A jelenlegi modern fizika több mint 100 éves. Ma már inkább gátja, mint segítője a tudomány fejlődésnek. Szükség van tehát egy új fizikára. De milyen is lesz ez az új fizika? Erre keressük a választ.
1. Klasszikus esetben egy magára hagyott tömegpont a saját dinamikáját követi.
Az előéletét egyetlen kezdeti feltétellel helyettesíthetjük, amint a külső hatások megszűnnek. Azonnal.
Abban a pillanatban az előélet átváltozik kezdeti feltétellé.
2. A kvantum rendszer időfejlődése is teljesen determinisztikus.
Egészen a hullámfüggvény összeomlásáig.
3. Tömegpont-rendszer esetén van egy karakterisztikus idő, amely után az előélete kezdeti feltétellé válik.
Tehát egy bizonyos ideig még az előélete - elvileg - visszakövethető.
Vegyünk például egy hullám közeget.
Ezen haladjon keresztül n=5 periódusnyi hullám, aztán a külső gerjesztést megszüntetjük.
Legyen a periódusidő T, a hullámterjedés sebessége v, a közeg hossza pedig L.
Ekkor (ha jól számolok) t=nT+L/v ideig van hatása a külső gerjesztésnek.
(Persze ha nincs reflexió.)
Tegyük fel, hogy a hullámközeg minden pontjának az állapotát ismerhetjük. Ekkor könnyebb dolgunk van.
Viszont ha csak egy (vagy néhány) pontban mérhetünk, az már macerásabb. Visszakövetkeztetni a gerjesztésre.
Például az elektroncső nem alkalmas nagyfrekvenciás erősítésre, mert ha az elektron repülési ideje alatt megváltozik a rács feszültség, az konvolúciót okoz - lineáris erősítés helyett.
Reflexió esetén figyelembe kell venni a közeg végpontjain lévő veszteséget is.
Kis veszteség esetén a rendszer karakterisztikus idejét inkább a csillapítás határozza meg.
Fodor profnak volt egy jó megjegyzése az előadáson, a Laplace-transzformáció ment:
"ennek az elmélete olyan bonyolult, hogy vagy igazán magas szinten boldogulnak vele, vagy pedig a teljesen értetlenek, akik nem szoktak kérdéseket föltenni önmaguknak. Csak a félműveltek izzadoznak vele reménytelenül." (na ezt kissé önironikus nevetéssel vettük, általában izzadozva akkoriban a villamosságtannal.)
"Az itt a lételméleti probléma, hogy ez a perturbáció mennyi ideig van jelen a spektrumban."
A Fourier spektrum számolásakor az időváltozót mínusz végtelentől plusz végtelenig integráljuk. Tehát a kérdésed definíciószerűen értelmetlen, a spektrum nem változik az idővel, az egész végtelen időtartomány felett integrálisan jellemzi a jelet.
Időfüggésről legfeljebb egy mozgó súlyfüggvénnyel értelmezett gördülő spektrum esetén beszélhetünk. De ez nyilvánvalóan függ az ablakfüggvény alakjától (pl. hosszától, időállandóitól) is. Ezekből pedig rengetegféle van használatban. Így egy ilyen spektrum már nem kizárólag a mérendő jel tulajdonsága, hanem részben a mérőeszközé is.
"veszünk különböző hosszúságú hullám darabokat..."
A vonalak természetes kiszélesedése a hullámcsomag hosszának reciproka szerint csökken. Mindez függ persze a csomag burkolójának konkrét alakjától is. (De itt van a gyökere az idő- és a frekvenciamérés bizonytalanságai közötti Heisenberg-féle határozatlansági relációnak is.)
Csodálkozom, hogy neked még az ilyesmikre is külön fel kell hívni a figyelmedet, pedig ezek igazán hozzá tartoznak a szakmád alapjaihoz. Müonok vízbe dobálásával pedig ráérsz majd azután foglalkozni, ha elsajátítottad, és alkalmazni tudod legalább a jelelmélet efféle alapvetéseit, meg még sok-sok egyebet.
Ezt nevezik a lézerfizikában "természetes vonalkiszélesedésnek".
És ezt egy interferenciaképen be is lehet mutatni?
Mert ebből valamiféle "tomográfia" kiszámolhatná a fotonok időbeli felfutását és lefutását.
Szerintem ez egy érdekes kísérlet lenne - képalkotás témakörben.
Bár kissé a hóhér akasztása jellegű, ahol magukat a letapogató sugarakat vizsgálják.
Nem csupán "lételméletileg", hanem mérhetően!
Az itt a lételméleti probléma, hogy ez a perturbáció mennyi ideig van jelen a spektrumban.
Tehát például veszünk különböző hosszúságú hullám darabokat...
Megpróbálhatnánk hullámkádban láthatóvá tenni, emberi léptékű hulámokkal.
Habár...
Egyre kisebb kiterjedésű kavicsokat ha dobunk a vízbe, persze ugyanakkora energiával,
egy bizonyos méret alatt a folytonossági egyenlet úgy adja, hogy például a nagy energiájú müonok már nem keltenek hullámokat a vízben. Van egy hullámhossz korlát, és az alatt új fizika kezdődik.
Sorold fel, milyen fajta vonalkiszélesedéseket ismersz! Melyiknek mi az oka? És ugyan miért is nevezik természetes vonalkiszélesedésnek azt, amiről beszélek? Mi annak a fizikai oka?
"Az a hullám, ami csak egyetlen frekvenciájú szinuszból áll, az szükségszerűen végtelen hosszú lesz. Hiszen a szinusz definíció szerűen végtelen hosszú."
Már az a hullám is végtelen sok szinuszból áll, ami egy véges hosszúságú szakaszon ugyan csupa egyforma szinusz alakú periódusokat mutat, de azon kívül mindenhol nullát.
Szigorúan matematikailag. Például ha a világ működését porba rajzolt szavannai függvényekkel akarjuk leírni.
De itt a kérdés inkább lételméleti.
Tényleg ott vannak ezek a frekvenciák az egyfoton kísérlet spektrumában?
Én nem néztem el semmit, te viszont totálisan műveletlen vagy a fizika elemeiben is.
Az a hullám, ami csak egyetlen frekvenciájú szinuszból áll, az szükségszerűen végtelen hosszú lesz. Hiszen a szinusz definíció szerűen végtelen hosszú.
Már az a hullám is végtelen sok szinuszból áll, ami egy véges hosszúságú szakaszon ugyan csupa egyforma szinusz alakú periódusokat mutat, de azon kívül mindenhol nullát.
Ilyen hullámalakot lehetetlen létrehozni egyetlen szinuszból.
Hol tanultál te? Az efféle alapismereteket az egyetemek első félévében tanítják.
Te meg nyugdíjas "gépészmérnök" létedre nyilvánosan értetlenkedsz felette.
Az elektromágneses sugárzás egy gyűjtőnév arra, amit a teljes spektruma magába foglal. Ennek azt a szakaszát nevezik fénynek, (a 380 nm és 780 nm közötti hullámhosszú elektromágneses sugárzások) amit az emberi szem detektálni képes. ;-)
„Szóval a kérdés az, hogy hol és mikor kezdődik egy foton.
Mert például tegyük fel, hogy ez egy ilyen Gauss-eloszlású hullámcsomag. Se vége, se hossza.
Akkor mégis hogyan?”
Tegyük fel, hogy a diszkrét elemekből álló skalármezőben egy elem (téridő-kvantum) a „kezdőpontja” egy fotonnak. A felbukkanó szinergia, vagyis a téridő-kvantumok együttműködése hozza létre a fotont, aminek a „végpontja” az együttműködés felbomlása, megszűnése. Egy darab lokális együttműködés a virtuális foton, mivel ez nem „letapogatható” entitás. Viszont abban az esetben, ha egy nála nagyobb atomból eredő gerjesztett energiacsomag (szoliton) a foton, az már érzékelhető valódi foton, aminek a kezdőpontja az atomból való kilépés, a végpontja a „valamiben”való elnyelődés.;-)
