Néztem egy műsort a Netflix-en, Neil Degrasse Tyson vezetésével, és megemlítette, hogy az egyik alapvető részecske, amiről tudunk, az elektron, valami még soha nem is figyeltük meg közvetlenül t. Miért nem tettük meg? Lehetetlen? Tudom, hogy ez a könnyű válasz minden kérdésre, de azért, mert a technológiánk még nem elég fejlett?
Megjegyzések
- Lásd a válaszomat. Az elfogadott válasz téves, mert: (1) A képek nem egyetlen részecske képei. (2) Az idézett cikk hülyeségeket beszél, mondván, hogy ” Körülbelül 150 attoszekundumba kerül, amíg egy elektron megkerüli az atom magját. ” . Az elektronok nem köröznek egy atommagot, nem pedig azt, hogy keringési periódusuk van!
- @ user21820 Még nem fogadtam el a választ ‘ . Egyszer átolvasok mindenkinek ‘ állításokat
Válasz
Define ” observ ”
A Webster , a tudomány lehetőségei a következők:
a: gondosan figyelni, különös tekintettel a részletekre vagy a viselkedésre az ítélethozatal érdekében
b: tudományos megfigyelés a
És a ” megfigyeléshez :
a: olyan tény vagy esemény felismerésének és tudomásul vételének cselekménye, amely gyakran műszerekkel történő méréssel jár
b: rekord vagy leírás így nyert
Hogyan figyelhetünk meg egy felhőt? A napfény szétszórja a felhő H2O-ját, és a szemünkbe ér. Tudományos megfigyeléséhez képeket vagy videókat készítünk, hogy tanulmányozzuk annak időbeli alakulását. A videóban lévő felhő ” felhőt figyeli “?
Itt van egy buborékkamra elektron képe :
Az elektron szétszórta az atomokat a kamrában, ionizálva őket, és a buborékok ott alakulnak ki, ahol az ionok voltak. Megfordul a mágneses mezőben, és elveszíti az energiát a szóróktól. A felhőképpel ellentétben nem a fény szórja el az objektumot, hanem a tárgy az anyagot, és ennek az útnak a fénye rögzül. Ez egy bonyolultabb út egy képhez, de az elektronnak nevezett objektumnak még mindig van egy-egy megfeleltetése a képpel, amelyet megfigyelésnek hívunk.
Felhívjuk figyelmét, hogy a buborékkamra méreteihez buborékok (mikronok) és a képen látható elektron lendülete, néhány MeV / c kielégíti a Heisenberget A bizonytalanság elve, és így ezen a dimenzión belül az elektron formájában tekinthető kvantummechanikai ” részecskének “, klasszikus részecske attribútumaival.
Emellett ” az ” elektronokat is közvetlenül a szikrák , a szemünk és az agyunk nincs felszerelve arra, hogy a fényt olyan tisztán lássa, mint a felhőből visszaverődő fény, de ez biológiánk korláta, műszereink képesek rá.
Tehát úgy gondolom, hogy az állítás üres.
Szerkesztés megjegyzés után
Gondolod, hogy valaha is lehetne valami olyat készíteni, ami működne kamera, amely pillanatfelvételt készít egyetlen elektronról
Megkereste a netet, és elkészült.
videó: https://www.youtube.com/watch?v=OErXAk42MXU
Most lehetséges egy film filmnézése. A film bemutatja, hogy az elektron miként halad egy fényhullámon, miután csak elhúzták az atomtól. Ez az első alkalom, hogy elektront filmeztek, és az eredményeket a Physical Review Letters legújabb kiadásában mutatjuk be.
Tehát megtörtént, bár a videó lelassult, hogy láthassa az utat.
Megjegyzések
- A hozzászólások nem bővebb viták; ez a beszélgetés csevegésbe került .
Válasz
A” közvetlen megfigyelés “fogalma trükkös a tudományfilozófiában. Ez a tudományos elmélet és az igazság közti elfogadott híd, és nagyon sáros vizeken halad át. Nulla. Nada.Amit csinálunk sok elméleti modell van, amelyek magukban foglalják az elektron fogalmát, amelyek kiemelkedően jó munkát végeznek a dolgok viselkedésének előrejelzésében. A filozófiában ez a szakadék az ontológia (annak megvitatása, mi a világ ) és az ismeretelmélet (annak megvitatása, amit tudhatunk ról a világról).
