1) Yleistä suhteellisuusteoriaa kuvaillaan usein taipuvan kumikalvon avulla. Havainnollistuksessa kalvo taipuu painovoiman vaikutuksesta kolmanteen ulottuvuuteen. Voidaanko ajatella että oikean maailman ilmiössä avaruus taipuu vastaavasti neljänteen tilaulottuvuuteen? Miksi yleensä ajatellaan että 4-ulotteinen aika-avaruus taipuu vain "itseensä"?
2) Aalto-hiukkas-dualismi. Voidaanko sanoa että valo koostuu hiukkasista jotka aaltoilevat itse itsessään? Miksi hiukkas-ominaisuus tulisi esiin vasta siinä vaiheessa kun valo vuorovaikuttaa jonkin kanssa? Miten voidaan edes ajatella aaltoilua joka ei tapahdu missään aineessa?
2) Aalto-hiukkas-dualismi. Voidaanko sanoa että valo koostuu hiukkasista jotka aaltoilevat itse itsessään? Miksi hiukkas-ominaisuus tulisi esiin vasta siinä vaiheessa kun valo vuorovaikuttaa jonkin kanssa? Miten voidaan edes ajatella aaltoilua joka ei tapahdu missään aineessa?
Vastaukset 7
Vanhimmat
Jälkimmäiseen: valo on ensisijaisesti aaltoja jotka voivat realisoitua hiukkasiksi tietyissä oloissa, siinä missä aine on ensisijaisesti hiukkasia joilla on kuitenkin vastaavasti pieni aaltomuoto.
Sekä valo, että kaikki muu on sekä hiukkasia että aaltoja. Ei ensisijaisesti jompaa kumpaa.
Aloittajalle kysymykseen ”miten voidaan edes ajatella aaltoilua, joka ei tapahdu missään aineessa”:
Paineaallot (kuten ääni) vaativat aina väliaineen, ja luultavasti siksi intuitiosi sanoo, että kaikki aallot tarvitsisivat väliaineen. Jos kuitenkin mietit asiaa tarkemmin, ei valo mitenkään voi olla aaltoilua väliaineessa. Valo on sähkömagneettista säteilyä, eli siinä aaltoilevat sähkökenttä ja magneettikenttä. Jos siis välttämättä haluat ajatella valon aaltoiluna jossain ”aineessa” (mikä tosin johtaa vielä hankalampiin ymmärrysongelmiin, jos aiot opiskella fysiikkaa lukiotasoa pidemmälle), niin voit ajatella että tuo ”väliaine” on sähkökenttä ja magneettikenttä.
1. Minusta tuo kumikalvokuvaus on huomo. Siinähän jo oletetaan painovoima. Miksi se koepallo putoaisi sinne kumikalvon kuoppaan jos ei ole painovoimaa? Painovoimaa selitetään painovoiman avullza.
4-ulotteisen aika-avaruusmoniston geometriaa on minusta vähän turhaa yrittää selitellä tavanomaisiin havaintoihimme liittyvillä käsitteillä. Tuo geometria on gravitaation matemaattinen malli. Se kertoo miten gravitaatio toimii.
Itse asiassa Newtonin gravitaatiokin on käsittämätöntä. Hän itsekin piti ongelmallisena sitä, että esim. kuu vaikuttaa maapallloon kaukaa tyhjän avaruuden läpi. Mutta hän totesi, ettei tee asiasta hypoteesejä. Teoria kuitenkin kuvasi hyvin maan ja kuun liikkeitä.
2. On joskus ehdotettu että kvanttifysiikan"hiukkasilla" ja "aalloilla" pitäisi olla uusi nimi. Esim. "dualiteetti". Nämä dualiteetit eivät ole sen enempää hiukkasi kuin aaltojakaan vaan erityisiä kvanttifysiikan objekteja. Toisissa kokeissa ne käyttäytyvät kuten aalto, toisissa kuten partikkeli.
Itse keksin tällaisen analogian. Jos katsot vaikkapa kuutiota suoraan edestä, se näyttää neliöltä. Jos katsot jiostain toisesta kulmasta sen ulkonäkö on jokin muu kuvio. Kokonaisena kuutiona et näe sitä ollenkaan.
Kirjassaan "From Photons to Higgs, A Story of Light" esittää Moo-Young Han seuraavan kuvauksen tuosta dualiteetistä.
1. Se leviää kaikkiin suuntiin kuten klassinen aalto.
2. Törmäyksissä se kuitenkin toimii kuin klassinen partikkeli.
3.Se kantaa mukanaan informaatiota sen todennäköisyydestä mihin kohtaan setörmää. Tuolla törmäyspaikalla on siis todennäköisyysjakautuma, ei tiettyä varmaa arvoa.
Suhtis on käytännössä "vaihtoehtoinen todellisuus", jota yritetään soveltaa todellisuuteen.
Ja se soveltuukin ( toimiikin) e r i t t ä i n hyvin!
Jep. Tähän mennessä ei vielä ole löydetty parempaa mallia suuren skaalan gravitaatioilmiöille kuin yleinen suhteellisuusteoria. Hieman pienemmässä skaalassa erityinen suhteellisuusteoria eli Lorentzin muunnokset toimivat suorastaan hämmästyttävän hyvin (aikadilataatio, pituuden kontraktio, yksikäsitteisen samanaikaisuuden mahdottomuus jne.)
Ihan samalla lailla kvanttimekaniikka kuvaa äärimmäisen hyvin sitä, mitä tapahtuu hyvin pienessä skaalassa. Sitä parempaa teoriaa ei vielä ole löydetty kuvaamaan mikromaailmaa. Erityisen suhteellisuusteorian kanssa kvanttimekaniikka sopii hyvin yhteen.
Rrrrriemastuttavaa on se, että kvanttimekaniikka ja yleinen suhteellisuusteoria eivät ole toistensa kanssa yhteensopivia. Jossakin on pahasti vikaa mutta sitä vikaa ei vielä ole löydetty saati sitten korjattu. Tämä työllistää fyysikoita vielä pitkään...
Se mitä näet nyt voisi yhtähyvin olla ääntä..., vaikka mitä se on?
Jännä juttu tuo synestesia...
Mutta otetaan katsos meiltä se yksi ulottuvuus pois ja mietitään sitten.
Ei taida onnistua...
Ja joo kannattaa katsoa se vanha Carl Saganin video. :b
(http://www.youtube.com/watch?v=N0WjV6MmCyM)