E=mc2 - pytanie

[isset]

Tak się zastanawiam, skoro foton posiada energię, a zgodnie ze wzorem E=mc2 energia to jest masa, to znaczy, że foton posiada masę. Ale wszędzie czytam, że nic, co posiada masę nie może poruszać się z prędkością światła, ale jednak fotonowi to doskonale wychodzi. Więc czegoś nie rozumiem, czego?  

[shiryu]

niektórych po prostu nie da się przekonać,

albo ucieczka w absurd, albo w nieoznaczoność.

 

[Bodziok]

3 godziny temu, shiryu napisał:

 

 

słabe to jest ustalanie prawdziwości tez ze świata faktów na podstawie głosowania

 

 

 

Chyba musiałem przegapić ten wątek... Ktoś proponował stanowienie praw fizyki na drodze głosowania ? :-)

Wow, to by była absolutna nowość, której świat jeszcze nie widział :-)

[ekolog]

31 minut temu, Bodziok napisał:

 

Chyba musiałem przegapić ten wątek... Ktoś proponował stanowienie praw fizyki na drodze głosowania ? :-)

Wow, to by była absolutna nowość, której świat jeszcze nie widział :-)

 

Mylisz się Widział !

 

Inny słowy klepnięto "nowoczesną interpretację hipotezy Everett'a"

 

(może wszechświat na każdym zdarzeniu kwantowym nie klonuje się na wiele nowych dla każdego możliwego wyniku ale każdy z tak rozpatrywanych jest równie możliwy

jako dalsza kontynuacja naszego

- czyli też wychodzi na to że nasz świat jest absolutnie nieprzewidywalny

- losowania historii zachodzą dopiero w ostatnim momencie i nie wynika ona precyzyjnie z przeszłości, a tylko "z grubsza")

 

 

 

 

Siema

 

Edytowane 4 Sierpnia 2021 przez ekolog

[ZbyT]

31 minut temu, isset napisał:

Jeszcze nie rozumiem jednej rzeczy. Cząstka elementarna zanim trafi z punktu A do punktu B pokonuje wszystkie możliwe drogi pomiędzy punktem A i B. Dopiero dotarcie do celu określa jaką drogę przebyła. I tego właśnie nie rozumiem. Jak to wszystkie możliwe drogi? Przecież to czasochłonne i nieefektywne. 

 

to jedna z interpretacji mechaniki kwantowej, a nazywa się sumowanie po trajektoriach

jest to matematycznie równoważne "zwykłym" równaniom mechaniki kwantowej opartym o funkcję falową czyli amplitudę prawdopodobieństwa. Istnieją inne interpretacje jak wieloświaty Everatta ale wszystkie dają dokładnie te same wyniki

 

to, którą interpretację wybierzesz zależy tylko od twoich preferencji. Posługiwanie się prawdopodobieństwem budzi w wielu osobach sprzeciw więc mogą wybrać taką interpretację, która do nich przemawia, a ponieważ wszystkie są równoważne to dają identyczne wyniki

 

pozdrawiam

[holeris]

5 godzin temu, Behlur_Olderys napisał:

 

Jeśli akurat ten foton uderzy w piksel matrycy CMOS albo jeszcze lepiej - wpadnie do detektora scyntylacyjnego, to tak.

A czy foton, jako nośnik energii, nie odkształca w bardzo lekkim stopniu czasoprzestrzeni? Jeśli tak, to może można to wykryć?

[Behlur_Olderys]

20 minut temu, holeris napisał:

A czy foton, jako nośnik energii, nie odkształca w bardzo lekkim stopniu czasoprzestrzeni? Jeśli tak, to może można to wykryć?

 

Dopiero niedawno udało się wykryć odkształcenia spowodowane przez zderzające się czarne dziury o masach rzędu dziesiątek mas Słońca oddalone o kilkaset megaparseków. Czyli odległość rzędu 10^25m i masa rzędu 10^31kg, czas trwania jakieś 1s.

