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Algunas reflexiones sobre física

mayo 1, 2020
profesor-de-fisica - fsica en la vida cotidiana

A veces tienes un nuevo pensamiento, idea o momento eureka, pero no es lo suficientemente atrevido como para convertirse en un artículo o ensayo de duración razonable. Así que aquí hay otro popurrí de física y pensamientos relacionados, demasiado bueno para no salvarlo, pero sin suficiente carne disponible para desarrollar. Esperamos que quienes lean esto tengan algún conocimiento de los términos y la jerga utilizados. De lo contrario, ¡por eso existen los diccionarios!

La pregunta de por qué

¿Alguien puede explicar exactamente por qué se atraen el polo sur y el polo norte de un imán? ¿O por qué y cómo el polo norte de un imán repele a otro polo norte? Sabes lo que está sucediendo, pero cómo y por qué lo extrañas. Sabes que un electrón y un positrón serán destruidos por contacto. Usted sabe lo que está sucediendo pero no el cómo y la naturaleza exacta de lo que está sucediendo. Sabes que la carga eléctrica de un protón es igual y opuesta a la de un electrón. ¿Alguien puede decirme por qué? ¿Alguien realmente puede decirme qué es realmente la carga eléctrica? ¿Sabes lo que hace pero cómo lo hace y por qué lo hace?

El «por qué» de las cosas: la cuestión del «por qué» es fundamental para aceptar la vida, el universo y todo. Hay una pregunta mucho más profunda «por qué» en física que es, por ejemplo, ¿por qué el electromagnetismo o los opuestos EM (lo que sea realmente) se atraen y la similitud EM repele? ¿Por qué no es lo opuesto o por qué? Esta es la pregunta que Einstein preguntó: si Dios tenía la opción en el asunto al crear las leyes, principios y relaciones de la física, o, como dice Hawking, «lo que inspira fuego en las ecuaciones».

Todas las explicaciones son buenas y buenas, pero no entiendo por qué debería ser así y no de otra manera. Es el «por qué» que no se puede explicar o responder.

Considere, por ejemplo, algunas propiedades extrañas inventadas con respecto al Polo Norte (NP) y el Polo Sur (SP) de un imán. ¿Por qué no hacer que NP a NP conduzca a la fisión nuclear y SP a SP a la fusión nuclear y SP a NP a la superconductividad? O coloque productos químicos entre NP y NP y obtenga una reacción exotérmica; entre SP y SP, se obtiene una reacción endotérmica, pero entre SP y NP, no se produce reacción química.

En otras palabras, puede imaginar que si reinicia el reloj en el Big Bang y comienza de nuevo o imagina otro universo por completo, donde NP y NP son atraídos y lo mismo ocurre con SP y SP pero SP y NP se repelen entre sí. Si no, por qué no. O, para decirlo de otra manera, según la pregunta de Einstein, ¿puede haber más de un conjunto de física?

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¿Es la carga eléctrica un fenómeno emergente?

Premisa: la carga eléctrica no es un fenómeno emergente.

La carga eléctrica aparentemente no depende y no tiene nada que ver con la velocidad, el impulso, el giro & # 39; o la masa. Por lo tanto, la carga eléctrica es algo independiente y, por lo tanto, debe existir o ser una propiedad por derecho propio. Puede ser parte de un equipo de propiedad, pero tiene su propia existencia independiente. La carga eléctrica puede ser fundamental, aunque dudo que la carga eléctrica deba existir por necesidad. Sin embargo, no podríamos existir sin la existencia de una carga eléctrica, ¿podría ser un ejemplo de diseño y ajuste fino?

Entonces, ¿qué es exactamente la carga eléctrica? El simple hecho de llamar a la carga eléctrica una fuerza o un campo o un whatsit o un thingamabob no es en sí mismo muy esclarecedor.

Una pregunta a $ 64,000 es la siguiente: ¿por qué la carga eléctrica se limita a valores de más o menos 1/3, 2/3 o 3/3? Esto debe significar que la carga eléctrica viene en unidades o en paquetes o cuantos de 1/3 y que un electrón es (entre otras cosas) un compuesto de tres paquetes de carga eléctrica negativa. Pero, ¿es un paquete de carga eléctrica una entidad física física sólida o es intangible y realmente puede existir independientemente de un sustrato de partículas como un electrón (muón o tau) o un quark y, de ser así, ¿por qué? ¿Se adhiere a este tipo de partículas (también un positrón y, por supuesto, anti-quarks) pero no a otro tipo como un neutrino?

Premisa: la carga eléctrica es un fenómeno emergente.

Por otro lado, la carga eléctrica es quizás una propiedad emergente, como si tiene una partícula con la masa de un electrón (o un positrón) y el & # 39; girar & # 39; a partir de un electrón (o un positrón) y el momento angular de un electrón (o un positrón), surgirá otra propiedad que llamaremos carga eléctrica.

Parece bastante improbable que tres paquetes de 1/3 de carga eléctrica negativa ocurran solo para cruzar y con una partícula con masa, & # 39; girar & # 39; y el impulso angular de un pseudo-electrón para todos ahora se unen para formar un electrón tradicional. [An electron without any electric charge would have to be a pseudo-electron, not a real electron of course.] También implicaría que puede tener una partícula con masa, & # 39; girar & # 39; y el momento angular de un electrón, un pseudoelectrón, sin una unidad de carga eléctrica negativa de 3/3. Nuevamente, la carga eléctrica debe ser una propiedad inherente pero emergente, pero que no se produce en todos los tipos de partículas.

Algo está jodido en alguna parte!

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La conversión de energía en materia.

Todos conocemos el concepto de crear energía a partir de la materia, especialmente en materiales nucleares como la energía nuclear o en la radiactividad / desintegración de partículas como el neutrón que se desintegra en varias piezas y además de energía La última forma de energía en la materia es la materia: la aniquilación de la antimateria en energía pura.

La pregunta es: ¿alguien ha observado la creación de materia a partir de la energía? Existe la energía del vacío que puede crear materia virtual: partículas antimateria, pero estas son aniquiladas nuevamente en energía pura nuevamente de manera rápida e inteligente. Por supuesto, existe la radiación de Hawking por la cual los agujeros negros pierden masa a través de la energía de radiación que escapa y supongo que, en teoría, la « radiación » podría ser en forma de partículas cuyo La masa real se crea a través de la energía del vacío, una partícula virtual que se crea fuera del horizonte de eventos.

Recojo aceleradores de partículas de alta energía que rompen juntas las partículas crean un & # 39; nuevo & # 39; partículas que podrían ser el resultado directo del gasto energético.

Pero en un nivel más bajo a la tierra, en nuestra existencia cotidiana, ¿observamos alguna vez la materia creada a partir de la energía?

Por ejemplo, si enciende una cerilla, parte de la masa representada como sustancias químicas de cabeza de cerilla se convierte en calor y energía luminosa. ¿Alguna vez has visto que la luz y la energía térmica se convierten en químicos combinados? La luz solar es necesaria para la fotosíntesis, pero ¿parte de esta luz solar se incorpora a la materia vegetal o solo se convierte en un tipo de catalizador? Este tipo de ejemplos: ejemplos comunes que todos pudimos ver.

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Gravedad en el cero absoluto

Aunque el concepto de cero absoluto es teóricamente imposible de lograr, si se alcanzara, en teoría, entonces todo movimiento cesaría. Sin embargo, incluso si este fuera el caso, ¿la gravedad aún no estaría operativa y, por lo tanto, incluso en cero absoluto, no habría movimiento debido a los efectos gravitacionales? ¿Es esta otra razón ya establecida, aparte del principio de incertidumbre de Heisenberg, por qué el cero absoluto es solo teórico y nunca alcanzable? Creo que esa debería ser una razón porque parece haber una relación significativa entre la temperatura y la gravedad. La gravedad debe ser una constante, independientemente de la temperatura de los objetos sujetos a la atracción gravitacional mutua, incluso si esta temperatura es un cero absoluto. Por supuesto, el movimiento debido a la gravedad es energía y cualquier energía presente cancela la posibilidad de alcanzar el cero absoluto. La pregunta teórica es, ¿cuál es el estado de gravedad teórico si pudiéramos alcanzar una temperatura de cero absoluto?

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Sobre la desintegración radiactiva

Ahora me doy cuenta de que hay mucha literatura sobre la desintegración radiactiva que explica lo que está sucediendo. Sin embargo, no he visto mucha literatura que me diga por qué sucedieron las cosas cuando sucedieron. Digamos que sales a comprar un átomo de uranio 238 y lo sumerges en tu laboratorio. Diez segundos después, el átomo sigue ahí e intacto; once segundos después de la inmersión, se convirtió en una otomana. Por qué debería serlo si no hubo cambios en el entorno del átomo durante la duración de este intervalo de un segundo sigue siendo una anomalía para mí.

Puede haber una variable ambiental oculta * de la que no tenemos conocimiento. Si hubo un cambio en el entorno local del átomo, por ejemplo, debido a la fluctuación cuántica o un neutrino que golpeó el núcleo U-238, bueno, siempre es una causa y, por lo tanto, gobierna causalidad

Otro pensamiento Suponiendo que no hay causalidad, digamos que usted tenía una pieza de material radiactivo de un billón de átomos. También tiene dos generadores de números aleatorios, uno para el número de átomos que van a la bolsa de frijoles y el otro para determinar cuántas unidades de tiempo este número de átomos va a la bolsa de frijoles. Ejecute esto hasta que todos estos miles de millones de átomos se hayan desintegrado. ¿Te gustaría terminar con una relación tradicional de media vida? Yo personalmente lo dudo. Incluso si solo usó un único generador de números aleatorios que determinó la cantidad de núcleos inestables que cayeron en cada unidad de tiempo fija, dudo que pueda graficar una curva de semivida.

La falta de causalidad me recuerda la sentencia de muerte del difunto Carl Sagan sobre cómo «las afirmaciones extraordinarias requieren evidencia extraordinaria». Aunque esta observación probablemente esté dirigida al mundo macro, creo que también es adaptable al mundo micro, solo que dejaría el uso dual de «extraordinario» porque algo extraordinario está en la mente del espectador y de lo que es extraordinario para usted puede no ser extraordinario para mí y viceversa. Para mí, abandonar la causa y el efecto es algo que sin duda es extraordinario.

Cosas como las leyes de conservación y la causalidad del pasado al futuro (y qué otro tipo de causalidad funciona a menos que haya un viaje en el tiempo del futuro al pasado en el nivel cuántico ** – punto de referencia en el tema de «La zona de Crepúsculo» «aquí), no debe abandonarse por pérdida, excepto como último recurso. De hecho, si no recuerdo mal, esto es una aparente violación de las leyes de conservación aplicables a Beta Decay lo que llevó al difunto Wolfgang Pauli a postular la existencia del neutrino, confirmado durante su vida, y así restaurar el status quo establecido.

* Sí, soy consciente de que Einstein propuso variables ocultas para explicar las anomalías cuánticas y las experiencias reales tendieron a provocar que Albert golpeara el plato con respecto a las variables ocultas. Realmente hay una acción aterradora desde la distancia. Sin embargo, tengo una variable oculta escondida en mi manga (que Einstein probablemente no podría haber diseñado en su experimento de pensamiento más salvaje) que desafortunadamente no es original para mí, por lo que no puedo tomar el crédito ni la culpa del guión. Estén atentos a la bomba (o la chispa) en los próximos días.

** Lo que sin duda fue postulado por el difunto Richard Feynman y otros, y aparentemente está expuesto en el experimento retrasado de doble rendija, por lo que no debería ser demasiado apresurado para descartar la causalidad entre el futuro y el pasado, pero es & # 39; s todavía causalidad, incluso si se invierte. Algo sucede, luego algo más sucede a su vez.

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Un universo de electrones aislados.

Imagina un universo formado por un solo electrón. En este escenario, ¿sería significativo hablar sobre la carga eléctrica del electrón o su gravedad?

En caso afirmativo, ¿en qué actúa la carga y la gravedad o simplemente irradia? Si solo irradia, ¿puede irradiar indefinidamente?

Si es «no», ¿son estas propiedades de carga y gravedad imaginarias, inmateriales e ilusorias? Si es así, y si ahora este universo de experiencia de pensamiento contiene solo dos y solo dos electrones, entonces la carga eléctrica y la gravedad parecerían tener sentido, pero ¿de dónde vendrían si fueran imaginadas en un universo con un electrón

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Perpetuo vs. Movimiento perpetuo vs dispositivos de movimiento perpetuo

Perpetua (infinita; eterna; eterna; eterna).

Perpetua: hay muchas cosas que son perpetuas. Este imán pegado a su refrigerador sería un supuesto palo para la eternidad. La poderosa fuerza nuclear que mantiene unidos a los quarks en un protón probablemente permanecerá en su lugar durante un tiempo infinito. Se puede suponer que la gravedad entre dos objetos de masa permanecerá en su lugar perpetuamente.

Movimiento perpetuo: puede tener movimiento perpetuo. La primera ley de movimiento de Newton establece que un objeto en movimiento permanecerá en movimiento y no cambiará de velocidad a menos que esté sujeto a una fuerza externa (es decir, fricción o gravedad, por ejemplo) . Entonces, si disparas una bala en un vacío perfecto (aunque inalcanzable), continuará durando para siempre. Presumiblemente un electrón «en órbita» & # 39; un átomo lo hará para siempre y algún día. Del mismo modo, la energía del vacío alias espuma cuántica alias espuma cuántica alias fluctuaciones alias cuántica jitter es un ejemplo obligatorio de energía perpetua porque ninguna partícula elemental (masa o energía equivalente) puede permanecer inmóvil ya que esto violaría el principio de La incertidumbre de Heisenberg. Podemos suponer que las galaxias continuarán girando mucho después de que cada estrella en ellas haya desaparecido.

Dispositivos de movimiento perpetuo: no están permitidos por las leyes, principios y relaciones de la física. Todo comienza con la primera ley de la termodinámica, que básicamente establece que la energía no se puede crear ni destruir, sino que solo cambia de forma de un tipo de energía a otro. Basándose solo en esta primera ley, la Oficina de Patentes lo arrojará al oído (u otras partes de su anatomía) si envía una solicitud de una máquina de movimiento perpetuo. ¿Por qué? No se puede esperar nada por nada: no hay nada como un almuerzo energético gratuito bajo esta primera ley. En otras palabras, es por la sencilla razón de que dicho dispositivo teórico de movimiento perpetuo debería tener una salida de energía mayor que el suministro de energía que, en teoría, podría reciclarse en el dispositivo para producir incluso más energía que luego podría usarse como entrada para crear una producción de energía aún mayor, etc. Incluso si la producción de energía fuera igual al suministro de energía, aún no tendría un dispositivo utilizable eterno o perpetuo, porque parte de la producción de energía sería energía residual. no sería productivo, es decir, calor. Entonces, si ingresa 1000 unidades de energía útil y saca 999 unidades de energía de salida útil y 1 unidad de calor no productiva, no es un dispositivo de movimiento perpetuo porque solo puede reciclar e ingresar 999 unidades para su gasto inicial de 1000 unidades: una propuesta perdedora. Por ejemplo, si pones 1000 unidades de energía química en el tanque de gasolina de tu automóvil (gasolina), no obtienes 1000 unidades de energía cinética (movimiento) a cambio que, por una onda mágica de la varita, podría reconvertirse en combustible en el tanque. Parte de su energía química se convierte en energía térmica que desaparece sin ayudar a mover su automóvil. Sería bueno si 1000 unidades de energía química finalmente se tradujeran en un número infinito de unidades de energía cinética y así nunca tuvieras que llenar tu tanque en la estación de servicio, pero …

¡Todavía es interesante que puedas tener algo que sea perpetuo y algo que tenga movimiento perpetuo pero no una máquina de movimiento perpetuo!

Agujeros negros y antimateria

Si un electrón se encuentra y recibe un positrón (un anti-electrón), obtendrá una conversión del 100% de la materia en energía y un gran Ka-Boom para comenzar. Ahora, la premisa es que, si tiene suficientes electrones en un lugar y al mismo tiempo, puede crear un agujero negro (de sustancia electrónica). Y si tiene suficientes positrones en el mismo lugar al mismo tiempo, puede crear un agujero negro (lleno de positrones). En cualquier caso, las cargas eléctricas correspondientes no superarían los horizontes de eventos respectivos por el mismo motivo que & # 39; luz & # 39; (de cualquier longitud de onda / frecuencia) no puede extenderse desde el interior de un agujero negro hasta el exterior de un agujero negro (es decir, más allá del ‘horizonte de eventos). Pero ahora la pregunta es, ¿qué sucede cuando el agujero negro de electrones se encuentra y saluda al agujero negro de positrones? ¿Vas a obtener la aniquilación total en energía pura, un KA-BOOM realmente grande, o simplemente terminarás con un agujero negro más grande?

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