Kvanttifysiikan rajoista

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tietääkö joku kuinka suurilla molekyyleillä aineaaltoluonne näkyy käytännössä? Tiedän, että C60 ja C78 molekyyleillä aineaaltoluonne näkyy rakokokeessa. Mutta löytyykö suurempia molekyylejä, joilla rakokokeessa tulee esiin interfrenssikuvio?[/quote]

Kommentit (6)

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005

Tuossa tulee käytännön ongelmaa jossain vaiheessa siitä, että rako pitää olla sen aallonpituuden luokkaa, ja mitä isompi kohde, niin sitä pienempi aallonpituus. Saa huvikseen laskea, kuinka suuri olisi Boeingin aallonpituus suunnilleen ja miettiä, tuleeko hieman vaikeuksia saada se raosta läpi.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Vierailija

Tässä tyttöystävää odotellessa on aikaa laskea mitä oudoimpia juttuja.

Boeing 747-400:n tavallinen lentonopeus on 909 km/h, joka on 252,5 metriä sekunnissa. Siipien kärkiväli koneella on 64,4 metriä ja massaa lastattuna maksimissaan 412,8 tonnia eli 412 800 kg.

Hiukkasen de Broglien aallonpituus lasketaan kaavalla L = h / p, missä L on aallonpituus, h Planckin vakio ja p ei-relativistinen liikemäärä (p = mv). Boeing 747:n liikemäärä täyteen lastattuna normaalinopeudessa on siis noin p = mv = 412 800 kg * 252,5 m/s = 104 232 000 kgm/s.

Tästä voidaan helposti laskea arvo L:lle, joka on siis h / p = 6,626 * 10^-34 Js / 104 232 000 kgm/s = 6,356972907 * 10^-42 metriä.

Boeing 747:n interferenssiominaisuudet riippuvat aallonpituudesta. Aalto-hiukkas-dualismiin liittyy tietysti aaltopaketin paikkaan x paikallistuneen aallon paikan epämääräisyys dx, mutta en siihen ota kantaa enempää, koska esimerkki on niin epäfysikaalinen.

Tunnemme siis Boeing 747-400:n de Broglien aallonpituuden, joten voimme tarkastella 747:n diffraktiota kiinteästä aineesta.

Oletetaan, että 747 lentää vakionopeudella päin kiinteää ainetta, joka koostuu atomeista (/molekyyleistä), joiden välinen etäisyys on d. Jotta diffraktio tapahtuisi, pitäisi aallonpituuden ja atomien etäisyyden d välinen suhde olla pienempi tai yhtäsuuri kuin 1. Atomien väliseksi etäisyydeksi ratkeaa pienempi tai yhtäsuuri kuin 6,356972907 * 10^-42 metriä.

Boeing 747:n siipien kärkiväli on 64,4 metriä. 64,4 m >> 6,356972907 * 10^-42 m.

Jos Boeing 747:n pilotti on lukenut liikaa JukriSin juttuja ja yrittää käytännössä diffraktoitumista World Trade Center 2:n seinään, ennustan, että World Trade Center 2 kaatuu. Ja 747 tippuu.

Yllättikö?

Vierailija

Kun tutkitaan äärimmäisten kylmien kaasujen liikettä periodisessa potentiaalissa saadaan nuo kvanttimekaniikan ilmiöt (joita tässä ilmeisesti tuolla aineaaltoluonteella haetaan) esille jopa useiden kymmenien ellei satojen atomien ryppäässä.

Vierailija
msdos464
Jos se jumbo tulee tarpeeksi kovaa niin suhtiksen mukaan se pienenee

Totta, mutta harmillisesti suhteellisuusteorian mukaan 747:n koko muuttuu väärässä suunnassa. Suhteellisuusteorian mukaan atomikellolla mitattavan ajan hidastumiseen (aikadilaatio) liittyy liikkeen suuntaisten dimensioiden lyheneminen, eli pituuskontraktio. Pituuskontraktio-teoria kutistaa siis lähes valon nopeudella lentävää 747:aa sen lentoradan mukaisessa suunnassa, joka on joka tapauksessa aina kohtisuorassa diffraktoitumispintaa vastaan - eli siis lentokoneen merkitsevä pituus, kun ajatellaan sitä, että mahtuuko lentokone ohuen pinnan atomien välistä, ei muutu.

Eli suosittelen unohtamaan jumbojetin diffraktoitumisen myös relativistisissa olosuhteissa.

Uusimmat

Suosituimmat