Jakovác Antal: A kvantumvilág (Atomcsill, 2018.12.13.)
ฝัง
- เผยแพร่เมื่อ 19 ธ.ค. 2018
- Előadó: Jakovác Antal (ELTE TTK, Atomfizikai Tanszék)
Cím: A kvantumvilág
Időpont: 2018. december 13.
A klasszikus világ fogalmai körbevesznek minket, és ezért úgy érezzük, eleve adottak és megváltoztathatatlanok. A kis méretek tartományában végzett mérések azonban egy más világot mutatnak nekünk. Át kell értelmeznünk nem csak azt, mit értünk részecske vagy hullám alatt, hanem azt is, vajon mit is jelent a tér és az idő.
További infó: atomcsill.elte.hu/program/kivo...
Ezt néztem meg a legtöbször az összes közül. Elképesztő tudás félelmetesen jó előadást látunk. Köszönöm. ( Már értem a kettős tulajdonságot valahogy mindent úgy nézek azóta :)
érdekes volt ! köszönöm
érdekes volt, köszönöm.
Nagyon érdekes volt, várom a további videókat a kvantum mechanikáról.
Briliáns előadás!
Nagyon köszönöm hogy megnézhettem ezt az előadást! Zseniális!
Hú ez kellett, egy kicsit világosabb lett minden. Minden Tisztelet,
Hajrá AtomCsill!
köszönet érte
Az egyik legjobb tanár volt az eltén, kár hogy elment. :(
Nem is tudtam, hogy Lovasi a basszusgitározás közben így beleásta magát a hullámelméletekbe. (Mielőtt valaki leteremtene, ez csak vicc volt, a külső hasonlóságra alapozva.)
Az, hogy a hullámok hullámoznak, az triviális, de a kígyók...- aaa kígyók.. kígyóznak, (ha még emlékeznek rá)
Van egy elütés a kezdőképernyőn "Atzomfizikai Tanszék".
Filemon Emil szanatóriumban van?
Húúú,tényleg!:-)
🤫
A kémia matematikai leírása csak kvantummechanikával lehetséges.
A klasszikus fizika képtelen volt leírni a kémiai folyamatokat, amelyek kizárólagosan a kvantumfizika szabályai szerint működnek. A kémikusok a szakmai tapasztalatok alapján, bevezettek olyan fogalmakat, mint affinitás, vegyérték, etc. amivel a klasszikus fizika egyszerűen nem tudott mit kezdeni, mert nem lehetett matematizálni. A Kvantumfizika képes leírni matematikával a kémiai folyamatokat. Azóta létezik a fizikai kémia, amely egyenleteit felhasználva tudunk egzakt módon molekulákat leírni, tervezni és legyártani. Ugyanez érvényes a mikrovilágra is. A mikrocsipeket a kvantummechanika egyenleteit felhasználva tervezik meg. A legmarkánsabb különbség a klasszikus fizika és a kvantumfizika egyenletei között az, hogy a klasszikus fizika egyenletei "bizonyosságokat" adnak, a kvantumfizika egyenletei pedig valószínűségeket adnak. A klasszikus "bizonyosságok" egy mérethatár alatt nem értelmezhetőek, illetve nem adnak értelmes eredményt, míg a kvantumfizika egyenletei valószínűségeket adnak, amely valószínűségek határain belül bizonyosan ott van a fizikailag valós eredmény! A kvantumfizika antropomorf gondolkodással nem értelmezhető, viszont egzakt matematikai valószínűségeket ad meg, amire a mérnöki számításokat és munkát alapozni lehet és kell!
Lehetséges lenne, hogy a hullámcsomó kialakításában résztvevő szuperponálódó hullámok egymás kioltását eredményező komponenseinek köze van a sötét energiához?
Nem lehetséges.
