logo
 
Witamy, Gość. Zaloguj się lub zarejestruj.

Zaloguj się podając nazwę użytkownika, hasło i długość sesji

Autor Wątek: Fizyka kwantowa - NOWA FIZYKA  (Przeczytany 28729 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

Offline Michał-Anioł

  • między niebem a piekłem
  • Moderator Globalny
  • Ekspert
  • *****
  • Wiadomości: 1338
  • Płeć: Mężczyzna
  • Nauka jest tworem mistycznym i irracjonalnym
    • Zobacz profil
    • Imaginarium
Odp: Fizyka kwantowa - NOWA FIZYKA
« Odpowiedź #10 dnia: Sierpień 27, 2010, 21:46:35 »
odp. East

Cytuj
Kwark jest specyficzną postacią geometryczną zwiniętego w kłębek, okresowo zmiennego strumienia pola magnetycznego, którego najbliższy obraz jest podobny do tokamaku ..

Tokamak - nowe dla mnie pojęcie -
toroidalna komora z cewką magnetyczną) – urządzenie do przeprowadzania kontrolowanej reakcji termojądrowej. Główna komora ma kształt torusa. Dzięki elektromagnesom tworzony jest pierścień plazmy. Komora wypełniona jest zjonizowanym gazem (deuterem albo deuterem i trytem). Zmienne pole magnetyczne pochodzące z transformatora indukuje prąd elektryczny w pierścieniu gazu. Prąd ten powoduje wyładowania w gazie. Zachodzi jeszcze większa jego jonizacja i ogrzewanie. W końcu tworzy się gorąca plazma. Gorąca plazma jest utrzymywana w zwartym słupie wewnątrz pierścienia dzięki silnemu polu magnetycznemu.

Czyli na poziomie morza Plancka  powstawałyby takie jakby  "większe ziarna"=kwarki  wg struktury tokamaka - co ostatecznie prowadziłoby do powstania materii ?
Poprawcie mnie czy dobrze rozumuję - rdzeń tokamaka to czarna dziura ? Ta którą  Nassim opisuje jako "osobliwość", czy inaczej - strukturę próżni ?

Wierzę w sens eksploracji i poznawania życia, kolekcjonowania wrażeń, wiedzy i doświadczeń. Tylko otwarty i swobodny umysł jest w stanie zrozumieć świat!
www.imaginarium.org.pl

Offline Michał-Anioł

  • między niebem a piekłem
  • Moderator Globalny
  • Ekspert
  • *****
  • Wiadomości: 1338
  • Płeć: Mężczyzna
  • Nauka jest tworem mistycznym i irracjonalnym
    • Zobacz profil
    • Imaginarium
Odp: Fizyka kwantowa - NOWA FIZYKA
« Odpowiedź #11 dnia: Sierpień 27, 2010, 21:47:07 »
No prawie, różnicą polega na trójwymiarowej budowie elektromagnesów toroidalnych, i trójwymiarowym przepływem energii.
Czarna dziura "zasysa" energie- materie, sferycznie do "środka" i  jest tworem wielowymiarowym


http://broks2006.republika.pl/Wszechswiat.htm
właściwie to już trzeba by umieścić w  dziale odnośnie tej teorii" Elektryczny wszechświat "
http://www.swietageometria.darmowefora.pl/index.php?topic=648.0
Wierzę w sens eksploracji i poznawania życia, kolekcjonowania wrażeń, wiedzy i doświadczeń. Tylko otwarty i swobodny umysł jest w stanie zrozumieć świat!
www.imaginarium.org.pl

Offline Michał-Anioł

  • między niebem a piekłem
  • Moderator Globalny
  • Ekspert
  • *****
  • Wiadomości: 1338
  • Płeć: Mężczyzna
  • Nauka jest tworem mistycznym i irracjonalnym
    • Zobacz profil
    • Imaginarium
Odp: Fizyka kwantowa - NOWA FIZYKA
« Odpowiedź #12 dnia: Sierpień 31, 2010, 16:36:02 »
Niezwykły eksperyment pomocny w stworzeniu teorii opisującej wszechświat

Uczeni z University of Hannover przeprowadzili niezwykły eksperyment, który ma pomóc w stworzeniu teorii opisującej wszechświat. Świat w skali atomowej jest opisywany przez mechanikę kwantową, z tak niezwykłymi pojęciami jak nielokalność obiektów, splątanie cząstek, zasada nieoznaczoności. Świat w skali makro opisuje teoria względności Einsteina, opierająca się na zjawisku zakrzywienia czasoprzestrzeni, które jest źródłem grawitacji.

Problem, który od dawna trapi uczonych polega na tym, że jak dotąd nikt nie znalazł sposobu aby te dwie teorie połączyć a przecież opisują one ten sam świat, tylko w różnych skalach. Dlatego uczeni szukają nowej, głębszej teorii kwantowej grawitacji.

W przeprowadzonym doświadczeniu wykorzystano niezwykły twór, jakim jest tzw. kondensat Bosego-Einsteina, czyli składający się z wielu atomów gaz, który po ochłodzeniu niemal do zera absolutnego zachowuje właściwości kwantowe przy makroskopowych rozmiarach. Badacze obserwowali zachowanie kondensatu w czasie swobodnego spadku, po spuszczeniu go ze specjalnie skonstruowanej do naukowych eksperymentów, wysokiej wieży.
Uczeni uważają, że obserwacje kwantowych efektów w różnych warunkach grawitacyjnych pomogą znaleźć teorię łączącą dwa istniejące sposoby opisu wszechświata. Uwolnienie od wpływu grawitacji w swobodnym spadku wpłynęło na zachowanie gazu, który zwiększył swoją objętość. Badacze chcą teraz przenieść swój eksperyment do warunków mikrograwitacji, jaka panuje na stacji kosmicznej.

Źródło: PAP


Dzisiejsze "Science" publikuje wyniki eksperymentu, który może wstrząsnąć naszym obrazem Wszechświata. W sztolniach starej kopalni fizycy złapali pierwsze cząstki ciemnej materii, hipotetycznego tworzywa galaktyk. Jest jednak jedna szansa na cztery, że się pomylili
Detektory ciemnej materii o średnicy 76 mm i grubości 10 mm są schłodzone prawie do temperatury zera bezwzględnego


Już w grudniu gruchnęły plotki o tym, że w sztolniach kopalni Soudan w stanie Minnesota fizycy odkryli coś ważnego. W XIX wieku poszukiwacze złota znaleźli w tym miejscu bogate pokłady rudy żelaza. Wydobywano je aż do lat 60. zeszłego wieku, a w latach 80. Uniwersytet Minnesoty ulokował w kopalni swoje laboratorium. Gruba warstwa skał nad stropem osłania je przed deszczem promieniowania kosmicznego i cząsteczek rozproszonych w ziemskiej atmosferze. Fizycy badali tam trwałość protonów - cząstek, które stanowią składniki jąder atomowych i według obecnej wiedzy nigdy się nie rozpadają.

Siedem lat temu rozpoczęli zaś eksperyment CDMS, czyli polowanie na cząstki tajemniczej ciemnej materii.
Nie mamy pojęcia czym ona jest, nie widziano jej na Ziemi, ale - jak wynika z obserwacji astronomicznych - musi ona wypełniać cały kosmos. Ba, według oszacowań jest jej sześć razy więcej niż tej normalnej materii złożonej z protonów, neutronów i elektronów, która buduje zarówno nasze ciała, jak i wszystkie otaczające nas rzeczy.

Ciemny Warkocz Bereniki

Na jej pierwszy ślad wpadł w roku 1933 r. astrofizyk Fritz Zwicky, który mierzył prędkości poruszania się galaktyk w gromadzie Coma w konstelacji Warkocza Bereniki.

