Vapaata ihmettelyä

Aloittaja Untamo, 15.03.2010, 19:20:56

« edellinen - seuraava »

mistral

Aina joskus olen miettinyt mitä sähkövoima tarkoittaa. Sähkömagneettinen säteily on kyllä jotenkin selvää mutta sähkövoima ei. Kopioin Wikistä pätkän tekstiä:

Sähkömagneettisen vuorovaikutuksen tuntevat kaikki varatut hiukkaset. Jos niiden varaukset ovat keskenään samanmerkkiset, ne hylkivät toisiaan, mutta jos ne ovat erimerkkiset, hiukkaset vetävät toisiaan puoleensa. Jos sähköisesti varatut hiukkaset ovat liikkeessä toisiinsa nähden, niiden välillä vaikuttavat myös magneettiset voimat.

Vaikutuksia
Aineen perushiukkasista protonilla on positiivinen, elektronilla negatiivinen varaus. Niiden välinen sähköinen vetovoima pitää atomia koossa. Sähkömagneettinen vuorovaikutus saa eri tavoin aikaan myös kaikki atomien välillä vallitsevat kemialliset sidosvoimat, ja ne pitävät koossa myös molekyylejä ja kaikkia tunnettuja aineita.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Onko sähkövoima vain toinen nimi magneettiselle voimalle?

edit
Tai täytyy myöntää ettei sähkömagneettisen säteilynkään mekaniikka ole hallussa   :huh:

mistral

IS   Tutkijat uskovat tehneensä venäläis järvestä jättilöydön:

"Käytännössä meteoriitista ei lähtenyt putoamisen aikana lainkaan ääntä, kovin ääni lähti sen iskeytymisestä jään pintaan, venäläistutkija Vadim Tšernobrov kertoi perjantaina järjestetyssä lehdistötilaisuudessa."

Ei vakuuta tuo selitys, isosta meteoriitista luulisi tulevan kova ääni...

JKyytinen

Lainaus käyttäjältä: mistral - 13.12.2014, 10:53:31
IS   Tutkijat uskovat tehneensä venäläis järvestä jättilöydön:

"Käytännössä meteoriitista ei lähtenyt putoamisen aikana lainkaan ääntä, kovin ääni lähti sen iskeytymisestä jään pintaan, venäläistutkija Vadim Tšernobrov kertoi perjantaina järjestetyssä lehdistötilaisuudessa."

Ei vakuuta tuo selitys, isosta meteoriitista luulisi tulevan kova ääni...
Ja varsin hauskalta kuulostaa tuo, ettei siitä ole havaintoja, koska tapahtui pimeään vuorokauednaikaan.
Jesse Kyytinen

jessekyytinen.wordpress.com

Bresser 10x50 kiikarit
EQ-3
EOS 5D3, 50D, suljinvammaiset 450D, 70D
FD 300mm f/2.8L,Samyang 14mm f2.8,24mm f1.4,85mm f1.4,Sigma 30 1.4Art
Fuji X100s
Nokia Lumia 920
GoPro2

kjj

Lainaus käyttäjältä: mistral - 01.06.2014, 20:49:42
Aina joskus olen miettinyt mitä sähkövoima tarkoittaa. Sähkömagneettinen säteily on kyllä jotenkin selvää mutta sähkövoima ei.

Hups, osui vähän vanhempi viesti noiden uudempien takia silmään, mutta hieman tähän asiaan liittyen:

Mm. juutuubista löytyy hauska video, jossa Feynman ihmettelee, miksi ihmiset yleensä ihmettelevät, kuinka magneetit oikein toimivat (ts. hylkivät tai vetävät toisiaan puoleensa matkan päästä) - kyse kun on kuitenkin samasta asiasta, miksi et voi painaa kättäsi esim. pöytälevyn läpi. Eikä sitä taas kukaan ihmettele tai kyseenalaista.

Samasta striimauspalvelusta löytyy myös mielenkiintoinen video, jossa fyysikko selittää, mikä on fyysikon määritelmä sille, että kaksi (makro- tai mikroskooppista) kappaletta koskettavat toisiaan.

En linkkaa, koska etsiessänne saatatte löytää vahingossa paljon muutakin mielenkiintoista  :grin:

mistral

#754
Lainaus käyttäjältä: kjj - 13.12.2014, 23:58:52

Mm. juutuubista löytyy hauska video, jossa Feynman ihmettelee, miksi ihmiset yleensä ihmettelevät, kuinka magneetit oikein toimivat (ts. hylkivät tai vetävät toisiaan puoleensa matkan päästä) - kyse kun on kuitenkin samasta asiasta, miksi et voi painaa kättäsi esim. pöytälevyn läpi.

