Sähkömagneettisen aallon olemus

[pähkäilijä]

Pieni Feynmanni minussa sanoo että kineettisellä energialla on suunta koska autollakin on suunta.

Kokeile keskustella sisäisen feinmannisi kanssa seuraava setuppi:

Oletetaan, että on säilyvä suure, joka korvaa fysiikan energian, ja sillä on suunta. Merkitään tätä vektoria \(\vec P_{äh}\) (nimetty keksijänsä mukaan).

Kaksi saman massaista autoa liikkuu vastakkaisiin suuntiin, mutta samalla vauhdilla v, ja törmäävät täysin epäelastisesti.

Systeemin kokonaisliikemäärää on vektori \(\vec p = m\vec v - m\vec v = 0\) (tämä on siis fysiikkaa). Liikemäärän säilymisen seurauksena autot jäävät paikalleen epäelastisen törmäyksen jälkeen, sillä liikemäärä on nolla myös törmäyksen jälkeen.

Systeemin toinen säilyvä suure on tämä uudenkarhea \(\vec P_{äh} = +\frac{1}{2}mv^2 - \frac{1}{2}mv^2 =0\). Systeemin kokonais-\(\vec P_{äh}\) on nolla ennen törmäystä ja myös törmäyksen jälkeen. Mistä nyt tulee se \(\vec P_{äh}\), jolla autojen rakenne rikkoutuu ja lämpenee törmäyksen aikana? Käytettävissä oleva \(\vec P_{äh}=0\), joten sitä ei ole törmäyksessä käytettävissä. Tämä kannattaa kysäistä sisäiseltä feinmannilta.

Jos unohdetaan \(\vec P_{äh}\), ja käytetään fysiikka (jonka myös R.Feynman hallitsi erinomaisesti), niin liike-energiaa on käytettävissä jopa kahden auton verran, yhteensä käytettävissä oleva energia on \(E = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}mv^2 = mv^2\), mikä voidaan liikenneonnettomuuksia katsomallakin todeta.

Voin kirjoittaa vastaavan esimerkin jostain tunnetusta hiukkasten välisestä prosessista. Jos energian sijasta universumissa olisi \(\vec P_{äh}\)-vektori, niin esim. aurinko ei tuottaisi säteilyä. \(\vec P_{äh}\) ei mahdollista juuri mitään tunnettua hiukkasten välistä prosessia.


 

Aha onko salaisuus etumerkissä?  Liikemäärässä etumerkki voi olla miinus kun liike-energiassa se ei voi olla. Jos tästä on kyse niin vektori siis edellyttää kehystä jossa on yhteisesti sovitut suunnat. Ja puolet kehyksen suunnista olisi miinusmerkkisiä? Näin kehys hylkäisi automaattisesti energian?

[QS]

Aha onko salaisuus etumerkissä? Liikemäärässä etumerkki voi olla miinus kun liike-energiassa se ei voi olla.

Liikemäärä on vektori. Liike-energia on positiivinen reaaliluku. Vektorien yhteenlasku on vektorien yhteenlaskua, ja reaalilukujen yhteenlasku on reaalilukujen yhteenlaskua.

[pähkäilijä]

Aha onko salaisuus etumerkissä? Liikemäärässä etumerkki voi olla miinus kun liike-energiassa se ei voi olla.

Liikemäärä on vektori. Liike-energia on positiivinen reaaliluku. Vektorien yhteenlasku on vektorien yhteenlaskua, ja reaalilukujen yhteenlasku on reaalilukujen yhteenlaskua.

Selvä, vektorien säännöt tekee jaon liike-energian ja liikemäärän välille, energia menee toiseen "kategoriaan". Mutta kuitenkin energia löytää tiensä läpi. Occamin partaveitsellä ajattelen että elektronin kiihdytyksen tuottama kvantti tai sähkömagneettinen kombo reagoi periaatteessa samalla lailla emissiossa ja absorbtiossa, eli kun ajan suuntaa muutetaan, tapahtumat on samat vaikka absorbtio voi normaaliajan suunnassa tapahtua monen eri elektronin kanssa eri paikoissa.
 Asian sivusta, oletan että aikasymmetria on teoreettinen asia, käytännössä takaperin menevä aika olisi mahdottoman epätodennäköistä. Yhtä epätodennäköistä kuin se että ihminen kasvaisi pienemmäksi. Kuitenkin taaksepäin menevä aika olisi fyysisesti laillista. 

[QS]

Selvä, vektorien säännöt tekee jaon liike-energian ja liikemäärän välille, energia menee toiseen "kategoriaan". Mutta kuitenkin energia löytää tiensä läpi.

Periaatteessa joo. Tarkemmin liikemäärä on säilyvä suure, joka seuraa paikansiirron symmetriasta. Avaruudellinen paikka on 3-dimensioinen, ja säilyvä suure on 3-dimensioinen vektori. Energia seuraa ajansiirron symmetriasta. Aika on 1-dimensioinen, ja säilyvä suure on 1-dimensioinen reaaliluku.

Occamin partaveitsellä ajattelen että elektronin kiihdytyksen tuottama kvantti tai sähkömagneettinen kombo reagoi periaatteessa samalla lailla emissiossa ja absorbtiossa, eli kun ajan suuntaa muutetaan, tapahtumat on samat vaikka absorbtio voi normaaliajan suunnassa tapahtua monen eri elektronin kanssa eri paikoissa.

Sähkömagnetismi on symmetrinen ajankäännön suhteen. Esimerkiksi värähtelevästä dipolista irtoaa lähes pallon muotoinen säteilykuvio. Jos säteilykuvio käännetään niin päin, että säteily suuntautuu dipolia kohti, niin dipoli alkaa värähdellä vastaavalla tavalla.

Asian sivusta, oletan että aikasymmetria on teoreettinen asia, käytännössä takaperin menevä aika olisi mahdottoman epätodennäköistä. Yhtä epätodennäköistä kuin se että ihminen kasvaisi pienemmäksi. Kuitenkin taaksepäin menevä aika olisi fyysisesti laillista.

Ajankääntöä ei ole havaittu, ja tuskin tullaan koskaan havaitsemaan, mutta sillä on roolinsa hiukkasfysiikan teorioissa. Ja tässä huomiona, että ajankäännön symmetria on eri asia kuin ajansiirron symmetria. Ajansiirrosta seuraa energia, mutta ajankääntöön ei liity säilyvää suuretta muun muassa siksi, että se ei ole jatkuva symmetria. Noetherin teoreema vaatii jatkuvan symmetrian.

[Eusa]

Aika on 1-dimensioinen, ja säilyvä suure on 1-dimensioinen reaaliluku.

Tarkoittanet 0-dimensioinen reaaliskalaari.

Lipsahduksesi on tosin osuva, sillä nollageodeesia pitkin etenevä kausaliteetti (itseisajan projektio avaruuteen) antaa 1-dimensioisen kuidun.

[QS]

Aika on 1-dimensioinen, ja säilyvä suure on 1-dimensioinen reaaliluku.

Tarkoittanet 0-dimensioinen reaaliskalaari.

Lipsahduksesi on tosin osuva, sillä nollageodeesia pitkin etenevä kausaliteetti (itseisajan projektio avaruuteen) antaa 1-dimensioisen kuidun.

Klassisessa mekaniikassa aika on skalaari ja reaaliluku. Reaalilukujana on 1-dimensioinen vektoriavaruus \(\mathbb R^1\), ja samalla parametriavaruus, joka parametrisoi kappaleiden liikerataa kuvaavat funktiot. Myös suhteellisuusteoriassa liikeradat voidaan parametrisoida ominaisajalla \(\tau \in \mathbb R^1\), joka on Lorentz-skalaari.

[Eusa]

Aika on 1-dimensioinen, ja säilyvä suure on 1-dimensioinen reaaliluku.

Tarkoittanet 0-dimensioinen reaaliskalaari.

Lipsahduksesi on tosin osuva, sillä nollageodeesia pitkin etenevä kausaliteetti (itseisajan projektio avaruuteen) antaa 1-dimensioisen kuidun.

Klassisessa mekaniikassa aika on skalaari ja reaaliluku. Reaalilukujana on 1-dimensioinen vektoriavaruus \(\mathbb R^1\), ja samalla parametriavaruus, joka parametrisoi kappaleiden liikerataa kuvaavat funktiot. Myös suhteellisuusteoriassa liikeradat voidaan parametrisoida ominaisajalla \(\tau \in \mathbb R^1\), joka on Lorentz-skalaari.

Kontekstissa, jossa selitit, ymmärsin tähdennettävän energialukeman olevan skalaari, ei vektori - sillä on suuruus vaan ei suuntaa. Istutettuna kantavektoreilla viritettyyn 4-ulotteiseen kuvaukseen [e]⁴ energia kiinnittyy [e]⁰:aan eli suuruus kerrotaan identiteetillä. Varsinainen aika on ainoastaan kausaalista paikallista kehitysjärjestystä kuvaava itseisaika, joka sekin on luonteeltaan energian tapainen skalaari, suhteellisuusteorioissa 3-tangenttiavaruuden muutoksen tikitys. Vasta havainnointi ympäröivistä muutoksista tuo projektiona tikitykseen 1-ulotteisen erillisyysverrannon muista tikityksistä. Mutta tuo ei ole varsinaista aikaa vaan vain yksi valinta 4-ulotteisesti määrittyvistä erillisyyksistä; liikesuhteiden kehitys voi muuntaa sitä avaruudelliseksi etäisyydeksi.

Kun mittauskoordinaatisto kiinnitetään kohti havainnoitavaa kappaletta, saadaan projektiivinen "aika" 1-ulotteisena (hyperbolisessa aika-avaruudessa itseisaikaverrannon vuoksi). Mutta jos voisi seurata vain kappaleen rakenteen antavia nollageodeesikuituja, saisi tulokseksi pelkkää avaruudellista silmukoituvaa etäisyyttä, edelleen 1-ulotteisina kuituina.

Paikallaan olevan kappaleen saa suppeassa suhteellisuudessa liikkeelle "päätä kääntämällä", jolloin osa aikaprojektiosta dilatoituu ja vaihtuu avaruudellisuudeksi, kappaleelle myös pituuskontraktio. Mutta kokonaan ympäri pyöriessä 180 asteen jälkeen havainnonti vaihtuu negaatiokseen ja per kierros projektio kompensoituu. Ajatuskoe on toki kömpelö, mutta kannattaa käydä läpi ajan luonteen sisäistämiseksi paikallistumisena.

[Eusa]

Edellisessä löysää. [e]⁰ tarkoittaa tietysti skalaari-identiteettiä, ei mitään yleistä Kroneckerin deltaa.

[Heikki R]

 

Nimittäin sm-aallolla tarkoitin säteilyä. Radioaallot kulkee avaruuden tyhjiössä joten ne ei tarvitse ainetta.



Mikään aineeton ei säteile. Täysin tyhjässä ei ole mitään mikä tekisi mitään.

Aineellinen kohde lähettää aine aineellista säteilyä, hiukkasmassavirtausta.

Tyhjiö on ilmaton tila. Avaruus on aineellinen tila, ei tyhjiö tai tyhjö. Ei nolla.
Jos avaruus olisi aineeton tila,
avaruusalusta ei voisi ohjata mihinkään suuntaa ja kuukin kulkisi minne vaan maapallon vaikutuspiiristä.

Radioaallot on aineen aiheuttamaa aineen värähtelyliikettä, myös avaruudessa kulkiessaan.
Yksinkertainen kidekone se todistaa. Antennin kautta saadaan imaistua siihen tulevaa elektronivirtausta (sähkövirtaa) ja siten kuullaan korvakuulokkeista puhetta.
Elektronivirta on aineen virtausta, kuten joessa veden kulku on aineen virtausta.
(Toki sähkövirta voi ollakin elektronia pienempää ainehiukkasvirtausta elektroniatomin seassa ja läpi, siksi puhutaan usein varautuneesta elektronista.)

https://fi.wikipedia.org/wiki/Kidekone

 

[The Great Firewall]

Tervetuloa tiede.info-sivulle, Heikki R! Kun vastaat lainauksella, niin saisitko kohdistimen lainauksen alle kuten oheisessa kuvassa:

Quote.png (14.87 KiB) Katsottu 125 kertaa