Każdy, kto kręcił się na karuzeli w wesołym miasteczku, wie, że gdyby siodełko urwało się z łańcucha, to zamiast kręcić się w koło, poleciałoby w siną dal. W gromadzie galaktyk takim łańcuchem jest siła grawitacji. Z pomiarów Zwicky'ego wynikało jednak, że galaktyki obracają się tak szybko, że już dawno powinny się urwać z uwięzi grawitacji, a cała gromada rozlecieć. Chyba że ich masa - a więc i wiążąca je siła grawitacji - są dużo większe, niż to widać w teleskopach.

Przez teleskopy widać tylko gwiazdy, które świecą. Hipotetyczna, dodatkowa masa w galaktykach była niewidoczna. Nazwano ją więc ciemną materią. Nie traktowano jej jednak poważnie, była ledwie astronomiczną ciekawostką.

Po raz kolejny dała ona o sobie znać w roku 1950. Wtedy, trzy tygodnie po urodzeniu pierwszego dziecka, swoje wyniki pomiarów ruchu gwiazd ogłosiła Vera Rubin, 22-letnia studentka Cornell University w Kalifornii (zrazu próbowała dostać się do Princeton, ale jej nie przyjęto, bo ta uczelnia nie przyjmowała wtedy do swego astrofizycznego programu kobiet).

Młoda studentka obserwowała gwiazdy poruszające się wokół Wielkiej Mgławicy Andromedy, dużej sąsiedniej galaktyki. Spodziewała się, że podobnie jak planety w Układzie Słonecznym - gwiazdy bardziej oddalone od środka galaktyki poruszają się wolniej, niż te dalsze. Ze zdziwieniem jednak odkryła, że prędkość tych bliższych i tych dalszych gwiazd jest taka sama. W innych galaktykach podobnie. Wszystko wskazywało na to, że ruchem gwiazd nie rządzi widoczna, świecąca materia, lecz dużo masywniejszy obłok nieznanej, ciemnej materii, w którym galaktyki są zanurzone.

Aż do lat 60. ustalenia Very Rubin pozostawały niezauważone. Dzisiaj 82-letnia astrofizyk ma wielkie szanse doczekać Nagrody Nobla, bo jeśli w kopalni Soudan rzeczywiście znaleziono pierwsze cząstki ciemnej materii, byłoby to pięknym zwieńczeniem pracy, którą właśnie ona rozpoczęła.

Cząstki duchy

Teraz, już w większości modeli ewolucji Wszechświata ciemna materia odgrywa kluczową rolę - to ona miała najpierw tworzyć potężne włókna i grona, które ułatwiły świecącej materii sformowanie galaktyk i gromad. Słowem, wszystko to, co przez teleskopy widzimy w kosmosie, można porównać do świecidełek rozwieszonych na rozległym rusztowaniu z ciemnej materii.

Ale z czego jest złożona ta substancja? Jak jej dotknąć? To jedna z największych zagadek astrofizyki, która od lat nie może doczekać się rozwiązania. Niektórzy nawet twierdzą, że nie ma żadnej nieznanej materii, a wszystkie obserwacje ruchu galaktyk i gwiazd będą do siebie pasować, jeśli tylko odpowiednio zmodyfikujemy prawo ciążenia.

W wielu eksperymentach na całym świecie szuka się jednak cząstek, które byłyby składnikiem ciemnej masy. Bo jeśli wszystkie galaktyki są zanurzone w tej nieznanej materii, to także Droga Mleczna wraz z naszą planetą. Skoro zaś do tej pory tych cząstek nie znaleźliśmy, to znaczy, że przenikają przez nas i nasze przyrządy niczym duchy. To dlatego ochrzczono je mianem WIMP, co jest angielskim skrótem od "słabo oddziałujące masywne cząstki", co znakomicie oddaje naszą skąpą o nich wiedzę.

Ponieważ są to obiekty materialne, od czasu do czasu powinno dochodzić do ich zderzeń ze znanymi nam atomami. Fizycy umieszczają więc detektory gdzieś pod grubą warstwą ziemi - żeby odsiać zwykłe promieniowanie z atmosfery i kosmosu - i wypatrują takich rzadkich kolizji.

Mają nadzieję, że powtórzy się historia z neutrinem (elementarną cząstką materii), które wpierw wymyślił słynny fizyk Wolfgang Pauli po to, żeby ratować prawo zachowania energii w rozpadach promieniotwórczych beta. Hipotetyczne neutrino miało zabierać część energii, której brakowało w bilansie tej jądrowej reakcji. Nikt go jeszcze nie odkrył, bo - sugerował Pauli - nie ma ładunku elektrycznego oraz bardzo słabo oddziałuje z materią. Przez ponad ćwierć wieku szukano tej cząstki i dopiero w 1956 r. dostrzeżono jej ślad w detektorach.

Przez jakiś czas wydawało się, że to neutrina mogą zwiększać masę galaktyk i wyjaśnić zagadkę ciemnej materii. Kilkanaście lat temu ustalono jednak, że mają one na to zbyt małą masę.

W mroku kosmosu musi się więc kryć coś więcej.

Sensacja na trzy czwarte

Dlatego taką sensacją w świecie fizyków były grudniowe plotki, że to coś udało się złapać w kopalni Soudan. Mieści się tam 30 niewielkich detektorów - 11 z kryształów krzemu, a 19 z germanu. Mają kształt krążka o średnicy 76 mm i grubości 10 mm, schłodzone są do temperatury bliskiej zera bezwzględnego. Przed naturalnym promieniowaniem ziemskich skał chronią je osłony z ołowiu, a przed promieniami z kosmosu - blisko 800-metrowa warstwa ziemi nad stropem sztolni.

WIMP-y powinny bez problemu przenikać przez te wszystkie osłony i od czasu do czasu - jak kule bilardowe - zderzać się z jądrami atomów germanu lub krzemu. Minimalnie wzrośnie wtedy temperatura kryształu i uwolnią się ładunki elektryczne, a precyzyjne czujniki to zarejestrują.

Pierwsza faza eksperymentu trwała od lipca 2007 r. do września 2008 r., potem przystąpiono do analizy wskazań czujników, mozolnie eliminując fałszywe sygnały i zakłócenia. Przypominało to trochę szukanie igły w stogu siana. W grudniu zeszłego roku kilku członków zespołu niemal równocześnie zapowiedziało seminaria w największych ośrodkach badań jądrowych świata - w Fermilabie pod Chicago, w akceleratorze SLAC w Stanfordzie, w ośrodku CERN pod Genewą. W internetowych blogach znanych fizyków pojawiły się śmiałe spekulacje, a magazyn "Discovery" pisał, że "w powietrzu czuć było podniecenie".

Jak się okazało, były powody do całego zamieszania. Detektory w Soudan zarejestrowały bowiem dwa zderzenia, które z dużym prawdopodobieństwem można przypisać cząstkom ciemnej materii. Sensacja? Sukces? Nie do końca. Analiza błędów pokazała, że jest 23-proc. prawdopodobieństwo, iż te wskazania są jednak fałszywe (a więc było to zderzenie ze zwykłym elektronem czy fotonem promieniowania gamma, które jakoś przedarły się przez zapory).

Z drugiej strony są aż trzy na cztery szanse na to, że w sieci fizyków wpadły pierwsze cząstki ciemnej materii. Z naukowego punktu widzenia, to jednak za mało, by ogłosić odkrycie i za wcześnie, by otwierać korki od szampana.

Ale eksperyment trwa, do polowania włączają się też inne zespoły na świecie. Za rok, dwa już powinniśmy mieć pewność - twierdzą fizycy.

