"Kaikkihan me tiedämme, mitä energia on", vakuutti psykologian dosentti luennoidessaan yliopistolaisille intuition harhaisuudesta. Siitä, kuinka fysikaalisten, biologisten ja psyykkisten ilmiöiden sekoittaminen selittää uskoa yliluonnolliseen.

Havahduin pohtimaan, että olenko tosiaan satapäisen yleisön ainoa joka ei tiedä, mitä energia on.

Fyysikkona toki tiedän, että energia on ajansuuntaiseen symmetriaan liittyvä Noetherin virta. Siis jotain, joka ei muutu kun aika kuluu. Tiedän myös, että energia on liikeyhtälöiden integroimisvakio. Eli ehto sille, miten esineet, eliöt ja kaikki oleva liikkuu.

Käytännössä energia on erityinen luku, joka lasketaan tunnetusta säännöstä. Sääntö kertoo, kuinka energian eri muodot – kuten sähkö-, painovoima- ja ydinenergia – lasketaan yhteen kokonaisenergiaksi. Luvun erityisyys käy ilmi, kun sen laskee systeemille, joka ei päästä mitään ulos eikä sisään: tällöin luku pysyy samana, tapahtuipa systeemin sisällä mitä hyvänsä. Energian eri muodot muuttuvat, mutta niiden summa pysyy samana. Tämä ns. energian säilymislaki on tapana lausua näin: eristetyn systeemin kokonaisenergia on vakio.

Kun sanon, etten tiedä mitä energia on, en halua ainoastaan viisastella. Nimittäin energialla on hämmentäviä ominaisuuksia. Ominaisuuksia joita monet eivät tiedä, vaikka uskovat tietävänsä mitä energia on.

Kuten se, että energiaa ei voida paikantaa. Havainnollistan tätä painovoiman avulla.

Jos joen yläjuoksu on 10 metriä korkeammalla kuin alajuoksu, jokaista virtaavaa vesikuutiota kohden vapautuu 100 kilojoulea painovoimaenergiaa. Vapautuva painovoimaenergia muuttuu virtaavan veden liike-energiaksi. Virtaan rakennettu vesivoimala muuttaa painovoimaenergiaa sähköenergiaksi, jota puolestaan käytämme puuron lämmittämiseen, huoneen valaisemiseen ja somessa raivoamiseen.

Jokiesimerkki osoittaa, että painovoimaenergia on todellista. Toisaalta vapaasti putoavassa hississä ei tunne omaa painoaan: putoamisen aikana et tiedä, oletko painottomassa avaruudessa vai vapaassa pudotuksessa kohti maata. Vapaasti putoavassa liikkeessä painovoima siis häviää, hetkellisesti ja paikallisesti. Tämä painovoiman katoamistemppu voidaan tehdä missä hyvänsä milloin hyvänsä. 

Painovoiman kadotessa painovoimaenergiakin katoaa samassa kohdassa. Ja kun painovoima voidaan kadottaa joka kohdassa erikseen, painovoimaenergiaakaan ei voida paikantaa mihinkään kohtaan. Painovoimaenergiaa ei siis ole missään, mutta kuitenkin sitä on. Mitä v**tua??!!

Jos epäilet painovoiman kadotusta ja kaipaat järeämpää perustelua, tässä vielä sama kahdessa eri muodossa: 1) Painovoimakenttä ilmenee suhteellisuusteoriassa aika-avaruuden kaarevuutena. Kaarevuus on energiaa, mutta mikä hyvänsä kaareva pinta näyttää tasaiselta, kun sitä katsoo riittävän läheltä. 2) Painovoimaenergia lasketaan aika-avaruuden geometrian kertovan metriikan ensimmäisistä derivaatoista, jotka ovat vapaasti putoavan havaitsijan koordinaateissa paikallisesti nollia.

Entä sitten liike-energia? Eikö se nyt ainakin voida paikantaa liikkuvaan hiukkaseen? Katsotaanpa. Kun lyijyatomi ohittaa avaruudessa leijuvan havaitsijan nopeudella kilometri sekunnissa, atomin liike-energia on noin 1 eV. Atomin näkökulmasta atomi näyttää kuitenkin itse olevan levossa, ja että havaitsija liikkuu kilometrin sekunnissa vastakkaiseen suuntaan. Atomin lepokoordinaatistossa havaitsijan liike-energia näyttää näin olevan 50 megajoulea ja atomin oma liike-energia nolla. Missä liike-energia siis on – lyijyatomissa, havaitsijassa vai molemmissa?

Energian paikantumattomuus saattaa tuntua koko fysikaalisen maailmankuvan kyseenalaistavalta ongelmalta. Todellisuudessa ainoastaan harhainen intuitiomme sanoo, että energian täytyisi olla jossain tietyssä paikassa. Fysiikalle se ei ole ongelma, vaan päinvastoin avaa mahdollisuuksia teorioiden kehittämiselle. Se vihjaa, että tilan, paikan ja avaruuden käsitteet saattavat olla vain karkeistavien aivojemme luomia malleja eli yksinkertaistuksia todellisuudesta.

Olen käsitellyt tässä pelkästään klassista suhteellisuusteoriaa, joten energian paikantumattomuus ei edes edellytä kvanttiteoriaa. Olen myös säästänyt monia muita hämmentäviä energian ominaisuuksia myöhempiin kirjoituksiin.

Jos sinulle on opetettu, että energia on aina jossain, sinua on petetty. Onneksi fysiikka paljastaa petokset ja avartaa maailmankuvaa.

Tästä saa jo vähän somessa raivota.

Kommentit (22)

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1633

Energia on tosiaan kiinnostava ja kuten blogikin osoittaa, monessa suhteessa ongelmallinen asia! Mutta monet muutkin seikat, oikeastaan kaikki, ovat ongelmallisia, kun niihin paneutuu. Kaikki koettu, aistittu jne. voisi olla pelkkää aineetonta abstraktiota, eikä mikään silti tuntuisi olevan toisin.

Mutta energia on jotenkin hyvin keskeiseltä tuntuva asia, jonka ilmenemistä eri tilanteissa (varsinkin alkeisopetuksen yhteydessä) tekisi mieli tarkastella arkijärjellä (tai lähellä arkitasoa). Suorastaan olioida.  Niin lienevät Feynman ja Wheeler tehneet ainakin silloin tällöin. Tämä ilmenee käyttäjä-3779:n (entinen psv eli aggris aggris) seuraavista spekulaatioista

http://www.tiede.fi/keskustelu/4001804/ketju/voimat_ovat_energian_olomuo...

Blogissa oli pari kohtaa, joiden hahmottaminen on osoittautunut itselleni hieman vaikeaksi, tai joudun rassaamaan ymmärrystäni. Ongelmani ja ratkaisuyritykseni saavat ehkä selvennystä kohtikäyvän kritiikin muodossa.

Jos joen yläjuoksu on 10 metriä korkeammalla kuin alajuoksu, jokaista virtaavaa vesikuutiota kohden vapautuu 100 kilojoulea painovoimaenergiaa. Vapautuva painovoimaenergia muuttuu virtaavan veden liike-energiaksi. Virtaan rakennettu vesivoimala muuttaa painovoimaenergiaa sähköenergiaksi, jota puolestaan käytämme puuron lämmittämiseen, huoneen valaisemiseen ja somessa raivoamiseen.

Vesiputouksen tapauksessa painovoimaenergiaa kutsutaan alkeisfysiikassa potentiaalienergiaksi, vaikka mielestäni energia voi olla potentiaalinen monella muullakin tavalla. Esimerkiksi lämpöenergia on potentiaalisena polttoaineessa ja hapessa.

Kuvittelen, että esim. punnusta nostettaessa nostoon syötetty lihasenergia, jonka miellän lähinnä ATP:n energiaksi, jollakin tavalla "varastoituu" painovoimakenttään ja ilmenee itselleni selittämättömällä tavalla alaspäin vetävänä voimana. Punnuksen pudotessa painovoimaenergia jotenkin poistuu kentästä ja muuttuu punnuksen liike-energiaksi. Ilmeisesti tässä kuvitelmassani on paljonkin kritisoitavaa, jota haluaisinkin kuulla. Mielikuvan taustalla lienee kymmeniä vuosia sitten hatarasti silmäilemäni Am.J.Phys.-lehden artikkeli, jossa muistaakseni painovoimaenergian olemusta pohdittiin ja selitettiin integroimalla jotain, en muista mitä.

Entä sitten liike-energia? Eikö se nyt ainakin voida paikantaa liikkuvaan hiukkaseen? Katsotaanpa. Kun lyijyatomi ohittaa avaruudessa leijuvan havaitsijan nopeudella kilometri sekunnissa, atomin liike-energia on noin 1 eV. Atomin näkökulmasta atomi näyttää kuitenkin itse olevan levossa, ja että havaitsija liikkuu kilometrin sekunnissa vastakkaiseen suuntaan. Atomin lepokoordinaatistossa havaitsijan liike-energia näyttää näin olevan 50 megajoulea ja atomin oma liike-energia nolla. Missä liike-energia siis on – lyijyatomissa, havaitsijassa vai molemmissa?

Energian näkökulmariippuvuutta en tahdo pystyä mieltämään, joskaan en ymmärrä liike-energian olemusta muutenkaan. Ehkä juuri tästä ymmärtämättömyydestäni johtuu, että tuossa esimerkissä liike-energia olisi mielestäni liittynyt vain kiitävään lyijyatomiin (tosin siis tavalla, joka on itselleni hämärän peitossa). Jonkinmoisen perustelunkin olen itselleni kyhännyt. Nythän systeemin kokonaisuuteen kuuluu muutakin kuin lyijyatomi ja havaitsija, nimittäin koko muu avaruus. Ja lyijyatomista katsottuna paikka koko avaruudessa jatkuvasti muuttuu, mutta "havaitsijasta" katsottuna pysyy ennallaan, eli siis liikettä ei ole. Tilanne vaikuttaa paradoksiselta vain, jos ne katsovat vain toisiaan. Mutta onko perusteluni oikeansuuntainen, sitä en tiedä..

Kasvisruoka2
Liittynyt29.8.2015
Viestejä4399

Mielenkiintoinen blogimerkintä! Ja kirjoita ihmeessä lisää tästä aiheesta, nämä jos jotkut lisäävät kiinnostusta maailmaa kohtaan.

Ruhollah.

Maalaisjärki
Liittynyt1.9.2006
Viestejä1296

Kun kaksi kappaletta törmää toisiinsa, niin ruvetaan etsimään syyllistä..

Savor, Olkoon sielusi kevyt kuin mielesi tuote.
- Maalaisjärki

Lentotaidoton
Liittynyt26.3.2005
Viestejä5645

Teppo Mattson: Luvun erityisyys käy ilmi, kun sen laskee systeemille, joka ei päästä mitään ulos eikä sisään: tällöin luku pysyy samana, tapahtuipa systeemin sisällä mitä hyvänsä. Energian eri muodot muuttuvat, mutta niiden summa pysyy samana. Tämä ns. energian säilymislaki on tapana lausua näin: eristetyn systeemin kokonaisenergia on vakio.

Olen aina silloin tällöin (osittain muita härnätäkseni) sanonut, että ei ole ötökkää nimeltä energia, että energia on vain numero, suhdeluku. Vallankaan ei ole käsitettä ”puhdas energia” tai ”energiakenttä”.

Energiahan lasketaan aina jollekin systeemille. Ja verrataan sitä ajansuuntaiseen muutokseen itseensä ja vuorovaikutuksessa jonkin muun systeemin suhteen (työ). Summa pysyy aina samana. Hommanhan voi laventaa koko kosmosta koskevaksi, systeemit vaihtelevat suhdelukujaan, mutta summa pysyy aina samana (vaikka sisällä tapahtuisi mitä).

Vaikka energia ei yleisessä suhteellisuusteoriassa ole hyvin määritelty, niin kun gravitaatio otetaan mukaan, niin käsittääkeni tilit tasaantuvat.

