Voľná debata o fyzike

buky, iste ze je. Hlavne je to zaujimavejsie. Ty nechapes ze tvoje zariadenie by porusovalo zakony fyziky takym sposobom ze je nemozne aby sme to nezistili uz davno. A kedze tato oblast je natolko vyuzivana celou modernou technikou tak je nulova sanca na uspech.

 

Máš asi pravdu, ale ja základné zákony fyziky (nie všetky) považujem za nedokonalé a v rozpore s prírodou.

Pre teba je to jasné, pritiahnu sa dva magnety a je dobojované.

Nemusí to však byť až taká samozrejmosť, ale aby som dospel k takému názoru, to sú hodiny, mesiace, roky strávené na fórach a experimentovania.

Ako ľudstvo dospelo, že krídlo určitým profilom dokáže vyvinúť vztlak, alebo že sa na oboch koncoch vodiča pretnutím siločiar per. magneov indukuje napätie, prúd? Určite nie teoretickými myšlienkami a predpoveďami.

A takáto teoretická predpoveď je aj napr. zákon zachovania energie a podám experiment, ktorý to dokazuje:

 

Zdvihnem do 1m výšky cez jednoduchú kladku 100kg vozík, čím premením kinetickú energiu v hodnote 1000J na polohovú mgh.

Následne pustím vozík po šikmej 1m ploche z dôvodu, že dĺžku dráhy je určená dĺžkou lana.

Ako chceš vysvetliť, že pri rovnakej dĺžke dráhy (s=1m) je veľkosť práce (W=F.s) priamoúmerná veľkosti uhlu sklonu dráhy? resp. ako sa pri tomto experimente uplatňuje zákon zachovania energie?

 

Experiment predsa nemôžeme upravovať podľa zákonov, ale je nutné pre dobro veci pochopiť ako to v skutočnosti v prírode funguje. Aspoň ja sa na to tak pozerám.

Kde robím chybu?

buky, ty robis chybu v tom ze sa odmietas cokolvek naucit.

A tak nemozes rozumiet pojmom ako je energia. vozik na sikmej ploche napriklad vytiahne zavazie maximalne o vahe m.sin alfa. Ale staci to sprevodovat a ak zanedbame straty tak vytiahne zavazie presne take iste ako bolo na zaciatku. To su jednoduche zaklady, ktore nechapes a ktore pozna kazdy technik od cias stareho egypta. ( naklonena rovina patri medzi zakladne mechanicke stroje )

Inak buky take perpetum by sa nam zislo:) Na tvojom mieste by som sa siel spytat mimozemstanov, co sa da a co nie a ako:) A urcite na internete existuje komunita ludi co taku technologiu ma len ich nikto neberie vazne :)

a este k otazke, ukazem ako sa pouzije zakon zachovania energie.

ked vytahujem zavazie do vysky, tak musim posobit silou mg po drahe h, cim teleso ziska energiou mgh. (mg je tiaz, h je vyska naklonenej roviny )

 

ak teleso kotulam hore po naklonenej rovine tak posobim neznamou siliu po drahe l. Ale vieme ze vysledok bude F.l = mgh. Z toho F = mg. h/l.

A h/l je pomer protilahlej strany k prepone, inak teda sin alfa , kde alfa je uhol naklonenej roviny. Velkost prace je teda rovnaka, to vieme vopred ale dokazeme po naklonenej rovine vytiahnut aj beznou ludskou silou telesa ovela tazsie ako by sme dokazali zdvihnut. A takto dvihali egyptania kvadre na pyramidu.

 

Ciste tym ze poznam zakon zachovania energie dokazem povedat kolkokrat mensiu silu budem potrebovat. Samozrejme ze vo fyzike mozem pouzit aj iny pristup, tiaz telesa posobi smerom k zemi ale mna zaujima sila v smere roviny, potrebujem teda rozlozit vektor sily do smeru v smere roviny a kolmo na naklonenu rovinu ( ta druha bude zodpovedna za trenie). A rozkladom dostanem zlozky sily mg. sin alfa a mg, cos alfa. Pri tlaceni musim prekonavat tu prvu a trenie Ft = k. mg cos alfa. Co je vysledok rovnaky ako ciste vyuzitim zakladneho zakona zachovania energie.

 

 

A medzi nami, od pritiahnutia magnetov k maxwelovym rovniciam je este dlha cesta. A prave pochopenie toho co sa deje k nim viedlo. Ciste teoreticky maxwell vypocital ze existuju ELM vlny a az nasledne ich Hertz vyrobil a zachytil.

Áno, áno, sú experimenty, ktoré potvrdia zákon zachovania energie a iné experimenty ho zas spochybňujú :)

Sú veci zložité, menej zložité a jednoduché, ja ostávam zatiaľ pri tých jednoduchých. A div sa svete prichádzam na celkom zaujímavé paradoxy.

 

Ale prudiť sa mi už ozaj nechce a preto sa ohlásim až keď sa k niečomu dopracujem, alebo zas padnem na hubu :ahooj:

kazdy experiment ho potvrdzuje, v historii fyziky to platilo aj tam kde sme takmer nic netusili o podstate. Napriklad pri prvych rozpadoch jadra sa zdalo ze neplati zakon zachovania energie, bola to oblast nova a tak ziadne zakony tam este neboli zname. Ale fyzici ktori verili ze plati, tak predpokladali ze tam vznika nova castica neutrino, trvalo desiatky rokov kym ju zachytili ale mali pravdu. Ak teda mas pocit ze experiment ho spochybnuje tak si ho bud zle pochopil alebo zle meral. Zakon zachovania energie je natolko dobre overeny ze pri pokusoch ktore robis nemas ako najst odchylky.

Máš asi pravdu, ale ja základné zákony fyziky (nie všetky) považujem za nedokonalé a v rozpore s prírodou.

Zdvihnem do 1m výšky cez jednoduchú kladku 100kg vozík, čím premením kinetickú energiu v hodnote 1000J na polohovú mgh.

Následne pustím vozík po šikmej 1m ploche z dôvodu, že dĺžku dráhy je určená dĺžkou lana.

Ako chceš vysvetliť, že pri rovnakej dĺžke dráhy (s=1m) je veľkosť práce (W=F.s) priamoúmerná veľkosti uhlu sklonu dráhy? resp. ako sa pri tomto experimente uplatňuje zákon zachovania energie?

 

Experiment predsa nemôžeme upravovať podľa zákonov, ale je nutné pre dobro veci pochopiť ako to v skutočnosti v prírode funguje. Aspoň ja sa na to tak pozerám.

Kde robím chybu?

 

Buky, ide zima...nasnezi, tak pekne vezmi sanky, vylez na nejaky kopec a skus sa spustit po 2 roznych svahoch a skus sa zamysliet nad tym, preco sa na tom strmsom rozbiehas rychlejsie.. ;) t.j. na ktorom svahu na teba posobi vacsie F

http://veda.sme.sk/c/6180247/vedci-nasli-higgsov-bozon.html

 

Co uz k tomu asi dodat....zatial sa zda, ze by fyzikalny model mohol byt predsa len spravny :)

Len aby zas neslo o predcasny zaver ako ten v pripade prekrocenia rýchlosti svetla. No ved uvidime co z toho bude.

 

a odkial vlastne vedia ze ide o ich bozon? To je podla mna troska divne aj tak, nasli nejaku energiu a teraz tomu prisposobia model.

Chyba je mozna vzdy, ale kedze je tolerancia dost presna, vyzera to minimalne nadejne. A kedze je hmotnost znama, bude to lahko mozne overit aj v inych zariadenia - zatial co doteraz len triafali naslepo.

 

A myslim, ze k nijakej zmene modelu nedochadza, len sa hlada castica, ktora by donho zapadala...

Ved hej podla toho cisla sa rozhodne ktory model je lepsi. Ale aj tak neviem ako dospeli k tomu ze tato castica je ten bozon.

Mas to jednoduche - pokial by sa Higgs nenasiel vobec, tak by bolo jasne, ze sucasny model je chybny :)

 

Co sa tyka toho preco PRAVE tato castica by mohol byt HB - zjednodusene povedane, pretoze sa sprava tak, ako by sa podla modelu mal spravat Higgsov bozon. Ale zase vo fyzike sa uz stalo, ze sa hladalo "nieco" a naslo sa "nieco uplne ine" :)

neviem sice, co je higgsov bozon a co to pre nas znamena, ale nejak ma ta sprava potesila... bozon hrá kľúčovú úlohu vo vysvetlení pôvodu hmotnosti ostatných elementárnych častíc.. co to znamena?

bozon hrá kľúčovú úlohu vo vysvetlení pôvodu hmotnosti ostatných elementárnych častíc.. co to znamena?

 

Asi to co si napisala :) Hmotnost ako fyzikalna velicina je niecim vytvarana a vramci standartneho modelu (ktory ale nie je jediny) zabezpecuje hmotnost higgsove pole, ktoreho zlozkou je aj higgsov bozon.

 

Ak by sa jeho existencia nedokazala, tak by sa "hmotnost" musela vysvetlit inym sposobom - pricom su teorie, ktore to zvladaju pomocou inych (aj ked tiez uplne nepotvrdenych) mechanizmov.

Takze z urciteho pohladu nejde o nic brutalne prevratne - ale vdaka tomu, ze sa spopularizovalo oznacenie "bozska castica" a dokazovanie existencie nejaku dobu trva, stala sa z toho popularna tema. Objavy inych elementarnych castic boli vacsinou mimo pozornosti medii.

Ale šlo by o dost prevratnu vec a to ci je standartny model spravny, supersymetricke modely ako SUSY predpovedaju aj viac takýchto castic s roznou energiou.

A ide o špecialnu casticu ma mat nulovy spin, nulovy elektricky naboj, a zrejme dalsie vlastnosti, ktore by mali potvrdit.

 

A k tej hmotnosti, to pole v tej teorii generuje hmotnost, ale to je teoreticky konstrukt. teda mozeme akurat povedat, že teoreticky mame najst takuto casticu (pokial je higgsov mechanizmus dobry) a ked ju najdeme znamena to, že teoreticky sa nam potvrdila existencia tej castice.

pink, skusim takto.

Mame foton a ten ma kludovu hmotnost rovnu nule. A potom mame dalsie velmi podobne castice W a Z bozony ktore robia nieco velmi podobne ako foton ale nemaju nulovu hmotnost. To je zahada a jedno z moznych vysvetleni je prave higgsov bozon, ktory im umoznuje ziskat hmonost. navyse cely mechanizmus ako sa to deje predpoveda napriklad ich pomer hmotnosti a vysvetluje aj dalsie uz pozorovane javy. Ide teda o ocakavanu casticu, ktorej prejavvy pozname, navyse ide o poslednu casticu naseho sucasneho modelu ktora by mala existovat. Kazda dalsia uz bude mimo teorie :)

Najvacsim prekvapenim by bolo keby sa nenasiel :), takto mame potvrdene ze predsa len tomu mikrosvetu trochu rozumieme.

 

A take trochu naivne vysvetlenie, predstav si ze existuje cosi ako med, ktore sa lepi na ostatne castice a tak im pridava hmotnost. Tento med sa vola higgsove pole.

 

robopol, ano trochu sa ocakava ze v CERNE by bolo mozne najst aj superpartnerov. Detaily nepoznam a tak neviem ci to z hladiska energie bude vobec mozne. Ale ak sa nic take nenajde, tak sa obavam ze postupne vyschnu zdroje na podobne experimenty. Aj teraz museli robit velmi silny marketing ( vid "bozska castica" ) aby sa LHC pustil do prevadzky. A potom sa fyzika zmeni na teoreticku vedu :),

 

a k detailom, uz davno nedokazeme pozorovat castice priamo. To co sa robi je sledovanie vysledkov rozpadu castic. A tak treva prezriet vsetky rozpady, tie co pozname vylucit a az ked sa objavi to co inak nevieme vysvetlit tak je to nova castica :).

A k tej hmotnosti, to pole v tej teorii generuje hmotnost, ale to je teoreticky konstrukt. teda mozeme akurat povedat, že teoreticky mame najst takuto casticu (pokial je higgsov mechanizmus dobry) a ked ju najdeme znamena to, že teoreticky sa nam potvrdila existencia tej castice.

 

Higgsov mechanizmus je ovela sirsi pojem ako Higgsov bozon, takze je lepsie si to nepliest.

 

A v zasade - ak sa experimentalne potvrdi premisa vyplyvajuca nejakeho modelu, mozeme minimalne povedat, ze model je v tomto bode spravny. Teoreticke potvrdenie je na nic, preto sa tolko snazia o potvrdenie pomocou experimentu - aby bolo jasne, ktory model je spravny.

 

Mimochodom - takyto bol stav pri hladani vylucovacou metodou v marci 2011.

 

Ako je vidiet, hmotnost(energia) 126 GeV nebola vtedy este experimentalne preverena.

A potom mame dalsie velmi podobne castice W a Z bozony ktore robia nieco velmi podobne ako foton ale nemaju nulovu hmotnost. To je zahada a jedno z moznych vysvetleni je prave higgsov bozon, ktory im umoznuje ziskat hmonost.

 

dakujem.. umoznuje inym ziskat hmotnost?? ako?

 

 

A potom sa fyzika zmeni na teoreticku vedu :),

 

co znamena, ze lhc sa moze zavriet?

No ja si to inak pamatam. Hggsov mechanizmus teda pole je to co sa fluktuaciami tohto pola vytvaraju castice zvane higgsove bozony a TIE NESU hmotnost. Teda nie, že higgsov bozon dava inym casticiam hmotnost, teda takto si to pamatam ja.

 

A ten bozon sa po velmi kratkej dobe rozpada na ine castice, ktore potom maju hmotnost. teda nepozoruju casticu samotnu ale produkt rozpadu, tazke bozony.

pink, v podstate ho zavru politoci tym ze ho prestanu platit. Ak nebude slubovat ziadne objavy tak to realne hrozi. v USA sa to uz udialo.

 

robopol, to detailov nedokazem ist, v zasade kazde fyzikalne pole ma svoje vymenne castice, ( ci uz ich nazves fluktuacie alebo virtualne castice to je len nazov, mechanizmus je rovnaky ako u fotonov ) a higssov bozon je sprostredkujucou casticou tohto pola.

To je večný problém s popularizáciou vedy. Fyzik chce dostať peniaze od nefyzikov, tak musí vysvetliť, na čo ich potrebuje. Študuje desiatky rokov a potom to má povedať verejnosti v zopár vetách. Zákonite musí dojsť k skresleniu a zjednodušeniu. Potom sa stane, že laická verejnosť seba pokladá za génia (Jaray, Apjar, Bukovan, Ulehla, ...). Alebo, a to je častejšie, fyzikov za hlupákov. Nedojde im, že tie veci sa učia tak dlho preto, že sú naozaj ťažké, treba zvládnuť mocné matematické aparáty a mnohé teórie, na ktorých stoja tie súčasné. Proste chcú rýchle odpovede.

 

Nie, nepoznám presne Higgsov mechanizmus. Som ešte iba piatak na matfyze, absolvoval som ešte iba dve prednášky z kvantovej teórie poľa, elementárnymi časticami sa nezaoberám, zaujíma ma skôr nerelativistická kvantovka, procesy pri ionizácii malých molekúl. Z toho, čo som pochopil (som hodne pomaly chápajúci) a z toho, ako bol postavený kurz prof. Hořejšího (ktorého prosím neviňte za moje nepochopenia) mám toto: Schrodingerova rovnica (venujú sa jej dve-tri predchádzajúce semestrálne prednášky - PSP) je nerelativistická, Dirac ju zovšeobecnil na relativistickú (Lorentzove transformácie +1 PSP), predpovedal antičastice, ďalšia relativistická kvantová pohybová rovnica je Klein Gordonova, ďalej Procova (hmotné vektorové pole, čiastočne nadväzuje na elektromagnetizmus +1 PSP). Človek potom skonštruuje polia (sústavy s nekonečnými stupňami voľnosti), teda zostaví vhodné Lagranžiány (teoretická mechanika + diferenciálna geometria +2PSP) tak, aby mu ako Euler-Lagrangeove rovnice vyšli práve už spomínané relativistické pohybové rovnice. Tieto polia následne nakvantuje. Tým sa konečne dostávame ku kvantovej teórii poľa -- bohužiaľ poľa voľného, takže poďho pridať do Lagranžiánu interakčné členy. Vynorí sa opäť silné prepojenie na diferenciálnu geometriu (v "článku" na sme.sk si prečítate o zvinutých dimenziach, yay), fotóny ako kalibračné polia a podobné veci, ktorým už veľmi nerozumiem. Tu sa ale nekončí, Legendrova transformácia nám dá Hamiltonián, z ktorého už vieme spočítať S-maticu, z ktorej vieme spočítať účinné prierezy, ktoré vieme namerať. Kiež by to bolo také jednoduché. Vyššie členy Dysonovho rádu S-matice sa počítajú zložitými slučkovými integrálmi, dimenzionálne regulujú, vynárajú sa Feynmanove diagramy a kopa )ďalších otázok s tým spojená. Tu niekde končím so svojimi vedomosťami (nič moc, že) a nastupujú moje špekulácie, ako to asi je v úplnom štandardnom modeli. Určite kopa ďalších polí, nové interakčné Lagranžiány, s tým spojené nové kalibračné polia a niekde v tom chaose sa zistí, že aby to fungovalo, musí sa zaviesť nové pole, ktoré keď vhodne interpretujeme zistíme, že dá do Lagranžiánu správne príspevky tak, ako ich očakávame od hmotových členov. Ale tu možno kecám.

 

Kopu detailov som vám zatajil, kopu detailov neviem, ešte väčšiu kopu fundamentálnych vecí neviem tiež, a to študujem fyziku už 5 rokov. Ale iste, pýtajte sa ďalej, ako získavajú častice pomocou Higgsa hmotnosť. A čudujte sa, že vám tí hlupáci fyzici nevedia jednoducho odpovedať.

...v podstate ho zavru politoci tym ze ho prestanu platit. Ak nebude slubovat ziadne objavy tak to realne hrozi. v USA sa to uz udialo..

Aká je vlastne "odmena" za toľko intelektuálneho, finančného a materiálneho úsilia? Ak by sa jeho existencia skutočne potvrdila, malo by to nejaký praktický význam, alebo je to len otázka prestíže?

No ved práve prvá vec je že priamo ho zrejme nemôžu potvrdit, potvrdia ho na rozpade sprievodných castic ako su napr. dva tazke bozony, ktore sa zas môžu rozpadnut na kvarky a tak.

Druhá vec je ako získavaju častice hmotnost. A tu je odpoved, že interakcia Higgsoveho pola s časticami kladie odpor. Potom tu máme tu časticu toho pola, ktorá sa vola higgsova častica.

 

Nie že by mi to nejak všetko sedelo, napr. neviem ako ziska elektron hmotnost? tam sa kde objavuje higgsova castica, tak to uz som v koncoch:)

tono, tu plati faradayova odpoved : neviem ake to ma prakticke dosledky ale iste to raz zdania :)

To ze budeme lepsie rozumiet prirode neprinasa okamzity prospech ale kto by povedal ze taka neprakticka vec ako kvantova teoria povedie k tranzistorom a teraz kvantovym pocitacom. Ale polozim opacnu otazku, aky mame prakticky uzitok z hudby :) Fyzika na tejto urovni prinasa iste intelektualne potesenie pre par ludi :) a tak to uz byva ze ti ostatni taketo zabavky platia.

Tyso

Kedysi sa teológovia zaoberali otázkou, koľko anjelov sa zmestí na špičku ihly. Nie je to doteraz vyriešené, lebo nikto zatiaľ anjelov nedetekoval. Ale vážne. Táto teória zatiaľ nepočíta s gravitáciou Asi preto, že pre tak malé hmotnosti častíc s ňou nemusia uvažovať. No aj planéty sa v konečnom dôsledku skladajú len z takýchto nepatrných častíc. Kľudová hmotnosť je s gravitáciou úzko spojená a nepatrné s nepatrným dáva planéty a galaxie. V gravitácii nemôže platiť pravidlo, že veľa zrniek piesku tvorí kopu.