·         az impulzushoz a tér koordináták szerinti ---<<<a tér koodináták változásainak görbéjét veszi alapul? (m×v) -FÁ>>>---

differenciálhányadost kell rendelni, ---<<<nekem zavart okoznak a köznapi képletek. egyikben v², a másikban v szerepel, és mindkettőben a tömeg. A különbség a v és v a négyzeten. Mitől lesz egyik az idő függvénye, a másik a tér függvénye? Megjegyzem itt záródtak be előttem a középiskolai fizikai ismeretek. Tudomásul vettem, hogy nem értem, időnként vizsgáztam, de az alapok blokkoltak minden későbbi tájékozódást. -FÁ>>>--- amit a matematika operátornak tekint.

Az új felfogás a fotonok energiáját, impulzusát és impulzusmomentumát veszi alapul, ami a ℏ Planck állandóval arányos, és emiatt a deriváltakat is evvel kell megszorozni (lásd „Út a kvantummechanika megértéséhez”.  De mi az, amit az energia nem változtat meg, amit tehát a részecskék állapotának, vagy pályájának tekintünk? Ezt nevezi a kvantummechanika állapotfüggvénynek. Ha az energia operátora nem változtatja meg a pályát, akkor az állapotfüggvény alakja az időszerinti deriváláskor nem változik meg csak szorzódik egy konstans mennyiséggel. Ez a konstans lesz, amely megadja az energia mért értékét a vizsgált mikro-állapotban.

Pálya időfüggés nélkül

Nagyon különös ez a pálya, amit a kvantummechanika stacionárius állapotnak nevez, mert nincs benne időfüggés. ---<<<tehát önfenntartó bonyolult mozgás? Az anyag tulajdonsága, hogy szerkezete van (lehetőség-szerkezete?!), és hogy önfenntartó mozgása van? Eszerint vannak bolygó, kalandozó, a szerkezetből kicsordult energiák, amelyek a szerkezet változását okozzák és vannak önfenntartó energiák? A kétfajta energia lényegét tekintve egyaránt energia, csak az elszabadult energia nekimehet a szerkezetnek is, míg az önfenntartó, a szerkezetet megtartó energiák be vannak skatulyázva? -FÁ>>>--- Beszélhetünk-e egyáltalán mozgásról az atomban kötött elektronoknál? A klasszikus értelemben nem, mert nem a mikor és hol kérdésére válaszolunk, hanem a hol és mekkora valószínűség kérdése jön elő. Az állapotfüggvény ugyanis megmondja nekünk, hogy az elektron az atomban bizonyos pozícióban mekkora valószínűséggel tartózkodik. Mondhatjuk úgy is, hogy az elektron már nem a tér és idő, hanem a tér és valószínűség dimenziójában „mozog”! Ez a felfogás már gyökeresen különbözik attól, amit a józanész fel tud fogni. Ráadásul aláássa determinizmusba vetett hitünket is. Vajon az elektron sorsát a véletlen szabja meg, vagy csak nem ismerjük azt az okot, amiért az elektron egyszer csak elhatározza magát, hogy átugrik egy másik pályára foton kibocsátás közben? Ez a kérdés végighúzódik a modern fizikában egészen napjainkig, amit EPR paradoxonnak nevez az irodalom Einstein, Podolski és Rosen felvetése nyomán. A szerzők véleménye szerint a kvantummechanika nem teljes, ki kell bővíteni egy „rejtett” paraméterrel, amely megmondja, hogy mikor ugrik az elektron az egyik állapotból a másikba, vagy konkrét értéket ad az előzetesen valószínűség eloszlással jellemzett fizikai mennyiségnek. Einstein és szerzőtársai szerint a valószínűség megjelenése a mikrovilágban csupán onnan származik, hogy előttünk ez a paraméter rejtve van.

A rejtett paraméter koncepció cáfolata

A rejtett paraméter létezését többen cáfolni próbálták, legmesszebbre Bell jutott. Ő két egyidejűleg kibocsátott elektronpár polarizációját (mágneses mezőben való két lehetséges beállását) vizsgálta és felvetette, hogy különböző mérési elrendezéseket kombinálva mekkora valószínűséget kapunk egy adott polarizációs irány bekövetkezésére, ha összehasonlítunk két elvet. (A későbbiek miatt megjegyezzük, hogy hasonló kísérleteket végezhetünk fotonokkal is.)  Az egyik elv a szokásos kvantummechanika, a másik, amikor egy rejtett paraméter határozza meg a mérés kimenetelét.  Bell számításai szerint a két koncepció eltérő eredményre vezet, amiből levonta a következtetést, hogy a rejtett paraméter nem illeszthető be a kvantummechanikába. Gondolatmenete a hagyományos „józanész” és a kvantummechanika irányfogalmának ütközését tükrözi. Abból indult ki ugyanis Bell, ha a mérés pillanatában a rejtett paraméter határozta meg a polarizációs irányt, akkor a mérés előtti állapotban – ahol még nem tudjuk, hogy milyen irányú volt a polarizáció – szintén determinálva van a polarizációs irány a rejtett paraméter által. A szokásos irányfogalomnak ez a feltevés tökéletesen megfelel. A kérdés buktatója, hogy tényleg jogos ez a feltevés? A mérés eredményeként már indokolt arról beszélni, hogy meghatároztuk a polarizációs irányt. Miért? Mert látjuk a berendezést, amelyben a mágnesek síkja kijelöli az irányt és evvel vetjük össze a vizsgált elektron polarizációját. Itt a hangsúly azon van. hogy LÁTJUK a berendezést, tehát

jut. De van-e értelme az iránynak az elektronpár elindításakor? Ekkor még nem kerül összehasonlításra az elektron polarizációja a felhasznált berendezés által kijelölt síkkal, ekkor még csak képzeletünkben jelenik meg a vonatkoztatási irány.  Ennek alapja, hogy él bennünk egy kép, amely az irány fogalmát mindenhova kiterjeszti, és természetesnek vesszük az irány objektív létezését, hiszen bárhová nézünk, onnan rengeteg foton jut a szemünkbe. Így működik a józanész és ennek felel meg Bell induló hipotézise is!

A cáfolat cáfolata

Aspect, francia fizikus azonban elvégzett egy kísérletet, amely nem volt összeegyeztethető Bell magyarázatával. Elindított két fotont, amelynek polarizációját a forrástól két azonos távolságú, de ellentétes irányú berendezéssel határozta meg. Határozott korrelációt talált: ha az egyik foton polarizációja felfelé mutatott, akkor a másik az esetek többségében lefelé irányult. Itt tudnunk kell, hogy a megmaradási törvény miatt a két képződő foton polarizációja ellentétes. ---<<<??? -FÁ>>>--- ---<<<Nem értem, erről még nem hallottam. Valamiféle össz-szerkezet megmaradási (vagy össz-állapot megmaradási) törvényről volna szó, amelynek alapján, ha valamely részletben megbomlik a belső egyensúly, akkor a befoglaló rendszer stabilitása, „változtathatatlansága miatt keletkezik egy kiegészítő, egy komplementer változás? Olyan ez, mint a tenger felszíne, amelyen egy hullámhegy csak egy másik hullámvölggyel együtt keletkezhet?-FÁ>>>--- Ha most létezik egy rejtett paraméter, amelyik determinálja a polarizációs irányt, akkor természetes, hogy a két foton polarizációs iránya a méréskor is ellentétes marad. Ha viszont nincs ilyen rejtett paraméter, akkor a kvantummechanikai véletlen mondja meg, hogy a két mérés milyen eredményre vezet, tehát nem várnánk korrelációt.  Felvetődik a kérdés, hogy baj van-e a kvantummechanikával, amely pedig olyan kitűnő magyarázatot ad a mikrovilág jelenségeire, vagy Bell okoskodása téves? A jelenleg elfogadott álláspont szerint egyikről sincs szó! Ennek alapján vetették fel az összefonódott állapotok koncepcióját. Azt tételezik fel, hogy a két foton a szétválás után is kapcsolatban marad, és amikor az egyik foton polarizációja a mérés miatt „fel” állapotba kerül, akkor ez a másikat átviszi a „le” állapotba. Ezt nevezik nem lokális kölcsönhatásnak. Erre a magyarázatra alapítják a kvantum teleportálás jelenségét (lásd: „Hogyan hozhatunk létre teleportálást a kvantummechanika szerint”). A teleportálás alatt azt értik, hogyha létrehozunk egy összefonódott kvantumállapotot, akkor az egyik helyen elvégzett állapotváltozás azonnal kivált a másik helyen egy tükörfolyamatot.---<<<tehát ez nem teleportálás abban az értelemben, amint a köztudatban létezik, miszerint az anyagi részecske teleportálódik, hanem hatás vagy állapot teleportálódás? -FÁ>>>---

A józanész konfliktusa

A fenti gondolatmenet tanulsága, hogy a józanészre alapozott irányfogalom megtartása miatt az elmélet épp a józanésszel szembenálló koncepcióhoz vezet. Nem könnyebb ennél elfogadni, hogy az irány fogalma a valódi megfigyelésekre korlátozódik és nem használható, amikor az irányt csak elképzeljük? Persze a teleportálás gondolata olyan csábító, hogy nehéz lemondani róla!

Van-e akkor szükség a rejtett paraméterre, hogy magyarázzuk Aspect kísérletét? Van is, meg nincs is. A kvantummechanika a hullámtermészet matematikája, amelyben szervesen ott van a hullám fázisának fogalma. Ez a fázis ismeretlen a mérés előtt, de kulcsszerepe van az interferencia létrejöttében és a polarizáció meghatározásában. ---<<<sok állatnak van olyan rejtőzködési technikája, hogy beleolvad a környezetébe. ennek egyik összetevője, hogy „nem mozog”, vagy a környezetével együtt mozog, tehát nem ad önálló jelet. -FÁ>>>--- Ezt a fázist, amely „körbejár” a két foton haladása során, nem ismerjük ugyan a képződéskor, azaz értéke rejtve marad előttünk, azt viszont tudjuk, hogy kezdetben épp ellentétes a fázis és az is marad a későbbiek során. Ez magyarázza a korrelációt. De ez a fázis nem kiegészíti a kvantummechanikát, ahogy azt az EPR paradoxon feltételezte, hanem annak természetes tartozéka.

A fény különleges természete

De térjünk vissza az eredeti kérdéshez, hogyan magyarázhatjuk a fény különleges viselkedését?  ---<<<itt jön az általam éterelmélettel rokonnak hitt örvénytest teória alternatívája. A szuperponálódó hullámjelenségekkel is magyarázható, hogy a kis méretű és nagyobb prizmákon eltérő a fény színbontása? -FÁ>>>--- Képzeljük magunkat egy foton helyébe, amelyik létrejön az elektron ugrása során két állapot között. Mit „tudhat” ez a foton a világról, amíg nem kerül kölcsönhatásba az anyaggal? Vagy megfordítva a kérdést, mit tudhatunk mi a fotonról, amelyik éppen létrejött, de még nem került kölcsönhatásba semmivel? Összehasonlítás hiányában beszélhetünk-e arról, hogy a foton éppen merre halad? Még cifrább a helyzet, amikor a kvantumelektrodinamika által feltételezett virtuális fotonokra gondolunk. Itt a virtualitás alatt azt érti az elmélet, hogy ezek a fotonok nem figyelhetők meg általunk, de erre a feltételezésre alapozva rendkívül pontosan írhatjuk le az elektron mágneses tulajdonságait. E-nélkül még az elektron relativisztikus elmélete is csak közelítő magyarázatot tud adni az elektron energiájára mágneses mezőben.

A gömbhullám hipotézis eredete---<<<nem „gömbvillám” -FÁ>>>---

Ha képesek vagyunk megszabadulni a mindennapok tapasztalataira alapozott térfogalomtól, akkor közelebb juthatunk a foton mozgásának megértéséhez. Huygens érdeme, hogy magyarázatot adott a fény gömbhullámokban való terjedésére. ---<<<úgy próbál ez a magyarázat kézzelfoghatóbb lenni, hogy bizonyos kérdésekről lemond, azokat talányos megfogalmazásba csomagolva „exportálja” – valahova máshova. Hogy ha a fény egy gömbhullám a térben, akkor mi a tér? Le kell-e mondanunk az anyag és viselkedése fogalmi kettősről? Mert az anyagot lehet átdefiniálni, de ettől a végső kérdés nem szűnik meg, hogy mi hullámzik a térben. Tehát a „mi” és a „hol” fogalma hiába makroszkópikus, egyelőre nem száműzhető – ha jól értem. És a makrovilágban ugyanez a helyzet. Sok dedektív történet is azzal foglalkozik, hogy egy eseménynél próbálja többek közt a mikor-t és a hol-t felderíteni (és a provokált felderítést nem tekintik mindenütt megengedettnek, mert hiszen az befolyásolja, hogy mi lett volna, ha nincsen provokáció?). -FÁ>>>--- A gömbhullám úgy jön létre, hogy annak minden egyes pontja gömbhullámot indít meg. Mi ennek az oka? Mivel a foton „nem lát” irányokat, így számára minden irány egyenrangú. Ezt úgy fogjuk fel, hogy a foton minden pillanatban mindenfelé azonos valószínűséggel halad, és emiatt indul el egy újabb gömbhullám minden egyes pontból, ahova a fény már eljutott. ---<<<itt felmerült az előadáson is, hogy egy foton többet tud elindítani, kilökni a helyéből? Illetve hogy a gömbhullámnak a távolság köbével arányosan kellene gyengülnie. de mintha a fény leírások ezt nem említenék. Itt érzem a makroszkópikus fizikától eltérő elvek érvényesülését illetve megnevezendőségét. Ez csak egy rezonancia (a fény gömbhulláma), ami az anyag (a mindenséget kitöltő tér, az éterek világának) rezonanciáját befolyásolja, de nem keletkezteti és nem kpoptatja? Tehát volna az anyagnak egy olyan alaprezgése, amit nem lehet sem keletkeztetni sem megszüntetni? És ezt az alaprezgést lehet a fénnyel modulálni? Tehát a fénysebesség nem a fény sebessége, hanem a modulált rezgéshullámok tovaterjedési sebessége – a fény gömbhullámoktól függetlenül? A fény gömbhullámainak tovaterjedése mintegy ráül az alaprezgésre? Ami nem szüntethető meg és nem keletkeztethető? De főleg nem a fény jelensége által? -FÁ>>>--- Ezeknek a gömböknek határfelülete hozza létre azt az eredő gömböt, melynek felületén a foton kölcsönhatásba kerülhet az anyaggal. Feynman már említett könyvében szemléletesen magyarázza körbeforgó nyilak segítségével az egyes gömbhullámok összegződési szabályát. Ezek a nyilak felelnek meg a fázis változásának, de mi sohasem az egyes nyilak hatását figyeljük meg, hanem a számtalan nyíl eredője határozza meg a kölcsönhatást. Ott ahol a nyilak összegződnek kölcsönhatásba lép a fény, de azokban a pozíciókban, ahol a nyilak összege nulla, már nem hagy nyomot. Így egyeztethető össze a gömbhullámban való terjedés koncepciója a fény egyenes vonalú terjedésével, de így érthetjük meg a fényszóródás okát is. Erre példa, ha a forró nyári nap elől egy fa árnyékába állink, miért nem lesz ott koromsötét. Ennek oka, hogy a fa mellett elhaladó gömbhullámok szórt fénye besüt a lombkorona alá is. Pedig, ha a foton apró száguldó részecske lenne, az árnyékban teljes sötétség borulna ránk.

A matematika és a fizika határterületén

Alapszabály a fizikában, hogy különbséget tegyünk az elemi objektumok két állapota között,

·         az egyik, amely még nincs kölcsönhatásban a környezettel,

·         a másik, amikor a kölcsönhatás létrejön.

o   Az utóbbi eset szabályait a fizika mondja meg,

o   az előbbit a választott matematikai modell. ---<<<ezt nem értem elsőre. A zárt rendszer belső állapotát, folyamatait a tiszta matematika írja le és nem a fizika? -FÁ>>>---

A ténylegesen megfigyelt hatás engedelmeskedik az oksági elvnek és nem enged meg olyan kölcsönhatást, amely gyorsabban terjed, mint a fény.

A választott modell lépéseiben a matematikai szabályokat kell követni, de amikor eljutunk a tényleges kölcsönhatásig, akkor „kiesnek” a fiktív, fizikai képünkkel ellentétes elemek. ---<<<ezt értem, de az előbbi párhuzamba állításból nem ezt érzem ki. Csupán annyit érzek „természetesnek”, a természetes ésszel illeszkedőnek, hogy ha a zárt rendszerre van egy jó modellünk, akkor azt tudjuk számolni, talán könnyebben tudjuk kivédeni a véletlent. Ha viszont a külső hatásokat is tekintjük, akkor sokkal nyitottabb a helyzetünk, hogy mit tudunk számolni és mit nem, hogy milyen paramétereket ismerünk és melyeket nem. -FÁ>>>--- Ha ezt a kettősséget megszokjuk, akkor feloldhatjuk a kvantummechanika paradoxonjait és megtalálhatjuk a hidat a józanész és a modern fizika között.