Springen naar inhoud

Hoe kan een werkelijk elementair deeltje een puntdeeltje zijn?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

descheleschilder

    descheleschilder


  • >1k berichten
  • 1165 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 februari 2014 - 20:58

Ik zit met het volgende. Als een werkelijk elementair deeltje (dus niet bestaand uit een "diepere" laag deeltjes) een puntdeeltje is hoe is het dan mogelijk dat er reacties tussen die deeltjes plaatsvinden. Als we een elektron even als een puntdeeltje beschouwen (het concept puntdeeltje wijs ik zelf af), hoe kan een foton (ook een puntdeeltje) precies op dat puntdeeltje terecht komen en de reactie doen ontstaan?
Of hoe zit het met de zwaartekracht van het deeltje? Als ik de Schwarzschild straal uitreken voor een elektron kom ik op ongeveer 10exp-58(m), veel kleiner dan de minimum Planck lengte (10exp-35(m)), de kortst mogelijke meetbare lengte? Het elektron heeft dus een enorm kleine waarnemingshorizon, maar hij is er wel. Dus hoe kunnen fotonen uitgewisseld worden met ander geladen deeltjes als al het licht zich niet buiten de horizon kan begeven?
Bovendien wordt alle lading in een punt geperst, hetgeen een oneindige energie tot gevolg heeft.
Net als Dirac geloof ik niet in renormalisatie:
"It's just a stop-gap procedure. There must be some fundamental change in our ideas, probably a change just as fundamental as the passage from Bohr's orbit theory to quantum mechanics.When you get a number turning out to be infinite, you should admit that there is something wrong with youir equations, and not hope you can get a good theory just by doctoring up that number."
Er zou en theorie mogelijk moeten zijn waarin de deeltjes een straal van minimaal de Plancklengte hebben, en dan bedoel ik niet de snaar theorie.
Ik lach en dans, dus ik ben; bovendien blijft ondanks de wetenschap het mysterie bestaan!

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

cock

    cock


  • >250 berichten
  • 558 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 februari 2014 - 23:10

Men zou ook kunnen redeneren dat er wel degelijk een potentieël tot oneindig bestaat, een soort "limiet op oneindig", maar dat die (althans in ons heelal) niet kan bereikt worden. De kleinste lengte op de Plankschaal is dan de grens, maar ook de grens van de werking van de zwaartekracht in ons heelal. De kracht zou zich b.v. kunnen omkeren en afstotend kunnen worden.
U heeft, denk ik, overschot van gelijk als u stelt dat een puntdeeltje niet bestaat (je wordt daarin inderdaad wiskundig bijgetreden door de snaartheoretici). Op klein zijn staat in theorie geen limiet. Groot en klein zijn normen gesteld door de waarnemer. Het is dus in theorie, mogelijk dat er een heelal zou kunnen bestaan waar de waarnemer kleiner is dan de Plancklengte. Die waarnemer zou een heel ander idee kunnen hebben over de afmeting van een elektron, en de sterkte van de zwaartekracht, zoals het in ons heelal geldig is.

Veranderd door cock, 27 februari 2014 - 23:14


#3

Math-E-Mad-X

    Math-E-Mad-X


  • >1k berichten
  • 2382 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 februari 2014 - 11:39

Als een werkelijk elementair deeltje een puntdeeltje is hoe is het dan mogelijk dat er reacties tussen die deeltjes plaatsvinden. Als we een elektron even als een puntdeeltje beschouwen, hoe kan een foton (ook een puntdeeltje) precies op dat puntdeeltje terecht komen en de reactie doen ontstaan?


Elektronen en fotonen worden slechts in de klassieke benadering als puntdeeltjes beschouwd. In de Quantum Mechanica worden ze voorgesteld door gollffuncties en de kans dat ze reageren hangt samen met de overlap tussen deze golffuncties. Als deze overlap nul is dan kunnen ze inderdaad niet reageren. Vaak zal de overlap echter groter dan nul zijn.

De uitspraak 'elektronen en fotonen zijn puntdeeltjes' is op zich niet fout, maar je moet wel binnen de juiste context gebruiken.

