A legjobb válasz
„Photonic boom”? Ah, értem. Mint egy „szonikus gém”, csak fény esetén, igaz?
Valójában meglehetősen gyakori, ismerős és hasznos. Úgy hívják, hogy Cserenkov-sugárzás , és akkor fordul elő, amikor egy töltött részecske gyorsabban mozog, mint a közeg . A víz és az üveg nyilvánvaló példa, de még egy gázban is egy nagyon relativisztikusan töltött részecske hoz Cherenkov fényt. A „fotonikus lökéshullám” szöge a részecske útjához viszonyítva sok helyzetben felfedheti annak sebességét.
Válasz
A fotonok nem készülnek semmiből.
Komolyan.
Ugyanez vonatkozik minden alapvető részecskére. Mint kiderült, a legjobb megtanulni csak rendben legyen, ha bizonyos dolgok nem készülnek semmiből; ezeket “alapvető részecskéknek” hívjuk.
Miért van ez? Nos … amikor azt kérdezi, hogy “miből áll egy X”, milyen válaszok lehetnek? Ha kicsit belegondolsz, látni fogod, hogy a válasznak a három kategória egyikébe kell esnie:
- X összetett ; egyéb dolgokból , azaz komponensekből áll
- X oszthatatlan / folytonos; csak X dolgokból áll, valamiféle teljesen egységes tiszta anyagból.
- X nem áll semmiből.
Választás (1) könnyen érthető. Például azt mondhatja, hogy egy autó motorból, erőátvitelből, futóműből, karosszériából, motorháztetőből, lökhárító matricákból és homályos kockákból készül. Oké? Könnyű.
A probléma az, hogy ha ez az egyetlen válasz, amelyet kielégítőnek találsz, akkor bajba kerülsz, amikor elkezded kérdezni, hogy “mennyire megy le?” Valamilyen szinten olyan dolgokkal kell végződnie, amelyek nem “ kisebb alkatrészekből állnak, vagyis valamilyen szinten a válasznak a (2) kategóriába kell tartoznia. vagy (3)! Ellenkező esetben a “végtelen regresszió” problémája van ( Végig teknősök vannak ), ami valójában nem kevésbé kevésbé zavaró, mint egy olyan dolog gondolata, amely nem” bármiből “készült. Annyira ragaszkodva ahhoz, hogy a válasz az (1) kategóriába essen, függetlenül a szintjétől, végső soron nem túl kielégítő.
Tehát, elég tisztességes … egy bizonyos ponton nem lehet tovább “nagyítani” és olyan dolgokhoz jut el, amelyek nem más dolgokból állnak . Hívjuk csak ezt “alapvető” szintnek. Tehát a fotonok valóban “alapvetőek” ebben az értelemben? Igen, úgy tűnik. A fundamentális részecskéknek két osztálya van:
- a “bozonok”, amelyek fotonokat tartalmaznak;
- a “fermionok”, amelyek magukba foglalják a …
- kvarkok, amelyek a protonok és a neutronok alkotóelemei
- leptonok, beleértve az elektronokat is
Ezeknek a részecskéknek alapvetőnek tartjuk azt az okot, hogy nincsenek arra utaló javaslatok, hogy ennek másként kellene lennie, azaz nincsenek olyan kísérleti megfigyelések, amelyek magyarázatához “alapvetőbb” részecskékre van szükség, a jelenlegi modellünkben semmi sem jósolja a létezésüket, stb. a span> valójában néhány alapvető tárgyból készülhet? Igen, biztosan megtehetnék! De mivel nincs kényszerítő ok elvárni tőlük, és ezen a ponton fogalma sincs arról, hogy milyenek lennének ezek az “alapvető” részecskék, hogyan lehet megmondani, hogy léteznek-e, ez valamiféle “sem itt, sem ott”. Tehát ezen a ponton “nagyítottunk”, amennyire lehetségesnek tűnik, és ésszerűnek tűnik azt mondani, hogy valószínűleg nem alacsonyabb a részecskék összetételének szintje. (És ha lennének … tegyük fel, hogy a kvarkok “preonokból” vagy bármi másból készültek, akkor is ugyanezt a kérdést kellene feltenned, csak lenyomva egy másik szintet).
A alapvető szint? A dolgok (alapvető részecskék) “cuccokból készültek”, vagy “nem készültek semmiből”?