Źródło: Gazeta Wyborcza

Ciemna materia i ciemna energia - ta niepoznana część wszechświata, niewykryte nadal cząstki, dla których nie ma zadowalającej teorii od lat niepokoją umysły naukowców. W zrozumienie tego fenomenu włożono wiele wysiłku a tymczasem okazuje się, że być może wcale go nie ma... Tak sugerują na podstawie swoich badań student Utane Sawangwit i profesor Tom Shanks z Uniwersytetu Durham.

Hipoteza istnienia ciemnej materii wzięła się z niespójności danych na temat tempa rozszerzania się wszechświata z wyliczeniami - szacowana na podstawie oddziaływania grawitacyjnego masa materii we wszechświecie nie zgadzała się z ilością zaobserwowaną. Rozbieżność była tak duża, że wymagała uzupełnienia braku jakąś teorią. Dane wskazują na istnienie większej ilości materii niż możemy zaobserwować, zatem istnieje jakaś niewidoczna dla nas materia, która oddziałuje jedynie grawitacyjnie. Dane uzyskane z badań metodą soczewkowania grawitacyjnego potwierdziły jej istnienie i nawet pozwoliły określić jej rozkład w obserwowanym kosmosie. Mimo to istnienie czegoś, czego nie sposób dotknąć, nawet przy pomocy przyrządów, niepokoi uczonych, zwłaszcza fizyków.


Zawartość ciemnej materii i ciemnej energii w ogólnej masie Wszechświata wg danych WMAPKliknij aby powiększyćZawartość ciemnej materii i ciemnej energii w ogólnej masie Wszechświata wg danych WMAP
© NASA/WMAP Science Team

Podobnie powstała hipoteza ciemnej energii, która ma odpowiadać za niewytłumaczalne przyspieszanie rozszerzania się wszechświata. Miałaby ona wywoływać ujemne ciśnienie, czyli grawitację odpychającą.

Dane na temat ilości tej „ciemnej strony" uzyskano na podstawie obserwacji rozkładu mikrofalowego promieniowania tła - czyli promieniowania pozostałego po Big Bangu i początkowych stadiach ewolucji wszechświata. Dane dostarczone przez satelitę WMAP, pozwoliły ocenić, że wszechświat składa się w 74% z ciemnej energii i 22% z ciemnej materii, podczas gdy znana nam materia stanowi jedynie 4% jego masy (tylko 0,4% przypada na galaktyki, reszta to międzygalaktyczny gaz).
Ciemność, widzę, ciemność...

 

Utane Sawangwit i prof. Tom Shanks, badając dane WMAP na temat mikrofalowego promieniowania tła, czyli inaczej promieniowania reliktowego, doszli do wniosku, że są one o wiele bardziej niedokładne, niż sądzono. Porównując dane pochodzące z satelity WIMP z danymi z radioteleskopów wykazali, że WIMP mocno „wygładza" obraz, zatem „zmarszczki" na generowanej przez niego mapie rozkładu promieniowania są zafałszowane. W rzeczywistości więc nie są rozmiaru czterech stopni kątowych, a dużo mniejsze. Nie sposób oczywiście w tej chwili ocenić dokładnie ich rozmiaru, ale im mniejszy ich rozmiar rzeczywisty, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że tajemnicza ciemna materia w ogóle istnieje.

Obserwowane przez nas fotony promieniowania reliktowego na swojej drodze przebiegają przez olbrzymie klastry galaktyk. Wchodząc na obszar klastra światło ulega zabarwieniu niebieskiemu (zmienia się długość jego fali, przesuwa się w kierunku niebieskiego końca widma), zaś opuszczając go czerwienieje (przesuwa się w drugą stronę). Efekty te powinny się znosić, ale ponieważ galaktyki przyspieszają, poruszając się coraz szybciej, efekty te nie znoszą się całkowicie. Dlatego minimalnie wyższa obserwowanego temperatura fotonu oznacza, że przeszedł on przez galaktyczne klastry.

Jednak najnowsze badania, oparte na przeanalizowaniu miliona galaktyk w projekcie Sloan Digital Sky Survey, nie wykazały wcale takiego zjawiska. Jak mówi Utane Sawangwit, jeśli dalsze badania galaktyk potwierdzą te wyniki, oznacza to podanie w wątpliwość nie tylko istnienia ciemnej materii, ale także standardowego modelu Wszechświata, który miała wspierać.



Kolejne badania promieniowania reliktowego przynosiły coraz dokładniejsze daneKliknij aby powiększyćKolejne badania promieniowania reliktowego przynosiły coraz dokładniejsze dane
© NASA, Public Domain

Choć na temat ciemnej materii powstało już wiele hipotez i podejmowane są próby jej zarejestrowania, fizycy teoretycy zapewne odetchną z ulgą, kiedy nie będą musieli głowić się nad czymś niewidocznym i niezbadanym. Rezygnacja z tej hipotezy usunie także niektóre problemy teoretyczne, na przykład związane z tworzeniem się gwiazd, na który to proces ciemna materia musiałaby wpływać.

Jak jednak podsumowuje prof. Shanks, jeszcze nie jest przesądzone, czy ciemna materia istnieje, czy też nie. Być może nowe, dokładne wyniki wyeliminują konieczność jej istnienia, a może jedynie zmienią proporcje. Być może przesądzą o tym dane z europejskiego satelity PLANCK, który rejestruje dokładniejszą mapę rozkładu promieniowania resztkowego.


Autor: Artur Jurgawka

Źródło: Royal Astronomical Society
http://kopalniawiedzy.pl/ciemna-materia-ciemna-energia-mikrofalowe-promieniowanie-tla-promieniowanie-reliktowe-WMAP-PLANCK-Utane-Sawangwit-Tom-Shanks-Durham-University-10628.html
« Ostatnia zmiana: Wrzesień 01, 2010, 13:44:50 wysłana przez Michał-Anioł »
Wierzę w sens eksploracji i poznawania życia, kolekcjonowania wrażeń, wiedzy i doświadczeń. Tylko otwarty i swobodny umysł jest w stanie zrozumieć świat!
www.imaginarium.org.pl

Offline Michał-Anioł

  • między niebem a piekłem
  • Moderator Globalny
  • Ekspert
  • *****
  • Wiadomości: 1338
  • Płeć: Mężczyzna
  • Nauka jest tworem mistycznym i irracjonalnym
    • Zobacz profil
    • Imaginarium
Odp: Fizyka kwantowa - NOWA FIZYKA
« Odpowiedź #13 dnia: Wrzesień 01, 2010, 13:45:50 »
odp .percepcja

Tak się łata dziury w teorii Big Bang - stawia się hipotezy w stylu ciemna energia i ciemna materia, które niewiele wyjaśniają, ale uzyskuje się zgodność z doświadczeniem.
Wierzę w sens eksploracji i poznawania życia, kolekcjonowania wrażeń, wiedzy i doświadczeń. Tylko otwarty i swobodny umysł jest w stanie zrozumieć świat!
www.imaginarium.org.pl

Offline Michał-Anioł

  • między niebem a piekłem
  • Moderator Globalny
  • Ekspert
  • *****
  • Wiadomości: 1338
  • Płeć: Mężczyzna
  • Nauka jest tworem mistycznym i irracjonalnym
    • Zobacz profil
    • Imaginarium
Odp: Fizyka kwantowa - NOWA FIZYKA
« Odpowiedź #14 dnia: Wrzesień 01, 2010, 13:46:45 »
odp.Echnaton

Zrobiliśmy ogromny krok w kierunku wyjaśnienia, jak powstawał wszechświat - oznajmili w poniedziałek naukowcy pracujący przy Wielkim Zderzaczu Hadronów. Swój optymizm opierają na tym, że ten największy akcelerator cząsteczek, które zderzają się w podziemnym laboratorium umiejscowionym w Szwajcarii, dochodzi do swej maksymalnej mocy.

