Valonsäteen nopeus tunnetaan, kun se on aina c. Eikö tämä Heisenbergin epätarkkuusperiaatteen mukaisesti tarkoita sitä että fotonin sijainti on aina äärettömän epätarkka? Johtuuko tästä epätarkkuudesta puolestaan valon nopeus? Eli valon tietyssä ajassa kulkema matka on se epätarkkuus jonka välillä fotoni voi sijaita?
Pahoittelen jos sekavia kysymyksiä.
Valon nopeus vs sijainti
Anonyymi
15
177
Vastaukset
- Anonyymi
Kun puhutaan Heisenbergistä niin et voi käyttää käsitettä valosäde. Se kun ei ole hiukkanen. Fotoni sen sijaan on kelvollinen tarkastelun kohde.
Fotoni etenee aina valon nopeudella eli sen nopeus v on aina c.
Epätarkkuusperiaate kytkee toisiinsa hiukkasen liikemäärän p ja sijainnin x epätarkkuudet. Fotonin liikemäärän p itseisarvo on sidoksissa fotonin energiaan E seuraavalla tavalla:
p=Ec
Fotonin liikemäärä p on kuitenkin vektori eli sillä on suuruus ja suunta.
Jos yrität määrittää fotonin sijainnin sivusuunnassa liikkeeseen nähden niin se aiheuttaa fotonin sivusuuntaisen liikemäärän epämääräisyyden. Käytännössä se ilmenee niin, että kun fotoni osuu kapeaan rakoon se ei raon toisella puolella enää etenekään välttämättä suoraan vaan voi diffraktoitua satunnaiseen suuntaan epätarkkuusperiaatteen käskyttämänä.
Jos yrität määrittää fotonin sijainnin liikkeen suunnassa (tuotetaan hyvin lyhyt valopulssi) niin se aiheuttaa fotonin liikemäärään ja siten energiaan epämääräisyyden. Mitä lyhyemmän valopulssin saa tuotettua sitä suurempi on siihen pulssiin kuuluvien fotonien energiahajonta.- Anonyymi
Fotonilla on tarkka sijainti joka hetki. Vain sijainnin MÄÄRITTÄMINEN on epätarkkaa nykymenetelmillä.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Fotonilla on tarkka sijainti joka hetki. Vain sijainnin MÄÄRITTÄMINEN on epätarkkaa nykymenetelmillä.
Ei. Fotonilla ei todellakaan ole tarkkaa sijaintia joka hetki. Kvanttimekaniikassa sama valitettavasti koskee kaikkia hiukkasia eli millään hiukkasella ei ole tarkkaa sijaintia. On vain todennäköisyyksiä sille, että hiukkanen on jossakin paikassa jollakin hetkellä. Siksi lasketaan käyttäen aalfofunktioita hiukkasten sijaintien ja nopeuksien sijaan.
Tämä näkyy ihan käytännön mittauksissakin:
en.wikipedia.org/wiki/Double-slit_experiment
Miten fotonilla voisi olla tarkka sijainti joka hetki kun mittauksen perusteella yksittäinen fotoni menee lävitse kahdesta vierekkäisestä raosta samanaikaisesti? Kahden raon systeemin aiheuttama interferenssikuvio tulee näkyviin silloinkin, kun on aivan varmaa että laitteistossa on vain yksi fotoni kerrallaan liikkeellä. - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Ei. Fotonilla ei todellakaan ole tarkkaa sijaintia joka hetki. Kvanttimekaniikassa sama valitettavasti koskee kaikkia hiukkasia eli millään hiukkasella ei ole tarkkaa sijaintia. On vain todennäköisyyksiä sille, että hiukkanen on jossakin paikassa jollakin hetkellä. Siksi lasketaan käyttäen aalfofunktioita hiukkasten sijaintien ja nopeuksien sijaan.
Tämä näkyy ihan käytännön mittauksissakin:
en.wikipedia.org/wiki/Double-slit_experiment
Miten fotonilla voisi olla tarkka sijainti joka hetki kun mittauksen perusteella yksittäinen fotoni menee lävitse kahdesta vierekkäisestä raosta samanaikaisesti? Kahden raon systeemin aiheuttama interferenssikuvio tulee näkyviin silloinkin, kun on aivan varmaa että laitteistossa on vain yksi fotoni kerrallaan liikkeellä.Tuurilla?
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Ei. Fotonilla ei todellakaan ole tarkkaa sijaintia joka hetki. Kvanttimekaniikassa sama valitettavasti koskee kaikkia hiukkasia eli millään hiukkasella ei ole tarkkaa sijaintia. On vain todennäköisyyksiä sille, että hiukkanen on jossakin paikassa jollakin hetkellä. Siksi lasketaan käyttäen aalfofunktioita hiukkasten sijaintien ja nopeuksien sijaan.
