Paradoks fizyki

lasek0110

Nowicjusz
Dołączył
22 Październik 2009
Posty
166
Punkty reakcji
4
Wiek
29
Miasto
Polska
Jak wszyscy wiemy, atomy tworzą protony i neutrony w jądrze, oraz elektrony na powłokach elektronowych. Również uczono nas, że + i + się odpychają, tak samo jak - i -. Więc jak to jest możliwe, że protony w jądrze nie odpychają się i nie powodują rozpadu atomu?

Kolejna zagadka. Ile % przestrzeni zajmuje materia? Wytłumaczę. W sześcianie o boku np. 2 cm zmieści się x kul. Ale nie wypełniają całej przestrzeni, lecz tylko jej część. Upakowane kule mają między sobą przerwy. Cóż...
 

StephenHyde

Nowicjusz
Dołączył
27 Maj 2010
Posty
10
Punkty reakcji
1
Istnieje coś takiego jak siły jądrowe, które są bardzo krótko dystansowe (10[sup]-15[/sup]m) i o wiele mocniejsze niż oddziaływanie elektrostatyczne. Ot odpowiedź.
Pytania o kulki nie rozumiem.
 

gurtos91

Pospolity Troll
Dołączył
24 Czerwiec 2008
Posty
1 282
Punkty reakcji
9
Wiek
32
Miasto
kuj-pom
Jeżeli chodzi Ci o objętość cząsteczek elementarnych w stosunku do objętości obiektu składającego się z tych cząsteczek, to niewiele.
Co do tematu. Gdzie tu paradoks?
 

lasek0110

Nowicjusz
Dołączył
22 Październik 2009
Posty
166
Punkty reakcji
4
Wiek
29
Miasto
Polska
Chodzi o to, że zasada zachowania masy wyklucza teorię Einsteina (słynne E=mc[sup]2[/sup]). Wiele praw, zasad, założeń... zostaje obalonych przez przyszłych badaczy.

Prekognicja- Newton stwierdził, że możliwe jest przewidywanie przyszłości na podstawie danych o ruchu i jego kierunku wszystkich cząstek we Wszechświecie. Następny badacz, Werner Heisenberg, obalił tą teorię wprowadzając zasadę nieoznaczoności.
 

Lobo2007

Wyjadacz
Dołączył
25 Wrzesień 2007
Posty
10 249
Punkty reakcji
381
Wiek
44
Wytłumacz mi to proszę dokładniej.
No od czasu powiązania materii z energią prawo zachowania masy (w postaci jaką stworzył Lavoisier) można powiedzieć jest obalone lub inaczej jest rozszerzone do wspólnego zachowania masy i energii. Nie znaczy to, że mamy je wyrzucić do kosza. W normalnych reakcjach chemicznych, deficyt lub nadwyżka masy wynikająca ze zmian stanu energii nie ma znaczenia. Ale już podczas przemian jądrowych trzeba uwzględniać energię.
 

Luphis

Nowicjusz
Dołączył
6 Styczeń 2009
Posty
1 372
Punkty reakcji
5
Wiek
35
Miasto
Warszawa
Jak wszyscy wiemy, atomy tworzą protony i neutrony w jądrze, oraz elektrony na powłokach elektronowych. Również uczono nas, że + i + się odpychają, tak samo jak - i -. Więc jak to jest możliwe, że protony w jądrze nie odpychają się i nie powodują rozpadu atomu?

Tak jak było wcześniej napisane, warto poczytać sobie o siłach jądrowych. Między innymi z tego powodu im atom cięższy tym mniej stabilny. Siły te są krótkozasięgowe (rzędu fm), przez co odpychanie pomiędzy protonami zaczyna przeważać nad siłami jądrowymi, w wyniku czego jądro jest słabiej związane.

Kolejna zagadka. Ile % przestrzeni zajmuje materia? Wytłumaczę. W sześcianie o boku np. 2 cm zmieści się x kul. Ale nie wypełniają całej przestrzeni, lecz tylko jej część. Upakowane kule mają między sobą przerwy. Cóż...

A czy wszystko musi być czymś wypełnione? Dla przykładu atom helu: Jego jądro ma średnicę ok 1 fm, orbita elektronu chyba ok 100 000 fm. Gdyby porównać średnicę jadra do Słońca, to za neptunem znajdowała by się pierwsza orbita elektronowa. To nie tak jak w większości książek rysują...

Chodzi o to, że zasada zachowania masy wyklucza teorię Einsteina (słynne E=mc[sup]2[/sup]). Wiele praw, zasad, założeń... zostaje obalonych przez przyszłych badaczy.