 

Licząc " na szybko " moc takiego promieniowania jest proporcjonalna do masy ciała, a odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości. Mnożąc wszystko razy c^2 dostajemy liczbę w okolicy 1J / m^2

 

 

Teraz wyobraźmy sobie najbardziej energetyczny foton jaki można wyprodukować w LHC. Będzie miał - powiedzmy - 10TeV. Ustawmy detektor metr od niego.

Będziemy teraz musieli wykryć energię 10-6J rozproszoną na 1m^2. 

 

Można więc to wykryć w sensie technicznym jak tylko nasze wykrywacze staną się milion razy lepsze....

 

 

To oczywiście typowe obliczenia na zasadzie machania ręką, ale z chęcią przeczytam jak i o ile się mylę.

 

 

Inna zupełnie sprawa to fakt, że cząstka poruszająca się że stałą prędkością fal grawitacyjnych po prostu nie emituje  Siłę przyciągania czegokolwiek przez choćby i 100TeV foton zostawiam jako ćwiczenie do policzenia

 

[dobrychemik]

2 godziny temu, holeris napisał:

A czy foton, jako nośnik energii, nie odkształca w bardzo lekkim stopniu czasoprzestrzeni? Jeśli tak, to może można to wykryć?

Aby coś wykryć musi być oddziaływanie i to zawsze w obie strony: foton zmienia stan detektora, detektor zmienia stan fotonu - nie ważne czy detektor jest matrycą światłoczułą, anteną, atomem czy też cząstką elementarną. I nawet jeśli po detekcji nadal foton istnieje, to już nie jest ten sam foton.

[Behlur_Olderys]

8 godzin temu, dobrychemik napisał:

I nawet jeśli po detekcji nadal foton istnieje, to już nie jest ten sam foton.

 

 

Przy czym wydaje mi się, że emisja (wirtualnego) grawitonu prawdopodobnie zmienia stan fotonu bardzo nieznacznie.

[dobrychemik]

24 minuty temu, Behlur_Olderys napisał:

 

 

Przy czym wydaje mi się, że emisja (wirtualnego) grawitonu prawdopodobnie zmienia stan fotonu bardzo nieznacznie.

 

Nie zapominaj, że grawitacja działa w obie strony. Foton będzie nie tylko emiterem, ale i odbiornikiem takich wirtualnych grawitonów.

[kjacek]

2 godziny temu, Behlur_Olderys napisał:

Przy czym wydaje mi się, że emisja (wirtualnego) grawitonu prawdopodobnie zmienia stan fotonu bardzo nieznacznie.

Tylko czy niezależnie od tego jakkolwiek detekcja będzie realizowana, stan fotonu się zmieni po odczycie? Raczej tak, inaczej informacja nie byłaby odczytana. 

Założyłem, że jesteśmy w stanie wykryć pojedyńczy foton. 

[shiryu]

13 hours ago, holeris said:

A czy foton, jako nośnik energii, nie odkształca w bardzo lekkim stopniu czasoprzestrzeni? Jeśli tak, to może można to wykryć?

nie.

gdyby tak było to c nie byłaby stała, a byłaby zależna od od energii fotonu(ów)

 

 

 

[ZbyT]

18 godzin temu, holeris napisał:

A czy foton, jako nośnik energii, nie odkształca w bardzo lekkim stopniu czasoprzestrzeni? Jeśli tak, to może można to wykryć?

 

w zasadzie to nie ma dobrej odpowiedzi na żadne z tych pytań, a to z tego powodu, że nie mamy sensownej teorii łączącej OTW z mechaniką kwantową

 

z punktu widzenia OTW foton ma energię więc właściwie powinien zakrzywiać czasoprzestrzeń. Co prawda porusza się z prędkością światła ale to nie powinno mieć większego znaczenia bo to zakrzywienie powinno przemieszczać się razem z fotonem

