by 
Αφορμή του συγκεκριμένου σημειώματος είναι η πρόσφατη συνέντευξη του κ. Θεόδωρου Λιόλιου, καθηγητή Πυρηνικής Φυσικής και κοσμήτορα της Σχολής Ευελπίδων. Θέμα της η εικαζόμενη αποστολή Ρωσικού πυρηνικού όπλου στο διάστημα. (https://www.youtube.com/watch?v=0cQgPisCgL8)
Θεωρώ χρέος μου, ως πολίτη και ως φυσικού, που υπηρέτησε επί δεκαετίες την Β/θμια Εκ/ση από την θέση του Υπευθύνου του εν Κερκύρα Εργαστηριακού Κέντρου Φυσικών Επιστημών, να προχωρήσω σ’ αυτή τη δημοσιοποίηση για την υπεράσπιση της επιστημονικής αλήθειας σε όποια μεριά και αν αυτή βρίσκεται. (Εξ’ άλλου «ουδείς άσφαλτος» όπως έχει πει και μία λαϊκή αοιδός.)
Σημείωσα 10 σημεία της συνέντευξης του κ. Λιόλιου και παραθέτω τις ενστάσεις μου. (Με έντονα γράμματα τα λεγόμενα του συνεντευξιαζόμενου.)
- (4:18) Το πρώτο φλάς που βγαίνει από μία πυρηνική έκρηξη, έχετε δει όλοι σε βίντεο, βγάζει ακτίνες γ.
Οι ακτίνες γ δεν φαίνονται. Η λάμψη από μία πυρηνική έκρηξη είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στο φάσμα του ορατού.
- (4:50) Έχουμε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, φως, ακτίνες γ, που δημιουργούν ηλεκτρομαγνητικό παλμό. Ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα που, όταν προσκρούσει σε ηλεκτρονικά κυκλώματα, τα καταστρέφει. Λειώνουν, υπερθερμαίνονται. Έτσι, λοιπόν, μία έκρηξη σε ένα ύψος εκατοντάδων χιλιομέτρων από το έδαφος θα καλύψει μία ακτίνα εκατοντάδων χιλιομέτρων με ηλεκτρομαγνητικό παλμό που θα καταστρέψει τα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Αν υπάρξουν τέτοιες εκρήξεις όλη η περιοχή από κάτω πηγαίνει στην εποχή του μεσαίωνα.
(Εννοώντας, με τα όσα ακολουθούν, ότι δεν θα πληγεί ο ανθρώπινος πληθυσμός.)Οτιδήποτε καταστρέφει ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα, πχ πολύ έντονη ακτινοβολία γ, καταστρέφει οπωσδήποτε και ένα ανθρώπινο κύτταρο Τα κύτταρα είναι, λόγω δομής, λιγότερο ανθεκτικά στις ιονίζουσες ακτινοβολίες από τα ηλεκτρονικά κυκλώματα.
3.(5:32) Οι ακτίνες γ και τα ηλεκτρόνια που δημιουργούνται, δημιουργούν ηλεκτρομαγνητικό παλμό.
Οι ακτίνες γ είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Όταν λέμε ηλεκτρομαγνητικό παλμό στη φυσική, εννοούμε μία ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μικρής διάρκειας. Έτσι δεν έχει νόημα να λέμε ότι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία δημιουργεί ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Ταυτολογία χωρίς νόημα.
- (5:59) Σε όλη την περιοχή από κάτω καταστρέφονται όλα τα ηλεκτρονικά κυκλώματα.
Στο πυρήνα του αντιδραστήρα της Φουκοσίμα δεν μπορούμε να στείλουμε ακόμη ρομπότ, αφού λόγω της έντονης ακτινοβολίας α, β και γ καταστρέφονται τα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Πόσο μάλλον να στείλουμε ανθρώπους. Πως λοιπόν μπορούν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα να καταστρέψουν τα ηλεκτρονικά κυκλώματα χωρίς να καταστρέψουν τους ανθρώπους; Στη Χιροσίμα η έκρηξη έγινε 11 το πρωί. Όσοι είδαν την έκρηξη τυφλώθηκαν ακαριαία αφού δέχτηκαν μία πολύ ισχυρή ορατή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Όσοι ήταν μακριά και δεν είδαν την έκρηξη πέθαναν βασανιστικά λόγω της ακτινοβολίας α, β και γ που δέχτηκαν. Οι ακτίνες γ, που είναι πιο διεισδυτικές από τις α και β, είναι θανατηφόρα ηλεκτρομαγνητικά κύματα.
- (7:18) Θα καταστραφούν όλα τα δεδομένα.
Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα δεν γνωρίζουν περί δεδομένων ώστε να καταστρέψουν επιλεκτικά τα δεδομένα. Εν γένει, η πυκνότητα ενέργειας των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι πολύ μικρή. Γι’ αυτό και, για να μεταφέρουμε μεγάλες ποσότητες ενέργειας, τις μεταφέρουμε όχι μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων αλλά μέσω καλωδίων. Μόνο τα laser έχουν πολύ μεγάλη πυκνότητα, που ο μηχανισμός παραγωγής τους είναι καθαρά ανθρώπινος και γι αυτό δεν προκαλείται από πυρηνικές εκρήξεις. Με μία πυρηνική έκρηξη δημιουργούνται ισχυρότατα ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε όλο το φάσμα, άρα και ακτίνες γ οι οποίες, λόγω της υψηλής συχνότητάς τους, είναι και πιο επικίνδυνες. Τα πρώτα θύματα των ακτίνων γ είναι οι άνθρωποι και εν γένει οι ζωντανοί οργανισμοί, λόγω καταστροφής του DNA. Τα κινητά κλπ είναι πολύ πιο ανθεκτικά από τους ανθρώπους. Η βόμβα νετρονίου η οποία σκοτώνει οτιδήποτε ζωντανό, αλλά δεν καταστρέφει κτήρια, ηλεκτρονικό εξοπλισμό κλπ, δεν είναι τίποτε άλλο παρά ακτίνες γ και νετρόνια. Με τη βόμβα νετρονίου δεν παράγεται τόσο ισχυρό ωστικό και θερμικό κύμα, όπως δεν παράγεται και σε μία πυρηνική έκρηξη που συμβαίνει πολύ ψηλά στην ατμόσφαιρα. Οι βόμβες νετρονίου είχαν κατασκευαστεί με τη λογική να εξουδετερώνουν τα πληρώματα των πολυάριθμων τανκ που είχαν οι Σοβιετικοί στραμμένα προς τη δύση, χωρίς όμως να καταστρέφουν τα τανκ, ώστε να μπορεί να γίνει η ανακατάληψή τους. (Παλμός ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, όπως οι ακτίνες γ, είναι και οι ακτίνες Χ. Οι ακτίνες που χρησιμοποιούνται στην απλή ή αξονική τομογραφία. Τα μέτρα ασφάλειας για την διεξαγωγή της εξέτασης αναφέρονται στους γιατρούς και στο νοσηλευτικό προσωπικό και όχι στα κινητά ή στα λάπτοπ.)
- (7:46) Στην έκρηξη της Χιροσίμα δεν υπήρχε ηλεκτρομαγνητικός παλμός γιατί υπήρχε ατμόσφαιρα. Έτσι δεν επηρεάστηκαν τα ηλεκτρονικά του αεροπλάνου.
Προφανώς και υπήρχε παραγωγή ισχυρών ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων τόσο φωτεινών (όπως προαναφέραμε) που προκάλεσε ακαριαίες τυφλώσεις όσο και ακτίνων γ που προκάλεσαν χιλιάδες θανάτους. Οι πιλότοι δεν πάθανε τίποτα γιατί το αεροπλάνο πρόλαβε και απομακρύνθηκε αρκετά από το σημείο της έκρηξης. Ο ηλεκτρομαγνητικός παλμός δεν είναι τίποτε άλλο παρά ηλεκτρομαγνητικό κύμα μικρής διάρκειας.
- (8:41) Υπάρχουν αντίμετρα για τον ηλεκτρομαγνητικό παλμό που είναι ο κλωβός Φαραντέυ.
Οι ακτίνες γ έχουν μεγάλη διεισδυτικότητα και κανένας κλωβός Φαραντέυ δεν μπορεί να μας προστατέψει αποτελεσματικά. Γι αυτό και σε ένα ακτινολογικό εργαστήριο επενδύουμε το εργαστήριο με μόλυβδο που έχει μεγάλο ειδικό βάρος και απορροφά αρκετά τις ακτίνες γ. Επίσης και οι γιατροί φοράνε ποδιές με επένδυση μολύβδου ενώ τελευταία δεν μπαίνουν καν στο δωμάτιο που γίνεται η ακτινοβόληση του ασθενούς.
8.(10:20) Ο ηλεκτρομαγνητικός παλμός μπορεί να καταστρέψει και πολύ μικρές ηλεκτρονικές συσκευές και να μην μπορούν να δουλέψουν τα νοσοκομεία.
Ένας ηλεκτρομαγνητικός παλμός που μπορεί να καταστρέψει ηλεκτρονικές συσκευές (όχι να διακόψει τις επικοινωνίες αλλά να κάψει τις ηλεκτρονικές συσκευές) σίγουρα θα δημιουργούσε βλάβες και στους ανθρώπους.
- (10:36) Μετά το 67 δεν έχουν γίνει δοκιμές στην ατμόσφαιρα ενώ επιφανειακές δοκιμές έγιναν και πολύ αργότερα, μετά το 67.