Prekognicja- Newton stwierdził, że możliwe jest przewidywanie przyszłości na podstawie danych o ruchu i jego kierunku wszystkich cząstek we Wszechświecie. Następny badacz, Werner Heisenberg, obalił tą teorię wprowadzając zasadę nieoznaczoności.

Newton troszkę pospieszył się ze swoimi założeniami, ponieważ nie brał pod uwagę efektów relatywistycznych i kwantowych. Poza tym Newton zył w XVII w., a istnienie jądra atomowego zostało udowodnione dopiero w XX. nie wspominając o teorii kwantowej.

Nie wiem dlaczego zasada zachowania masy ma wykluczać teorię Einsteina.
 

makfil

Bywalec
Dołączył
15 Listopad 2009
Posty
579
Punkty reakcji
39
Miasto
Ziemia, planeta ludzi
Chodzi o to, że zasada zachowania masy wyklucza teorię Einsteina (słynne E=mc[sup]2[/sup]). Wiele praw, zasad, założeń... zostaje obalonych przez przyszłych badaczy.

Niczego nie wyklucza. Jeśli dobrze rozumiem - chodzi Ci o różnicę pomiędzy energią równoważną masie początkowej i końcowej nukleonów (protony + neutrony) jądra atomowego, jaką stwierdza się w procesach przemian jądrowych.  Od wielu lat wiadomo, że różnica taka wynika z nieuwzględnionej obecności cząstek Neutrino w jądrze. Cząstki te kiedyś nie były znane, co powodowało próby podważania słuszności relacji: E= mc[sup]2  
[/sup][sup]
[/sup]

[sup]Poprawiłem błąd zawarty we wcześniejszej edycji tego postu.
[/sup]

 

makfil

Bywalec
Dołączył
15 Listopad 2009
Posty
579
Punkty reakcji
39
Miasto
Ziemia, planeta ludzi
Kwestionowanie słuszności zasady zachowania masy-energii (E=mc[sup]2[/sup]) wywodzi się z doświadczalnego stwierdzenia różnicy pomiędzy masą początkową i końcową jądra atomowego biorącego udział w procesie promieniotwórczym (z uwzględnieniem energii wyemitowanych elektronów). Stwierdza się wówczas pewną różnicę energii odpowiadających tym masom, co kiedyś próbowano tłumaczyć jako niespełnienie formuły Einsteina. Odkrycie cząstek neutrino (a wcześniej - hipotetyczne założenie ich istnienia) przywróciło prawidłowy bilans energii /masy. 
Deficyt masy to nieco inne pojęcie, które wcześniej mylnie wtrąciłem. Dotyczy ono różnicy pomiędzy sumą mas protonów i neutronów w jądrze a całkowitą masą jądra. Różnica ta odpowiada energii wiązania jądra.
 

Ramptourist

Nowicjusz
Dołączył
13 Kwiecień 2010
Posty
29
Punkty reakcji
0
Mam tutaj kilka swoich interpretacji dotyczących tematu, żeby było przejrzyściej opiszę to w punktach.

1. Dlaczego protony w jądrze się nie odpychają? Odpychają się i to z ogromną siłą. Trzeba wziąść pod uwagę warunki w jakich powstają pierwiastki. Na początku istnienia wszechświata składał się on głównie z wodoru oraz helu, zawierał także śladowe ilości litu. Pierwiastki występujące często w przyrodzie jak tlen, węgiel aż do żelaza powtają w czasie reakcji termojądrowych w gwiazdach, gdzie temperatura i ciśnienie są tak wielkie iż przełamują odpychanie się protonów do tego stopnia iż zaczynają oddziaływać o wiele potężniejsze oddziaływania jądrowe splatające jądra atomowe z protonów i neutronów, jednak ta energia wystarcza tylko na doprowadzenie do produkcji żelaza. Inne rzadkie pierwiastki z początku tablicy mendelejewa takie jak lit i beryl powstają jako efekt uboczny rozpadu ciężkich atomów promieniotwórczych. Ok przechodząc dalej pierwiastki cięższe od żelaza występujące naturalnie w przyrodzie np. złoto czy uran powstały podczas wybuchu supernowych, potężnych eksplozji kończących życie dużych gwiazd, przez co energia wybuchu pozwala jeszcze bardziej pakować protonu i neutrony w jądrze atomowym. Trzeba wziąść pod uwagę że energia ta jest stopniowo uwalniana przez rozpad radioaktywnych pierwiastków, dzięki czemu mamy energię w elektrowniach atomowych która pochodzi z kosmicznych eksplozji tak jak używamy ropy naftowej która powstała z roślin żyjących niegdyś na naszej planecie.

