Heisenberg
Moderator: physicalattraction
-
- Berichten: 14
Heisenberg
Stel je eens voor. Je bent als politie agent wegpiraten aan het stoppen.
Je hebt opzich een rustige dag, maar opeens zie je een auto met 130 over de provinciale weg gaan. Het lukt je nog maar net om deze roekeloze rijder aan te houden:
Politie agent:
U bent aangehouden voor te snel rijden
Wegpiraat:
O ja dat…
Pa:
Dat zal u een flinke boete opleveren.
Wp:
Nou ik wist niet dat ik te snel reed.
Pa:
Hoe kan je dat niet weten
Kijkt u niet op de kilometer teller of zo?
Wp:
Die heb ik eruit gehaald
Pa:
Waarom hebt u dat gedaan?
Wp:
Kent u meneer Heisenberg?
Pa:
Die van de onzekerheid relatie?
Ja die ken ik wel
Wp:
Voor mij is weten waar ik ben heel belangrijk dus heb ik daarom de kilometer teller eruitgehaald
Pa:
Maar dat mag helemaal niet en ik heb alsnog 130 kilometer per uur op bij u gemeten op deze provinciale weg.
Wp:
Maar volgens de onzekerheidsrelatie kun je niet tegelijkertijd mijn plaats en snelheid weten. Dus waarschijnlijk reed ik helemaal geen 130.
Pa:
Ok dan krijgt u een iets kleinere bekeuring voor te snel rijden.
Dat kilometer ding zie ik dan eventjes door de vingers.
Dit was even een heel bekend voorbeeld voor de onzekerheid relatie van Heisenberg die ons vertelt dat je nooit de exacte snelheid en locatie van een deeltje kan weten.
Als dit verwarrend klinkt dan kijk je even naar de volgende iets uitgebreidere uitleg:
Als je een deeltje neemt (ik neem het liefst een proton) en zorg ervoor dat hij helemaal niet beweegt. Je ziet dat hij op een plek staat met de snelheid 0.
Als je nu dit deeltje wilt waarnemen als het de snelheid 5 attometer per secondedan heeft zul je hem als je hem probeert waar te nemen (dat kan alleen met speciale straling), dan zul je de snelheid van het deeltje met deze straling veranderen.
Het idee van meneer Heisenberg was van cruciaal belang en daarmee ook de bakermat voor de kwantum mechanica. Zonder de onzekerheidsrelatie is er ook geen kwantummechanica. Het enige probleem is dat door deze beredenering van de deeltjes dat je nooit kan bepalen waar een deeltje precies is. Dit geld niet alleen voor deeltjes maar voor alles wat uit deeltjes bestaat, dus ook voor auto’s die 130 reiden op de provinciale weg. Nu zitten we hier toch met een probleem. Want dit betekent dat je de toekomst nooit kan voorspellen. Dus alles moet op puur toeval zijn gebaseerd.
Ook Albert Einstein was geen fan van de onzekerheidsrelatie. Op deze beredenering van ons heelal ontstonden zijn beroemde woorden: “god dobbelt niet.”
Maar wat nou als we een deeltje nu eens van af een andere plek waarnemen een plek waar de zwaartekracht in de tegenovergestelde richting is verandert ten opzichte van de snelheid van het deeltje door de straling waarmee we het deeltje waarnemen…
Even een voorbeeld:
We hebben een deeltje (weer een proton) en die nemen we waar met een straling die er voor zorgt dat het deeltje twee keer versnelt. Dan moeten we het deeltje waarnemen op een plek waar de zwaartekracht twee keer lager is. Want dan lijkt het deeltje twee keer langzamer te gaan dan op de plek waar het deeltje is. Dan gaat het deeltje in feite net zo snel als waneer het deeltje geen veranderde snelheid heeft door het deeltje.
Een probleem, er is geen plek waar de zwaartekracht twee keer lager is dan op aarde. Behalve de maan dan
Je hebt opzich een rustige dag, maar opeens zie je een auto met 130 over de provinciale weg gaan. Het lukt je nog maar net om deze roekeloze rijder aan te houden:
Politie agent:
U bent aangehouden voor te snel rijden
Wegpiraat:
O ja dat…
Pa:
Dat zal u een flinke boete opleveren.
Wp:
Nou ik wist niet dat ik te snel reed.
Pa:
Hoe kan je dat niet weten
Kijkt u niet op de kilometer teller of zo?
Wp:
Die heb ik eruit gehaald
Pa:
Waarom hebt u dat gedaan?