Tämä näkyy ihan käytännön mittauksissakin:
en.wikipedia.org/wiki/Double-slit_experiment
Miten fotonilla voisi olla tarkka sijainti joka hetki kun mittauksen perusteella yksittäinen fotoni menee lävitse kahdesta vierekkäisestä raosta samanaikaisesti? Kahden raon systeemin aiheuttama interferenssikuvio tulee näkyviin silloinkin, kun on aivan varmaa että laitteistossa on vain yksi fotoni kerrallaan liikkeellä.Minkä mittauksen perusteella?
Anonyymi kirjoitti:
Minkä mittauksen perusteella?
Lue tuo Wikipedia - sivu niin saat vastauksen kysymykseesi.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Minkä mittauksen perusteella?
Esimerkiksi tämän mittauksen perusteella:
https://sciencedemonstrations.fas.harvard.edu/files/science-demonstrations/files/single_photon_paper.pdf
Nykyiset detektorit ovat niin herkkiä että on mahdollista havaita yksittäisiä fotoneita fotoni kerrallaan. Laitteistossa on hyvin heikko valonlähde joka päästää liikkeelle yksittäisiä fotoneita niin, että laitteistossa on vain yksi fotoni kerrallaan liikkumassa.
Valonlähteen edessä on kaksoisrako, jonka lävitse matkalla oleva yksittäinen fotoni kulkee. Jotta yksittäinen fotoni voisi tietää toisen raon olemassaolosta on sen kuljettava samanaikaisesti molempien lävitse. Yksittäisiä fotoneita keräämällä muodostuu varjostimelle tavanomainen interferenssikuvio. Jos toinen rako suljetaan niin interferenssikuviota ei muodostu. - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Esimerkiksi tämän mittauksen perusteella:
https://sciencedemonstrations.fas.harvard.edu/files/science-demonstrations/files/single_photon_paper.pdf
Nykyiset detektorit ovat niin herkkiä että on mahdollista havaita yksittäisiä fotoneita fotoni kerrallaan. Laitteistossa on hyvin heikko valonlähde joka päästää liikkeelle yksittäisiä fotoneita niin, että laitteistossa on vain yksi fotoni kerrallaan liikkumassa.
Valonlähteen edessä on kaksoisrako, jonka lävitse matkalla oleva yksittäinen fotoni kulkee. Jotta yksittäinen fotoni voisi tietää toisen raon olemassaolosta on sen kuljettava samanaikaisesti molempien lävitse. Yksittäisiä fotoneita keräämällä muodostuu varjostimelle tavanomainen interferenssikuvio. Jos toinen rako suljetaan niin interferenssikuviota ei muodostu.Edelleenkin fotonilla on tarkka sijainti joka hetki, vaikka se jakautuisi hilassa useaan osaan. Meidän kykymme määrittää fotonin sijaintia on puutteellinen, mutta fotoni ei ole yhtä aikaa läsnä kaikkialla - koko maailmankaikkeudessa, vaan tietyssä tarkassa, fotonin kokoisessa paikassa.
- Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Edelleenkin fotonilla on tarkka sijainti joka hetki, vaikka se jakautuisi hilassa useaan osaan. Meidän kykymme määrittää fotonin sijaintia on puutteellinen, mutta fotoni ei ole yhtä aikaa läsnä kaikkialla - koko maailmankaikkeudessa, vaan tietyssä tarkassa, fotonin kokoisessa paikassa.
Kvanttimekaniikan perustason oppikirjat kertovat että ei fotonilla eikä millään muullakaan hiukkasella ole samanaikaisesti tarkkaa sijaintia ja tarkkaa liikemäärää. Syyllinen tilanteeseen on se matematiikka, jota kvanttimekaniikka noudattaa.
https://en.wikipedia.org/wiki/Uncertainty_principle
Saat toki olla asiasta eri mieltä mutta en koe mielekkääksi käydä vänkäämään peruskurssien asioista palstalla. - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Kvanttimekaniikan perustason oppikirjat kertovat että ei fotonilla eikä millään muullakaan hiukkasella ole samanaikaisesti tarkkaa sijaintia ja tarkkaa liikemäärää. Syyllinen tilanteeseen on se matematiikka, jota kvanttimekaniikka noudattaa.
https://en.wikipedia.org/wiki/Uncertainty_principle
Saat toki olla asiasta eri mieltä mutta en koe mielekkääksi käydä vänkäämään peruskurssien asioista palstalla.Olen hyvin perillä siitä, että kvanttitasolla fotonin tarkan sijainnin MÄÄRITTÄMINEN on mahdotonta. Itse mittaaminen vaikuttaa liikaa mitattavaan asiaan. Niinpä emme voi olla varmoja siitä, missä fotoni kulloinkin on. On kuitenkin varmaa, että fotonilla on jokin sijainti, jossa se kulloinkin on aika-avaruudessa, ja se on fotonin tarkka sijainti, vaikka emme voi sitä saada selville.
