> *A femekben az elektronok NINCSENEK az egyes atomokhoz kotve!*
> Van kivétel, vagy nincs? Szerintem te összezavarsz mindenkit!
> Kérem szóljon, akit nem tudtál.
Kicsit pontosabban:
az atommagok körül lévö elektronok többsége az adott atommaghoz kötödik
minden anyagban. Ez azt jelenti, hogy minden pillanatban ott vannak
valahol az adott atomban.
A fémek ebböl a szempontból azért különlegesek, mert a legkülsö - ún.
vegyérték - elektronjaik NEM így viselkednek. Ezek az elektronok
otthagyják az atomot és eloszlanak az egész fémdarab területén. Ez nem
azt jelenti, hogy bárhol kóborolhatnak, de kicsik maradnak, hanem
tényleg eloszlanak akkorára, amekkora helyük van. Ezek tartják össze az
adott fémdarabot, együtt.
> Valamit megis csak tesz, hogy ne hulljon a magba, vagy a mag es a
> Akkor pedig valami mas erohatas kell, ami a beesest megakadalyozna.
Nem feltétlenül eröhatás. Képzeld el a helyzetet: mondjuk egy elektron
valami miatt úgy dönt, hogy márpedig ö most beleesik az atommagba. Az
elsö pillanatban van neki egy adott nagysága (H atomnál pl. az egész
atom). Ahhoz, hogy bele tudjon esni az atommagba, összébb kell
húzódnia: elöbb felére, majd negyedére, tizedére, századára... közben
viszont a sebessége határozatlanságának ennyivel növekednie kell!
Nagyon hamar eljön az a pillanat, amikor a sebessége (rövid ideig)
annyi is KELL, hogy legyen, ami nagyobb, mint az adott atomból a
szökési sebesség. Akkor pedig viszontlátásra... semmi nincs, ami
visszafogja, csak lelassul szökés közben. Ha egyszer már kijutott az
atomból, akkor kiterjedhet és sokkal kevésbé lesz határozatlan a
sebessége: tehát megy tovább.
Az viszont, hogy pont eltalálja az atommagot, rendkívül valószínütlen.
Tehát nem fog ennyire összemenni, hanem csak ingadozik az egyensúlyi
helyzete körül. Az energiaviszonyok úgy alakulnak, hogy az
elektronoknak van egy stabil helyzete az atomban (mindegyiknek más),
amikor az energiájuk a minimális. Stabil állapotban itt helyezkednek
el, és ekörül ingadoznak a kvantummechanika szerint.
> Ahogy irod hogy kemeny, es szimpatikus ez a jozan paraszti esz mondas,
> de szerintem nem lehetseges az energiat elkuloniteni az anyagtol.
Szerintem sem. Azonban vannak helyzetek, amikor úgy viselkedik, mintha
részecske lenne, és van, amikor inkább hullámnak látszik az adott anyag
- és van olyan, amikor EGYIK SEM (pl. az atom belsejében). Ez utóbbira
sajnos nincsen szemléletes képünk.
Nézzünk néhány példát:
- ha az adott anyagnak elegendö helye van, akkor részecskének látjuk.
Ehhez az kell, hogy valahol elinduljon, valahol jó nagy távolságra
detektáljuk, és közben pedig SEMMIT nem tudunk róla és nem is
tudhatunk. A cm már böven jó nagy távolság. Ilyenkor a sebessége
nagyon-nagyon pontosan megismerhetö.
Ha félúton beteszel egy újabb detektort, az már egy másik elrendezés,
amelyben az adott anyag máshogy fog viselkedni.
- ha az anyagnak olyan kis helyen kell elmennie, ami összemérhetö a
saját hullámhosszával, akkor az adott irányú sebessége lesz
határozatlan: ilyenkor hullámnak látjuk.
- ha be van szorítva egy kis térrészbe (mint mondjuk az atom), akkor
egyik kép sem alkalmazható: mind a hely, mind a sebesség csak egy adott
pontossággal mérhetö, és az anyag se nem hullám, se nem részecske.