Joensuun yliopiston sivuilta löytyi tämä:

"Atomeissa on yleensä saman verran protoneita ja elektroneja. Ne ovat sähköisesti neutraaleja, koska protonien ja elektronien sähkövaraukset kumoavat toisensa. Mikä sitten pitää atomit kiinni toisissaan niiden muodostaessa molekyylejä?

Vastaus on hieman kummallinen. Olemme jo saaneet selville, että atomin varatut osat voivat vuorovaikuttaa toisen atomin varattujen osien kanssa. Tämä mahdollistaa atomien sitoutumisen toisiinsa ja tätä kyseistä ilmiötä kutsutaan residuaaliseksi sähkömagneettiseksi voimaksi."

Ilmeisesti residuaalinen sm-voima tekee timantista niin kovan. Kuitenkin kun kävin sivulla  http://wanda.uef.fi/fysiikka/hiukkasseikkailu/frameless/electromagnetism.html, niin ei se kuva ilmaise jujua, kuinka oikeasti systeemi pysyy kasassa. Siinähän ei  näytetä niitä hylkiviä vektoreita eli tämä on se ongelma. Siis vetäviä "naruja" on 4kpl mutta hylkiviä 5kpl! Nyt tuli seinä eteen  :huh:

edit
Tällä sivulla kuva, johon saan siis 4 vetävää ja 5 hylkivää vektoria: http://wanda.uef.fi/fysiikka/hiukkasseikkailu/frameless/residuale_m.html

Kuvassahan on piirretty vai 2 vektoria mutta kun kaikki mahdolliset piirretään, pääsin 4:ään ja 5:een.

maukkaK

Minä sain 8-8.  (yhtä monta protonia ja elektronia)
Taika lienee varausten sijainnissa, tuossa kuvassa turhan symmetrisesti.
Canon 7D, 300mm/4 L IS USM. Samyang 8 ja 14mm, EF-S 18-55mm
HEQ-5, Celestron EHD8

mistral

Joo, kun ytimen protonit otetaan erillisinä niin näyttäisi tulevan tasaluku 8/8. Kuitenkin jännää että vetävät voimat voittaa hylkivät, onko juju sitten sijainneissa.

Umbra

Lainaus käyttäjältä: mistral - 14.12.2014, 17:13:49

Tällä sivulla kuva, johon saan siis 4 vetävää ja 5 hylkivää vektoria: http://wanda.uef.fi/fysiikka/hiukkasseikkailu/frameless/residuale_m.html

Kuvassahan on piirretty vai 2 vektoria mutta kun kaikki mahdolliset piirretään, pääsin 4:ään ja 5:een.

Vähän kummallisen oloisesti on asia tuossa kuvassa esitetty. Englanninkielinen wikipedia selittää (jos ymmärsin oikein) atomien välisen vetovoiman siten, että atomit jakavat yhden tai useamman elektronin. Nämä jaetut elektronit sijaitsevat atomiytimien välissä, jolloin kumpikin ydin vetää puoleensa niiden välissä olevia elektroneja. Tämän takia ytimet päätyvät lähemmäs toisiaan kuin muutoin olisi mahdollista. Tällainen tilanne ilmeisesti on vakaa, koska edustaa matalampaa energiatasoa verrattuna tilanteeseen, jossa elektroneja ei jaettaisi. Nämä energiatasot taas riippuvat atomien elektroniverhojen rakenteesta ja viime kädessä kvanttimekaniikasta.

http://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_bond

"Thus, covalent bonding involves sharing of electrons in which the positively charged nuclei of two or more atoms simultaneously attract the negatively charged electrons that are being shared between them."

mistral

Lainaus käyttäjältä: Umbra - 15.12.2014, 22:06:49Nämä jaetut elektronit sijaitsevat atomiytimien välissä, jolloin kumpikin ydin vetää puoleensa niiden välissä olevia elektroneja. Tämän takia ytimet päätyvät lähemmäs toisiaan kuin muutoin olisi mahdollista.

Tarkoittaisiko tämä sitä että elektronit pysähtyisivät kiertoradallaan? Jos tarkoittaa, niin mikä estää pysähtynyttä elektronia putoamasta ytimeen?

