Mitä Einsteinin suhtiksen jälkeen?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

No, toki jotain on tullutkin: Kvanttimekaniikka on kehittynyt ja sen sellainen!

Kun aloitetaan maailmankaikkeuden ilmiöiden tarkastelu jostain hyvin yksinkertaisesta perusteoreemasta, kuten Newtonin F=m*a ja päädytään suureen määrän hyvin omituisia ja monimutkaisia yhtälöitä, voidaan miettiä, että onko menty TÄYSIN HARHAAN?!

Kvanttimekaniikka pohjautuu käsittäkseeni atomitason ilmiöihin, joissa sovitellaan erilaisia hiukkasia erilaisiin käyrämuotoihin. Kaikki on satunnaista - viime tilassa - toisin sanoen hiukkasilla näyttäisi olevan vapaa tahto, joskin ne sitten saartuvat noudattamaan joitakin yleisiä todennäköisyyksiä!

Hiukkasen paikan ja nopeuden määrää Planckin kaava E=h*f ja Heisenbergin epätarkkuusperiaate: x*p=h/(2*pi).

Mutta kun aletaan sitten todella laskemaan erilaisia atomikokoja havaitaan, että nuo ilmiöt ovat hyvin häilyväisiä ja epävarmalla pohjalla, sillä emmehän me todella NÄE noita ilmiöitä!

Esimerkiksi: Ei koskaan ilmoiteta lämpötilaa ja painetta, missä vetyatomin koko: R=0,5291774*10^-10m on laskettu! Jos niitä sitten laskee, vaikkapa kaasuntilayhtälön ja kaavan p*V=n*Rm*T mukaisesti saadaan tukku niin sekavia tuloksia, että ei ainakaan tuota sädettä normaaliolosuhteissa voi pitää minään vakiona!

Eikä ole saatu vielä mitään varmaa tapaa soveltaa kaasun tilayhtälöä nesteisiin ja kiinteisiin aineisiin!

Ja edelleen: Kun ollaan saatu joku tuollainen vakiolta vaikuttava säde, sen jostain syystä katsotaan olevan vakio kaikkialla avaruudessa! Voiko hullumpaa päättelyä tehdä!

Jos sitten mennään suurempiin mittakaavoihin, esimerkiksi siihen Einsteinin varmalta tuntuvaan gravitaatiosuhtikseen, koko varmuus heittää heti häränpyllyä, kun pähkäillään vaikkapa sitä, onko tyhjiö kaikkialla tasan yhtä tyhjä, jos esimerkiksi avaruuden etäisyydet ovat tuolla kohtaa suuremmat!

Valonnopeus ei vaikutakaan olevaan mikään absoluuttinen suure, vaan hyvin häilyvästi muutamalla vempeleellä saatu tulos, ja kaikki muut tästä eroavat tulokset hylätään virheellisinä!

Kuitenkin jo niin yksinkertainen metafyysinen suure, kuin TAVOITENOPEUS, osoittaa valonnopeuden olevan helposti voitettavissa: Sen kun vain pistetään isompi luku nopeudeksi!

Mikä on siis seuraava teoria, johon tiedemiehet pistävät herkkäuskoiset uskikset uskomaan ja näin luomaan pohjan heidän tieteelleen?

Sivut

Kommentit (24)

Vierailija

Koska ihmiset turhautuvat maailman käsittämättömyyteen he hyökkäävät menetelmiä vastaan joilla maailmankaikkeutta yritetään ymmärtää.

Vierailija

Nykyfysiikan alku lasketaan yleensä Galileista, joka teki luonnolle kysymyksiä eli fysikaalisia kokeita. Sen jälkeiset käsitykset puki Newton täsmälliseen matemaattiseen muotoon gravitaatioteoriassaan. Teoksensa ”Principian” ilmestymisvuosi oli 1687 eli yli 300 vuotta sitten.
Einsteinin suhteellisuusteoria ei kumonnut mitään Galilein tai Newtonin oivalluksista, vaan siirsi tieteen uudelle alueelle, kvanttifysiikkaan. Eli tavallaan maapallolla tehtävistä havainnoista aika-avaruuden tasolle.

Vierailija
Agison

Eikä ole saatu vielä mitään varmaa tapaa soveltaa kaasun tilayhtälöä nesteisiin ja kiinteisiin aineisiin!



