Hiukkasfysiikka

[NuoriDaavid]

Onko kitinässä joku, joka ymmärtää hiukkasfysiikkaa?

Haluaisin kysyä siihen liittyviä asioita.

[nowaysis]

IhQudaa, käännyit oikean henkilön puoleen.

Aasi puhuu joskus mulle fysiikkaa, voihan se olla et se suostuis sullekin, mut luulen et joutusit maksaan sille. Et kuitenkaan ole ihan tyypillisin aasiakas tän palvelun piirissä, junous.

[NuoriDaavid]

Standardimallissa välittäjähiukkaset välittävät eri vuorovaikutuksia. Esimerkiksi fotoni välittää sähkömagneettista vuorovaikutusta.

Mitä tuo siis tarkoittaa? Miten fotoni välittää vuorovaikutuksen?

[aasi]

Aasi puhuu joskus mulle fysiikkaa, voihan se olla et se suostuis sullekin, mut luulen et joutusit maksaan sille. Et kuitenkaan ole ihan tyypillisin aasiakas tän palvelun piirissä, junous.

Niin, kaikkihan lähti siitä kuinka joskus maggaraperunoita ostaessani minua kutsuttiin fyysikon näköiseksi. Todellisuudessa ymmärrykseni rajoittuu aika pitkälti perusmekaniikkaan ja termodynamiikkaan, jätin kaikki lukion loppupään fysiikankurssit käymättä kun ehdin jo varmistaa lipastopaikan turhankin ajoissa.

Notta en tiedä ollenkaan, mutta alkoi kiinnostamaan.

[CandyMan]

Standardimallissa välittäjähiukkaset välittävät eri vuorovaikutuksia. Esimerkiksi fotoni välittää sähkömagneettista vuorovaikutusta.

Mitä tuo siis tarkoittaa? Miten fotoni välittää vuorovaikutuksen?

Nythän on niin että hiukkaset vuorovaikuttavat toistensa kanssa neljällä tavalla (suluissa välittäjähiukkanen):

- vahva vuorovaikutus (gluonit)
- heikko vuorovaikutus (W- ja Z-bosonit)
- sähkömagnetismi (fotonit)
- gravitaatio (vielä avoin tutkimuskohde; mahdollisesti ns. gravitoni)

Kvanttifysiikan mukaisesti vuorovaikutukset ovat mittakenttäteorioita mikä tarkoittaa jotta jokaisen eri vuorovaikutuksen voimakkuutta kuvaa tietty määrä potentiaaleja, sähkömagnetismin tapauksessa magneettinen vektori- ja sähköinen skalaaripotentiaali. Nämä jatkuvat potentiaalit kvantisoimalla saadaan kvanttikenttiä, joihin sitten liittyy aina tietty välittäjähiukkanen, sähkömagnetismin tapauksessa fotoni. Fotoni välittää vuorovaikutuksen pallottelemalla hiukkasten välillä kuin puolukka pillussa. Jos halusit fysikaalisen tms. selityksen miksi fotonin siirtyily yleensäkään aiheuttaa vuorovaikutuksen, sitä pitää kysyä fotonilta itseltään, koska niin syvälle en ole kvanttifysiikkaa koskevissa maailmanluokan tutkimuksissani päässyt. Kyse on kuitenkin vain mallista joka selittää ympäröivää todellisuuttamme jota yritämme hahmottaa projisoiden minäkuvaamme itsetuntemuksen kautta aina avaruuteen asti ja takaisin, ja kaikkea siltä väliltä.

[Sailori-Sika]

Täydentäisin äskeistä varsin ansiokasta popularisointia sillä että välittäjähiukkaset siis virittävät kvanttikentässä vaikuttamansa toiset hiukkaset ja sitä kautta voima siirtyy.

[Dr.Diarrhea]

...kuin puolukka pillussa.

Mulla oli värikäs fyssan ope lukiossa. Se nimi oli Yrsa Öistämö Sinnittelin kaks vuotta sen kielikuvien voimalla. Kauheeta, kun oppilaat useimmiten näivetetään kuivilla teorioilla. Joku härski kielikuva toimii tehokkaammin.