Százezer elméleti ok mellett egyebek közt azért sem, mert a hullámcsomagot (nem hullámcsomót) alkotó elemi hullámok a tér egyik pontjában erősítő, másik pontjában pedig gyengítő interferenciát hoznak létre (így alakul ki az ismert interferenciakép). Ezzel szemben a sötét energia (ami nevével ellentétben egy anyagfajta) egyenletesen tölti ki a teret, és mindenhol ugyanolyan gyorsuló tágulást hoz létre.
dgy
Nagyon érdekes előadás volt olyan szintre leegyszerűsítve, hogy még én is elhittem, hogy megértettem. Utóbbi mindjárt kiderül. Volna pár kérdésem: 1. : A Hilbert-térben hullámként létező foton, elektron, stb. akkor válik 3D-s részecskévé, ha érzékeljük. Utána mi történik vele? Önmagától visszatér hullámállapotba és folytatja azt, vagyis elképzelhető, hogy mondjuk egy másik (értelmes) lény a jövőben újra érzékeli? 2. : A Hilbert tér csak egy valóságnak képezheti alapját, vagy létezhetnek különböző 3 dimenziós valóságok, amelyek ugyanannak a Hilbert térnek a "realizációi"? 3.: A Hilbert-tér létezésének (elmélete) kapcsolatban áll-e a húrelmélettel?
ad 3/ A Hilbert-tér a kvantumelmélet általános matematikai eszköze, amit sok speciális esetre lehet alkalmazni. Valahogy úgy, mint a klasszikus mechanika Newton-féle differenciál-egyenletei: ezekkel le lehet írni egy mozdony, egy ágyúgolyó, egy léggömb vagy egy bolygó mozgását is. Hasonlóképpen a húrelmélet a kvantumelmélet egy konkrét változata, amely természetesen felhasználja a Hilbert-tér matematikai fogalmát és módszereit.
dgy
@@elteatomcsill8013 Köszönöm a választ.
Rendben. Értem Professzor Úr. Mint mondtam én csak egy laikus vagyok. Csupán ötleteltem. Sok fogalmat nem értek az Ön válaszából és ennek a matematikáját sem értem. Így az Ön válasza csupán egy tény, amit nem értek. Viszont ami nekem feltűnt, az az, hogy Ön a gravitációs "mezőt" aposztrofba tette. Ön szerint tehát a gravitáció nem egy mező?
"Ön szerint tehát a gravitáció nem egy mező?"
Nem, nem mező. Erről szól a 2014. szeptember 18-i Atomcsill előadásom: Eötvöstől Einsteinig - Gravitáció és geometria.
dgy
Azt az előadását nem láttam úgy rémlik. Viszont arról hallottam, hogy ha nem univerzum, hanem multiverzum létezik, akkor a gravitáció egyetemes a multiverzumban és az egyes univerzumokban erősebben, egyesekben gyengébben hat. Ezért lehet az, hogy egy egyszerű mágnessel - ami a kezemben elfér - le lehet győzni egy földméretű objektum gravitációját.
Mint laikus lenne egy kérdésem. Ugye ki lehet számolni a részecskék megjelenési gyakoriságát a 3D-s térben, ha ismerjük a részecske hullámfüggvényét és még azt a 4 paramétert amit már elfelejtettem. Ez az elemekre is vonatkozik (hidrogén, hélium, oxigén stb.)? Ha igen, ki lehetne számolni az elemek eloszlási arányát azok hullámfüggvényének ismeretében egy adott helyen vagy éppen az egész univerzumra vonatkozóan. Na már most... ha ezt minden elemre kiszámoljuk és az elemek százalékos eloszlását szummázzuk, akkor ca. 4%-ot kellene kapjunk. Mivel az univerzum összetétele: 69% sötét energia, 27% sötét anyag és 4% atomos anyag. Helyes lenne a gondolatmenetem? Kiszámolta-e már valaki? Ha nem, egyáltalán lehetséges-e kiszámolni?
A fizika modellekkel dolgozik. Ha van egy modellünk a hidrogénatomról, és azt matematikailag megoldjuk, akkor megkapjuk a hidrogénatom bizonyos állapotában az atom egyetlen elektronjának térbeli eloszlását, pontosabban ennek valószínűségét. De ez a modell nem mond semmit arról, hogy mi a helyzet, ha nem egyetlen hidrogénatom van jelen, a modell nem tud a héliumatom vagy a vasatom létezéséről, nem tud a csillagokról és más kozmikus objektumokról, és főleg nem tud a világegyetemről. Ezek leírásához újabb, egyre bonyolultabb modelleket kell létrehoznunk és szembesítenünk a tapasztalattal. Ezért nem várhatjuk, hogy az egyetlen elektron leírására létrehozott egyszerű elmélet megadja a válaszokat a világegyetemmel kapcsolatban feltett kérdéseinkre.
dgy
Azért frusztrál a kérdés illetve a válasz hiánya..., mert ha analógiát vonunk a gravitációval és feltételezzük, hogy a gravitáció is egy mező, kell legyen egy közvetítő részecskéje. Ez lenne a graviton. Na már most... Ha ismernénk a graviton hullámfüggvényét, akkor ki lehetne számolni adott körülmények között az előfordulási gyakoriságát, illetve hogy hol és milyen gyakorisággal fordul elő. Ez eddig nem sok mindent mondhat, de ha van ennek valóságalapja, akkor ez előrelépés lenne a fizikában, mivel a gravitációt össze lehetne kötni a kvantumfizikával/ kvantummechanikával. Azt nem tudom, hogy a graviton az egy olyan részecske, ami a standard model része vagy sem. Ha igen, ez esetben elnézést. Csak egy laikus feltételezése
Gyors és részletekbemenő válaszát szeretném megköszönni tisztelt Dávid Gyula Úr
Az elemi részecskék Standard Modelljében nem szerepel a graviton, ennek az elméletnek egyelőre nincs semmi köze a gravitációhoz.
A gravitációról sok mindent tudunk, sok mindent nem, de az bizonyos, hogy nem mező.
Ha létezne is graviton, olyasmi biztosan nem lenne, mint "a graviton hullámfüggvénye". "Az elektronnak" mint olyannak sincs hullámfüggvénye, csak a bizonyos körülmények között létező elektronnak. Ezeket a körülményeket a kísérletező határozza meg. A hullámfüggvényből tehát nem lehet következtetést levonni a körülöttünk objektív módon létező világegyetemről, csak az általunk létrehozott kísérleti körülmények és a vizsgált objektum kölcsönhatásáról.
Ezért "A Hullámfüggvény" meghatározása, kiszámítása semmiképpen sem alkalmas módszer a világ még ismeretlen tulajdonságainak felderítésére.
dgy
@@elteatomcsill8013 Így van minden atom kapcsolatban áll a környezetével elsősorban a külső elektronja(i) által de persze tömege van és ha radioaktív izotóp az atommag, akkor még alfa részecskét, elektront vagy pozitront, meg ha gamma bomlás akkor nagy energiájú gamma fotont is kibocsát ezzel lépve reakcióba a környezetével. Ráadásul az elektronszerkezete minden atomnak csak kvantumokban fix energia szinteken lévő elektronpályán lehetséges ez is egy eloszlási görbe mentén mozoghat az elektron a pályán belül. Ezért diszkrét az elektronok pályája az atomban hiszen azon a szinten is az elektron a legkisebb energiaszintre törekszik mint minden rendszer, de ez csak rezonancia pontokon lehetséges amik a kiszámolt elektronpálya helyek. Azért az se mindegy hogy alapállapotban vagy első ionizációs energián vagy még magasabb energián akarjuk modellezni az elektron pályáját és az atom viselkedését.
Volna még itt valami, a kettös rés kisérlethez....Ha lenne mondjuk 1 milliárd labor, ugyanolyan kisérleti berendezéssel ésmindegyikben csak egyetlenegy elektront detektálnának és ezt valahogy összegezni lehetne..... akkor is hullámképet kapnánk?