- Zderza się teraz ze sobą po sto tysięcy cząsteczek na sekundę - wyjaśnia fizyk Andriej Golutwin, jeden z zatrudnionych przy tym największym i najdroższym eksperymencie naukowym na kuli ziemskiej.

(LHC) jest największym na świecie akceleratorem cząstek (hadronów). Znajduje się w Europejskim Ośrodku Badań Jądrowych CERN w pobliżu Genewy. Jego główne elementy umieszczono w tunelu o długości 27 km położonym na głębokości od 50 do 175 m pod ziemią. Wyniki zderzeń hadronów rejestrują dwa duże detektory cząstek elementarnych.

Uruchomienie Zderzacza nastąpiło 10 września 2008 r. Wtedy to wpuszczono wiązkę protonów w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, a następnie powtórzono eksperyment z wiązką biegnącą w przeciwną stronę.

Nie podejrzewano jednak, że bardzo szybko trzeba będzie ten eksperyment przerwać, bo nastąpiła awaria, a po niej kolejna. Nie brakowało głosów, że to kara dla naukowców, którzy bawią się w Pana Boga, że prowadzą eksperymenty mogące doprowadzić do zagłady życia na Ziemi.

19 września 2008 r. w czasie testów mocy, jeszcze bez wiązki protonów, nastąpiło zwarcie na wadliwie wykonanym połączeniu elektrycznym między dwoma magnesami. Powstał - jak podejrzewano - łuk elektryczny, co w efekcie doprowadziło do stopienia się złącza i rozszczelnienia magnesów. Nastąpił wyciek ciekłego helu do tunelu, a naprawienie awarii trwało 14 miesięcy.

Nie był to koniec problemów, bo 3 listopada 2009 r. doszło do kolejnej awarii. Tym razem z powodu upuszczonego przez ptaka kawałka bagietki, który trafił do zewnętrznych instalacji chłodzących. Spowodowało to przegrzanie olbrzymich magnesów. Na szczęście naukowcom dość szybko udało się przywrócić właściwą temperaturę urządzenia.

Zdaniem wielu naukowców LHC umożliwi odkrycie bozonu Higgsa, czyli tzw. cząsteczki Boga. To cząsteczki tworzące tzw. ciemną materię. Aby je jednak uzyskać, LHC musi rozpędzić dwie odrębne wiązki protonów do bardzo dużej prędkości w przeciwnych kierunkach, a następnie wprowadzić je na kurs kolizyjny.

Zderzenie tych wiązek ma nastąpić w wyznaczonych miejscach, gdzie znajdują się detektory - dzięki temu będzie można obserwować efekty wywołanych kolizji. Naukowcy mają nadzieję, że obserwacje te pozwolą im m.in. wyjaśnić, co działo się w pierwszych chwilach istnienia wszechświata - tuż po Wielkim Wybuchu - wyjaśnić zagadkę masy wszechświata oraz istnienia w nim tzw. ciemnej materii i ciemnej energii, a także zbadać łamanie symetrii między materią a antymaterią.

Dlatego właśnie z uruchomieniem LHC wiążą się tak duże nadzieje nauki. Nie wszyscy jednak są zadowoleni z tych eksperymentów. Zdaniem wielu poważnych naukowców jednym z efektów prowadzonych prób może być tworzenie się w LHC niewielkich czarnych dziur, które mogą stanowić zagrożenie dla naszej planety.

Ci, którzy pracują w CERN, nie traktują poważnie zarzutu, że mogliby doprowadzić do katastrofy. Mimo to sprawa trafiła nawet do sądu na Hawajach, który miał wstrzymać te próby, (co się jednak nie udało) oraz wykazać, że efektem tych eksperymentów będzie pochłonięcie materii ziemskiej i koniec życia na naszej planecie, co również się nie powiodło.

W CERN przekonują bowiem, że zgodnie z własnościami grawitacji opisanymi przez teorię względności Einsteina niemożliwe jest wyprodukowanie mikroskopijnych czarnych dziur przez LHC. Nawet gdyby miały one powstać, to ich żywot będzie niezwykle krótki, rozpadną się i nie wyrządzą Ziemi żadnych krzywd.

Nie rozwiało to wątpliwości tych, którzy upierają się, że jest to wykonalne. Wielki Zderzacz Hadronów pojawił się nawet w książce "Anioły i demony" Dana Browna jako urządzenie produkujące antymaterię, która była wykorzystywana w walce z Watykanem. Specjaliści CERN wypunktowali liczne nieścisłości, krytykując ignorancję wobec zasad fizyki i błędne opisywanie działania LHC, jednak nie przekonało to niedowiarków.

http://media.wp.pl/kat,1022939,wid,12423162,wiadomosc.html?ticaid=1a702
Wierzę w sens eksploracji i poznawania życia, kolekcjonowania wrażeń, wiedzy i doświadczeń. Tylko otwarty i swobodny umysł jest w stanie zrozumieć świat!
www.imaginarium.org.pl

Offline Michał-Anioł

  • między niebem a piekłem
  • Moderator Globalny
  • Ekspert
  • *****
  • Wiadomości: 1338
  • Płeć: Mężczyzna
  • Nauka jest tworem mistycznym i irracjonalnym
    • Zobacz profil
    • Imaginarium
Odp: Fizyka kwantowa - NOWA FIZYKA
« Odpowiedź #15 dnia: Wrzesień 01, 2010, 14:00:47 »
<a href="http://www.youtube.com/watch?v=kxraG_20yjE" target="_blank">http://www.youtube.com/watch?v=kxraG_20yjE</a>