...jooh, mitään asiaa ollut.

[CandyMan]

Täydentäisin äskeistä varsin ansiokasta popularisointia sillä että välittäjähiukkaset siis virittävät kvanttikentässä vaikuttamansa toiset hiukkaset ja sitä kautta voima siirtyy.

Tuota ei kyllä kerrottu siinä pdf-dokumentissa jonka juuri kalastin netistä googlettamalla. Vittu sentäs.

[Sailori-Sika]

Pakko paljastaa, olen itseasiassa uraltaan suistunut fyysikko. Nykyduunit kaukana opiskeluaiheista...

[CandyMan]

Mulla oli värikäs fyssan ope lukiossa. Se nimi oli Yrsa Öistämö

Kyseessä on anagrammi. Hänen oikea nimensä oli Mars Öitä Syö.

[Rouva Pupu]

Mulla oli värikäs fyssan ope lukiossa. Se nimi oli Yrsa Öistämö Sinnittelin kaks vuotta sen kielikuvien voimalla. Kauheeta, kun oppilaat useimmiten näivetetään kuivilla teorioilla. Joku härski kielikuva toimii tehokkaammin.

Mun fysiikan ope on liian viksu opettamaan. Pitää keksiä jotain viihdykettä, alan hyytymään tässä kolmannessa. Vielä kolme mentävänä. Puuh.

[NuoriDaavid]

Vittu, hetken luulin, että namusetä tietää asiasta jotain. Kyllähän wikipediasta copy-peistaamalla tulee fiksua tekstiä.

Mutta. Siis.

Kun ajattelen sähkömagneettia, joka kiskoo pöydältä rautanaulan ilmaan (eikö tämä ole sähkämagnetismia?), niin miten ne fotonit sen homman oikein hoitavat?

[CandyMan]

Vittu, hetken luulin, että namusetä tietää asiasta jotain. Kyllähän wikipediasta copy-peistaamalla tulee fiksua tekstiä.

No kyllä mä ehkä puolet tekstistä tajusin, kai jotain perusjuttuja joskus jollain kurssilla jostain syystä istuttu ihmettelemässä. Ei ollut Wikipediasta vaan olikos se nyt TKK:n sivuilta jostain pdf-dokumentista. Vaihdoin lauseiden ja sanojen paikkoja sekä sijamuotoja jotta ette liian helposti löytäisi kyseistä dokumenttia tarkoilla hakusanoilla todisteeksi siitä etten tiedä mitä puhun. Kyllähän jokainen muiden tekstejä lähteenä käyttänyt tietää miten toimia jottei filunki ihan heti paljastu.

Kun ajattelen sähkömagneettia, joka kiskoo pöydältä rautanaulan ilmaan (eikö tämä ole sähkämagnetismia?), niin miten ne fotonit sen homman oikein hoitavat?

Eikö seilori juuri selittänyt asian yhdellä lauseella?

[NuoriDaavid]

Niih. En vain tajua, miten ne fotonit sillä tavalla konkreettisesti nostavat sen rautanaulan ilmaan?

Toisaalta, kyllähän tietokoneellakin ja sen muistissa olevilla nollilla ja ykkösillä voidaan siirtää konkreettisia esineitä, vaikka kyse onkin vain mitättömän pienistä sähkövirroista.

Eli välittäjähiukkaset välittävät tietoa, joo, mutta miten se muuttuu konkreettiseksi liikkeeksi?

Hitto, kuinkahan paljon pitäisi opiskella lukion pitkän fysiikan ja matematikan jälkeen, jotta tällaisia asioita voisi oikeasti ymmärtää?

[Gattaca]

En ossoo sannoo.
Mutta älyvapain teoriani (mulla on fiksumpiakin, jota älkää uskoko):

Sitä kaksois "rako" (höhöhö) koetta on selitetty aalto-hiukkasdualismilla, siis Kööpenhaminan tulkinnalla (suosikkini) ja nyttemmin myös monimaailmateorialla. Jossa siis ainakin Francis Crickin romaanin mukaan ne hiukkaset reagoisivat rinnakkais (rinta! höhöhö, rinta! ) todellisuuksien fotonien kaa. Sillai.