Tisztelt Dávid Gyula Úr! Kicsit összezavarodtam. Tehát a graviton és a Higgs-bozon nem egy és ugyanaz?
Semmi közük egymáshoz. A graviton egy (egyes tudósok által) feltételezett részecske, a gravitáció esetleges közvetítője, ami a tudományos közvélemény szerint valószínűleg nem létezik (mert a gravitáció majdani kvantumelmélete más nyelven fog beszélni). A Higgs-részecske viszont a mai Standard Modellben szereplő részecske, amit 2012-ben kísérletileg is megtaláltak.
A félreértést valószínűleg az okozza, hogy - mint mondani szokták - a Higgs-részecske "ad a többi részecskéknek tömeget" (pontosabban nem a Higgs-részecske, hanem a Higgs-mező). Ez igaz, de nem közvetíti a gravitációt! A jelenlegi részecskefizikai elmélet nem mond semmit a gravitációról.
dgy
"vonhatunk valamilyen következtetést a tömeg, a Higgs bozon valamint a kvantummechanika között."
Igen. Harmadszor és utoljára mondom el, hogy:
a/ VAN kapcsolat a kvantumelmélet, a Higgs-mező és a tömeg között,
b/ NINCS kapcsolat a (valószínűleg nem létező) graviton és a Higgs-részecske között.
A Higgs-mezőről és a Higgs-részecskéről, valamint a tömeg "adásáról" lásd az ugyancsak az Atomcsillen tartott előadásomat: "A tömeg eredete és a Higgs-mező", 2012. szeptember 13.
dgy
@@elteatomcsill8013 a részecske nem egyenlő a mezővel ezt se keverjük az egyik az anyagi másik meg csak energia jellegű. Ha részecskéről beszélünk lehet neve graviton vagy bozon utóbbi az elektronhoz hasonló részecske mely lehet hullám viselkedésű is itt elmosódik az anyag és energia közötti éles határvonalat a részecske mérési módszerének különbségei határozzák meg a kettős természetének melyik változata nyilvánul meg a mérés során. Mérés nélkül a részecskék szuperpozícióban vannak ebben a kvantumfizika egyetért. A tömeget energiamennyiségben méri főként elektronvoltban a részecskefizika.
@@laszlokomar8928 Ez csak blabla.
dgy
Jahh...a lényeg lemaradt...de egyet egyetlenegy laborban mmegfigyelnének még a becsapodás elött....
Lenne egy kérdésem, ami rettenetesen érdekel!!!!
Tételezük fel, hogy két megfigyelő egy eseménytől tökéletesen egyforma távolságra helyezkedik el, de térben más-más pontban. Ennek az eseménynek a során valamilyen forrásból kisuggárzódik egy foton és az egy 10 fényév méretű gömbhullámmá fejlődik a terjedése során. És megvannak a feltételei, hogy a megfigyelőkhöz az elhelyezkedésük okán egyidőben érkezzen meg a gömbhullám. Ebben az esetben előfordulhat, hogy ezt a fotont mind a két megfigyelő mérni tudja?
Vagy könnyebb megfogalmazásban: egy 10 fényév méretű, gömb alakú szoba felületének más-más pontjain elhelyezkedő, befelé forduló megfigyelők mindegyike látni tudja a középpontban keltett egyetlen darab gömbhullámként terjedő fotont?
Ha ez lehetséges, akkor ez az egy darab foton egy időben egyszerre van két helyen?