2. To prawda to z czego składa się nasza planeta i my to ponad 99% pustej przestrzeni, czyli malutkie jądro atomowe potem długo długo nic aż w końcu gdzieś mikroskopijne w porównaniu do jądra elektrony okrążające jądro niczym planety gwiazdy.

3. Zasada zachowania masy wydaje się być nieco przestarzała, jednak w naszych codziennych obserwacjach nie zauważamy błędu jaki w sobie zawiera, świetnie za to spisuje się u chemików jak już ktoś tutaj napisał. Jak udowodnił Einstein energia jest masą a raczej masa jest także formą energii. Jednak nikt nie jest w stanie udowodnić w naszym pasie życia iż gorąca filiżanka kawy jest cięższa niż ta sama filiżanka z tą samą ilością kawy tylko że zimna za pomocą praktycznego eksperymentu. Jednak fizycy którzy budują atomy już dawno zauważyli, że łączna masa dwóch protonów w atomie helu jest niższa niż tych samych w jądrze wodoru, jak to możliwe? Ów brak masy został zamieniony na energię która drzemie w połączonych ale odpychających się ze sobą protonach w jądrze atomowym He

4. Nie można obliczyć dokładnie co się wydarzy w przyszłości tak jak marzyli o tym fizycy klasyczni pokroju Newtona. Po pierwsze nigdy nie będziemy znali czasu obecnego (zasada nieoznaczoności Heisenberga), po drugie w świecie kwantowym nic nie jest przewidywalne jedynie możemy określić szanse na dane zachowanie jakiejś cząstki.

5. W przypadku rozpadów ciężkich izotopów radioaktywnych, neutron pozbawiony obecności w jądrze atomowym natychmiast zamienia się w proton wysyłając przy tym cząstkę neutrino, stąd też tak trudno zbudować w laboratorium atomy cięższe niż hel (brak wolnych neutronów). Neutrino jest bardzo lekkie ale mimo to fizycy zauważyli brakującą masę.
 

Luphis

Nowicjusz
Dołączył
6 Styczeń 2009
Posty
1 372
Punkty reakcji
5
Wiek
35
Miasto
Warszawa
4. Nie można obliczyć dokładnie co się wydarzy w przyszłości tak jak marzyli o tym fizycy klasyczni pokroju Newtona. Po pierwsze nigdy nie będziemy znali czasu obecnego (zasada nieoznaczoności Heisenberga), po drugie w świecie kwantowym nic nie jest przewidywalne jedynie możemy określić szanse na dane zachowanie jakiejś cząstki.

Nigdy nie mówmy nigdy. Zasada nieoznaczoności Heisenberga jest jak najbardziej słuszna, co nie zmienia faktu, że nie da się jej ominąć ;) Kiedyś myślano, że samolot nie przekroczy bariery dźwięku...


Co do filmiku z równią pochyłą...to filmik puszczony od tyłu.
 

lasek0110

Nowicjusz
Dołączył
22 Październik 2009
Posty
166
Punkty reakcji
4
Wiek
29
Miasto
Polska
Co do przewidywania przyszłości- Einstein założył, że podróże w czasie są możliwe, o ile uda się przekroczyć prędkość światła. Cóż...
 

Luphis

Nowicjusz
Dołączył
6 Styczeń 2009
Posty
1 372
Punkty reakcji
5
Wiek
35
Miasto
Warszawa
Naukowcy przepowiadali najróżniejsze rzeczy po przekroczeniu prędkości światła, póki co ciężko nam się do niej w ogóle zbliżyć ;)
 

Ramptourist

Nowicjusz
Dołączył
13 Kwiecień 2010
Posty
29
Punkty reakcji
0
Luphis, zasady nieoznaczoności nie ominiesz, jest to niepodważalna zasada fizyczna. Jeśli chciałbyś przewidzieć dokładnie przyszłość, musiałbyś znać dokładnie położenie najdrobniejszych cząstek elementarnych. Aby to zmierzyć potrzebujesz jakiegoś nośnika informacji, powiedzmy foton. Jednak w tej skali jakiekolwiek oddziaływanie powoduje zmiany stanu obecnego więc nie możemy znać tego co jest teraz bez ingerencji w ten stan, a skoro będziemy ingerować to znów nie będziemy znali stanu zaraz np. po oddziaływaniu wspomnianego fotonu. Poza tym w świecie kwantowym cząstka w tej samej sytuacji może zachowywać się w różny sposób, jedynie co można obliczyć to szanse na dane zachowanie.

