Fysiikassa on opetettu että elektronit liikkuvat esim. johteessa.
Tuli vain mieleen että miten ne elektronit liikkuvat? Onko ne irrallisia elektroneja, jotka liikkuvat? Normaalistihan elektronit kiertävät atomien elektronikehillä.
Mietin esim. sitä että ihmisaivoissahan toiminta perustuu sähköimpulsseihin. Mikä aikaansaa nämä sähköimpulssit, mikä on niiden "voimanlähde"?
Esim. Sähkötekniikassa on jännitelähde joka sysää elektronit liikkeelle virtapiirissä.
Mikä on ihmisaivojen "jännitelähde"? Olisi kiintoisaa saada tietoa aiheesta ja toimintaperiaatteesta?
Tuli vain mieleen että miten ne elektronit liikkuvat? Onko ne irrallisia elektroneja, jotka liikkuvat? Normaalistihan elektronit kiertävät atomien elektronikehillä.
Mietin esim. sitä että ihmisaivoissahan toiminta perustuu sähköimpulsseihin. Mikä aikaansaa nämä sähköimpulssit, mikä on niiden "voimanlähde"?
Esim. Sähkötekniikassa on jännitelähde joka sysää elektronit liikkeelle virtapiirissä.
Mikä on ihmisaivojen "jännitelähde"? Olisi kiintoisaa saada tietoa aiheesta ja toimintaperiaatteesta?
Vastaukset 8
Vanhimmat
Tämä on aika vaikea kysymys, johon on kehitetty monta mallia viimeisen vuosisadan aikana. Yksinkertaistettuna voidaan sanoa, että sisäelektronit ja ytimet myodostavat positiivisia suhteellisen liikkumattomia ioneita, ja ulkokuoren elektronit muodostavat "elektronikaasun", joka käyttäytyy yksinkertaistaen tavallisen kaasun lailla.
Todelliseen kuvailuun tarvitaan kvanttimekaniikkaa, enkä ainakaan itse ole ennättänyt niin pitkälle tietämyksessä että ymmärtäisin sen.
Ei sitä kukaan kai kvanttiteoriaa ymmärrä. Se on niin hullua ettei siinä ole päätä eikä häntää mutta näyttää toimivan.
Eikös se ihmisen jännitelähde ole enemmän sähkökemian avulla selitettävä ilmiö.
Aivan järjettömältä tuntuu myös ajatus että samuraimiekat voisivat mennä toistensa läpi mutta eikös aineesta suurin osa ole tyhjää joten kyllä aineessa olisi tilaa toisen aineen kulkea läpi.
"Eikös se ihmisen jännitelähde ole enemmän sähkökemian avulla selitettävä ilmiö."
Kaikki kemialliset reaktiothan ovat elektronien siirtymisiä ytimien välillä.
"eikös aineesta suurin osa ole tyhjää joten kyllä aineessa olisi tilaa toisen aineen kulkea läpi"
No ei aivan, siinä "tyhjässä tilassa" on nimittäin vahvat sähkökentät. Ne pyrkivät vastustamaan toisen aineen läpikulkua. Nämä sähkökentäthän kaiken "kiinteän" aineenkin pitävät kasassa.
Siteeraan itseäni:
---
Nyt pitää muistaa, että elektronia ei ole kukaan nähnyt, joten se on teoreettinen otus.
Se mihin napaan mikäkin menee, on enemmän tai vähemmän sopimusasia. Alessandro Volta teki kokeita uudella asialla, sähköllä 1700-luvulla ja keksi pariston, sekä nimitti navat plussaksi ja miinukseksi. Googlella löytää enemmän syitä siihen miksi mikäkin napa on minkäkin niminen.
http://ppp.unipv.it/Volta/
Kyseessä on siis viimekädessä vain sopimus taikka vakiintunut käytäntö.
Se mitä "oikeasti" luonnossa tapahtaa... (keksi itse parempi selitys)...
... mikään teoreettinen otus ole; sillähän on peräti massakin.
Teoriassa joskus kyllä sovittiin, että sähkö siirtyy positiivisesta navasta negatiiviseen. Oikeasti se siirtyy negatiivisesta positiiviseen. Hyvä, että tämä huomattiin, sillä muuten videot pyörisivät väärin päin ;-).
Yksinkertainen elektronikehämalli on vähän turhan simppeli kuvaamaan atomia kovin tarkasti. Kvanttimekaniikasta seuraa, että elektronit eivät oikeastaan ole kovia ydintä kiertäviä kuulia vaan ennemminkin villakoiria muistuttavaa höttöä. Kvanttimekaniikka kertoo tarkasti 'villakoiran' muodon ja koon.
Kehämalli selittää elektronien lukumäärän eri kehillä. Sisäkuorten elektroneita voisi ajatella tiukasti ytimen ympärille asettuneina nukkanyppyinä ja ulkokuorilla olevia elektroneita taas löyhänä hattarana, sitä löyhempänä, mitä vähemmän ulkokuorella on elektroneita.
Metalliatomeilla on ulkokuorilla yleensä vain 1 tai 2 elektronia. Kiinteässä aineessa atomit ovat lähellä toisiaan, jolloin ulkokuorten elektronihöttö yhdistyy elektronikaasuksi, jossa ytimet sisäkuorten elektroneineen asettuvat kidehilan määräämille paikoille. Elektronikaasun elektronit ovat vapaita liikkumaan ympäriinsä, mutta sisäkuorten elektronit pysyvät paikoillaan ytimiin sidottuina.
Jonkinlainen analogia sähkövirralle voisi olla elektronikaasussa vaikuttava tuuli. Ilmassa molekyylit poukkoilevat suurella nopeudella. Paine-eron vaikutuksesta tapahtuu molekyylien nettomääräistä hidasta siirtymistä paine-eron suuntaan, joka aistitaan tuulena. Vastaavasti sähkökenttä ajaa metallissa poukkoilevia elektroneita virtaamaan kentän suuntaan (...tai juurikin kenttää vastaan), ja tämä siirtymä havaitaan sähkövirtana.
Hermosolujen yleisin ionipumpputyyppi on natrium-kaliumpumppu. Hermosolun ulkopuolella on enemmän natriumioneja kuin sen sisäpuolella, ja vastaavasti sen sisäpuolella on enemmän kaliumioneja kuin sen ulkopuolella. Silti ionipumput pumppaavat lisää natriumia ulos ja kaliumia sisään. Natrium-kaliumpumput kuljettavat kaksi kaliumionia soluun samalla kun ne siirtävät kolme natriumionia solun ulkopuolelle. Ionien pumppauksella saavutettu kalvojännite on välttämätön hermosolujen toiminnalle. Noin neljännes ihmisen käyttämästä energiasta kuluu natrium-kaliumpumppujen työhön.
... Eli siis jokainen hermosolu on itsessään generaattori jota käytetään ATP/ADP:llä.
Jeps, nyt tajusin ainakin osittain, eli nuo inonipumput ovat jännitelähteenä ja siihen tarvitsema energia tulee ruoasta.
Kyllä luonto on näppärä, eli ihminen pikkuhiljaa keksii sen mikä hänessä itsessään on toiminut ikiajat.