Aπόσπασμα από τη Βικιπαίδεια: Το 1963, τρεις χώρες (Ηνωμένο Βασίλειο, ΗΠΑ και Σοβιετική Ένωση) εκ των τότε τεσσάρων πυρηνικών κρατών (συν Κίνας) καθώς και πολλές μη πυρηνικές χώρες υπέγραψαν τη περίφημη Συνθήκη Απαγόρευσης των Πυρηνικών Δοκιμών, με τη δέσμευση να απέχουν από τις δοκιμές πυρηνικών όπλων στην ατμόσφαιρα, κάτω από το νερό, ή σε εξωτερικό χώρο. Η συνθήκη όμως αυτή δεν απαγόρευε τις υπόγειες πυρηνικές δοκιμές. Παρά ταύτα η Γαλλία συνέχισε τις ατμοσφαιρικές δοκιμές μέχρι το 1974, ενώ η Κίνα τις συνέχισε μέχρι το 1980 χωρίς να έχει υπογράψει τη συνθήκη. Υπόγειες δοκιμές συνέχισαν να επιχειρούν: οι Ηνωμένες Πολιτείες, μέχρι το 1992 (τελευταία πυρηνική δοκιμή της), η Σοβιετική Ένωση μέχρι το 1990, το Ηνωμένο Βασίλειο μέχρι το 1991, και τόσο η Κίνα όσο και στη Γαλλία μέχρι το 1996. Με την υπογραφή της Συνθήκης Απαγόρευσης Πυρηνικών Δοκιμών, το 1996, τα κράτη αυτά έχουν δεσμευθεί να διακόψουν όλες τις πυρηνικές δοκιμές. Ωστόσο, τον Δεκέμβριο του 2013, η συνθήκη δεν έχει ακόμη τεθεί σε ισχύ, λόγω της αποτυχίας να υπογραφεί / επικυρωθεί από οκτώ συγκεκριμένες χώρες. Μη υπογράφοντες την Ινδία και το Πακιστάν τον τελευταίο έλεγχο των πυρηνικών όπλων το 1998. Η πλέον πρόσφατη πυρηνική δοκιμή έλαβε χώρα τον Φεβρουάριο του 2013 από τη Βόρεια Κορέα. Τον Ιανουάριο του 2013, η Βόρεια Κορέα είχε ανακοινώσει ότι σκόπευε να προβεί σε περαιτέρω “εξετάσεις” που αφορούν τους πυραύλους που μπορούν να μεταφέρουν οι δορυφόροι καθώς και πυρηνικές κεφαλές προκειμένου “να πλήξουν σε περίπτωση πολέμου τις Ηνωμένες Πολιτείες”.
- (11:04) Αν οι Ρώσοι προβούν σε αυτό, οι ΗΠΑ πρέπει να κάνουν τα ίδια. Έτσι οι πολίτες θα χάσουν τα κινητά τους, την ηλεκτροδότηση, τα πάντα χωρίς να έχει καταστραφεί κανένα κτίριο. Χωρίς να υπάρξουν θύματα… θα γυρίσουμε στην εποχή των σπηλαίων.
ΑΣΧΟΛΙΑΣΤΟ…..
Καλησπέρα κύριε Βάρβογλη. Γιατί δε γίνεστε μέλος του Ylikonet; Η εγγραφή απαιτεί ελάχιστο χρόνο.
Γεια σου Πάνο.
Δεν είχα υπόψη μου την συνέντευξη του καθηγητή Λιόλιου.
Όσα πω δεν αφορούν την γενικότερη σκοπιμότητα της συνέντευξης, που θεωρώ ότι είναι μάλλον διαφανής. Θα περιοριστώ στα της φυσικής.
Συμφωνώ ότι αρκετά σημεία της είναι τουλάχιστον ανακριβή ή ασαφή.
Θα ήθελα κυρίως να πω την γνώμη μου σχετικά με την συζήτηση με τον καθηγητή Βάρβογλη και συγκεκριμένα για την σχέση ακτίνων γ με τις κυματικές εξισώσεις του Maxwell.
