Ajateellaanpa että laitamme hyrrän pyörimään, se pyrkii jatkamaan pyörimistään, mutta ei pyöri äärettömän kauan, koska ilman- ja navan kosketuspinnan kitka hiivuttavat sen pyörimisnopeuden aika nopeasti.
On kuitenkin olemassa "hyrrä" joka on pyörinyt n. 13.7 miljardia vuotta, ja näitä hyrriä on melkein äärettömästi.
Niin..tarkoitan elektroneja.
Mikä voima pitää ne liikkeessä, miksi ne uhmaavat melkein kaikkia luonnonlakeja ja pyörivät menettämättä nopeuttaan eivätkä putoa atomin ytimeen?
Elektronihan on vielä siitä mielenkiintoinen että se on esim kvanttiteorian pienimpiä hiukkasia antihiukkasensa kanssa ja vain välittäjäbosonien arvellaan olevan massattomia, tosin sielläkin löytyy poikkeus.
Ensi yönä on taas oiva tilaisuus tarkastella miten elektronit rauhoittuvat eivätkä lähentele toisiaan siinämäärin, että fotoneja ainakaan merkittävässä määrin olisi liikkeellä ja havainnoitavissa.
Hauskaa viikonloppua:)
On kuitenkin olemassa "hyrrä" joka on pyörinyt n. 13.7 miljardia vuotta, ja näitä hyrriä on melkein äärettömästi.
Niin..tarkoitan elektroneja.
Mikä voima pitää ne liikkeessä, miksi ne uhmaavat melkein kaikkia luonnonlakeja ja pyörivät menettämättä nopeuttaan eivätkä putoa atomin ytimeen?
Elektronihan on vielä siitä mielenkiintoinen että se on esim kvanttiteorian pienimpiä hiukkasia antihiukkasensa kanssa ja vain välittäjäbosonien arvellaan olevan massattomia, tosin sielläkin löytyy poikkeus.
Ensi yönä on taas oiva tilaisuus tarkastella miten elektronit rauhoittuvat eivätkä lähentele toisiaan siinämäärin, että fotoneja ainakaan merkittävässä määrin olisi liikkeellä ja havainnoitavissa.
Hauskaa viikonloppua:)
Vastaukset 9
Vanhimmat
Elektroni ei suinkaan pyöri rataa ytimen ympäri. Se vain sijaitsee suurinpiirtein tietyllä etäisyydellä atomiytimestä. Sen olinpaikkaa on mahdotonta tarkkuudella sanoa millään ajan hetkellä. Todennäköisyyksiä voi laskea, mutta tarkkaa sijaintia ei laskelmillakaan saa.
Muutenkin tuntuu uskomattomalta että joku edes yrittäisi käyttää makroskooppisen maailman sääntöjä kvanttimaalimassa. On tainnut jäädä pari fysiikantuntia väliin?
En kysynyt mistä se löytyy..vastasit kuitenkin että se ei pyöri rataa ympäri..tarkoitatko että se olla möllöttää tietyllä etäisyydellä ytimestä?
Siinä tapauksessa tiedät varmaan kertoa mikä voima sen pitää paikallaan?
(Helpompi olisi ollut vastata jos se olisit myöntänyt sen kiertävän kvantittuneena orbitaalilleen ja muodostaen pilven ytimen ympärille)
Elektronit eivät varsinaisesti ole fyysisiä pyöriviä kappaleita, vaikka niillä onkin tila, jota nimitetään spinniksi, ja jonka voi ajatella kuvaavan elektronin kiertomomentin kvantittunutta energiaa (joko 1/2 tai -1/2).
Toisin kuin hyrrä, elektronit eivät kohtaa ilmanvastusta (ilmakin on vain atomeita ytimineen ja elektroneineen) tai muuta kitkaa. Ja esinehän tunnetusti jatkaa liikettään, ellei siihen vaikuta jokin voima.
>>Mikä voima pitää ne liikkeessä, miksi ne uhmaavat melkein kaikkia luonnonlakeja ja pyörivät menettämättä nopeuttaan eivätkä putoa atomin ytimeen?
Tosi asia on että emme tiedä pyöriikö elektroni, ei Brian Greenekään populistikirjassaan "Kätketyt ulottuvuudet" joka valottaa supersäieteoriaa (M-teoriaa), ota kantaa siihen, toteaa vain lakonisesti: "pyörii tai ei"
Kyllä elektroni on fyysinen kappale ja muodostaa protonien ja neutronien kanssa meille havaittavissa olevan maailmankaikkeuden ja olomuodon.
Pallomuoto, pyöriminen ja kiertoradat ovat hyvin yleisiä (pääsääntöisiä) universumin erikokoisten massojen käyttäytymisessä joten on todennäköistä että myös elektroni pyörii ja havainnot (epäsuorasti) myös osoittavat niin olevan.
On todella outoa jos nämä em. ominaisuudet puuttuvat
Kvanttimekaniikan epäyhtälöt toteutuvat Heisenbergin epätarkkuusperiaatteen mukaisesti kun asetetaan elektronin spin luvuksi 1/2.