A régiek úgy gondolták, hogy a dolgok nagyon is tiszta, differenciálatlan “cuccokból” készülhetnek. (Példaként említve: a levegő / tűz / víz / föld “klasszikus elemeit” Arisztotelész “folytonosnak” gondolta. Arisztotelésznél kortárs volt az “atomizmus” rivális spekulációja, tehát annak, amit mi tekintse, hogy a makroszkopikus anyaggal kapcsolatos igazság szintén nagyon régen létezett!). Mindazonáltal a legkisebb részecskék szintjéig megvizsgáltuk a dolgokat, és azt tapasztaltuk, hogy a felette lévő minden szinten nincs semmi, ami folyamatos, differenciálatlan “tiszta anyagból” készülne – “(2) kategória” – – inkább minden, ami ezen alapvető szint fölött van, kisebb dolgokból áll, azaz “kategória (1)”.Tehát, amint itt végiggondoljuk, az alapvető részecskék valójában csak azok maradnak, amelyekért a “kategória (2)” típusú létezés fogalmát szórakoztathatnánk; nincs “precedens” erre, hogy úgy mondjam, bármilyen nagyobb léptékben.
És a probléma az, hogy a nagyon kicsi skáláján találjuk ezeket az alapvető részecskéket, mint a fotonok, stb., már nem viselkednek olyan módon, amely bármilyen hasonlóságot mutat ahhoz, hogy mi gondolkodunk a “tárgyak” viselkedéséről, annyiban, hogy még az sem világos, hogy értelmes beszélni arról, hogy bármiből “alkotnak”. / p>
Tehát például a foton esetében … ha akarod, úgy gondolhatsz rá, hogy csak egy apró folt a „fotónium” (egy szó, amelyet most építettem ki). Senki nem állít meg! :-). Ez a fotonok “kategória (2)” gondolkodásmódja lenne. Mi lenne ez a “fotónium”? Csak meghatároznák, hogy “a fotonok készítésének cuccai”. Mi van ezzel?
Nos, nem igazán … :-(. Ezzel a felfogással az a baj, hogy önmagát kizárólag dicséri annak az alapja, hogy (lehetőleg!) intuitívabban kielégítőbb legyen, mint a “kategória (3)”, ami az egyetlen megmaradt lehetőség – a “semmiből való” lét. És hátránya, hogy a fotonokat “fotóniumból” állítjuk több kérdést vet fel, mint amennyit megválaszol, és több problémát vet fel, mint amennyit megoldana.
Például:
- A “fotónium” -nak továbbra is be kell tartania azt a szabályt, hogy a foton soha nem hasad el két kisebb “fotónium” bitbe;
- … és ugyanezen okból két fotont is össze lehet tömöríteni, így kétszer annyi “fotóniummal” szuper méretű fotont készíthetünk
- A fotonok még mindig nulla tömegűek , ezért a “fotóniumnak” valamilyen tömeg nélküli anyagnak kell lennie …
- stb. ..
Az sem világos, hogy a fotonhoz értelmesen hozzá lehet rendelni egy “méret” mértéket! Többféle módon lehet arról beszélni, hogy mekkora lehet egy foton mérete, de ezek valószínûségûek, vagyis összefüggenek annak a valószínûségével, hogy egy foton kölcsönhatásba lép egy másik részecskével. Ez pedig a másik részecskétől függ! (Különösen, hogy a másik részecskének van-e elektromos töltése ). A foton méretének egyik mércéje a hullámhossza lenne, amely jól korrelál a mással való kölcsönhatás valószínűségével. Tehát ebben a mérésben egy 500 nm-es zöld fény fotonjának keresztmetszeti “mérete” 1/2000-es lenne. milliméteres, de az 1 MHz-es rádióhullám fotonjának mérete körülbelül 1000 láb lenne!
És a többi alaprészecskéhez hasonlóan a fotonnak is csak annyi határozott helyzete és lendülete van, amennyit mér ezeket a dolgokat, és minél határozottabban méred egyiküket, annál kevésbé biztosan mérheted a másikat.
Innentől kezdve csak rosszabb (azaz furcsább) lesz, de megkapod az ötletet. .. 🙂
Az a véleményem, hogy az alapvető részecskék úgy viselkednek, hogy megsértik minden intuíciódat arról, hogy mi legyen és mit kell tennie egy “tárgynak”! Tehát hozzáteszi hozzájuk azt az elképzelést, hogy “valamiből készülnek” “nem old meg semmilyen problémát, és csak még jobban eliszapolja a vizeket.
