Inogni látszik az elektromágnesesség elmélete

Szegény néhai Bárczy Barnabás fizika tanárunknak a fõiskolán kedvenc tréfája volt a Bohr-féle modell megfricskázása. Házi feladatnak adta, hogy számoljuk ki az egyelektronos rendszer, mármint a H-atom esetén az elektron keringési sebességét. A hidrogén atom átmérõje mérhetõ, ebbõl adódik az elektron pályasugara; az elektron tömege és töltése mérhetõ, az atommagé, vagyis a protoné szintén, ebbõl adódik a köztük fellépõ vonzóerõ, amivel egyensúlyban kell lennie a keringés miatt fellépõ centrifugális erõnek, amibõl számítható az elektron pályamenti sebessége.
Mi sem természetesebb, mint hogy a fénysebesség többszöröse jött ki, amit a tananyag más részébõl már tudtunk, hogy lehetetlen...
Az Öreg, aki egyébként is nagyon szórakoztató stílusban tanította a fizikát, ezzel próbálta értésünkre adni, hogy a Bohr-modell jópofa ugyan egy óvodásnak, de a valóságban az atomi rendszerek nem egymás körül keringõ golyókból állnak.

Kösz. Akkor ezek szerint, amit megjegyeztem, az az elsõ modell, ami igen csak kezdetleges, és egy fejlõdési út elsõ állomása.

Itt van néhány ábra meg szöveg hozzá. Itt nincs leírva, de "Spin-Orbit Interaction" egy relativisztikus effektus, ugyanis a spin csak a relativitáselmélet következményeként jelenik meg a kvantummechanikában, elõtte csak egy fiktív dolog, amit be kell venni.

Aztat kihagytam, hogy hidrogénszerû atomoknál elsõ körben tehát igazad van, mert azoknál tényleg a Bohr-féle atommodellben lévõ pálya kerületek különbségei adják a színkép sávjait. De ezeknek a pályáknak a kvantummechanikához nincs köze. A Bohr-féle atommodell pedig egy zsákutca, amit tovább nem tudtak finomítani, tehát ezt az egész csak egy történeti érdekesség.

Az elõbb lentebb említett mágneses térrel való kölcsönhatás mellett, van más is amit nem tud a Bohr-féle atommodell. A hidrogén színképében látszik, ha eléggé ránagyítanak, hogy a vonalak igazából szélesebb sávok, melyek több vonalra bomlanak. Ez a fölbomlás a finomszerkezet, ami relativisztikus effektus eredménye, a pontos energiaszintekhez pedig kell még a Lamb-eltolódás, ami pedig QED effektus.

Te valószínûleg a Bohr féle atommodell-re gondoltál, ottan vannak pályasugarak és kerületükön lévõ állóhullámok, node ez csak egy tapasztalati modell a kvantummechanika hajnaláról!!!

Kerületrõl meg azért nincs értelme beszélni, mert a hullámfüggvény az egész térben szétterül, nincs széle, amit ábrázolnak az csak valamilyen nagy %-ának a burkolófelülete.

Amit szoktak mesélni, és amirõl valószínûleg hallottál, az a hidrogénszerû atomok elektronszerkezete: Pozitív töltésû atommag 1 elektronnal. Ez jó mert:
- egy elektron van, nincs elektron korreláció (ami a legnagyobb hibát adja)
- mag-elektron rendszer két test probléma, ez redukált tömeggel megoldható
- a relativisztikus effektus kicsi, mert kicsi az elektron kinetikus energiája a kis magtöltés miatt
- a QED pedig elég kicsi ahhoz, hogy csak a nagyon pontos számításoknál kölljön figyelembe venni

Szóval a hidrogén az egy nagyon jól kezelhetõ rendszer, amire szíp analitikus megoldást lehet találni:
Ezt az egyenletet köll megoldani. A megoldása ez. Sajnos eztet ennél egyszerûbben nem lehet, de tán elég, ha csak az eredményre koncentrálsz. Itt megtalálhatod az energiaszinteket (En) ami egy adag természeti állandó osztva az "n" fõkvantumszám négyzetével. Amit mérnek az az ezek közti átmenet. Itten különbözõ szintek különbségei találhatók, az állandók pedig össze vannak vonva c*h*Rh-ba. Azt megjegyezném, hogy ez egyébként ugyanaz az eredmény amit a Bohr-féle atommodell ad, viszont ha az atomot mágneses erõtérbe tesszük a vonalak felhasadnak, amire a Bohr-féle atommodell nem képes, mivel az egy tapasztalati modell, a kvantummechanika viszont igen (a fönti egyenlet ekkor módosul, belekerül a külsõ mágneses tér, az energiakifejezésbe pedig bekerül egy új külsõ mágneses tértõl függõ tag). Ez eddig a hidrogénszerû atomokra pontos ellenõrizhetõ eredményt ad, gerjesztéskor pedig az elektron tényleg a különbözõ elektronszintek között ugrál.

Ha viszont két elektron van (lásd hélium), akkor az eredeti egyenletbe be köll raknunk egy másik elektront is. Így viszont az egyenlet túl bonyolulttá válik, ezért a következõ közelítéssel köll élni:
Aztat mondjuk, hogy az egyik elektron csak a másik átlagos potenciálterét érzékli. Ez az egyrészecske közelítés, vagy független részecske modell. Azért közelítés, mert nem veszi figyelembe, hogy a két elektron egymás közelében nem szívesen tartózkodik. A megoldás ebben az esetben már nehezebb (nem analitikus), de még könnyû, mert mindkét elektronra egy-egy egyenletet lehet felírni. Ezek a Hartree–Fock egyenletek. Ezeknek a megoldása hasonló mint a hidrogénszerû atomoknál, hiszen csak annyi a különbség, hogy a mag potenciálja mellé bejön a másik elektron átlagolt potenciálja, ami kicsit leárnyékolja a magot. Ugyanúgy lesznek pályák, azokon elektronok, node ezeknek a pályáknak az energiája már függeni fog attól, hogy a másik elektron melyik pályán van. Ez a függés elég kicsi ahhoz, hogy még értelmes legyen pályákról beszélni, de el köll fogadnunk, hogy ezeknek az energiája már nem állandó! Ez általánosítható több elektronos rendszerekre is, és így kiterjeszthetõ az összes atomra.
Felmerül a kérdés, hogy mit tud ez a durva közelítést tartalmazó független részecske modell. Alkálifémekre nagyon jó eredményt ad (tapasztalat, hogy a belsõ lezárt héjak és a külsõ héjak közötti korreláció kicsi), a többire viszont pontatlan. Viszont ismeri a kémiát! Ha két megfelelõ atomot egymás közelébe teszünk, akkor kötés alakul ki közöttük. Nagyságrendileg jól megadja a kötések erõsségét. Jól visszaadja a legtöbb molekula szerkezetét. A reakciógátaknak a magasságát viszont az esetek egy részében túlbecsüli. Molekulák elektrongerjesztési spektrumára pedig értelmetlen eredményt ad.

Az a lényeg, hogy az elektronokhoz rendelhetõ pályák képe a független részecske modellbõl adódik, mert ha ezt nem használjuk, akkor az elektronokhoz rendelhetõ pályák helyett sokelektronhoz rendelhetõ összetett függvényeket kapunk. Ez viszont csak trükközés, és szerencse, hogy nem okoz nagy hibát, különben a kémia még kaotikusabb lenne.

Gerjesztéskor pedig az egyik sokelektron állapotból egy másikba kerülünk, tehát minden elektron állapota meg fog változni egy kicsit.

Akkor valamit félre értettem. Nekem az jött le, hogy az elektron állóhullámként terül szét, és a következõ gerjesztési szint, ahol pont egy hullámhossznyival nagyobba pálya. Ezért kvantumos az egész, mert minden szint egy hullámhosszal nagyobb, és pont ezzel a hullámhosszal rendelkezik a foton is, ami keletkezik, ha alacsonyabb szintre kerül az elektron. A foton meg a hullámhosszával arányos energiát képvisel, ezért kvantumos az egész rendszer, mert csak adott energiától tud megszabadulni, és adott energiát tud felvenni az elektron.

Mondom, hogy nem tanultam, csak ez ragadt meg bennem.

Nem ragaszkodom hozzá, mert nekem az a fontos, hogy jól tudjam, ezért ha dobsz egy érthetõ linket, azt a magamévá teszem. Ha túl komplikált, akkor meg elkönyvelem, hogy én ezt nem tudom, de ehhez tudnom kellene, hogy tanultad-e vagy hobbiként figyelgettél, és neked az ragadt meg, hogy ez neked nem igaz.

Ha kened vágod a témát, és neked van igazad, akkor remélem átment, hogy mit tudok rosszul, és dobsz valami emészthetõ választ, nem csak annyit, hogy rosszul tudom. Mert most teljesen zavarba jöttem, hogy eddig hülyeséget hittem vagy sem.

