Dávid Gyula kérdések

[makk2]

A kérdés az, hogy elméleti szinten egy részecske gyorsítóban lehetne-e detektálni egy közel fénysebességgel száguldó atommagok ütközésekor keletkező mikro-gravitációs hullámokat? Vagy ehhez még nincs semmilyen detektor? A keletkező szub-atomikus részecskék pályájára nincs hatással? Vagy a hatás annyira kicsi, hogy mérhetetlen?

Valahol olvastam erről egy nagyon érdekes gondolatmenetet. Nagyságrendi becslés. A legnagyobb legyártható elemi részecske tömege kb. 100GeV (=1.8e-25 kg) körül van, ennek Compton-hullámhossza kb. 1.3e-17 m. Ha feltételezzük, hogy két ilyen részecske (hullám) kb. egymáson vannak, legyenek fél hullámhossznyira egymástól, kb. 6e-18 m -re. Ilyen távolságban a "gravitációs kötési energia" 6.67e-11*(1.8e-25)^2/6e-18 , azaz 3.6e-43 J . Ez 2.3e-24 eV, tehát kb. 30 tizedesjeggyel a méréshatár alatt. ( )

...ám kiegészíteném az elmondottakat azzal, hogy mindez persze azt feltételezi, hogy a gravitáció 1.3e-17m távolságokon is négyzetes marad! Csakhogy erre semmi bizonyíték nincsen. Mókás lenne, ha kiderülne, hogy már most is akár egész elektronokkal több jön létre a gyorsítókban a kvantumgravitációs effektusok miatt, csak nem látják ugye, mivel 1 Higgs tömegéből kb. 100ezer elektron-antielektron pár tud létrejönni És egyszerűen elvesznek a tengerben.

[makk2]

Azért exoterm ám a p-p egyesülés is, csak a hatáskeresztmetszete pici.

p + p -> D + e+ + elektronneutrinó + kb. 3MeV (jellemző reakcióidő: évmilliárd nagyságrend)

D + D -> (He3 + n vagy T + p) + kb. 18MeV (jellemző reakcióidő: néhány sec)

Gondolom ehhez kell valamekkora energiabefektetés is, ami a neutron tömegtöbbletét fedezné. Vagy esetleg nem kell ez a fedezés, csak magából a béta-bomlás W-bozonjából csapolódik le annyi energia valahogy?

Nem, ezúttal nincs ilyen. A két deuteronban 2 proton, 2 neutron van. A He3+n, valamint a T+p kimenetel esetében egyaránt ugyanez.

Itt összesen annyi történik, hogy az egyik proton van neutron átugrik a másik deuteronra, mert ott jobban érzi magát. Erős kölcsönhatással. Itt gyenge kölcsönhatás nincs a képben, legfeljebb a hatáskeresztmetszeteket alakítja valamennyire (tippem szerint nem-nagyon, mert az erőshöz képest nagyon gyenge).

Igazából a legkedvezőbb kimenetele a folyamatnak az volna, ha a két deuteron egy He4 maggá egyesülne. Sőt, úgy is felfoghatjuk, hogy első körben ez is történik. Csakhogy ez a folyamat annyi energiát termel, ami rögtön szétviszi még a He4 magot is, ami jelen esetben annyit jelent, hogy kipattan az egyik nukleon belőle és önálló életet kezd. Hogy melyik, az kb. lényegtelen: a két fő folyamat (T+p vagy He3+n) majdnem pon 50% valószínűséggel következik be. Ez a töltésfüggetlenség is erősen arra utaló tény, hogy itt még az elektromágneses kölcsönhatás se nagyon játszik, csakis az erős. Ha az EM is játszana itt, akkor a T+p nagyobb valószínűséggel folyna le, mert a másik protont taszító, tehát a magból inkább kilépni szándékozó proton inkább lépne le, mint valamelyik neutron.

Érdekes egyébként, hogy az esetek egy nagyon kicsi részében (néhány tized ezrelék talán) olyan szerencsésen alakul az energiamérleg, hogy majdnem az összes energia a kijövő foton(ok)ba ill. a He4 mozgási energiájába megy át, és így a mag együtt tud maradni.

Ha ez nem ilyen ritkán, hanem az esetek mondjuk 100%-ában alakulna így, akkor ez egy nagyon kényelmes fúziós mechanizmus lenne: semmi sugárzás, semmi neutron, semmi szívás a tríciummal, csak tiszta, inert He4 és sok-sok gigawatt energy. Igaz, ha így lenne, a He3 meg a T nem csak nyomokban lenne a Földön, hanem gyakorlatilag nem léteznének még a csillagokban sem.

Remélem, nem írtam sok butaságot. Talán DGy majd kiigazít.

[makk2]

Még egy nagy okosságot szeretnék megosztani a nagyérdeművel. Valaki már érdeklődött vele kapcsolatban itt a fórumon.

"Stanford's latest particle accelerator is smaller than a grain of rice" (A Stanford egyetem legújabb részecskegyorsítója kisebb, mint egy rizsszem)

http://www.engadget.com/2013/09/27/stan ... r-on-chip/

--

A cikkre menve, a fickó ujja hegyén az a kis üvegdarab, na az a gyorsító. Új fejlemény, hogy az erősen makró 10 Teslás szupravezető mágnesek helyett mindössze egy csipre alapul. A mostani prototípushoz hasonló az austini egyetemen is készült, az centiméterenként 1 GeV-et (!!!) tud adni az elektronoknak.

Ha jól értem a cikket, akkor az az elve, hogy a chipgyártás miatt nagyon profira fejlesztett nanotechnológiát használja. Lézerfény esik rá egy nanoméretű rácsra, ami olyan ügyesen van csíkozva, hogy a rácson túlsó oldalán mozgó elektronok pont úgy kapják a lézert, hogy egy őket folyamatosan gyorsító elektromágneses térben érezzék magukat.

Én úgy vélem, hogy ha van jövője a részecskefizikának, akkor itt van... DGy... javíts ki kérlek

[makk2]

Régóta hallom, hogy a kvantumgravitáció a húrelméletből kellene "kiessen".
A húrelméletet (elméleteket) abszolút nem ismerem. Ezért csak érzeseim vannak ezzel kapcsolatban, amik egyrészt ambivalensek, másrészt nem is számítanak.

El tudná valaki magyarázni nagyon vázlatosan, hogy mire alapozott ez a várakozás, és hogyan képzelik a kvantumgravitáció működését? Akár a húrelméletben, akár másban. Egyáltalán: milyen kiemelésre érdemes részeredmények vannak, amiket a majdani "nagy" egyesített elméletnek tudnia kell?

Mivé válik majd az, amit most geometriának nevezünk? Lesz újabb háttér (aminek van -kell legyen- geometriája), vagy MINDEN anyagi meghatározást nyer, maga a téridő is? Ez utóbbit azért nehéz elképzelnem, mert a részecskefizika mindig valami háttér-térben zajlik, az áltrel meg maga a háttér, tehát mi lesz ebből a húrelméletben?
Szerintem, ha ezt magyarázni tudja majd, az már maga a TOE....

DGy-nek van erről egy nagy halom előadása. Elsősorban azt javaslom, hogy hallgasd meg az egészet. Egyszerűen lenyűgözőek, csodálatosak, azóta szeretnék hinni a reinkarnációban, mert következő életemben talán még lehetnék fizikus.

A húrelméletet szerintem ténylegesen csak nagyon kevesen értik igazán. DGy-nek sem ez a szakterülete, ha jól tudom ő áltrelmélész. Bár az ő tudása így is nagyobb két-három tizedesjeggyel a miénknél a témában.

A húrelméletben Planck-hossz nagyságrendű rezgő húrok vannak, alapvetően ezeknek a módusai adják ki a részecskéket.

A nagy bökkenő az vele, hogy a világon kb. semmi nincsen, amivel igazolni lehetne. Fizikus emberévezredek mentek rá eddig. Vannak vicces jóslatai, például 10 az 500 különböző stabil vákumot (index újságíró szinten: ennyi univerzumot) lehet belőle kiszámolni, meg egyszer számoltak vele feketelyukról is valami olyat, amiből kijött egy jóslat valami spektrumra. Na ezt megnézték, és nem jött be (nem olyan volt a spektruma a fekete lyuknak).

Alapvetően az van, hogy némi élettapasztalatom ezzel kapcsolatban azt mondja, hogy elég nyilvánvaló, hogy a húrelmélet miért ilyen. Azért ilyen, mert a kvantummechanika lezárt tudomány, az új fizikusoknak már nincs mit felfedezni. Már mindent feltaláltak, amit fel lehetett, csak ilyen kis tisztázásra váró apróságok vannak hátra, mint a müon szokatlan mágneses momentuma, vagy azok a szokatlan energiájú kozmikus részecskék, amiknek már rég le kellett volna lassulniuk a kozmikus háttérsugárzáson.

Vagy a kémiai reakciókhoz képest nagyobb mértékben változó energiájú rádiumsók ( (c) Einstein ) problémája. Ja nem, az 100 éve volt, valami nagyon hasonló helyzetben!

[makk2]

"Stanford's latest particle accelerator is smaller than a grain of rice" (A Stanford egyetem legújabb részecskegyorsítója kisebb, mint egy rizsszem)

A mostani prototípushoz hasonló az austini egyetemen is készült, az centiméterenként 1 GeV-et (!!!) tud adni az elektronoknak.

Az betyár. Ha igaz, akkor van jövő.

Egyébként nem GeV az, csak MeV, de azt hiszem, így se rossz...

Egyszer kiszámoltam, hogy ha vajon az elektron ehhez hasonló, nagyon precíz, fókuszált röntgensugarakkal lenne gyorsítva... úgy, hogy minden esetben úgy legyenek körülötte a fotonok, hogy ő egy őt maximálisan gyorsító elektromos térben érezze magát, akkor mekkora lenne egy ilyen elven működő gyorsító felső határa.

Elképzelésem lényege az volt, hogy itt a felső határt ugye a párképzés jelenti. Ha túl sok, túl nagy energiájú fotont kap az elektron egyszerre, akkor már nem gyorsulni fog, hanem párképezni: csinál egy elektron-pozitron párt maga mellé, megesz 1 MeV energiát, és onnantól lehet a három részecskét gyorsítani. Tehát ez a felső limit, annyi energiát nem kaphat az elektron, ahol már párképzés van.

Ha valakit érdekelne, szívesen leírnám a részleteket is, ám a végeredmény az volt, hogy körülbelül 10000 km-es úton tudná elérni a Planck-energiát. Tehát földi kvantumgravitációs gyorsító az nem lenne ebből se, de űrbéli az lehetne.

Persze ha most akár csak annyit el lehetne érni, hogy 20 év helyett csak 1 éven át kelljen kalapozni a pénzt az LHC utódjára, már az is nagyot lendítene a keréken...

[Rigel]

El tudná valaki magyarázni nagyon vázlatosan, hogy mire alapozott ez a várakozás, és hogyan képzelik a kvantumgravitáció működését? Akár a húrelméletben, akár másban.

Amennyire ez számomra az ismeretterjesztő anyagokból lejött, a kvantumgravitáció sikeresnek remélt húrelméleti magyarázata azon alapul, hogy még a második húrelméleti forradalom előtt (M-elmélet előtt) az öt különállónak tartott húrelmélet egyikében számolgatva néhány fizikusnak kijött grátisz egy 2-es spinű részecske is. Vannak a részecskefizikában olyan számítások, amik feltételezik, hogy a gravitáció részecskéjének, a gravitonnak milyenek a tulajdonságai. A húrelméletből (most ne kérdezd, hogy melyikből) éppen a vártnak megfelelő "graviton" esett ki. Ennek nagyon megörültek, mert úgy vélték, hogy azt mutatja az eset, hogy jó nyomon járnak, ha már az elmélet maga meghatározza, hogy kell lennie gravitációnak a megfelelő kvantumával együtt. Amúgy azóta nem sok további előrelépés történt.

Egyáltalán: milyen kiemelésre érdemes részeredmények vannak, amiket a majdani "nagy" egyesített elméletnek tudnia kell?

Egy dolgot lehet itt megemlíteni, és az a szuperszimmetria. Maga az elv más úton is előbukkant, de a húrelmélet az, aminél ez elválaszthatatlan része a modellnek. Ha igazolódna a szuperszimmetria, akkor az persze nem igazolná a húrelméletet, csak egy kicsit valószínűbbé tenné, viszont a szuperszimmetria cáfolata azt hiszem megbuktatná a húrelméletet.

[Kukac]

Ha igazolódna a szuperszimmetria, akkor az persze nem igazolná a húrelméletet, csak egy kicsit valószínűbbé tenné, viszont a szuperszimmetria cáfolata azt hiszem megbuktatná a húrelméletet.

Rigel,

a Higg bozon bejelentésekor nem volt olyan hír, hogy "és továbbra sem sikerült bizonyítani a szuperszimmetria elvét, sőt..."
Persze lehet, valami minősíthetetlenül rossz index cikkben olvastam.
Tehát átfogalmazom. A Higgs bozon létezése hatással van-e bárhogyan is a szuperszimmetriára vagy annak cáfolására?

[Aurora]

Ha igazolódna a szuperszimmetria, akkor az persze nem igazolná a húrelméletet, csak egy kicsit valószínűbbé tenné, viszont a szuperszimmetria cáfolata azt hiszem megbuktatná a húrelméletet.

Rigel,

a Higg bozon bejelentésekor nem volt olyan hír, hogy "és továbbra sem sikerült bizonyítani a szuperszimmetria elvét, sőt..."
Persze lehet, valami minősíthetetlenül rossz index cikkben olvastam.
Tehát átfogalmazom. A Higgs bozon létezése hatással van-e bárhogyan is a szuperszimmetriára vagy annak cáfolására?

Több féle Higgs-bozonnak kell lennie a SUSY szerint. Jelenleg "csak" egyet találtak, ha így marad, akkor a SUSY nincs igazolva. Viszont egy nehéz bozon bomlását vizsgálva úgy látták, hogy a jelenlegi Standard Modell illik a kísérleti eredményekhez, viszont a szuperszimmetria minimális kiterjesztése megbukott. Vagyis, ha van is SUSY az nem az MSSM, hanem annál bonyolultabb.

http://index.hu/tudomany/2012/11/12/meg ... _elmelete/

[Aurora]

El tudná valaki magyarázni nagyon vázlatosan, hogy mire alapozott ez a várakozás, és hogyan képzelik a kvantumgravitáció működését? Akár a húrelméletben, akár másban.

Amennyire ez számomra az ismeretterjesztő anyagokból lejött, a kvantumgravitáció sikeresnek remélt húrelméleti magyarázata azon alapul, hogy még a második húrelméleti forradalom előtt (M-elmélet előtt) az öt különállónak tartott húrelmélet egyikében számolgatva néhány fizikusnak kijött grátisz egy 2-es spinű részecske is. Vannak a részecskefizikában olyan számítások, amik feltételezik, hogy a gravitáció részecskéjének, a gravitonnak milyenek a tulajdonságai. A húrelméletből (most ne kérdezd, hogy melyikből) éppen a vártnak megfelelő "graviton" esett ki. Ennek nagyon megörültek, mert úgy vélték, hogy azt mutatja az eset, hogy jó nyomon járnak, ha már az elmélet maga meghatározza, hogy kell lennie gravitációnak a megfelelő kvantumával együtt. Amúgy azóta nem sok további előrelépés történt.

Egyáltalán: milyen kiemelésre érdemes részeredmények vannak, amiket a majdani "nagy" egyesített elméletnek tudnia kell?

Egy dolgot lehet itt megemlíteni, és az a szuperszimmetria. Maga az elv más úton is előbukkant, de a húrelmélet az, aminél ez elválaszthatatlan része a modellnek. Ha igazolódna a szuperszimmetria, akkor az persze nem igazolná a húrelméletet, csak egy kicsit valószínűbbé tenné, viszont a szuperszimmetria cáfolata azt hiszem megbuktatná a húrelméletet.

Szuperszimmetria nélkül a húrelmélet nem tudná leírni a fermionokat. És a tachionok is megjelennének... Vagyis, ha nincs SUSY akkor nincs húrelmélet és az SO(10)-es Nagy Egyesítés sem szép SUSY nélkül. Mert a szuperszimmetria segítségével a három kölcsönhatás csatolási állandói azonos energián vesznek fel azonos értéket (egyesülnek a kölcsönhatások). (SU(5)-ös Nagy Egyesítést a proton bomlására adott küszöb alapján már kizárták).

[Banzai]

Tisztelt Dávid Gyula!
Az lenne a kérdésem, hogy Ön a kvantumfizika interpretációi (koppenhágai, sokvilág, retardált hullámok...) közül melyiket tartja a legelfogadhatóbbnak, illetve melyik áll Önhöz a legközelebb. Esetleg ha van saját interpretációja, azt is nagyon megköszönném! Köszönöm, és további sok sikert kívánok!