Egy konkrét kísérleti elrendezés: keltsünk(1) fotonokat vagy
elektronokat vagy akár ionokat, küldjük át egy rácson(2) és fogjuk fel
egy ernyön(3):
1: itt részecske, mert egyszerre pontosan egy keletkezik és nem másfél
vagy egytized. Egy adott gerjesztö energia alatt nem keletkezik egy
sem, tehát nem halmozódik a gerjesztö hatás.
2: itt hullám, mert interferencia kelthetö.
3: itt részecske, ugyanúgy, mint (1)-ben.
Még érdekesebb, hogy interferencia akkor is kelthetö, ha a
berendezésben garantáltan csak egy részecske van egyszerre: tehát
sajátmagával interferál. Természetesen a szükséges méretek, hullámhossz
mások fotonnál vagy ionoknál.
+1: a közbülsö tartományokban SEMMIT nem tudunk róla, és ma úgy
gondoljuk, hogy ott se nem részecske, se nem hullám. Erre különbözö
kísérletek születtek: detektorokat betéve a pálya különbözö szakaszaira
azonnal megváltozik a kapott kép - akkor is, ha a detektor egyébként
nem zavarná a jeleket. Olyat is próbáltak, hogy a pályát menet közben
változtatták meg, olyan gyorsan, hogy a fénysebesség már kevés volt
ahhoz, hogy az adott anyag visszafelé is tudomást szerezzen róla
(nagyon gyors, femtomásodperces fénykapcsolók is léteznek már, és az
elrendezést jó nagyra is lehet készíteni). A jelenség ILYENKOR IS
jelentkezett, mintha az anyag elöre tudná, mit fog majd kapcsolni a
kapcsoló a túloldalon.
Ezért gondolják ma úgy, hogy - ha nem akarunk fénynél nagyobb
sebességet vagy misztikus távolbahatást feltételezni - az anyag két-két
kritikus pont között (mindegyikben ismerjuk, hogyan viselkedik) olyan
állapotban van, amelyet ma még nem ismerünk pontosan, de nem egyezik
egyik klasszikus (részecske vagy hullám) állapottal sem. Valahogy úgy
lehet, hogy amíg nem KELL eldöntenie pl. hogy melyik résen megy át,
addig nem is dönti el, és mindkettö felé megy egyszerre (söt: sokfelé,
mint egy hullámfelület). Ha aztán menet közben változik a pálya és
kiderül, hogy az egyik résen most éppen nem lehet átmenni, akkor
azonnal rákényszerül arra, hogy a másik résen menjen át. Ha viszont
hirtelen szabadul fel a két (vagy több) rés, akkor is azonnal dönt:
átmegy mindegyik résen (mint hullám), interferál sajátmagával, majd
részecskeként becsapódik valami véletlenszerü ponton az ernyön. Még
mindig egyetlen részecskéröl van szó!
Ha a rács elé valamelyik útra beteszünk egy detektort, akkor annyit
változik a helyzet, hogy az anyagnak legkésöbb a detektornál "döntenie"
kell, hogy arra megy, vagy a másik úton. Ezt az adott valószínüségek
alapján ott helyben el is dönti - ezután viszont, mivel most CSAK az
adott úton ment, így csak egy jel van, NINCSEN interferencia! Pedig a
detektor elvileg semmit nem változtatott meg (a rések nyitva vannak),
ha igaz a klasszikus fizika... és a detektornak nem kell mesterségesnek
lennie: bármi megteszi, ami az adott anyagot arra kényszeríti, hogy
valamilyen állapota (helyzet vagy sebesség) elvileg megmérhetö legyen.