"előfordulhat, hogy ezt a fotont mind a két megfigyelő mérni tudja?" -Nem. Pont az a lényege a két rés kísérletnek, hogy az elektron mindkét résen átmegy (egyszerre), majd önmagával interferál (ez alakítja ki a hullámbarázdákat), de a becsapódás pillanatában a természet dönteni fog, hogy hol fogod meglátni. A kísérletben az ernyőn csak egy becsapódási pont jelenik meg egyszerre. Ráadásul ha már a rés vonalában megbizonyosodsz a létezéséről, akkor a rések mögötti interferencia megszűnik. Mert az addigi út konkretizálódik, és a bizonytalansági faktor csak onnantól kezd megint felépülni. Tehát a mérés megkezdése után a rések mögött nem lesz interferencia kép, csak két darab becsapódási terület. (egyszer ide, egyszer oda csapódik a rések mögötti lapon. Eltűnnek a köztes vonalak)
Elméletben nem. Amennyit én tudok, vagy gondolok a témáról:
Ha egy fotont értelmezünk, akkor azt ha valaki megméri, akkor ő tudja, hogy azt már nem méri meg más. Az előadó analógiájával hogyha egy labda van és azt hazaviszi az egyik gyerek akkor az ő anyja tudja, hogy azt a labdát nem a többi gyerek vitte haza. Amíg nem méred meg addig a Hilbert térben kell gondolkozni róla, szóval nem tudod, hogy hol van, ha pedig megmérsz egy fotont, akkor azt tudod, hogy az nem lehet máshol.
Ha két összefonódott foton keletkezik, amiket méréskor úgy különböztetsz meg, hogy a spinjük ellentétes, akkor már azt tudod, hogy annak a fotonnak a párja, amit mérsz ellentétes spinű. Tehát ha az ellentétes kék és piros labda van a pályán és a gyerek hazaviszi az anyjának a kéket, akkor az anya tudja, hogy a kék van náluk és ha valaki hazavitte a másikat, akkor az biztos, hogy piros.
Egy példával érdemes szemléltni a kérdést: ha egy lámpa előtt keringő bogár árnyékát figyeljük egy lepedőn, az sokkal nagyobb lehet, mint maga a bogár. Így felmerülhetne a kérdés, hogy ha a lepedőre rászáll, akkor esetleg két helyen is egyszerre jelen lehet. Ez persze nonszensz, hiszen a bogár mindig is akkora volt, amekkora, csak az árnyéka volt sokkal nagyobb. De ugyanez a helyzet a fénnyel: a Hilbert-térbeli esetben az állapot "árnyéka" a 3D terünkben a hullámfüggvénye. Ez hiába kiterjedt objektum, mégiscsak egy pontszerű dolog árnyéka. Ha megfogjuk, pontszerűnek találjuk.
Azt hiszem most már kapizsgálom.
Nehéz téma, az biztos!
Köszönöm
Próbálom megérteni amit mondasz. Mi valószínűsíti, hogy a fény mégsem elektromágneses hullám? Van erre valami tudományos elmélet?
Nem értem, hogy miért használnak egyetemesen mindenhol (nem csak ebben a studiumban) interferenciát indoklásul, mikor sehol sem látom a jelenséget. Diffrakciót annál inkább. Az előadásban pedig éppen a Hilbert tér kifejtése a bizonyíték az interferencia hiányára. Remélem néhány évtized elteltével ennek a "sokbeszédnek" egyszer már végre vége szakad és világos egyértelmű fogalomkészlettel lehet majd oktatni az ifjúságot. Addig sajnos ez így csak porhintő ködösítés.. Kérem szedjék már össze a gondolataikat. Marha nehéz így kihámozni a lényeget. Utólag is elnézést a felháborodásomért. Annak idején engem még úgy oktattak, hogy ne keverjük össze az almát a körtével.
