А как можно нагреть тело без передачи ему фотонов?

[kzv]

Pphantom в сообщении #1560339 писал(а):

Нагрев возможен многими различными способами, не только электромагнитным излучением,

А как можно нагреть тело без передачи ему фотонов?

1. Если я ничего не путаю, то согласно молекулярно-кинетической теории, температура тела пропорциональна средней кинетической энергии молекулы.
2. Все тела (если нейтронные звезды и прочую экзотику не рассматривать) состоят из атомов и молекул, значит равновесная температура всех тел пропорциональна средней кинетической энергии их молекул - это правильно?

3. Если п.2 верный, то изменить температуру можно только изменив энергию хотя бы одного атома или одной молекулы. Логично?

4. Из квантовой механики следует, что энергия может изменяться только порциями. То есть увеличение энергии - это то же самое, что переход молекулы или атома с нижнего энергетического уровня на верхний. Тут я ничего не путаю?

Многочисленные спектральные эксперименты показывают, что переходы молекул на верхние уровни сопровождаются поглощением, а переходы на нижние - излучением квантов электромагнитного излучения - фотонов. Из этого я делаю вроде бы логичный вывод, что перевести молекулу с нижнего уровня на верхний можно только передав молекуле фотон для поглощения.
Если есть другие способы перевести молекулу с низкого уровня на верхний (без передачи фотонов), то я хотел бы знать - какие?

Pphantom в сообщении #1560459 писал(а):

собственные содержательные попытки ответа.

Нагреть тело можно только передавая ему энергию.
В современной физике известно только четыре способа передачи энергии: с помощью
1. гравитации
2. электромагнитного излучения
3. сильного взаимодействия
4. слабого взаимодействия.

Поскольку термодинамическое понятие температуры имеет смысл для макроскопических систем, то сильное и слабое взаимодействие для нагрева не подходят.
Гравитационные силы очень слабы, поэтому нагреть тело с помощью гравитации если и можно, то только в каких-то космических масштабах.

Таким образом, ортодоксальная наука говорит о том, что в условиях земных лабораторий нагрев тела возможен только электромагнитным излучением. Увы...

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- отсутствуют собственные содержательные попытки ответа на вопрос.

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»

-- 20.07.2022, 14:07 --

kzv в сообщении #1560415 писал(а):

1. Если я ничего не путаю, то согласно молекулярно-кинетической теории, температура тела пропорциональна средней кинетической энергии молекулы.

С многочисленными оговорками.

kzv в сообщении #1560415 писал(а):

2. Все тела (если нейтронные звезды и прочую экзотику не рассматривать) состоят из атомов и молекул,

Это неверно. Найдите солонку и посмотрите внутрь - вы увидите вещество, которое, строго говоря, состоит не из атомов и не из молекул.

kzv в сообщении #1560415 писал(а):

4. Из квантовой механики следует, что энергия может изменяться только порциями. То есть увеличение энергии - это то же самое, что переход молекулы или атома с нижнего энергетического уровня на верхний. Тут я ничего не путаю?

Путаете. Это верно не для всех степеней свободы частиц.

kzv в сообщении #1560415 писал(а):

Поскольку термодинамическое понятие температуры имеет смысл для макроскопических систем, то сильное и слабое взаимодействие для нагрева не подходят.

Это неверно.

kzv в сообщении #1560415 писал(а):

Гравитационные силы очень слабы, поэтому нагреть тело с помощью гравитации если и можно, то только в каких-то космических масштабах.

Это правильно (опять-таки с оговорками, масштабы могут быть и поменьше), но это не повод подобный случай не учитывать.

Так что, да, имеем пачку неверных утверждений, из которых делается некий вывод.

[Dmitriy40]

Посветить потоком нейтрино.
Посветить потоком нейтронов.
Посветить потоком любых электрически нейтральных (чтобы не учитывать ЭМ взаимодействие) частиц. А лучше и вовсе не участвующих в ЭМ взаимодействии.
Спровоцировать деление или синтез ядер атомов тела, потоком каких-нибудь частиц.
Механически сжать.

В первых трёх случаях подразумевалось столкновение частиц с ядрами атомов и передача им импульса (кинетической энергии).

-- 20.07.2022, 15:20 --

О, забыл, ещё можно посветить бозонами Хигса.

[Osmiy]

Постучать молотком. Потереть друг о друга два тела.

[svv]

kzv в сообщении #1560415 писал(а):

А как можно нагреть тело без передачи ему фотонов?

Вот так.

[kzv]

Pphantom в сообщении #1560608 писал(а):

4. Из квантовой механики следует, что энергия может изменяться только порциями. То есть увеличение энергии - это то же самое, что переход молекулы или атома с нижнего энергетического уровня на верхний. Тут я ничего не путаю? Путаете. Это верно не для всех степеней свободы частиц.

А вы можете подтвердить эти слова какой-нибудь ссылкой или формулой?

Dmitriy40 в сообщении #1560615 писал(а):

Посветить потоком нейтрино.

Разогрев вещества потоком нейтрино возможен только в художественных фильмах пока что. Хотя да, теоретически тут будет передача энергии через гравитационное и слабое взаимодействие только.

Dmitriy40 в сообщении #1560615 писал(а):

Посветить потоком нейтронов.

Думаю, что взаимодействие нейтронов с веществом носит все таки электромагнитный характер. У нейтрона хоть и нет заряда, но есть магнитный момент.

Dmitriy40 в сообщении #1560615 писал(а):

Посветить потоком любых электрически нейтральных (чтобы не учитывать ЭМ взаимодействие) частиц. А лучше и вовсе не участвующих в ЭМ взаимодействии.

Сложно будет найти поток таких частиц. Насколько мне известно, все андроны участвуют в электромагнитном взаимодействии. Так что остается только либо гравитон, либо нейтрино.

svv в сообщении #1560626 писал(а):

Вот так.

Согласен, но в земных лабораториях подобный опыт вряд-ли удастся провести.

[Dmitriy40]

kzv в сообщении #1560629 писал(а):

Разогрев вещества потоком нейтрино возможен только в художественных фильмах пока что. Хотя да, теоретически тут будет передача энергии через гравитационное и слабое взаимодействие только.

Насколько помню при взрыве некоторых типов сверхновых нейтрино уносят очень приличную долю энергии (охлаждая оставшееся ядро звезды), разогревая попутно оболочку. Так что не только в фантастике.
Плюс у нас уже есть генераторы нейтрино и если взять "тело" поменьше, то потока нейтрино вполне может хватить для его нагрева.

kzv в сообщении #1560629 писал(а):

Думаю, что взаимодействие нейтронов с веществом носит все таки электромагнитный характер. У нейтрона хоть и нет заряда, но есть магнитный момент.

Однако поток нейтронов это вовсе не поток ЭМ излучения, ну совершенно. Так что поток нейтронов не является "передачей телу фотонов" или "нагревом электромагнитным излучением". Что и требовалось.

kzv в сообщении #1560629 писал(а):

Сложно будет найти поток таких частиц. Насколько мне известно, все андроны участвуют в электромагнитном взаимодействии. Так что остается только либо гравитон, либо нейтрино.

Плюс бозон Хиггса. А строительство фабрики по их генерации как раз сейчас вроде бы обсуждают.
Плюс не заряженные переносчики взаимодействий, но не уверен что получится сгенерить их поток.

[Pphantom]

kzv в сообщении #1560629 писал(а):

А вы можете подтвердить эти слова какой-нибудь ссылкой или формулой?

Может быть, сначала вы подтвердите свои слова ссылкой или формулой? Подтверждать надо то, что кинетическая энергия поступательного движения якобы квантуется.

[kzv]

Dmitriy40 в сообщении #1560634 писал(а):

Однако поток нейтронов это вовсе не поток ЭМ излучения, ну совершенно. Так что поток нейтронов не является "передачей телу фотонов" или "нагревом электромагнитным излучением".

Ну не всегда все таки.
Если нейтроны не участвуют в ядерных реакциях, то никак нельзя сказать, что мы "накачиваем тело нейтронами", технически правильней, в данном случае, будет "накачиваем фотонами". Но теоретически да, согласен, если нейтроны присоединяются к ядрам, то разогрев идет за счет переносчиков сильного взаимодействия, а не фотонов.

Pphantom в сообщении #1560637 писал(а):

Может быть, сначала вы подтвердите свои слова ссылкой или формулой? Подтверждать надо то, что кинетическая энергия поступательного движения якобы квантуется.

Ландау, Лифшиц, т.3, параграф 22. "Потенциальная яма".
Внутри одномерной потенциальной ямы, потенциальная энергия $U(x)=0$, следовательно, "кинетическая энергия поступательного движения" рана полной энергии частицы, а решение уравнения Шредингера дает дискретный спектр для такой энергии:

$$E_n=\frac{\pi^2\hbar^2}{2ma^2}n^2, (n=1,2,3...)$$

[DimaM]

Как-то лихо "без передачи фотонов" трансформировалось в "без электромагнитных взаимодействий".

[Pphantom]

kzv в сообщении #1560669 писал(а):

Ландау, Лифшиц, т.3, параграф 22. "Потенциальная яма".

И откуда у нас взялась потенциальная яма?

[kzv]

Pphantom в сообщении #1560671 писал(а):

kzv в сообщении #1560669 писал(а):

Ландау, Лифшиц, т.3, параграф 22. "Потенциальная яма".

И откуда у нас взялась потенциальная яма?

Вы просили подтвердить ссылкой и формулой то, что "кинетическая энергия поступательного движения якобы квантуется", я подтвердил. Или нет?
Если нет, то поясните, что вы понимаете под "кинетическая энергия поступательного движения" когда речь идет о частицах из которых состоит нагреваемое тело?

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Пургаторий (Ф)»
Причина переноса: похоже, это сюда.

[Dmitriy40]

kzv в сообщении #1560669 писал(а):

Но теоретически да, согласен, если нейтроны присоединяются к ядрам, то разогрев идет за счет переносчиков сильного взаимодействия, а не фотонов.

Пучок нейтронов в любом случае разогревает тело не за счёт фотонов (которых в пучке просто нет). Хоть поглощаются нейтроны ядром, хоть отскакивают с передачей лишь импульса (упругое рассеяние), хоть распадаются (причём через слабое взаимодействие!) вблизи ядра на поглощаемый ядром протон и уходящий в оболочку электрон (антинейтрино и возможный фотон улетают на бесконечность).
Что там как взаимодействует в процессе — очень отдельный и весьма сложный вопрос.
О, DimaM уже о том же сказал.