Teoria M.25

Na konieczność włączenia świadomego obserwatora do schematu pojęciowego teorii kwantów pierwszy wskazał John von Neumann [27], proponując tzw. ortodoksyjną interpretację teorii kwantów. Podjął on wszystkie idee szkoły kopenhaskiej, ale w odróżnieniu od Bohra [28] przypisał aparaturze pomiarowej taki sam status jak mikroskopowemu obiektowi mierzonemu - obydwa układy opisywane są liniowymi równaniami teorii kwantów. Jednak pomiaru kwantowego nie można zakończyć w ramach liniowej mechaniki kwantowej [19]. Pomiar przeprowadzany nad układem mikroskopowym przebiega w sposób, który ilustruje następujący przykład. Załóżmy, że dysponujemy przyrządem pomiarowym, który za pomocą odpowiedniego wskaźnika może pokazać czy pewna cząstka uległa rozpadowi. Przyrząd ten można dostatecznie dokładnie opisać za pomocą pojęć fizyki klasycznej. Możliwe są dwa wykluczające się wyniki pomiaru i teoria kwantów umożliwia obliczenie tylko ich prawdopodobieństw. Chcąc sprawdzić co pokazuje przyrząd musimy go oświetlić. W dalszym ciągu teoria kwantów pozwala obliczyć tylko prawdopodobieństwo tego, że światło od wskaźnika zostanie odbite w tym lub innym kierunku. Ten proces trwa tak długo, aż odrzucimy jedną z możliwości i pozostawimy drugą, ponieważ w naszym umyśle uświadomimy sobie, że doświadczenie dało taki a nie inny wynik.
W teorii kwantów zawsze posługujemy się pojęciem wektora stanu, który jest obiektem matematycznym wyrażającym naszą wiedzę o rozpatrywanym układzie. Jeśli wykonamy pomiar, musimy zastąpić dany wektor stanu nowym wektorem stanu, który uwzględnia zdobytą w pomiarze wiedzę. Wiedza wymaga podmiotu, który posiada wiedzę. Z tego powodu von Neumann przyjął, że redukcja superpozycji stanów w momencie pomiaru spowodowana jest przez umysł świadomego obserwatora, który konstatuje rezultat zarejestrowany przez przyrząd pomiarowy. Dlatego nie można zastąpić obserwatora jakimś urządzeniem nieożywionym czy istotą żywą, ale nie dysponującą świadomym umysłem. Nie bacząc na to, że mózg człowieka jest układem fizycznym interpretacja ortodoksyjna odrzuca założenie, że za pomocą teorii kwantów można opisać umysł ludzki (lub jakiejś innej istoty świadomej swego istnienia) wraz z jego wiedzą i samoświadomością.
Założenie, że redukcja superpozycji stanów dokonuje się w świadomości badacza, wprowadza bez wątpienia określoną tezę filozoficzną natury epistemologicznej [29]. Prowadzi ona do uznania wpływu ludzkiej świadomości na świat zewnętrzny. Wszystkie spekulacje wyrastające z pomysłu von Neumanna wydają się nieistotne w porównaniu z połączeniem układu obiekt obserwowany - przyrząd z obserwatorem. Klasyczny wzorzec fizyki działa tak, ze obserwator stoi w cieniu. Wskutek powtarzalności wyników pomiaru, określonej ich weryfikowalności oraz przewidywania przez teorie fizyczne nowych faktów, fizyka uzyskiwała w swojej procedurze poznawczej swoistą obiektywność i niezależność od umysłu obserwatora. Istniał on, lecz był głęboko ukryty. W związku z tym wszystkie wielkie spory epistemologiczne znalazły się poza fizyką, była ona jakby ponad nimi. To, co od tysięcy lat trapiło filozofów - jak człowiek poznaje świat, jaki jest stosunek umysłu, świadomosci do rzeczy - dla fizyków, dzięki specyficznej metodzie poznawczej, w zasadzie nie istniało. Dopiero w propozycji von Neumanna trzeba było uprzytomnić sobie nieredukowalność istnienia obserwatora obdarzonego świadomością w samym akcie pomiaru. Świadomość redukująca superpozycję stanów to odnalezienie w zupełnie nowym języku mechaniki kwantowej starego, lecz ciągle żywego w ludzkim myśleniu pytania o poznawczy akt człowieka [29]. Pytanie to zostaje podjęte przez udzielenie konkretnej odpowiedzi przez von Neumanna. Ważne jest to, że fizyk po raz pierwszy musi w sposób bardzo drastyczny uświadomić sobie, że jego metoda poznawania świata jest poznawczym wysiłkiem człowieka i nie ucieknie od problemów, które stawia przed nim filozoficzna teoria poznania. Podzielać trzeba wszelkie jej niepowodzenia i wątpliwości.

Przeciw interpretacji ortodoksyjnej wysuwa się siedem głównych zarzutów:

   1. Przyjmując, że umysł podlega innym prawom niż cała reszta świata fizycznego, wyrzuca się go tym samym poza nawias fizycznej rzeczywistości i wikła się w kłopotliwy problem psychofizyczny. Wymaga pojęcia świadomości, teorii percepcji i teorii wyjaśniającej działanie umysłu, ale nie ma na jej temat nic do powiedzenia. Ponadto nie wyjaśnia, gdzie przebiega granica pomiędzy przyrządem pomiarowym a obserwatorem i dlaczego umysł nigdy nie postrzega superpozycji stanów.
   2. Świadomość umysłu nie jest precyzyjnie określonym pojęciem, dlatego interpretacja ortodoksyjna jest tylko programem na poprawną interpretację.
   3. Proponuje trudny do zaakceptowania status istnienia wszechświata w okresie, gdy nie było jeszcze ludzi ani żadnych innych świadomych obserwatorów. Problem ten w groteskowej formie został przedstawiony w 1935 roku przez Schrödingera w postaci tzw. paradoksu kota Schrödingera [30-34]. Z tego powodu z trudem nadaje się do interpretacji kosmologii kwantowej [35,36].
   4. Nie wyjaśnia również względności (zależności od sytuacji obserwatora) procesu redukcji superpozycji stanów, co często przedstawia się w formie tzw. paradoksu przyjaciela Wignera [13].
   5. Przyjmuje, że to umysł człowieka odpowiedzialny jest za kreowanie rzeczywistości fizycznej [32]. Innymi słowy, w interpretacji tej umysł człowieka gra rolę Stworzyciela [37].
   6. Nie proponuje obrazu rzeczywistości, który pogodziłby istnienie natychmiastowych korelacji w kwantowych układach rozciągłych przestrzennie z relatywistycznym pojęciem równoczesności zdarzeń (patrz część 1.2).
   7. Ma trudności z odpowiedzią na pytanie: czyją wiedzę reprezentuje wektor stanu (albo raczej zredukowany operator gęstości) opisujący mózg świadomego obserwatora?


W świetle ortodoksyjnej interpretacji teorii kwantów pojawia się pytanie o ontologiczny status wprowadzonego przez nas UT, w którym rozgrywają się procesy kwantowe.

Założenie, przyjmowane przez interpretację ortodoksyjną, że świadomość obserwatora znajduje się poza zakresem teroii kwantów prowadzi do dualistycznej koncepcji natury. Według tej koncepcji rzeczywistość składa się z dwóch różnych elementów: pierwszego - opisywanego przez teorię kwantów i drugiego - samoświadomej i aktywnej substancji umysłowej (duchowej), która nie jest opisywana przez teorię kwantów.

Ponadto, interpretacja ta wyjaśnia, bez popadania w konflikt z teorią względności, rezultaty eksperymentów korelacyjnych, z których wynika, że cząstka elementarna nie obserwowana nie istnieje obiektywnie (poza naszą świadomością), albo że układ kwantowy stanowi niepodzielną całość scementowaną przez nieczasoprzestrzenne oddziaływania. Zgodnie z tą interpretacją obie możliwości zachodzą łącznie. Pierwsza jest oczywista, natomiast druga wynika z tego, że przekazywanie decyzji umysłom ludzkim przez UT jest procesem nieczasoprzestrzennym. Dzieje się tak, ponieważ czasoprzestrzeń jest rzeczywistością wtórną w stosunku do przestrzeni Hilberta zbioru możliwości. Czasoprzestrzeń jest tylko rzeczywistością "rozpiętą" w naszych umysłach przez UT na skutek odpowiedniego przekazu idei.