Umbra

Atomien välisten sidosten täsmällinen ymmärtäminen ilmeisesti vaatii kvanttimekaniikkaa, jolloin kaikki arkijärkeen uppoavat mielikuvat ovat väkisinkin puutteellisia. (Wikipedia:While the idea of shared electron pairs provides an effective qualitative picture of covalent bonding, quantum mechanics is needed to understand the nature of these bonds and predict the structures and properties of simple molecules.) Putoamiskysymyksen ehkä voisi hahmottaa epätarkkuusperiaatteen kautta; elektronin sijainnissa on aina sen verran sumeutta, ettei se mahdu putoamaan atomiytimen kokoiseen tilavuuteen. (Muistelen tämän jostain lukeneeni, mutta en valitettavasti muista lähdettä.) Kvanttimekaniikka ei kuvaile elektronia pistemäisenä hiukkasena, vaan todennäköisyysaaltona, joka muodostaa seisovan aaltoliikkeen atomin ympärille. Tällä perusteella voisi ajatella, että sidoselektronit eivät ole kirjaimellisesti pysähtyneet ytimien väliin, vaan ovat hieman suuremmalla todennäköisyydellä ytimien välissä kuin jossain muualla. (Tämä siis ihan mutu-spekulaationa, kun en ole alan asiantuntija.)

Suomenkielisessä wikipediassa näkyy olevan tähän liittyvää asiaa: http://fi.wikipedia.org/wiki/Bohrin_atomimalli

mistral

Suomenkielinen Wiki selittää ainakin sen ettei Bohrin malli pystynyt selittämään kemiallisia sidoksia:
________________________________________________
Bohrin atomimallin epäonnistuminen

6.Teoria ei pysty selittämään molekyyleissä esiintyviä kemiallisia sidoksia


Askel Bohrin atomimallista eteenpäin

Tämä teoria pitää elektroneja aaltoina, jotka luovat 3-ulotteisia seisovan aallon kuvioita atomissa. Aineaallot keksi Louis de Broglie, ja oletettiin, että Bohrin atomimallissa sallittujen (stationaaristen) ratojen kehät olivat aineaaltojen aallonpituuksien monikertoja, mikä tarkoittaa sitä, että elektronien stationaariset radat ovat sellaisia, joilla ne muodostavat seisovia aaltoja. Tämä malli toimi kuitenkin vain vetyatomille.

Seuraava ja ratkaiseva askel oli Schrödingerin yhtälö, jossa hiukkasen tilaa kuvataan todennäköisyysaaltona.
______________________________________________________

Tästä ainakin selvisi se, ettei piirtämällä vanhanaikaisen kuvan atomista, voi selittää sidoksia....


mistral

T&A:n juttu: Kvanttimaailmassa huominen vaikuttaa eiliseen

lainaus:
Aika saattaa olla symmetrinen

Tutkimusryhmän mukaan heidän tuloksensa viittaa siihen, että mitattu kvanttitila yhdistää tietoa niin tulevaisuudesta kuin menneisyydestäkin. Aika siis olisi perusluonteeltaan symmetrinen. Niin sanottu ajan nuoli, joka arkimaailmassamme osoittaa menneisyydestä tulevaisuuteen, osoittaisi siis kvanttimaailmassa molempiin suuntiin
"Ei ole selvää, miksi normaalissa maailmassa aika kulkee vain eteenpäin ja entropia aina kasvaa", Murch pohtii.....
__________________________________________________________

On jännää edes ajatella että aika voisi mennä taaksepäin, sehän on outoa.

Jos vaikka kahvikuppi putoaa pöydältä ja kahvi imeytyy mattoon, niin taaksepäin kelauksessa se poistuisi matosta ja lattian värinöiden energialla kuppi ponnahtaisi pöydälle jne. Tässä entropia pienenisi mikä on todennäköisyyden kannalta mahdottomuus, siis ei yksittäistapauksessa vaan todennäköisesti.

edit
Liekö mikromaailmassa entropian mittaaminen paljon vaikeampaa ja siksi siellä sen lisääntyminen tai väheneminen on niin pientä että ajassa voidaan peruuttaakin eikä sitä voi entropiasta päätellä, kumpaan suuntaan mentiin?


Umbra

Lainaus käyttäjältä: mistral - 04.06.2015, 12:24:37
Liekö mikromaailmassa entropian mittaaminen paljon vaikeampaa ja siksi siellä sen lisääntyminen tai väheneminen on niin pientä että ajassa voidaan peruuttaakin eikä sitä voi entropiasta päätellä, kumpaan suuntaan mentiin?

Näkisin asian niin, että mikromailmassa entropiaa ei voida ylipäänsä määritellä. Tilastollisen mekaniikan mukaan systeemin entropialla tarkoitetaan mahdollisten mikrotilojen määrää tietyssä makrotilassa. Jos tarkastellaan vaikkapa litraa kaasua, makrotiloja ovat kaasun "aistein havaittavat" ominaisuudet, kuten paine ja lämpötila. Mikrotiloilla taas tarkoitetaan yksittäisten atomien sijainteja ja nopeuksia. Kaasun entropia on niiden mikrotilan muutosten lukumäärä, jotka kaasulle voitaisiin tehdä ilman että sen makrotilat muuttuisivat. (Tarkemmin sanoen kyse on mikrotilojen määrän logaritmista.)

