by 
Στο παρελθόν είχε συζητηθεί στο δίκτυο το θέμα του «μονοχρωματικού κύματος» και αν αυτό διαδίδεται ή καλύπτει το χώρο από το -∞ έως το +∞. Μια σχετικά πρόσφατη τοποθέτησή μου, στο γιατί πρέπει να διδάσκουμε την διάδοση ενός τέτοιου κύματος, μπορείτε να διαβάσετε εδώ. Οπότε ας αφήσουμε την διδασκαλία των κυμάτων… τα οποία επιστρέφουν στην ύλη (αλήθεια γιατί φύγανε και γιατί επιστρέφουν;) και ας πάμε παρακάτω…
Η ένδειξη ότι η ύλη συμπεριφέρεται σαν κύμα είναι πολύ ισχυρή, αλλά και η ένδειξη ότι συμπεριφέρεται και σαν σωμάτιο, είναι επίσης πολύ ισχυρή. Αλλά τότε πώς μπορούμε να προσεγγίσουμε τις δύο αυτές «πραγματικότητες»;
ή
Το κύμα, το κυματοπακέτο και το σωμάτιο
(Visited 986 times, 1 visits today)
Καλημέρα και καλή Κυριακή σε όλους.
Μια γέφυρα από τα κύματα, στην κβαντομηχανική, δύο κεφάλαια που θα κληθούν οι συνάδελφοι να διδάξουν φέτος…
Εξαιρετική γέφυρα. Εγώ θα πρόσθετα στο σχολικό βιβλίο, σαν ελεύθερο ανάγνωσμα και μόνο, και την παρακάτω γέφυρα με άλλη θεωρία.
Θυμάστε τη δυαδικότητα κύματος-σωματιδίου; Εκπληκτικό, σωστά..; Λοιπόν, μπορεί επίσης να το ξεχάσετε. Στην πραγματικότητα, δεν υπάρχουν σωματίδια και κύματα αλλά μόνο πεδία. Και τα “σωματίδια” και τα “κύματα” είναι απλώς δύο τρόποι με τους οποίους ερμηνεύουμε «αφελώς» τα κβαντικά πεδία.
Υπάρχει ένα πεδίο για κάθε τύπο σωματιδίου. Άρα ένα πεδίο για όλα τα φωτόνια στο σύμπαν, ένα πεδίο για όλα τα ηλεκτρόνια και ούτω καθεξής. Και αυτά τα πεδία υπάρχουν παντού.
Για να «εξάγετε» ένα σωματίδιο από ένα πεδίο, πρέπει να δώσετε ενέργεια στο πεδίο. Εάν του δώσετε αρκετή ενέργεια, το πεδίο θα πάει σε κατάσταση υψηλότερης ενέργειας. Αυτές οι καταστάσεις είναι αυτό που ερμηνεύουμε ως σωματίδια.
Το σημείο στο πεδίο όπου του δώσατε ενέργεια θα μοιάζει με σωματίδιο, και καθώς η ενέργεια διαδίδεται μέσα στο πεδίο, θα μοιάζει σαν το σωματίδιο να κινείται.
Ορισμένα πεδία απαιτούν περισσότερη ενέργεια από άλλα για να δημιουργήσουν ένα σωματίδιο. Η ποσότητα ενέργειας είναι ανάλογη με τη μάζα του σχετικού σωματιδίου.
Για παράδειγμα, ένα μποζόνιο έχει πολύ μεγαλύτερη μάζα από ένα ηλεκτρόνιο. Έτσι, τα ηλεκτρόνια είναι πολύ εύκολο να δημιουργηθούν, αλλά τα μποζόνια Higgs είναι πολύ δύσκολο να δημιουργηθούν.
Αυτός είναι ο λόγος που μας πήρε τόσο πολύ για να ανακαλύψουμε το μποζόνιο Higgs. Έπρεπε να κατασκευάσουμε μια τεράστια μηχανή, τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων , που ήταν ικανός να δώσει στο πεδίο Higgs αρκετή ενέργεια για να δημιουργήσει μποζόνια Higgs από αυτό.
Καλημέρα Διονύση, καλημέρα Χαράλαμπε.
Ωραία η γέφυρα σου Διονύση θα χρειαστεί να περιγράψουμε και άλλες γέφυρες, όπως π.χ. στάσιμο κύμα σε χορδή και επιτρεπόμενες τροχιές ηλεκτρονίων, για να βοηθήσουμε τα παιδιά να προσπαθήσουν να καταλάβουν τα έξω από την καθημερινή εμπειρία κβαντομηχανικα φαινόμενα.
Χαράλαμπε να πω σε σύνοψη αυτά που έγραψες.
Το σύμπαν είναι ένα σύνολο από κβαντικά πεδία και τα σωματίδια απλές διεγέρσεις τους.
.
Χαράλαμπε και Άρη, καλό μεσημέρι.
Σας ευχαριστώ για το σχολιασμό, αλλά και τις… προεκτάσεις!
Καλημέρα Διονύση. Πολύ σημαντική και χρήσιμη ανάρτηση.
Καλησπέρα και από εδώ Σαράντο.
Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Διονύση καλημέρα
Πολύ σημαντικη ανάρτηση η οποία φυλάσσεται για περαιτέρω μελέτη. Ειδικά χρήσιμη σε εμάς τους καθηγητές.
Καλό απόγευμα Χρήστο και σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Ξέρεις πώς μου ακούγεται το “φυλάσσεται για περαιτέρω μελέτη”;
Θα την ξαναδώ όταν βρίσκομαι σε πλήρη λειτουργία, αφού τώρα …υπολειτουργούμε 🙂