Wiedza umysłów ludzkich podlega zmianie z powodu własnego myślenia i przez przekazywanie nowych informacji przez UT, które odbierane są przez ludzki umysł jako wrażenia zmysłowe. Ponieważ we wrażeniach tych zawarte są pewne regularności, człowiek odczuwa to jako upływ czasu. Nazywa się to psychologiczną strzałką czasu. Istnienie tej strzałki czasu ma dla nas zasadnicze znaczenie. Czujemy, że posuwamy się w czasie zawsze do przodu, od ustalonej przeszłości do niepewnej przyszłości. Wiemy, że przeszłość już minęła i nie można jej zmienić. Nasza wiedza na temat przeszłości pochodzi ze śladów pozostawionych w naszej pamięci oraz ze śladów w świecie wrażeń zmysłowych. Przyszłość natomiast wydaje się nam nieokreślona i istnieje tylko jako zbiór możliwości. Równania fizyki opisujące ewolucję możliwości są symetryczne ze względu na zmianę kierunku upływu czasu. Z tego punktu widzenia przeszłość i przyszłość mają podobny status. Ale do fizyki należy również proces pomiaru kwantowego, w którym następuje skokowa i nieodwracalna redukcja możliwości [13,31,32], będąca wynikiem nieodwracalnej decyzji podjętej przez UT i przekazana umysłom ludzkim. Następujące po sobie decyzje UT odczuwamy jako nieodwracalny upływ czasu.
Są fizycy, którzy uważają, że kwantowa teoria grawitacji jest już sformułowana i przyjęła postać jednego z wariantów teorii superstrun [25]. Istnieją dowody świadczące bowiem o tym, że teoria superstrun jest spójną teorią kwantową wszystkich oddziaływań z grawitacją włącznie. Kłopot polega na tym, że o ile w dziesięciowymiarowej przestrzeni mamy tylko kilka spójnych teorii superstrun, to po zwinięciu (uzwarceniu) sześciu wymiarów przestrzennych takich teorii możemy wygenerować dziesiątki tysięcy. Każdy z różnych sposobów silnego zwijania (uzwarcenia) dodatkowych wymiarów przestrzennych prowadzi do wyraźnie spójnego zbioru praw rządzących naszym światem. Właśnie z tego powodu, mimo całej elegancji i obiecujących wyników, teorie superstrun nie doprowadziły jak dotąd do żadnych nowych przewidywań dotyczących właściwości cząstek elementarnych. Być może istnieje bardziej fundamentalny poziom teorii strun, na przykład w postaci tzw. teorii M [25], unifikujący te spójne zbiory praw.
http://www.staff.amu.edu.pl/~zbigonys/interpre.html



M-teoria

M-teoria - jedna z fizycznych "teorii wszystkiego", czyli teorii próbującej w uniwersalny, spójny sposób opisać prawa przyrody. Została zaproponowana w 1995 przez Edwarda Wittena. Jest ona rozszerzeniem tzw. teorii strun. Jej powstanie wywołało spory w środowisku fizyków, z powodu braku możliwości jej eksperymentalnej weryfikacji. Zakłada ona m.in. istnienie 11 wymiarów, strun, superstrun, membran, supermembran, supercząstek i innych obiektów elementarnych.
Nie ma zgody, co do pochodzenia nazwy, literę M można tłumaczyć jako mother (matka), mystery (tajemnica), matrix (macierz), membrane (membrana), niektórzy podejrzewają, że Witten miał na myśli "my theory".

Wedle jednego z rodzajów M-teorii, teorii Horavy-Wittena, 11 wymiarów wymaga tylko grawitacja (teoria ta wywodzi się z modelu supergrawitacji), natomiast tzw. oddziaływania cechowania (silne, słabe i elektromagnetyczne) zachodzą w hiperprzestrzeni 10-wymiarowej. W jej świetle wszechświat ma kształt dwóch dziesięciowymiarowych membran, które łączy odcinek z osobliwymi końcami o nazwie orbifold. Można to interpretować jako dwa 10-wymiarowe wszechświaty oddziaływające między sobą za pomocą grawitacji, z których jeden to nasz wszechświat, a drugi składa się z ciemnej materii.

Wiąże się z nią teoria Randalla-Sundruma, która opisuje tzw. wszechświaty membranowe. W tym modelu kształt wszechświata jest podobny jak w teorii Horavy-Wittena (jeśli dodatkowy wymiar jest nieskończony, to zamiast dwóch występuje tu tylko jedna membrana). Ta teoria przewiduje, że newtonowskie prawa grawitacji zmieniają się przy oddziaływaniach na odległość poniżej milimetra, oraz że efekty unifikacji dla grawitacji można zaobserwować już przy energii dostępnej akceleratorom. To obiecująca właściwość, która daje wreszcie perspektywę sprawdzenia efektów M-teorii przez fizykę doświadczalną.
wiki
Kiedyś myślałem, że jest tylko jedna teoria superstrun, okazało się niedawno, że jest tych teorii superstrun aż pięć. Wszystkich 5 teorii superstrun jest bardzo podobnych do siebie i właściwie jeszcze jedna teoria zwana M-teorią spaja pozostałe 5 w jedną całość. Wszystkie 5 teorii zakłada istnienie 10 wymiarów: 3 zewnętrznych – przestrzennych i 6 wewnętrznych – zwiniętych do środka, czyli w drugą stronę + czas. M-teoria wymaga dodatkowego wymiaru przestrzennego w stosunku do pozostałych 5 teorii.
Szczególną cechą teorii superstrun jest to, że mikroskopijne struny (około 100 miliardów miliardów razy mniejsze od protonu) mogą drgać tylko w dziesięciowymiarowej czasoprzestrzeni.
http://matryks.blogspot.com/2009/03/teoria-superstrun.html

Wierzę w sens eksploracji i poznawania życia, kolekcjonowania wrażeń, wiedzy i doświadczeń. Tylko otwarty i swobodny umysł jest w stanie zrozumieć świat!
www.imaginarium.org.pl

Offline Michał-Anioł

  • między niebem a piekłem
  • Moderator Globalny
  • Ekspert
  • *****
  • Wiadomości: 1338
  • Płeć: Mężczyzna
  • Nauka jest tworem mistycznym i irracjonalnym
    • Zobacz profil
    • Imaginarium
Odp: Fizyka kwantowa - NOWA FIZYKA
« Odpowiedź #16 dnia: Wrzesień 01, 2010, 14:04:05 »
Symplektyczny wielbłąd a zasada nieoznaczoności

Zasada nieoznaczoności Heisenberga mówi, że pewnych par wielkości nie można dokładnie zmierzyć. Pomiar jednej zakłóca bowiem odczyt drugiej. Z zasady tej wynika, że w fizyce kwantowej nie jesteśmy w stanie dokładnie zmierzyć jednocześnie położenia i pędu cząstki. Możemy tylko wyciągnąć średnią z całej serii pomiarów. Jest to jedna z głównych przeszkód na drodze do zbudowania komputera kwantowego, w którym przecież musimy dokładnie mierzyć, czyli odczytywać, kwantowe dane.

Tymczasem Maurice de Gosson z Uniwersytetu Wiedeńskiego twierdzi, że zasada nieoznaczoności ma więcej wspólnego z geometrią symplektyczną niż z fizyką kwantową. Zdał on sobie sprawę, że teorie z dziedziny geometrii symplektycznej są paralelne do zasady nieoznaczoności. Swoje odkrycie de Gosson nazwał symplektycznym wielbłądem, odnosząc się w ten sposób do biblijnej przypowieści o zwierzęciu, które prędzej przejdzie przez ucho igielne niż bogacz trafi do nieba.

De Gosson proponuje, by wyobrazić sobie wszystkie możliwe położenia danej cząsteczki w formie kuli. Moglibyśmy określić jej dokładne położenie pod warunkiem, że bylibyśmy w stanie ścisnąć tę kulę do wielkości samej cząsteczki. Jednak fakt, iż nie możemy tego zrobić nie wynika z fizyki kwantowej a właśnie z zasad geometrii.

Teoria de Gossona może mieć niezwykle ważne implikacje. Jeśli jest prawdziwa, to zasada nieoznaczoności ma naturę klasyczną, a nie kwantową. Być może uda się zatem przełożyć to, co dzieje się w świecie kwantowym na geometrię symplektyczną i w ten sposób rozwiązać pewne nierozwiązywalne dotychczas problemy. Przede wszystkim trzeba zbadać, czy spostrzeżenie de Gossona do jedynie przypadkowa zależność czy też głębokie powiązanie pomiędzy fizyką kwantową a geometrią.

John Norton, filozof fizyki z University of Pittsburgh zwraca uwagę na poważną lukę w teorii de Gossona. Otóż nieoznaczoność w położeniu i pędzie cząsteczki jest zawsze większa niż wielkość reprezentowana przez stałą Plancka. Tymczasem u de Gossona brak jakiejkolwiek stałej.