Wraz z twoim założeniem że ok omijamy w jakiś mistyczny sposób wspomniane przeszkody, trzeba wziąć pod uwagę ogrom cząstek występujący w nawet najmniejszych układach, a także to że każda cząstka jest także falą, może nawet być jednocześnie w wielu miejscach i robić różne rzeczy. Daleko nam do tak superpotężnych komputerów aby wykonywały dla nas wspomniane obliczenia, a i tak wynik byłby mało wiarygodny.
 

Luphis

Nowicjusz
Dołączył
6 Styczeń 2009
Posty
1 372
Punkty reakcji
5
Wiek
35
Miasto
Warszawa
Właśnie przez myślenie, że coś jest niepodważalną zasadą fizyczną, nauka często stała w miejscu. To nieramowe i kontrowersyjne teorie powodują przełomy w nauce. A myślenie, że to co dotychczas wymyślono jest niepodważalne jest wielkim błędem (a niestety tak uczy się fizyki w szkołach). Przy całej swojej wypowiedzi opierasz się na aktualnym stanie naukowego dorobku w dziedzinie mechaniki kwantowej, ale nie wiemy co przyniesie przyszłość. Może zostanie zastąpiona innym podejściem, które będzie pozwalało na ominięcie zasady Heisenberga. Co do mocy obliczeniowej, coraz szybciej rozwija się technikę budowy komputerów kwantowych. Krzemowe odpadną w przedbiegach ;)
 

Ramptourist

Nowicjusz
Dołączył
13 Kwiecień 2010
Posty
29
Punkty reakcji
0
Kiedyś może i tak było. Jednak teraz nasze poznanie świata stoi na o wiele wyższym poziomie niż wieki temu. Jest jeszcze wiele rzeczy których nie znamy, jednak nad pewną częścią natury świata posiadamy wiedzę wydawałoby się kompletną, potwierdzaną wielokrotnie eksperymentami, a zatem nie tylko teoretyczną. Już wiele razy udowadniano, iż teoria Heisenberga oraz inne są słuszne. Można tutaj wymieniać przykładów w nieskończoność, morał ma być taki że tą wiedzę posiadamy i tak działa świat przynajmniej w naszej galaktyce, w niskich prędkościach z jakimi się poruszamy oraz w normalnym polu grawitacyjnym pozbawionym jakichś osobliwości. Zgadzam się z założeniem iż szkoły uczą tak jak im ministerstwo edukacji nakaże. Za Giertycha jak chodziłem do liceum wprowadzono program na biologii że człowiek i cała natura są dziełem Boga, a nasze pochodzenie od małp oraz szeroko rozumiany darwinizm to największe kłamstwa w historii świata. Uważam osobiście iż każda szkoła powinna mieć swój własny program, a rodzice powinni sami wybierać do jakiej szkoły chcą posłać swoje dziecko. Nie wiem po co traciłem czas w liceum na czytaniu nudnych patriotycznych lektur z XIX wieku zamiast poświęcić swoją energie temu co mnie interesuje, lub co mi będzie w życiu bardziej przydatne. Co do komputerów kwantowych to nie licz że będzie to coś więcej niż superpotężny kalkulator, liczący mega skomplikowane wątki matematyczne i ogromnymi ilościami danych. Nic więcej ze względu na specyfikę swojego działania. Komputerów krzemowych raczej nie wyeliminuje, raczej stawiał bym na jakąś rewolucję biotechnologiczną.
 

Luphis

Nowicjusz
Dołączył
6 Styczeń 2009
Posty
1 372
Punkty reakcji
5
Wiek
35
Miasto
Warszawa
Ja myślę, że wyeliminuje komputery krzemowe. Nie od razu, może nie a 10 czy 15 lat. Ale w końcu wyeliminuje, jednak moc obliczeniowa jest znaaacznie większa. Tutaj artykuł na temat. I to nie będzie kwestia 2-3 razy wydajniejszy.

Ja nie mówię o podejściu "wieki temu". Uważasz, że nasze poznanie stoi na wysokim poziomie? Prawa Newtona dobrze opisywały ruch planet. Ale nie idealnie, dopiero Einstein w XX wieku opracował znacznie lepszy model opisu ruchu planet. jakieś 70 lat temu... . Pasuje, sprawdza się doskonale, ale nie wiemy czy będzie pasował wszędzie. Stwierdzenie, że ludzkość stoi na wysokim poziomie poznania jest egocentryzmem. Jak wcześniej napisałeś, jesteśmy w stanie obliczyć jedynie prawdopodobieństwo danego zachowania cząstki kwantowej. Moim zdaniem można zdefiniować jak się cząstka zachowa i dlaczego, tylko nie wiemy jeszcze jak. Są jeszcze tysiące pytań na które nie znamy odpowiedzi, a każde nowe odkrycie rodzi nowe. Jeszcze daleko nam do pełnego oświecenia:p
 