Tämä johtuu varmaan siitä että nesteet ja kiinteät aineet eivät ole kaasuja. "Kaasun tilayhtälö" jo nimenä kertoo aika hyvin mihin se soveltuu. Ei siis nesteisiin eikä kiinteisiin aineisiin vaan kaasuihin. Se sanotaan jo nimen ensimmäisessä sanassa.

Kaasun tilayhtälö ideaalikaasulle on melko helppo johtaa. Kutakuinkin se johdetaan olettamalla pieniä kappaleita jotka eivät vuorovaikuta keskenään kimpoilemassa ympäriinsä. Tuosta kun lähdetään Newtonin lakeja soveltamaan päädytään ideaalikaasun tilayhtälöön. Tämä johto löytyy melko monesta termodynamiikan opuksesta ihan perusasiana. On varmasti selvää että tuolta pohjalta johdettu tulos ei sovellu mihinkään jossa hiukkaset vuorovaikuttavat keskenään niin vahvasti kuin nesteissä ja kiinteissä aineissa.

Agison

Esimerkiksi: Ei koskaan ilmoiteta lämpötilaa ja painetta, missä vetyatomin koko: R=0,5291774*10^-10m on laskettu!



Paine ja lämpötila ovat tilastollisia suureita (suuren hiukkasjoukon keskimäräinen liike-energia jne) eivätkä ne siten sovellu tilanteeseen jossa lasketaan vain kahden hiukkasen välisiä vuorovaikutuksia.

Agison

Ja edelleen: Kun ollaan saatu joku tuollainen vakiolta vaikuttava säde, sen jostain syystä katsotaan olevan vakio kaikkialla avaruudessa! Voiko hullumpaa päättelyä tehdä!



Oletuksien mukaan tuo säde on sama jos ei ole (merkittävää) ulkoista sähkö/magneettikenttää. Tämä hullu päättely nyt perustuu sellaiseen typerään asiaan kuten havaintoihin. Schrödingerin yhtälöllä saadan vetyatomille spektri ja kas kummaa näitä spektriviivoja havaitaan niin astronomiassa kuin vaikka vedestä erotetusta vedystä. On se kyllä melkoisen hullua tehdä päättelyketju jossa ensin ennustetaan, sitten mitataan ja mittauksen vastattua ennustusta aletaan pitämään ennustusta oikeana.

Agison
Mikä on siis seuraava teoria, johon tiedemiehet pistävät herkkäuskoiset uskikset uskomaan ja näin luomaan pohjan heidän tieteelleen?



Varmaan joku aivan sekava. Jopa maailmankaikkeus itsessänsä uskoo näihin hulluihin teorioihin. Se uskoo niihin niin vahvasti että teorioiden pohjalta tehdyt laitteet toimivat! Esimerkiksi sinun tietokoneesi pohjautuu täysin moderniin kvanttifysiikkaan.

Sinä tiedät ettei moderni kvanttifysiikka toimi. Miltä tuntuu käyttää laitetta jonka tiedät olevan fysikaalisesti mahdoton?

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
Raivomielen Unet
Esimerkiksi sinun tietokoneesi pohjautuu täysin moderniin kvanttifysiikkaan.

Jaa - enpä minä ainakaan ole huomannut, että se kovin sattumanvaraisesti toimisi. On se saattanut tosin siltä näyttää, mutta yleensä vika on kyllä osoittautunut joko Microsoftin tai jopa itse tekemieni ohjelmointivirheitten
aikaansaamiksi.

Sitä vastoin se melko tarkkaan näyttäisi noudattavan noiden kynnyspotentiaalien ja potentiaalieron mukaista käyttäytymistä, jossa 0 ja 1 on erotettu toisistaan tietyllä potentiaalieron marginaalilla. Nämä taas on saatu aikaan sähköisillä puolijohteilla, eli komponenttien tai sitä vastaavien matriisien sähkönjohtokykyä sähköisesti ohjaamalla.

Voi tietenkin valaista tietämätöntä kertomalla, millä tavoin kvanttifysiikka on suoraan kytköksissä puolijohdetekniikkaan.

Vierailija

Muistitikussa käytetään kvanttitunneloitumista, joka on sikinnyt kvanttitutkimuksesta. Monia muitakin hyötykäyttöjä on jo ihan arkikäytössä.


