Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1351) Kvantová teorie
10. 07. 2002
Dotaz: Kvantová teorie říká, že se určitá částice v určitém stavu může nacházet jen s jistou pravděpodobností. Ale při rozpadu částice na dva fragmenty, kdy se jeden otáčí po směru hod. ručiček, druhý se musí pohybovat proti směru hod. ručiček. Existuje nějaká část kvantové teorie, která toto upravuje? (Tomáš Vaníček)
Odpověď: Pane
kolego, máte asi na mysli stav, kdy se například částice
beze spinu (vnitřního monetu hybnosti) rozpadá na dvě
částice se spinem. To je situace, která je v přírodě
běžná a je adekvátně pojednána v kvantové teorii. Moment
hybnosti se zachovává, takže pokud je jeden z fragmentů
"levotočivý", pak druhý bude
"pravotočivý", který bude jaký je záležitost
pravděpodobnosti (a někdy dalších vlastností interakce nebo
zúčastněných částic, neboť například neutrína se
vždycky "točí na jednu stranu"). Stačí se poučit
o spinu v kvantové teorii ...
Dotaz: Chtěl bych se zeptat, zda lze oklamat radar policistů houpajícím se CD uvnitř auta. Hádáme se s kolegou a já tvrdím, že by to CD muselo mít roh, aby se paprsek odrazem zpozdil. Dalo by se tedy sestrojit ze 3ks CD kompaktu jaká-si koule s vnitřními rohy o 90 stupních.
Fungovalo by to?
(Stepan Hlava)
Odpověď: Pane
kolego, to je krajně zajímavý dotaz. Já ale přesně nevím,
jak ony radary fungují, nejspíše využívají Dopplerova
efektu, tj. změny frekvence vlnění odraženého od
pohybujícího se předmětu. Když budete odrážet vlnění
radaru houpajícím se CD uvnitř, bude asi převládat radarový
odraz od karoserie, který bude ukazovat skutečnou rychlost a
oscilující signál od odrazu na houpajícím se CD. Abyste mohl
úspěšně předstírat pomalou jízdu, potřeboval byste
potlačit odraz od karosérie (odkoukejte technologii stealth) a
zvýraznit odraz od objektu, který se bude pořád pohybovat v
autě dozadu, tj. vzhledem k silnici pomaleji. Na to by stačilo
dát dovnitř auta "mlýnské kolo" s koutovými
odrážeči (kout z plechu nebo vašich CD), jehož zvenku
viditelná část by se točila dozadu a zvenku neviditelná
část dopředu. Pak byste mohl úspěšně simulovat i
couvání.
Jinou cestou je samozřejmě ten triviální způsob, že opět
potlačíte odraz, přijmete signál radaru, zanalyzujete jeho
frekvenci a zpátky vyšlete lehce posunutou, tak jak odpovídá
dopplerovskému odrazu od předmětu pohybujícího se
předstíranou rychlostí. Předpokládám ale, že klamání
policie bude asi trestné, zeptejte se na nějaké právní
odpovědně. Spousta informací je na stránce http://copradar.com/preview/content.html a jistě byste našel i další.
Dotaz: Mohli byste mně prosím nějakým srozumitelným způsobem vysvětlit, co jsou to "virtuální částice"?
(kamil)
Odpověď: Milý kolego, o tom se dá povídat mnoha různými způsoby, ale
pořádně to pochopíte, když se seznámíte s kvantovou
teorií pole, už existuje dokonce česká kniha J. Formánek:
Úvod do relativistické kvantové mechaniky a kvantové teorie
pole, Karolinum 1998, 2000. V této teorii a speciálně v její
diagramatické reprezentaci vystupují částice, které
nesplňují "správný" vztah mezi energií, hybností
a klidovou hmotou, tedy nemohou existovat jako volné částice a
vystupují jako mezistavy ve všech možných alternativách
vývoje daného systému (kvantová teorie se právě vyznačuje
tím, že uvažuje všechny možné cesty vývoje a skládá
jejich příspěvky). Například při popisu rozptylu dvou
elektronů počítáme v kvantové elektrodynamice s tím, že si
"vymění" foton (a skládáme to s příspěvky
výměny více fotonů...), tento virtuální foton však nemusí
splňovat relaci E = pc jako každý normalní reálný foton.
Dotaz: Včera byl na kanálu Spectrum odvysílán dokument o tzv. Studené fúzi. Pojednával o pokusu fyziků Pondse a Fleischmanna (snad jsem pochytil ta jména O.K.) z roku 1989, kdy se při reakci uvolnilo zajímavé množství "zbytkového" tepla.
Při ověřování však nebylo dosaženo pokaždé stejného výsledku a na popud prezidenta Busche (staršího) byla ustavena vyšetřovací komise, která pokus vyvrátila.
V průběhu 90. Let pak docházelo ke střetnutí mezi přívrženci a odpůrci této metody, přičemž vždy měli navrch odpůrci. Dokument však naznačuje, že odpůrci nikdy nejednali zcela nezaujatě.
Můžete to prosím nějak nezávisle komentovat?
(Jan Rechnovský)
Odpověď: Nevylučuji v principu, že by šla najít nějaká ta
"studená fúze", tj. že by šlo nějakým trikem
nechat k sobě přiblížit např. dvě jádra vodíku, tedy
protony, aby z nich vzniklo jádro deuteria (p+n+e+neutrino).
Toto splynutí se nazývá fúze. Je ale nutno dodat oběma
jádrům velikou energii (420 keV, tedy urychlit je napětím 420
000 V a strefit se čelně), protože se na dálku odpuzují
(tak, jak bychom taky čekali od elektricky stejně nabitých
částic). Pravda je, že po překonání této energiové
bariéry se nám všechna dodaná práce nejenom vrátí, ale
ještě kus přibyde - ale kde si půjčit na ten začátek?
Klasická "horká fúze" spočívá prostě v tom, že
vodík dostatečně zahřejeme. Spočítáte-li si ale teplotu,
která odpovídá oné energiové bariéře, dostanete nesmírně
vysokou teplotu, překračující podstatně teplotu ve Slunci
(asi 15 milionů stupňů, což je jen 1,3 keV). Jeden trik je
ale v tom, že má-li látka nějakou teplotu, pak
odpovídající střední kinetická energie je opravdu jen
STŘEDNÍ, tedy některé částečky (molekuly, atomy, ionty,
podle toho, o co jde) budou v daném okamžiku mít energii
menší, jiné větší. Nepatrná část může mít i energii
podstatně větší, takže jí to stačí na fúzi - a to je
případ Slunce, které taky spíše "doutná" než
"hoří".
Další trik je v tom, najít nějaký šikovný mezistupeň,
přes který by se dala bariéra přelézt třeba tím, že by se
menší dávky energie složily dohromady - asi jako přelezete
zeď, bude-li u ní žebřík. Nalezení takového žebříku by
bylo právě onou studenou fúzí. Objektivně vzato se to zatím
nepodařilo, i když takový jev není vyloučen. (Není také
tak docela snadné poznat, zda na pár atomech k tomu došlo a
zda by to v takovém případě mělo vůbec význam.) Ovšem to,
že někdo bude zarputile hájit tézi, které věří, i když
nebyla pokusem ověřena - to už je otázka spíše
psychologická, ne-li psychiatrická.
Dotaz: 1. Co je to z fyzikálního hlediska vlastně plamen.
2. četl jsem o zrychlení světa je to pravda, a jak se dá zrychlit?
3. a dále jsem nedávno četl, že se povedlo přenést jakousi hmotnou věc laserovým paprskem.-něco jako ze star trek je to možné,pokud ano,na jakém principu
4. prý existuje kyslík O4 jaké má vlastnosti, jak vzniká, dá se dýchat,způsobuje nějaké jevy?
(marek)
Odpověď: 1. Podstatou
plamene je plasma (nízkoteplotní), tedy částečně
ionizovaný plyn. Vzniká tím, že chemickou reakcí (hořením)
se vzniklé plyny (proto hořící hliník nemá plamen, Al2O3
je při dosažených teplotách stále tuhý) dostatečně
zahřejí natolik, aby došlo k ionizaci - tj. roztržení
molekuly (jako celek neutrální) na nabité částice. 2. Nejspíš jste četl o světelných jevech v
hmotném prostředí, kde se světlo šíří rychlostí menší
než (legendárních) c=299 792 458 m/s. Cokoliv by mohlo
přenést informaci, se nemůže pohybovat rychlostí větší
než c, ledaže bychom přispustili, že příčina může nastat
později, než důsledek. "Nepřekročitelnost rychlosti
světla" je totiž nikoli vlastnost světla, ale vlastnost
prostoročasu, ve kterém žijeme. 3. Těžko říci, nevím, co máte na mysli.
Ale: 1) Světlo můžete nahlížet jako proud fotonů,
majících svou energii a tedy i hmotnost. 2) "Laserová
pinseta" je známa a používá se i v praxi. 4. Pokud je mi známo z mých chlapeckých let,
vedle obyčejného kyslíku O2 a ozonu O3
byla za vysokých tlaků zjištěna i spektra poukazující na
molekuly O4. Ani bych se tomu nedivil, ale moc velký
význam bych tomu zase nepřikládal. Dýchat se nedá ani ozon
(alespoň ne dlouho :-((( ) , jistě by to bylo silné oxidační
činidlo.