Ramptourist

Nowicjusz
Dołączył
13 Kwiecień 2010
Posty
29
Punkty reakcji
0
Co do komputera kwantowego niemożna zakładać że całkowicie nie wyeliminuje tych krzemowych, nigdy nie wiemy co będzie za 500 - 1000 lat może prędzej.
Co do negowania przez ciebie możliwości obliczenia prawdopodobieństwa zachowania danej cząstki elementarnej, w świecie kwantowym cząstki nie posiadają określonej pozycji, są jakby rozmyte w przestrzeni. Na przykład elektron nie pokonuje drogi od punktu A do punktu B daną drogą, lecz wszystkimi możliwymi. Dzieje się tak dlatego, że każda cząstka jest także falą, a każda fala strumieniem cząstek. Na tym właśnie ma się opierać działanie komputera kwantowego, cząstki których spin ma określać czy są jedynką czy też zerem, będą teoretycznie mogły wykonywać wszystkie możliwe wątki zadania równocześnie, w stanie zwanym superpozycją fal, czyli będą się one mnożyć w nieskończoność, aby wykonać zadanie. Kiedy obliczenia będą dokonane, superpozycja zostanie zakłócona i komputer zbierze wszystkie możliwe wyniki danego równania. Komputer kwantowy spisze się przede wszystkim dla zaawansowanej fizyki i matematyki, nie sądzę aby szybko znalazł zastosowanie w zwykłych domach.

Co do przypomnienia przez ciebie fizyki klasycznej w ujęciu newtona, być może wiesz że zapowiadała ona swój upadek już w początkach XIX wieku. Było wiadomo że coś jest nie tak, gdyż według niej elektrony na orbitach powinny tracić swoją energię i spadać do jądra atomowego, co oznaczało że nie powinno być świata jakiego znamy tylko gęsta zupa z materii. Dopiero Bohr wyznaczył iż elektrony mogą się poruszać tylko po określonych orbitach, a ma to związek z tym że są nie tylko cząstkami ale także falami.

Newtonowi wyszło niby dobrze, jednak trzeba pamiętać że był pionierem w swojej dziedzinie a później wraz z rozwojem naukowym jego teorie poprawiano. Einstein poprawił teorię grawitacji o tzw. stałą kosmologiczną, ponieważ według założeń newtona galaktyki nie powinny się utrzymywać razem gdyż gwiazdy są zbyt daleko od siebie oddalone. Okazało się że był także w błędzie, dziś spójność galaktyk tłumaczy się występowaniem tajemniczej ciemnej materii o której wiemy bardzo mało.

Mówiąc że to co wiemy może okazać się błędne to ignorancja, przekreślasz cały dorobek naukowy ludzkości w ten sposób. Są teorie, które mogą okazać się niepoprawne lub błędne. Część z nich nie będzie się sprawdzać w stanach ekstremalnych jak np. czarne dziury lub w układach o bardzo dużej energii. Jednak na wielu z nich teorie są bardzo dobrze udowodnione zarówno laboratoryjnie, jak także korzystamy z nich w praktyce. Jedną z nich jest właśnie wspomniana w poprzednich wypowiedziach nieoznaczoność Heisenberga.
 

Luphis

Nowicjusz
Dołączył
6 Styczeń 2009
Posty
1 372
Punkty reakcji
5
Wiek
35
Miasto
Warszawa
Nie chcę przekreślać dorobku. Ale nie warto popadać w przesadny zachwyt związany z dotychczasowym dorobkiem. Zresztą dotychczas nikt nie udowodnił wielkiego twierdzenia Fermata, chociaż on napisał, że zna dowód...żył w XVIIw. a tym twierdzeniem potem zajmowali się najwięksi matematycy. Nawet komputery nam niewiele dają ;) O ile się orientuję, dotychczas nic się nie zmieniło ;) Chodzi o to, że gdyby udało się znaleźć trik na zasadę Haisenberga, nie tylko znacząco udoskonalilibyśmy przyrządy pomiarowe, ale mogli rozwinąć teleportację (prawdopodobnie ;)). Dlatego zamiast twierdzić, że zostało udowodnione i nic więcej z tym nie zrobimy, trzeba kombinować :p Aha...i nie twierdzę, że coś jest błędne. Ale teorie mogą być niepełne, nie spełniać swoich założeń w określonych warunkach. Może też możliwe jest ich ominięcie?
 
Do góry