Entäs jos ne reagoikin ihan KESKENÄÄN??
Tuo edellyttäisi, että AIKA ei ole pelissä.

Ja eikös (muistan "jostain" lukeneeni) yritelmät yhdistää suhteellisuusteoria ja kvanttiteoria ovat kaatuneet siihen, että onnistuneissa laskelmissa AIKAA EI OLE. Jospas ei olekaan?

(känishä jo tähän AIKAAN)

[segma]

Kun ajattelen sähkömagneettia, joka kiskoo pöydältä rautanaulan ilmaan (eikö tämä ole sähkämagnetismia?), niin miten ne fotonit sen homman oikein hoitavat?

Sähkömagneetti on magneetti, jonka magneettikenttä tuotetaan sähköllä. Sillä, miten sähkömagneetti vetää rautanauloja puoleensa ei ole mitään tekemistä tuon varsinaisen kysymyksesi kanssa. Sähkömagneettiset ilmiöt ovat valoon (=sähkömagneettinen säteily) liittyviä ilmiöitä.

Siispä esimerkiksi UV-valon säteilyttäminen joihinkin aineisiin aiheuttaa kemiallisia tai fysikaalisia reaktioita (kuten esim. UV-valo aiheuttaa nukleiinihappojen katkeilua tai tiettyihin fluoresoiviin väreihin heijastettuna aiheuttaa fluoresenssiä).

Varsinaiseen kysymykseen en vastaa, koska en vastausta tiedä.

Edit: Tällä mun rajoittuneella hiukkasfysiikantuntemuksella toisaalta voisin arvata sen verran, että tuossa kysymyksessäs on kyse juuri tuosta, mitä suluissa aiemmin kuvasin. Eli fotonit aiheuttavat atomeihin osuessaan energian siirtoa atomien uloimpien kuorien elektroneihin, jotka puolestaan siirtyvät virittyneeseen tilaan (korkeaenergiaisemmalle atomi- tai molekyyliorbitaalille). Esim fluoresenssi perustuu tähän ilmiöön.

[prosessi]

Eli välittäjähiukkaset välittävät tietoa, joo, mutta miten se muuttuu konkreettiseksi liikkeeksi?

Käytännössä kai voisi sanoa, että ensimmäinen hiukkanen potkaisee välittäjähiukkasta, ja potkun aikaansaama liike saa aikaiseksi juuri tietynlaisen törmäyksen välittäjähiukkasen ja seuraavan hiukkasen välillä, minkä perusteella se seuraava hiukkanen tietää, että millä tavalla sen itsensä pitää potkaista seuraavaa välittäjähiukkasta, jotta viesti menisi eteenpäin. Sitä siis se "virittäminen". Välittäjät ovat pelkkiä välittäjiä sen takia, etteivät ne itse potki ketään, vaan ovat pelkästään potkittavina.

[NuoriDaavid]

Kun ajattelen sähkömagneettia, joka kiskoo pöydältä rautanaulan ilmaan (eikö tämä ole sähkämagnetismia?), niin miten ne fotonit sen homman oikein hoitavat?

Sähkömagneetti on magneetti, jonka magneettikenttä tuotetaan sähköllä. Sillä, miten sähkömagneetti vetää rautanauloja puoleensa ei ole mitään tekemistä tuon varsinaisen kysymyksesi kanssa. Sähkömagneettiset ilmiöt ovat valoon (=sähkömagneettinen säteily) liittyviä ilmiöitä.

Rohkenen väittää vastaan. Kyllä magneettikentät liittyvät tähän asiaan myös. Magnetismi on osa sähkömagnetismia, jota kuvaava voima on Sähkömagneettinen vuorovaikutus, jonka välittäjähiukkanen on fotoni.

[segma]

Rohkenen väittää vastaan. Kyllä magneettikentät liittyvät tähän asiaan myös. Magnetismi on osa sähkömagnetismia, jota kuvaava voima on Sähkömagneettinen vuorovaikutus, jonka välittäjähiukkanen on fotoni.