Autor: Mariusz Błoński

Źródło: New Scientist

z:
http://kopalniawiedzy.pl/fizyka-kwantowa-geometria-symplektyczna-zasada-nieoznaczonosci-6923.html
Wierzę w sens eksploracji i poznawania życia, kolekcjonowania wrażeń, wiedzy i doświadczeń. Tylko otwarty i swobodny umysł jest w stanie zrozumieć świat!
www.imaginarium.org.pl

Offline Michał-Anioł

  • między niebem a piekłem
  • Moderator Globalny
  • Ekspert
  • *****
  • Wiadomości: 1338
  • Płeć: Mężczyzna
  • Nauka jest tworem mistycznym i irracjonalnym
    • Zobacz profil
    • Imaginarium
Odp: Fizyka kwantowa - NOWA FIZYKA
« Odpowiedź #17 dnia: Wrzesień 01, 2010, 14:05:35 »
Tajemnice teleportacji

Ludzie mówią, że wy, fizycy, nie tylko strzelacie fotonami, ale i dokonujecie ich teleportacji. Jakoś się trzeba z tego wytłumaczyć...

W Toruniu nie mamy maszyny do teleportacji. Ale zajmują się tym inne laboratoria w Europie i USA. Zaś samo zagadnienie można sformułować tak: czy potrafimy odtwarzać obiekty fizyczne? Replikować je tak, by one były identyczne – w każdym sensie – jak oryginał? I czy potrafimy to robić na odległość?

Potrafimy?

Okazuje się, że tak. Że w przypadku małych układów fizycznych, układów kwantowych, takich jak fotony, umiemy takie doświadczenia wykonać. Jesteśmy w stanie odtworzyć foton identyczny z tym, z którego startowaliśmy, ale w innym miejscu, nie przesyłając go fizycznie, ale przesyłając jedynie pewną informację klasyczną o nim.

Zjawisko to jest o tyle bliskie obrazkom z „Wojen gwiezdnych”, że nie można dokonać teleportacji – w sensie zakładanym przez fizyków – bez unicestwienia obiektu startowego. Po wykonaniu całej procedury oryginalny foton, pierwszy, jest niszczony. Nie wiemy, jaki jest.

Warto zatem w ogóle wspominać o teleportacji?

Trzeba wyraźnie powiedzieć, że nie mówimy o przeniesieniu fizycznym obiektu z miejsca na miejsce, odtwarzamy ten obiekt w innym miejscu, przesyłając pełną informację o nim. W tym sensie nie jest to podobne do tego, co znamy z kina.

Teleportujemy pojedynczy foton, chciałoby się więcej.

Pyta pan, czy można ten efekt skalować? Na przeszkodzie staje między innymi zjawisko zwane dekoherencją (w tym przypadku to wpływ otoczenia, który niszczy pierwotny stan, np. pary teleportowanych fotonów – red.) i niestety nie widzę szans na to, by w jakimś skończonym czasie można by teleportować coś więcej niż pojedyncze obiekty kwantowe. Nie ma doświadczalnych przykładów teleportacji na więcej niż jednym fotonie. Aczkolwiek same doświadczenia są bardzo imponujące. Bardzo fajne
http://www.polityka.pl/spoleczenstwo/niezbednikinteligenta/193088,1,mechanika-kwantowa-teoria-wbrew-zdrowemu-rozsadkowi.read
Wierzę w sens eksploracji i poznawania życia, kolekcjonowania wrażeń, wiedzy i doświadczeń. Tylko otwarty i swobodny umysł jest w stanie zrozumieć świat!
www.imaginarium.org.pl

Offline Michał-Anioł

  • między niebem a piekłem
  • Moderator Globalny
  • Ekspert
  • *****
  • Wiadomości: 1338
  • Płeć: Mężczyzna
  • Nauka jest tworem mistycznym i irracjonalnym
    • Zobacz profil
    • Imaginarium
Odp: Fizyka kwantowa - NOWA FIZYKA
« Odpowiedź #18 dnia: Wrzesień 01, 2010, 14:11:44 »
Prof. RYSZARD TANAS jest fizykiem teoretykiem zajmujacym sie
optyka kwantowa, a ostatnio także informatyka kwantowa

    
Kwantowe splatanie dwóch atomów Ryszard Tanas

Jednym z najbardziej fascynujacych i tajemniczych
zjawisk w mechanice kwantowej jest zjawisko splatania
kwantowego. W słynnej pracy z 1935 r. Einstein, Podolsky
i Rosen [1] starali sie wykazac, ze mechanika kwantowa
musi byc niekompletna, skoro przewiduje istnienie korelacji
kwantowych na duzych odległosciach. Dzisiaj mozemy
powiedziec, ze nie mieli racji, a korelacje kwantowe, których
istnienie kwestionowali, istnieja naprawde i sa potwierdzone
licznymi eksperymentami. Na to, by mówic
o splataniu kwantowym, bo tak dzisiaj zwykle nazywamy
istnienie tych tajemniczych korelacji kwantowych, trzeba
układu kwantowego złozonego z dwóch podukładów. Znakomitym
przykładem takiego układu sa dwa atomy, które
moga znalezc sie w stanie splatanym w wyniku sprzezenia
poprzez próznie fotonowa. Sprzezenie takie prowadzi
do kolektywnego zachowania sie dwóch atomów, objawiajacego
sie oddziaływaniem typu dipol–dipol miedzy
nimi oraz kolektywna emisja spontaniczna.
Jednym z najbardziej popularnych modeli optyki
kwantowej jest model a t omu dwu p o z i omowe g o.
W modelu tym przyjmujemy, ze atom jest układem
o dwóch tylko stanach kwantowych: stanie podstawowym
i stanie wzbudzonym. Jest to oczywiscie dosc drastyczne
uproszczenie opisu rzeczywistego atomu, ale w wielu sytuacjach
fizycznych atom dwupoziomowy jest bardzo dobrym
przyblizeniem, znakomicie oddajacym istote opisywanych
zjawisk fizycznych. Zaleta tego modelu jest to, ze
jest on wyjatkowo prosty i jego ewolucje potrafimy opisac
dosc dokładnie. Z dzisiejszego punktu widzenia taki układ
dwustanowy to k u b i t, czyli bit kwantowy, reprezentujacy
jednostke kwantowej informacji. Natomiast dwa atomy to,
uzywajac terminologii informatyki kwantowej, dwukubitowy
rejestr kwantowy. Poznanie jego ewolucji jest sprawa
interesujaca.
Badania ewolucji układu dwóch atomów dwupoziomowych
były prowadzone w latach osiemdziesiatych
ubiegłego wieku (obszerny spis literatury mozna znalezc
w pracy przegladowej [2]). Znaczacy udział w nich mieli
Zbigniew Ficek oraz autor niniejszego artykułu. Istotnym
elementem tych badan był fakt, ze dwa atomy, które znajduja
sie w odległosci mniejszej niz długosc fali swiatła
emitowanego przez pojedynczy atom, zachowuja sie kolektywnie,
co oznacza, ze ewolucja układu dwóch atomów
rózni sie istotnie od ewolucji atomu pojedynczego. Atomy
przestaja byc niezalezne.

Więcej  znajdziesz w:
http://postepy.fuw.edu.pl/zjazdy/2005-Warszawa/PF-2006-3-Tanas.pdf


John Bell, amerykański informatyk kwantowy, wyjaśniał zjawisko splątania kwantowego na przykładzie kolegi po fachu Reinholda Bertlmanna, który zasłynął tym, iż nosił skarpetki nie do pary. I kiedy zza rogu budynku wyłaniała się noga Bertlmanna w różowej skarpetce, wiadomo już było, że druga skarpetka z pewnością różowa nie jest. Analogia do pańskich fotonów trafna?