Veranderd door Math-E-Mad-X, 28 februari 2014 - 11:39

while(true){ Thread.sleep(60*1000/180); bang_bassdrum(); }

#4

descheleschilder

    descheleschilder


  • >1k berichten
  • 1165 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 maart 2014 - 21:41

Dat is mij duidelijk. Maar binnen de context van de kwantummechanica, blijven de deeltjes toch puntdeeltjes, die zich, al naar gelang van de vorm golffunctie, op onvoorspelbare plaatsen bevinden. Als twee golffuncties elkaar overlappen, zeg die van een elektron en een positron (volgens mij geen puntdeeltjes maar een combinatie van werkelijk elementaire deeltjes, die bovendien geen puntdeeltjes vormen) volgens de regels van de kwantumveldentheorie reageren en elkaar daarna niet meer overlappen moet er tijdens die overlapping toch een moment zijn (in de eerste orde) dat een foton (ook een puntdeeltje) door beide deeltjes wordt geabsorbeerd. In de golffuncties zijn de elektronen en positronen soms hier, soms daar, maar dat doet niets af aan het feit dat het voor een een foton dat door de beide deeltjes wordt uitgezonden wel erg precies gericht moet zijn moet zijn om door het andere deeltje (de andere puntdeeltjes, het elektron of positron) te raken. Sterker nog dat moet met oneindige precisie gebeuren.. De enige conclusie die ik kan trekken is dat puntdeeltjes niet echt bestaan (dat de snaartheorie hier een mogelijkheid voor biedt, geloof (mag ik dat woord wel gebruiken) ik niet daar ik niet achter die theorie sta.
Of het nu een klassieke theorie betreft of de kwantumtheorie, het probleem van het elkaar raken (absorberen) van puntdeeltjes blijft.
Ik lach en dans, dus ik ben; bovendien blijft ondanks de wetenschap het mysterie bestaan!

#5

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 01 maart 2014 - 22:03

Of het nu een klassieke theorie betreft of de kwantumtheorie, het probleem van het elkaar raken (absorberen) van puntdeeltjes blijft.


Dat probleem is veel algemener. Of een deeltje al dan niet een puntdeeltje is doet niet ter zake. Stel dat we twee deeltjes hebben. Hoe kunnen die twee deeltjes elkaar dan raken? Er zijn twee gevallen te onderscheiden:

1. Er is géén punt in de ruimte dat zich op zeker moment binnen de beide deeltjes bevindt.

In dit geval raken ze elkaar nooit.


2. Er is wel een punt in de ruimte dat zich op zeker moment binnen de beide deeltjes bevindt.

In dat geval bevinden de deeltjes zich op zeker moment gedeeltelijk op de zelfde plaats, wat onmogelijk is.


Dus kunnen deeltjes elkaar nooit raken.


(Er is wel een betrekkelijk exotische oplossing, maar in dat geval zouden alleen een deeltje met een buitenoppervlak en een deeltje zonder buitenoppervlak elkaar kunnen raken. Bijvoorbeeld een bol met straal r waarbij al de punten op afstand kleiner dan of gelijk aan r van het middelpunt worden meegerekend, en een bol met straal r waarbij alleen de punten op afstand kleiner dan r van het middelpunt worden meegerekend.)

Veranderd door Bartjes, 01 maart 2014 - 22:40


#6

Math-E-Mad-X

    Math-E-Mad-X


  • >1k berichten
  • 2382 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 02 maart 2014 - 15:24

Dat is mij duidelijk. Maar binnen de context van de kwantummechanica, blijven de deeltjes toch puntdeeltjes, die zich, al naar gelang van de vorm golffunctie, op onvoorspelbare plaatsen bevinden. Als twee golffuncties elkaar overlappen, zeg die van een elektron en een positron (volgens mij geen puntdeeltjes maar een combinatie van werkelijk elementaire deeltjes, die bovendien geen puntdeeltjes vormen) volgens de regels van de kwantumveldentheorie reageren en elkaar daarna niet meer overlappen moet er tijdens die overlapping toch een moment zijn (in de eerste orde) dat een foton (ook een puntdeeltje) door beide deeltjes wordt geabsorbeerd. In de golffuncties zijn de elektronen en positronen soms hier, soms daar, maar dat doet niets af aan het feit dat het voor een een foton dat door de beide deeltjes wordt uitgezonden wel erg precies gericht moet zijn moet zijn om door het andere deeltje (de andere puntdeeltjes, het elektron of positron) te raken. Sterker nog dat moet met oneindige precisie gebeuren.. De enige conclusie die ik kan trekken is dat puntdeeltjes niet echt bestaan (dat de snaartheorie hier een mogelijkheid voor biedt, geloof (mag ik dat woord wel gebruiken) ik niet daar ik niet achter die theorie sta.
Of het nu een klassieke theorie betreft of de kwantumtheorie, het probleem van het elkaar raken (absorberen) van puntdeeltjes blijft.


tijdens een overlapping?

een foton dat door beide deeltjes wordt geabsorbeerd?

een foton dat door beide deeltjes wordt uitgezonden?