Ihan totta. Eikun takas kirjan pariin.

[Gattaca]

Eikö kukaan huomioi Elävää Neroa keskuudessanne? Yllä vaikka Rakojutusta ja monimaailmamatulkinnasta vaikka kännissä.

Toinen, vielä oudompi MuTu teoriani koskee sitä, onko maailmankailkkeus "suljettu" vai "avoin". Suljettu meinais siis esmes. maailmankaikkeutta Bigbangista Bigcruchhiin ja siinä se.

Nykymittaukset kuitenkin näyttää. etttä maailmankaikkeus laajenee ikuisesti, vieläpä kiihtyvällä tahdilla.

Hörhöteoriani:
Niin pitääkin olla, mikäli mieliii säilyttää illuusionsa EI-DETERMINISMISTÄ.

Syy-vaikutussuhteet on kulttuurisia, mielivaltaisia jakoja. Yhtä hyvin kaikki ajassa voi olla yhtä köntttiä.

Silti jos tuota paradigmaa käytetään (tai ei, liian kämish):
Jos on maailmankaikkeus jolla on alku ja loppu, sitten se on kuin suljettu pulllo. Mitä teet, se kimpoaa takaisin, pysähtyy, on jo alkuehdoissaan jähmettynyt jos ulkopuolista energiaa ei ole. Mutta jos maailmankaikkeus on ikuinen, sítten vasta on ÄÄRETTÖMÄSTI tilaa tapahtumien vaihtoehdollle. Ja ajan suunta: ei suihkumoottorikaan kulje, jos toinen pää ei ole avoin.

(Vasta kaksi Karhumäyräkoira Karhua mennyt. Tässä maassa harva ymmärtää minua)

Edit: enimmät loogiset ja muut typot

[nokkaelain]

miten ne fotonit sen homman oikein hoitavat?

Epäilen, ettei ole ihan helppo sanoa, mitä ne fotonit konkreettisesti tekevät. Yhden selityksen löysin nopeasti netistä. Tuossa siis yritetään selittää, miksi kyseessä ei ole poistovoima, vaikka järkeillen tuntuisi, että niin on pakko olla.

Osataanhan muutkin voimat geometrisoida yleisen suhtellisuusteorian tapaan (kaikkien voimien yhdistäminen yhdeksi teoriaksi on se jäljelle jäävä ongelma). Useampiulotteisessa avaruudessa on sitten helppo:) ymmärtää erilaiset voimavaikutukset. Paitsi, että jää vastaamatta, mitä konkreettisesti tapahtuu.

Hankaluus tulee varmaankin kvantti-ilmiöiden selittämisestä ymmärrettävämmillä käsitteillä: ei se fotoni oli pieni pallo joka mönkii jotain havaittavaa reittiä ja sitten pökkää toisen hiukkasen liikkeelle.

[Gattaca]

Nokkis, mitä sanot siitä mitä mä sanoin kahdesssa viestissä?
Jos et tajuu niin entäs sitten. Jos olen väärässä, niin entäs sitten. Niinhän Einsteinkin oli väärääsä vakiossaan. Niinkuin haulikolla ampus. Kaikki ei osu, mutta laukasta voipi.

[NuoriDaavid]

miten ne fotonit sen homman oikein hoitavat?

Epäilen, ettei ole ihan helppo sanoa, mitä ne fotonit konkreettisesti tekevät. Yhden selityksen löysin nopeasti netistä. Tuossa siis yritetään selittää, miksi kyseessä ei ole poistovoima, vaikka järkeillen tuntuisi, että niin on pakko olla.

Osataanhan muutkin voimat geometrisoida yleisen suhtellisuusteorian tapaan (kaikkien voimien yhdistäminen yhdeksi teoriaksi on se jäljelle jäävä ongelma). Useampiulotteisessa avaruudessa on sitten helppo:) ymmärtää erilaiset voimavaikutukset. Paitsi, että jää vastaamatta, mitä konkreettisesti tapahtuu.

Hankaluus tulee varmaankin kvantti-ilmiöiden selittämisestä ymmärrettävämmillä käsitteillä: ei se fotoni oli pieni pallo joka mönkii jotain havaittavaa reittiä ja sitten pökkää toisen hiukkasen liikkeelle.

