Van ami kvantumos

- de van ami nem!

Tassi Tamás

06 Van ami kvantumos - de van ami nem!

Az 1800-as évek végén még mindenki úgy tudta, hogy az anyag folytonos, semmiféle szemcsék, anyagdarabkák, un. kvantumok nincsenek benne.  Azután jött 1900, jött Planck, vele a hatáskvantum, majd a foton mint fénysugár, az atom stb. Ma már ott tartunk, hogy minden, de minden kvantumos.

Ez önmagában nem lenne baj, de a kvantumok viselkedése alapvetően ellent mond a hagyományos fizikának, sőt a józan észnek is. Lehetséges, hogy csak félreértjük a megnyilvánulásait? És mindezt megtűzdeljük túlpörgetett filozófiákkal.

A proton az kvantumos!

A proton igen fontos részecske, az atomok magja jellemzően ezekből épül fel. Minden proton egyforma.  Tekintsük őket egyen-méretű piros gumilabdáknak. A protonnak ugyanis egységnyi pozitív elektromos töltése van, és ezt a töltésfajtát piros színnel szokás jelölni. Nem lehetetlen azonban, hogy pöttyös labdát formáz, azaz a töltés foltokban búvik elő belőle, nem pedig a felszínén van szétkenve. 

E „labda" tömegét, méretét és töltését igen pontosan kimérték.  Egy kicsit sem lehet lecsípni belőle.  Egyrészt a természet nem hagyja, másrészt az már nem proton lenne. 

   Van azonban a protonnak néhány további kvantumos tulajdonsága is, amik túlmutatnak a józan ész határain. Az egyik ilyen, hogy a proton pörög. Ez első pillantásra nem tűnik aggasztónak. Had pörögjön, ha akar! Akár teljes terjedelmében, akár rejtetten, egy búgócsigával a hasában. Azonban a proton túlzásba viszi a pörgést. Ha az egyenlítőjén lévő pötty forgását figyeljük, az 16 000 kilométer utat fut be minden másodpercben. Ugyanakkor e mini-labda mérete mindössze 10 femtométer, egy atom tízezred része. Az ember szinte beleszédül az iszonyatosan nagy számba, hogy hányat is fordul másodpercenként. 

   A fenti pörgés egy szigorúan megmaradó fizikai mennyiség, amely az 53-as számmal jellemezhető (Precízen: 52,728586*10-36 kgm2/s). Érthetetlen, hogyan képes egy mozgásmennyiség - egy pörgő labda forgási sebessége - megmaradni a szubatomi részecskék kusza világában. Sok minden próbálja lefékezni. A proton be van szorulva az atommagba, talán súrlódik is. De forgás közben töltése forgó mágneses teret kelt. Egy 14-es számmal jellemzett mágneses momentuma van. (Pontosabban 14*10-27 Am2) Ezen keresztül energiát ad le, ami lassítja. Ha pedig napszélként halad az űrben, akkor mindenféle részecskék ütköznek bele. A proton arra ítéltetett, hogy pörgése néhány másodpercen belül leálljon. Mindezek ellenére nem áll le, évmilliárdok óta pörög.

A neutron is kvantumos !

A neutron semleges, míg tömege, mérete és perdülete közel azonos, vagy éppenséggel azonos a protonéval. Mágneses momentuma annak 2/3-a. A neutronban tehát mozgó elektromos töltések lehetnek, csakhogy ellentétes előjelűek, és kintről nézve kioltják egymás hatását.

   A fizikusok szerint belül 3 kvark futkározik, melyek neve u d d. Mindez a belső pörgettyű elképzelést támasztja alá, ahol a pörgettyűt 3 apró golyó (kvark) alkotja, míg a külső szürke burok nem rendelkezik tehetetlen tömeggel és talán nem is forog.  

     A kvark-pörgettyű hipotézis birtokában se gondoljuk, hogy most már sínen vagyunk. A legújabb elképzelések szerint a belső golyócskák sebessége a fényéhez közelit, azaz egy-egy kvark a pörgettyű kerületén 300 000 kilométert fut be másodpercenként. Látszik, hogy az utóbbi értékkel túlzottan nagy perdület adódna. A probléma megoldódik, ha a pörgettyűt 50-ed részére zsugorítjuk. Igaz, hogy ez a megoldás kissé valószínűtlen. Mi oka is lenne a neutronnak (ill. a természetnek) ilyen mesterkélt trükköket alkalmazni egy meglehetősen elvont szám az 53 érdekében? Ameddig azonban jobb ötletünk nem támad, addig a proton belsejébe is egy pörgettyűt (egy zsugorított pörgettyűt) kell képzelnünk.

A müon is kvantumos!

A müon egy nagy, kövérre hízott elektron. 207-szer nehezebb az elektronnál, negatív töltése van, perdülete a megszokott 53, míg mágneses momentuma 45. Ugyanakkor a protonnál kb. 10-szer könnyebb, miközben mérete - azonos sűrűséget feltételezve - annak csak fele. A benne gyanított pörgettyű pedig 1/4 méretű, amennyiben fénysebességgel pörög. Ily módon a müon felépítése arányosnak és rendben lévőnek tűnik.           

   Ismerünk azonban jóval könnyebb és nyilván kisebb részecskéket is. Ilyenek például a neutrínók, a kvarkok, a fotonok, sőt ilyen az elektron is. Ez utóbbiról már azt is mondják, hogy pontszerű, azaz nincs is kiterjedése. Ezekbe az ultra-pici részecskékbe bajosan fog egy 53-as perdületű pörgettyű beleférni.

   Menjünk a dolgok elébe, és már itt, a müon esetében próbáljunk valami más megoldást találni. Gondoljunk egy olyan pörgettyűre, melynek tárcsája sokkal nagyobb, és a szélén egyetlen golyóbis van, maga a müon! Bármilyen kicsi is legyen a tárcsa kerületi sebessége, mindig tudunk választani hozzá egy elegendően nagy keringési sugarat, hogy kiadja a szükséges nagyságú perdületet. (Valójában nem mi választunk, hanem a természet erőszakolja rá a müonra az 53-at.)

                                

Az ábrán felülnézetben látjuk a virtuális tárcsát, rajta a keringő müonnal. Ha az Rm sugarat 256 fm-re, a sebességet pedig a fénysebesség 0,36%-ára vesszük, akkor éppen kijön az 53*10-36 perdület. Létezik azonban egy különleges hidrogén atom, ahol az atommag körül nem elektron hanem egy müon kering, ez is éppen a fenti Rm távolságban. Ennél az "atomnál" a müon keringési sebessége viszont kétszer akkora.  A tárcsa közepén megjelenő proton pozitív töltése is  vonzza a müont, nyílván nagyobb centrifugális erőre, tehát nagyobb keringési sebességre van szüksége. 

Az elektron is kvantumos!

Az elektron 1836-szor könnyebb a protonnál. Egységnyi elektromos töltése negatív, perdülete 53, míg mágneses momentuma igen nagy,  -9280. Készítsünk el egy újabb virtuális pörgettyűt, most éppen az elektront felhasználva. A sebesség értékét átvesszük a müontól (v=0,36%c), míg a tárcsa sugarát 207-szeresre növeljük. Ezáltal ismét megkapjuk az 53 perdületet, - és egyben a kvázi hidrogénatomot is. Ehhez egy protont kell tennünk a közepébe, valamint ismét kétszereznünk kell a keringő részecske sebességét. 

Érdemes belegondolni, hogy a képzelt pörgettyűtárcsánk peremén valóságos áram, un. köráram folyik. Az áramot úgy szoktuk elképzelni, hogy egy fémdrótban igen sok elektron halad. Azt kevesebben tudják, hogy ezek ott csigalassúsággal mozognak. A pörgettyűnkön csak egy elektron van, de az másodpercenként több billiárdszor körbefut. 

  Ezáltal 0,33 mA áramot produkál, ami a tárcsa területével megszorozva félig kiadja az elektron mágneses momentumát, a -9280 értéket. Ha viszont a hidrogénatomot számoljuk, ott teljesen kiadja, hiszen ott 2v a sebessége. (Talán a laboratóriumok sem az elektron, hanem a H atom mágneses momentumát mérték.) 

