случайно ли совпадение?

[Sergey K]

Цитата:

Всё дело в том, что для макроскопической физики описать саму суть объекта - это означает, перечислить, из чего он состоит и как устроен ("структура"). Но в микроскопической физике оказалось, что описание сути объекта (микроскопического) должно делаться иначе: не "изнутри", а "снаружи", описанием спектра состояний, тех групп, симметрий и мультиплетов, в которых участвует объект, интенсивностей и скоростей взаимодействий и распадов, и так далее. И такое описание электрона полностью получено и завершено.

то есть это как черный ящик? или это мысль Гейнзенберга о том, что мы должны работать только с видимыми параметрами? Поясните, пжл.

[Munin]

triod в сообщении #689618 писал(а):

Какие же?

У других частиц не точно выполняются соотношения для фермиона Дирака. Например, гиромагнитное отношение (отношение магнитного спина к механическому) у протона и нейтрона далеко от дираковского. У электрона оно точно 2, плюс квантовополевые поправки, как и должно быть. Сегодня интересно отношение для мюона, оно тщательно измеряется, и возможно, не совсем точно совпадает с теорией (это называется измерением $g-2$). Также у протона и нейтрона "неправильные" электрические мультипольные моменты. Как выяснилось, это всё указывает на внутреннюю структуру протона и нейтрона, которая была открыта позже.

Кроме того, теория, предполагающая составную структуру электрона, должна быть математически более некрасивой, чем существующая, с произвольно введёнными случайными совпадениями. Таких вещей физики стараются не допускать.

triod в сообщении #689618 писал(а):

А вы не переходите на личности, тогда и смысл появиться.

Смысл появится тогда, когда вы перестанете невежественно высказываться о том, чего не знаете, и начнёте слушать и конспектировать.

triod в сообщении #689618 писал(а):

Это только с позиций математического формализма.

Пустая фраза. Всё, что мы знаем о природе - это математический формализм, хотите вы того или нет.

Grustik в сообщении #689650 писал(а):

Непонимаю зачем взята длина орбиты и как она найдена для электрона.

Grustik в сообщении #689664 писал(а):

Я не понимаю зачем длина взята вместо радиуса.

На самом деле, в принятой сегодня (а не устаревшей) теории, основанной на уравнении Шрёдингера, берётся и радиус, и длина окружности. Всё зависит от того, какой угловой момент у данной электронной орбитали. Орбитали классифицируются как s, p, d, f (более высокие моменты не встречаются в химии), и им соответствуют угловые моменты 0, 1, 2, 3 (в единицах $\hbar$). Для s-орбиталей электрон "движется точно по радиусу", и поэтому волны укладываются именно в радиальном направлении: узловые поверхности и пучности электронной плотности - сферы $r=\mathrm{const}.$ У 1s-орбитали нет узловых поверхностей, у 2s - одна сфера, у 3s - две сферы, и так далее (кажется, в периодической системе доходит от 7s).

Но по радиусу движение электрона происходит с переменной скоростью, из-за того, что по закону Кулона электрон притягивается к ядру: при удалении тормозится, а при приближении разгоняется. Это приводит к тому, что длины волн при торможении увеличиваются, а при разгоне уменьшаются, и нельзя просто взять расстояние, и поделить его на постоянную длину волны нацело. Приходится решать дифференциальные уравнения, чтобы найти моды колебаний - стационарные квантовые состояния. Это делается в учебниках квантовой механики в разделе, посвящённом атому водорода. Например, в Ландау-Лифшице "Квантовая механика" ("Теоретическая физика" т. 3) - гл. V § 36.

Ответ "смотри правило квантования Бора" - неверный.

-- 01.03.2013 22:02:06 --

Grustik в сообщении #689678 писал(а):

А что такое поле? Это набор частиц?

Поле - это сущность, "пронизывающая" всё пространство, и в каждой точке пространства имеющая какое-то конкретное значение, как функция. Основное свойство физических полей - это то, что в них могут распространяться волны. (Я сильно упрощаю.) В квантовом случае, эти волны заодно квантуются, что позволяет считать их отдельно, и в некотором смысле воспринимать как частицы. Но они остаются квантовыми частицами, а не классическими.

[Grustik]

Цитата:

что по закону Кулона электрон притягивается к ядру: при удалении тормозится, а при приближении разгоняется.

Я слышал что электрон может находиться только на своей орбитали и подлетать и отлетать от этой круговой орбиты не может. Перескакивает он также мгновенно с орбитали на орбиталь. Это ошибочные представления?

[Munin]

Sergey K в сообщении #689679 писал(а):

то есть это как черный ящик? или это мысль Гейнзенберга о том, что мы должны работать только с видимыми параметрами? Поясните, пжл.

Это близко к идее Гейзенберга. Система - не "чёрный", а "белый" ящик, если мы целиком описали её спектр состояний, гамильтониан (то есть, как она эволюционирует сама по себе и взаимодействует с чем-то внешним), и преобразования под действиями разнообразных симметрий (от пространственных - как она преобразуется при поворотах и сдвигах; до внутренних - как она преобразуется при действии симметрий, меняющих свойства частиц, например, при действии изоспиновых вращений, "обменивающих" между собой свойства протона и нейтрона). То есть, электрон - это спинор Дирака под действием пространственных вращений и бустов; член лептонных мультиплетов с мюоном, тау-лептоном и нейтрино, под действием вращений изоспина и лептонных ароматов; как свободная частица подчиняется уравнению Дирака (это его гамильтониан), а с электромагнитным полем взаимодействует через единственную электрон-фотонную вершину (это добавки к гамильтониану электрона и фотона). Если углубляться и занудствовать, можно упомянуть взаимодействие с бозоном Хиггса и гравитоном. И всё! Всего этого совершенно достаточно, чтобы электрон существовал как элемент реальности, и никаких "внутренних колёсиков и пружинок" ему больше не требуется.

[Утундрий]

Munin в сообщении #689687 писал(а):

И всё! Всего этого совершенно достаточно, чтобы электрон существовал как элемент реальности, и никаких "внутренних колёсиков и пружинок" ему больше не требуется.

Всё это было бы совершенно верно, если б не расходимости.

[Grustik]

А что такое масса? Почему у частиц разные массы и можно ли если электрон неделим все остальные частицы измерять в массах электрона. Получится ли дробное число и почему?

[Munin]

Grustik в сообщении #689685 писал(а):

Я слышал что электрон может находиться только на своей орбитали и подлетать и отлетать от этой круговой орбиты не может. Перескакивает он также мгновенно с орбитали на орбиталь. Это ошибочные представления?

Ошибочное представление - это путать орбиталь с орбитой. Слова похожие, а смысл совершенно разный. Да, "электрон может находиться только на своей орбитали", либо на нескольких одновременно. Да, "перескакивает он также мгновенно с орбитали на орбиталь" - не в том смысле, что это занимает 0 времени, а в том смысле, что он не занимает каких-то промежуточных положений. Но "подлетать и отлетать от этой круговой орбиты не может" - это чепуха, никакой круговой орбиты там в помине нет.

На s-орбитали, повторяю, электрон подлетает и отлетает от ядра атома.

-- 01.03.2013 22:27:14 --

Утундрий в сообщении #689696 писал(а):

Munin в сообщении #689687 писал(а):

И всё! Всего этого совершенно достаточно, чтобы электрон существовал как элемент реальности, и никаких "внутренних колёсиков и пружинок" ему больше не требуется.

Всё это было бы совершенно верно, если б не расходимости.

Для конкретно той части, которую вы процитировали, расходимости не страшны, и не отменяют сказанного. Они - проблема, но по другому направлению теории. Не видно связи расходимостей со структурой, если не принимать струнного подхода к их устранению.

-- 01.03.2013 22:30:31 --

Grustik в сообщении #689704 писал(а):

А что такое масса? Почему у частиц разные массы и можно ли если электрон неделим все остальные частицы измерять в массах электрона. Получится ли дробное число и почему?

Что такое масса - требуется серьёзное математическое и физическое введение (несколько толстых учебников), чтобы объяснить толком. Массы, видимо, не квантуются, и могут быть какими угодно дробными.

[Grustik]

Цитата:

На s-орбитали, повторяю, электрон подлетает и отлетает от ядра атома.

Как он подлетит если там всё занято другими электронами на нижних орбиталях?

Цитата:

Что такое масса - требуется серьёзное математическое и физическое введение (несколько толстых учебников), чтобы объяснить толком. Массы, видимо, не квантуются, и могут быть какими угодно дробными.

Что отражает понятие массы? Это вес атома в магнитном или гравитационном поле или способность совершать работу или способность отталкиваться друг от друга? Почему массы может быть дробной если электрон неделим?

[Утундрий]

Munin
Скажем так: наблюдается туева хуча разнообразнейших фермионов, но для всей этой разнородной толпы имеется всего одно "красивое" уравнение. Но любое уравнение - это не более чем приближение и выделенность электрона заключается именно в том, что его менее всех остальных приходится до этого уравнения дорабатывать напильником. Возможно, это связано с его наилегчайшестью. С такой точки зрения точнее всего ур-е Дирака должно бы описывать электронное нейтрино.

-- Пт мар 01, 2013 22:42:34 --

Grustik в сообщении #689711 писал(а):

Что отражает понятие массы?

Это просто константа в лагранжиане и она может быть буквально какой угодно, не нарушая при этом ни одного из Важных Принципов.

[Munin]

Grustik в сообщении #689711 писал(а):

Как он подлетит если там всё занято другими электронами на нижних орбиталях?

Ему ничего не мешает летать там, где есть другие электроны.

Grustik в сообщении #689711 писал(а):

Что отражает понятие массы? Это вес атома в магнитном или гравитационном поле или способность совершать работу, или способность отталкиваться друг от друга?

Ничто из перечисленного. Масса - это соотношение между импульсом и энергией, $E^2=(pc)^2-(mc^2)^2.$ Для квантовых частиц оно выполняется в среднем и для самых долгоживущих состояний, и называется массовой поверхностью (mass shell).

Grustik в сообщении #689711 писал(а):

Почему массы может быть дробной если электрон неделим?

Потому что другие частицы НЕ СОСТОЯТ ИЗ ЭЛЕКТРОНОВ.

-- 01.03.2013 22:51:21 --

Утундрий в сообщении #689721 писал(а):

Скажем так: наблюдается туева хуча разнообразнейших фермионов, но для всей этой разнородной толпы имеется всего одно "красивое" уравнение. Но любое уравнение - это не более чем приближение и выделенность электрона заключается именно в том, что его менее всех остальных приходится до этого уравнения дорабатывать напильником. Возможно, это связано с его наилегчайшестью. С такой точки зрения точнее всего ур-е Дирака должно бы описывать электронное нейтрино.

Нет. Наблюдается множество разнообразнейших фермионов (и бозонов), и среди них - целый букет выделенных, для которых вообще не требуется никакой доработки напильником. Это электрон, мюон, тау-лептон, все три нейтрино, и все шесть кварков. Заодно, фотоны, глюоны и слабые бозоны - не требуют доработки напильником, если принять для них "красивые" уравнения Максвелла и Янга-Миллса. Другие фермионы и бозоны - доработки требуют, но считается, что они состоят из перечисленных "фундаментальных" частиц.

Кстати, нейтрино (из-за недостаточности экспериментальных данных) без доработки напильником успешно описывается ажно двумя уравнениями: Дирака и Майораны. Ещё до недавнего времени описывалось уравнением Вейля, но это похерили, обнаружив нейтринные осцилляции, и постулировав массу нейтрино.