Most valószínűleg ez a legpedánsabb nézőpont, amelyet választhatunk. Szinte soha nem hallja, hogy egy tudós úgy dönt, hogy így beszél. Miért? Nos, néhány modellünk olyan észbontó munkát végez a dolgok előrejelzésében, amelyekre általában azt szeretnénk mondani, hogy csak “a valóságot” jelentik.
Hogyan állíthatjuk ezt az igényt? Ha a modell megjósol valamit, amit “közvetlenül megfigyelhetünk” a saját szemünk fülével és kezével, akkor azt feltételezzük, hogy ez “valós”. Az az ötlet, hogy az egysejtű organizmusok elrontják az ételt, csak közvetett megfigyelés volt, amíg valaki feltalálta a mikroszkópot, és hagyta, hogy a saját két szemünkkel nézzünk. Filozófiai szinten “megáldjuk” a saját érzékszerveinkkel végzett megfigyeléseket, csak más okból, csak nagyon nehéz bármilyen haladást elérni, ha nem bízunk semmiben.
Vegyük a téridő hajlításának gondolatát. Mindannyian hallottunk már Einstein elméletéről, miszerint a tömeg meghajlik a téridő, és ez gravitációt, valamint mindenféle egyéb szórakoztató relativisztikus hatást vált ki. A téridő meghajlítása azonban csak egy modell. Nincs bizonyíték arra, hogy a téridő valóban meghajlik, csak az, hogy ha valaki a téridőt hajlításként modellezi, akkor jellemzően jó előrejelzéseket kap arról, hogy mi fog történni.
Tehát nincs áldásunk mikroszkóp, amely elég nagyítani képes az elektron megtekintéséhez. Ez önmagában elég ahhoz, hogy egy olyan állapotot hozzon létre, amelyet senki sem “közvetlenül figyelt meg” egy elektronra. Ha valaki bele merészkedik a kvantummechanikába, a világ még furcsábbá válik. Mindenféle vicces effektus miatt, amelyek valószínűleg meghaladják a kérdésed kereteit, az “elektron megfigyelésének” fogalma önmagában is sáros lesz. A Kvantummechanika megjósolja, hogy mi fog történni az univerzumban, oly módon, hogy az “elektron megfigyelése” kifejezés problémássá válik és nehezen számszerűsíthető. Ha a Kvantummechanika valóban leírja, hogy a világ “hogyan működik”, akkor az elektron megfigyelésének koncepciója valójában lehetetlen lehet a kvantum hullámalak összeomlásának statisztikai viselkedése miatt.
Megjegyzések
- Nincs bizonyítékunk arra, hogy bárki, aki elolvassa ezt a mondatot, szintén emberi lény. Nem gondolom, hogy ‘ szerintem ‘ igazságos elvárni a bizonyítást abszolút értelemben, hogy feltétlenül érvényes. A matematikában a bizonyítás egy formális rendszerhez viszonyított, és nem érheti el a platoni igazság szintjét (bármi is legyen ez). Ahogy mondod, a lényeg csak annak felismerése, hogy bármilyen eszközt is használunk valaminek a megfigyelésére, legyen az a szemünk vagy valami más, nem közvetlenül kapjuk meg mentális kezünket magára az elektronra, hanem csak közvetett bizonyíték eszközeinken keresztül. Néha még csillagokat is látunk, ha nincsenek.
- @ user21820 Akár ” fair “, akár nem, ez a tudomány (sőt általában az empirikus gondolkodás) elismert alapvető határa. Ha meg akarjuk vitatni, mit jelent ” megfigyelni ” valamit, akkor el kell ismernünk, mit is jelent valójában ” megfigyel ” valamit, és ez a folyamat középpontjában filozófiai kérdéseket is tartalmaz. Ellenkező esetben mindig téved, hogy mit jelent ” megfigyelni ” valamit, és ehhez hasonló kérdések merülnek fel, és úgy tűnik, soha nem azért ütköztek le, mert az egyik úgy dönt, hogy figyelmen kívül hagyja a ” megfigyelését, amit a ” megfigyelése valójában jelent. A tudományfilozófia nagy elméi, mint Popper és …
- … és Kuhn, megküzdöttek ezzel a kihívással és elrablás nélkül (a filozófiai kifejezés annak eldöntésére, hogy a legvalószínűbb hipotézis valójában igaz), a tudomány mindig pontosan egy lépésnyire marad az igazságtól. Ez nem ‘ egy rossz dolog. Szeretem, amit a tudomány valójában képes megtenni, és elég gyakran bízom benne. Ám a filozófiai kérdések gyökerében való lebegtetése ugyanolyan veszélyes, mint a matematika vagy a vallás gyökerének filozófiai kérdései. ‘ hasonlít egy katona tanításához, ” amikor meghúzza a ravaszt, a pisztoly lőni fog, ” és nem veszi figyelembe …
- .. azokat az eseteket, amikor a fegyver nem lő ki, mert elakad, és a katonának a folytatáshoz el kell dugnia. ‘ ez az oka annak, hogy a katonaság megtanítja a katonákat arra, hogyan állítsák le a puskájukat, miközben harci stressz alatt vannak.
- Nincs bizonyítékod arra, hogy léteznél #szolipszizmus
Válasz
Semmi sem figyelhető meg anélkül valamilyen fizikai folyamat, amely “elvégzi” a megfigyelést. A szem nem lát passzívan – számtalan fotonbombázás hatalmas ütközési helye, a kamerapixelek (vagy fényérzékeny pigmentek) nem reagálnak passzívan a fényre, hevesen meg kell ütni őket ezer fotonnak.
Olyan, mintha autóban lennél, egy sötét, tele tollakkal teli szobában – hogyan érezheted úgy, hogy nem hagyod el az autót, hogy ott vannak a tollak? Ha a tollfelhőbe hajtottál 200 km / h sebességgel , lehet, hogy hall valamit, amint eltalálták a szélvédőt, ha nagyon figyelmesen hallgatta …
Ugyanez a helyzet az egyes részecskéknél, például az elektronnál – hogyan érzékelhet valamit, ami könnyebb és több finom, mint bármi más körülötte?
Csakúgy, mint az autó és a tollak, csak úgy, ha egyik dolgot elég erőszakosan belemélyezzük a másikba, közvetve következtethetünk az egyik vagy a másik létezésére.
Kommentárok
- Nagyon jó példa.
Válasz
Hadd mondjak egy homályos hasonlat a megfigyeléssel kapcsolatos kérdések szemléltetésére.
Képzelje el, hogy épp egy követ dobtam egy tóba, és megkérdezem, látja-e a hullámot? Azt mondod, hogy igen, miért, miért ? Azt mondom, nem, nem igazán látta az egész hullámot. Csak azt látta, amit látott a helyzetéből és szögéből. És amit láttál a hullámon? Vagy csak egy hullám képe van a fejében? Honnan tudod , hogy hogy a kép pontosan tükrözi a tényleges hullámot? Valójában tudjuk, hogy a szemünknek van határa a felbontóképességére és érzékenységére.
Tehát valójában nem látott egyetlen hullámot sem. Csak látott valamit, amit mindketten csinálunk hívja a “hullámot” angolul. A szó pusztán az entitásra való hivatkozás, nem magára az entitásra. Kérdezheti, megfigyelhető-e egy entitás közvetlenül és nem bármilyen köztes eszközön keresztül , például a szemgolyónkon keresztül? De mi is az a “közvetlenül”? Ha az elméd valahogy képes érintsd meg a hullámot (mivel, kérdezhetem?), neked ez elég? Vagy maga az elméd csupán egy eszköz, amelyet a világgal való interakcióhoz használsz?
Egyébként is, amely egyenesen a mélybe merül a filozófia vége , bár erre valahogy válaszolnia kell, mielőtt elég pontosan meghatározhatná, mit ért a “megfigyelés” alatt .
Másrészt mi van, ha mindketten egyetértünk abban, hogy hullám volt, és Ezután megkérdezem, mi a helyzet a hullámnak? És értetlenül bámulsz rám. De lehet, hogy ez ugyanaz a kérdés, amelyet kísértésbe eshetne feltenni egy elektronról. Mi van, ha az elektronnak valóban van egy mögöttes valósága, amely jobban megfelel hullámfüggvényének és nem egyetlen térbeli pontnak? Van egy csekély bizonyítéka is arra, hogy ez inkább pont? Nem.
Mondhatjuk, hogy a vízmolekula legmagasabb pontját (feltételezve, hogy kellően pontszerű) vesszük pozíciónak. Ha igen, akkor annak egyáltalán nem lesznek kellemes tulajdonságai, és véletlenszerűen ugrálna a tó körül. Jobb ötlet az lenne, ha a átlagot a vízmolekulák helyzete, amelyek meghaladják a tó átlagos vízszintjét. Ezután “láthatjuk”, hogy a hullám irányába mozog többé-kevésbé a címerrel együtt. érintse meg a hullámcsúcsot, amint elmúlik, ami azt jelenti, hogy az így definiált helyzetet mintegy megbecsülhetjük. Itt van némi bizonytalanság, ellentétben azzal a bizonytalansággal, amelyet a klasszikus hullámcsomag helyzetének vagy a helyzet mérésében tapasztal egy részecske (Heisenberg-féle bizonytalansági elv), abban az értelemben, hogy annak ellenére, hogy a tóhullám helyzete jól körülhatárolható (feltételezve a pontszerű vízmolekulákat vagy általában véve valamilyen tömegsűrűségfüggvényt a víz számára), még klasszikusan sem mérhetünk pontosan, mert bármi, amit teszünk, megzavarja a hullámot.
Hasonlóképpen le is tehetjük a hullám finom sebessége, mint a fluxus, a víz átlagos áramlása (a tömegsűrűség-függvény időbeli alakulása szerint). Csakúgy, mint a helyzetben, még a sebességet sem tudjuk klasszikusan pontosan megmérni anélkül, hogy változtatnánk rajta. Ahelyett, hogy megpróbálnánk egyszerre megfigyelni az összes hullámot, sokszor megismételjük a kődobást, és minden egyes alkalommal a hullámnak csak egy kis részét figyeljük meg. Természetesen most, hogy szkeptikusak vagyunk, megkérdőjelezzük, hogy valóban megismételhetünk-e valamit -ban pontosan úgy, hogy minden alkalommal ugyanúgy .Természetesen általában lehetetlen, de reméljük, hogy nem túl vadul más.
A tudósok pontosan ezt tették annak érdekében, hogy megfigyeljék (ebben az értelemben) az elektron hullámfüggvényét. Nagyon régen készült, és nem ismerem az előzményeket, de állítólag az IBM az elsők között szervezte el a szennyeződésmolekulákat egy fémfelületen, majd egy pásztázó alagútmikroszkóppal használta az elektron sűrűségét. Van néhány kép itt , beleértve a jól ismert kvantum karámot:
( http://researcher.watson.ibm.com/researcher/files/us-flinte/stm16.jpg ) 
Nem tudom, szerkesztették-e a nyers adatokat (nagy valószínűséggel, amikor még akkor csináltam, mielőtt szerkesztenem kellett volna, hogy eltávolítsam a zajt és az artefaktumokat a tökéletlen STM-tippről). Vannak más képek az interneten, például:
( http://nisenet.org/catalog/media/scientific_image_-_quantum_corral_top_view ) 
De természetesen az STM képek minden színes vagy 3D effektjét számítógéppel generálják. A közelmúltban (2013) néhányan azt állították, hogy képesek képesek atompályákat képezni, például:
( http://physicsworld.com/cws/article/news/2013/may/23/quantum-microscope-peers-into-the-hydrogen-atom ) 
Mindenesetre ne feledje, hogy az analógiák felbomlanak, és nagyon az elektronokról és más részecskékről alig van még homályosan analóg jelenség a tóban lévő vízzel. A hasonlatnak csupán az volt a célja, hogy kétszer is elgondolkodjon azon általános feltételezésen, miszerint egy részecskének pontpozíciója van.
Kommentárok
- De várjon, így aztán bármi, ami mozog (klasszikus és kvantum), nincs ‘ nincs határozott pozíciója? Természetesen makroszkopikusan mérjük a dolgok helyzetét, vagy azt akarja mondani, hogy bármit csak bizonyos pontossággal mérhetünk, de akkor is a ‘ bizonytalan ‘ ‘? ‘ Összpontosítok a közös feltételezéssel kapcsolatos utolsó pontjára.
- @ mi mit: Véleményem szerint egyetlen részecske sem tartózkodik a tér egyetlen pontján bármikor , függetlenül attól, hogy mozog-e vagy nem ‘ nem mozog. Ez összhangban áll a kvantummechanika néhány értelmezésével, és nem szembesül a hullámfüggvény összeomlásának problémájával, amelyet néhány más értelmezés megkövetel. Az, hogy egy részecske úgy tűnik, hogy egy lokalizált területen képernyőre kerül, még nem jelenti azt, hogy egy ponton volt egyáltalán! Miért feltételezte ezt valaki?
- @ mi mit: Amit mér, az soha nem maga a részecske. Megpróbál ‘ felnagyítani ‘ valamilyen hatást a megfigyelhető makroszkopikus szintre. Ennek során szembesülni fog a részecskét érintő nagyítási mechanizmus problémájával, így soha nem figyelheti meg ugyanazt a részecskét abban az állapotban, amelyet kétszer szeretne. Tehát általában sokszor meg kell ismételnie ezt a hatást (reményei szerint), és meg kell mérnie sok olyan részecskét, amelyek a feltételezett állapotban vannak (állítólag), majd elosztást kell szereznie, ami a kettős réses kísérlet és a képek a válaszomban.
Válasz
A standard modell szerint az elektronnak nincs kiterjedése; nulla sugarú. Mint ilyen, egy ilyen részecskét soha nem lehetett megfigyelni (mivel valójában nincs ott …), csak közvetve figyelhető meg például az elektromos tér más részecskékre vagy tárgyakra gyakorolt hatása révén.
Megjegyzések
- Ötlete elsődlegesen befolyásolta ezt a kérdést. Ne ‘ ne csodálkozol azon, hogy talán csak azt gondoljuk, hogy valójában nincs ott, mert ‘ nem tudjuk megfelelően megfigyelni? Tudom, hogy azt mondják, hogy a kvantumvilág ellent intuitív, de mi van akkor, ha ez a szokatlan magyarázat csak azért van, mert még nincsenek megfelelő eszközeink az ellenkező meghatározására? Például – a Plútó. Annyira biztosak voltunk benne, hogy ez egy bolygó, amíg be nem bizonyítottuk az ellenkezőjét. Az Ön által említett fogalmakhoz emlékszem a Plútóra, és azt gondolom, hogy ‘ ‘ ez az elképzelés igaz …. amennyire mi tudja. ‘ ‘
- Milyen ötlet ??????
- @mi mit Míg a tudományos elméletek abszolút tényként való intonálása a jó elméletekre, az ön példája rossz. Például jobb Galen ‘ elmélete, miszerint az embereknek hasított állcsontja volt.
- Személy szerint én nem ‘ t tetszik az elektronnak mint a részecske fogalmának (furcsa végteleneket hoz létre stb.), csak valami nagyon-nagyon kicsihez képest. Nem tudom, hogy ‘ miért fogadja el ezt a standard modell, megint a végtelen probléma miatt, de nyilvánvalóan a sugár kiválasztása csak valami nagyon, nagyon kicsi, más, mint a sugár kiválasztása. 0.
- @jiminion nem lenne ‘ ta nulla sugár azt jelenti, hogy az általunk látott közvetett hatások a semmiből jönnek létre?
Válasz
Nem teljesen pontos, hogy nem lehet megfigyelni. Megfigyelhet és van is. A megfigyelés azonban csak egy kis aspektusa a elektronok.
Bár azonnal megfigyelhető, nem határozható meg sem a helye, sem a sebessége. Az elektron sebessége megfigyelhető, de nem ismerhető meg a pozíciója. Az elektron helyzete megfigyelhető, de nem a sebességének ismeretében.
Ennek gyakran bemutatott példája a mérnöki és fizika órákon az erdőben lévő nyíl képében. Világosan láthatja, hol van, de egy képből a nyílból nem tudja megmondani, hogy milyen gyorsan halad.
Megjegyzések
- A kérdés terjedelméhez jól értem I ‘ m csak akkor érdekli a helyzete.
- De mi egy lóversenypályán futó lóról? Jelölőkkel mérhetjük a pálya körüli helyzetét, a sebességet pedig sebességfegyverrel lehet mérni. Mondja ‘ s, hogy a ló elfut az én sebességfegyverem mellett, és rögzíti a sebességet. Ugyanakkor, amikor a fegyverem rögzíti, képet készítek a ló ‘ helyzetéről a jelölőkhöz képest. Sikeresen mérte volna mind a ló sebességét, mind pedig a helyzetét egy adott időpontban?
- @mi mit – azt hiszem, erről a témáról itt talál többet: hu.wikipedia.org/wiki/Uncerurity_principle , mint amit tudok nyújtani.
Válasz
A relációs QM szerint az elektron másik megfigyelője egyszerűen lehet egy másik elektron; mondjon egy másik elektront, amely visszaverte.
Ez azt jelenti, hogy folyamatosan megfigyeléseket végeznek az elektronokról; csak nem általunk.
De ez azt hiszem, hogy nem az az értelme, hogy megfigyelje t “a kérdésében; ami az emberi szem közvetlen megfigyelésének tűnik.
Azonban egyszer nem láthattunk baktériumot; és most mikroszkópon keresztül láthatjuk őket; senki nem mondja, hogy nincsenek ott.
Talán ugyanaz lesz az elektronokra is, egy nap.