Wp:
Kent u meneer Heisenberg?
Pa:
Die van de onzekerheid relatie?
Ja die ken ik wel
Wp:
Voor mij is weten waar ik ben heel belangrijk dus heb ik daarom de kilometer teller eruitgehaald
Pa:
Maar dat mag helemaal niet en ik heb alsnog 130 kilometer per uur op bij u gemeten op deze provinciale weg.
Wp:
Maar volgens de onzekerheidsrelatie kun je niet tegelijkertijd mijn plaats en snelheid weten. Dus waarschijnlijk reed ik helemaal geen 130.
Pa:
Ok dan krijgt u een iets kleinere bekeuring voor te snel rijden.
Dat kilometer ding zie ik dan eventjes door de vingers.
Dit was even een heel bekend voorbeeld voor de onzekerheid relatie van Heisenberg die ons vertelt dat je nooit de exacte snelheid en locatie van een deeltje kan weten.
Als dit verwarrend klinkt dan kijk je even naar de volgende iets uitgebreidere uitleg:
Als je een deeltje neemt (ik neem het liefst een proton) en zorg ervoor dat hij helemaal niet beweegt. Je ziet dat hij op een plek staat met de snelheid 0.
Als je nu dit deeltje wilt waarnemen als het de snelheid 5 attometer per secondedan heeft zul je hem als je hem probeert waar te nemen (dat kan alleen met speciale straling), dan zul je de snelheid van het deeltje met deze straling veranderen.
Het idee van meneer Heisenberg was van cruciaal belang en daarmee ook de bakermat voor de kwantum mechanica. Zonder de onzekerheidsrelatie is er ook geen kwantummechanica. Het enige probleem is dat door deze beredenering van de deeltjes dat je nooit kan bepalen waar een deeltje precies is. Dit geld niet alleen voor deeltjes maar voor alles wat uit deeltjes bestaat, dus ook voor auto’s die 130 reiden op de provinciale weg. Nu zitten we hier toch met een probleem. Want dit betekent dat je de toekomst nooit kan voorspellen. Dus alles moet op puur toeval zijn gebaseerd.
Ook Albert Einstein was geen fan van de onzekerheidsrelatie. Op deze beredenering van ons heelal ontstonden zijn beroemde woorden: “god dobbelt niet.”
Maar wat nou als we een deeltje nu eens van af een andere plek waarnemen een plek waar de zwaartekracht in de tegenovergestelde richting is verandert ten opzichte van de snelheid van het deeltje door de straling waarmee we het deeltje waarnemen…
Even een voorbeeld:
We hebben een deeltje (weer een proton) en die nemen we waar met een straling die er voor zorgt dat het deeltje twee keer versnelt. Dan moeten we het deeltje waarnemen op een plek waar de zwaartekracht twee keer lager is. Want dan lijkt het deeltje twee keer langzamer te gaan dan op de plek waar het deeltje is. Dan gaat het deeltje in feite net zo snel als waneer het deeltje geen veranderde snelheid heeft door het deeltje.
Een probleem, er is geen plek waar de zwaartekracht twee keer lager is dan op aarde. Behalve de maan dan
- Moderator
- Berichten: 9.974
Re: Heisenberg
Het verhaal lijkt een variant op dat van de automobilist die meende een groen verkeerslicht te zien terwijl het toch op rood stond, wegens het Doppler-effect.
Het principe is juist maar de grootte-orde niet.
Die automobilist had in plaats van een bon voor door rood licht, een bon van astronomische grootte gekregen wegens een snelheidsovertreding.
Of twee maal zo snel als eerst? Hoe snel ging het eerst, en ten opzichte van wat gemeten?
En wat heeft de zwaartekracht er mee te maken?
Tenslotte, er zijn veel plaatsen aan te wijzen waar de zwaartekracht twee maal zo klein is als op het aardoppervlak.
Bijvoorbeeld op ca 2600 km hoogte boven het aardoppervlak. Op de maan is die ongeveer 1/6 van die op aarde.
Het principe is juist maar de grootte-orde niet.
Die automobilist had in plaats van een bon voor door rood licht, een bon van astronomische grootte gekregen wegens een snelheidsovertreding.
Ik begrijp niet wat je hier bedoelt. Twee maal versneld, een eerste keer en dan nog een keer?dr Janssen schreef: ↑vr 03 jan 2020, 12:44 We hebben een deeltje (weer een proton) en die nemen we waar met een straling die er voor zorgt dat het deeltje twee keer versnelt. Dan moeten we het deeltje waarnemen op een plek waar de zwaartekracht twee keer lager is. Want dan lijkt het deeltje twee keer langzamer te gaan dan op de plek waar het deeltje is. Dan gaat het deeltje in feite net zo snel als waneer het deeltje geen veranderde snelheid heeft door het deeltje.