Honnan veszed ezt az elektronhéj kerületének különbsége borzadalmat? Ennek így nincs értelme. A kibocsátott foton a rendszer energiaszintjei közötti különbségtõl fog függeni. Ennek meghatározására meg kell oldani a rendszerre jellemzõ sajátértékproblémát, ami kicsit bonyolultabb mint a kerületmérés. Az alábbi elhanyagolásokkal lehet eljutni ahhoz, amit elektronpályának hívnak:
QED elhanyagolás
relativisztikus effektus elhanyagolása
mag elektron korreláció elhanyagolása
elektron-elektron korreláció elhanyagolása
Ennyi elhanyagolás után kapsz elektronpályákat amire rápakolhatod az elektronokat szépen párban. De még itt sincs értelme elektronhéj kerületérõl beszélni!

Engem inkább az érdekelne, ha kicserélnék az elektront egy leptonra.

A kibocsátott foton hullámhossza a két elektronhéj kerületének különbsége. A foton hullámhosszával meg arányos a foton energiája. Szóval olyan nagy badarságot nem mondtam, és ebben az esetben tényleg az atommodellünk pontatlan. Tágabb értelemben, ha az atommodellbe az elektronokat is beleértjük, nem csak a magot.

Bár igaz, hogy nem tanultam, csak olvastam róla, és amikor húde bonyolult képleteket találtam, gyorsan lapoztam. :-)

"Egy fiatal kutató elmegy a sivatagba elsõ felfedezése reményében. Talál egy sivatagi bolhát, mondja neki:
- Ugorj! - a bolha ugrik. Letépi az egyik lábát, mondja neki:
- Ugorj! - a bolha ugrik. És így tovább... Végül letépi az utolsó lábát is. Mondja neki:
- Ugorj! - a bolha nem ugrik.
A fiatal kutató leírja elsõ felfedezését: Ha a sivatagi bolhának az összes lábát letépjük, akkor a bolha megsüketül."

Meglepõ, de a kutató állítása igaz, ugyanis a bolhának, mint a rovaroknak nincs füle. A hallószervük a lábaikon vannak. Ilyen kis szõröcskék, amik átveszik a környezet rezgéseit. Szóval egy lábatlan bolha valóban megsüketül.

Szerintem szegény Hawking ezzel fejezi ki keserûségét és csalódottságát a helyzetével kapcsolatosan.

Szerintem sem kellene belekeverni fõleg nem a csillagászatbva az öreg kaporszakállt.
Esetleg a néprajz kutatók és más hasonló tudományok igen de mint fizikai vagy kémiai szempontból elég értelmetlen.

Azért van a tudomány oldaláról is jókora porhintés. Bocs, no offence.

Amikor pl. arról írnak, hogy Stephen Hawking ma bebizonyíccsa, hogy nincs Isten, csak most, csak neked!, azzal megkavarják ám az eccerû ember gondolkodását arról, hogy mi a tudomány és mi nem.
Elõször is Isten nem tárgya a tudománynak, legjobb tudomásom szerint egyetlen tudományág sem érzi úgy, hogy vele, mint kultúrális jelenségen túl kéne foglalkozni, vagy hogy valamilyen elméletbe tényezõként beilleszteni. A "tudomány" tehát úgy mint egy vallás nem foglalkozik az ilyen végsõ dolgokkal.

Élet értelme dettó. Csak mert a legtöbb tudományos elmélet leíró jellegû, nincs olyan definíció benne, hogy mi az anyag, mi ez-meg az a részecske, "mibõl van". Azt hogy milyen körülmények között, adott "részecske" hogy mozog az máskérdés, azt pl a QED meglepõ pontossággal leírja. De hogy belül mi van az egy nagy "?", persze aztán találnak benne másik kvantumot, amit megint le tudnak írni, de kb ennyi. Általában ez egy tök jó játék, hogy az emberekben jobb hiján azt a képzetet ültetik el, hogy az anyag, a világ, olyan mint valami hatalmas végtelenbe futó Matrioska-baba.
Azonban ez is pongyolaság.
Hiszen már a leptonok sem bonthatók tovább, a részcskék nem annyira tartalmazzák a másik részecskét, mint inkább átlalakulnak azokká.
Talán ez egy helyesebb kép lehet a nukleonok és kvarkokat illetõen is.

Sõt a parasztok is átvernek!

Hisz a gyümölcs csak úgy magától nõ a fán és ingyen kéne adniuk, nem?

Ez is ilyen, hogy a tudosoknak nevezett kóklerek csak melegedni járnak azokba a kutatóintézetekbe ahol dollármilliós vagyonokért felépítettek laborokat amik semmire sem jók, hisz mint minden amit õk csinálnak az hülyeség.
A fene sem tudja végülis miért nem döglünk meg egy szar náthától mint 500 éve vagy, hogy lehet élelmezni 7 milliárd embert, meg egyáltalán a modern technológia az csak úgy kinõtt a földbõl, hisz ezt mindenki tudja!