Yksittäisiin alkeishiukkasiin ja niiden välisiin vuorovaikutuksiin tällaista entropian määritelmää ei voi soveltaa, koska yksittäisellä atomilla ei ole lämpötilaa tai painetta. Tällaiset makrotilat ja myös entropia ovat mielekkäitä käsitteitä vain tarkasteltaessa suuren hiukkasjoukon kollektiivisia, "karkeistettuja" ominaisuuksia.

Wikipedian mukaan "In statistical mechanics, entropy is a measure of the number of ways in which a system may be arranged, often taken to be a measure of "disorder" (the higher the entropy, the higher the disorder).[15][16][17] This definition describes the entropy as being proportional to the natural logarithm of the number of possible microscopic configurations of the individual atoms and molecules of the system (microstates) which could give rise to the observed macroscopic state (macrostate) of the system." (http://en.wikipedia.org/wiki/Entropy, alaotsikko "statistical mechanics)



mistral

Sanonta "ajasta ei saa otetta" on varmaan totta. Vielä vaikeammaksi menee jos aika alkaisi mennä taaksepäin. Ihmisen kohdalla esim verisuonisto alkaisi pumppaamaan verta sydämeen ja sydän vastustaisi sitä  :shocked:

Sitten jos ajan suunta erotettaisiin entropiasta ja aikaa käsiteltäisiin irrallisena, voisi olla helpompaa ymmärtää sitä. Mutta siitä huolimatta intuitio sanoo ettei ajalle kukaan mahda mitään :)

Umbra

Käsitykseni mukaan ajan kuluminen voitaisiin periaatteessa hahmottaa kumpaan suuntaan tahansa. Voin esimerkiksi selittää havaintoni pöydällä olevasta kahvikupista "normaalissa" ajan suunnassa sanomalla, että joku on hetki sitten laittanut kupin pöydälle. Mutta yhtä looginen selitys voisi olla, että lattia on singonnut kupin pöydälle ajassa takaperoisesti. Käytännössä jälkimmäinen selitys on suunnattomasti vaikeammin hahmotettavissa - se vaatisi täsmällistä tietoa lattian jokaisen atomin sijainnista ja liikkeestä. Ajassa eteenpäin toimivassa selityksessä taas on helppo hyödyntää karkeistettua makrotason tietoa, kuten tietoa ihmisten yleisestä käyttäytymisestä. Meidän ihmisten vaikutelma, että kausaliteetti suuntautuu vain menneisyydestä tulevaisuuteen, voisi olla rajallisesta hahmotuskyvystämme aiheutuva illuusio. Ja ihmisen kokemalla psykologisella ajan nuolella lienee läheinen yhteys kokemaamme kausaliteetin nuoleen.

Kahvikupin pomppaaminen lattialta pöydälle tuntuu epätodennäköiseltä, koska se vaatisi jokaisen lattian atomin toimintaa äärimmäisen monimutkaisen "salajuonen" mukaisesti. Tällaisen salajuonen olemassaolo tuntuisi vaativan, että esimerkiksi Jumala olisi asettanut maailmankaikkeudelle tarkasti määritellyn lopputilan, joka sitten määräisi takaperoisesti kaikki edeltävät tapahtumat. Mutta tarkasti määritelty maailmankaikeuden lopputila ei olisi loppujen lopuksi lainkaan epätodennäköisempää kuin maailmankaikeuden alkutilan matala entropia. Tunteemme, että ajassa takaperoiset ilmiöt ovat kummallisia, johtuisi tässä tapauksessa siitä, että olemme tottuneet elämään maailmankaikkeudessa, jossa entropia on menneisyydessä pienempi kuin tulevaisuudessa.

Ajan kuluminen tuntuu kaikkiaan äärimmäisen hämäräperäiseltä ilmiöltä. Jos aika kuluu, herää kysymys millä nopeudella se kuluu. Ilmeisesti vastaus on "yksi sekunti sekunnissa". Ja tämä sievenee paljaaksi luvuksi "1", joka ei selvästikään ole nopeuden yksikkö. Jos ajan liike on vain illuusio, on vaikea hahmottaa mitä tämä käytännössä tarkoittaa. Voinko esimerkiksi lakata pelkäämästä huomenna odottavaa hammaslääkärin vastaanottoa?