/ Forside / Karriere / Uddannelse / Højere uddannelser / Nyhedsindlæg
Login
Glemt dit kodeord?
Brugernavn

Kodeord


Reklame
Top 10 brugere
Højere uddannelser
#NavnPoint
Nordsted1 1588
erling_l 1224
ans 1150
dova 895
gert_h 800
molokyle 661
berpox 610
creamygirl 610
3773 570
10  jomfruane 570
Elektrisk ladning...
Fra : MicJen


Dato : 13-01-02 21:58

Hej!

Nu ved jeg godt at ladning og masse ikke nødvendigvis har så meget med
hinanden at gøre, men hvorfor har en elektron og en proton den samme
størrelse ladning, godt nok med forskelligt fortegn. Jeg mener at elektronen
vejer ca. 1/2000 af en proton. Er det ikke pudsigt at de har samme ladning,
men meget stor masse forskel??? Og hvad skyldes det evt.???

Mvh
Michael
Århus



 
 
Jes Hansen (13-01-2002)
Kommentar
Fra : Jes Hansen


Dato : 13-01-02 22:04

> men meget stor masse forskel??? Og hvad skyldes det evt.???

Det er der vist ingen der rigtigt ved.

Hvis man vil være lidt mere pernitten kan man sige, at elektronen er en
elementarpartikel med ladning -1 og protonen er en sammensat partikel (en
up- to to down- (eller er det omvendt?) kvarker med ladningerne 2 gange 2/3
og en gange -1/3). Det giver meget heldigt en samled ladning på +1.

Men hvorfor masserne skal være så forskellige går ud over fysikken. Fysikken
kan kun beskrive hvad man kan observere (eller givet en teori: hvad man kan
forvente at observere) ikke *hvorfor* man observerer det man gør. Det skal
selvfølgelig ikke forstås sådan at man ikke kan forklare hvorfor for
eksempel hvorfor to ladninger med modsat fortegn tiltrækker hinanden; det
siger Coulombs lov at de gør, men fysikken siger ikke noget om hvorfor
Coulombs lov er på den måde den er. Det er den bare.

At spørge hvorfor elektronen og protonen har så forskellig masse er derfor
lidt ligesom at spørge hvorfor tyngdekraften aftager med kvadratet på
afstanden, eller at spørge hvorfor verden er opbygget af elektroner og
protoner (og neutroner), i stedet for fx antiprotoner og tauelektroner.
Sådan er det bare.

Mvh
Jes Hansen



Regnar Simonsen (16-01-2002)
Kommentar
Fra : Regnar Simonsen


Dato : 16-01-02 22:09

Hej

Jes Hansen skrev :
> Men hvorfor masserne skal være så forskellige går ud over fysikken.
Fysikken
> kan kun beskrive hvad man kan observere (eller givet en teori: hvad man
kan
> forvente at observere) ikke *hvorfor* man observerer det man gør.

> Det skal selvfølgelig ikke forstås sådan at man ikke kan forklare hvorfor
for
> eksempel hvorfor to ladninger med modsat fortegn tiltrækker hinanden; det
> siger Coulombs lov at de gør, men fysikken siger ikke noget om hvorfor
> Coulombs lov er på den måde den er. Det er den bare.

Indenfor moderne kvantefysik er der utallige teorier, der faktisk giver en
forklaring på både de observerede masser og ladninger.
Der er dog ofte for mange frie parametre i disse teorier til at de kommer
med direkte forudsigelser på observable størrelser.
Så vidt jeg husker kan f.eks. Coulombs lov forklares geometrisk ved en
udvidelse af dimensionsbegrebet - først foreslået af Kaluza/Klein i
begyndelsen af århundredet - og siden udvidet i analoge teorier.
Elementarpartiklers masser forklares til dels ved at introduceres en speciel
partikel kaldet en Higgs boson, der ved vekselvirkningsprocesser
foranlediger de forskellige masser.
Det er vel ikke overraskende, at forskellige elementarpatikler med
forskellige masser, kan have samme ladning, i og med at de sidste er
kvantiserede -
dvs. ladningen er givet som : Q = N*1/3*e, hvor e er protonens ladning og N
er et helt tal.