Sorry, ik heb geen idee wat je hier probeert te zeggen...
while(true){ Thread.sleep(60*1000/180); bang_bassdrum(); }

#7

descheleschilder

    descheleschilder


  • >1k berichten
  • 1165 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 02 maart 2014 - 16:48

Heel simpel: hoe kan een puntdeeltje zoals een foton dat een kracht overbrengt zijn invloed laten gelden door precies op een ander puntdeeltje, zeg een elektron (dat zoals ik eerder al vemde, volgens mij geen puntdeeltje is, maar samengesteld uit deeltjes die géén puntdeeltjes zijn, maar laten we het even als een puntdeeltje beschouwen) terecht te komen. Hoe kunnen zij elkaar raken als het allebei puntdeeltjes zijn? Dit is toch een proces dat in de kwantumelektrodynamica plaatsvindt?
Ik lach en dans, dus ik ben; bovendien blijft ondanks de wetenschap het mysterie bestaan!

#8

cock

    cock


  • >250 berichten
  • 558 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 02 maart 2014 - 18:59

Hoe kunnen zij elkaar raken als het allebei puntdeeltjes zijn?

Schreef "Descheleschilder",
Beste Scheleschilder, bedoel je hiermee te zeggen dat punten, die in de wiskunde dimensieloos zijn, mekaar niet kunnen raken, omdat ze geen plaats in de driedimensionale ruimte innemen?
NB. Ik heb me dat ook al zitten afvragen. De kans dat ze mekaar raken als dimensieloze punten is inderdaad nul. Maar als de deeltjes golvingen in een soort medium veroorzaken, zou dat wel kunnen. Kan iemand mij, en vermoedelijk Decheleschilder, helpen om hierin klaar te zien?

Veranderd door cock, 02 maart 2014 - 19:00


#9

Math-E-Mad-X

    Math-E-Mad-X


  • >1k berichten
  • 2382 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 maart 2014 - 13:27

Heel simpel: hoe kan een puntdeeltje zoals een foton dat een kracht overbrengt zijn invloed laten gelden door precies op een ander puntdeeltje, zeg een elektron (dat zoals ik eerder al vemde, volgens mij geen puntdeeltje is, maar samengesteld uit deeltjes die géén puntdeeltjes zijn, maar laten we het even als een puntdeeltje beschouwen) terecht te komen. Hoe kunnen zij elkaar raken als het allebei puntdeeltjes zijn? Dit is toch een proces dat in de kwantumelektrodynamica plaatsvindt?


Dat is dus precies wat ik in bericht #3 uitgelegd hebt. En jouw reactie daarop begreep ik niet. Jammer, ik kan je zo niet verder helpen.
while(true){ Thread.sleep(60*1000/180); bang_bassdrum(); }

#10

Flisk

    Flisk


  • >1k berichten
  • 1270 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 03 maart 2014 - 13:59

Je mag het niet zien als een botsing waarbij de deeltjes zich op dezelfde plek bevinden.
Je leest maar niet verder want je, je voelt het begin van wanhoop.

#11

cock

    cock


  • >250 berichten
  • 558 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 maart 2014 - 22:06

Je mag het niet zien als een botsing waarbij de deeltjes zich op dezelfde plek bevinden.

- Hoe moeten we het dan zien Flisk?
Een elektron wordt inderdaad vaak voorgesteld als puntdeeltje, Hoe wordt een botsing in dit soort theorieën voorgesteld? Als een botsing tussen deeltjes die zich niet op dezelfde plaats bevinden? Dat gaat mijn voorstellingsvermogen als leek vér te boven!
- In modernere theorieën worden het elektron voorgesteld als een elektronenwolk, en het elektron zelf zou dan een golf zijn, en eigenlijk ook deeltjeseigenschappen hebben (dat blijkt uit waarnemingen).
- Of zijn het inderdaad zulke merkwaardige voorwerpen, dat ze enkel in wiskundige formules (waarschijnlijkheidsgolven) kunnen gevat worden, zoals men soms zegt? Is een waarschijnlijkheidsgolf dan de theoretische waarschijnlijkheid daar een deeltje aan te treffen? Zo ja is het dan een deeltje, dan een golf met deeltjeseigenschappen in een waarschijnlijkheidsgolf?
- Of weet men het eigenlijk niet?

Veranderd door cock, 03 maart 2014 - 22:36


#12

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 13 maart 2014 - 16:20

Hoe wordt een botsing in dit soort theorieën voorgesteld? Als een botsing tussen deeltjes die zich niet op dezelfde plaats bevinden? Dat gaat mijn voorstellingsvermogen als leek vér te boven!

