KESKUSTELU

Ilmiö, jolle varmaan täällä moni toisin kuin minä tietää selityksen, on seuraava. Työnnetään värähtelevän ääniraudan pää veteen. Vaikka ääniraudan värähtelyn taajuutta (esim. 440 Hz) vastaisi monen metrin aallonpituus, ääniraudan lähelle syntyy kuitenkin vain paikallaan pysyvä, suunnilleen millin mittaisista aalloista koostuva kuvio. Selitystä ei keksinyt eräs fyysikkokaan konsultoidessani häntä. Jos kuvion synnyttäisi ylä-ääni, niin miksi vain yksi?

Tietämättömyyteni herätti kuitenkin ajatuksen aineen värähtelystä, jota ei vielä olisi havaittu, mutta jolla olisi tärkeä tehtävä atomien reaktioissa. Myös atomien lait, erityisesti Schrödingerin yhtälö, heijastaisivat rakenteessaan tämän oletetun värähtelyn ottamien (ja toistaiseksi siis eksplisiittisesti havaitsemattomien) muotojen runsautta. Sch.-yhtälö olisi siis "efektiivinen" suhteessa olettamaani perusvärähtelyyn. Tilanne vertautuu ääniraudan aiheuttamien millimetrin pituisten paikallaan pysyvien aaltojen suhteeseen ääniraudan tuottaman värähtelyn monimetrisen aallonpituuden kanssa.

Kun muistetaan, että makroskooppisten, kosmologisten ilmiöiden kuten reunaseinien, kosmisten jänteiden, mustien aukkojen jne. kanssa analogiset ilmiöt on jo löydetty pikkuruisina suprajuoksevasta He-3:sta, tulee heti mieleen atomien hypoteettista värähtelyä vastaava makroskooppisten ilmiöiden taso, kymatiikka:

http://www.google.fi/#hl=fi&gs_nf=1&cp= ... .osb&cad=b

http://www.google.fi/#hl=fi&gs_nf=1&pq= ... 80&bih=668

Esimerkiksi molekyylien hypoteettinen "mikrokymaattinen" värähtely ottaisi Hans Jennyn tuottamien kymaattisten värähtelymuotojen tavoin myriadeja värähtelymoodeja. Näillä olisi merkitystä esimerkiksi biomolekyylien keskinäisissä reaktioissa ja toistensa löytämisessä solun myllerryksen keskellä. Mikrokymatiikka säätelisi myös proteiinien melko heikosti ymmärrettyä poimuttumista ja tutkijoita hämmästyttänyttä solmujen muodostumista proteiineihin.

http://www.futurity.org/science-technol ... ty-puzzle/

Myös seuraava selittyisi ehkä täydellisemmin mikrokymatiikkaa, sen aiheuttamaa tunnistusmekanismia ja yhteen vetäviä voimia käyttäen:

http://home.tudelft.nl/en/current/lates ... -hersteld/

Voimakkasti kehittyvä uusi genetiikka ja fysikaalinen vakuumin tutkimus uusine, kehitettävine tutkimuslaitteineen ja teorioineen voisivat yhteistoimin havaita mikrokymaattiset elementit, jos niitä olisi.

Mikrokymatiikalla saattaisi olla yhteys myös Sci.Am.-lehdessä (June 2011) olleeseen V.Vedralin artikkeliin, jonka mukaan aika ja avaruus syntyisivät kvanttilomittumisen ja dekoherenssin vuorottelusta. Artikkelissa kaiken lisäksi avautuu uusi, radikaali näkymä molempiin em. ilmiöihin. (Vedral: "Classical spacetime emerges out of quantum entanglements through the process of decoherence".) Mikrokymatiikka voisi tahdistaa ja energetisoida tilojen vaihtelua.

Tuli mieleen värähtelevästä ääniraudasta veden pinnan alla että kuvio selittyisi vastakkaisiin suuntiin etenevistä pinta-aalloista. Kun neste ei puristu kasaan se pursuaa ylös ja alas. Pinta-aallon etenemisnopeushan on varsin verkkainen veden pinnalla.

Voisiko pinta-aalto pysyä paikallaan? Ääniraudan tuottama värähtelykuvio on aivan liikkumaton koostuen ikään kuin sisäkkäisistä melkein ympyröistä, joiden välimatka ja "aallonpituuskin" kutistuu raudan päiden välissä. Ja siinä on alle kymmenen liikkumatonta "aaltoa" näkyvissä.

Ajattelin siihen muodostuvan seisovan aallon eli kupu värähtelee eestaa ja kupujen välissä solmukohta paikallaan. Ainakin äänraudan päiden välillä pitäisi selvästi näkyä. Ympärillä sitten kai vähän vaihe-erosta ja amplitudista riippuen jonkinmoinen kuvio syntyy. En ole nähnyt kuviota niin en osaa sen tarkemmin sanoa ja tämä oli vaan arveluni.

Ääniraudan metallissa on seisova värähtely resonoivana. Eikös tällainen ole usean alivärähtelytason harmoninen huojunta? Niinpä varsinaiset metallimolekyylien ryhmäliikkeet ovat kiivaampia...

Ääniraudan taajuutta vastaa useamman eri aallonpituutta riippuen värähtelyn etenemistavasta ja väliaineesta. Aallonpituus on aallon etenemisnopeus jaettuna aallon taajuudella.

Aallon etenemisnopeus veden pinnassa on aivan eri asia kuin veden sisällä paineaaltona etenevän aallon nopeus, kuten korant jo kirjoitti. Pinta-aallon nopeuden näet heittämällä kiven veteen ja seuraamalla pinnan aaltojen etenemistä tyynessä vedessä. Pulahduksen ääni kulkeutuu kilometrin päähän veden alla alle sekunnissa mutta veden pintaa pitkin aalto etenee varsin hitaasti eli puhutaan suuruusluokasta metri sekunnissa. Tuolloin 440Hz aallonpituuskin on millimetrien luokassa.

http://en.wikipedia.org/wiki/Dispersion ... r_waves%29

Aallon etenemisnopeus syvässä vedessä on verrannollinen aallonpituuden neliöjuureen eli mitä korkeampi ääni sitä hitaammin aalto etenee. Dispersio ja muu epälineaarisuus /*/ aiheuttavat sen, että yhdellä taajuudella värähtelyä lähettävä kappale voi tuottaa monella aallonpituudella aaltoja.

Ilmiöllä ei ole mitään tekemistä minkään "mikrokymatiikan" kanssa.

Edit: Lisäys /*/ Epälineaarisuutta syntyy silloin, kun aallon amplitudi alkaa pinnassa olla samaa suuruusluokkaa kuin aallon aallonpituus. Tällöin aalto aikaa olla niin jyrkkä, että veden pintaan voi irrota vesipisaroita ja aallon harja murtua.

_________________
kfa . . . Kim Fallström, kfa+news @ iki.fi Kim Fallström, kfa+news @ iki.fi tiede fi Kim Fallström, kfa+news @ iki.fi tiede fi profiili Kim Fallström, kfa+news @ iki.fi tiede fi Kim Fallström fi.linkedin.com/pub/kim-fallstr-xf6-m/2b/740/88

Kaikki tämä pitää varmasti paikkansa. Jään silti vielä ihmettelemään, miksi kaikkien aaltojen sanotaan em. linkissä etenevän, kun äänirautakokeessa ei mitään etenemistä näytä tapahtuvan, vaan kuvaamani aaltokuvio näyttää aivan staattiselta. Ilmeisesti en vain ymmärrä..

Siinä vaiheessa kun äänirauta kohtaa vedenpinnan tapahtuu kyllä voimakasta liikkuvien vesipallojen muodostumista..

Huomioitko myös aaltojen vaimenemisen? Kun heität kiven veteen niin huomaat, että lyhytaaltoiset aallot häviävät tai ainakin näyttävät häviävän nopeasti mutta pitkäaaltoiset jäävät jäljelle ja etenevät kauas. Sama pätee myös ääniraudan läheisyydessä. Oletko missään muuallakaan nähnyt aallonpituudeltaan millimetrin skaalassa olevien aaltojen etenevän veden pinnalla?

Aaltojen lähde lienee useiden aallonpituuksien levyinen, jos painat ääniraudan perän veteen. Sen eteen muodostuu siis diffraktion vuoksi paikallaan pysyvä ristiaallokko.

http://en.wikipedia.org/wiki/Diffraction

_________________
kfa . . . Kim Fallström, kfa+news @ iki.fi Kim Fallström, kfa+news @ iki.fi tiede fi Kim Fallström, kfa+news @ iki.fi tiede fi profiili Kim Fallström, kfa+news @ iki.fi tiede fi Kim Fallström fi.linkedin.com/pub/kim-fallstr-xf6-m/2b/740/88

Kokeilin juuri ja pyöreällä ääniraudalla kuvio oli hieman erilainen kuin ennen käyttämälläni 440 Hz ääniraudalla. Kun värähtelevä rauta osui veteen, syntyi jonkinmoinen aalto, joka syntyessään liikkui, mutta jähmettyi sitten. Raudan haarojen väliin jäi ikään kuin ahtautuneenarivi seisovia, noin puolen millin mittaisia aaltoja. Ne eivät liikkuneet, vaan ainoastaan heikkenivät lopulta häviten kokonaan. Tulos oli hieman erilainen, jos vain toinen haaroista koski veteen.

Jonkinlainen interferenssihän siinä on kyseessä, vaikka en sellaista tyypillistä staattista interferenssikuviota kuin laserilla ole vesiaalloilla muualla nähnytkään.

Interferenssikuvio on mielestäni sillä tavalla etäisesti analoginen mikrokymatiikan kanssa, että esimerkiksi hyvin pienet muutokset jonkun proteiinin tai muun biomolekyylin rakenteessa saavat aikaan muutoksen proteiinin tms. vakuumiin aiheuttamassa interferenssikuviossa ja voimakenttärakenteessa.

Nerokas fyysikko Herbert Fröhlich käsitteli tutkimuksissaan niin fononien kuin fotonien (tunnettujen Nambun-Goldstonen bosonien) käyttäytymistä biologisessa materiassa.

http://theor.jinr.ru/~kuzemsky/hfrobio.html

Mikrokymatiikan ohella biomateriaalissa on epäilemättä sähköä ja magnetismia, jotka uuden käsityksen mukaan ovat toisensa poissulkevia kenttiä sähkömagneettisessa säteilyssä. Biomolekyylien liikkeitä ohjailevatkin hypoteesini mukaan fononien ja fotonien yhteisvaikutukset.

Pidän solua monimutkaisena artikuloituna sävelmänä. Solun moodin vaihtuessa esim. säätötekijöiden johdosta alkaa uusi sävelmä.