Ως ακτινοβολία, με την ευρύτερη έννοια του όρου, θεωρείται η μεταφορά ηλεκτρομαγνητικής (ΗΜ) ισχύος στον ελεύθερο χώρο.[1]
Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία γενικά, μπορεί να περιγραφεί με τη μορφή μιας ροής σωματιδίων χωρίς μάζα, που ονομάζονται φωτόνια, τα οποία ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός. Κάθε φωτόνιο περιέχει ένα ορισμένο ποσό ενέργειας. Οι διάφοροι τύποι ακτινοβολίας ορίζονται από την ποσότητα ενέργειας που περιέχεται στα φωτόνιά της. Τα ραδιοκύματα έχουν φωτόνια με χαμηλή ενέργεια, τα φωτόνια μικροκυμάτων έχουν λίγο περισσότερη ενέργεια από τα ραδιοκύματα, τα υπέρυθρα φωτόνια έχουν ακόμα περισσότερη, και στη συνέχεια τα ορατά, τα υπεριώδη, οι ακτίνες Χ και, η πιο ενεργητική από όλες οι ακτίνες γ.[2]
Η βασική διαφορά π.χ. μεταξύ των ακτίνων γάμμα και των ακτίνων Χ είναι ο τρόπος παραγωγής τους. Οι ακτίνες γάμμα προέρχονται από τη διαδικασία αποδιέγερσης ενός διεγερμένου πυρήνα ενός ραδιονουκλιδίου αφού υποστεί ραδιενεργό διάσπαση, ενώ οι ακτίνες Χ παράγονται όταν τα ηλεκτρόνια προσκρούουν σε έναν στόχο ή όταν τα ηλεκτρόνια αναδιατάσσονται μέσα σε ένα άτομο. Οι κοσμικές ακτίνες περιλαμβάνουν επίσης φωτόνια υψηλής ενέργειας και αυτά ονομάζονται επίσης ακτίνες γάμμα είτε προέρχονται από πυρηνική διάσπαση είτε από αντίδραση. Παράγονται και από τα θερμότερα και πιο ενεργητικά αντικείμενα στο σύμπαν, όπως τα αστέρια νετρονίων και τα πάλσαρ, οι εκρήξεις σουπερνόβα και οι περιοχές γύρω από τις μαύρες τρύπες.. [3]
Το 1914, παρατηρήθηκε ότι οι ακτίνες γάμμα ανακλώνται από κρυσταλλικές επιφάνειες, αποδεικνύοντας ότι πρόκειται για ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Ο Ράδερφορντ και ο συνεργάτης του Έντουαρντ Αντρέιντ μέτρησαν τα μήκη κύματος των ακτίνων γάμμα από το ράδιο και διαπίστωσαν ότι ήταν παρόμοιες με τις ακτίνες Χ, αλλά με μικρότερα μήκη κύματος και, συνεπώς, υψηλότερη συχνότητα.[4]
Στη σύγχρονη εποχή θεωρούμε ότι το φως είναι πάντα φωτόνια, και είτε έχουμε ένα φωτόνιο είτε πολλά περιγράφεται με ακρίβεια από την κβαντική ηλεκτροδυναμική QED. Όμως κάθε μεγάλο πλήθος φωτονίων μπορούμε να το χειριστούμε μαθηματικά και ως κύμα γιατί οι συναρτήσεις δε χάνουν τη συνέχεια και τη δυνατότητα παραγώγισης σε τέτοιες μικρές ποσότητες όπως ένα φωτόνιο, δίνουν δηλαδή τη γνωστή εικόνα των κυμάτων που την περιγράφει πολύ καλά η κλασσική ηλεκτροδυναμική, CED.[5]
Όταν βρίσκουμε την «τροχιά» ενός σωματίου ΔΕΝ είναι το ίδιο το σωμάτιο που είναι απλωμένο ως κύμα σε όλο τον διαθέσιμο χώρο, αλλά το πλάτος πιθανότητας να το βρούμε στην μια ή στην άλλη θέση. Αυτή η σύμφυτη πιθανοκρατική περιγραφή και μόνο δίνει το συνθετικό -κυματο- στην λεγόμενη κυματοσωματιδιακή φύση του φωτός. Το ότι υπάρχει φορμαλισμός, κυματικός, πολύ λειτουργικός για κάποια φαινόμενα είναι αλήθεια όταν πρόκειται για μεγάλο πλήθος φωτονίων.
Η πυκνότητα ενέργειας στην περίπτωση ενός αερίου φωτονίων σε θερμοδυναμική ισορροπίας αποδείχνεται ίση με
Στο πλαίσιο της κλασικής φυσικής κατά την απόδειξη του τύπου, το ђ θα ήταν στην μηδενική δύναμη, αλλά τότε οι διαστάσεις πρώτου δεύτερου μέρους δεν θα ήσαν ίδιες[6]
Από τι είναι φτιαγμένα τα φωτόνια; Όλα τα μέχρι τώρα πειράματα, που έχουν γίνει μέχρι το σημερινό όριο των 10-20m περίπου, δίνουν την ίδια απάντηση: “δεν μπορούμε να βρούμε τίποτα”. Αυτό συνάδει τόσο με την εξαφάνιση της μάζας όσο και με την εξαφάνιση του μεγέθους των φωτονίων. Έτσι, αν και τα πειράματα μπορούν να δώσουν μόνο ένα ανώτατο όριο, είναι συνεπές να ισχυριστούμε ότι ένα φωτόνιο έχει μηδενικό μέγεθος.
[1] Ε. Παπαδημητράκη-Χλίχλια, Ι. Α. Τσουκαλας «Ηλεκτρομαγνητισμός» 1994 σελ. 217
[2] https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/toolbox/emspectrum1.html
[3] https://www.arpansa.gov.au/understanding-radiation/what-is-radiation/ionising-radiation/gamma-radiation#:~:text=Gamma%20rays%20are%20a%20form,emitted%20from%20an%20excited%20nucleus.
[4]https://en.wikipedia.org/wiki/Gamma_ray#:~:text=In%201914%2C%20gamma%20rays%20were,wavelengths%20and%20thus%2C%20higher%20frequency.
https://science.nasa.gov/ems/12_gammarays/
[5] Θρασύβουλος Κων. Μαχαίρας, «Κλασικές και Κβαντικές Αρχές Αβεβαιότητας»
[6] Ε. Ν. Οικονόμου, «Από τα κουάρκ μέχρι το Σύμπαν.» σ. 74
Αγαπητέ Άρη
Συμφωνώ απόλυτα με το κείμενό σου που κατά τη γνώμη μου εκφράζει με τον πιο απλό και κατανοητό τρόπο την επικρατούσα άποψη της επιστήμης για το θέμα.
Η δημοσιοποίηση της θέσης σου νομίζω ότι ενδυναμώνει οποιονδήποτε συνάδελφο ώστε να μπορεί να εκφράσει τις ενστάσεις του μέσω του ylikonet για κάθε βίντεο, άρθρο, δήλωση ή συνέντευξη στην οποία εντοπίζει ασάφειες ή ανακρίβειες.
Αισθάνομαι υπερήφανος που ανήκω σε ένα δίκτυο με τόσα αξιόλογα μέλη όπως εσύ και τόσοι άλλοι φίλοι και συνάδελφοι που ανήκουν σε αυτό. Σ’ ευχαριστώ από βάθους καρδίας.
Ακολούθησα την προτροπή του κυρίου Ριζόπουλου και έγινα μέλος του ylikonet. Λοιπόν για τον κύριο Αλεβίζο: Όσα γράφετε αφορούν τη φύση των ακτίνων -γ και -Χ. Αλλά δεν εξηγούν γιατί, όπως λέτε, οι εξισώσεις Maxwell ισχύουν στην περίπτωση που η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εμφανίζεται υπό th μορφή φωτονίων, όπως συμβαίνει στην περίπωση των ακτίνων-γ. Η αλήθεια είναι ότι οι εξισώσεις Maxwell δεν ισχύουν στην περίπτωση αυτή. Για να μην σας μπλέξω με μαθηματικά, θα αναφέρω μόνον ότι οι εξισώσεις Maxwell δεν μπορούν να εξηγήσουν το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.
Καλώς ήλθατε κύριε Βάρβογλη.
Χαίρομαι όταν αξιόλογες παρουσίες εμπλουτίζουν τον χώρο μας.
Η συζήτηση ήδη έχει ενδιαφέρον.
Καλώς ήρθατε κύριε Βάρβογλη και σας ευχαριστούμε για τη συμμετοχή σας.
Καλώς ήρθατε κ. Βάρβογλη στο ylikonet. Σας ευχαριστούμε για την συμμετοχή σας στο δίκτυό μας.
Καλώς ήλθατε κ. Βάρβογλη στο ylikonet, η παρουσία σας προφανώς το αναβαθμίζει.
Ως προς την παρούσα συζήτηση να μου επιτρέψετε κύριε καθηγητά να παραμείνω στην άποψή μου
«“Όμως κάθε μεγάλο πλήθος φωτονίων μπορούμε να το χειριστούμε μαθηματικά και ως κύμα γιατί οι συναρτήσεις δε χάνουν τη συνέχεια και τη δυνατότητα παραγώγισης σε τέτοιες μικρές ποσότητες όπως ένα φωτόνιο, δίνουν δηλαδή τη γνωστή εικόνα των κυμάτων που την περιγράφει πολύ καλά η κλασσική ηλεκτροδυναμική, CED»
Το σκεπτικό με παραδείγματα.
Αν έχω μια πολύ αχνή πηγή σε μια μακρινή περιοχή του σύμπαντος που εκπέμπει ας πούμε στην περιοχή του ορατού και χρειάζομαι κάμερα ccd να το σημαδεύει μέρες μπας και καταγράψει μερικά φωτόνια δεν έχει νόημα να χρησιμοποιήσω εξισώσεις Maxwell για τα κακόμοιρα 10 φωτόνια που μάζεψα, ίσως ταιριάζει εκεί μια στατιστική μέθοδος.
Από τη άλλη αν καταγράφω την ροή των γ-φωτονίων μιας, τεράστιας έντασης, Gamma Ray Burst (GRB) νομίζω μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ή τουλάχιστον δεν αποκλείεται να χρησιμοποιήσουμε τις Εξισώσεις Mavwell για αυτή την τεράστια ροή φωτονίων για να εξηγήσουμε διάφορα χαρακτηριστικά της.
[Ας μνημονεύσουμε εδώ και την «δικιά» μας Κα Χρ. Κουβελιώτου από τις θεμελιώτριες τις έρευνας για τις GRB]
Για την τελευταία περίπτωση μπορώ να εισφέρω και κάποια σχετικά link.
https://www.researchgate.net/publication/313863642_Generalised_Maxwell's_Equations_Under_the_Coulomb_Gauge , όπου διαβάζουμε.
General Discussion
We have have demonstrated herein that one can in-principle add an extra-term to Maxwell’s equations without destroying the meaning and essence of these equations. The resulting modified equations predict an energy-dependent speed of light. Given the observed time-delay in the arrival times of gamma-rays of different energies, the generalised Maxwell’s equations can in-principle be used to explain this. The trouble with this is the distance to these gamma-ray burst sources. The distance to these sources is inferred from the observed redshift of these GRB-events. We feel that in trying to verify the formula (6.9) predicted by our theory, this issue of distance inference from high redshift needs to be resolved.
https://www.nins.jp/ircc/3702.pdf όπου διαβάζουμε.
We study these kinetic processes using large-scale Particle-In-Cell (PIC)simulations. The PIC method solves self-consistently the evolution of the particle distribution coupled to Maxwell’s equations and consists of advancing a collection of particles through a grid on which the electromagnetic fields are discretized.
https://iopscience.iop.org/article/10.1086/505523/pdf
Και πάλι καλώς ορίσατε.
Κύριε Αλεβίζο,
Βλέπω ότι επαναλαμβάνετε την υπογραμμισμένη πρόταση που είχατε και στην αρχική ανάρτησή σας. Βέβαια την πρώτη φορά είχατε βάλει μια παραπομπή εντελώς άσχετη με την πρόταση αυτή (την παραπομπή [5[]), ενώ τώρα γράφετε ένα παράδειγμα που θεωρείτε ότι στηρίζει αυτή την άποψη. Φυσικά και το παράδειγμα που δίνεται είναι τόσο άσχετο, όσο και η επίκληση του ονόματος της κυρίας Κουβελιώτου που δεν κατάλαβα σε τι αποσκοπεί. Ανέφερα ήδη ένα παράδειγμα που όλοι φαντάζομαι ότι γνωρίζετε, το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, για να καταλάβετε σε στοιχειώδες επίπεδο το ότι οι εξισώσεις Maxwell δεν περιγράφουν κβαντικά φαινόμενα. Οι εξισώσεις Maxwell λοιπόν έχουν ως λύση, μακριά από φορτία και ρεύματα, ηλεκρομαγνητικά κύματα η ενέργεια των οποίων εξαρτάται ΜΟΝΟ από το πλάτος των κυμάτων. Μπορείτε να φωτίσετε λοιπόν όσο δυνατά θέλετε ένα μέταλλο, εναποθέτοντας όση ενέργεια θέλετε σε αυτό, αλλά δεν θα εκπεμφθούν καθόλου ηλεκτρόνια αν η συχνότητα των κυμάτων είναι κάτω από ένα συγκεκριμενο όριο. Η αλήθεια βέβαια είναι ότι αισθάνομαι κάπως περίεργα, προσπαθώντας να εξηγήσω σε φυσικούς στοιχειώδεις έννοιες της επιστήμης τους. Τέλος το πρώτο απόσπασμα από paper που παραθέτετε αναφέρει ότι αν προσθέσουμε μερικούς όρους στις εξισώσεις Maxwell μπορούμε να καταλήξουμε στο συμπέρασμα ότι η ταχύτητα του φωτός εξαρτάται από την ενέργεια. Το δε δεύτερο ασχολείται με προσομοιώσεις αλληλεπίδρασης σωματιδίων με κύματα. Φυσικά αυτές οι παραπομπές δεν έχουν καμία σχέση με το αν οι εξισώσεις Maxwell περιγράφουν τις ακίνες-γ. Δεν καταλαβαίνω λοιπόν ποιον προσπαθείτε να πείσετε με αυτά τα επιχειρήματα. Αν είναι τα υπόλοιπα μέλη του ylikonet, ελπίζω ότι αντιλαμβάνονται τι συμβαίννει. Αν όμως προσπθείτε να πείσετε εμένα, πρέπει να πω ότι αισθάνομαι προσβεβλημένος από την αντίληψή σας όχι μόνο για το επίπεδο των γνώσεών μου στη φυσική όσο και για το επίπεδο των νοητικών ικανοτήτων μου.
Καλησπέρα κύριε Βάρβογλη,
Είστε σίγουρος ότι αυτό που γράφετε είναι σωστό: Οι εξισώσεις Maxwell λοιπόν έχουν ως λύση, μακριά από φορτία και ρεύματα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα η ενέργεια των οποίων εξαρτάται ΜΟΝΟ από το πλάτος των κυμάτων.
Η ενέργεια ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος εξαρτάται από την συχνότητα μέσω μιας σχέσης ανάλογης του cos^2(kx-ωt+φ). Για μεγάλες συχνότητες, η περίοδος είναι μικρή, οπότε στα μακροσκοπικά πειράματα θα πρέπει να πάρουμε τον μέσο όρο. Ο μέσος όρος αυτός, για μια περίοδο, δεν εξαρτάται λοιπόν από την συχνότητα όπως βλέπει κανείς άμα ολοκληρώσει το συνημίτονο.
(Griffiths, Εισαγωγή στην Ηλεκτροδυναμική, σελ 421, εξ. (9.60).)
Όμως, για σχετικά μικρές συχνότητες (ραδιοσυχνότητες για παράδειγμα), η συχνότητα παίζει ρόλο στην ενέργεια, γιατί οι περίοδοι είναι αρκετά μεγαλύτερες από τις ακτίνες Γ.
Πράγματι όμως, οι εξισώσεις Maxwell δεν περιγράφουν αρκετά πράγματα, εκ των οποίων και το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο ή την spontaneous emission. Χρειάζεται να καταφύγουμε στην QED.
Καλημέρα και καλή Κυριακή σε όλους.
Χαίρομαι για την παρουσία του Καθηγητή κ. Βάρβογλη στο δίκτυό μας, όπως χαίρομαι και για την επανεμφάνιση, μετά από καιρό του Σπύρου. Σπύρο ελπίζω να βρήκες τα πράγματα στις ΗΠΑ, όπως τα περίμενες και τα ήθελες.
Παρακολουθώντας την παραπάνω συζήτηση, θα μου επιτρέψετε να θέσω κάποια ερωτήματα προς διευκρίνηση, από την πλευρά ενός διδάσκοντα στην δευτεροβάθμια εκπαίδευση, ο οποίος δεν καλείται να εφαρμόσει ή να μην εφαρμόσει τις εξισώσεις του Maxwell, αλλά θα πρέπει να μην υποστηρίζει λάθος θέσεις, κατά την διδασκαλία του.
Όταν μιλάμε για ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, δεν αναφερόμαστε σε φωτόνια; Από φωτόνια δεν αποτελείται και η ακτινοβολία γ και η ορατή ακτινοβολία; Οι ακτίνες γ είναι φωτόνια και το ορατό φως είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα; Δεν αναφέρομαι με ποια μαθηματικά εργαλεία θα γίνει η μελέτη, αλλά αν η εξίσωση Planck Ε=hf ισχύει για τις ακτίνες Χ και γ και δεν ισχύει στο άλλο άκρο του φάσματος π.χ. στα ραδιοκύματα ή και στο ορατό φάσμα.
Το ότι το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο ερμηνεύεται με βάση την «σωματιδιακή» αντιμετώπιση του φωτός, θεωρώντας δηλαδή ότι η ενέργεια που μεταφέρει το ηλεκτρομαγνητικό κύμα, δεν διαδίδεται συνεχώς αλλά κατά «πακέτα», όπου «πακέτο» είναι το φωτόνιο, σημαίνει ότι το φως που προκαλεί την φωτοεκπομπή δεν είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα; Τα ηλεκτρόνια δεν εξέρχονται από το μέταλλο όταν αυτό φωτίζεται από ορατό φως; Ακτίνες γ ρίχνουμε στην επιφάνεια;
Και κάτι άλλο, το οποίο πέρασε ασχολίαστο. Αν μια έκρηξη γίνει σε ύψος π.χ. 300m από το έδαφος οι ακτίνες γ δεν θα φτάσουν στην επιφάνεια της Γης, αλλά θα φτάσει το φως; Δηλαδή οι ακτίνες γ έχουν μεγαλύτερη απορροφητικότητα από την ατμόσφαιρα, από ότι το ορατό φως; Επειδή στο σχολείο διδάσκουμε το αντίθετο. Ότι όσο μικρότερο το μήκος κύματος μιας ακτινοβολίας τόσο μεγαλύτερη διεισδυτικότητα έχουμε. Για παράδειγμα ας θυμηθούμε τις μαλακές και σκληρές ακτίνες Χ.
Αγαπητέ κύριε Μάργαρη,
Χαίρομαι για τα ερωτήματά σας, που με κάνουν να αισθάνομαι χρήσιμος. Θα προσπαθήσω να απαντήσω όσο καλύτερα μπορώ.
Η κβαντομηχανική είναι δύσκολη στην κατανόηση, επειδή δεν υπακούει στην αριστοτελική λογική. Δεν μπορούμε να πούμε ότι το φως είναι είτε σωματίδια είτε κύματα. Δυστυχώς είναι και τα δύο. Ακόμα χειρότερα, αυτή η απάντηση ισχύει και για υλικά σωματίδια. Η καλύτερη περιγραφή αυτής της πραγματικότητας είναι η εισαγωγή του Φάινμαν σε μια ομιλία που είχε δώσει σε ένα γηροκομείο: “Θα σας πως σε μια ώρα αυτά που λέω στους φοιτητές μου σε ένα εξάμηνο. Είναι φυσικό να μην τα καταλάβετε, αλλά μην ανησυχείτε, ούτε αυτοί τα καταλαβαίνουν. Η αλήθεια είναι ότι ούτε εγώ τα καταλαβαίνω και νομίζω πως μπορώ να πω με βεβαιότητα ότι κανείς δεν τα καταλαβαίνει.”Αυτό που μπορούμε να κάνουμε για τα Η/Μ κύματα είναι να τα περιγράψουμε ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΤΙΚΑ με ένα από δύο μαθηματικά μοντέλα, ανάλογα με το αν επικρατούν τα κυματικά ή τα σωματιδιακά χαρακτηριστιά της Η/Μ ακτινοβολίας. Η σχέση Ε = hν ισχύει πάντα, αλλά για μεγάλα μήκη κύματος αυτά τα φωτόνια έχουν διαστάσεις μεγαλύτερες από την απόσταση μεταξύ τους, για να μιλήσω με “κλασική” γλώσσα.Για να “βγάλουμε” ηλεκτρόνια από ένα μέταλλο πρέπει να το φωτίσουμε με φως του οποίου τα φωτόνια έχουν μεγαλύτερη ενέργεια από το έργο εξόδου των ηλεκτρονίων από το μέταλλο. Υπάρχουν μέταλλα για τα οποία αυτό το έργο αντιστοιχεί σε φωτόνια ορατού φωτός.Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο δημιουργείται και με ακτίνες-Χ και ακτίνες-γ.Η απορρόφηση φωτονίων στην ατμόσφαιρα εξαρτάται από το μήκος κύματος. Υπάρχουν “παράθυρα” στη συχνόπητα από τα οποία το φως διέρχεται ουσιατικά ανεπηρέαστο. Από εκεί παρατηρούν οι αστρονόμοι. Για παρατηρήσεις σε ακτίνες-Χ και ακτίνες -γ χρειαζόμαστε δορυφόρους.Το μεγαλύτερο ποσοστό της ενέργειας στην έκρηξη μιας ατομική βόμβας πάει στο ωστικό κύμα, που ισοπέδωσε και τη Χιροσίμα.Ελπίζω να σας κατατόπισα κάπως.