To erase a NOR flash cell (resetting it to the "1" state), a large voltage of the opposite polarity is applied between the CG and drain, pulling the electrons off the FG through quantum tunneling. Modern NOR flash memory chips are divided into erase segments (often called blocks or sectors). The erase operation can only be performed on a block-wise basis; all the cells in an erase segment must be erased together. Programming of NOR cells, however, can generally be performed one byte or word at a time.



Lainattu wikipediasta
http://en.wikipedia.org/wiki/Flash_memory

Vierailija
David

Voi tietenkin valaista tietämätöntä kertomalla, millä tavoin kvanttifysiikka on suoraan kytköksissä puolijohdetekniikkaan.

Käsittääkseni klassinen mekaniikka ei mitenkään kykene ennustamaan edes energiavöiden syntyä kiinteään aineeseen. Eihän klassisessa mekaniikassa energiaa saa kvantitettua alunperinkään. Sen sijaan Schrödingerin yhtälöllä materiaalien sähköiset ominaisuudet saadaan selitettyä varsin pätevästi ihan yksi-elektroni -tarkastelulla olettaen ainoastaan, että potentiaali on periodinen.

Toki jos pidät itsestäänselvänä, että puolijohteissa nyt vain on valenssivyöt ja johtavuusvyöt sopivan energian päässä toisistaan, varauksenkuljettajien liikkeen voi ymmärtää ihan klassisella mekaniikalla. Mutta auta armias, jos klassisella mekaniikalla pitäisi oikeasti yrittää laskea materiaalin energiavyörakenne.

David

"Jaa - enpä minä ainakaan ole huomannut, että se kovin sattumanvaraisesti toimisi. "

Tämä nyt on vain tyypillinen tapa ymmärtää kvanttimekaniikka väärin. Vaikka elektronia kuvaakin kvanttimekaniikassa laajahkolle alueelle levittynyt aaltofunktio pistemäisen partikkelikuvauksen sijaan, teorian ennustamat tulokset ovat ihan täsmällisiä. Verrataan tilannetta vaikka statistiseen fysiikkaan: vaikka kaasun sisältämien hiukkasten paikkaa ei voidakaan tietää tarkasti, teoria ennustaa varsin hyvin kaasun paineen, lämpötilan, kemiallinen potentiaalin ym. yksinkertaisista hypoteeseista lähtien. Eli kaikki makroskooppiset, "tärkeät" suureet ovat ihan täsmällisiä.

Tämä taitaa olla Neutronin ominta alaa, ehkäpä hän osaa kertoa täydentävämmin.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005

Ehkäpä, mutta mistä esimerkiksi joku kielletty tila johtuu, tuskinpa sattumasta kuitenkaan. Voisi olettaa että sekin riippuu jostain suhteellisen tarkasti määritellyistä reunaehdoista, jotka taas johtuvat vuorovaikutuksista joiden toimintaa ei vielä tunneta.

Siksi vertaus tuohon tietokoneen "satunnaiselta" tuntuvaan toimintaan. Myönnän kyllä, että menee vähän tai ehkä aika paljonkin filosofian puolelle. Yleensä vain on ollut niin, että jos joku on vaikuttanut järjettömältä se on sitä jälkeenpäin tarkasteltuna myös ollut.

Vierailija
David
Ehkäpä, mutta mistä esimerkiksi joku kielletty tila johtuu, tuskinpa sattumasta kuitenkaan. Voisi olettaa että sekin riippuu jostain suhteellisen tarkasti määritellyistä reunaehdoista, jotka taas johtuvat vuorovaikutuksista joiden toimintaa ei vielä tunneta.

Ei se sattumasta johdukaan vaan siitä, että Schrödingerin yhtälö on muodoltaan energian ominaisarvo-ongelma. Ominaisarvo-ongelmissa ominaisarvot saavat tyypillisesti diskreettejä arvoja, jolloin energia kvantittuu.

Heisenbergin epätarkkuusperiaate paikan ja liikemäärän välillä liittyy vain siihen, että elektronin kvanttitila voidaan esittää joko paikkaesityksessä, jolloin puhutaan aaltofunktiosta, tai liikemääräesityksessä. Liikemääräesitys on aaltofunktion Fourier-muunnos, ja puhdas matematiikka kertoo funktion ja sen Fourier-muunnoksen variansseille pätevän dx*dp ~ h. Paikan todennäköisyystiheydessä on siis varianssia, joten paikkaa ei voida ennustaa tarkasti, vaikka kvanttitila on tarkasti tunnettu.