[Grustik]

Цитата:

Это просто константа в лагранжиане

А с физичсекой стороны вопроса. Вот мы говорим что масса предмета такая-то, а масса другого предмета другая и в результате столкновений выполняется закон сохранения энергии. Что такое масса не в математическом, а в физическом плане?

Цитата:

Ему ничего не мешает летать там, где есть другие электроны.

В учебниках всегда пишут, что на одной орбитали не может находиться больше электронов, чем максимально возможное для этой орбитали. Где-то ошибка.

Цитата:

Масса - это соотношение между импульсом и энергией

И импульс и энергия это математические величины необходимые для вычисления преобразования массы и скорости в результате соударений. В физическом плане импульс и энергия не имеет объяснения. А масса имеет?

Цитата:

Потому что другие частицы НЕ СОСТОЯТ ИЗ ЭЛЕКТРОНОВ.

Я согласен с вами. Почему масса бывает дробной? Что отображает в физическом смысле дробность массы?

[Утундрий]

Munin в сообщении #689725 писал(а):

Кстати, нейтрино (из-за недостаточности экспериментальных данных) без доработки напильником успешно описывается ажно двумя уравнениями: Дирака и Майораны.

Как, сразу обомями-двумями?! Они ж по-разному инвертируются!

Munin в сообщении #689725 писал(а):

но это похерили

Мы в курсе за работы профессора Суперкамиоканде. Даже отдельную комнату выделить хотели.

Munin в сообщении #689725 писал(а):

них - целый букет выделенных, для которых вообще не требуется никакой доработки напильником. Это электрон, мюон, тау-лептон, все три нейтрино, и все шесть кварков.

И всё-таки она требуется. Вот ежели б не приходилось шаманить с вычитаниями и экскремент давал строгую единицу, то это по-моему и означало бы эпик вин. А так, увы - напильник. Хотя и, должен признать, минимально возможный напильник.

Grustik в сообщении #689731 писал(а):

не в математическом, а в физическом плане?

А как вы разделяете эти планы?

[Munin]

Утундрий в сообщении #689736 писал(а):

Как, сразу обомями-двумями?! Они ж по-разному инвертируются!

Тем не менее. До сих пор не исключено, что нейтрино совпадает с антинейтрино. Тогда должен происходить двойной безнейтринный $\beta$-распад. Его ищут, пока не нашли.

Утундрий в сообщении #689736 писал(а):

И всё-таки она требуется. Вот ежели б не приходилось шаманить с вычитаниями и экскремент давал строгую единицу, то это по-моему и означало бы эпик вин.

Вы про какие вычитания? Про какую единицу?

Grustik в сообщении #689731 писал(а):

В учебниках всегда пишут, что на одной орбитали не может находиться больше электронов, чем максимально возможное для этой орбитали. Где-то ошибка.

Ошибка в вашей путанице. Да, на одной орбитали не может находиться больше 2 электронов. Но это не значит, в одном месте пространства. Орбиталь - это не место, это состояние.

Grustik в сообщении #689731 писал(а):

И импульс и энергия это математические величины необходимые для вычисления преобразования массы и скорости в результате соударений. В физическом плане импульс и энергия не имеет объяснения.

Это чушь. Импульс и энергия в физическом плане объяснение имеют, а знаете вы об их роли слишком мало, чтобы об этом судить.

Grustik в сообщении #689731 писал(а):

Я согласен с вами. Почему масса бывает дробной?

Если вы согласны, то зачем повторяете вопрос, на который я только что ответил, и с ответом вы согласились?

Grustik в сообщении #689731 писал(а):

Что отображает в физическом смысле дробность массы?

Ничего не отображает.

[Утундрий]

Munin в сообщении #689746 писал(а):

Вы про какие вычитания? Про какую единицу?

Я только про то, что радиационные поправки, они всё ж таки поправки.

[Munin]

Не понял. Они только по способу расчёта называются поправками. Физически это неотъемлемая часть того же самого фермиона Дирака, взаимодействующего с бозоном Максвелла. Что конкретно вы утверждаете?