Καλημέρα κύριε Βάρβογλη.
Αυτό που τελικά ισχυρίστηκα είναι ότι σε περιπτώσεις που δεν μας ενδιαφέρει η συμπεριφορά ενός ή έστω μερικών φωτονίων (ασχέτως ενέργειας) αλλά η συμπεριφορά τεράστιων ομάδων τους η κλασσική ηλεκτροδυναμική περιγράφει με ικανοποιητική ακρίβεια τα φαινόμενα.
Αν όμως όσα έγραψα σας οδηγούν στο «Αν όμως προσπθείτε να πείσετε εμένα, πρέπει να πω ότι αισθάνομαι προσβεβλημένος από την αντίληψή σας όχι μόνο για το επίπεδο των γνώσεών μου στη φυσική όσο και για το επίπεδο των νοητικών ικανοτήτων μου.» δεν νομίζω ότι έχει νόημα να συνεχίσω την συζήτηση.
Να σας δηλώσω ότι δεν είχα τέτοια πρόθεση εκτιμώντας την επιστημονική και διδακτική προσφορά σας στο ΑΠΘ.
Μόνο να σας πω για την φράση σας «το παράδειγμα που δίνεται είναι τόσο άσχετο, όσο και η επίκληση του ονόματος της κυρίας Κουβελιώτου που δεν κατάλαβα σε τι αποσκοπεί.» ότι θεωρώ πολύ φυσικό αν κάποιος Έλληνας μιλά καλώς ή κακώς για Gamma Ray Bursts να θυμάται την κυρία Κουβελιώτου, τίποτα περισσότερο.
Για τον κύριο Τερλεμέ.
Στην αρχική απάντησή μου είχα στον νου μου ότι μιλάμε για οπτικές συχνότητες (φωτοηλεκτρικό φαινόμενο), της τάξης των 10^14 Hz, οπότε η στιγμιαία τιμή δεν έχει νόημα και σίγουρα μιλάμε για μέσες τιμές. Τώρα όμως που ξαναδιάβασα το κείμενό σας, σκέπτομαι ότι ίσως να εννοούσατε κάτι σαν ELF, με συχνότητες κάτω από 300 Hz. Αυτό νομίζω ότι μπερδεύει τους συναδέλφους, γι’ αυτό δεν θα το σχολιάσω. Παραθέτω λοιπόν την αρχική απάντησή μου.
Η πυκνότητα ενέργεια των ΗΜ κυμάτων είναι πάντα ίση με Ε^2 επί μια σταθερά, ανεξάρτητα της συχνότητας. Και αυτό επειδή είναι το άθροισμα των τετραγώνων του πλάτους του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου (επί μια σταθερά). Το άθροισμα αυτό ισούται με Ε^2 επί μια σταθερά.
Για τον κύριο Αλεβίζο.
(α) Η πρότασή σας: “Αυτό που τελικά ισχυρίστηκα είναι ότι σε περιπτώσεις που δεν μας ενδιαφέρει η συμπεριφορά ενός ή έστω μερικών φωτονίων (ασχέτως ενέργειας) αλλά η συμπεριφορά τεράστιων ομάδων τους η κλασσική ηλεκτροδυναμική περιγράφει με ικανοποιητική ακρίβεια τα φαινόμενα.” είναι απλώς λάθος. Οι εξισώσεις του Maxwell δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για οσοδήποτε ισχυρή δέσμη ακτίνων-γ. Δεν μπορεί να ορισθεί η ένταση του ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου σε ένα σημείο, άρα ούτε και η παράγωγός του. Αν δεν συμφωνείτε, παρακαλώ γράψτε τις εξισώσεις του Maxwell που νομίζετε ότι περιγράφουν την κατάσταση που αναφέρετε.
(β) Θεωρώ ότι η παράθεση παραπομπών παντελώς άσχετων με το θέμα της συζήτησης είναι υποτίμηση του συνομιλητή σας.
(γ) Το αν θα συνεχίσουμε τη συζήτηση εξαρτάται από τον σεβασμό προς τον συνομιλητή σας.