Most akkor … ezen a ponton azt mondhatod:” Rendben, elég korrekt … fotó Az ns és más alapvető részecskék nem készülnek semmi másból. Nem az, amire számítottam, és lehet, hogy kissé megszokja, de azt hiszem, ez így van. Másrészt lehet, hogy vagy (a) nagyon elégedetlen ezzel a magyarázattal, vagy (b) úgy érzi, hogy az elméjét valamiféle misztikus New Age-y kozmikus epifánia fújja fel, mint például: “izé, minden semmi és lét. nem létezik! “Mindkét szélsőség téves gondolkodásból fakad. Ide értem … válaszolhatjuk: Azt mondod, hogy a fotonok (stb.) ) nem készülnek semmiről, ezért nem léteznek valójában! Egyáltalán nem. Természetesen léteznek, mivel kölcsönhatásba lépnek más dolgokkal. Éppen most állapítottuk meg, hogy alapvető szinten, A “létezőnek” semmi köze nincs ahhoz, hogy “dolgokból készülnek”, ez minden. Egy második téves válasz: “ Ön alapvetően azt mondja, hogy minden semmi! “Nos, ez sem igaz. A bolygók, az emberek, a kék bálnák és a homályos hernyók cuccokból készülnek, ami molekula s, amelyek atomokból állnak . Az atom (a) egy magból áll, amely kvarkokból (semmiből sem) és gluonokból (semmiből sem) és (b) elektronokból (semmiből sem) áll. A nagy tárgyak és az alapvető részecskék között sokféle “készség” van! A fizikai valóság mindezen “szintjei” rendkívül gazdagok valós elvekkel / kapcsolatokkal / interakciókkal / tulajdonságokkal. Ezeket “feltörekvő tulajdonságoknak” hívjuk, hogy megkülönböztessük őket a valóság “alapvető tulajdonságaitól”.Tehát például a kémia azokról a megjelenő tulajdonságokról szól, amelyek atomokból származó “anyagokat” eredményeznek, és amelyek a különféle dolgok közötti kölcsönhatásokat szabályozzák. A termodinamika és a statisztikai mechanika az egyes részecskék nagy gyűjteményeinek kialakuló tulajdonságairól szól. A biológia az élő rendszerek megjelenő tulajdonságairól szól. Stb. Sokan úgy vélik, hogy a tudatnak a fizikai valóság egyik jelenségének kell lennie. (Senki sem mondja, hogy ezt hinned kell. Valójában nem. De sokan ezt teszik!)
Mindenesetre a fentiekben tárgyalt két tévedés kapcsán: van, akinek mindkettőt sikerül ötvöznie tévedések, egy csapásra eljutva ehhez az egyetlen uber-tévedéshez: “ Az alapvető részecskék nem készülnek semmiből … ezért semmi sem létezik valójában! ” I remélem, már látja, miért nevetséges állítás. Természetesen léteznek dolgok! (Látod, végig igazad volt! 🙂 Vannak olyan emberek, akiket szeretsz … akiket nem “szeretsz annyira, ők is léteznek … és kávé létezik, sör, szőrös kutyák és zene! Mindenféle fantasztikus dolog létezik! Tehát ne féljen attól az elképzeléstől, hogy az alapvető részecskék nem készülnek semmiből.
Mint mindaddig, amíg a redukcionizmus tévedéséről beszélgetünk … észreveheti, hogy vannak olyan emberek, akiket nem zavar az a gondolat, hogy “csak mi vagyunk nem más, mint egy csomó atom”, és úgy tűnik, hogy beletörődnek ebbe az elképzelésbe. alig vont vállat, vagy talán megkönnyebbülést is. Ha engem kérdezel, ez egy cloddish, filiszteus elme jellege. Sokkal több vagy, mint “csak” bármi (atomok vagy alapvető részecskék, amelyek nem készültek semmiből stb.) Van eszed és akaratod, érzéseid, és szemlélheted és értékelheted a dolgokat, és kitalálhatod a dolgokat, és hűvös tudsz dolgokat, és azon tűnődni, hogy miből készülnek a fotonok!
Rendben, elég a filozófiával … hadd fejezzem be válaszomat egy rövid említéssel a valóság azon szintjéről, amely alapvetőbb, mint az alapvető részecskék. “Mi? Hogy lehet ez?” Nos, az alapvető részecskék az univerzum cuccainak legalapvetőbb fajtái, de kiderült, hogy nem “a legalapvetőbbek a dolgok magyarázata , mert az alapvető részecskéket maguk is valami mással magyarázzák – nevezetesen a kvantum mezőket . Röviden , az elképzelés az, hogy a legalapvetőbb szinten léteznek bizonyos mezők, amelyek az egész teret kitöltik és energiát tartalmaznak. Bárhol a mező egy adott helyén az energia meghaladja az úgynevezett nulla pont vagy vákuum energiát, a mező “gerjesztése”, és egy korlátozott részecske formájában nyilvánul meg. Az alapvető részecskék, amelyek tehát semmiből nem állnak, a mezők (amelyek szintén nem készülnek semmilyen anyagi “anyagból”). Tehát a foton a fotonmező gerjesztése, az elektron az elektron-pozitronmező gerjesztése stb.
Nos, ez egy kicsit hosszú volt, de remélhetőleg hasznos, vagy legalábbis élvezetes :-).