- Anonyymi
Jos etäännymme alkuräjähdys pisteestä lähigalaksiemme kanssa samaa vauhtia. Alkuräjähdys pisteestä toiseen suuntaan etääntyvät Galaksit menisi aika isoolujaa. Mehän lastetaan vain galaksin etäisyys meihin. Kaikkeuden etäisin galaksi on mitattuna 13.8 Miljardin valovuoden päässä. Onko tämä alkuräjähdys pisteestä erisuuntaan sinkoutuva galaksi vai samaan suuntaan menevä kuin me. Erolla että etäisyyttä on, ei lasketa vielä ihan kaikkea.
Kaukaisin galaksi 13.8 miljardia valovuotta. Jos se etääntyy meistä alkuräjähdys pisteestä erisuuntaan. mikä on maailmankaikkeuden ikä. Jos se liikkuu alkuräjähdys pisteestä samaan suuntaan. Mikä on maailman kaikkeuden ikä.- Anonyymi
Ei ole erillistä alkuräjähyspistettä, mistä kaikki etääntyisi. Alkuräjähdys on tapahtunut avaruuden jokaisessa pisteessä ja laajeneminen on avaruuden metrisen koordinaatiston laajenemista.
Kaukaisin galaksi on satoja miljoonia valovuosia lähempänä kuin 13, 8 miljardia valovuotta. Sillä etäisyydellä on kosminen tausta, joka syntyi universumin ollessa vajaa 400 000 vuotta vanha. Siitä kului ensimmäisten galaksien syntyyn vielä satoja miljoonia vuosia.
Sinun kannattaisi etsiä kirjastosta pari kosmologiaa käsittelevää kirjaa. Nyt perustietosi ovat pahasti vääriä.
- Anonyymi
Alkuräjähdysteoria taitaa juontaa juurensa raamatun luomiskertomukseen. Loputtoman ymmärtäminen taitaa tuottaa tiedemaailmalle tuskaa joten keksittiin alkupamaus. Loputtomassa avaruudessa jossainpäin aina paukkuu ja jytisee ja ihminen on kuin muurahainen keossaan yrittäen ymmärtää tapahtumat ympärillään.
- Anonyymi
Olliko se siellä ikuisine avaruuksineen ja nykyavaruudessa syntyvine "alkupaukkuineen"?
Avaruus voi olla loputon, mutta tutkimallamme avaruudella on alku ja se laajenee. Mitään alkuräjähdystä edes etäisesti muistuttavaa ei voi olemassa olevassa avaruudessa tapahtua. - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Olliko se siellä ikuisine avaruuksineen ja nykyavaruudessa syntyvine "alkupaukkuineen"?
Avaruus voi olla loputon, mutta tutkimallamme avaruudella on alku ja se laajenee. Mitään alkuräjähdystä edes etäisesti muistuttavaa ei voi olemassa olevassa avaruudessa tapahtua.Onhan tuommoinen alkupaukku joskus voinut olla mutta tuskinpa siitä kovin isoa ääntä on tullut kun kerran ääni syntyi sotkan munan särkymisestä. Ja kyllä kai sotkan munat voivat vieläkin säkyä.
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Suomen kansa haluaa Antti Lindtmanista pääministerin
Lindtman on miltei tuplasti suositumpi kuin etunimikaimansa Kaikkonen. Näin kertoo porvarimedian teettämä kysely. http2824751Vain 21% kannattaa Lindtmania pääministeriksi
se on selvästi vähemmän kuin puolueen kannatus, mites nyt noin?1353056Miksei Björn Wahlroos jaa rahaa köyhille?
Esimerkiksi Nordean tiloissa? Vai tuovatko ne köyhät hiekkaa marmorilattioille ja siksi ei pysty mursunviiksi pystyyn k502959Jouluksi miettimistä: kuka tai mikä valmistaa rahan?
Nyt kun on ollut vääntöä rahasta ja eritoten sen vähyydestä, niin olisi syytä uida rahan alkulähteille, eli mistä se syn281541Julkinen sektori on elänyt aivan liian leveästi yli varojensa!
Viimeisen 15 vuoden aikana julkisen puolen palkat ovat nousseet n. 40%, kun taas yksitysellä sektorilla vain n. 20%. En2271242- 471189
Yksikään persu ei ole saanut Nobelin palkintoa
Kertoo paljon persujen älyn puutteesta. Demareista mm. Ahtisaari on kyseisen palkinnon saanut.7986Emme koskaan keskustelleet kasvotusten syistä välirikollemme
Enkä voisi kertoa perimmäistä rehellistä syytä. Kerroin sinulle pintapuolisen ”paketin” ja otin tavallaan omalle vastuu58981Paskalaista valokuitulakiin
Nyt maksajiksi joutuvat kaupunkilaiset eivätkä mökkiensä ulkohuusseissa kakistelevat mummot. Nimittäin EU määrää jokais52969Miten antaa merkki hyvin eri ikäiselle miehelle, että kertoisi toiveensa ja ajatuksensa?
Olen pitkään pitänyt miehestä, joka myös varmasti minusta. Hän ei tosin kerro ihastumisesta, eli voi hyvin olla, että tu78961