Stap 7: Blogauteur notities
Je bent hier nog? Als u wilt weten een beetje meer dat ik geef je een beetje meer informatie over kwantummechanica uitgelegd voor iedereen te begrijpen en verklaren de Quantum gum Experiment te... Ten eerste, de eigenschap van de blobs van dingen om te zijn op meerdere plekken tegelijk heet "superpositie ." Het patroon dat u hebt gezien met vele bands van licht werd een "interferentiepatroon " genoemd, omdat het licht met zichzelf interfereert (dat wil zeggen de kleine rimpelingen zijn stoten in zichzelf en dus interactie).
1.) de relatie van De Broglie
De reden dat materie gedraagt zich op deze manier is niet iets zo griezelig als u zou kunnen op het eerste veronderstellen. Het blijkt gewoon dat de enige reden dat we zien de dingen op één plek omdat onze Golf van potentiële plekken om te zijn (onze superpositie van mogelijke toestanden, of rimpels, enz) is ingestort toen we omgaan met iets. Grote dingen hebben een grotere invloed/interactie met het universum dan kleinere dingen. Bijvoorbeeld, als u een elektron neemt, is het omringd door lege ruimte dus het is vrij om op meerdere plekken op hetzelfde moment. Het universum niet het opslaan van informatie over de locatie omdat het niet hoeft te omdat het niet met om het even wat communiceren. We weten dat het universum lui is en alleen doet wat het heeft, nemen de eenvoudigste mogelijke manier uit om het even wat (behoud van massa, enz). Nu als wij een honkbal hebben, is niet het omringd door lege ruimte. Het omgeven door gasmoleculen stoten af, licht raken, en mensen kijken. Het gedrag van de bal verleden uitsluit mogelijkheden van het gevoel hebben op meerdere plaatsen gezien de informatie die is ingesloten in het effect dat het had op haar omgeving (zoals lucht concepten waardoor de bal, het smashing in een venster, de herinneringen van mensen van de bal, geluidsgolven, enz). Spul is niet ergens totdat het ergens.
Nu is er een relatie tussen hoe groot een klodder zaak is, de snelheid en de golflengte (hoe "wavelike" het is). Deze relatie wordt genoemd de "De-Brolie relatie " en betekent in feite dat het een blob golflengte is gelijk aan de constante van Planck over dynamiek. Kunt u de constante van Planck online en momentum is gewoon de massa van een voorwerp tijden zijn snelheid. Zo kunt u vinden hoe "wavelike" u bent, een honkbal is, een korreltje zand of zelfs een elektron.
2.) relativistische massa
Sommigen van u scherpe lezers kunnen opgemerkt hebben die sinds de dynamiek is gelijk aan massa maal snelheid, en dat van een foton massa gelijk is aan nul, zijn dynamiek dan moet nul zijn en dus de golflengte is oneindig. Nou, niet precies. Een foton heeft geen "rest massa " maar een "relativistische massa ." Het verschil tussen de twee soorten massa is dat geen kwestie wat uw snelheid is, rest massa zal altijd de zelfde, maar niet noodzakelijkerwijs relativistische massa, dat een gevolg van de effecten van de algemene relativiteitstheorie is.
De vergelijking voor de golflengte van De Broglie is in feite slechts half waar, net als de meeste formules in middelbare School natuurkunde lessen gegeven slechts half waar zijn. Wat ik hiermee bedoel is dat algemene relativiteitstheorie rekening moet worden gehouden. Allermeest naar de tijd algemene relativiteitstheorie is weggelaten uit de vergelijkingen is want het is alleen echt merkbaar als je eenmaal dicht bij de snelheid van het licht.
De "echte" De-Broglie golflengte wordt als volgt berekend (de constante van Planck / (Rest massa x snelheid)) x sqrt(1 – (Velocity Squared/The Speed of Light Squared)). Merk op dat het enige wat dat we toegevoegd aan de vergelijking de vermenigvuldiging van een vierkantswortel met een heleboel dingen daarin is. Het ding dat we vermenigvuldigd met heet de "Lorentz Factor " en hoe dichter je de snelheid van het licht, hoe dichter bij nul het krijgt.
Merk op dat wanneer we alles aansluiten op deze gewijzigde formule, we 0/0 krijgen. Wanneer men krijgt "0/0" dat is vrijwel altijd de wiskunde de manier om te zeggen "sorry er misschien wel een antwoord, maar u moet gebruiken een andere manier om het te krijgen als er is." Deze situatie is anders dan wanneer je een nummer over nul (oneindigheid) of nul over iets (nul).
De manier dat we het echte antwoord is natuurlijk veronderstellen dat fotonen een relativistische massa hebben en een andere formule gebruiken. Energie = de constante van Planck x de lichtsnelheid In een vacuüm / de golflengte. U kunt nu net zo gemakkelijk de kleine sticker gebruiken op de laser pointers vinden de golflengte en gebruiken die voor het berekenen van de energie. Frequentie wordt berekend als 1 / golflengte dus die relatie kunt u frequentie te berekenen.
3.) spooky Action at a Distance
Bijna iedereen heeft wel gehoord dat de snelheid van het licht is "de snelste om het even wat kunt gaan," of met andere woorden is de 'universele speed limit." Dit geldt ook voor informatie. Bijvoorbeeld, als ik je e-mail, en u waren één jaar van het licht weg, is er geen mogelijke manier dat u mijn boodschap ontvangen kunt eerder dan één jaar. Dit concept werkt ook voor krachten. Voor een kracht om te werken, zoals magnetisme, zwaartekracht of iets anders, is er een soort van "telefoongesprek" dat gebeurt tussen het object dat de kracht oefent en de ontvangende massa. De grens op de verspreiding van informatie aan de snelheid die licht zich voortplant heet de informatie/van het evenement "lichtkegel ." De informatie die wordt verzonden en ontvangen tussen beide massa's manifesteert zich in de zogenaamde "virtuele deeltjes ." Virtuele deeltjes zijn de berichten die worden verzonden en ontvangen die massa om te reageren op de krachten van de manier waarop zij worden te geacht veroorzaken.
Nu, als we weten dat niets anders om het even wat sneller dan de snelheid van het licht kan effect, dan we zijn tegengekomen een schijnbare probleem wanneer we rekening kwantummechanica. Bijvoorbeeld, als twee deeltjes in een superpositie met elkaar, en één deeltje een lichtjaar afstand van het andere deeltje is, effect interactie met een direct op de andere. Dit zorgt blijkbaar voor "sneller dan licht communicatie " en Einstein label het "spooky actie op een afstand ," maar dit alleen een onvolledig begrip van het scenario illustreert en kan worden verklaard door middel van kwantumveldentheorieën (blijkbaar veel vordering).
4.) Heisenbergs onzekerheidsprincipe en de Quantum gum
Één laatste concept dat is interessant is "Heisenbergs onzekerheidsprincipe " welke maatregelen precies hoe onzeker een meting is over de positie of de dynamiek van een deeltje. In een notendop, het maximale verschil tussen de gemeten positie van een deeltje en de werkelijke situatie (onzekerheid in positie) tijden het maximale verschil tussen de gemeten dynamiek van een deeltje en zijn werkelijke dynamiek altijd moet groter of gelijk is aan de constante van Planck gedeeld door twee pi. De onzekerheidsrelatie is de reden dat de metingen van het haar meer onjuist aangezien wij golflengte verhogen geworden. Toenemende golflengte (frequentie afneemt) geeft een grotere onnauwkeurigheid van positie, maar afnemende golflengte (steeds vaker) geeft een grotere onnauwkeurigheid van snelheid.
Als u wilt doen van dit aanvullende deel van het experiment en het effect van de kleine fotonen tonen wanneer u probeert te "zien" hen op meerdere plaatsen tegelijk, hebbend hen plotseling gedraagt zich als vaste deeltjes weer in plaats van golven laat daarna voort. Wat we gaan doen is zorg informatie over welke gleuf ging door elke foton beschikbaar, dus het instorten van het wavelike gedrag van de fotonen en vervolgens waardoor ze zich gedragen zoals vaste deeltjes weer, ten slotte, dat gegevens wissen zodat de fotonen gedragen zich als golven weer, aan te tonen dat waar een foton of kleine deeltje te allen tijde wordt alleen is beslist op dit moment deze met het universum samenwerkt (wordt waargenomen of hobbels in iets).
Hiervoor moet u een stuk van polariserende film en een clip. U kunt de polariserende film uit de binnenkant van een kleine LCD-scherm of 3D bril van sommige theaters krijgen.
Snij nu de polariserende film in drie gelijke grootte stukken. Draai een stuk 90 graden en zet hem achter een van de andere stukken. Het moet de achterkant zet donker en licht blokkeren. Klem het recht van de twee stukken van film direct naast elkaar en tape de haren (of uiterst kleine stuk van string) precies waar de naad tussen de twee stukken van film zijn. We zullen het derde stuk van film gebruiken in een beetje.
De werking van polarisatie is dat licht gericht op een bepaalde manier een polariserende film kan passeren. De afdrukstand die is mogen passeren, is afhankelijk van de oriëntatie van de film. Dat is de reden dat we zagen geen licht komen via twee polariserende filters georiënteerde loodrecht op elkaar. Licht gepolariseerd eens in dezelfde afdrukstand doorgeven niet door het tweede filter, omdat het staat loodrecht en dus niet de correcte oriëntatie is.
Hoe dan ook dus als we de laser op het haar glanzen weer we zien dat het wavelike patroon is er niet meer omdat polariserende het licht aan beide kanten van het haar, wij informatie beschikbaar over welke kant geven ging de fotonen door. Voordat, de fotonen waren gaan door zowel op hetzelfde moment, maar nu ze "weten" u ze bekijkt en polariserende hen, dus tagging hen en maken het mogelijk om te vinden uit welke kant ze "echt" ging door, ze gaan alleen door één en het patroon is verdwenen.
U kunt selectief blokkeren uit fotonen afkomstig van één kant van het haar of de andere door te draaien aan het derde stuk van polarisatie papier 90 graden of 180 graden.
Als we dit wavelike patroon weer weer willen, hebben we een of andere manier deze "tag" wissen op de fotonen. We hebben om te wissen van de gegevens waarover foton is gepolariseerd in welke richting. De manier dat we dit doen is we nemen het derde stuk van polariserende film en zet hem 45 graden. Hierdoor deel van het licht aan beide zijden van het haar doorkomen, dus we kunnen niet langer vinden welke kant van de fotonen ging door en het vermogen eerder beschreven op selectief blokkeren uit fotonen van de ene of de andere kant is verdwenen. Dus moet het wavelike patroon verschijnen omdat de fotonen "weten" dat ze zijn niet langer "gadegeslagen." Het experiment dat u zojuist hebt uitgevoerd wordt ook wel genoemd de "Quantum gum experimenteren ."
5.) wat ik zal doen met mijn laser cutter uit de wedstrijd EPILOG rotsen
Een laser cutter, zou zeer nuttig zijn als een gestoorde geleerde en ingenieur! Ik heb altijd graag sleutelen rond, maar meestal ben ik vast met behulp van slechts huishoudelijke materialen. De laser cutter zullen een goede precisie-tool om te gebruiken in het ontwerp van toekomstige gadgets die ik ben bezig met zoals een audio gemoduleerde tesla coil, displays, RC flying machines, robots, en meer. Ik zou willen beginnen met een startende onderneming en veel van de opbrengst te gebruiken om anderen te helpen. De laser cutter zou ongetwijfeld een waardevolle troef.
Anyway, ik hoop dat je genoten hebt van mijn tutorial. Check out mijn youtube-kanaal voor meer mad science tutorials die kan je thuis met behulp van slechts huishoudelijke materialen!