Als ik met mijn vuist op tafel sla kun je met recht beweren dat mijn vuist de tafel aanraakt. Er is een botsing met direct contact, wat is er gemakkelijker.

In werkelijkheid is mijn vuist en de tafel voor 99,99% (of nog meer) lege ruimte en het kleine beetje dat over is is de ruimte waarin zich de materie bevindt. Hoe kan het dan dat mijn vuist niet door de tafel wegzakt?

Elektromagnetische krachten. Elektromagnetische krachten geeft de materie op macroniveau zijn stevigheid. Op macroniveau is er een botsing en direct contact, op microniveau bestaat die botsing uit een ingewikkeld krachtenspel van aantrekkende en afstotende krachten van deeltjes.

Wat je een botsing noemt is niet zo triviaal als het lijkt. In the end gaat het alleen om behoud van impuls en het behoud van energie bij interactie van materie.

En dan hebben we het nog niet eens over materiegolven, dat is een beschrijvingsvorm die weer één niveau dieper gaat.

En een elektronenwolk is weer wat anders dan de golffunctie van het elektron.

- Of zijn het inderdaad zulke merkwaardige voorwerpen, dat ze enkel in wiskundige formules (waarschijnlijkheidsgolven) kunnen gevat worden, zoals men soms zegt? Is een waarschijnlijkheidsgolf dan de theoretische waarschijnlijkheid daar een deeltje aan te treffen?


De intuïtieve logica die ons basale gevoel bepaalt over hoe de natuur werkt is waarschijnlijk ontwikkeld tijdens de evolutie. Het is bijvoorbeeld handig om te weten dat het niet goed met je afloopt als je een paar honderd meter naar beneden stort. En dat strookt aardig met concepten als gravitatieveld, kinetische en potentiële energie etc.

Dat is tegelijk de reden dat we geen intuïtief gevoel hebben bij de moderne natuurkunde: we hebben het domweg nooit hoeven ontwikkelen. Er gebeuren geen ongelukken als je geen rekening houdt met materiegolven en je kunt ze ook al niet eten.

#13

cock

    cock


  • >250 berichten
  • 558 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 maart 2014 - 00:47

Dag Anton,
U heeft overschot van gelijk als u stelt dat:

in werkelijkheid is mijn vuist en de tafel voor 99,99% (of nog meer) lege ruimte en het kleine beetje dat over is is de ruimte waarin zich de materie bevindt. Hoe kan het dan dat mijn vuist niet door de tafel wegzakt?

De vuist en de tafel zijn inderdaad een structuren in de ruimtetijd, en de ordening van de ruimtetijd in respectievelijk een vuist en een tafel. Beide voorwerpen bestaan dus voornamelijk uit gestructureerde ruimte en tijd. Afstotende en aantrekkende krachten op de ruimte veroorzaakt door materiedeeltjes? Ja, maar maken die structuren in de ruimtetijd dan geen deel uit van materie, van de van de vuist en de tafel? Is die gestructureerde ruimtetijd geen deel van de materie?.Dus toch nog vraagtekens.
Kan die gestructureerde ruimtetijd van die voorwerpen mekaar beïnvloeden? Blijkbaar wel, maar bestaan ze uit waarschijnlijkheidsgolven? Bestaat de kans dat een of meer van de elektronen zich achter de maan bevindt zoals Feynstein stelt? En is onze perceptie werkelijk niet meer dan intuïtieve logica, overgeërft van de jagers verzamelaars waarvan we afstammen? Of is dit een verkooppraatje waarmee de sceptici gesust worden? Met die, en andere aspecten van de kwantumfysica heb ik last, en hoeveel boeken ik er ook over lees, de intuïtieve idee dat er iets niet klopt in de gehanteerde logica kan ik niet kwijtraken. Gezonde scepsis?
Ik lees nu een boek over de beruchte snaartheorie, De snaren maken de normalisatieprocedures overbodig naar het schijnt. Maar de absurde hoeveelheid dimensies, moet dan aangepast worden aan de realiteit van de driedimensionale wereld door andere wiskundige spitstechnologie, nog erger en ingewikkelder dan de normalisatie operaties. Bovendien worden de snaren dan vervangen door driedimensionale branen. Wat is het verschil dan van bramen met driedimensionale deeltjes (vier met de tijd bij)?. De idee of men met de voeten speelt komt op. Bouwt men hier geen wiskundige schijnwereld op?
Het probleem is dat men hogere wiskunde moet studeren om te kijken of het juist is of niet. Dat is voor vele mensen onmogelijk, mij incluis, want de kans dat het vergeefse moeite is, is te groot.
Natuurlijk zijn bovenstaande vragen van retorische aard. Ze drukken uit wat ik voel bij al dat gedoe rond kwantumfysica, en een antwoord zal ik blijkbaar zelf moeten zoeken. Een ding is voor mij zeker. De eenvoudige regels van objectieve wetenschapsbeoefening (experiment en waarnemen) lijken niet zo evident voor kwantumfysica. In de wereld van het onwaarneembare of bijna onwaarneembare kleine, is de traditionele waarheidsvinding een illusie, en tellen de wiskundige axioma's maar half. Jammer maar helaas.