Le a tudósokkal!<#banplz>

"Az anyag végül is energiának, az energia pedig információnak bizonyul." (Carl Friedrich von Weizsäcker)

ettõl függetlenül hatalmas igazság van ám abban amit ír...

a sok százezer tudós fáradságos munkájáról meg annyit, hogy ezek bizony csak pár százan voltak, a többi sok százezer nem fáradságosan, hanem kényelmesen csinált minimális dolgokat

az a pár száz tényleg önmagát nem kímélve, õrült módon dolgozott

Meggyözöbb lenne az agymenésed, ha nem több tucatnyi tudományág több százezer tudósának évszázados fáradtságos munkájával létrehozott, internetre kapcsolt számítógéppel böfögted volna ide a fórumra...

Látszólag csak fogalmazásbeli különbség van, de azért ennél többröl van szó. Úgy hittük, hogy már pontosan ismerjük az elektronok és az atommagok interakcióját, és bármilyen egzotikus körülmények között ki tudjuk számolni hogy milyen mérési eredményeket kapnánk, ha használjuk a kvantum-elektrodinamika képleteit és számítási eljárásait. Ha valóban eltérést találtak, és nem hibáztak akik a kísérletet elvégezték, akkor a kvantum-elektrodinamika elmélete nem pontos, és olyan jelenséget fedeztek fel, amit nem tud helyesen leírni. De ettöl még az összes többi mérési eredmény, amit 15 tizedesjegy pontossággal elöre tud jelezni, továbbra is 15 tizedesjegy pontos marad.

Mint ahogy Einstein relativitáselmélete valóban helyesebben és pontosabban írja le a gravitációs kölcsönhatást, de ettöl még Newton gravitáció-elmélete ugyanolyan hasznos és használható maradt azokon a területeken amiken addig is alkalmazták. A fizikában az elméletek modellek, és nem "megdölnek", ezek nem fantazmagóriák, mint a szociológiában...

"Ha a titán huszonkét elektronjából húszat eltávolítunk..." Mi sem egyszerûbb! :D
Én már régóta mondogatom, hogy nincs is olyan, hogy anyag. Csak kölcsönhatás létezik és a fizikusok ezzel teljesen tisztában vannak. Vizsgálgatnak valamit, de kb. ilyen szinten van közük a valósághoz:

"Egy fiatal kutató elmegy a sivatagba elsõ felfedezése reményében. Talál egy sivatagi bolhát, mondja neki:
- Ugorj! - a bolha ugrik. Letépi az egyik lábát, mondja neki:
- Ugorj! - a bolha ugrik. És így tovább... Végül letépi az utolsó lábát is. Mondja neki:
- Ugorj! - a bolha nem ugrik.
A fiatal kutató leírja elsõ felfedezését: Ha a sivatagi bolhának az összes lábát letépjük, akkor a bolha megsüketül."

Én segghülye vagyok a fizikához, de nagyon érdekelnek a kutatási eredmények. Mivel ezeken a fórumokon mindenki fizikus, így végképp összezavarjátok az embert. <#confused>

Na pont itt talaltak valami ujdonsagot, legalabbis a cikk szerint. Ugy nez ki, hogy az eredeti keplet ezert kiegeszitesre szorul. A vizsgalatnak pont az a lenyege, hogy az eddig nem vizsgalt erosen ionizalt, kozel plazmaallapotu atomok eseten is meghatarozzak az energiaszinteket es az azok kozti atmeneteket. Nem fog osszedolni tole semmi, csak a vegen pontosabban ismerjuk majd az elektronok es az atommagok interakciojat.

Amirõl írsz, az a pályakontrakció. Hidd el figyelembe van véve, mert a hatása jelentõs.

Egyszeruen arrol van szo, hogy erossen elektron hianyos esetben az elektron palyak helyzete eltero. Azaz nem 1 fix elektron palya lista tartozik minden atomhoz, hanem minden ionizacios szinthez van egy ilyen. Ezt eddig azert nem vettek eszre, mert par elektron elvetele meg csak kis mertekben modosit, amit nem sikerult kimutatni. Ezen kivul pedig csak plazma allapotban, tehat teljesen elekktronhianyos allapotban mertek. Mondjuk az alaptetelt nem modositja a felismeres, csak a parameterek kozze fel kell venni a hianyzo elektronok szamat, mint uj valtozot.

Na azért, ha itt tényleg kiderül, hogy nem a mérés és a kiértékelés volt pontatlan, akkor tényleg dõl, pontosabban alapját veszti a fizika. Eddig ugyanis nem volt olyan pontos mérés ami a QED-t közvetlenül kikezdte volna. De ez pont, hogy jó, mert végre lenne olyan számszerûen mérhetõ eltérés, amin tesztelni lehet az elméletet. Bár szvsz. itt kiértékelési probléma lesz, pl. atomokra nem QED alapú számolást szoktak csinálni, hanem csak valamilyen rendû korrekciót végeznek, és ha az effektus tényleg nagy, akkor ez lehet pontatlan.

Az atompályák csak az emberi képzelet szüleményei. Csak azért talalták ki, mert így egyszerûbben kezelhetõ az elmélet, és azért szeretik, mert szemléletes képet ad, és egyszerûen megmagyarázza a kémiát, de pontos számszerû adatot nem szolgáltat. Nem ez az egyetlen, sorban a negyedik nagy közelítés. A QED az elsõ, és 6 nagyságrenddel pontosabb eredményeket ad. Ezen a szinten atompályákról beszélni értelmetlen. Ezt az átmérõ különbségedolgot pedig felejtsd el, mert hülyeség.

Engem az eredeti szakcikk érdekelne, abból megtudnánk valami konkrétat is. Ez az általános iskolai kémiaóra szintü hozzáfüzött kommentár pedig ezer sebböl vérzik.

Nem a két elektronpálya kerülete, hanem az energiaszintjei közötti különbségen múlik a kibocsátott foton energiája, amit befolyásolnak relativisztikus effektusok, az elektronok vákuumpolarizációs kölcsömhatása, az hogy mennyi töltés van a magban, a többi elektronnal való kölcsönhatás, stb.

A két elektront tartalmazó titánium-ionban a két elektron nem pont a legalsó s-pályán mozog, pont ez a lényeg. Egy csomó, normális körülmények között nehezen mérhetö effektus felerösödik, kiszámolták mennyire befolyásolják az eredményt, méréseket végeztek, és eltérést véltek fölfedezni.

Egyelöre senki sem számolt utána, meg a méréseket sem reprodukálták, úgyhogy túl korai ujjongani hogy jön az új fizika... ha pedig mégis jön, attól azoknál a jelenségeknél, ahol a kvantum elektrodinamika eddig müködött, ezután is fog. Aki ilyeneket ír, hogy megdölnek fizikában az elméletek, az egyszerüen nem fogta fel hogy müködik a fizika...

Idéznék a cikkbõl:

"Az NIST csapata azt vette észre, hogy az erõs pozitív töltésû ionokban a fennmaradó elektronok észlelhetõen más színû fotonokat generálnak, mint amit a QED megjósol."

A foton hullámhossza, a két elektronpálya kerületének különbsége. Az pedig az atomokra jellemzõ állandó. A spektroszkópia is így különbözteti meg az atomokat.
Itt pedig arról van szó, hogy a nagyon alsó héjakra, amik a kémiában sehogyan sem vesznek részt, nem igaz, hogy ugyanazzal a mérettel térnek el a pályák kerületei, mint a felsõ héjakon.

Amíg be tudom kapcsolni a gépet, nincs baj :D

Az NIST csapata azt vette észre, hogy az erõs pozitív töltésû ionokban a fennmaradó elektronok észlelhetõen más színû fotonokat generálnak, mint amit a QED megjósol. Ez megingatja az elektromágnesesség, a világegyetem négy alapvetõ erõi egyikének elméletét.

Az elektromágnesesség kvantumelméletéröl van szó, ennyiben a cikk címe helyes, nem valamiféle atommodell hibádzik, nem fogják átrajzolni ezután a pályákat vagy ilyesmi.

Szívesen utána olvasnék hogy mit csináltak, de a kutatók által publikált eredeti cikk nem érhetö el ingyenesen <#szomoru1>

Ez ennek az elõjele. Mindmekkhaluuuunk!

Helyreigazítás: nem mind, csak tíz százalék.

Ez nem az elektromágnesesség elméletét inogtatja meg, hanem az atommodelljeinket. Az elektronpályák átmérõi pont egy az adott atomra jellemzõ állandóval tértek el egymástól. Ez a gerjesztett elektron hullámhossza, és ezt érzékeli a spektroszkópia. Ha nagyon sok elektrontól megfosztjuk, akkor az alsó, alapesetben takart elektronpályákra ez már nem igaz. Tehát az elektronhéjak nem akkorák, mint gondolták.

Mi lenne, ha teljesen megfosztanák az elektronjaitól, és ráeresztenének egyet, és akkor látnák a spektrumból a héjak méretét.