podczas rozważań o nieskończoności sprawę dyskretnej natury czasoprzestrzeni stawia jako fundamentalne pytanie.

Odpowiedz
#34
Przesłuchałem w całości i moim zdaniem raczej nie warto. Pomimo, że profesor mówi elokwentnie i ciekawie, to jednak nie przekazuje niczego nowego, wszystkie tematy poruszone są powierzchownie, zaledwie liźnięte.

Jedyny istotny fragment to zwrócenie uwagi na to, że fizycy odwalają hochsztaplerkę odejmując nieskończoności wbrew prawom matematyki i wszystko mi się zgadza.

To by jednak wskazywało na dyskretną naturę czasoprzestrzeni i że te nieskończoności wcale nieskończonościami nie są. Ale o tym wniosku profesor się nawet nie zająknął, nie wspomniał o takiej oczywistej interpretacji.

Transmisja też jest źle zrobiona. Nie widać też w większości wypadków tego co on tam pokazuje na telebimie.
Dobrze, że i tak tylko słuchałem, bo bym się nieźle zdenerwował, gdybym oglądał.
Odpowiedz
#35
matsuka napisał(a): Przesłuchałem w całości
(...)
Transmisja też jest źle zrobiona. Nie widać też w większości wypadków tego co on tam pokazuje na telebimie.
Dobrze, że i tak tylko słuchałem, bo bym się nieźle zdenerwował, gdybym oglądał.

Wybacz, ale teraz nie rozumiem, czy słuchałeś tylko, czy oglądałeś, przynajmniej częściowo?
Wszystko ma swój czas
i jest wyznaczona godzina
na wszystkie sprawy pod niebem

Jest czas rodzenia i czas umierania, czas sadzenia i czas wyrywania,
czas zabijania i czas leczenia, czas burzenia i czas budowania,
czas płaczu i czas śmiechu, czas zawodzenia i czas pląsania,
czas rzucania kamieni i czas ich zbierania, czas pieszczot i czas wstrzymania,
czas szukania i czas tracenia, czas zachowania i czas wyrzucania,
czas rozdzierania i czas zszywania, czas milczenia i czas mówienia,
czas miłości i czas nienawiści, czas wojny i czas pokoju.

Koh 3:1-8 (edycje własne)
Odpowiedz
#36
Gorze nam się stało, matsuka wylazł z rezerwatu.
Mówiąc prościej propedegnacja deglomeratywna załamuje się w punkcie adekwatnej symbiozy tejże wizji.
Odpowiedz
#37
pingwin napisał(a): Troszkę w temacie ...
Prof. Meissner podczas rozważań o nieskończoności sprawę dyskretnej natury czasoprzestrzeni stawia jako fundamentalne pytanie.

Bardzo ciekawy wykład.
I kończy się postulatem Meissnera i Penrose'a, żeby w fizyce używać 'fizycznej' nieskończoności, jako tak wielkiej (lub małej) liczby, że dalsze jej zwiększanie nie wpływa na wynik, a nie właściwej 'matematycznej' nieskończoności.

Polecam też wykłady Meissnera o Modelu Standardowym i równaniu e=mc2.
Jeden z niewielu polskich fizyków mający talent retoryczny i jasność wykładu.
A nas Łódź urzekła szara - łódzki kurz i dym.
Odpowiedz
#38
Ano ciekawie chłop gada. Ma nawet pomysł na rozszerzenie modelu standardowego. Jeśli ma rację, to w CERNie powinni znaleźć ciężkiego kuzyna bozonu Higgsa.
Mówiąc prościej propedegnacja deglomeratywna załamuje się w punkcie adekwatnej symbiozy tejże wizji.
Odpowiedz
#39
bert04 napisał(a): Wybacz, ale teraz nie rozumiem, czy słuchałeś tylko, czy oglądałeś, przynajmniej częściowo?

Zasadniczo słuchałem rozmowy, robiąc przy okazji coś innego, ale w momencie gdy mogło być ciekawie - zerkałem, by za chwilę konstatować, że transmisja nie pokazuje w większości wypadków telebimu, na którym profesor omawia wzory.

Warto podkreślić jeszcze raz to co napisał Sofeicz
Sofeicz napisał(a):jeden z niewielu polskich fizyków mający talent retoryczny i jasność wykładu.
to się akurat zgadza.

a to z kolei :
Sofeicz napisał(a):kończy się postulatem Meissnera i Penrose'a, żeby w fizyce używać 'fizycznej' nieskończoności, jako tak wielkiej (lub małej) liczby, że dalsze jej zwiększanie nie wpływa na wynik, a nie właściwej 'matematycznej' nieskończoności.

a to jest chyba trochę bez sensu bo jest próbą ucieczki od pytania o dyskretną naturę rzeczywistości, czyli o sens i istotę wykładu.

Co więcej fizycy tak właśnie robią w praktyce od zawsze jak sugeruje Meisser, żeby robić. Chciał on tylko tym formalnym postulatem odrzucić jedynie teorię strun ... i słusznie, lecz nie wnika to w istotę tematu, lecz krąży wokół niego.
Odpowiedz


Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: 1 gości