Quantum properties on a human scale

 

#nobelprize2025 #Physics

The Nobel Prize laureates in physics for 2025, John Clarke, Michel H. Devoret and John M. Martinis, used a series of experiments to demonstrate that the bizarre properties of the quantum world can be made concrete in a system big enough to be held in the hand. Their superconducting electrical system could tunnel from one state to another, as if it were passing straight through a wall. They also showed that the system absorbed and emitted energy in doses of specific sizes, just as predicted by quantum mechanics.

Περί Ροπής και ανατραπέντος γερανού...

 

Κώστας Κάπος

 είναι με το χρήστη Costas Kapos.

Στο Περιστέρι, ένας μεγάλος γερανός ξεφόρτωνε γεννήτριες. Το έδαφος υποχώρησε κάτω από τα "ποδαρικά" και ο γερανός έπεσε πάνω σε μια οικοδομή, χωρίς ευτυχώς θύματα.

Ελπίζω οι οπαδοί της θεωρίας του "μπαζώματος" στα Τέμπη, να καταλάβουν επιτέλους τι θα είχε συμβεί, εάν δεν είχε υπάρξει προηγουμένως εξυγίανση και πάκτωση του εδάφους, όταν αντίστοιχοι γερανοί προσπαθούσαν να σηκώσουν βαγόνια των 55 τόνων.

Αν πάλι δεν καταλάβουν, να διαβάσουν τα περί Ροπής, στη Φυσική Α' Λυκείου

Η σταθερά του Planck και η παγκόσμια κβαντική ημέρα

 

Wisdom of physics

14 Απριλίου 2023  · 

Η Παγκόσμια Κβαντική Ημέρα ‘γιορτάζεται’ στις 14 Απριλίου. Η ημερομηνία αυτή (4/14) επιλέχθηκε από τα ψηφία της στρογγυλοποιημένης παγκόσμιας σταθεράς του Planck: h=4,14×10^(-15) eV∙s = 0,00000000000000414 electronvolt∙second Στο διεθνές σύστημα μονάδων η ακριβής τιμή της σταθεράς είναι: h=6,62607015·10^(-34) J.s

Η σταθερά του Planck h, είναι μια θεμελιώδης σταθερά και παίζει κεντρικό ρόλο στη θεωρία της κβαντικής φυσικής. Χρησιμοποιείται για να περιγράψει το μέγεθος των κβάντων. Πήρε την ονομασία της από τον Max Planck, δεδομένου ότι εμφανίστηκε για πρώτη φορά στην ερμηνεία της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος από τον Planck το 1900. Η ερμηνεία αυτή από τον Planck, οδήγησε στη θεωρία της Κβαντικής Φυσικής, ενώ ο ίδιος θεωρείται ο πατέρας της.

Οι Rayleigh-Jeans προσπάθησαν να εξηγήσουν την ακτινοβολία του μέλανος σώματος σύμφωνα με την κλασσική μηχανική και την ηλεκτρομαγνητική θεωρία του Maxwell. Στις μεγάλες συχνότητες όμως, όπως φαίνεται και στο παρακάτω σχήμα απέτυχαν παταγωδώς (η επονομαζόμενη υπεριώδης καταστροφή).

Ο Planck ανακάλυψε ότι μπορούσε να λύσει το μυστήριο της υπεριώδους καταστροφής και να διατυπώσει την εξίσωση που περιγράφει σωστά την ακτινοβολία του μέλανος σώματος, αρκεί να θεωρούσε ότι οι αρμονικοί ταλαντωτές που βρίσκονταν σε θερμική ισορροπία με την Η/Μ ακτινοβολία, απορροφούσαν και εξέπεμπαν πακέτα ενέργειας με τιμές ανάλογες προς την συχνότητα ταλάντωσής τους. Έτσι ο Planck αναγκάστηκε να τεμαχίσει την ενέργεια σε αδιαίρετα κομμάτια μεγέθους hf, όπου f η συχνότητα του ταλαντωτή και h μια σταθερά.

Η σχέση Ε=hf έμελλε να αναδειχθεί σε μια από τις πιο διάσημες εξισώσεις όλων των επιστημών. Ο Planck θεώρησε ότι οι ταλαντωτές του μπορούσαν να έχουν ενέργειες: 0, hf, 2hf, 3hf, 4hf, …, nhf, όπου n ακέραιος αριθμός. Κάτι τέτοιο ισοδυναμούσε με απορρόφηση ή εκπομπή ενός ακεραίου αριθμού «στοιχείων ενέργειας» ή «κβάντων» μεγέθους hf. H ιδέα αυτή συγκρουόταν με την φυσική της εποχής (αυτή που σήμερα ονομάζουμε κλασική φυσική).

Πάνω στην απόγνωσή του ο Planck είχε ανακαλύψει κάτι τόσο απίστευτο και αναπάντεχο, ώστε δεν μπόρεσε να συλλάβει πλήρως την σπουδαιότητά του. Ο ίδιος, όπως και οι άλλοι φυσικοί της εποχής του, θεώρησαν ότι η εισαγωγή του κβάντου ενέργειας, ήταν μια υπόθεση καθαρά «φορμαλιστικού χαρακτήρα» η οποία «δεν είχε και τόση σημασία». Πίστευαν ότι ήταν ένα σύνηθες μαθηματικό ταχυδακτυλουργικό τέχνασμα του θεωρητικού, ένας εύστοχος μαθηματικός ελιγμός στην πορεία προς την ανακάλυψη της σωστής απάντησης.

Η σταθερά h ήταν ο πέλεκυς που θα έκοβε την ενέργεια της ακτινοβολίας σε κβάντα και ο Planck ήταν ο πρώτος που τον χειρίστηκε. Στην πραγματικότητα όμως ο Planck απλώς κβάντωσε – έκοψε σε κομμάτια μεγέθους hf – τον τρόπο απορρόφησης και εκπομπής ενέργειας από τους ταλαντωτές του, και όχι την ίδια την φύση της ακτινοβολίας. Συνειδητοποίησε τις απώτατες συνέπειες του επιτεύγματός του πολύ αργότερα.

Την έννοια του κβάντου ενέργειας χρησιμοποίησε το 1905 ο Einstein για να εξηγήσει το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, θεωρώντας ότι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, από τη φύση της αποτελείται από κβάντα ενέργειας E=hf, όπου f η συχνότητα του κύματος.

Ας σημειωθεί ότι ο R. A. Millikan ήταν ο πρώτος που μέτρησε τo 1914 την σταθερά Planck, βρίσκοντας την τιμή h=6.57×10−27erg∙sec, χωρίς να πιστεύει την υπόθεση των κβάντων, γράφοντας μάλιστα στην τελική δημοσίευση του 1916 ότι η υπόθεση του Einstein ήταν επιπόλαια!

https://shorturl.at/D7LU7

ΚΑΠΟΙΟΙ ΨΥΧΡΑΙΜΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ για όσους κατανοούν την απλή φυσική....

 

#Τεμπη_εργαλειοποιηση , #τεμπη

Ο χρήστης Κώστας Κάπος είναι με το χρήστη Costas Kapos.

Έστω ότι η εμπορική αμαξοστοιχια ζύγιζε συνολικά 800 τόνους, με το φορτίο της και κινείτο με 100 χαω (27,8 m/sec). H κινητική της ενέργεια (1/2 mV²) λοιπόν ήταν 309,14 MJ.

Αντίστοιχα, η κινητική ενέργεια της επιβατικής αμαξοστοιχίας , βάρους 560 τόνων και ταχύτητας περίπου 44,44 m/sec ήταν 543,21 MJ.

Σύμφωνα με έρευνες που έχουν γίνει στο εξωτερικό, η μετωπική σύγκρουση 2 τραίνων απελευθερώνει περίπου το 90% της κινητικής ενέργειας ως θερμική, όταν υπάρξει πλήρης στάση, αλλά θα δεχθούμε ότι το 60% μόνο αυτής της ενέργειας είναι η στιγμιαία απελευθέρωση ισχυρής θερμικής ενέργειας, ενώ το 40% διαχέεται από τις επόμενες παραμορφώσεις των βαγονιών, με αυξημένη εντροπία και διάχυση της θερμότητας αυτής σε μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

H συνολική ενέργεια που απελευθερώθηκε, ήταν λοιπόν ίση με 852,35 MJ, που αντιστοιχεί σε έκρηξη 204 κιλών ΤΝΤ !! Ως παλιός σκαπανέας του Μηχανικού, γνωρίζω ότι με 2-3 κιλά ΤΝΤ μπορούμε να ανατινάξουμε μία γέφυρα από σκυρόδεμα και με 100-150 κιλά κατεβάζουμε ολόκληρο ουρανοξύστη.

Έτσι, η στιγμιαία θερμική ενέργεια που απελευθερώθηκε κατά τη σύγκρουση ήταν 90% Χ 60% Χ 852,35 ΜJoules = 460 Mjoules τα οποία απελευθερώθηκαν το 1ο δευτερόλεπτο της σύγκρουσης υπό μορφή θερμικής ενέργειας και αντιστοιχούν σε έκρηξη περίπου 110 κιλών ΤΝΤ.

Η ισχύς της σύγκρουσης ήταν τέτοια που διέλυσε τις 2 μηχανές έλξης της εμπορικής αμαξοστοιχίας και τα πρώτα 2 βαγόνια της επιβατικής. Πέρα από την τρομακτική θερμική ενέργεια που απελευθερώθηκε στιγμιαία, είχαμε και καταστροφή των κινητήρων και των 2 αμαξοστοιχιών και διάρρηξη των μετασχηματιστών 25kV/1000V που τις κινούν, καθώς και πιθανή έκρηξη φιαλών προπανίου που μπορεί να βρίσκονταν στο κυλικείο.

Έτσι, μια ποσότητα κάποιων χιλιάδων ίσως λίτρων ελαίων ψύξης των Μ/Σ, τα οποία έχουν μεν υψηλό flash point (300°C) όντας σιλικονούχα, αλλά σε μια τέτοια σύγκρουση δημιουργήθηκε νέφος αερολύματος (σπρέι) που ήρθε σε άμεση επαφή, τόσο με τα μέταλλα που στην κυριολεξία έλιωναν δίπλα τους, όσο και με τους σπινθήρες από το βραχυκύκλωμα των 25.000 Volt, με αποτέλεσμα να αναφλεγεί και να δημιουργήσει την πυρόσφαιρα.

Τα προϊόντα μιας ατελούς καύσης οργανικών ελαίων και πιθανών άλλων υδρογονανθράκων (προπάνιο;) παράγουν ΧΙΛΙΑΔΕΣ ενώσεις (αλδεΰδες, ολεφίνες, αρωματικούς υδρογονάνθρακες κλπ) οι οποίες μπορούν να ανιχνευθούν με αεριοχρωματογράφο, σε συγκεντρώσεις λίγων ppm. Το ίδιο συμβαίνει και όταν καπνίζετε ένα τσιγάρο.

Με λίγα λόγια, η εξέλιξη του δυστυχήματος τα πρώτα δευτερόλεπτα ΔΕΝ ΑΠΑΙΤΟΥΣΕ την ύπαρξη άλλου εύφλεκτου υλικού (πέραν του περιεχομένου στις ίδιες τις ηλεκτράμαξες), προκειμένου να δημιουργηθεί η ανάφλεξη που είδαμε.

Αυτά τα λίγα και ερμηνεύστε τα όπως καταλαβαίνει ο καθένας σας.....

=============================

ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ:

Τελικά, όπως είχα προβλέψει από προχτές, δείχνεις σε κάποιον το φεγγάρι και αυτός κοιτάει το δάχτυλο, φτάνει να πει την μπαλαφάρα του για να βγει από πάνω. Και δεν μιλάω για όλα αυτά τα χυδαία υποκείμενα που ήξεραν να ξερνάνε μόνο οχετό και φτηνή ειρωνεία και έφαγαν μπλοκ, αλλά κάποιους που με πλεονάζοντα οίστρο πετάγανε την αποψάρα τους, ακόμα κι αν ήταν λογιστές σε παπουτσάδικο.

1. Εχετε 2 τραίνα που κινούνται σε αντίθετη κατεύθυνση

2. Τα 2 αυτά τραίνα συγκρούονται, απελευθερώνοντας τόση ενέργεια, όση μια έκρηξη 204 κιλών ΤΝΤ, αν και όχι με την ίδια βιαιότητα, βεβαίως.

3. Οι ηλεκτρομηχανές έλξης των 2 αυτών τραίνων γίνονται κυριολεκτικά χαρτοπόλεμος, μια και δέχτηκαν περίπου το 54% της συνολικής ενέργειας που απελευθερώθηκε. Είναι διαπιστωμένο ότι χιλιάδες λίτρα που ήταν στον μετασχηματιστή της επιβατικής, εξαερώθηκαν (βλ. φωτογραφίες από την ΠΥ, στα σχόλια)

4. Την ίδια στιγμή, προκαλείται ένα τόξο 25kV από τη διάρρηξη των κυκλωμάτων των μετασχηματιστών. Σαν να σκάει κεραυνός δηλαδή, με θερμοκρασίες που μπορεί να φτάνουν τους 5000°C

5. Όλα τα χιλιάδες λίτρα ελαίων, ψυκτικών υγρών, σιλικονούχων ενώσεων, κυκλωμάτων φρένων κλπ γίνονται ένα σύννεφο ανάμεσα σε κομμάτια που τσακίζονται και σε σημεία που αναπτύσσονται θερμοκρασίες ανάφλεξης και βολταϊκά τόξα.

Για πείτε μου εσείς, που είδατε το βίντεο, όπου οι αρχικές λαμψεις που αναβοσβήνουν με ψυχρό λευκό φως, δείχνουν να είναι βολταϊκά τόξα, είναι πιο πιθανό να είχε ο "Κούλης" κρυμμένες δεξαμενές ξυλολίου;

Αντί γι' αυτό, γράψανε κάποιοι ακόμα και για "θερμοβαρικές βόμβες" ενώ κάποιοι επέμεναν να τους γράψω τα credentials μου να ομιλώ, λες και ήταν κριτές στο GNTM.

Δεν λέω ότι το δικό μου σενάριο είναι το μόνο ακριβές και αληθινό, αλλά αγόργια και κορίtshα, το δικό σας είναι για τα πανηγύρια....

Αυτά τα λίγα, γιατί βαρέθηκα τον κάθε μπιστήμονα.....

Όλες οι αντιδρ

#NobelPrize in Physics to John J. Hopfield and Geoffrey E. Hinton!!!

 

#NobelPrize 

The Nobel Prize

@NobelPrize

BREAKING NEWS The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the 2024 #NobelPrize in Physics to John J. Hopfield and Geoffrey E. Hinton “for foundational discoveries and inventions that enable machine learning with artificial neural networks.”