Nem akarok kötözködni Tisztel Professzor Úr, de Ön írta, hogy félreértés a "Higgs-részecske" megnevezés viszont ez nem egy részecske, hanem egy mező. A Higgs mező. Ezekszerint ennek a mezőnek is van erőhatása amit egy részecske közvetít. Nem lehet ez a bizonyos részecske a hipotetikus "graviton"? Egyébként nem akartam egyáltalán felzaklatni vagy megsérteni Önt, én csak ötleteltem. Mint mondtam én csak egy laikus vagyok. Viszont érdekes, hogy amit az Ön előadásában hallottam, (idén január) hogy Giordano Bruno is csak ötletelt a világegyetem végtelenségéről, mégis elégették többek között ezért. (tudom, hogy a mindem bolygón élő más emberek miatt tett kijelentése végett) Viszont igaza volt. (mai tudásunkhoz viszonyítva, mivel más bolygókon élő emberekről még mindig nem tudunk.)
1/ "félreértés a "Higgs-részecske" megnevezés viszont ez nem egy részecske, hanem egy mező."
Pontosítsunk: a Higgs-részecske igenis részecske, ő a Higgs-mező kvantuma.
2/ "Ezek szerint ennek a mezőnek is van erőhatása amit egy részecske közvetít. Nem lehet ez a bizonyos részecske a hipotetikus "graviton"?"
Nem. Ezer okból. Csak kettőt idézek:
a/ Ha létezne az a bizonyos feltételezett graviton, akkor a gravitációs "mezőt" leíró szmmetrikus tenzormező kvantuma lenne, ezért a spinje 2 lenne. A Higgs-részecske viszont egy négyesskalár-mező kvantuma, ezért a spinje 0 - amint azt a kísérlet ki is mutatta. Ezért a két objektum nem lehet azonos.
b/ A Higgs-mező valóban közvetít kölcsönhatást (régies nevén erőhatást), de csak bizonyos részecskék között, és ennek a kölcsönhatásnak az erőssége az illető részecske és a skalármező csatolási állandójától függ. A gravitáció alapvető tulajdonsága viszont az univerzalitása, ami egyebek között a súlyos és a tehetetlen tömeg azonosságában nyilvánul meg (ezt már Newton is tudta, és a száz éve meghalt Eötvös Loránd igazolta sok tizedes pontossággal). Ezért a gravitáció minden objektumra egyformán hat. Így a specifikusan ható Higgs-mező kvantuma nem lehet az egyetemes gravitáció közvetítője. Pont.
dgy
@@elteatomcsill8013 a lényeg gravitációs kvantumot önmagában nem lehet kelteni ahogy mondjuk protont vagy elektront ami mindig antirészecskéjével együtt jön létre. Antigravitációt gravitációs mező keltéssel együtt lehetne kelteni ha lenne antirészecskéje mint a hadronoknak. Ha impulzus momentuma lenne akkor az antirészecskéje megsemmisítené. A fotonnak önmaga az antirészecskéje mert nincs pozitív vagy negatív foton.
@@laszlokomar8928 Ez a hozzászólás értelmetlen katyvasz (a szerző más megnyilvánulásaihoz hasonlóan). A tudomány jelenlegi állása szerint antigravitációt nem lehet "kelteni". És ennek az égvilágon semmi köze az impulzusmomentumhoz.
dgy
@@laszlokomar8928 Nagyon vicces ahogy próbálja kiegészíteni, (megcáfolni, hozzátenni , elvenni, belekötni, túlmagyarázni) Dávid Gyula minden hozzászólását. Mérhetetlen egora vall. Mindenesetre nagyon szórakoztató! :D
Az AtomCsill érdekes. Érdekesek a témák, jó fejek az előadók, de nagyon zavaró, hogy állandóan felfelé, elfelé néznek, és a technikával küzdenek. A képek (amiken az ábrák vannak) rossz minőségűek, a jelek túl kicsik a diákon.
1. Az előadóknak el kellene egy könyvet olvasniuk arról, hogy hogyan csinálunk sikeres prezentációt. Így pl. elkerülnék azt a hibát, hogy túl sok elem legyen egy-egy dián.
2. A hangot és a képet szét kellene választani, és az előadó narrációja alatt mennének a képek. Ha meg nincs szükség képre akkor az arcát és a gesztikulációját kellene látni.
(És az összefoglalás jól jött volna a végére)