Kvanttimekaniikka on jonkinlainen matemaattisten todennäköisyyksien sekava vyyhti joka antaa tarkkoja ennusteita hiukkasista ja niitä löydetään teorian ennustamalla tavalla.
Hiukkasten paikat (jopa protonin ja neutronin lokaalisuus on sumea) koska tutkijan ja laitteen aiheuttama häiriö aika-avaruudessa vaikuttaa tutkittavaan hiukkaseen (kaikki vaikuttaa kaikkeen).
Sama sumeus tulee vastaan lähestyttäessä Plancin aikaa, ei ole varmuutta syy ja seuraus suhteesta koska ajan käsite puuroutuu niin lyhyissä aikamääreissä.
Kvanttimekaniikka ei oikeastaan selitä vielä muuta kuin hiukkasten esiintymistä erilaisilla energioilla, josta voidaan tehdä oletuksia maailmankaikkeuden alkuhetkiin ja huimia teorioita jopa Einsteinin haaveilemaan yhtenäisteoriaan tai nykyisellä nimellä lopulliseen teoriaan.
Kvanttiteoria myös selittää virtuaalisesti aineen pienimpiä osasia.
Richard Feynman, yksi merkittävimmistä kvanttimekaniikan tutkijoista, kirjoitti v1965:
"Oli aika, jolloin sanomalehdissä sanottiin, että vain kaksitoista ihmistä ymmärtää suhteellisuusteorian. En usko, että tälläista aikaa on milloinkaan ollut. Oli kenties aika, jolloin vain yksi ihminen ymmärsi sen, koska hän keksi sen ensimmäisenä eikä ollut ehtinyt kirjoittaa sitä kuvaavaa artikkeliaan. Mutta sen jälkeen kun ihmiset olivat lukeneet hänen artikkelinsa, monet ymmärsivät suhteellisuusteorian jollakin tavalla, ja heitä oli varmasti enemmän kuin kaksitoista. Toisaalta uskon, että voin turvallisesti sanoa, että kukaan ei ymmärrä kvanttimekaniikkaa".
Myös Niels Bohr, kvanttimekaniikan uranuurtaja toteaa näin:
"Sellainen joka ei silloin tällöin tunne huimausta ajatellessaan kvanttimekaniikkaa, ei ole todella käsittänyt sitä".
En todellakaan odottanut vastausta elektronin pyörimiseen akselinsa ympäri ja kiertoliikkeen mahdolliseen energialähteeseen, kysymys oli tarkoitettu ajatuksia herättämään.
Jos joku olisi vastannut (oikein) en olisi ehkä osannut sanoa siihen enempää kuin Brian Greenekään, "lisäenergiaa tai sitten ei"
>>Kyllä elektroni on fyysinen kappale ja muodostaa protonien ja neutronien kanssa meille havaittavissa olevan maailmankaikkeuden ja olomuodon.>Pallomuoto, pyöriminen ja kiertoradat ovat hyvin yleisiä (pääsääntöisiä) universumin erikokoisten massojen käyttäytymisessä joten on todennäköistä että myös elektroni pyörii ja havainnot (epäsuorasti) myös osoittavat niin olevan.
pistehän se on mutta ei liian pieni sisältääkseen massan..
Pisteellä ei ole fyysisiä mittoja (pituutta, leveyttä, korkeutta, muotoa, sisäistä rakennetta).
Elektronilla on kolme tunnettua ominaisuutta: massa (=energia), spin ja varaus. Fyysisiä mittoja sillä ei tiedetä olevan, vaan sitä täytynee ajatella pistemäisenä pyörivänä sähköisesti varattuna magneettina, jolla on tietty kokonaisenergia (ja siten myös massa).
Onko kenttäteorioissa olemassa muuta selitystä kuin se että elektronien ym. muiden hiukkasten sisältämä energia on miljardien vuosien takaista inertiaa?
Energiaa ei mistään pitäisi itsekseen tulla lisää, aivan kuin sitä ei pitäisi itsekseen mihinkään hävitä. Toisaalta taas kvanttimekaaniset ilmiöt mahdollistavat paikallisen vaihtelun, esim. hiukkas-antihiukkas-parin ilmestymisen tyhjästä vain hävitäkseen hetken kuluttua. Ja tässäkin, jos antihiukkasen energia ajatellaan negatiiviseksi, kokonaisenergia ei missään vaiheessa muutu.
Maailmankaikkeutta voisi ajatella yhtenä energiakenttänä, jonka tila muuttuu jatkuvasti sinänsä varsin yksinkertaisten luonnonlakien ohjaamalla tavalla (ja tuo kvanttimekaaninen 'satunnaisuus' olisi sitten yksi noista luonnonlaeista).
Siihen, mistä tuo energia alunperin on tullut, ei tiede osaa vastata. Olen jossain nähnyt sellaisenkin teorian, että maailmankaikkeuden kokonaisenergia olisi nolla, mikä ei tietenkään intuitiivisesti ajateltuna kuulosta kovin järkevältä, mutta kieltämättä selittäisi maailmankaikkeuden olemassaolon varsin tyylikkäästi.