Lehet, hogy most nagyon misztikusnak tünik az egész, mintha mindent a
véletlen döntene el, ezért nézzünk meg még valamit. Ott van a két rés,
megcélzod egy fénysugárral:
- ha a sugár olyan koncentrált, hogy csak az egyik rést világítja meg,
akkor nem lesz interferencia,
- ha a sugár eléggé szórt ahhoz, hogy mindkét rést megvilágítsa, akkor
lesz interferencia és mindaz, amit fent írtam. Ez akkor is igaz, ha
sugarat úgy legyengítjük, hogy egyszerre csak egy foton (elektron, ion)
érkezik.
Tulajdonképpen minden részecske olyan, mintha egy gömbfelület cikkelyen
terjedne (attól függöen, mennyire koncentrált a sugár), és ha ez a
gömbfelület beleütközik valamibe, ahol megmérhetö valamilyen
tulajdonsága, ott összeomlik és az illetö részecskének döntenie kell,
mit tesz:
- ha ez a "valami" egy ernyö, akkor a részecske EGY ponton fog
becsapódni: nem feltétlenül a legközelebbin, hanem adott valószínüség
szerint szóródik,
- ha ez egy rács, akkor átmegy a réseken, mint hullám, majd TÖBB
gömbfelületként folytatja az útját,
- ha ez egy detektor (olyan, ami nem nyeli el), akkor eldönti, hogy
melyik úton megy tovább, majd ONNAN indul, mint újabb gömbfelület.
- ha ez egy tükör, ott visszaverödik, mint hullámfelület.
Féligáteresztö tükörröl KÉT hullámfelület megy tovább: az eredeti és a
visszavert - az energiájukat (valószínüségeket) a visszaverödés aránya
adja - de végül is a részecske MEGÉRKEZNI csak egy helyre fog.
Ez az összeomlás egyelöre nem tudni, hogyan történik, hiszen hatalmas,
akár fényévekben mérhetö gömbfelület(ek) "tünhet(nek) el" pillanatok
alatt. Ezért valószínü, hogy valami más jelenség van itt, amelyet
azonban ennél szemléletesebben nem lehet leírni. Határesetben azonban
ez ugyanúgy müködik, mint a klasszikus fizika: tehát pl. egy 10%-os
féligáteresztö tükörre ha elég sok részecskét engedsz rá, akkor 10%
ÉRKEZIK MEG az egyik irányban lévö detektorra, akármi is okozza és
akármilyen bonyolult jelenség is van mögötte.
> Hullamkent kezeljuk, de a semminek nem lehet hullama a vizen sem lenne
> hullam, ha viz nem lenne. Az energianak is kell lennie egy megfelelo
> anyagi hordozoja.
Ezt is jó régóta keresik, de már sikerült bebizonyítani, hogy az ún.
"éter" - tehát az energiát hordozó közeg - nem létezik. Ennek is
egyszerü a cáfolata: ha létezne, különbözne a fénysebesség a különbözö
irányokban (kivéve, ha PONTOSAN a Földdel együtt mozogna). Mivel a Föld
forog, kering, stb.: ez teljesen valószínütlen. Az sem valószínü, hogy
minden anyag "viszi" (súrlódás) magával az étert, mert akkor igencsak
változna mindenfelé a fénysebesség.
Ma úgy gondolják, hogy minden jelenleg létezö anyag és energia
hozzájárul a jelenlegi tér megteremtéséhez.
> Azt el tudom hinni, hogy mindezeket keptelenek vagyunk kimutatni,
> egyenkent minden atommagra sem tudunk egyenleteket szerkeszteni, igy
> altalanositunk, ami nagyjabol megfelel a mukodesnek, de apro reszletekre
> nem alkalmas.
Azért a H atomot (2 test probléma) már tökéletesen pontosan le tudjuk
írni. Ha belelönek egy elektront, még ezt is ezrelék hiba alatt ki
lehet számítani, ha figyelembe vesszük, hogy az elektron tömege
elenyészö az atomhoz képest - ill. ma már a közelítö számítás is elég
pontos. Még a H2 molekulát is szinte tökéletesen lehet modellezni.
Innen kezdve tényleg nincs pontos számítás - viszont a közelítésnek
csak a számítógéped teljesítménye szab határt.
|
