Keisčiausi Maži Dalykai Gamtoje

{h1}

Pūkuoti elektronai, nenusakomi fotonai ir putplasčio vakuumai. Fizika tampa šiek tiek keista, kai maži negali būti mažesni.

Kai mažas negali padaryti nė vieno mažesnio, tu įeini į kvarkų, fotonų ir erdvės-laiko putų kvantinį pasaulį. Maloniai kviečiame pažvelgti į šią nedalomą gamtos pusę, tačiau nepamirškite palikti sveiko proto prie durų.

Žmonės dar nuo graikų filosofo Demokrito tikėjo, kad daiktai buvo sukurti iš nepataisomų dalių. Pats Isaacas Newtonas manė, kad šviesa nėra banga, o mažų „lavono“ kolekcija. Fizikai tik neseniai įsigijo pakankamą skiriamąją gebą turinčius įrankius, kad pamatytų prigimčiai būdingą grūdėtumą.

Čia yra trumpa kelionė po kvantinius dalykus, esančius aplink mus.

Medžiaga

Jei padalytumėte bananą, tada vėl ir vėl padalintumėt, vėl ir vėl... galų gale atsidurtumėte prie ląstelių, molekulių, atomų. Kiekvienas atomas turi protonų ir neutronų branduolį, aplinkui švilpia mažyčiai elektronai. Tiek protonai, tiek neutronai turi tris kvarkus.

Tačiau dissekcija čia sustoja: elektronai ir kvarkai yra mažiausi paprastosios medžiagos gabalėliai.

Kiek jie maži? Kartais sakoma, kad elektronas yra keli femtometrai (apie trilijoną plauko pločio), tačiau tai klaidina. Elektronai ir kvarkai labiau primena pūkuotus debesis nei standžius rutulius.

Šis pūtimas yra neišvengiamo kvantinio neapibrėžtumo rezultatas: Jūs negalite tiksliai žinoti dalelės judesio ir padėties tuo pačiu metu. Jei pamėgintumėte vis dar laikyti kvarką, beveik negalėtumėte įsivaizduoti, kur jis yra.

Dėl tokio slidumo tikslus matavimas neturi prasmės.

Šviesa

Jei įjungsime skalpelį į šviesą, pastebėsime, kad jo ištisinis švytėjimas iš tikrųjų sudarytas iš mažų pluoštų energijos, vadinamų fotonais. Vis dėlto nesivaržykite žvilgtelėti į akis, kad jas pamatytumėte: 100 vatų lemputė skleidžia milijardą trilijonų fotonų per sekundę.

Taigi ar Niutonas buvo teisus? Šviesa yra dalelė, o ne banga? Atsakymas yra „taip“ ir „ne“.

Šviesa veikia kaip banga, kai jūs darote eksperimentą, kuriame ieškote bangos savybės (pavyzdžiui, išsibarstymas per smeigtuką). Tai elgiasi kaip dalelė, jei tikrinate dalelės savybes (pavyzdžiui, susidūrimas su elektronais).

„Jūs gaunate tai, ko prašote“ yra dažnas kvantinės fizikos susilaikymas.

Rotacija

Dalelių savybes taip pat galima „kiekybiškai įvertinti“. Tikriausiai keisčiausias pavyzdys yra dalelių sukimasis (tai vadinama sukiniu), kuris, beje, yra ne kas kitas, kaip juda planeta ar viršus.

Visų pirma, dalelės turi tik vieną sukimosi greitį - jos negali paspartėti ar sulėtėti.

Antra, sukimosi ašis priklauso nuo to, kaip į ją žiūrėsite. Eksperimento metu vienas detektorius gali pranešti apie dalelės sukimosi taškus į šiaurę, o kitas detektorius gali pasakyti apie rytus. Ir jie abu būtų teisūs!

Gravitacija

Gravitacijos jėga iš esmės priešinosi šiam kvantiniam pūtimui. Tačiau kai kurie fizikai mano, kad Niutono obuolys nukrito nuo medžio dėl gravitonų - į fotoną panašių dalelių, kurios neša gravitacinę trauką.

Krentantys obuoliai nesugeneruotų daug gravitonų, tačiau susidūrę juodosios skylės padarytų. Detektoriai šiuo metu ieško signalų iš šių tolimų susidūrimų, tačiau gali praeiti daug metų, kol bus surasta kokių nors gravitonų įrodymų.

Vakuuminis

Netgi nieko elgiasi keistai mažiausiuose lygiuose. Manoma, kad vakuumas iš tikrųjų nėra tuščias, o užpildytas „virtualiomis“ dalelėmis, kurios nuolat mirksi ir egzistuoja.

Ši virtuali realybė išplaukia iš kvantinės taisyklės, kuri sako, kad tikėtini įvykiai daro įtaką realiems rezultatams. Tiksliau tariant, dalelėms ir antikūninėms dalelėms gali (nors ir labai mažai tikėtina) iškristi iš niekur ir greitai sunaikinti. Niekas niekada nemato, kad tai atsitiks, tačiau visos šios kvantinės tikimybės suma yra tikra energija.

Erdvė ir laikas

Aukščiau aprašyta vakuumo energija nėra pastovi: ji išsiskiria ir burbuliuoja su „Planck“ ilgio burbulais (žr. Langelį). Šios putos sulaiko erdvės laiko audinį, išblukindamos atsakymus, kada ir kur.

Iš esmės pagrindinė pasaulio geometrija nėra lygi. Vietoje to yra taškų, kurių daugiau negalima išspręsti. Dalelės nejuda nuolat, o daro mažus kvantinius šuolius iš vieno taško į kitą.

Toks kiekybiškai apibrėžtas erdvės laikas, nors dar nepastebėtas, yra ir mažumas, ir šios ekskursijos pabaiga.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Nuodingas Rudasis Recluse Voras Nuskaito Į Moters Ausį
Nuodingas Rudasis Recluse Voras Nuskaito Į Moters Ausį

O Kas, Jei Du Žmonės Sukluptų Ant Keturkojo Plauko: Ar Sunkesnis Žmogus Nuskendtų Greičiau?
O Kas, Jei Du Žmonės Sukluptų Ant Keturkojo Plauko: Ar Sunkesnis Žmogus Nuskendtų Greičiau?

Mokslas Naujienos


Ar Kalakutai Gali Skristi?
Ar Kalakutai Gali Skristi?

Prisimeni „Suknelę“? Atrodė Kitaip Nei Naktinės Pelėdos Ir Ankstyvieji Paukščiai
Prisimeni „Suknelę“? Atrodė Kitaip Nei Naktinės Pelėdos Ir Ankstyvieji Paukščiai

Kaip Veikia Helio Balionai
Kaip Veikia Helio Balionai

Identifikuoti Du Užklijavimo Genai
Identifikuoti Du Užklijavimo Genai

Nuotraukose: Nutukę Makako Tarpekliai Dėl Žmogaus Šlamšto
Nuotraukose: Nutukę Makako Tarpekliai Dėl Žmogaus Šlamšto


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com