#14

Math-E-Mad-X

    Math-E-Mad-X


  • >1k berichten
  • 2382 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 maart 2014 - 11:19

Of is dit een verkooppraatje waarmee de sceptici gesust worden?


Men doet simpelweg z'n best om het zo duidelijk mogelijk uit te leggen. Dat het niet altijd even duidelijk is voor iedereen is logisch, want ook de beste natuurkundigen hebben vaak nog moeite om het allemaal goed te begrijpen.

Dit heeft dus helemaal niets met sussen te maken. Het andere alternatief is dat we met z'n allen zeggen "we weten het eigenlijk niet zo goed". Maar wat schieten we daar mee op?
while(true){ Thread.sleep(60*1000/180); bang_bassdrum(); }

#15

Math-E-Mad-X

    Math-E-Mad-X


  • >1k berichten
  • 2382 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 maart 2014 - 11:33

Met die, en andere aspecten van de kwantumfysica heb ik last, en hoeveel boeken ik er ook over lees, de intuïtieve idee dat er iets niet klopt in de gehanteerde logica kan ik niet kwijtraken. Gezonde scepsis?


Prima, je hebt alle recht om die scepsis te hebben, en het is inderdaad heel gezond om altijd sceptisch te blijven.
Maar simpelweg sceptisch zijn puur om het sceptisch zijn lost helemaal niets op. Niemand beweert dat quantum fysica het ultieme antwoord op alles is. We beweren slechts dat het het beste is dat we tot nu toe hebben. We zullen vast en zeker ooit een betere theorie bedenken.

Quantum fysica heeft zich in tal van toepassingen bewezen dus we doen blijkbaar in elk geval wel iets goed. En dat is genoeg reden om in elk geval de quantum mechanica niet weg te gooien. Net zoals de wetten van Newton ook nog altijd prima bruikbaar zijn, ook al weten we dat ze niet exact correct zijn.

Ik lees nu een boek over de beruchte snaartheorie ... Bouwt men hier geen wiskundige schijnwereld op?


het wordt inderdaad absurder en absurder. Maar dat is geen argument om dan maar te zeggen dat de theorie niet klopt. Bovendien is er ook niemand die beweert zeker te weten dat hij wel klopt. Het is gewoon het beste wat we tot nu toe hebben. Als iemand ooit een theorie bedenkt die de natuurkunde beter beschrijft, experimenteel te testen is, en intuitief eenvoudig te begrijpen is dan is iedereen blij. Maar tot die tijd moeten we roeien met de riemen die we hebben.

Een ding is voor mij zeker. De eenvoudige regels van objectieve wetenschapsbeoefening (experiment en waarnemen) lijken niet zo evident voor kwantumfysica. In de wereld van het onwaarneembare of bijna onwaarneembare kleine, is de traditionele waarheidsvinding een illusie, en tellen de wiskundige axioma's maar half. Jammer maar helaas.


Het dubbele spleet experiment is een experiment en is waargenomen. Bovendien blijken de wiskundige formules die dit fenomeen beschrijven correct te zijn. Hetzelfde geldt voor vrijwel alle andere bekende quantum mechanische effecten. Dus dit slaat nergens op.

Misschien doel je op zaken als de Kopenhagen interpretatie, of de Many worlds interpretatie. Die zijn inderdaad niet te testen, maar dat zijn ook niet meer dan interpretaties. Metaforen zoals je wil, of verkooppraatjes als je het zo wil noemen. Je kunt er eindeloos over filosoferen of ze correct zijn of niet, maar dat doet hoe dan ook niets af aan het feit dat de quantum mechanische wiskundige vergelijkingen gewoon correct zijn. Dat kun je testen.
while(true){ Thread.sleep(60*1000/180); bang_bassdrum(); }





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures