Da li postoji prazan prostor ?

[Milan Nikolic]

Problem je što u gornjem citatu nigde ne stoji da su fotoni večni (rekoh već da ni Univerzum nije večan)
Gornji navod o životnom veku fotona se odnosi na stabilnost fotona kao čestice, a ne na njegovu večnost. Uostalom ša misliš šta se dešava sa fotonima koje ti vidiš u statičkom šumu TV ekrana Nema ih više.
I gde je tu uostalom apsolutnost prostor-vremena

U knjizi (koju gotovo da omalovažavate) dr. Karlosa iz NASE stoji sledeći tekst:

Ni najmanje je ne omalovažavam, niti mi pada na pamet da je omalovažavam. Jedino je nije dobro shvatati previše bukvalno, što je "bolest" svih filozofa. Fizika (a bogami i nauka uopšte) je odavno relativizovala jezik kao prenosioca informacija i na taj način stegla omču oko krhok vrata filozovije kao nauke.

   Mislim da upravo filozofija voli da relativizuje jezik što može predstavljati izvesnu manu. Zbog česte dvosmislenosti.

   Moram priznati da mi je sada jasno da smo imali jednostavan nesporazum. Verovatno sam se nejasno izražavao, a možda smo oboje tako zvučali, međutim sada vidim da među nama nema oprečnih mišljenja. To što Sale govorite i što hoćete da kažete je i moje mišljenje.

   Jedino o čemu sada razmišljam što nije saglasno sa vašim navodom je problem i pitanje na koji način postoji ta nedeljiva čestica fotona, taj kvant ili tačnije struna. Sve do skora sam bio uveren da taj foton iščezava u interakciji sa česticama atoma, pa zatim može kao potpuno nov nastati kada se oslobodi - opet u toj formi fotona.

   Međutim, kada sam počeo da razmišljam o ,,strunama'', pomislio sam da fotoni mogu da budu ugrađeni u složenije sisteme koje čine veće masivne čestice. U tom slučaju, foton bi ostao kakav jeste, prilično ,,uznemiren'' u zarobljenosti i isprepletenosti mnogih čestica. (U tome nazirem mogućnost generisanja gravitacije.)

   Ne bih sada dužio o tome. Samo bih još izneo misao da foton zaista može postojati neprekidno ukoliko uslovi slobodnog i neometanog kretanja kroz prostor postoje. Dakle, ako takvi uslovi postoje, foton bi neprekidno postojao. Možete se složiti da nekakve granične tačke postojanja fotona u takvom neometanom kretanju nisu još uvek nama poznate, a pitanje je da li je takvo poznanje uopšte moguće. Sve što sada opažamo daje rezultat onakav kako navode naučnici. Zato mi je krivo što smo imali nesporazum i smatram da smo možda oboje tome doprineli.

[PeraDetlic]

Fotoni jesu POTENCIJALNO vecni, kao sto su i elektroni, i jos poneka vrsta elementarnih cestica. To znaci ako je foton stvoren u jednom trenutku (recimo kvantnim prelaskom izmedju dva elektronska stanja u nekom atomu, ili naglim usporavanjem iili skreanjem naelektrisane cestice u elektricnom polju), i nikada vise ne sustretne ikakvo drugo parc"ence materije, tada bi ostao vec"an. Ali, u realnom svetu/svemiru/realnosti, svemir nije prazan, i prakticno svaki foton ce biti absorbovan u interakciji sa nekim drugim telom. Sve zavisi od sredine kojom se rasprostiru. Koliko dugo tipican foton moze da putuje nekom sredinom se izrazava "srednja duzina pute" za fotone u toj sredini.Ako je sredina puna elektromagnetskih agenata (cestica), tada je ta "srednja duzina puta" jako kratka (kao sto je slucaj sa fotonima kreiranim u suncevoj unutrasnjosti - oni ne putuju ni delic milimetra pre no sto budu pojedeni od strane elektrona, protona, ili tako stogod). Ako je sredina praznjikava (kao medjugalacticki prostor), tada je "srednja duzina puta" jaaaako velika (milijarde svetlosnih godina). Znaci foton je potencijalno vecan (tj nece se raspasti u nesto drugo sam od sebe), ali je itekako smrtan.
Ako to jedna analogija ista pomaze: u istom smislu su i bogovi i polubogovi iz mitologije (recimo grcke, ili judeo-hriscansko-islamske) vecni ali su smrtni - tj nastavice da zive sve dok ne sustretnu neku nezgodnu situaciju gde mogu i da zaginu).

U istom smislu su vecni (=stabilni) ali smrtni (= mogu nestati u interakciji) i elektron, neutrini, protoni - na nivou uobicajenog spiska elementarnih cestica. Neutron, muon/mion, taon, svi mezoni (hiljade poznatih vrsta njih) i svi tez"i barioni (isto tako znamo za hiljade njih) nisu stabilni (po tvom recniku nisu VECNI) i raspas"c'e se sami od sebe (svako po svom veku trajanja) na skupove stabilnijih cestica.

[Kizza]

@pera detlić
  Drago mi je što ste prisutni na ovom forumu i rado čitam vaše odgovore
Kada smo već spomenuli fotone zanima me da li ste upoznati sa naučnim eksperimentom,čini mi se da su ga izveli nemački naučnici,gde su usporili foton na otprilike 30km/čas?Kolko se sećam ,to sam gledao u jednoj naučnoj emisiji,to su izveli laserskim zrakom kojeg su pustili kroz gasoviti azot.
Da li je moguće usporiti foton a da on ne izgubi svoja svojstva?

[Milan Nikolic]

   Meni je sada mnogo jasnije jer sve više posmatram sve kao vibrirajuće čestice, tj. strune - impulse u raznim svojstvima. Nedeljive strune, tj. elementarne čestice mogu prenositi svoj impuls u drugačije strukture, gradeći drugi identitet, veću celinu.

   Sve je to mnogo složeno a ni sam nisam razvio dovoljno znanje. Zato se izvinjavam ako negde zvučim kako preterujem.

[Ljubo]

Nedeljive strune, tj. elementarne čestice mogu prenositi svoj impuls u drugačije strukture, gradeći drugi identitet, veću celinu

Ne treba poistovjecivati pojmove "strune" i "elementarne čestice". Strune su oblasti prostora sa više dimenzija, od kojih su tri mjerljive, a ostalih (po uvreženoj većini autoriteta) 8 se ne mogu izmjeriti.

Elementarne čestice, to jest materija, ima osobinu da se okuplja oko ivica prostora koje odvajaju ove strune, te se tako stvaraju tzv. superstrune u Vasioni....  Ali: Elementarne čestice imaju mjerljive karakteristike, na njih se primjenjuju bez problema zakoni kvantne mehanike, te nikako nisu "vibrirajuće strune" subkvantnih karakteristika ...

[r2d2]

Fotoni jesu POTENCIJALNO vecni,

Jedan od primera tih vecnih fotona verovatno je pozadinsko zracenje. Meni je zanimljiva cinjenica da je to pozadisnko zracenje nastalo pre 13 milijardi godina. Pre 4 milijardi godina je nastala planeta zemlja. To jesmo utvrdili racunajuci da na planeti zemlji ne postoje elementi sa vremenom poluraspada duzim od 4,5 miljardi godina.

Mi jos uvek detektujemo te fotone, sada posle 13 milijardi godina, tacnije kupamo se u kvantnom polju pozadinskog zracenja. Ali Kosmos se svo to vreme siri. Takodje ni kvantno polje ne miruje, nije staticno,  tj. fotoni putuju po kontinumu. Izvor tj. uzrok stvaranja tih fotona se davno izgubio i transformisao.....

  Prostom logikom vagajuci ove dve cinjenice  dolazim do zakljucka da je kosmos ENORMNO (nezamislivo) veliki sto se tice prostiranja.


Foton i vreme

Sta se konkretno dogodilo sa  fotonom koji je krenuo pre 13 i kusur milijardi godina? Njegova talasna duzina se "razvlacila". To je za mene jedan od pokazatelja da vreme definitivno utice na foton. Bogovi stare, a brada im vremenom postaje bela! Ljudski pojam vecnosti nije primenljiv!

On "stari" zbog interakcije sa sirecim kontinumom, ali u biti jeste "vecan" jer ako ne naidje na prepreku njegovo energetsko ocitavanje nikada nece dostici 0 (zero) ni za 162527 milijardi godina.

Naravno da me vabi i mami da pitam kakav protok vremena dozivljava i meri sam primarni foton koji je krenuo pre 14 milijardi godina i koji je putuvao do sada (logika kaze da je u pitanju delta t=0), ali uzimajuci u obzir svojstva kvantnog polja odustajem od pitanja....
 

[r2d2]

Kada smo već spomenuli fotone zanima me da li ste upoznati sa naučnim eksperimentom,čini mi se da su ga izveli nemački naučnici,gde su usporili foton na otprilike 30km/čas?Kolko se sećam ,to sam gledao u jednoj naučnoj emisiji,to su izveli laserskim zrakom kojeg su pustili kroz gasoviti azot.
Da li je moguće usporiti foton a da on ne izgubi svoja svojstva?

Koliko ja kapiram ti pricas o Boze-Ajnstajnovom kondezatu.

Energija kvantnog polja je "oduzimana" laserom (talasi poklapanja, interferncija i ostali rodjaci talsanih svojstava). I meni je u pocetku bilo to zanimljivo * i jos uvek je. Ali opet treba procitati ono sto je Pera Detlic napisao par postova ranije o kvantnim poljima i celu pricu pogledati kvantnim ocima.

-Da li je moguće usporiti foton a da on ne izgubi svoja svojstva?

Mogu ti samo filozofski odgovoriti s nadom da necu previse pogresiti...

Covek je mnogostruka unija razlicitih polja delovanja. Na primer krvotok, nervni sistem, misicna masa, kostur, zakoni fizike, hemije, biologije, evolucije, ali i psihe, svesti, misli, emocija, vremena, itd itd itd....

Ako bi coveku jednim potezom oduzeli bilo koje fundamentalno polje on bi prestao da bude covek u onom smislu reci za koje ga mi smatramo. Oduzmi coveku polje emocije ili polje psihe na primer.... ..Spolja i fizioloski on i dalje postoji ali kao sto rekoh prestaje da bude covek u onom smislu u kom ga opisujemo.
S druge strane ako neko  coveku ukloni kosu, celavi covek i dalje ostaje covek sto znaci da kosa nije fundametalna odlika coveka... (i naravno Dzej!)  

Mozda slicno mozemo primenti i na foton...

Koliko sam ja razumeo i samo merenje brzine fotona utice na svojstva i pravac prostiranja fotona prateci Hajzebergovu neodredjenost, a kamoli da ga usporimo prolaskom kroz drugo kvantno polje...  


foton se drugacije ponasa od "uobicajenog" cak ako je u interakciji samo sa  drugim  istorodnim fotonima u poredjenju sa ponasanjem kada bi bio izolovan... Sve utice na sve!

Dakle da bi tacno znali odgovor na ovo pitanje moramo da znamo na koje fundametalne odlike fotona mislis?

Predpostavljam da te intresuje brzina fotona koja je konstanta i uvek je jednaka?

Nisam siguran, ali ako sam fatalno izgresio neko ce me ispraviti nadam se!...

[Kizza]

Hm,a da li neurini prolaze nesmetano i kroz CRNU RUPU  

[PeraDetlic]

1)
>Autor: r2d2

>Naravno da me vabi i mami da pitam kakav protok vremena dozivljava i meri sam primarni foton koji je >krenuo pre 14 milijardi godina i koji je putuvao do sada (logika kaze da je u pitanju delta t=0), ali >uzimajuci u obzir svojstva kvantnog polja odustajem od pitanja....
 
Realni [=slobodni] fotoni u klasicnom relativizmu [tj u Specijalnoj Relativnosti] nemaju dimenziju vremena - za njih vreme ne prolazi / ne protece. Oni su u vecnom Zen stanju :-)
Na kvantnom nivou, oni pripadaju specificnoj reprezentaciji Ponkareove grupe gde se lepo vidi da imaju samo tri prostorno-vremenske dimenzije: 2 cisto prostorne transverzalne (t.j. perpendikularne na njegov smer kretanja) (tu "zivi" polarizacija fotona) i jednu dimenziju koja je nerazdvojivi zbir logitudinalne prostorne dimenzije (tj. njegov pravac+smer kretanja) i vremenske dimenzije. Ta mesana dimenzija se zove "light-cone" (tj pripadajuca je "svetlosnom konusu") koordinata fotona.

Na kvantnom nivou postoje virtuelni fotoni (tj. koji nisu slobodni) i oni mogu imati proizvoljnu masu (pozitivnu, nultu, negativnu, cak i imaginarnu). U funkciji kvadrate te mase (tj. da li je on pozitivan, nula, ili negativan) ti fotoni mogu imati/videti sve cetiri dimenzije (ako je kvadrat te mase razlicit od nule) ili samo tri dimenzije (iste kao i slobodni fotoni).

[Z"alim, znam da ovo objasnjenje zamucuje vise nego sto razjasnjuje, ali to se uci na poslediplomskim studijama fizike i zahteva dosta godina ucenja matematickog aparata da bi se direktno videlo i razumelo zasto je to tako (jadnom kad se taj aparat razume i koristi, sve ovo sto sam kazao je bukvalno ocigledno). Kladim se da postoje neke popularne knjige (ruske ili engleske) koje objasnjavaju to u detalje a bez upotrebe matematike, ali ja ih licno ne poznajem.]   

[PeraDetlic]

2)
>Autor: r2d2

>foton se drugacije ponasa od "uobicajenog" cak ako je u interakciji samo sa  drugim  istorodnim >fotonima u poredjenju sa ponasanjem kada bi bio izolovan... Sve utice na sve!

Na klasic"nom nivou, slobodni (="realni") fotoni ne interaguju direjedan sa drugim uops"te. Oni bukvalno prolaze jedni kroz druge i dele te tacke prostora ne dozivljavajuci se medjusobno.

Na kvantnom nivou (u Kvantnoj teoriji polja = QFT) virtuelni fotoni (ako su dovoljno visokih energija) stalno stvaraju parove naelektrisanih cestica-anticestica (npr. elektron-pozitron) koji se tada anhiliraju u nove fotone. Posto si to parovi naelektrisanih cestica, oni su osetljivi na postojeca elektro-magnetska polja (koja su sama posebi mora virtuelnih footona), tako da izlazni/rezultujuci fotoni imaju drugaciju energiju i impuls nego ulazni. To omogucava da dva virtuelna fotona interaguju medjusobno, posredtvom privremenih virtuelnih parova cestica, i da se rasejavaju jedan na drugome.

Pogledaj dijagram (http://photos1.blogger.com/blogger/66/832/320/I15-63-scattering1b.jpg) na stranici http://www.2physics.com/2006/03/photon-photon-scattering.html.

Moglo bi te interesovati i:
* http://en.wikipedia.org/wiki/Photon
* http://www.google.com/search?hl=en&q=photon+photon+scattering&um=1&ie=UTF-8&tbm=isch&source=og&sa=N&tab=wi&biw=912&bih=691&sei=JaPATvCBJcWLsQLJlt25BA

Neki drugi gejdz bozoni (= prenosioci "sila") interaguju sa samim sobom cak i na direktan nacin (tj. na klasicnom nivou): takvi su na primer gluoni. Na primer, dva ili tri gluona mogu da se sretnu i proizvodu novi, bez ikakve potrebe za privremenu transformaciju u parove cestica koje sadrze njihov naboj (naboj jake nuklearne sile = "strong interaction" charge). Oni jos uvek imaju iste kvantne efekte, ali se doprinos tih efekata dodaje na osnovu njihove prirodne samo-interakcije. Vidi sliku (http://blogs.uslhc.us/wp-content/uploads/2010/10/WorldOfGlue.png) na stranici http://www.quantumdiaries.org/2010/10/03/world-of-glue/

[PeraDetlic]

Hm,a da li neurini prolaze nesmetano i kroz CRNU RUPU 

Na klasicnom nivou (opste teorije relativnosti) odgovor je Ne. Nista ne prolazi nesmetano kroz crnu rupu. Ako si realni objekat (pravljen bilo od cestia ili od radijacije) tada imas neku nenultu kolicinu energije. Ako imas nenultu kolicinu energije, gravitacija deluje na tebe. Crna rupa je krajnji iskaz moci gravitacije, pa ces i ti kao i bilo koji objekat biti privucen da padas ka centru crne rupe.
Sledices geodezijsku krivu odredjenu tvojim inicijalnim vektorom brzine. Sto ti je lokacija bliza sferi Schwarzschield-ovog radijusa, to ce skup vektora inicijalne brzine (koji obezbedjuju da ces se izbaviti od crne rupe) biti manji. Ako ti trajktorija (=geodezijska linija) jednom prodje kroz tu sferu (ka centru crne rupe), nikada se vise nece vratiti u spoljasnji prostor. Jos neko "vreme" ces slediti tu krivu unutar Schwarzshildovog radijusa, i u vecini slucajeva ce ta trajektorija zavrsiti u centru (singularnosti). To je definitivni kraj. Naravno, mnostvo neprijatnosti ces osetiti vec dok se priblizavas spoljasnjosti Schwarzildovog radijusa: ako si veci od jedne cestice raztrgnuce te plimske sile, tvoji saastavne cestice ce se sasuljati nanize zraceci zakocno zracenje koje je nekada bila energija koja je sacinjavala tebe.
U slucaju rotirajucih i/ili nalelektrisanih crnih rupa opis ovoga je dosta komplikovaniji, pa tu postoje dve zone oko centra (koje nisu oblika sfera nego vise kao donati/torusi) gde ako se zavuces izmedju spoljasnjeg i unutrasnjeg jos uvek imas neku malu sansu da se izbavis. Naravnio, plimske sile i zakocna radijacija svega drugog sto pada oko tebe je jos uvek ubitacna. Ako prezivis sve to, onda mozda i izadjes u drugoj kopiji svemira (potrazi na webu Kruskal-ove dijagrame).

Kvantna teorija gravitacije jos uvek ne postoji (kao zatvorena teorija), ali i ovo malo sto ljudi mogu da pouzdano izracunaju (u razlicitim pribliznim pristupima) pokazuje da teorijski pojedina elementarna cestica moze i da bude progutana od strane crne rupe, pa poslje ispljunuta. Naravno, u medjuvremenu bi bila maltretirana, mozda absorbovana i pretvorena u fotone ili gravitone, pa mozda ponovo stvorena kao deo nekog virtuelnog para koga je jako gravitacija prevela u realni svet (potrazi Hawking-ovu radijaciju).   

[Kizza]

Hvala Pero,mislio sam da su neutrini svemogući 

[r2d2]

Pera Detlic:

Na kvantnom nivou, oni pripadaju specificnoj reprezentaciji Ponkareove grupe gde se lepo vidi da imaju samo tri prostorno-vremenske dimenzije: 2 cisto prostorne transverzalne (t.j. perpendikularne na njegov smer kretanja) (tu "zivi" polarizacija fotona) i jednu dimenziju koja je nerazdvojivi zbir logitudinalne prostorne dimenzije (tj. njegov pravac+smer kretanja) i vremenske dimenzije. Ta mesana dimenzija se zove "light-cone" (tj pripadajuca je "svetlosnom konusu") koordinata fotona.

Zanimljivo, ali ovo o cemu pricas sam povrsno znao, naravno ne u ovom preciznijem obliku jos pre nego sto sam dosao na ovaj forum (a pro-po naucnopopularne literature). Naime Stiven Hoking opisujuci svoje "virtuelno vreme koje pod uglom od 90 u odnosu na klasican 4d kontinum" laicima uvodi termin takozvane kupe dogadjaja, baveci se trenutnom pozicijom u svemiru nekog dogadjaja u odnosu na posmatraca. Ako nekog dodatno intresuje o cemu pricam neka procita "kratka povest vremena".

Ako sam dobro razumeo pored toga sto se razlikuju slobodni fotoni i virtuelni fotoni u kvantnom polju postoji i treca vrsta fotona - vezani fotoni (isti spin i polarizacija) koji se ponasaju cudotvorno bez obzira na udaljenost. Kada jednom promenimo svojstva sva ostala braca (ma nek ih i hiljade) takodje menjaju automatski svojstva iako nisu fizicki povezani i udaljeni su jedan od drugih.

Da li to mozemo iskoristi radi dubljeg uvida u istrazivanje kosmologije i na pozadinsko zracenje?


Da li u bukvalnom smislu jedno tako veliko kvantno polje kao sto je pz i njegova promena moze promeniti ceo svemir jednim potezom (lele boske kakva grozna ideja)?

Naucnik ekperimentator izvede eksperiment i ceo svemir postane za 3 kelvina topliji (ne postane stvarno topliji bukvalno, vec energija postane jednaka zracenju idealnog crno tela za 3 kelvina veca od ranijih dva koma nesto)?    AJOJ!

Ipak mozda se to vec dogadjalo prirodnim putem uzimajuci u obzir verovatnocu???


Longitudalna prostorna dimenzija nije dovoljna da objasnimo postojanje spina fotona?

Naravno spin ne zamisljam kao klasicnu njutnovsku rotaciju, ali mi se cini da foton mora posedovati jos poneku dimenziju da bi uopste mogli pricati o spinu?



Naidjoh na ovo:

http://www.ex-astris-scientia.org/treknology/warp1.htm

Realni [=slobodni] fotoni u klasicnom relativizmu [tj u Specijalnoj Relativnosti] nemaju dimenziju vremena - za njih vreme ne prolazi / ne protece. Oni su u vecnom Zen stanju :-)

Da li to zen stanje (naravno pricam u kontekstu klasicnog relativizma) podrazumeva istu talasnu duzinu ali samo za sam foton koju nosi od pocetka.

Drugim recima da li praiskonski foton ne dozivljava promenu sopstvene talasne duzine protokom vremena, vec je za njega sve isto bez obzira sta mi merili danas?

Ako je odgovr DA onda postoji paradox!

[r2d2]

Longitudalna prostorna dimenzija nije dovoljna da objasnimo postojanje spina fotona?

Naravno spin ne zamisljam kao klasicnu njutnovsku rotaciju, ali mi se cini da foton mora posedovati jos poneku dimenziju da bi uopste mogli pricati o spinu?

Da sam sebe demantujem... Vigner je sve lepo objasnio...    *^{na sopstveni racun je upucen smeh}

"......2) Bezmasena reprezentacija: M = 0. Ovde je mala grupa dvodimenzionalna Euklidova grupa koju čine dve translacije i jedna rotacija dvodimenzione ravni. Jedina konačnodimenziona reprezentacija ove grupe je jednodimenzionalna, u kojoj translacije deluju trivijalno..... "



kao i

"Kombinovanje unutrašnjih simetrija (impuls neke čestice ili njen moment impulsa su vektorske fizičke karakteristike, pri čemu se ovi vektori mogu predstaviti u vektorskom prostoru koji je vezan za prostor u kojem se ta čestica nalazi. Međutim spin i još neke druge karakteristike čestica, su vezane za prostor parametara a ne prostor u kojem posmatrač i čestica postoje. Ovaj prostor se zato zove unutrašni prostor, a stanja čestica u ovom prostoru takođe mogu ispoljavati neku simetriju. To je unutrašnja simetrija - prim. prev.) sa simetrijama prostor-vremena i njihovo objedinjavanje u jednu grupu predstavljao je hrabar korak."




Prostor paremetara!!!  Kakav izraz, bog te `mazo!!  Krenusmo od praznog prostora kao proste i satro razumljive cinjenice, a sada moramo da dodamo jos (pored mnogih cinjenica) i prostor parametra ....

Evo na srpskom ceo tekst...

http://www.planeta.org.rs/34/11%20fizika.htm

[aleksandar]

Meni je cudan paadoks koji se kosi sa Anstajnom. Foton putuje brzinom svetlosti (za nas kao posmatrace) medjutim iz njegove perspektive njegova sopstvena brzina je beskonacna obzirom da je t=o