Niih. Sanallisesti noita voi selittää pseudoymmärrettävästi ja osan aivan ymmärrettävästikin. Esim. aalto-hiukkasdualismi jne.

Pelkään pahoin, että asian todellinen ymmärtäminen vaatisi korkean tason matemaatiikan hallintaa ja useamman vuoden opintoja.

Tiedän toki, että hiukkaset eivät todellisuudessa ole mitään pieniä biljardipalloja, vaan ennemminkin sumumaisia otuksia. Sumun paksuun kertoo hiukkasen todennäköisen sijainnin, todellista sijaintia ei ole olemassakaan missään yksittäisessä avaruuden pisteessä. Hiukkanen on kaikkialla ja ei missään. Esim. elektroni ei kierrä ydintä pienenä pallona vaan sumuna.

Ps. Kiitos linkistä, täytyy vielä yrittää siihen paneutua.

[segma]

Pakko lainata tähän erään kappaleen sanoja.

"We like to think about space as empty and matter as solid. But, in fact, there is essentially nothing to matter whatsoever. It's completely insubstantial. Take a look at an atom. We think of it as a kind of a hard ball. Then we'll say: "Well, uh, no, not really, it is this really tiny point of really intense matter right at the center, surrounded by a kind of fluffy probability cloud of electrons popping in and out of existence. But then it turns out that's not even right. Even the nucleus, which we think of as so dense pops in and out of existence just as readily as the electrons do.

The most solid thing you can say about this insubstantial matter is that it is more like a thought. It is like a concentrated bit of information."

(Troll Scientists - Photon)

[NuoriDaavid]

miten ne fotonit sen homman oikein hoitavat?

Epäilen, ettei ole ihan helppo sanoa, mitä ne fotonit konkreettisesti tekevät. Yhden selityksen löysin nopeasti netistä. Tuossa siis yritetään selittää, miksi kyseessä ei ole poistovoima, vaikka järkeillen tuntuisi, että niin on pakko olla.

Osataanhan muutkin voimat geometrisoida yleisen suhtellisuusteorian tapaan (kaikkien voimien yhdistäminen yhdeksi teoriaksi on se jäljelle jäävä ongelma). Useampiulotteisessa avaruudessa on sitten helppo:) ymmärtää erilaiset voimavaikutukset. Paitsi, että jää vastaamatta, mitä konkreettisesti tapahtuu.

Hankaluus tulee varmaankin kvantti-ilmiöiden selittämisestä ymmärrettävämmillä käsitteillä: ei se fotoni oli pieni pallo joka mönkii jotain havaittavaa reittiä ja sitten pökkää toisen hiukkasen liikkeelle.

Niih. Sanallisesti noita voi selittää pseudoymmärrettävästi ja osan aivan ymmärrettävästikin. Esim. aalto-hiukkasdualismi jne.

Pelkään pahoin, että asian todellinen ymmärtäminen vaatisi korkean tason matemaatiikan hallintaa ja useamman vuoden opintoja.

Tiedän toki, että hiukkaset eivät todellisuudessa ole mitään pieniä biljardipalloja, vaan ennemminkin sumumaisia otuksia. Sumun paksuun kertoo hiukkasen todennäköisen sijainnin, todellista sijaintia ei ole olemassakaan missään yksittäisessä avaruuden pisteessä. Hiukkanen on kaikkialla ja ei missään. Esim. elektroni ei kierrä ydintä pienenä pallona vaan sumuna.

Ps. Kiitos linkistä, täytyy vielä yrittää siihen paneutua.

No niin, luin ajatuksella tuon linkin, eikä siinä paljoa kovaa dataa ole.

Itse asiassa hämmästyttävän vähän netistä löytyy tästä maallikoille kirjoitettua ja se mitä on kirjoitettu on sitten aivan apukoulutasoa.

Ilmeisesti tämä välittäjähiukkasten muodostama vetovoima on niin vaikea asia, että sitä on mahdoton selittää maallikoiden ymmärtävällä tavalla.