Барбекю из мироздания
«Эксперт» №47 (636) , Тигран Оганесян
Физики-теоретики наконец смогли точно подсчитать, какой должна быть масса нуклонов (обобщающее название протонов и нейтронов) — базовых частиц, из которых состоит бОльшая часть обычного вещества во Вселенной. Для решения этой принципиальной научной задачи был создан международный консорциум, в состав которого входили ученые из Французского центра теоретической физики (Марсель), Французского национального центра научных исследований (CNRS), Института вычислительной техники им. Джона фон Ноймана (Юлих, Германия), Университета Этвеша (Будапешт, Венгрия) и ряда других научных учреждений (всего в этом проекте было задействовано 12 физиков-теоретиков из Франции, Германии и Венгрии).
В результате кропотливых многомесячных вычислений, проводившихся при помощи современной суперкомпьютерной техники, Лоран Леллюш, Штефан Дюрр, Золтан Фодор и Ко определили, что масса нуклона составляет 936 MeV/с2 (мегаэлектронвольт на секунду в квадрате).
Напомним, что, по Эйнштейну, масса тела m эквивалентна его энергии покоя E0: согласно его знаменитой формуле, E0=mc2, из чего тривиальной математической перестановкой получаем «размерность массы» m=E/c2, то есть те самые «(мега)электронвольты на секунду в квадрате».
Специфика этих математических расчетов не позволяла провести четкое разграничение между протонами и нейтронами, поэтому выданный на-гора результат теоретиков по массе нуклона — это некое усреднение данных, которое, впрочем, можно считать вполне корректным, так как, по экспериментальным оценкам, массы протона и нейтрона различаются не более чем на 1%.
В первом приближении итог этого масштабного компьютерного проекта может показаться довольно банальным: по сути ...
В зеркальный внутри, теплоизолированный, «наполненный» вакуумом, шар направляем световой луч (вернуться он не может). Дооолго направляем. Т.е. время = очень долго, практически, бесконечность.
Что случиться в шаре со световым потоком? Хотя тепло, может быть, можно и отводить, для чистоты эксперимента.
Может ли свет сконденсироваться и начать вытекать из шарика в виде какой-нибудь жидкости.
Может там начнется синтез ядер или электронов, а может и новой Вселенной… или придёт уборщица и всех разгонит? …
Ну и при чем здесь суперкомпьютерные вычисления? Только эксперимент и наблюдательные данные могут подтверждать физическую теорию. Если же для обоснования физической теории применяются громоздкие вычисления, то это веский повод сомневаться в истинности и завершенности данной теории. Истинная, завершенная теория, как правило, должна быть простой и изящной. Что касается современной физики элементарных частиц в целом, то она пока топчется на месте и находится в тупике и глубоком кризисе. Так, до сих пор не совсем понятно, что представляют собой так называемые темная материя и темная энергия Вселенной, на долю которых приходится соответственно примерно 25% и 71% от полной энергии Вселенной.
<b>Сергей Самнит</b>:
Что касается эксперимента и вычислений. Возьмем небесную механику. Это экспериментальная наука или вычислительная? Вы полагаете что экспериментальные наблюдения положения планет необходимы, или достаточно посчитать траектории компьютером?
Александр Пушнев
Аркадий Петрович Трепов - да, квантовая механика это нелокальная теория, в смысле, что изменение состояния одной части квантовой системы однозначно мгновенно определяет состояние другой части этой системы независимо от расстояния между ними. Т.е., если у нас есть система из двух электронов, то они могут иметь только значения спинов 1/2 у одного, -1/2 у другого. И если мы их “расстащим” на какое угодно расстояние, то все равно, изменение спина у одного электрона, приведет к мгновенному изменению спина другого. И это факт, а механизма как это происходит, Вам никто не объяснит, потому как никто не знает :) А фотон, безусловно, частица неимеющая заряда, истинно нейтральная :)
********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************
Да я, в, общем-то, хотел сказать, что при поиске объяснений таких эффектов, как “мгновенность изменения срстояния” или, скажем более обобщенно, явлений, при которых скорость предачи воздействия или изменения состояния превышаеть световую, и теоретики и практики, как-то сильно зашорены на “энергетической части” (сохранении баланса энергий, при трансформациях любого вида …) и явно пренебрегают чвастью “зарядово-электричской” …
А ведь, наверняка, во Вселенной, как на уровне микромира, так и на Мега-уровне, закон боддержания зарядового баланса (закон электронейтральности Вселенной …) не менее значим, чем закон сохранения энергии …
И, рассматривая, на физическом уровне, любое явление или эффект, оба помянутых закона, должны приниматься во внимание, равным образом … Ибо они составляют основу глобального Равновесия вселенной … Это Равновесие поддерживается постоянно и повсеместно, всей совокупностью протекающих во вселенной процессов … Хотя физические механизмы поддержания этого Мега-баланса, - электронейтральности Вселенной, учитываются как-то “нехотя” и изучены куда-как скромнее, чем механизмы энергообмена на всех уровнях …
Ничего, что я так, маЛЕНЬко пофилософствовал в воскресенье …? 0:) ….
А с Кулоном, это я серёзно … Ну, ребята, ведь там сила ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ постулируется … И нет у оной никакой зависимости от времени … А значит, ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ, вызываемое наличием или изменением состояния (заряда …) заряженных объектов, предается МГНОВЕННО … И на любые расстояния … Разумеется, в бесконечности, сила этого взаимодействия, будет стремиться “к нулю”, но, на время передачи оного, сиречь на время реакции системы, расстояние опять же, никак, “в случаях с электроическими полями”, не влияет …
Аркадий Петрович, Закон Кулона применим в классической электростатике. Это очень упрощенный подход. И потому что это электроСТАТИКА, там отсутствует временной параметр. Более общим (но классическим) подходом являются уравнения Максвелла, а в них уже время присутствует “в полный рост”. Для квантово-механического подхода есть Стандартная Модель, а из нее следует, что фотоны являются частицей, передающей электромагнитное взаимодействие. А у них скорость распространения равняется скорости света :)
Александр Пушнев:
1. Аркадий Петрович, Закон Кулона применим в классической электростатике. Это очень упрощенный подход. И потому что это электроСТАТИКА, там отсутствует временной параметр.
2. Более общим (но классическим) подходом являются уравнения Максвелла, а в них уже время присутствует “в полный рост”.
3. Для квантово-механического подхода есть Стандартная Модель, а из нее следует, что фотоны являются частицей, передающей электромагнитное взаимодействие. А у них скорость распространения равняется скорости света :)
*********************************************************************************************************1. Да, грешен …
Упростил ситуацию до уровня вульгаризации … Специально, что бы акцентировать внимание на “электрическо-зарядовой” части … 0: ) …
2. Да …
Но там речь идёт о РАСПРОСТРАНЕНИИ МАТЕРИИ (в виде электромагнитной волны … И о том, как “поле электрическое” порождает “поле магнитное” … И, соответственно, наоборот … Сиречь, о взаимоувязке переменных “вектора Е” и “вектора Н” …
3. В принципе “время”, косвенно “сидит” уже здесь … Энергия кванта излучения (фотона) :
Е2 - Е= Q = (h * c) / (“ламбда”)
Ведь “лямбда” (длина волны) напрямую связана с частотой излучения соответсвующего квантового перехода, при излучении фотона …
В случае со “швейцарскими физиками”, это излучение, наверное, будет классифицироваться, как “вынужденное” (наверняка, мерзавцы, “бомбят” мишень чем-нибудь “тяжелым”. К тому же, предварительно ускоренным … 0:) …) …
Причем, речь идёт, ТОЛЬКО об излучении ПАРЫ ФОТОНОВ … Грубо говоря, одиночный импульс с бесконечным спектром …
Но у нас-то, затруднение вызывает объяснения факта скорости РЕАКЦИИ (разведённой) фотонной пары НА внешнее ВОЗДЕЙСТВИЕ … И здесь нам уравнения Максвелла, с их “фактором времени”, мало чем помогут … 0:) …
И эта скорость реакции, зафиксированная экспериментаторами, превышает максимальную, теоретически возможную скорость движение материи (вещества или поля) … Сиречь, превышает скорость света …
Я выскажу крамольное предположение … Не являясь “теоретиком” и изрядно подзабыв “основы”, сделаю это не совсем научным языком … 0:) …
Возможно действие на “некоторую систему” сторонних, по отношению данной системе (“замкнутой” системе, связанной единым, одной физической природы, энергетическим потенциалом) сил, всегда вызывает МГНОВЕННОЕ изменение энергетического состояния данной системы, как таковой … И энергетических состояний всех, входящих в эту систему элементов, частности …
А связан ли, вообще, этот эффект мгновенного “воздействия сил” (обязательно “сторонних” …) на систему или объект, с переносом энергии?
Например, в электрической цепи, под действием “сторонних сил” (скажем, химической природы …) разность потенциалов возникает мгновенно … Сиречь, мгновенно изменяется энергетическое состояние системы …
А вот движение материи, сиречь “электрический ток”, появляется с некоторой задержкой …
Определяемой, в общем случае, теми самыми “уравнениями Максвелла” … Ну и конечностью скорости света …
Александр, в принципе, если Вам это уже надоело “разжевыать” и “объяснять”, я Вас пойму без обид … Тема такая, что здесь даже ВУЗ-озовского курса для “простых инженеров” маловато будет …
Это ключевое уравнение всей физики во Вселенной.
Слева и справа можно понаставить кучу всяких известных и неизвестных, результат не изменится.
У нас есть ещё такие физики, которые думают, что и Вселенная появился из бульонного кубика Магги и что из «ничего» нельзя получить что-нибудь. Очень даже можно, только надо найти правильное уравнение.
Я уже давно заметил, что у каждого человека своя физика. Но хорошо то, что она ещё кого-то интересует.