Bardzo. Bo czego dotyczy rzecz? Mianowicie tego, że kiedy mamy obiekt złożony z więcej niż jednej cząstki, na przykład dwa fotony, to czasami może być tak... jak to dobrze ująć... pomyślmy przez chwilę...

Fizycy mówią na ogół o korelacjach kwantowych. I analogia do skarpetek jest o tyle dobra, że są one skorelowane – bo jeśli jedna jest różowa, to wiadomo, że druga już taka nie będzie. W tym przypadku to jest antykorelacja, ale to bez znaczenia, bo to też korelacja, tyle że ujemna.

Może inny przykład – wyobraźmy sobie, że mamy dubeltówkę, która się nie do końca udała, bo kule poruszają się po torach ustawionych pod pewnym kątem w stosunku do siebie. I jest tylko jeden spust, czyli zawsze strzelamy dwoma pociskami równocześnie. Poczyńmy jeszcze założenie, że kule mają różne kolory – biały i czerwony. Otóż splątanie to jest taka sytuacja, w której naciskamy spust, ale nie wiemy, która kula jest czerwona, a która biała, a potem dwóch obserwatorów zbiera kule i okazuje się, że kiedy jeden podnosi z ziemi jedną i jest ona czerwona, wiadomo, że druga kula z pewnością jest biała. Ale zanim się tego nie dowiedzą, kule są i takie, i takie – łaciate. Nigdy nie wiadomo, jakiego koloru jest pojedyncza kula. Skarpetki są w sumie podobne...

Własność ta ma rozległe implikacje filozoficzne. Tak głębokie, że aż trudne do streszczenia. To również kolejny przykład na to, że ludzie nie zawsze chętnie godzą się z postępem w nauce. I tak Albert Einstein nie potrafił pogodzić się z faktem, iż układy fizyczne mogą występować w stanach splątanych. Niestety, nigdy nie udało mu się zaproponować innego, lepszego wyjaśnienia.

W powszechnym rozumieniu konsekwencją splątania jest możliwość przesłania informacji w sposób natychmiastowy – nawet z jednego krańca galaktyki na drugi.

Ale co znaczy przekazywanie informacji? To trzeba zdefiniować. Załóżmy, że jestem jedną z osób, które zbierają kule z naszej specjalnej dubeltówki. Znalazłem czerwoną i w tej chwili wiem, że na drugim końcu galaktyki musi być biała. Wiem natychmiast. To jest ten paradoks – bo przecież wiadomo skądinąd (mówi o tym szczególna teoria względności), że nic nie może przemieszczać się szybciej niż światło. Tyle tylko, że jeżeli ja wiem, jak działa układ, to nie ma mowy o przekazywaniu informacji. Byłem na to wcześniej przygotowany, dlatego że znam zasadę działania dubeltówki.

Dlatego właśnie fizycy mówią o korelacjach, czyli o tym, że dwururka ma pewną nietypową własność. I w tym sensie nie ma przekazywania informacji z szybkością większą niż prędkość światła.

Informacją jest wiedza o dubeltówce?

Otóż to. A przynajmniej tak sobie tłumaczymy ten paradoks, z którym jakoś trzeba żyć. Bo jak do tej pory wierzymy, że obie teorie – mechanika kwantowa dopuszczająca istnienie tych szczególnych korelacji i teoria względności zabraniającą zbyt szybkiego przesyłania informacji – są poprawne. I trzeba szukać wyjaśnień, które pogodzą obie te teorie.

Wiemy, jak zbudować taką dwururkę?

Na poziomie układów kwantowych – owszem. Właśnie taką mamy w Toruniu. Przy czym ona nie strzela kulami, ale wysyła fotony o różnej polaryzacji. Jeśli złapiemy jeden foton i zbadamy jego stan, to wiemy, że drugi foton jest spolaryzowany inaczej.
Wierzę w sens eksploracji i poznawania życia, kolekcjonowania wrażeń, wiedzy i doświadczeń. Tylko otwarty i swobodny umysł jest w stanie zrozumieć świat!
www.imaginarium.org.pl

Offline Michał-Anioł

  • między niebem a piekłem
  • Moderator Globalny
  • Ekspert
  • *****
  • Wiadomości: 1338
  • Płeć: Mężczyzna
  • Nauka jest tworem mistycznym i irracjonalnym
    • Zobacz profil
    • Imaginarium
Odp: Fizyka kwantowa - NOWA FIZYKA
« Odpowiedź #19 dnia: Wrzesień 01, 2010, 15:44:28 »


Pojęcie liczby kwantowej pojawiło się w fizyce wraz z odkryciem mechaniki kwantowej. Okazało się, że właściwie wszystkie wielkości fizyczne mierzone w mikroświecie atomów i cząsteczek podlegają zjawisku kwantowania, tzn. mogą przyjmować tylko pewne ściśle określone wartości. Na przykład elektrony w atomie znajdują się na ściśle określonych orbitach i mogą znajdować się tylko tam, z dokładnością określoną przez zasadę nieoznaczoności. Z drugiej strony każdej orbicie odpowiada pewna energia. Bliższe badania pokazały, że w podobny sposób zachowują się także inne wielkości np. pęd, moment pędu czy moment magnetyczny (kwantowaniu podlega tu nie tylko wartość, ale i położenie wektora w przestrzeni albo jego rzutu na wybraną oś). Wobec takiego stanu rzeczy naturalnym pomysłem było po prostu ponumerowanie wszystkich możliwych wartości np. energii czy momentu pędu. Te numery to właśnie liczby kwantowe.
Główna liczba kwantowa (symbol – n) jest związana z energią. Charakteryzuje ona powłokę (zbiór stanów kwantowych posiadających tę samą główną liczbę kwantową; znane powłoki to K,L,M,N,O,P,Q). Główna liczba kwantowa informuje nas o wielkości orbitalu (orbital to przestrzeń w której istnieje największe prawdopodobieństwo znalezienia elektronu). Liczba ta może przyjmować tylko wartości całkowite dodatnie (n Є N \ {0}).

Zakaz Pauliego   W mechanice kwantowej obrazem elektronu jest fala*. W kawałku metalu (weźmy dla uproszczenia prostopadłościan) stany elektronu, do których odnosi się zakaz Pauliego, można wybrać w postaci fal stojących. Liczby kwantowe,  będą numerować te fale, licząc ich węzły w każdym z trzech kierunków, podobnie, jak można numerować możliwe drgania struny gitary. Im krótsza fala, tym większa jej częstość f, a więc i energia E  elektronu**. Wszystkie możliwe energie elektronów przewodzenia w metalu są gęsto rozmieszczone w przedziale zwanym pasmem przewodnictwa. Aby spełnić zakaz Pauliego, elektrony w metalu zajmują stany od najniższych energii aż do wartości zwanej poziomem Fermiego.

Więcej znajdziesz tu:
http://www.fizyka.umk.pl/~bezet/pdf/en_ferm.pdf
http://library.thinkquest.org/28383/nowe_teksty/html/2_18.html
http://pl.wikibooks.org/wiki/Chemia_dla_liceum/Chemia_kwantowa/Liczby_kwantowe
http://ifd.fuw.edu.pl/index.php?option=com_content&task=view&id=242&Itemid=368
Wierzę w sens eksploracji i poznawania życia, kolekcjonowania wrażeń, wiedzy i doświadczeń. Tylko otwarty i swobodny umysł jest w stanie zrozumieć świat!
www.imaginarium.org.pl