fizikist2253
Uyarılmış hareket durumundaki bir hidrojen atomu farklı durumdaki aynı atom mudur, yoksa başka bir atom mudur?
fizikist2253
Aslında okuduğum kitapta sorunun cevabı var ama yazarın dili bana biraz ağır geldi herhalde iyi anlayamadım :)
necmi-tufek7866
Evet. Kenneth Ford bence de biraz özensiz ve sanki gizemli kalsın ister gibi yazıyor. Bir şey anlatıyor ama siz anlamasanız da olur demeye getiriyor.
Aslında söylemek istediği şey kuantum fiziğinin neden kolay anlaşılmadığını anlatmaya yarıyor bir bakıma. Klasik fizikte her şey ölçülebilir, tartılabilir, yani bir olayın sonucu net olarak belirlenebilir. Ama kuantum fiziğinde hiç bir şey net değildir, ölçemezsiniz, sonuç değişken olabilir. Örnek olarak hidrojen atomunu almış. (Aslında bu da bir nevi hile sayılır. Çünkü hidrojen atomunun nükleer bağı diğer tüm atomlardan çok daha güçlüdür.)
Diyor ki; Bir hidrojen atomu uyarıldığı zaman (foton soğurup enerjisi arttığı zaman) kütlesi artar. (Biz bu kütle meselesini arkadaşlarla epeyi tartıştık. Burada da bence özensiz davranmış. Aslında artan şey momentumdur. Yani kütle çarpı hız. Burada kütle değeri değişmez. Hız değişir ve toplam momentum artar. Foton yutulduğunda atomun elektronu çekirdekten daha uzak bir uzak yörüngeye yerleşir. Toplam enerji arttığı için de bu atom diğer atomlardan daha ağırdır denir. Bazı terimleri genel anlamda kullanıyorlar ve bizler için de anlaşmazlık konusu oluyor. Neyse.) Şimdi uyarılmış olan bu atom diğer türdeş atomlardan farklı mıdır?
Elbette farklıdır. Başka bir atomla ilişki kuracaksa bunu uyarılmış durumdayken yapamaz. Elektronu normal yörüngede değildir. Toplam enerjisi diğerlerinden fazladır ve onlardan farklı davranmak durumundadır. Ama diğer yandan atom yine hidrojen atomudur. Bir açıdan da farklı değildir demek gerekir. Yani enerjisi artmış olsa da yine bir proton ve bir elektrondan meydana geliyor olduğu gerçeği değişmemiştir. Zaten yazarın kendisi de olaya biraz daha gizem katıp, aslında değişimler küçük olduğunda fark olmadığını ama "dramatik" yani yüksek oranda değişim olduğunda atomun farklı bir başka şeye dönüşebileceğini söylüyor. Ve tüm bu değişimler çok küçük zaman aralığında olabilen şeyler.
Ben kendi fikrimi söylersem (izninizle); Böyle bir soru sormak aslında gereksiz. "Uyarılmak" ne oranda? Ne kadar uyarılmak fark yaratmaz, ne kadarı fark yaratır? Yani soruyu sorarken uyarılmanın değerini vermezseniz yanıtını tüm ihtimaller üzerinden düşünmek gerekir. Çünkü bir atomdaki elektron yörüngelerinin kabul edilebilir durumları vardır. Elektron o izin verilen yörüngelerde foton soğurup, saldıkça gezinir. Yüksek ve alçak yörüngeler arasında sıçramalar yapar. Bu çok doğaldır ve çok kısa sürelerde hemen normale döner zaten. Ve bu kabul edilebilir değişimler zaten atomun yapı ve doğası gereği çok normaldir. Ve de zaten zorunludur bir bakıma. Çünkü o ölçekte enerjinin böyle davranması gerekiyor. Çok hızlı ve çok değişken...
Umarım kafanızı daha çok karıştırmamışımdır...
fizikist2253
Çok teşekkürler, aklımda kütlenin değişimi ile ilgili bir soru daha vardı, aklımdan geçenleri okumuş gibi yorumunuzda onu da açıklamışsınız ,değişen kütle değil momentummuş .
necmi-tufek7866
Kütlenin tarifi her iki fizik açısından farklı olduğu için yanlış anlaşılmalar oluyor.
Klasik fizik için kütle; bir hacmi ve ağırlığı olan cisim anlamındadır.
Kuantum fiziği açısından ise işin içine bir de "hız" unsuru katılır.
Aradaki fark şudur: Klasik anlamda kütle bütünü temsil eder. Bir elma, çelik bir bilye gibi. Kütlesi şu kadar gram dersiniz.
Ama kuantum fiziğinde kütle tanımı farklıdır. Parçacığın tanımlı bir kütle değeri vardır. Bunun yanında bir de hızı vardır ve ikisi birlikte kütleyi temsil ederler. Yani kütle çarpı hız eşittir momentum. Yani bir kuantum fizikçisi "kütle arttı" dediği zaman aslında momentum arttı demek istiyordur. Çünkü kuantum boyutundan bakıyordur. Ama bir klasik fizikçi bunu büyük cisimler için düşünüp momentumu hesaba katmazsa o zaman çok vahim durumlar ortaya çıkar. Örneğin güneş kütle kaybediyor diyebilir. Ona göre güneş bir bütündür ve enerjisini saçtıkça bu bütün kütle mecburen azalacaktır. Ama güneş sadece atom boyutunda parçacıklardan oluşur. Molekül bile oluşamayacak sıcaklıktadır. Bu yüzden kuantum fiziği açısından bakılmalıdır. Yani "kütle arttı" denildiğinde nasıl ki "momentum" anlamalıyız, işte "kütle azaldı" denildiğinde de "momentum" azaldı anlamalıyız. Çünkü aslında güneşin "kütle" değeri değişmemiştir ama toplam momentum açısından farklılık olmuştur. Bu azalan momentum da foton olarak sisteme saçılmaktadır.
Bir patenci dönerken momentumunu azaltıp kollarını kapatınca nasıl hızı artıyorsa işte güneşte de aynı şey olur. Momentumu azaltınca hızı artar. (Elbette içindeki atomlardan bahsediyorum.) Hız artınca da işte "kütle arttı" denir. Tabii ki artan momentumdur. Yani sistem bir yandan momentum kaybederken bir yandan hızlandığı için aradaki kaybı kapatır. Yani denge durumu vardır güneşte. Ve tabii ki işin içine "kütleçekim" unsurunu da ekleyince enerji fazlası ortaya çıkar. Sonuçta güneşin kütlesi azalacağına bilakis toplam enerjisi devamlı artan bir durumdadır ve bu sayede füzyonu sürdürebilmektedir zaten. Kütleçekimi bu sıkışıp hızlanmayı ekstradan ivmelendirir ve enerji fazlası ortaya çıkar. Zaten sistem böyle çalışmasa hiç bir nova patlaması olmazdı.
Böyle bir soruyla konuyu biraz daha anlaşılır hale getirdiğiniz ve olayı açıklamama fırsat verdiğiniz için teşekkür ederim.
fizikist2253
Ben çok teşekkür ederim,zaman ayırıp değerli bigilernizi paylaştığınız, kafa karışıklığımı giderdiğiniz için, çok sağolun
venividi7017
Gülcan YALÇIN bilmenizde fayda var Necmi Tüfek ile olan geçmiş tartışmaları okursanız kendisinin kütle tanımının biraz keyfi ve kişisel olduğunu göreceksiniz. Einstein fiziği kütle hesaplarken E eşittir diye devam eden formülde p(momentum) görebilirsiniz. Kuantum fiziğinde, normalde kütle çarpı hız olan momentum, frekans planck sabiti gibi terimlerle yine kütleye eklenir. Günümüz fiziğinde hız olmadan kütle düşünülemez. tabi buda ilk okul 4 kütle tanımı tercih sizin ''Cisim içerisinde değişmeyen madde miktarına kütle denir.''
venividi7017
Gülcan YALÇIN bilmenizde fayda var Necmi Tüfek ile olan geçmiş tartışmaları okursanız kendisinin kütle tanımının biraz keyfi ve kişisel olduğunu göreceksiniz. Einstein fiziği kütle hesaplarken E eşittir diye devam eden formülde p(momentum) görebilirsiniz. Kuantum fiziğinde, normalde kütle çarpı hız olan momentum, frekans planck sabiti gibi terimlerle yine kütleye eklenir. Günümüz fiziğinde momentum olmadan kütle düşünülemez. tabi buda ilk okul 4 kütle tanımı tercih sizin ''Cisim içerisinde değişmeyen madde miktarına kütle denir.''
venividi7017
Kollarını kapatan patencinin hızının artmasının sebebi hali hazırda bulunan momentumunun değişime verdiği tepki yani eylemsizliktir. Hızının artmasının sebebi momentumunun değişmemesi dersek yanlış olmaz. Açısal momentumun korunumu olarak araştırabilirsiniz.
necmi-tufek7866
Venividi,
Hem aynı şeyi söyleyip hem de karşınızdakinin yanlış olduğunu iddia etmek aklınızla değil egonuzla konuştuğunuzu gösteriyor.
Ne güzel momentumun korunduğunu yazmışsınız. Patenci hacmini küçültünce yani bir parçacık yörüngesini küçültünce hızlanır ve enerjide bir azalma olmaz. Ben de aynı şeyi söyledim. Ve bunun sonucunda toplam enerjide bir değişiklik olmadan daha küçük yörüngeli atomlar oluşur ama toplam enerji aynı kalır. Yani füzyon sonucu yörüngesel momentum hızla dengelenmiş olur. Kütle kaybı olmaz.
Einstein fiziği diye bir şey yok ama E=Mc2 formülünden bahsediyorsanız o formülün sonuç vermesi için momentumun sıfır olması gerekir. Yani momentumu hesaba katmamak içindir o formül. Yoksa sonuç vermez. Momentum konusu klasik fizik için farklıdır, kuantum fiziği için farklıdır. Sizin bunu anlamadığınızı da şu sözünüzle ortaya çıkıyor. "Açısal momentumun korunumu olarak araştırabilirsiniz." diyorsunuz. Açısal momentum "spindir" Zaten sabittir. Burada korunan momentum yörüngesel momentumdur. Korunur ama aktarılabilir.
Sizin için değil ama diğer okuyanlar için yazıyorum bunları.
Bir elektronun kütlesinin değeri bellidir. Bu değer spini yani açısal momentumuyla birlikte vardır. Açısal momentum ayrıca hesaplanmaz, kütlenin içindedir. Kuantum fiziğinde ayrıca hesaba katılan yörüngesel momentumdur. Bu da kütleyle değil hızla ilgili olan momentumdur. Yani hızla birlikte değeri değişir. Yani aktarılabilir. Bir elektron bir foton yuttuğu zaman yörüngesini çekirdekten biraz daha uzaktaki yörüngeye yerleştirir. Çünkü hızı artmıştır ve yörüngede taradığı alanı buna orantılı olarak büyütmek zorundadır.("P") ile gösterilen momentum artmıştır.) Buna "kütle arttı" derse bir kuantum fizikçisi artan şeyin toplam "enerji" yani "P" olduğunu söylüyordur. Bu arada elektron yine aynı elektrondur. Spini yani açısal momentumu değişmez. Çünkü kütle değeri onunla birlikte sabittir.
Söylediğim gibi sizin için değil diğer okuyanlar için yazıyorum. Toplam enerjiyi kütle sayarsanız zaten boşuna tartışıyorsunuz. Bunu söylersiniz ve tartışma biter. Benim de buna bir itirazım yok. Ben kuantum fiziğinin olaya nasıl baktığını anlatmaya ve sonuçta da güneşin asla kütle kaybetmediğini söylemeye çalışıyorum. Zaten toplam enerji açısından da güneş enerji kaybetmez. Ürettiği enerji saçtığından daha fazladır.
venividi7017
Üzgünüz, bu içeriği görüntülerken bir hatayla karşılaştık. Kullanıcı iseniz, lütfen daha sonra tekrar deneyin. Yöneticiyseniz, daha fazla bilgi için Flarum günlük dosyalarınıza bakın.
venividi7017
Üzgünüz, bu içeriği görüntülerken bir hatayla karşılaştık. Kullanıcı iseniz, lütfen daha sonra tekrar deneyin. Yöneticiyseniz, daha fazla bilgi için Flarum günlük dosyalarınıza bakın.
necmi-tufek7866
Aynı şeyi söylüyoruz ya işte. Momentum sıfır olmazsa denklem sonuç vermez. Çünkü klasik anlamda bir denklemdir.
Feynman der ki;
Bir foton bir yerden başka bir yere gider.
Bir elektron bir foton soğurur.
Bir elektron bir foton salar.
İşte tüm fizik budur...
Tüm fizik bu kadardır. Tüm olaylar elektron yörüngesine endekslidir. Elektron kollarını kapatıp taradığı alanı küçültünce hızı artar. Bu da zaten zorunludur. Momentum hızla korunur, hızla ilgilidir.
Füzyon sonucunda daha küçük yörünge gerektiren atomlar oluştuğu için enerji fazlası ortaya çıkar. Asıl kütleyi temsil eden çekirdeği meydana getiren protonların, nötronların yapılarında hiç bir değişiklik olmaz. Hiç bir parçacığın kütlesi ve spini değişmez. Tüm değişen momentumdur, hızdır...
venividi7017
Kesinlikle aynı şeyi söylemiyoruz E2=m2c4+p2c2 kalem kağıt alıp denerseniz p'ye 0 sıfır dışında değer verdiğiniz halde sonuç verdiğini görebilirsiniz. p2c2 kısmı harekketten kaynaklı kütleyi verir.
hic-kimseyle-tartismaz9132
Açısal dönme momenti (angular momentum) ile Spin nasıl aynı kefeye konuyor? Spin kendi ekseni etrafında dönme olsaydı, zaten ayrı bir kavram olarak literatüre girmezdi. Açısal momentum formülleri işi görürdü. Aralarında ortak noktalar var ama aynı değiller. Aslında Spin, henüz tam anlaşılmışta değil.
Ayrıca, kendi etrafında dönme hareketi yapan patencinin, açısal momentumu, ivmesi değişmediği için (Enerjinin korunumu gereği.) (Ayrıca hacmi değil taradığı alan azalıyor. Klasik fizikten kuvvet kolu gibi de düşünülebilinir.) dönme hızı artıyor.
(Yani momentumu değişmeyince, aynı enerji seviyesi enerji hızı artırıyor.)
necmi-tufek7866
Hiç Kimseyle Tartışmaz,
Bir parçacık iki türlü hareket yapar. Biri spindir. Açısal moment denilir. Diğeri yörüngesel hareketidir. Ona da yörüngesel moment denir. Bir cisim kendi etrafında dönüyorsa klasik fizik onu açısal momentum olarak tanımlayıp hesap yapar. Ama bir parçacık için açısal moment spindir ve onun hesabı yapılmaz. Çünkü söylediğiniz gibi henüz tam anlaşılmış değildir. Daha önce de söyledim. Spin parçacığın kütlesinin bileşenidir. Ayrıca hesaba katılmaz. Siz klasik fizik anlayışının moment tanımına bakıyorsunuz bu yüzden farklı şeylerden bahsetmiş ve birbirimizi anlamamış oluyoruz. Patenci için de aynı şeyi söylüyoruz ama onu parçacık olarak, elektron olarak düşünmezseniz benim anlatmak istediğimi anlamayacaksınız demektir. Bu örnekle elektronun daralan veya genişleyen yörüngesinden bahsetmiş oluyorum. Yani bu onun için yörüngesel momentum oluyor.
venividi,
P ye başka bir değer veremezsiniz. Gördüğünüz gibi p2 c2 ile sadeleşiyor. Yani ışık hızıyla tanımlı bir değeri var. Başka bir deyişle sonsuz anlamına gelir. Ancak sadeleştirerek ondan kurtulabilirsiniz.
hic-kimseyle-tartismaz9132
Anlama yetersizliğimi hoş görün ama; E2=m2c4+p2c2 de, "Gördüğünüz gibi p2 c2 ile sadeleşiyor " cümlesindeki bu sadeleşme işlemine aklım ermedi.
Bu formülün özelliğini; eğer nesne durgun ise e=mc^2 (v=0 olduğu için, P=0 oluyor.)
eğer nesne foton ise e=pc (m=0 olduğu için) olarak biliyordum.
Kütlenin ve momentumun, enerji karşılığı değerleri farklı açılardan saptanıyor.
hic-kimseyle-tartismaz9132
Anlama yetersizliğimi hoş görün ama; E2=m2c4+p2c2 de, "Gördüğünüz gibi p2 c2 ile sadeleşiyor " cümlesindeki bu sadeleşme işlemine aklım ermedi.
Bu formülün özelliğini; eğer nesne durgun ise e=mc^2 (v=0 olduğu için, P=0 oluyor.)
eğer nesne foton ise e=pc (m=0 ve C kullanılmasının nedenini de V=C olduğu için) olarak biliyordum.
Kütlenin ve momentumun, enerji karşılığı değerleri farklı açılardan saptanıyor.
venividi7017
Şöyle yapalım bana göre durağan hali 2kg olan nesnenin 200.000.000m/s hız kazanmışkenki durumunu hesaplamak istiyorum . E2=m2c4+p2c2 bu formüle ben yerleştiricem sizde nasıl sadeleşeceğini açıklayın.
E2= 4.(81.10^32) + (16.10^16).(9.10^16)
p2c2=(16.10^16).(9.10^16) nasıl sadeleşecek ?
necmi-tufek7866
Einstein bu formülle, kütlenin enerjiye, enerjinin de kütleye dönüşebildiğini ve bunun hangi şartlar altında olabileceğini göstermiştir. Yani nükleer bir formüldür. Gerekli şartlar oluştuğunda çalışır ve sonuç alırsınız. Kağıt üzerinde rakamlarla oynamakla kütleyi enerjiye veya tersine dönüştürmek mümkün değildir. İşte bunun için de denklemin değerlerine saygı göstermeniz gerekmektedir. P yi ışık hızıyla sadeleştiriyorsa siz artık p nin değerini değiştiremez, bir rakam yazamazsınız. Yazarsanız bu kağıt üzerinde bir hesap olarak kalır, bir anlamı olmaz. Çünkü bu bir eşitliktir. Bir taraftaki rakamı değiştirirseniz diğer tarafta karşılığı olmaz. Eşitlik bozulur.
Evdeki hesap çarşıya uymaz.
Zaten sizin hala olayı anladığınızı sanmıyorum. Durgun nesneden bahsediyorsunuz. Durgun nesne nasıl oluyor? Momentumun sıfırlanmasını siz durgun kütle tanımıyla mı bağdaştırıyorsunuz? Siz bu formülün ne söylediğini anladığınızdan emin misiniz?
Şimdiye kadar bu konularda pek çok yazışma yaptık. Güneşteki füzyon olayında bile kütlenin enerjiye dönüşü ancak %1 veya binde 7 gibi oranlardadır. Bu sabit bir orantıdır. Kafanıza göre rakamlarla oynayarak değiştiremezsiniz. Çünkü işin içinde yaratılıp yok edilen atomlar ve bunların sabit olan değerleri vardır. Değiştirmek mümkün değildir.