Kaikki systeemit kosmoksessa pyrkivät kohti energiaminimiä (sidotut tilat). Kun kaikki eivät yhtäaikaa voi olla minimissään (miksiköhän?), niin tämä on edellytys sille, että täällä yleensä mitään tapahtuu. Eläköön siis (olematon?) energia.

Pois se, että minäkään tietäisin, mitä energia on.

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1633

Massan hitaus on fysiikkapalstan vakioinen kiistelyn aihe. Itse olen mieltänyt sen energia-asiana. Hitauden ilmenemisen energiamekanismi  hahmottuu minulle niin kuin Jennison ja Drinkwater sen esittävät (tai miten olen heidän artikkelinsa käsittänyt; se ei aukea nettiin).

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0305-4470/10/2/005/pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/Roger_Clifton_Jennison

Jennison ja Drinkwater perustivat teoriansa ja laskelmansa suppeampaan suhteellisuusteoriaan. Näkemykseni siitä on muotoutunut karkeasti ottaen seuraavaksi. Työnnällettäessä massaista kappaletta sen atomeihin (säteilyonteloihin) ansoittunut säteily kokee takaseinän (siis työnnön puoleisen seinän) työnnön, mistä hitauden tunne aiheutuu, saa siitä energiaa ja iskeytyy vauhdilla etuseinään aiheuttaen kappaleen liikkeen. Törmäyksen energia ilmenee siis kappaleen liikkeenä. Liikenopeus suurenee työnnön jatkuessa kvanttisesti kvanttihyppyjen koon ollessa mittaamattoman pieniä. 

Itse olen ajatellut, että työnnön loputtua säteilyn heilahtelu säteilyontelossa jatkuu muodostaen eräänlaisen impetuksen, liikettä ylläpitävän vaikutuksen.

Elektroniikkanero Jennison rakensi esimerkiksi makroskooppisen laitteen, jossa kaksi herkällä kiskolla lepäävää vaunua oli kytketty radioaallolla. Kun toista vaunua tönäistiin, energia siirtyi toiseen vaunuun juuri teoria sanomalla tavalla.

Tekisi mieli tietää, missä kohdassa Jennison (tai ko. artikkelista saamani käsitys) on pielessä.

OJP.
Liittynyt18.1.2013
Viestejä559

- Niin, koska en ole lääkerieteeseem  riittävästi perehtynyt en pysty vastaamaan otsikon ensimääiseen osakysymykseen. 

  Mitä energia  fysiikan  näkökulmasta tarkasteltuna  sitten on ?    Mikä on energian alkusyy ?

Olettaisin, että  Einstein, Planck , Maxwell, Feyman mm.. pohdiskelivat    tätä  suhteellisuus  . ja kvanttifysiikan  kausalitetti ketjun   alkusyytä luodesssaan kokeellisesti  toimiviksi osoittautuneet  energiaa ja massaa koskevat  teoriansa jaratkaisuns,. olettaen että   energian alkuperän syy jää mtsteeriksi.  

-   Lainaus  teoksesta ;Vad  Einstein  verkligen sagt,.... för mig räcker... mysterie.... med livets evighet och medvetandet och aningen om  det närvarandets underbara bygnad och det hängivna strävandet att förstå ett om ochså ett om ochså mycket liten och obetydlig del  av det... förnuft... som manifästas sig i naturen. Väitetään, että Filosofien Spinoza ja Schopenhauerin ajatukset olisat osittain  vaikuttaneet hänen  ajatteluunsa.

...

Osmo, Otto, Juhani Päivinen

Eusa
Liittynyt16.2.2011
Viestejä15168

käyttäjä-3779 kirjoitti:

Tekisi mieli tietää, missä kohdassa Jennison (tai ko. artikkelista saamani käsitys) on pielessä.

Miksi oletat, että tuossa käsityksessäsi tai Jennisonin käsityksessä on jotain oleellisesti pielessä?

Kyllä energia paikallistuu suhteellisesti.

Vai löytyykö fysikaalista esimerkkiä, josta ei voisi lausua, että mallin pisteessä A ja B on tietyt saman energialajin energiatasot suhteessa pisteeseen O (nollataso)? Mallissa tulee tottakai olla määriteltynä energiakentän potentiaalin vuo. 

Energia on siitä vekkuli, että täydellisen loogisessa kuvauksessa minkä tahansa fysikaalisen suljetun järjestelmän energia voidaan perustellusti kuvata nollaksi. Siten energia on säilösuure, joka perustuu diversiteettiin eli eroihin. Tuo nolla sitten säilyy positiivisen ja negatiivisen työn ollessa jatkuvasti itseisarvoiltaan samoja.

On kiistelty mikä ihme on informaatio, onko sekin eräänlaista energiaa? Analogian voisi ottaa massasta, gravitaatiosta, inertiasta, miksi sitä milloinkin haluaa nimittää... Ainekertymässä on hiukkasten välillä massan aiheuttamia voimia, jotka ovat ns. sisäisiä voimia, eivätkä voi vaikuttaa kertymän liiketilaan. Mutta muiden ainekertymien liiketilaan vaikuttavat heti, kun syntyy vuorovaikutuksia. Vaikka kertymän itsensä kannalta nettovoima on nolla, sisäistä voimapotentiaalia hiukkaskertymässä on runsaasti, vaikkei tarkasteltaisi muita sähköisiä sidoksia kuin kertymän osien vapaan putoamisen inertiaalistaan poikkeamisten aiheuttamia voimia, ns. gravitaatiopuskua tai kuten tapaan sanoa "kiertoratavelkaa". Se saadaan pikkuvoimien itseisarvona, skalaarina.

Massa on metka siten, että se voidaan kuvata diversiteettinä, toisistaan eriävinä alkeismassayksiköinä tai energiana eli kykynä tehdä työtä.

Energia on myös skalaarisuure. Informaatio voidaan käsittää vastaavaksi skalaariarvoksi ja jos informaation perustella voi tapahtua työtä eli energiasäilöstä siirtymää toiseen, vektori, voidaan informaatiokin lukea energiaksi.

Energia on siis position säilöarvo, jolle voidaan mallintaa vektoreita positioiden kesken määriä muuttamaan samoin kuin muurahaiset kuljettavat neulasia metsän positioiden välillä - tai vuorovaikutuksessa voimat (vektorit) vaihtavat kappaleiden kesken kiihtyvyysmuodonmuutoksia (skalaari).

Hienorakennevakio suoraan vapausasteista: 1 / (1^0+2^1+3^2+5^3+1^0/2^1*3^2/5^3) = 1 / 137,036

Lentotaidoton
Liittynyt26.3.2005
Viestejä5645

Eusa: Siten energia on säilösuure, joka perustuu diversiteettiin eli eroihin. Tuo nolla sitten säilyy positiivisen ja negatiivisen työn ollessa jatkuvasti itseisarvoiltaan samoja.

Juuri näin. Nolla ei tee työtä. Nollan erot tekevät. Siksi energia on vain (nollan erojen) suhdeluku. Idea yleistettävissä nollaenergiseen kosmokseen.

MrKAT
Liittynyt16.3.2005
Viestejä2278

TP: Kun lyijyatomi ohittaa avaruudessa leijuvan havaitsijan nopeudella kilometri sekunnissa, atomin liike-energia on noin 1 eV. Atomin näkökulmasta atomi näyttää kuitenkin itse olevan levossa, ja että havaitsija liikkuu kilometrin sekunnissa vastakkaiseen suuntaan. Atomin lepokoordinaatistossa havaitsijan liike-energia näyttää näin olevan 50 megajoulea ja atomin oma liike-energia nolla. Missä liike-energia siis on – lyijyatomissa, havaitsijassa vai molemmissa?

Muistan elävästi juuri tämmöisen ajattelun saaneen minutkin suuresti hämmennyksiin istuessani bussissa sen seisoessa väliasemalla, ja ajattelessani luotia maapalloa kiertämässä avaruudessa.  Kenen suhteen sen luodin energia on "oikea" ? Maapallon, liikkuvan bussin, auringon vai siihen törmäävän avaruusaseman suhteen ? Kovin suhteellinen se energia tuntui olevan kun riippui näkökulmasta..

Homeopatia-skandaali A-talkissa: https://www.youtube.com/watch?v=qXLTz5LhHMU

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1633

MrKAT kirjoitti:

TP: Kun lyijyatomi ohittaa avaruudessa leijuvan havaitsijan nopeudella kilometri sekunnissa, atomin liike-energia on noin 1 eV. Atomin näkökulmasta atomi näyttää kuitenkin itse olevan levossa, ja että havaitsija liikkuu kilometrin sekunnissa vastakkaiseen suuntaan. Atomin lepokoordinaatistossa havaitsijan liike-energia näyttää näin olevan 50 megajoulea ja atomin oma liike-energia nolla. Missä liike-energia siis on – lyijyatomissa, havaitsijassa vai molemmissa?

Muistan elävästi juuri tämmöisen ajattelun saaneen minutkin suuresti hämmennyksiin istuessani bussissa sen seisoessa väliasemalla, ja ajattelessani luotia maapalloa kiertämässä avaruudessa.  Kenen suhteen sen luodin energia on "oikea" ? Maapallon, liikkuvan bussin, auringon vai siihen törmäävän avaruusaseman suhteen ? Kovin suhteellinen se energia tuntui olevan kun riippui näkökulmasta..

Näkökulmariippuvuuden vastustushalu johtunee itselläni siitä, että en ymmärrä energiaa oikein. Sisäinen intuitio vaatii sen olevan ainakin jotenkin havaittavissa. Alkeisfysiikasta oppilaiden kanssa vehdatessa se on tietysti piintynyt. Kun esimerkiksi määritimme tulitikun "rikkipään" leimahduksessa vapautuvan lämpöenergian jouleina, lämpökynttilän minuutissa säteilemän valon energian jouleina tai veden elektrolyysissä valtakunnanverkosta happi- ja vetykaasun määriin siirtyneen energian jouleina, energia ikään kuin oli jollakin tavalla näissä systeemeissä.

Jos nyt vaikka ammutaan luoti, sen liike-energia on kaiketi peräisin hylsyssä olleesta räjähdysaineesta. Maapallon taas voinee ajatella olevan hetkellisesti paikallaan universumin suhteen. Jos universumin suhteen levossa oleva kokeen tekijä asettaa luodin tielle esteen, luodin energia tekee työtä murskaten esteen. Tämä työnteon energia on peräisin räjähdysaineesta. Mutta maapallo ei ole saanut mistään vastaavaa energialisää, vaikka luodilla kulkevana havaitsijana luulisin maapallon lähestyvän äärettömällä energialla.

Näkökulmariippuvuus voisikin olla tiedon (luoti sai energiaa dynamiitilta) ja luulon (maapallo syöksyy äärettömällä nopeudella minua kohti, vaikka ei ole mistään lisäenergiaa saanutkaan) välinen asia.

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1633

 Vapaasti putoavassa liikkeessä painovoima siis häviää, hetkellisesti ja paikallisesti. Tämä painovoiman katoamistemppu voidaan tehdä missä hyvänsä milloin hyvänsä. 

Painovoiman kadotessa painovoimaenergiakin katoaa samassa kohdassa.

Varmaan tuommoinen energian katoaminen teorian matematiikassa tapahtuukin. Voimia taas voidaan tunnetusti luoda ja hävittää milloin tahdotaan ottamalla voiman aikaansaava energia pois voimasysteemiltä.

Putoamisliikkeessä intuitio kuitenkin vastustaa energian poisottoa ja niin ollen myös voiman häviämistä. Miten sitten voisi yrittää selittää vapaassa pudotuksessa ilmenevää painovoimattomuuden tunnetta?