Kuitenkin elektroni on tällöin täsmälleen tunnetussa kvanttitilassa, eikä varsinaista "sattumaa" ole olemassakaan: paikkamittausten jakauma on täsmälleen se mitä odotetaankin. Noh, aika saivarteluksihan tämä menee.

Toki epätarkkuusperiaatteen voi johtaa monien muidenkin mitattavien suureiden välille, jolloin ei tarvitse puhua Fourier-muunnoksista, vaan ainoastaan kommutaatiorelaatiosta.

EDIT: Toki periodisten reunaehtojen käyttö kvantittaa kideliikemäärän arvot, mutta varsinainen energiavyörakenne syntyy ihan Schröden ja kvanttimekaniikan kautta. Enkä minäkään toki väitä, että kvanttimekaniikka on lopullinen totuus, mutta hemmetin hyvin se toimii. Tulevien teorioidenkin täytyy sisältää kvanttimekaniikka jossain muodossa sisällään: koska kvantti toimii niin täsmällisesti, kauniisti ja yksinkertaisesti, ei siitä koskaan tule olemaan tarpeen luopua kokonaan.

Seppo_Pietikainen
Seuraa 
Viestejä7615
Liittynyt18.10.2007

GUT (="Grand Unification Theory")

--
Seppo P.
Kreationismi perustuu tietämättömyyteen, se sikiää tietämättömyydestä ja siitä sikiää tietämättömyyttä. Tietämättömyyden levittäminen on kreationismin elinehto ja tietämättömyydessä rypeminen on kreationistin luonnollinen elämisenmuoto

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
David
Voi tietenkin valaista tietämätöntä kertomalla, millä tavoin kvanttifysiikka on suoraan kytköksissä puolijohdetekniikkaan.



No lähdetään perusteista. Puolijohteet ovat kiinteitä aineita. Niinkin perustavanlaatiunen aisa, kuin kiinteän aineen olemassaolo, on kvanttifysiikan ennuste. Klassinen mekaniikka ja sähkömagnetiikka antavat hyvin selvän ennusteen, ettei kiinteää ainetta, itse asiassa ei edes yksittäistä atomia, edes voi olla olemassa. Atomin elektroni menettää energiaa ja putoaa ytimeen. Kiinteän aineen varaukset sinkoilevat klassisen ennusteen mukaan täysin holtittomasti heittäen osan ulos ainekiteestä ja loput yhdeksi minimaaliseksi pisteeksi.

Seuraava oleellinen asia on sähkön kuljetus. Tarvitaan nimen omaan kvanttifysiikkaa, että aineen atomaarisista ominaisuuksista (atomien massat, varaukset, elektronien määrä jne.) ennustetaan aineen sähkönjohtavuus. Kvanttimekaniikasta seuraa suoraan esimerkiksi se tällä palstalla surullisenkuuluisa Ohmin laki. Mielekästä puolijohdefysiikkaa ei kerta kaikkiaan voi olla olemassa ilman kvanttimekaniikkaa.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
Neutroni
Niinkin perustavanlaatiunen aisa, kuin kiinteän aineen olemassaolo, on kvanttifysiikan ennuste. Klassinen mekaniikka ja sähkömagnetiikka antavat hyvin selvän ennusteen, ettei kiinteää ainetta, itse asiassa ei edes yksittäistä atomia, edes voi olla olemassa. Atomin elektroni menettää energiaa ja putoaa ytimeen. Kiinteän aineen varaukset sinkoilevat klassisen ennusteen mukaan täysin holtittomasti heittäen osan ulos ainekiteestä ja loput yhdeksi minimaaliseksi pisteeksi.

Niin, tuossa aikaisemmin otinkin jo kantaa siihen, että perinteisillä vuorovaikutustavoilla ei voidakaan osoittaa selviä syy-seuraussuhteita eri ilmentymille, mikään ei kuitenkaan estä kehittelemästä lukuisaa määrää eri skenaarioita asiasta. Varsinkaan jos voidaan heittää aina enemmän tai vähemmän jonkinlaista sattunnaisuutta tai lisäulottuvuuksia peliin sitä mukaan kuin järki loppuu. Neukuilla oli tapana laittaa rautaa siihen missä järki (tai tietämys) loppui, länsimaalaisilla käytetään näköjään samaan tarkoitukseen massatonta mystiikkaa.