   Végezzünk el még egy számítást, osszuk el az elektron mágneses momentumát a müonéval.  Ismerős számot kapunk, 207-et. A 207 egyben a tömegek aránya is. Ez az egyezés szépen alátámasztja a forgó tárcsákra elhelyezett keringő mozgást végző töltött részecskék fent vázolt elképzelést. 

 

A kvark is kvantumos!

A népes kvarkcsalád minden tagja 53-as perdületű. Az összetett részecskék kvark-perdületei összeadódnak, ha egyirányúak, és kivonódnak, ha ellentettek.  A proton és a neutron esetében a perdületek talán összeadódnak, miközben más rejtőző részecskék perdületei kivonódnak.

 

De nem minden kvantumos!

 Való igaz, hogy az atom kvantumos, diszkrétek az elektronpályái és a kibocsátott fény hullámhosszak. Bár ez csak akkor igaz, ha az atomok függetlenek, gáznemű állapotban vannak, például a Nap felszínén.  Azonban egy szilárd test, egy áramjárta wolfram izzószál fénye folytonos, mert ott sok atom kapcsolódik össze. Azonban folytonossá tehetjük a diszkrét hullámhosszakat is, ha a sugárzó atomot előre vagy hátrafelé mozgatjuk.  Ezáltal bármilyen (!) hullámhosszúságú, és frekvenciájú, és ezáltal bármilyen (!) energiájú fényt előállíthatunk.

   Ha veszünk egy elektront, egy atomot vagy egy anyagdarabkát, akkor ezek sebességét tetszésünk szerint növelhetjük. Ennek következtében folytonos a v sebesség, az mv impulzus, az mv²/2 mozgási energia, valamint az mvr impulzusnyomaték is.  Az utóbbi úgy áll elő, hogy egy testet ráhelyezünk egy forgó tárcsára.  Mindeközben ott rejtőzik a háttérben a szubatomi részecskék perdülete is, de nem jut felszínre. 

   Nem kvantumos, hanem folytonos az erő is.   A tér és az idő meg pláne nem kvantumos, ezek csak utópiák.  Ez egy új hír a kvantumfizika művelőinek és tovább csökkenti a komfortérzetüket, ami amúgy sem volt  túl magas.  A sommás állítás manapság az, hogy minden kvantumos.  Hát - amint láttuk nem minden!  Pozitív hozadék viszont, hogy ezek után a kvantumfizika közelebb került a szilárd talajhoz. 

Valójában egyetlen egy dolog kvantumos a világegyetemben, ez pedig a vákuum!  

Bár láthatatlan, de óriási energiákat rejteget.  Ez tartja mozgásban a világ összes szubatomi részecskéjét, ahogyan a láthatatlan levegő tartja mozgásban a lebegő porszemeket.  A vákuum azonban rendezett mozgást kényszerít a részecskékre. Forgatja és egyben mágneses permeabilitása révén előre is hajtja őket.  A forgatást az 53*10-36 perdület útján valósítja meg, és ezt minden egyes elemi részecskére rákényszeríti. Az összetett részecskék - proton, neutron, foton - perdülete ezek összegéből, vagy  különbségéből áll össze, ahogyan azt föntebb is láttuk.

 

Tassi Tamás

aparadox@gmail.hu

 

E cikk eredetijének nyomtatható változata A4-es jpg formában elérhető a  következő helyen:

                             

 

  <<  Vissza                                          Tovább  >>  

   Gömbvillám, megoldva?                                 Az abszolút sebesség!   

 

 

Egy tudományos anekdota:  Einstein elcsente!  lásd itt!
p>paradoxon Einstein idődilatáció relatív sebesség </p><p>cézium atomóra Hafele Keating kísérlet Kelly</p><P> Ikerparadoxon Lánczos Kornél űrrakéta,óraparadoxon, Einstein, idődilatáció, relatív, sebesség, cézium, atomóra, Hafele, Keating, kísérlet, Kelly       

 

 

Oldal: Van ami kvantumos, de
aPARADOXON, a természettudomány ideiglenes kudarcai - © 2008 - 2024 - aparadox.hupont.hu

Az, hogy weboldal ingyen annyit jelent, hogy minden ingyenes és korlátlan: weboldal ingyen.

ÁSZF | Adatvédelmi Nyilatkozat