Ennen pudottautumista energia on ollut ns. potentiaalienergian muodossa  vakuumin modifikaationa. Vapaassa pudotuksessa potentiaalienergia koko ajan purkautuu ja vakuumin modifikaatio pienenee.  Samalla se muuttuu Jennisonin periaatteella putoavan massan säteilyonteloissa liike-energiaksi. Samalla massan hitaus, joka Jennisonin teoriassa on todellinen eikä näennäinen voima, kumoutuu joka hetki yhtä suurella "teholla". Energia siis tulee massaan ulkoapäin ja ilmenee kahtena toisensa kumoavana voimana muuttuen vähitellen liikkeeksi. Koska massan hitaus ja säteilyonteloiden työntö ovat omituista kyllä täsmälleen yhtä suuret, kumpaakaan ei fyysisesti koeta.

Tämmöisiä tulee mieleen, kun asiaa huvikseen ajattelee. 

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1633

Näkökulmariippuvuus voisikin olla tiedon (luoti sai energiaa dynamiitilta) ja luulon (maapallo syöksyy äärettömällä nopeudella minua kohti, vaikka ei ole mistään lisäenergiaa saanutkaan) välinen asia.

[/quote]

äärettömällä nopeudella po. äärettömällä energialla

Pekka Virtanen

Onko D-teoria tuttu?
https://www.netikka.net/mpeltonen/siirretyt/tekstit/dteoria.htm

(LInkin takaa löytyy versio V2.12, mutta uudempikin on jo olemassa.)

Kuvaan D-teoriassani energian tila-avaruuden neljännen kannan (ei ajan) suuntaiseksi.

D-teoria perustuu geometriaan ja yhteen avaruuden rakenteen määrittelevään hypoteesiin. Avaruudessa pätevät Manhattan-metriikka ja Lorenz-muunnokset. Myös gravitaatio sisältyy malliin.

D-teoria on uusi kvanttimekaniikan tulkinta, joka mm. esittää ratkaisun kvanttimekaniikan mittausongelmaan. D-teorian mukaan maailmassa on vain yksi substanssi, joka on avaruus. Kaikki materia, aika, valo jne. syntyy pelkästään avaruuden ominaisuuksista. Avaruus ja aika ovat kvantittuneet.

Malli on myös kvantitatiivinen. Malli tuottaa mm. vetyatomin koot eri energiatasoilla, Rydbergin vakion ja arvon protonin halkisijalle.

Fyysikot ovat usein pohtineet, kuinka atomitason ilmiöistä voi syntyä makroskooppinen havaintomaailmamme. D-teoria vastaa tähän kysymykseen geometrian avulla.

Pekka Virtanen

maxp3141

Nyt on jäänyt Feynmanit lukematta: "On tärkeää ymmärtää, ettemme tiedä mitä energia on". Eli kaipa pointti oli siinä että energia on lähinnä kätevä matemaattinen laskuväline.

Itse olisin myös kuvitellut energian olleen Noetherin virran kolmi-integraali eli varaus ja "virta" olisi siis energiatiheys, mutta kaipa muistan nuo väärin, tai sitten menee saivartelun puolelle.

Muistelisin energian käsitteen käyvän mielenkiintoiseksi silloin kun puhutaan tyhjiöenergiasta ja yleisestikin off-shell tiloista, eli virtuaalihiukkasista. Toivottavasti blogisti pääsee seuraavassa merkinnässään noihin, mutta tietenkin ymmärrän jos näihin ei haluta lähteä.

Tuukka Ruhanen

Tässä esitetyt intuitionvastaisuudet perustuvat yksinomaan koordinaatiston vaihtamiseen. Jos koordinaatisto pidetään samana, energian säilyvyyslaki jne. pelaa kuten harhainen intuitiomme sanookin. Loppujen lopuksi koordinaatisto on samaan tapaan pelkkä fysiikassa käytetty matemaattinen apuväline kuten energiakin. Oikeastaan mitään ei voida paikantaa minnekään, jos koordinaatistoa ei lukita. Blogin otsikko voisi siis yhtä hyvin olla "Mitä **??!! Missä paikka on?" :)

Eusa
Liittynyt16.2.2011
Viestejä15168

Vierailija kirjoitti:

Tässä esitetyt intuitionvastaisuudet perustuvat yksinomaan koordinaatiston vaihtamiseen. Jos koordinaatisto pidetään samana, energian säilyvyyslaki jne. pelaa kuten harhainen intuitiomme sanookin. Loppujen lopuksi koordinaatisto on samaan tapaan pelkkä fysiikassa käytetty matemaattinen apuväline kuten energiakin. Oikeastaan mitään ei voida paikantaa minnekään, jos koordinaatistoa ei lukita. Blogin otsikko voisi siis yhtä hyvin olla "Mitä **??!! Missä paikka on?" :)

Tälle yläpeukku. Blogisti sortui omaan näppäryyteensä.

Hienorakennevakio suoraan vapausasteista: 1 / (1^0+2^1+3^2+5^3+1^0/2^1*3^2/5^3) = 1 / 137,036

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1633

Tuli mieleen sellainen hieman hölmö ajatus, että olisiko energian käsitettä olemassakaan, jos ilmiöiden matemaattista kartoitusta ei olisi. Varmaan ainakaan energian säilyvyyden periaatetta ei olisi. Eikä sitä pitemmälle menevää periaatetta, että ei se aina säilykään.  Voisiko siis olla niin, että koko energia kaikkine mahdollisine ominaisuuksineen onkin matematiikansisäinen mielle. Kokeet, joissa nyt sanomme määrittävämme energiaa, olisivat vain luontoon sisältyvien nimeämättömien muutosprosessien havaitsemista..

Sivistykää

Miksi tuollainen teinimäinen kirosana-otsikko on näppäilty arvostetun tiedelehden artikkeliin ja on alennettu roskalehtien tasolle? Se ei edes liity juttuun, eikä tuollainen reaktio pitäisi kuulua tiedemiehelle jotakin toistaiseksi selittämätöntä nähdessään. Pois vaan tuollaiset kirjailijat.

KerranIhmettelin

Ajattlin ihan samaa. Typerää simplifioimista raflauksen vuoksi.

Toimittajalle infoa Higgsistä

Liike-energia on suorassa yhteydessä kahden kappaleen massaan ja niiden väliseen nopeuteen .

Massa taas on se kaiken ydin. Ilman kuningashiukkasta, eli higgsin hiukkasta, jota Higgsin kentäksikin kutsutaan, ei olisi massaa, ei energiakaan.

Insinörtti

Kirjoittaja siis ymmärtää mitä energia on, mutta ajatus sen paikasta sekoittaa ajatuksia. Liike-energian kaavassa  E=1/2*m*v^2 lasketaan energiaa, jonka kappale vaatii pysähtyäkseen kohteeseen nähden. Kun verrataan kahden kappaleen välistä liike-energiaa, olisi järkevämpää ajatella mitä tapahtuu törmäys tilanteessa. Mikä on yhteinen liikemäärä ja suunta tapahtuman jälkeen? Mikä energia saa kappaleet lähtemään vastakkaisiin suuntiin kyseisillä nopeuksilla?

Käsitteet kuten energian varastoimisesta akkuihin tai polttoaineisiin monella selvästi sekoittanut käsityksen energian sijainnista. Energialla itsellään on vain määrä. Voimme sanoa että johonkin tapaukseen on sitoutunut x määrä energiaa ja se on juuri siinä mistä se lasketaan, Potentiaalisena tai kineettisenä. Se on fysiikan valuutta; numeroja paperilapuilla. Yhden kappaleen liike-energian arvo ei ole sama jokaiselle kulkijalle. Jos meteori laskeutuu maahan, se tyhjentää E-pankkitilin muille.

How much is the fish?

Seuraa 

Rajankäyntiä

Teppo Mattsson on kosmologiaan ja suhteellisuusteoriaan erikoistunut teoreettisen fysiikan tutkija, joka harrastaa matkailua tieteenalojen välisillä rajaseuduilla. Blogi on matkakertomus näiltä retkiltä.

Teemat

Blogiarkisto

Kategoriat