Neutroni
Seuraava oleellinen asia on sähkön kuljetus. Tarvitaan nimen omaan kvanttifysiikkaa, että aineen atomaarisista ominaisuuksista (atomien massat, varaukset, elektronien määrä jne.) ennustetaan aineen sähkönjohtavuus. Kvanttimekaniikasta seuraa suoraan esimerkiksi se tällä palstalla surullisenkuuluisa Ohmin laki. Mielekästä puolijohdefysiikkaa ei kerta kaikkiaan voi olla olemassa ilman kvanttimekaniikkaa.

Riippuu nyt ihan siitä mitä mielekkyydellä kulloinkin tarkoitetaan. En toki kiistä etteikö se matemaattisena mallina olisi ihan käytökelpoinen ja toimiva ratkaisu.

Vierailija
Agison

Esimerkiksi: Ei koskaan ilmoiteta lämpötilaa ja painetta, missä vetyatomin koko: R=0,5291774*10^-10m on laskettu!



Enpä nyt yhtäkkiä keksi, että ketä kiinnostaa vedyn koko.

Monia kyllä kiinnostaa vaikutusala, massavaimennuskerroin, energiansiirtokyky, energiakertymä, vuorovaikutustaajuus ja sen sellaiset, mitä tässä fiksun oloisesti netistä luen.

MaKo71
Seuraa 
Viestejä1467
Liittynyt15.11.2006
Agison
Kuitenkin jo niin yksinkertainen metafyysinen suure, kuin TAVOITENOPEUS, osoittaa valonnopeuden olevan helposti voitettavissa: Sen kun vain pistetään isompi luku nopeudeksi!



Niin, mutta kun fyysinen maailma ei toimi sen mukaan, mitä kaava näyttää ja mitä se sallii (EDIT: vaan siis toisin päin eli kaava formuloidaan todellisuuden perusteella). Ei Newtonin mekaniikassa ole mitään valonnopeusrajoja, mutta silti fysikaalisen maailman valonnopeusrajoitus oli jo olemassa Newtonin eläessä (ts. valonnopeus oli silloinkin vakio). Samoin suhteellisuusteorian kaavat saattavat sallia matemaattisessa mielessä negatiivisia/imaginäärisiä massoja, energioita tai vastaavia, mutta niitä ei välttämättä ole olemassa fysikaalisessa maailmassa.

Tarkkailija
Entäpä, jos ihmisaivot eivät kykene löytämään mitään jatkoa hänen (Einsteinin) teorioilleen?



Melko varmasti löytää, mutta siinä epätodennäköisessä tapauksessa ettei niin kävisi, niin joudumme varmaan odottelemaan sitä päivää, jolloin älykkäät koneet formuloivat tieteelliset teoriat meidän puolesta

David (kvanttimekaniikasta)
En toki kiistä etteikö se matemaattisena mallina olisi ihan käytökelpoinen ja toimiva ratkaisu.



Eikö tuo ole jokaisen tieteellisen teorian tavoite...?

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
MaKo71

Eikö tuo ole jokaisen tieteellisen teorian tavoite...?

Mikäs siinä, jos se riittää, että saa matemaattisesti laskettua oikean lopputuloksen, ymmärtämättä kuitenkaan tarkemmin mistä se loppujen lopuksi johtuu. Joilekin se tuntuu riittävän, mutta ainakaan minulle ei.

Onhan selvää, että aina voidaan asiaa tutkia ja pyöritellä niin pitkään että joku matemaattinen likiarvoakaava löytyy, jolla asiaa voidaan riittävällä tarkkuudella kuvata. Ei se mielestäni kuitenkaan vielä sellaisenaan ole teoria, sitä voisi paremminkin verrata matematiikan piirissä käytettävään iterointiin silloin kun analyyttistä ratkaisua ei tunneta.

Edit: Väliillä ihmetyttää se että noihin matemaattisiin malleihin tuijotetaan niin voimakkaasti vaikuttuneina ja unohdetaan kokonaan se että sama funktio voidaan tuottaa tuhottoman monella erilaisella matemaattisella yhtälöllä.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat