![[info]](/images/41896.gif){kind=small}
womanway - клуб женщин, успешных во всех отношениях. Августовский фуршет
-
Отвечаю на вопросы связанные с теоретической физикой. Могу рассказать как обнаруживают и измеряют новые частицы, что такое бозон Хиггса и Стандартная модель; что такое ускорители и зачем их строят. Вопросы по гравитации не в приоритете, там я только из университетского курса что-то помню. В приоритете вопросы из «квантовых» разделов + статистическая физика и термодинамика.
-
Собственно вы и сами знаете ответ на этот вопрос. Ускоритель, коллайдер — измерительный прибор, которым изучают микромир, а именно частицы от элементарных (электрон например, до сложных со страшными названиями, т.н. адронов). Непосредственно массу не измеряют. Измеряют серечения рассеяния (сколько частиц попало в нужную область за единицу время или всё время) и разного рода ассиметрии.
Уже из этих величин можно получить массу и пр. характеристики. -
Товарищ знает вопрос только с одной стороны. На самом деле есть ускорители и ускорители. Одни действительно нужны для изучения физики элементарных частиц. А есть другие, и их очень много - это синхротроны. На них ускоряются электроны, но используются они только для получения "тормозного" рентгеновского излучения. Даже небольшой синхротрон может давать рентгеновское излучение в сотни и тысячи раз более интенсивное, чем любая рентгеновская трубка. Плюс синхротронное излучение имеет совсем другие характеристики (изначально оно "белое", то есть с очень широким спектральным диапазоном). И вот такие "ускорители" используют для самых разнообразных исследований: расшифровки структуры белков, процессов химического катализа, костей динозавров, составов краски на картине Ван-Гога или древнеегипетских фресках, магнетизма при сверхвысоких давлениях и т.д. (это все примеры реальных исследований на нашем синхротроне в Гренобле).
-
Чистый рентгеноструктурный анализ на самом деле уже лет 20 как особого научного интереса не представляет - он на 99,9% превратился в инженерно-техническую рутину (настолько все автоматизированно - от дифрактометров до софта). Но у нас много всего другого интересного есть - и рентгеновское поглощение, и флюоресценция, и рассеяние упругое и неупругое, и от электронов и от ядер и т.д. и т.п.
-
Так в том-то идело, что он начитывал всё то, что давно не является физикой как таковой (всякие там технологии получения рентгенограмм, индексация по ним и т.п.). Мы даже программулину простейшую написали для подсчета индексов кубических, тетрагональных и гексагональных сингоний.
А то, о чем вы говорите — парафия кафедры физики конденсированных сред. Я даже иногда жалел, что пошел на теор. специальность :) Но когда получал нужный результат был рад как ребёнок и гордый по самое не могу 8) -
В понимании квантовой науки фотон — частица. Он КВАНТ электромагнитного взаимодействия. Более сложно — калибровочный бозон, переносчик электромагнитного взаимодействия.
Но зарегистрировать в разных явлениях его можно по-разному. Например в явлении фотоэффекта (когда из вещества выбиваются электроны под действием света) он ведет себя как классическая частица, а в оптике он уже волна (скажем, явления интерференции и дифракции). Это т.н. корпускулярно-волновой дуализм — в зависимости от наблюдаемых условий фотон себя по-разному ведёт.
Дальнейшее развитие этого понятия лежит в основе того, чем я занимаюсь — квантовая теория поля (точнее физика высоких энергий и квантовая электродинамика), но это отдельный разговор. -
По-моему вы невнимательно читал мои ответы. Фотон (электрон, протон и т.д.) ведут себя как частица или как волна в зависимости от условий. Например когда мы говорим о излучении мы подразумеваем волновые свойства, ведь регистрируем мы волны. Но как оказалось такой метод описания (законы Вина, Релея и Джинса) не верный и приводит к т.н. ультрафиолетовой катастрофе.
Описал же всё хорошо Планк предположив, что излучение распространяется порциями, а не непрерывно. Итого что имеем: регистрируем излучение как волну, но распространяются частицы. Потом эту гипотезу подтвердило явление фотоэффекта, комптоновское рассеяние и т.п.
А для связи параметров частицы (импульс) и волновой (длина волны) есть формула де Бройля p = h/λ, проверенная экспериментально. -
-
- qrazydraqon
- 15.08.2011 4:27
- ↑
- →
От старших товарищей часто приходится слышать, что в теорфизике активно используются всякие продвинутые вещи из алгебры, типа теории представлений или алгебр Хопфа, однажды даже рассказывали про связь физики с группой Монстра (но я тогда нифига не понял, честно говоря). Насколько это соотвествует истине?
Ну и вообще какие инструменты используются (из алгебры в основном интересует)? -
-
Алгебра является важнейшим элементом математического аппарата теорфизики. Прежде всего это теория групп (Ли), которая лежит в основе квантовой теории поля.
Главный аппарат любого квантового раздела физики — операторный. Это классический наглядный вариант, который хорошо вяжется с физической картиной.
С развитием науки в физику вклиниваются современные математические теории. Недавно был на одном докладе, где автор использовал лишь ему (ну и ещу одному профессору в зале) терминологию. Там какая-то супер-пупер-алгебра была им разработа для объяснения некоторых моментов квантового эффекта Холла, на котором он пояснял динамическое нарушение симметрии. Ну, парни из института теорфизики Боголюбова любят это дело :)
Сейчас американцы и китайцы вводят какие-то страшно замудрёные алгебры в свои работы. По-моему они интересны только математикам, которые эти теории придумывают. Реально вводить какую-то новую алгебру в устоявшиеся вещи смысла нет.
P.S. Матрицы никто не отменял :) -
-
- qrazydraqon
- 15.08.2011 5:28
- ↑
- →
> Прежде всего это теория групп (Ли), которая лежит в основе квантовой теории поля.
Можно поподробнее? Или где почитать обзорные статьи на тему? А-то алгеброй занимаюсь, а в применениях ни бум-бум.
> Главный аппарат любого квантового раздела физики — операторный. Это классический наглядный вариант, который хорошо вяжется с физической картиной.
Вот, кстати, вспомнил одну вещь, которую давно хотел спросить. Нам в этом году в университете читался курс физики — читал профессор кафедры астрофизики, жутковато — и из его лекция я так и не понял, откуда взялись постулаты квантовой механики. В первую очередь это касается обращения к гильбертовым пространствам и функционалам на нём — откуда это взялось? Я понимаю, что теория получается стройная и симпатичная, но я не увидел никакх обоснований для такого подхода, и это меня как математика очень огорчает. -
-
> Можно поподробнее? Или где почитать обзорные статьи на тему?
Начните отсюда: http://en.wikipedia.org/wiki/Particle_physics_and_representation_theory
Там цитируется книжка Джорджи «Алгебры Ли в физике частиц» (есть на
русском). Она довольно понятная.
Кроме того, есть хороший цикл лекций Coleman “Aspects of Symmetry”,
там тоже довольно много сказано на тему связи между группами Ли и
физикой. -
> Можно поподробнее? Или где почитать обзорные статьи на тему? А-то алгеброй занимаюсь, а в применениях ни бум-бум.
Ох, у нас были специальные конспекты для физиков :). Там меньше математики но больше физики. Я потом для себя читал Любарского «Теория групп и её применение в физике», не нашел интересного для себя. Вам как математику мб будет интересна книга Вейля «Классические группы», по-моему. Более современных книг не знаю. Зато знаю что у американцев по этому поводу много литературы.
> …гильбертовым пространствам и функционалам на нём…
Я для себя это понял на курсе квантовой механики. В ней уравннеия идут не на физ. величины, а на волновую функцию, для которой строят диференциальные уравнения и оттуда находят всё, что нужно. Это т.н. координатное представление.
Есть второй метод — дираковский. Вместо ВФ вводится вектор состояния. И эти векторы в силу постулатов (принцип суперпозиции в первую очередь) образовывают полное бесконечномерное пространство (ну сколько возможно состояний, у фермионов всего 2: 0 или 1, у бозонов сколько угодно), которое в математике известно как гильбертово. Ну вот его и используют :). Уже поздно, если что я вам потом могу еще рассказать свои мысли по этому поводу.
И да, постулаты они на то и постулаты, чтобы на них базироваться :) -
-
- inet_eagle
- 15.08.2011 4:40
- ↑
- →
Как относитесь к работам Стивена Хокинга? Возможны ли "чревоточины", "кротовые норы"?
-
-
Положительно отношусь. Более чем. В теории для этого нет никаких преград. Один профессор в моём университет в основном черными дырами и кротовыми нормами занимается. Считается одним из лучших специалистов в Восточной Европе и пост-СССР.
К сожалению дать развёрнутый ответ не могу, я писал что гравитация не моя специализация, там я дилетант. -
Допустим, в 1905 году Бор предложил планетарную модель атома. В 16-м году Эйнштейн построил теорию излучения, в т.ч. описал вынужденное. И лишь в 50-х годах были сконструированны первые мазеры и лазеры. И лишь несколько лет как их активно использую везде.
Вообще есть такое понятие, как научное знание. Вот какая вам польза от существования ямба и хорея? Никакой, верно? А люди стихи пишут. А вот стихи многим нравятся.
Как миним это будет означать, что мы знаем как возникает масса. Ну а дальше будем думать как это использовать. -
То есть практической пользы, грубо говоря, никакой от всех этих БАКов, в среднесрочно-долгосрочной перспективе. Тогда, спрашивается, почему они так активно финансируются, в то время как разработка и финансирование термоядерных реакторов (тот же ИТЭР) протекает столь вяло, хотя потенциальная огромнейшая польза от них человечеству в условиях заканчивающейся нефти совершенно очевидна.
-
Т_Т А сам факт его существования для вас ничего не означает? Суперсовременные вычислительные центры, самый быстрый интернет на планете, детекторы, которые улавливают такие тончайшие эффекты — при создании этого прибора использовались ВСЕ СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. И даже некоторые технологии, до которых Чубайсу еще пилить и пилить. Среди них сверхпроводящие магниты (которые в основном и ломаются), сцинтилляционные детекторы нового поколения и т.д.
А на счет ИТЭР. Вы думаете что это просто? Вы хоть понимаете какие нужны энергии? Получить температуру, равной оной в центре Солнца — это вам не мелочь по карманам тырить.
И да, чем плохо знать как возникает масса? :) -
Сила тока — это количество заряда, которое проходит за единицу времени через сечение проводника.
Напряжение — это величина, которая показывает какая работа выполняется при переносе единичного заряда из одной точки в другую.
Более правильно напряжение — разность потенциалов электростатического поля в точке 1 и в точке 2.
Потенциал — это такая энергетическая характеричтика поля, которая сама по себе не имеет строгого физ. смысла, а вот разность потенциалов уже имеет.
P.S. Убивает не напряжение, а ток. Ну, естественно если напряжение не имеет гигантских значений, что в бытовых условиях практически невозможно с малыми токами (хотя есть там всякие тесловские генераторы). -
-
- australopitech
- 22.08.2011 11:07
- ↑
- →
смла тока - это количество летящих электрончиков, напряжение - их скорость :)
-
-
Вакуум в теории поля это не пустота, а состояние поля с наименьшей энергией. Возникают они потому, что накладывается какое-то возмущение или взаимодействие начинается. Виртуальные частицы живут настолько мало, что они успевают лишь перенести какое-то взаимодействие. Их невозможно зарегистрировать, но результат — можно.
Еще раз говорю — я не специалист в гравитации и применения к ней методов теории поля. -
Нужно чтобы эти события повторялись часто и регулярно в рамках одного и того же эксперимента. Тогда мы можем говорить, что в рамках какого-то доверительного интервала параметры получаемой частицы являются тем, что нужно.
Нужно увеличивать число силгналов. Сделать это сейчас сложно, т.к. рождение пар нейтральных и заряженных бозонов требует больших энергетических затрат, да и сам этот процесс не частый. Чтобы не соврать в цифрах скажу, что на несколько порядков меньше, чем для регистрации пары электрон-позитрон. -
Это частица, которая возникает в механизме возникновения массы у частиц. Изначало в калибровочной теории предполагается, что частицы безмассовые.
Этот механизм тоже носит имя Хиггса, хотя он там сделал не так уж и много :) Состоит в том, что после спонтанного нарушения симметрии (когда система находится в том вакуумном состоянии, в котором ей выгодно находтся, что нарушает исходную симметрию лагранжиана) поле «смещается» из вакуума и при этом «поворачивается» в своём т.н. изоспиновом пространстве.
Далее проводя калибровочные преобразования со всеми частями лагранжиана мы получаем, что исходное поле (то, которое «смещается» — хиггсовское поле) приобретает массу а еще возникает еще одина массивная векторная частица — калибровочный бозон.
Зарегитсрировать последние удаётся, а вот поле Хиггса — нет. В Стандартной модели его можно зарегистрировать при рождении пар нейтральных вектоных бозонов или пары заряженных векторных бозонов. -
Дюже интересно вот что. Суперпозиция и прочие квантовые эффекты - это лишь проявление более сложного уровня организации вселенной, который нам просто не понятен и поэтому проявляется в таких странных формах? Мне кажется, Вселенная просто не знает каким боком повернуться к такуому ограниченному наблюдателю как мы ))
-
Так а что тут непонятного? Просто к этому не нужно подходить с т.з. макромира, что делает большенсво.
Квантовый принцип суперпозиции тот же, только квадраты коэффициентов - вероятности обнаружения частицы в таком-то состоянии. И что при непосредственном наблюдении регистрируется только одно состояние из всей суперпозиции — т.н. коллапс волновой функции. Оно самое вероятное в данный момент измерения. -
-
- alphamakaka
- 15.08.2011 19:51
- ↑
- →
Когда говорят о расширяющейся вселенной, все время подчеркивают что она ускоряется. Я никак не могу понять этот момент. Сжиматься-то она когда будет тога?
А самое главное, с чего они взяли что она ускоряется? Разве не логичней предположить, что в момент большого взрыва более быстрые области материи улетели вперед и продолжают лететь с большей скоростью? То есть нет никакого ускорения, а есть быстрые первые галактики и медленные последние. -
-
Не вселенная ускоряется, а скорость разлёта от «центра» растёт с удалением от него примерно на 74 км/с на каждый мегапарсек. Этот закон был установлен Хабблом, хотя постоянную, значение которой я привел, он указал ошибочно.
Откуда взяли? Из наблюдений. В астрофизике множество тому подтерждений, самое яркое из которых — красное смещение (аналог эффекта Доплера для звуковых и световых волн). Кроме того сам же Хаббл и многие другие астрономы начала 20-го века замечали, что туманности отдаляются и вообще движутся с гигантскими скоростями.
Вы всё верно говорите, что «в момент большого взрыва более быстрые области материи улетели вперед и продолжают лететь с большей скоростью» — это классическая трактовка. Вот и закон Хаббла говорит насколько быстрее эти частицы летят с удалением от центра, а не как ускоряется вселенная :) -
Ну типа доказали что все объекты не просто расширяется с разной скоростью и, как следствие, распределены по скоростям так, что чем дальше тем выше скорость, а расширяется именно с ускорением (как бы падают наоборот).
На основании проведённых в конце 1990-х годов наблюдений сверхновых звёзд типа Ia был сделан вывод, что расширение Вселенной ускоряется со временем. Затем эти наблюдения были подкреплены другими источниками: измерениями реликтового излучения, гравитационного линзирования, нуклеосинтеза Большого Взрыва. Все полученные данные хорошо вписываются в лямбда-CDM модель.
http://galspace.spb.ru/indvop.file/44.html
Открытие космического ускорения несомненно будет отмечено Нобелевской премией, и уже давно идут споры о том, кто получит награду.
А вот как они из наблюдений за Ia это вычислили тоже интересно -
Во-первых человек собрал всё в кучу: закон Хаббла и ускорение расширения.
Во-вторых то, что расширение ускоряется — следствие закона Хаббла, просто его тогда никто не мог увидеть и измерять (равно как и сейчас оценить его с достаточной для астрофизики точностью).
А то, как меряют по сверхновым в статье описано. Измеряют блеск (он же звёздная величина) до взрыва и после взрыва на протяжении нескольких месяцев (а то и лет, в зависимости от расстояния). Характер кривых блеска и светимости у сверхновых совпадает, что даёт больше информации и оценку точнее. -
-
- ipaynomind
- 15.08.2011 20:06
- ↑
- →
Подзабыл все что сдавал.
Энергия помню квантуется? Верно? Вещества теоретически нельзя разбивать на мелкие части до бесконечности? ЗНАЧИТ, Мир дискретен? Но мы слишком велики чтобы это почувствовать?
Если магнит разбивать на бесконечно мелкие части, какая будет переходная связка от "магнитит" - "теперь уже немагнитит" -
-
Ну электроны же мы регистрируем. Кварки всякие там :) Вот это и есть те кирпичики мироздания.
У ферромагнетика наименьшая часть, которая является магнитом — т.н. ферромагнитный домен. -
Подождите-ка. Цвет — это квантвое число введёное для того, чтобы к кваркам был справедлив принцип Паули. И что значит недоказана, если её ввёл Боголюбов? :) У Боголюбова всё доказано. И доказано то, что нужно МИНИМУМ 3. А в эксперименте установлено, что больше 3-х быть не может.
Кстати, вот книга Тавхелидзе, в которой он рассказывает о цвете и как строится ВФ. К сожалению не могу найти ссылки на статью Боголюбова и Ко по этой теме. -
-
- theeverydaylife
- 16.08.2011 1:28
- ↑
- →
что будет человеку доказавшему наличие торсионных полей и результата их воздействия ?
-
-
Осталась. 5 профессоров, лидеры в своей области не только в СНГ, но и в Европе. Особенно это касается кафедры квантовой макрофизики, к которой я отношусь. Молодых ученых (до 30) пока не так уж и много, только двое.
Многие уезжают на аспирантуру в Европу, да там и остаются, что, пожалуй, произведу и я, если в городе не поступит хорошего предложения по работе. -
Отличный вопрос, я над ним сейчас думаю, рассматривая вакансии :) У меня пока что небольшие потребности (кино/вино/домино и т.п.)+ пока еще живу с родителями. Считаю, что со стартовой з/п от 500 долларов (± 50) на первое время может хватить (учитывая стипендию + всякие бонусы в виде недогрантов, которые в Европе не считаются грантом как таковым, т.е. нет специализированной бумаги, которая имела бы вес в научном обществе). Дальше посмотрим. Выбор у меня не широкий: либо в веб, либо .NETовским программистом, т.к. Микрософт этому всячески способствует.
К преогромнейшему сожалению вы правы на счет физики на Украине. Работают в области физики твёрдого тела (выращивают кристаллы) либо на западные конторы и/или университеты, но этих заказов мало, т.к. производящие мощности слабые, и технологии старые (отностиельно). -
Под солнцем на воздухе находятся 2 металлические поверхности: одна - гладкая, блестящая, имеет форму цилиндра (обшивка трубы), вторая - ржавая, грубая, тёмная, плоская. По идее, 1-я поверхность должна хорошо отражать солнечные лучи, а вторая - хорошо поглощать излучение и потому нагреваться лучше. Но в реальности получается наоборот: гладкая труба настолько горячая, что невозможно прикоснуться, а ржавчина - совершенно обычная. Почему так? (Труба хорошо изолирована, то есть это не от горячей воды внутри неё.)
-
теплопроводность ржавчины значительно ниже теплопроводности металла. Таким образом, когда вы притрагиваетесь к гладкой (нержавой) трубе, вашей руке передается тепло из слоя металла, непосредственно контактирующего с кожей, он (слой металла) охладится от вашей руки, и тут же к ниму устремятся потоки тепла из более глубоких слоев. И так, пока вся труба (или значительная ее часть) не придут с вами в состояние теплового равновесия. Что же касается ржавой трубы, то там происходит все точно так же, но тепло через ржавчину (оксид) распространяется значительно медленней, чем через металл, т.е. поверхностный слой вам отдает немного тепла, а новое тепло из глубины подойти не успевает. Кстати, этот же эффект, даже проще (не нужно принимать во внимание различную способность материалов поглощать и отражать солнечные лучи) можно наблюдать, скажем, зимой в тени: потрогайте рукой железную трубу - рука может примерзнуть, настолько она холодная, и кусок дерева - особого холода от него не ощущается. А ведь если оба предмета в тени, то температура у них одна - воздуха! Опять же, разность в теплопроводности.
-
Да дело тут не столько в теплопроводности, сколько в том, что металл отражает электромагнитное излучение лишь в инфракрасном диапазоне. Это и создаёт его блеск, т.к. такой свет рассеивается на свободных электронах, которые тоже излучают фотоны, и результирующая волна значительно усиливается.
Остальное излучение металлы поглащают. Там с коэффициентами поглощения и прочими свойствами среды ситуация непростая, мы как-то на практике по электродинамике сплошных сред считали самую простую модель металла 3 ленты + д/з :)
На счет ржавой трубы. Во-первых на поверхности там уже не металл, а оксид железа — большая часть которых аморфные тела (если это цельное тело). На поверхности же трубы они образуют порошковые слои. Тут уже отражение идёт от отдельных крупиц и слоями. Кроме того ржавчина отражает более широкий диапазон длин волн. -
Вопрос про спины частиц
1. Опыт Герлаха-Штерна рассортировал поток частиц по спинам. Получается что если собрать осевшее вещество то напростив одной щели осядит вещество имеющее одно направление спина, а на другом другое. И это вещество из осевших ионов серебра должно будет иметь магнитный момент при помещении в магнитное поле. Ну то есть оно должно будет представлять из себя диполь? И этот момент должен быть очень сильным т.к. в нем не будет погрешносте?
2. Если собственный магнитный момент атомов имеет строго дискретное значение, то по-логике, вселенная должна быть анизотропична, другими словами иметь некоторое направление. То есть если атомы в магнитном поле по опыту Герлаха-Штерна разворачивались в магнитном поле, то они также должны разворачивать любое магнитное поле, которое бы стримилось занять дискретное положение? Ну или как минимум под воздействием магнитного поля на Земле должны наблюдаться некоторая неравномерность атомов одного спина и другого.
3. ПОчему магнит притягивает железо, но железо при этом не имеет магнитного момента. Т.е. его не разворачивает как другой магнит, а именно притягивает -
1. Не по спинам, а по магнитным моментам. Дело в том, магнитный момент квантуется. А если есть еще и спин, то проекций будет две. Вот и получается, что получается симметричная картина без полосы в центре.
2. Спин это не собственный магнитный момент. Это спин. Его так нельзя называть. Он выходит сам собой из токов Нётер при рассмотрении квантовой модели как часть магнитного момента.
Во вселенной есть выделенное направление, т.н. Ось Зла — аномалия в распределении реликтового излучения. Вот, например, статья по этому поводу.
И да, читайте внимательнее описание опыта. Там создавалось СИЛЬНО НЕОДНОРОДНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ. Во вселенной (наблюдаемой, естественно) таких мест очень мало, и они имеют совершенно другую природу.
3. Потому что у железа суммарный момент доменов равен нулю, т.е. моменты доменов хаотически направлены. Когда появляется внешнее поле они упорядычиваются. -
1.Но, все равно не могу понять: ведь нет принципиальной разницы в магнитных моментах у ионов пролетающих в определенном направлении и находящихся в узлах кристаллической решетки серебра. Если магнитное поле действует на ионы то и ионы действуют на источник неоднородности магнитного поля.
Я не могу понять почему у серебра поднесенное к этому СИЛЬНО НЕОДНОРОДНОМУ ПОЛЮ до испарения не наблюдается такого квантования, точнее дискретного состояния магнитного поля (как сумма квантования магнитных моментов) - оно должно было стремиться занять какое-то из двух положений также как вели себя ионы во время испарения?
3. //Потому что у железа суммарный момент доменов равен нулю, т.е. моменты доменов хаотически направлены. Когда появляется внешнее поле они упорядычиваются.
Т.е. они упорядочиваются и у железа появляется собственный магнитный момент, просто при повороте его домены движутся так что все время повернуты вдоль магнитного поля, поэтому магнитный момент у него не заметен, верно?
Спасибо! -
1. Спин реагирует на магнитное воздействие. Чтобы увидеть, что таки существует спин атомы нужно разделить. А «порвать» кристалл магнитным полем — задача нереальная.
В магнитном поле могут быть явления, которые объясняются лишь квантованием (тот же ЭПР, эффект Зеемана), которые служат лучшим доказательством.
3.
> Т.е. они упорядочиваются и у железа появляется собственный магнитный момент
Да, только ненулевой общий. Намагниченность у ферромагнетиков и так ненулевая.
> при повороте его домены движутся так что все время повернуты вдоль магнитного поля, поэтому магнитный момент у него не заметен, верно?
До 1-й запятой всё понятно и верно, а со второй частью ничего не ясно. Когда все домены упорядочатся, то суммарный момент будет ненулевым. -
Ивзините, но все равно не понял в чем разница между ионами внутри кристаллической решетки и пролетающими. Слиток серебра не создает дискретного магнитного поля потому что проекции их спинов на уравновешивают друг-друга? Но я бы понял что они могу уравновешивать друг-друга если бы проекции спинов при повороте зерн серебра поворачивалась бы и проекция магнитного поля, тогда их вектора были бы распределены равномерно в пространстве и уравновесили друг-друга. Но, насколько я понимаю проекция спина может иметь только 2 направления? Но от "поворота атомома, я так понимаю проекция спина не меняеет направление иначе бы атомы не отклонялись, а просто повернулись вдоль линий и летели бы по прямой.
Другими словами, если мы возьмем осевшую пленку сербра с одной из линий, то у нас полчатся отсортированные атомы только одного спина и при поднесении этой пленки в магнитное поле в ней будет создаваться магнитный момент, верно? Ну или, как минимум, если запустить эту пленку в магнитном поле целяком она притянется строго в одну сторону.(если все атомы летели в одном направлении , то осев они сохранят свои свойства). А будет ли меняться проекция спина при повороте этой пленки? Не важно в какое положение в пространстве она будет иметь, проекция спина на магнитное поле будет всегда одна и та же? (иначе бы атомы просто поворачивались во время полета и не отклонялись)
3.До 1-й запятой всё понятно и верно, а со второй частью ничего не ясно. Когда все домены упорядочатся, то суммарный момент будет ненулевым.
//Я имел ввиду что если у гвоздя появляется магнитный момент, то он должен был поворачиваться вдолль линий маг. индукции. Получается при повороте гвоздя поворачиваются и образующие магнитный момент структуры?
Простоите, если утомил, но очень интересно было узнать эти 2 момента. -
На счет спинов может сумбурно выразился. Если четче, я не поимаю:
а) В чем разница между атомами в решетке и пролетающими если проекция спина имеет только 2 направления (она и внутри решетки должна иметь 2 направления)
б) Если 2 склеенных атома одинакового спина и находящихся в сильном неоднородном магнитном поле повернуть в пространстве изменится ли направление проекции спина на магнитное поле?
в) Сила неоднородного магнитного поля должна иметь некоторое дискретное значение что бы опыт штерна-герлаха состоялся? Или величина их отклонения пропорциональна силе поля? -
а) Никакой. Взаимодействие между ними разное
б) Атомы нельзя «склеить» или сблизить на сколь угодно малое расстояние. И тут я наконец-то понял что вы хотите. Есть такая тема как закон сохранения. Т.е. если вы каким-то чудом поменяете направление спина у одних атомов, то у такого же кол-ва атомов спин изменится на противоположный, это парадокс кв. механики.
в) Не должна. На счет пропорциональна или нет не помню, можно построить уравнение и решить (это вообще классическая задача)
d²r/dt² = mg + μ*dB/dR (R — по направлению поля, не по координате частицы)
Обычно dB/dR — градиент поля — известен и задача достаточно линейна. Т.е. как видите отклонение пропорционально ГРАДИЕНТУ ПОЛЯ. -
1. Атомы в решетке как домены в железе: спин у каждого есть, а суммарный у тела нулевой, если уж так говорить. Серебро не ферромагнетик, там доменов нет.
Вы думаете, что спин — это классический магнитный момент, ориентацию которого можно менять внешнем полем. Спин же — это КВАНТОВОЕ ЧИСЛО, которое ничем не меняется и регулируется лишь принципом Паули.
Вот не могу понять. Вы, наверное, прочитали где-то (скорее всего Вики) что такое спин и как подтвержили его существование. В квантах спин — просто квантовое явление. Его роль и природа открывается в куда более сложных разделах. Прежде всего это теория поля.
На пальцах вот так вот рассуждать нельзя. На аглийской вики еще более-менее написано. Почитайте-ка там для начала, а затем возьмите Давыдова «Квантовая механика», пройдите её до конца (я её за год прошел) и потом попробуйте ответить на свой вопрос.
P.S. На английско же Вики прочитайте и про опыт Штерна — Герлаха.
3. Гвоздь не поворачивается. И не будет. Повернутся домены в нём по полю. Если бы у вас гвоздь был частично намагничен (т.е. допустим как отвёрткам иногда конец намагничивают) то тогда бы он поворачивался. -
-
- Andrey Divin
- 16.08.2011 19:01
- ↑
- →
Почему возрастает энтропия в замкнутой системе из N классических частиц (кулоновский потенциал взаимодействия, объем системы ограничен)? Как происходит предельный переход от очень больших N к бесконечным N?
Учитывая циклы Пуанкаре, возрастание энтропии кажется не столь очевидным. -
-
Потому что в замкнутой системе она уж точно не уменьшается :) Можно получить (с математическими трудностями при взятии интегралов) аналитическое выражение для энтропии из канонического распределения Гиббса.
Термодинамеческий предельный переход осуществляется при N, V → ∞, но при этом N/V = const.
P.S. Прошу за невежество, но что есть циклы Пуанкаре в физике? Если я правильно помню, это какой-то суровый метод в матане. -
Процесс хорошо описан на Википедии или в Физической энциклопедии.
О каком тепле может идти речь? :) Вы, пожалуйста, поймите теплота — мера хаотического движения молекул, энергия, которое тело или получает или отдаёт во время теплообмена. Какой может быть теплообмен МЕЖДУ ВОЛНАМИ?! Между волной и средой может быть (когда среда поглощает излучение или же сама излучает). -
-
- australopitech
- 22.08.2011 11:09
- ↑
- →
Т.е. вы теоретик и никакой пользы народному хозяйству не приносите? Упрощённо говоря.
-
-
Вообще-то я студент. И вот вам небольшой списочек того, что было создано/объяснено физиками-теоретиками из того, чем вы сейчас пользуетесь каждый день:
1) Производство электроэнергии
2) Интернет
3) Компьютеры (да, создавались по военным нуждам, но физиками теоретиками и математиками)
4) ЖК мониторы
5) Мобильная связь
6) Лазеры
Можно продолжать очень долго. Вообще производство чего-либо нового идёт по такой схеме: нужно что бы, скажем, меньше терялось э/э при передаче на больше расстояния. Идём к теоретикам и узнаём, можно ли такое вообще. От них узнаём что можно, в этом поможет сверхпроводимость. Спасибо, теоретики, а что для этого нужно? А для этого нужно жидкий гелий пустить по оболочке проводов и поддерживать постоянную температуру в несколько К. Либо же использовать высокотемпературные сверхпроводники, которые сложно делать. Кстати такие проекты уже реализуются, даже еще в СССР были.
Теоретики, используя модели, могут вам рассказать всё, что угодно в рамках разумного. Так, например, были расчитаны параметры многих веществ.
Безусловно, без эксперимента тяжело. Он всем вершит. Но чтобы поставить явление на службу человеку нужно понять ПОЧЕМУ так, т.е. описать его в цифрах и установить причинно-следственные связи. -
-
- australopitech
- 23.08.2011 5:09
- ↑
- →
Теоретики по кваркам и физики по материалам - вещи разные. Кварки ещё кажись нигде не пригодились.
-