 

jeśli jednak uwzględnić efekty kwantowe to pojawiają się pewne wątpliwości

1. foton jak każda cząstka elementarna nie jest dobrze zlokalizowany czyli nie ma ściśle określonego miejsca, w którym przebywa. Zajmuje pewien obszar przestrzeni. Możemy mówić jedynie o prawdopodobieństwie przebywania fotonu w danym obszarze. To nie są braki w naszej wiedzy ale fundamentalna własność cząstek elementarnych. Objawia się to na wiele sposobów. Radiowcy zapewne spotkali się ze strefą Fresnela, a lepiej znamy jako zasadę nieoznaczoności

2. istnieje problem z samą obserwacją ewentualnego zakrzywienia czasoprzestrzeni. W jaki sposób je wykryć? Wydaje się, że w taki sam sposób jak zakrzywienie czasoprzestrzeni w pobliżu masywnych obiektów czyli wykrywając odchylenie toru innego, próbnego fotonu. Tu jednak będzie kolejny problem. Nawet jeśli w jakiś sposób uda się ominąć problem nielokalności to foton kontrolny może zachować się w nieprzewidywalny sposób gdyż nie mamy możliwości zmuszenia go by przeleciał bardzo blisko fotonu zakrzywiającego czasoprzestrzeń (a sam też będzie ją zakrzywiał). Oba fotony musiałyby przejść bardzo blisko siebie czyli trzeba by je wystrzelić w ściśle określonym momencie ale nawet wtedy nie ma pewności, że przejdą blisko siebie bo choć średnio foton porusza się z prędkością światła to ze względu na fluktuacje kwantowe jego chwilowa prędkość może być dowolna

3. nawet gdybyśmy w jakiś magiczny sposób ominęli poprzednie  problemy to pozostaje jeszcze jeden. Foton nie posiada ładunku elektrycznego, słabego i silnego więc nie oddziałuje z innymi fotonami bezpośrednio. Może natomiast oddziaływać z innymi fotonami za pośrednictwem cząstek wirtualnych np. par elektron-pozyton. Mówimy, że brak jest oddziaływań foto-foton w pierwszym rzędzie ale są możliwe oddziaływania w wyższych rzędach rachunku zaburzeń (czyli w wyższych rzędach stałej sprzężenia). Takie oddziaływania są bardzo rzadkie ale i tak są znacznie silniejsze niż oddziaływania grawitacyjne (miliardy miliardów miliardów razy). To oznacza, że byłoby możliwe wykrycie ewentualnego zakrzywienia czasoprzestrzeni przez foton jedynie na drodze statystycznej, a ze względu na ogromne tło (oddziaływania zakłócające) trzeba by przeprowadzić iście astronomiczną ilość powtórzeń eksperymentu aby to się udało. Jednocześnie trzeba by mieć nadzieję, że poprawnie i z ogromną dokładnością potrafimy obliczyć to niepożądane tło oraz pomierzyć trajektorie fotonów (kąty odchylenia)

 

pozdrawiam

[shiryu]

schodzenie na poziomy kwantowe nie jest konieczne,

nas tu nie interesuje nas pojedynczy foton, a wręcz przeciwnie, całe strumienie fotonów.

 

w uproszczeniu: gdyby foton odkształcał czasoprzestrzeń to światło od jasnej gwiazdy biegłoby szybciej niż od ciemnej, fotony afrykańskie były szybsze od nadwiślańskich, a Einstein by się mylił już przy tworzeniu Szczególnej TW

 

[Behlur_Olderys]

33 minuty temu, shiryu napisał:

w uproszczeniu: gdyby foton odkształcał czasoprzestrzeń to światło od jasnej gwiazdy biegłoby szybciej niż od ciemnej, fotony afrykańskie były szybsze od nadwiślańskich, a Einstein by się mylił już przy tworzeniu Szczególnej TW

 

Skąd wiesz czy tak nie jest? W końcu efekt może być niemierzalnie mały. Ja bym wolał zobaczyć wyniki obliczeń, a nie argumenty heurystyczne.

Bo heurystycznie to gdyby fotony nie grawitowały to coś bardzo dziwnego działoby się kilkanaście miliardów lat temu, w Epoce Promieniowania.

Np. anihilacja pozytonu z elektronem powodowałaby bardzo dziwną sytuację...