Hilsen Regnar Simonsen




Jes Hansen (19-01-2002)
Kommentar
Fra : Jes Hansen


Dato : 19-01-02 19:48

> Indenfor moderne kvantefysik er der utallige teorier, der faktisk giver en
> forklaring på både de observerede masser og ladninger.

Det flytter bare problemet. I sidste ende havner du alligevel med et "sådan
er det bare". Hvorfor er der fx tre rummelige dimensioner og kun én tidslig?
Hvorfor ikke onvendt? Sådan *er* det bare. Det er rigtigt, at
kvantemekanikken forklarer de fleste fysiske love på et mere grundlæggende
niveau, men selv Standardmodellen skal stadigvæk bruge en masse emperisk
målte størrelser for at komme med forudsigelser. Der findes (endnu) ingen
fysisk teori, der ikke har brug for nogen målte størrelser, men samtidig
giver forudsigelser der stemmer med det man observerer når man udfører
forsøg.

> Elementarpartiklers masser forklares til dels ved at introduceres en
speciel
> partikel kaldet en Higgs boson, der ved vekselvirkningsprocesser
> foranlediger de forskellige masser.

Her er der et godt eksempel: Det er Higgs-bosonen der kobler med
partiklernes felter og giver dem masse, mem hvorfor er der en Higgsboson?

> Det er vel ikke overraskende, at forskellige elementarpatikler med
> forskellige masser, kan have samme ladning, i og med at de sidste er
> kvantiserede -
> dvs. ladningen er givet som : Q = N*1/3*e, hvor e er protonens ladning og
N
> er et helt tal.

Ja, men hvorfor er ladningen kvantiseret. Sådan *er* det bare.

Med venlig hilsen
Jes Hansen




Regnar Simonsen (24-01-2002)
Kommentar
Fra : Regnar Simonsen


Dato : 24-01-02 01:04

Jes Hansen skrev (som svar på tidligere indlæg) :

>Hvorfor er der fx tre rummelige dimensioner og kun én tidslig?
> Hvorfor ikke omvendt? Sådan *er* det bare

>> - ladningen er givet som : Q = N*1/3*e, hvor e er protonens ladning og
>> N er et helt tal
> Ja, men hvorfor er ladningen kvantiseret. Sådan *er* det bare.

I begge disse tilfælde har man faktisk bud på, hvorfor det forholder sig,
som det gør.
Antallet af dimensioner (og forholdet mellem de rumlige og tidslige
dimensioner) kan f.eks. ikke være vilkårlig. I langt de fleste tilfælde
opnår man situationer, der er inkonsistente - dvs de er i logisk modstrid
med sig selv. I andre situationer opnås tilstande der er ekstremt ustabile,
og som lynhurtigt kollapser igen.
Blot for at antyde en mulighed : Man kan evt. forestille sig at der fra en
given 0-tilstand (med ingen energi, masse, dimensioner) vil kunne ske et
utal af tilfældige udfoldninger i mange dimensionskombinationer, men kun i
ganske få tilfælde vil disse kombinationer give mening. Indenfor de såkaldte
TOE-teorier håber man på, at der kun vil være et selvkonsistent scenarie,
der kan forklare naturens grundkræfter og struktur.
At ladninger er kvantiserede forklares i disse teorier ved, at der
forekommer ekstra dimensioner udover dem, vi kender. Disse ekstra
dimensioner ses normalt ikke, da de er oprullede med en skalalængde omkring
Planck-længden.

> Det flytter bare problemet

Ja - det er det al naturvidenskabelig forskning og tænkning går ud på. I
ældre tid kunne man heller ikke lige forstå naturfænomener som regnbuen og
torden. Disse forklares nu udfra mere grundlæggende teorier (i flg. Jes
Hansen skulle man nærmest bare acceptere, at "sådan er det bare").
Det store spørgsmål er selvfølgelig om der findes én og kun én grundlæggende
forklaring/teori for alle fænomener. Problemet er netop ikke, at vi ikke
kan forklare fænomenerne - problemet er, at der findes for mange
forklaringer - og at vi ikke kan skelne mellem sande og falske teorier pga.
utilstrækkelige/umulige eksperimentelle tests.
Det er muligt, vi aldrig vil komme til at kende en fuldstændig teori for
alting; men det betyder da ikke, verden i princippet er uforklarlig. Naturen
har under alle omstændigheder selv løst problemet, i og med at universet er
opstået og udvikler efter meget simple grundprincipper.

Hilsen Regnar Simonsen



Jes Hansen (24-01-2002)
Kommentar
Fra : Jes Hansen


Dato : 24-01-02 23:36

> I begge disse tilfælde har man faktisk bud på, hvorfor det forholder sig,
> som det gør.

De bud man man har stammer fra noget matematik, der er så langhåret, at der
ikke er nogen der rigtigt forstår hvad der egentlig sker. Ikke at matematik
er en dårlig ting, misforstå mig nu rigtigt , men for at beskrive de
situationer du her taler om, skal man anvende ekstremt abstrakt matematik.
Det er så mere tvivlsomt om Naturen virkelig behøver matematik så indviklet
som den du her taler om.

> Antallet af dimensioner (og forholdet mellem de rumlige og tidslige
> dimensioner) kan f.eks. ikke være vilkårlig. I langt de fleste tilfælde
> opnår man situationer, der er inkonsistente - dvs de er i logisk modstrid
> med sig selv. I andre situationer opnås tilstande der er ekstremt
ustabile,
> og som lynhurtigt kollapser igen.

Her er igen nogen der har regnet på hvad der nu sker hvis Verden var opstået
med vores fysiske love, men med et andet antal dimensioner. Jeg er ikke
sikker på, at man kan bruge det til ret meget, da der i disse hypotetiske
verdener kunne eksistere nogle fysiske love så underlige at det kunne ske,
at de ikke var ustabile(?)

> Blot for at antyde en mulighed : Man kan evt. forestille sig at der fra en
> given 0-tilstand (med ingen energi, masse, dimensioner) vil kunne ske et
> utal af tilfældige udfoldninger i mange dimensionskombinationer, men kun i
> ganske få tilfælde vil disse kombinationer give mening. Indenfor de
såkaldte

Give mening, i forhold til hvad? Hvad vi mennesker synes er meningsfyldt?
Vil det sige, at hvis der er noget der ikke giver mening, så kan det ikke
eksistere ?

> TOE-teorier håber man på, at der kun vil være et selvkonsistent scenarie,
> der kan forklare naturens grundkræfter og struktur.
> At ladninger er kvantiserede forklares i disse teorier ved, at der
> forekommer ekstra dimensioner udover dem, vi kender. Disse ekstra
> dimensioner ses normalt ikke, da de er oprullede med en skalalængde
omkring
> Planck-længden.

Det må fremtidige eksperimenter afgøre. Det ville da være spændende hvis det
var tilfældet.

> Problemet er netop ikke, at vi ikke
> kan forklare fænomenerne - problemet er, at der findes for mange
> forklaringer - og at vi ikke kan skelne mellem sande og falske teorier
pga.
> utilstrækkelige/umulige eksperimentelle tests.

Det er fuldstændig ligemeget om en teori er "sand" eller "falsk". Sålænge
den giver korrekte forudsigelser på det vi kan måle, er det en brugbar
teori. Det afgørende i en naturvidenskabelig teori er om den er brugbar.
Således er Newtons tyngdelov en brugbar teori, når man ser på de ydre
planeters bane, hvorimod den ikke (over længere tid) giver nøjagtige
forudsigelser for Merkurs bane. Her må man ty til Generel Relativitetsteori.

Jeg tror dette er essensen af denne diskussion. I naturvidenskaben findes
ikke sande og falske teorier. Der findes kun brugbare og forkerte teorier.
En teori, der kommer med en forudsigelse, der ikke stemmer med det man har
målt, er forkert. Hvis Gud lavede en teori for hvordan Universet skulle
opføre sig efter Skabelsen, og vi aldrig finder denne teori, men en teori
der korrekt forudsiger alle vores målinger, så kan vi konkludere at vi har
fundet Teorien om Alting.


Med venlig hilsen
Jes Hansen




Regnar Simonsen (27-01-2002)
Kommentar
Fra : Regnar Simonsen


Dato : 27-01-02 22:20

Jes Hansen skrev som kommentar :

>De bud man man har stammer fra noget matematik, der er så langhåret, at der
>ikke er nogen der rigtigt forstår hvad der egentlig sker. Ikke at matematik
>er en dårlig ting, misforstå mig nu rigtigt , men for at beskrive de
>situationer du her taler om, skal man anvende ekstremt abstrakt matematik.
>Det er så mere tvivlsomt om Naturen virkelig behøver matematik så indviklet
>som den du her taler om.

Både ja og nej. Den grundlæggende matematiske beskrivelse er i princippet
meget enkel, og bygger bla. symmetribegreber (og evt. supersymmetri). F.eks.
formodes de 4 grundkræfter at være varianter af en bestemt kraft. Elektriske
og magnetiske kræfter er f.eks. forenet indenfor elektromagnetismen - de
"svage" kræfter kombineres med disse i den elektrosvage teori osv. (disse
overgange er i øvrigt bekræftet eksperimentelt).
Det er til gengæld korrekt, at hvis man prøver at udregne bestemte forhold
bliver det meget vanskeligt. F.eks. er det (næsten) umuligt at beregne den
elektriske elementarladning. Problemet er, at en ladning ikke bare er en
ladning. Omkring enhver ladet partikel ligger et felt af virtuelle
partikler, der skærmer for centraldelen. Skyen af virtuelle partikler
bidrager til både energi og ladning (fotoner kan i øvrigt også forklares som
polarisationsfluktuationer af det virtuelle felt).

>Her er igen nogen der har regnet på hvad der nu sker hvis Verden var
opstået
>med vores fysiske love, men med et andet antal dimensioner. Jeg er ikke
>sikker på, at man kan bruge det til ret meget, da der i disse hypotetiske
>verdener kunne eksistere nogle fysiske love så underlige at det kunne ske,
>at de ikke var ustabile(?)

Nu er det velkendt, at mange forhold er meget fint afstemte til at give en
verden, der kan iagttages. Det er flere varianter af det såkaldte
"antropiske princip", der på sin vis forklarer universets opbygning. F.eks.
kan forholdet mellem kræfterne ikke ændres med mange procent, uden at verden
vil se meget anderledes ud (hvis tyngdekraften var en anelse mindre, ville
stjerner ikke kunne dannes, hvis den var lidt større, ville universet
kollapse på få sekunder, hvis neutronen halveringstid var lidt anderledes
end 10 minutter, ville grundstoffer ikke kunne dannes, strimlen af stabile
isotoper i et isotopkort er faretruende tynd osv, osv.). Det antropiske
princip siger, at det ikke er en tilfældighed, at det hele er nøje
afbalanceret. Der dannes (eller eksisterer) mange universer, hver med deres
karakteristiske udfoldninger og naturkonstanter. Men kun hvor forholdene er
gunstige, kan der opstå væsener, der kan iagttager deres egen forudsætning.

>Jeg tror dette er essensen af denne diskussion. I naturvidenskaben findes
>ikke sande og falske teorier. Der findes kun brugbare og forkerte teorier.

Kan du bevise, at der ikke findes en endelig teori, som mennesker ikke kan
erkende ?

Hilsen
Regnar Simonsen




Jes Hansen (30-01-2002)
Kommentar
Fra : Jes Hansen


Dato : 30-01-02 08:52

> Kan du bevise, at der ikke findes en endelig teori, som mennesker ikke
kan
> erkende ?

Nej, heldigvis da

Men der er bud på noget der ligner rundt omkring. Vores alle sammens
Holger har for ikke så længe siden siddet og rodet lidt med nogle
teorier, der sådan cirka går ud på, at Naturen på de allermindste
tidsskalaer og længder er umådelig kompliceret.

Lovene der virker dér vil være uden for rækkevidde for altid. Men på
lidt større skala, som fx inden i en proton, vil disse love ikke være
synlige, da man på så "store" skalaer kun ser gennemsnittet af alle de
reaktioner der foregår.

Det er lidt ligesom Ohms lov. Hvis man ser på den, så er det også en
statistisk lov, der siger noget om ladningernes bevægelse ved en given
spænding og strømstyrke.

Med venlig hilsen
Jes Hansen



Regnar Simonsen (24-01-2002)
Kommentar
Fra : Regnar Simonsen


Dato : 24-01-02 01:06

Jes Hansen skrev (som svar på tidligere indlæg) :

>Hvorfor er der fx tre rummelige dimensioner og kun én tidslig?
> Hvorfor ikke omvendt? Sådan *er* det bare

>> - ladningen er givet som : Q = N*1/3*e, hvor e er protonens ladning og
>> N er et helt tal
> Ja, men hvorfor er ladningen kvantiseret. Sådan *er* det bare.

I begge disse tilfælde har man faktisk bud på, hvorfor det forholder sig,
som det gør.
Antallet af dimensioner (og forholdet mellem de rumlige og tidslige
dimensioner) kan f.eks. ikke være vilkårlig. I langt de fleste tilfælde
opnår man situationer, der er inkonsistente - dvs de er i logisk modstrid
med sig selv. I andre situationer opnås tilstande der er ekstremt ustabile,
og som lynhurtigt kollapser igen.
Blot for at antyde en mulighed : Man kan evt. forestille sig at der fra en
given 0-tilstand (med ingen energi, masse, dimensioner) vil kunne ske et
utal af tilfældige udfoldninger i mange dimensionskombinationer, men kun i
ganske få tilfælde vil disse kombinationer give mening. Indenfor de såkaldte
TOE-teorier håber man på, at der kun vil være et selvkonsistent scenarie,
der kan forklare naturens grundkræfter og struktur.
At ladninger er kvantiserede forklares i disse teorier ved, at der
forekommer ekstra dimensioner udover dem, vi kender. Disse ekstra
dimensioner ses normalt ikke, da de er oprullede med en skalalængde omkring
Planck-længden.

> Det flytter bare problemet

Ja - det er det al naturvidenskabelig forskning og tænkning går ud på. I
ældre tid kunne man heller ikke lige forstå naturfænomener som regnbuen og
torden. Disse forklares nu udfra mere grundlæggende teorier (i flg. Jes
Hansen skulle man nærmest bare acceptere, at "sådan er det bare").
Det store spørgsmål er selvfølgelig om der findes én og kun én grundlæggende
forklaring/teori for alle fænomener. Problemet er netop ikke, at vi ikke
kan forklare fænomenerne - problemet er, at der findes for mange
forklaringer - og at vi ikke kan skelne mellem sande og falske teorier pga.
utilstrækkelige/umulige eksperimentelle tests.
Det er muligt, vi aldrig vil komme til at kende en fuldstændig teori for
alting; men det betyder da ikke, verden i princippet er uforklarlig. Naturen
har under alle omstændigheder selv løst problemet, i og med at universet er
opstået og udvikler efter meget simple grundprincipper.

Hilsen Regnar Simonsen





Søg
Reklame
Statistik
Spørgsmål : 177552
Tips : 31968
Nyheder : 719565
Indlæg : 6408849
Brugere : 218887

Månedens bedste
Årets bedste
Sidste års bedste