Een probleem, er is geen plek waar de zwaartekracht twee keer lager is dan op aarde. Behalve de maan dan
Of twee maal zo snel als eerst? Hoe snel ging het eerst, en ten opzichte van wat gemeten?
En wat heeft de zwaartekracht er mee te maken?
Tenslotte, er zijn veel plaatsen aan te wijzen waar de zwaartekracht twee maal zo klein is als op het aardoppervlak.
Bijvoorbeeld op ca 2600 km hoogte boven het aardoppervlak. Op de maan is die ongeveer 1/6 van die op aarde.
-
- Berichten: 14
Re: Heisenberg
op je eerste vraag:
ik had het over keer twee
op je tweede opmerking:
ik was in de war geraakt met de doorsnee en het gewicht van de maan.
zelf heb ik ook nog een vraag:
is het mogelijk om de verandering van de snelheid door de straling te berekenen/meten?
ik had het over keer twee
op je tweede opmerking:
ik was in de war geraakt met de doorsnee en het gewicht van de maan.
zelf heb ik ook nog een vraag:
is het mogelijk om de verandering van de snelheid door de straling te berekenen/meten?
- Moderator
- Berichten: 9.974
Re: Heisenberg
Te bereken zeker, een foton heeft een impuls.dr Janssen schreef: ↑vr 03 jan 2020, 13:22 is het mogelijk om de verandering van de snelheid door de straling te berekenen/meten?
Als een foton geabsorbeerd of verstrooid wordt kun je de wet van behoud van impuls toepassen om die snelheidsverandering te berekenen.
Dan moet je wel de exacte snelheid van het deeltje en de exacte impuls van foton en eventueel verstrooid foto kennen.
En daarbij (en bij het meten) loop je weer tegen die onzekerheidsrelaties op.
- Moderator
- Berichten: 9.974
Re: Heisenberg
Voor een niet relativistisch deeltje is de impuls p
https://en.wikipedia.org/wiki/Momentum
voordat ik heel Wikipedia ga overschrijven)
Voor een foton geldt
Impuls is behouden, dus totale impuls vóór botsing is gelijk aan die na de botsing, voor iedere richting x, y en z onafhankelijk.
\(p=m.v\)
als de snelheid in de buurt van de lichtsnelheid komt wordt dat
\(p=\gamma.m.v\)
(Zie verderhttps://en.wikipedia.org/wiki/Momentum
voordat ik heel Wikipedia ga overschrijven)
Voor een foton geldt
\(p=h/\lambda\)
met h de constante van Planck, 6,63E-34 J.s.Impuls is behouden, dus totale impuls vóór botsing is gelijk aan die na de botsing, voor iedere richting x, y en z onafhankelijk.
- Berichten: 4.541
Re: Heisenberg
Botsing foton/elektron: onbekende richting(positie),onbekende snelheid elektron
Ogenschijnlijk een overtreding van de typische regels van de natuurkunde op Quantum mechanic level. Geen effect op grote deeltjes- Moderator
- Berichten: 9.974
Re: Heisenberg
Die λ staat voor de golflengte van het foton/licht.
Voor de γ, zie de link naar Wikipedia.
-
- Berichten: 14
Re: Heisenberg
heel erg bedankt voor de hulp ekster en xilvo
maar klopt deze theorie als oplossing voor de onzekerheidsrelatie?
maar klopt deze theorie als oplossing voor de onzekerheidsrelatie?
- Berichten: 4.541
Re: Heisenberg
Ik mag hopen van wel. Hij heeft daar zelfs de Nobelprijs voor gekregen in 1932
Hier nog een voorbeeld van de onzekerheid in fotonenergie in een laserpuls.
Hier nog een voorbeeld van de onzekerheid in fotonenergie in een laserpuls.
-
- Berichten: 1.247
Re: Heisenberg
De onzekerheidsrelatie is overigens een gevolg uit de Fourier analyse en het feit dat je een toestand met een golffunctie beschrijft.
De relatie tussen dE en dt is trouwens subtieler. Wat stelt bv "dt" precies voor bij die laserpuls? Tijd is immers geen observabele
De relatie tussen dE en dt is trouwens subtieler. Wat stelt bv "dt" precies voor bij die laserpuls? Tijd is immers geen observabele