 

 

Ale po co bawić się w machanie ręką. Proponuję wziąć metrykę Levi-Civita (opisującą cylindrycznie symetryczną czasoprzestrzeń), wyliczyć odpowiednie parametry np. dla strumienia elektronów poruszających się z prędkością 0.1c wzdłuż osi symetrii w tą i z powrotem.

Następnie zbadać taką czasoprzestrzeń i sprawdzić czy nie dzieje się nic dziwnego, gdy stosunek energii do masy cząstek będzie dążył do zera.

 

 

 

 

[dobrychemik]

17 minut temu, shiryu napisał:

schodzenie na poziomy kwantowe nie jest konieczne,

nas tu nie interesuje nas pojedynczy foton, a wręcz przeciwnie, całe strumienie fotonów.

 

w uproszczeniu: gdyby foton odkształcał czasoprzestrzeń to światło od jasnej gwiazdy biegłoby szybciej niż od ciemnej, fotony afrykańskie były szybsze od nadwiślańskich, a Einstein by się mylił już przy tworzeniu Szczególnej TW

 

 

Wg mnie mylisz się. Z faktu, że nie jesteśmy w stanie wykryć zakrzywienia wynikającego od jednej cząstki nie wynika, że takie zakrzywienie nie ma miejsca. Słońce- zakładam, że nie wątpisz w jego zdolność do zakrzywiania czasoprzestrzeni - daje mierzalny efekt nie dlatego, że jest holistycznym tworem o nazwie Słońce, ale dlatego, że jest zbiorem olbrzymiej liczby cząstek, z których każda wywiera swój wpływ na czasoprzestrzeń. Grawitacja jest najsłabszą z sił, ale ma tą przewagę nad innymi, że zawsze jest przyciągająca oraz maleje jedynie z kwadratem odległości. To wystarczy, by w gigantycznych, kosmicznych skalach móc obserwować to, co dla pojedynczych cząstek jest poza naszym zasięgiem.  

[JSC]

W/g mnie nie istenieje cos takiego jak "strumień fotonów" - jest tylko fala i fotony zliczane w miejscu detektora.

Swiatło nie ma natury korpuskularno-falowej w jednym czasie i miejscu w zaleznosci od naszego wyboru jak to się zwykło uważać, ma nature korpuskularną lub falową w zalezności od sytuacji.

Edytowane 6 Sierpnia 2021 przez JSC

[Behlur_Olderys]

1 minutę temu, JSC napisał:

W/g mnie nie istenieje cos takiego jak "strumień fotonów" - jest tylko fala i fotony zliczane w miejscu detektora.

 

Hm... a laser?

[JSC]

22 minuty temu, Behlur_Olderys napisał:

 

Hm... a laser?

Fala nie musi rozchodzic sie we wszystkich kierunkach.

 

[Behlur_Olderys]

7 minut temu, JSC napisał:

Fala nie musi rozchodzic sie we wszystkich kierunkach.

 

W takim razie kręcę gałką od mocy lasera aż dostanę laser o energii np. 1TeV/foton. Jest jakaś duża różnica między tym a podobnym strumieniem np. elektronów o energii 1Tev/elektron?

W obu przypadkach energia kinetyczna >> masa spoczynkowa, więc masa jest pomijalnie mała dla praktycznych obliczeń czegokolwiek.

A jednak strumień elektronów może istnieć a już strumień fotonów nie?
I strumień elektronów na pewno grawituje, ale strumień fotonów to nie?
Panowie, bądźmy poważni.

[Mareg]

Wydaje mi się, że gdyby fotony zakrzywiały czasoprzestrzeń, znaczyłoby to, że takie fotony oddziaływałyby na siebie.

To by znaczyło, że obraz bardzo odległych obiektów biegnąc do nas ulegałby "samozniekształceniu", przez wzajemne odziaływanie jego fotonów.

A tego się nie obserwuje: obraz "leci do nas" przez miliardy lat, Wszechświat się rozszerza, a to, co najbardziej zniekształca czoło fali obrazów z HST to są dalej nanometry niedoskonałości kształtu jego luster.

 

[dobrychemik]

18 minut temu, Mareg napisał:

Wydaje mi się, że gdyby fotony zakrzywiały czasoprzestrzeń, znaczyłoby to, że takie fotony oddziaływałyby na siebie.

To by znaczyło, że obraz bardzo odległych obiektów biegnąc do nas ulegałby "samozniekształceniu", przez wzajemne odziaływanie jego fotonów.

A tego się nie obserwuje: obraz "leci do nas" przez miliardy lat, Wszechświat się rozszerza, a to, co najbardziej zniekształca czoło fali obrazów z HST to są dalej nanometry niedoskonałości kształtu jego luster.

 

 

 A czy elektron, ewidentnie mający masą, ulega z tego powodu "samozniekształceniu?

Nawet gdyby tak było, to to zniekształcenie byłoby stałą, immanentną cechą elektronu i nie zasługiwałoby na miano "zniekształcenia". 

[shiryu]

Chyba dla wygody się z Wami zgodzę, pozwoli nam to zakończyć dyskusję w pokoju.

 

Uznanie, że foton zakrzywia czasoprzestrzeń umożliwi wyjaśnienie wielu znanych fenomenów, np że czas w nocy upływa szybciej niż podczas dnia. (teoria wymaga jeszcze dopracowania, by wyjaśnić dlaczego czas upływa szybciej w weekend niż w ciągu dnia roboczego).

 

Wyjaśniłoby też obserwacje raportowane od tysiącleci, a pochodzące od wielu wiarygodnych obserwatorów, jak to na niebie pojawiła się światłość wielka, a wybrana osoba zaczęła się ku niej unosić aż się z nią (tą jasnością) zjednoczyła.

 

Dlaczego wilki wyją do Księżyca podczas pełni? - Też proste, głowa im się sama unosi do księżycowego blasku.

 

A i Was moi mili, co tak ciągnie do tych gwiazd, co wyciąga w nocy z ciepłego łóżka na mróz lub komary?

Teraz już wiecie.

Tak, to ta sama siła co zespala nasz Wszechświat i rysuje cudownej urody geodetyki na rozmaitościach, wszelki opór jest zbędny, poddajcie się jej z rozkoszą 

 

Trzymajcie się.

[ZbyT]

ten wątek ma nawet pewną wartość naukową

bez wątpienia dowodzi, że istnieją wehikuły czasu. Kilka osób trafiło tu wprost z XIX wieku

 

pozdrawiam

[ZbyT]

2 godziny temu, dobrychemik napisał:

Grawitacja jest najsłabszą z sił, ale ma tą przewagę nad innymi, że zawsze jest przyciągająca oraz maleje jedynie z kwadratem odległości. To wystarczy, by w gigantycznych, kosmicznych skalach móc obserwować to, co dla pojedynczych cząstek jest poza naszym zasięgiem.  

 

oddziaływanie elektrostatyczne też maleje z kwadratem odległości, a silne nawet rośnie z odległością. Jednak te oddziaływania można ekranować lub neutralizować przeciwnym ładunkiem, co w przypadku grawitacji nie jest możliwe. Dlatego właśnie w dużych skalach grawitacja dominuje

 

pozdrawiam

[dobrychemik]

11 minut temu, ZbyT napisał:

 

oddziaływanie elektrostatyczne też maleje z kwadratem odległości, a silne nawet rośnie z odległością.

 

...ale rośnie tylko do pewnego momentu - konkretnie do chwili, gdy energia wzrośnie do poziomu umożliwiającego powstanie kolejnych kwarków/antykwarków. W tym momencie ustanie oddziaływanie między rozsuwanymi kwarkami i już w skali nie tylko makro, ale i "chemicznej"  oddziaływanie silne nie jest obserwowane. (Zapewne fizyk ubierze to w bardziej precyzyjne słowa).

 

Ale ogólnie mówimy o tym samym: grawitacja dominuje, bo zawsze jest przyciągająca.