Kísérleti szög

Gyulladás

Angol pszichológus, J.M. Stratton volt az első, aki rendszeres, nem fordított retinális képeket látott. Olyan eszközt viselt, amely csak az egyik szemében retinális képet ábrázolt, a másik szemét pedig bezárták. Lencserendszerei függőlegesen és vízszintesen is megfordították a képet.

Először azt fedezte fel, hogy a megfordított képek megkülönböztethetők, de a tárgyak illuzórikusak és irreálisak..

Stratton első kísérlete három napig tartott. A kísérlet során az alanyok csak alkalmanként tűntek normálisnak, és Stratton végzett egy második kísérletet, amely 8 napig tartott.

  • A látható tárgyak illuzórikusak és irreálisak
  • A látható elemek fejjel lefelé néznek
  • A látható világ stabilitása hiányzik.
  • A tárgyak és a testrészek (karok, lábak) helytelenül vannak orientálva, mozgásuk nem felel meg a saját végtagjainak mozgásáról szóló korábbi elképzeléseknek.

Könnyebb lett mozogni, különösen szűk folyosókon: a bútorok között. Írás közben a kéz megfigyelése nem okozott kellemetlenséget.

A saját végtagjainak helyes tájolásának visszaállítása. A látható világ stabilitásának helyreállítása.

A motoros alkalmazkodás normalizálása. Séta a házban, kerékpározás. A tételek általában orientáltnak tűnnek, ha nem nézel körül.

Sok elem szinte normálisnak tűnik. Sétára először élvezte a környék szépségét.

Az invertoszkóp eltávolítása. Readapciós folyamat.

A Straton kísérlet eredményei. (8 nap).

  1. az optikai torzításhoz való alkalmazkodás lehetséges, ez 6-9 napon belül megtörténik.
  2. teljes motoros adaptáció alakul ki.
  3. az észlelési adaptáció részben megtörténik
  4. az adaptáció elérésének szükséges feltétele a megfigyelő aktív tevékenysége.

Megtervezte a tükrök rendszerét, amelyet egy speciális eszközbe szereltek, amelyet egy emberre szereltek fel. Ez az eszköz megváltoztatta saját testének látványképét, és úgy tűnt, hogy a test vízszintesen áll előtte, a saját szemének szintjén. 3 napig viselt: megtapasztalta az illúziót, hogy megtalálja a testét, az állam valósága eltűnt, a cselekedeteket egyfajta cselekvési szellem kísérte..

Evert, aki megismételte Stratton kísérletét, de nem egy, hanem két tükröző lencsét használva, arra a következtetésre jutott, hogy Stratton kissé eltúlozta a hasonló körülmények között bekövetkező adaptáció méretét..

J. és J. K. Pattersons 14 napig kísérletet végzett fordított látással, és arra a következtetésre jutott, hogy a helyzethez való teljes alkalmazkodás soha nem történt meg. Miután 8 hónappal később megismételt kísérletet hajtottak végre ugyanazzal a vizsgálati alanymal, a szerzők úgy találták, hogy az alany ugyanazokat az alkalmazkodási jeleket mutatta, mint a 8 hónapja. Az ilyen körülmények között történő tanulás inkább egy konkrét adaptáció sorozatát képezi, amely a felfogás kezdeti formáira épül, mint az érzékelési rendszer radikális átalakítására..

Kohler és alanyai szemüveget viseltek, amelyek hosszú ideig torzították a képet. A szóbeli beszámolókból azonban kevés információ szerezhető be, mivel Kohler összes gesztaltpszichológusa az érzékelés belső aspektusaira, nem pedig a külső aspektusaira összpontosított. A tapintás jelentősen befolyásolja a látást: az adaptáció első szakaszában az objektumokat hirtelen normálisnak tekintették, amikor az alany megérintette őket: normálisnak tűntek és amikor fordított képük fizikailag lehetetlen volt..

Cohler kísérlet eredményei. (124).

  1. az optikai torzításhoz való alkalmazkodás lehetséges, ez 6-9 napon belül megtörténik.
  2. a motor adaptációja gyors és sikeres.
  3. részleges észlelési adaptáció lehetséges.
  4. A szubjektivitás fontossága az adaptációs folyamatban

Az invertált látás észlelési jelenségei, amelyek közvetlenül kapcsolódnak az észlelés objektivitásának megsértéséhez:

  1. ez a tárgyak látszólagos helyzetének állandóságának elvesztését jelenti, tekintettel a szem-fej és a szem retina rendszerekben az ismert koordináció megsértésére: az alanyok mindig megjegyzik, hogy amikor a föld sétál, „hullámzik”. Mit veszít az állandóság?
  2. A helyzet állandóságának elvesztése következtében a forma állandósága eltűnik.
  3. az invertált észlelés összes kutatója felhívta a figyelmet a látótér képszerűségére, irreálisságra, illuzórizálódására, elidegenedésére a vizsgált alanytól: „Normál körülmények között tárgyakat látunk, és az inverzió során a képek jelenlétét tapasztaljuk.

Logvinenko arra a következtetésre jutott, hogy a fordított látás mellett az ember a vizuális teret „képként” érzékeli, amely tükrözi a tárgyak optikai tulajdonságait és azok kapcsolatát a látható mezőben, de a látható világ mint tudatos szubjektív szubjektív valóság megsemmisítése, amely megfelel a múltbeli emberi tapasztalatoknak. És az adaptációnak vagy a látható mező (és ezért a vizuális tér) tájolásának megváltoztatásával, vagy egy új látható világ felépítésének kell lennie. Logvinenko szerint ez utóbbi helyes..

3 alkalmazkodási stratégia:

1. Az alany kezdetben figyelmen kívül hagyja fordított látótérét, és megpróbálja úgy viselkedni, mintha sötétben lenne. Eleinte ez a stratégia működik, különösen az ismerős objektumok között, de a nap végére a memóriaképek elhalványulnak, és a alanynak el kell hagynia ezt a stratégiát.

2. Ezután az alany elkezdi a mozgását úgy építeni, hogy látómezőjében jobbra nézzen. Egy normál megfigyelő számára mozdulatai kifinomult és furcsa, jelentéktelen.

3. A harmadik stratégia egy vizuális megfigyelési helyzet átültetését foglalja magában.

A kísérlet eredményei A.D. Logvinenko.

  1. az optikai torzulásokhoz való alkalmazkodás egy új látható világ felépítésének folyamata. Az invertoszkóp viselése előtt kialakult képpel együtt a látható világ új képe jön létre.
  2. lehetséges a méretállandóság.
  3. A motor adaptációja lehetséges, az érzékeléshez vezető adaptív motorral.
  4. meg lehet vizsgálni az adaptációs folyamatot invertoszkóp szakaszos viselése mellett.

A megfigyelő rejtélye: 5 híres kvantumkísérlet

Mihail Petrov

A világon senki sem érti a kvantummechanikát - ez a legfontosabb dolog, amit tudnia kell róla. Igen, sok fizikus megtanulta használni törvényeit és kvantumszámítások segítségével még a jelenségeket is megjósolni. De még mindig nem világos, hogy egy megfigyelő jelenléte miért határozza meg a rendszer sorsát, és arra készteti egy állam választását. Az „elméletek és gyakorlatok” példákat vett a kísérletekre, amelyek kimenetelére a megfigyelő elkerülhetetlenül befolyást gyakorol, és megpróbálta kitalálni, hogy a kvantummechanika mi lesz a tudatosság ilyen beavatkozása az anyagi valóságba.

Shroedinger macska

Manapság a kvantummechanika számos értelmezése létezik, amelyek közül a legnépszerűbb Koppenhága marad. Az 1920-as évek fő rendelkezéseit Niels Bohr és Werner Heisenberg fogalmazta meg. A koppenhágai értelmezés központi kifejezése a hullámfüggvény volt - egy matematikai függvény, amely információkat tartalmaz egy kvantumrendszer minden lehetséges állapotáról, amelyben egyidejűleg tartózkodik..

A koppenhágai értelmezés szerint bizonyos esetekben csak a rendszer állapotát lehet meghatározni, csak a megfigyelés képes megkülönböztetni a többitől (a hullámfüggvény csak matematikailag segít kiszámítani a rendszer egy adott állapotban való kimutatásának valószínűségét). Azt mondhatjuk, hogy a megfigyelés után a kvantumrendszer klasszikussá válik: sok államban azonnal megszűnik egymás mellett létezni, egyikük javára.

Ennek a megközelítésnek mindig is vannak ellenzői (legalább emlékeztetni kell Albert Einstein „Isten nem kockajátékot” emlékezetére), ám a számítások és előrejelzések pontossága megtette a dolgot. Az utóbbi időben azonban a koppenhágai értelmezés támogatói egyre kevesebbé váltak, és nem ez az utolsó ok - a hullámfunkció nagyon titokzatos azonnali összeomlása a mérés során. Erwin Schrödinger híres gondolatkísérletét arra tervezték, hogy megmutassa ennek a jelenségnek az abszurditását..

Tehát, emlékeztetünk a kísérlet tartalmára. Egy élő macskát, egy méreggel ellátott ampullát és egy olyan mechanizmust, amely véletlenszerűen befolyásolhatja a méreget, egy fekete dobozba helyezzük. Például egy radioaktív atom, amelynek bomlása során egy ampulla eltört. Az atom pontos bomlási ideje ismeretlen. Csak a felezési idő ismert: az az idő, amely alatt a bomlás 50% -os valószínűséggel megtörténik.

Kiderül, hogy egy külső megfigyelő számára a dobozban lévő macska két állapotban létezik egyszerre: vagy él, ha minden normális, vagy halott, ha a bomlás megtörtént, és az ampulla eltörött. Mindkét állapotot a macska hullámfunkciója jellemzi, amely idővel változik: minél távolabb, annál nagyobb a valószínűsége, hogy a radioaktív bomlás már megtörtént. De amint a doboz kinyílik, a hullámfunkció összeomlik, és azonnal meglátjuk az élő kísérlet eredményét.

Kiderül, hogy amíg a megfigyelő kinyitja a dobozt, a macska mindig egyensúlyba kerül az élet és a halál határán, és sorsát csak a megfigyelő cselekedete határozza meg. Itt van az abszurditás, amire Schrödinger rámutatott.

Elektrondiffrakció

A The New York Times nagy fizikusok felmérése szerint Klaus Jenson által 1961-ben elkészített elektrondiffrakciós kísérlet az egyik legszebbé vált a tudomány történetében. Mi a lényege??

Van egy forrás, amely elektron-áramot bocsát ki a képernyő-fényképészeti lemez felé. És ezen elektronok útjában akadály van - egy réslap két nyílással. Milyen kép várható el a képernyőn, ha az elektronokat egyszerűen csak kis töltésű golyóként képzeljük el? Két megvilágított csík a nyílásokkal szemben.

Valójában a váltakozó fekete-fehér csíkok sokkal összetettebb mintája jelenik meg a képernyőn. A helyzet az, hogy ha a résen áthaladnak, az elektronok nem részecskékként viselkednek, hanem mint hullámok (éppúgy, mint a fotonok, a fényszemcsék is hullámok lehetnek). Ezután ezek a hullámok kölcsönhatásba lépnek az űrben, valahol gyengülnek, de megerősítik egymást, és ennek eredményeként a váltakozó világos és sötét csíkok komplex képe jelenik meg a képernyőn.

Ebben az esetben a kísérlet eredménye nem változik, és ha az elektronoknak nem a folyamatos áramlásban, hanem külön-külön is bejuthatnak a résbe, akkor akár egy részecske is lehet hullám egyszerre. Még egy elektron is képes egyszerre két résen áthaladni (és ez a kvantummechanika koppenhágai értelmezésének másik fontos pontja - az objektumok egyszerre manifesztálhatják „ismerős” anyagi tulajdonságaikat és az egzotikus hullám tulajdonságait).

De mi köze van a megfigyelőnek? Annak ellenére, hogy vele egy már bonyolult történet még bonyolultabbá vált. Amikor egy ilyen kísérletben a fizikusok olyan műszerek segítségével megpróbálták rögzíteni, amelyeken az elektron valójában áthalad, a képernyőn látható kép drámaian megváltozott és „klasszikus” lett: két megvilágított szakasz a nyílásokkal szemben és nem váltakozó csíkok..

Olyan volt, mintha az elektronok nem akarták a megfigyelő pillantása alatt nyilvánosságra hozni hullám természetüket. Az ösztönös vágyához igazítva, hogy egy egyszerű és érthető képet lázzon. Misztikus? Sokkal egyszerűbben magyarázható: a rendszer semmilyen megfigyelését nem lehet elvégezni anélkül, hogy rá fizikai hatással lenne. De hát erre egy kicsit később.

Fűtött fullerén

A részecskék diffrakciós kísérleteit nemcsak elektronokon, hanem sokkal nagyobb tárgyakon is elvégeztük. Például fullerének - több tucat szénatomból álló nagy, zárt molekulák (például a hatvan szénatomból álló fullerén alakja nagyon hasonlít egy futball-labdahoz: ötszög és hatszögből készült üreges gömb).

Nemrégiben a bécsi egyetem egy csoportja Zeilinger professzor vezetésével megkísérelte bevezetni egy megfigyelési elemet az ilyen kísérletekbe. Ehhez besugározták a mozgó fullerén molekulákat egy lézersugárral. Ezt követően, külső behatás hatására, a molekulák izzottak és elkerülhetetlenül megtalálták helyüket az űrben a megfigyelő számára.

Ezen újítás mellett a molekulák viselkedése megváltozott. A teljes megfigyelés megkezdése előtt a fullerének meglehetősen sikeresen átkerültek az akadályok körül (hullám tulajdonságokat mutattak), mint például az előző példában szereplő elektronok, amelyek átlátszó képernyőn haladnak át. De később, a megfigyelő megjelenésével, a fullerének megnyugodtak és teljesen törvénytisztelő anyagrészecskékként kezdtek viselkedni..

Hűtés mérése

A kvantum világ egyik leghíresebb törvénye a Heisenberg bizonytalanság elve: lehetetlen egy kvantumobjektum helyzetét és sebességét egyszerre meghatározni. Minél pontosabban mérjük egy részecske lendületét, annál kevésbé pontosan lehet mérni a részecske helyzetét. De az apró részecskék szintjén működő kvantumtörvények hatása általában láthatatlan a nagy makroobjektumok világában.

Ezért az USA-ból származó Schwab professzor csoportjának közelmúltbeli kísérletei, amelyekben a kvantumhatásokat nem ugyanazon elektronok vagy fullerén molekulák szintjén mutatták ki (jellemző jellemző átmérőjük körülbelül 1 nm), hanem egy kissé érzékenyebb tárgyon - egy apró alumínium csík -, annál is inkább értékesek..

Ezt a csíkot mindkét oldalán rögzítették úgy, hogy közepe felfüggesztették és külső behatás alatt rezeghessenek. Ezenkívül a csík mellett egy olyan eszköz állt, amely nagy pontossággal képes rögzíteni a helyzetét.

Ennek eredményeként a kísérletezők két érdekes hatást fedeztek fel. Először, a tárgy helyzetének bármilyen mérése, a csík megfigyelése nem ment nyom nélkül ahhoz - minden mérés után a csík helyzete megváltozott. Nagyjából szólva, a kísérletezők nagy pontossággal meghatározták a szalag koordinátáit, és ezzel a Heisenberg elv szerint megváltoztatták a sebességét, és következésképpen a következő helyzetét.

Másodszor, ami már elég váratlan, egyes mérések a szalag lehűléséhez is vezettek. Kiderült, hogy a megfigyelő csak a jelenlétével változtathatja meg a tárgyak fizikai tulajdonságait. Teljesen hihetetlennek tűnik, de mondjuk a fizikusok hitére, hogy nem vesztegettek - Schwab professzor egy csoportja azon gondolkodik, hogyan lehet a felfedezett hatást alkalmazni a hűvös elektronikus áramkörökre.

Fagyasztó részecskék

Mint tudod, az instabil radioaktív részecskék pusztulnak el a világon nemcsak a macskákkal végzett kísérletek, hanem önmagukban is. Ezenkívül mindegyik részecskét egy átlagos élettartam jellemzi, amely kiderül, hogy megfigyelő pillantása alatt növekedhet.

Ezt a kvantumhatást először az 1960-as években jósolták meg, és ragyogó kísérleti megerősítését egy, a Massachusettsi Technológiai Intézetből származó, Nobel fizika-díjas csoport, 2006-ban közzétett cikk, Wolfgang Ketterle közzétette egy cikkben..

Ebben a munkában tanulmányoztam az instabil gerjesztett rubídium atomok bomlását (alapállapotban rubidium atomokká és fotonokká bomlanak). Közvetlenül a rendszer előkészítése után megfigyelhető az atomok gerjesztése - lézersugár segítségével ragyoghat rajtuk keresztül. Ezenkívül a megfigyelést kétféle módon hajtották végre: folyamatos (kis fényimpulzusokat folyamatosan táplálnak a rendszerbe) és impulzusosak (a rendszert időről időre sugározzák erősebb impulzusok).

A kapott eredmények tökéletesen összhangban voltak az elméleti előrejelzésekkel. A külső fényhatások valóban lelassítják a részecskék pusztulását, mintha visszatérnék eredeti állapotukba, messze a bomlástól. Ezenkívül a két vizsgált mód esetében a hatás nagysága egybeesik a jóslatokkal. Az instabil gerjesztett rubídium-atomok élete maximálisan 30-szor meghosszabbodott.

Kvantummechanika és tudatosság

Az elektronok és a fullerének már nem mutatják hullámtulajdonságukat, az alumíniumlemezeket lehűtik, és az instabil részecskék lefagynak bomlásuk során: a megfigyelő mindenható hatása alatt a világ megváltozik. Mi nem bizonyítja elménk bevonását a körülvevő világ munkájába? Tehát Karl Jungnak és Wolfgang Paulinak (osztrák fizikus, Nobel-díjas, a kvantummechanika egyik úttörője) igaza volt, amikor azt mondták, hogy a fizika és a tudat törvényeit kiegészítőnek kell tekinteni?

De ez csak egy lépést hagy a szolgálatban lévő elismerés felé: az egész körülöttünk lévő világ az elménk illuzórikus alkotása. Hátborzongató? („Gondolod, hogy a Hold csak akkor létezik, ha ránézünk?” - Einstein kommentálta a kvantummechanika alapelveit). Ezután próbálkozzon újra a fizikusokkal. Sőt, az utóbbi években egyre kevésbé részesülnek a kvantummechanika koppenhágai értelmezésében, amelynek titokzatos összeomlása funkcionális hullámként változik, amelyet egy másik, meglehetősen hétköznapi és megbízható kifejezés vált fel - a dezerencia..

Itt van a helyzet: az összes leírt megfigyelési kísérlet során a kísérlet elkerülhetetlenül a rendszerre cselekedett. Lézerrel kiemelték, mérőműszereket telepítettek. És ez egy általános, nagyon fontos alapelv: nem figyelheti meg a rendszert, nem mérheti annak tulajdonságait anélkül, hogy vele együttműködne. És ahol van interakció, megváltozik a tulajdonságok. Különösen akkor, ha a kvantumobjektumok gépei kölcsönhatásba lépnek egy apró kvantumrendszerrel. Tehát a megfigyelő örök buddhista semlegessége lehetetlen.

Éppen ez magyarázza a „decoherence” kifejezést - egy rendszer kvantumjellemzőinek megsértésének folyamatát, amikor egy másik, nagy rendszerrel kölcsönhatásba lép, a termodinamika szempontjából visszafordíthatatlan. Egy ilyen interakció során a kvantumrendszer elveszíti eredeti tulajdonságait és klasszikusvá válik, „alárendel” egy nagy rendszerhez. Ez magyarázza a paradoxont ​​a Schrödinger macskával: a macska olyan nagy rendszer, hogy egyszerűen nem lehet elszigetelni a világot. Maga a gondolati kísérlet megfogalmazása nem teljesen helyes..

Mindenesetre, összehasonlítva a valósággal, mint a tudatosság teremtésének cselekedeteivel, a decoherence sokkal nyugodtabbnak hangzik. Még talán túl nyugodt is. Végül is, ezzel a megközelítéssel az egész klasszikus világ egy nagy decoherence-effektusgá válik. És az ezen a téren az egyik legsúlyosabb könyv szerzője szerint az ilyen megközelítésekből logikusan következnek az olyan kijelentések, mint „a világban nincs részecske” vagy „nincs idő az alapszinten”..

Konstruktív megfigyelő vagy mindenható személyiség? Két baj közül kell választanunk. De ne feledje - most a tudósok egyre inkább meg vannak győződve arról, hogy a nagyon hírhedt kvantumhatások a gondolkodásunk központi elemei. Tehát hol ér véget a megfigyelés, és kezdődik a valóság - mindannyiunknak választania kell.

Öt kvantumkísérlet a valóság illuzórikus természetét bizonyítja

A világon senki sem érti, mi a kvantummechanika. Ez talán a legfontosabb dolog, amit tudni kell róla. Természetesen sok fizikus megtanulta a törvények alkalmazására és a kvantumszámításon alapuló jelenségek előrejelzésére. De továbbra sem világos, miért határozza meg a kísérlet megfigyelője a rendszer viselkedését, és arra készteti, hogy elfogadja a két állapot egyikét.

Íme néhány példa az eredményekkel végzett kísérletekre, amelyek egy megfigyelő hatására elkerülhetetlenül megváltoznak. Megmutatják, hogy a kvantummechanika gyakorlatilag a tudatos gondolkodás beavatkozása az anyagi valóságba..

Manapság a kvantummechanika számos értelmezése létezik, de a koppenhágai értelmezés talán a leghíresebb. Az 1920-as években általános posztulációit Niels Bohr és Werner Heisenberg fogalmazta meg.

A koppenhágai értelmezés a hullámfüggvényen alapult. Ez egy matematikai függvény, amely információkat tartalmaz egy kvantumrendszer minden lehetséges állapotáról, amelyben egyidejűleg létezik. A koppenhágai értelmezés szerint a rendszer állapotát és helyzetét más államokhoz viszonyítva csak megfigyeléssel lehet meghatározni (a hullámfüggvényt csak arra használják, hogy matematikailag kiszámítsák a rendszer egy vagy másik állapotának valószínűségét)..

Azt mondhatjuk, hogy a megfigyelés után a kvantumrendszer klasszikussá válik, és azonnal megszűnik létezni más államokban is, azon kívül, amelyben észrevették. Ezt a következtetést az ellenfelek találták (emlékezzünk a híres Einstein „Isten nem játszik kockajátékra”), ám a számítások és a jóslatok pontosságára ennek ellenére megvan.

Ennek ellenére a koppenhágai értelmezés támogatóinak száma csökken, és ennek fő oka a hullámfunkció titokzatos, pillanatnyi összeomlása a kísérlet során. Erwin Schrödinger híres gondolatkísérlete egy szegény macskával igazolja ennek a jelenségnek az abszurditását. Emlékezzünk a részletekre.

A fekete dobozban fekszik egy fekete macska, vele egy üveg méreg és egy mechanizmus, amely véletlenszerűen szabadíthatja fel a méreget. Például egy radioaktív atom a bomlás során megbonthatja a buborékot. Az atom pontos bomlási ideje ismeretlen. Csak a felezési idő ismert, amelynek során a bomlás 50% valószínűséggel következik be..

A külső megfigyelő számára nyilvánvaló, hogy a macska a dobozban két állapotban van: vagy él, ha minden jól ment, vagy halott, ha a bomlás megtörtént, és az üveg eltört. Mindkét állapotot a macska hullámfunkciója írja le, amely idővel változik..

Minél több idő telt el, annál valószínűbb, hogy radioaktív bomlás történt. De amint kinyitjuk a dobozt, a hullámfunkció összeomlik, és azonnal meglátjuk ennek az embertelen kísérletnek az eredményeit.

Valójában, amíg a megfigyelő kinyitja a dobozt, a macska végtelenül egyensúlyba hozza az élet és a halál, vagy pedig életben és halottan egyaránt. Sorsa csak a megfigyelő cselekedetei alapján határozható meg. Schrödinger rámutatott erre az abszurdumra.

1. Elektrondiffrakció

Milyen kép várható el a képernyőn, ha az elektronokat általában kis töltésű golyóként mutatják be nekünk? Két csík a rézlemez réseivel szemben. Valójában azonban a váltakozó fehér és fekete csíkok sokkal összetettebb mintája jelenik meg a képernyőn. Ennek oka az a tény, hogy amikor áthaladnak a résen, az elektronok nem csak részecskékként, hanem hullámokként is viselkedni kezdenek (fotonok vagy más fényszemcsék, amelyek ugyanakkor hullámok is lehetnek, szintén viselkednek).

Ezek a hullámok kölcsönhatásba lépnek az űrben, ütköznek és felerősítik egymást, ennek eredményeként a váltakozó világos és sötét csíkok komplex mintája jelenik meg a képernyőn. Ugyanakkor a kísérlet eredménye nem változik, még akkor sem, ha az elektronok egymás után haladnak - akár egy részecske is lehet hullám, és egyszerre haladhat két résen. Ez a posztuláció volt a kvantummechanika koppenhágai értelmezésének egyik fő eleme, amikor a részecskék egyidejűleg egy hullámként mutathatják be „szokásos” fizikai tulajdonságaikat és egzotikus tulajdonságaikat..

De mi lenne egy megfigyelővel? Ő teszi ezt a bonyolult történetet még bonyolultabbá. Amikor a fizikusok az ilyen kísérletek során olyan eszközök segítségével megpróbálták meghatározni, amelyeken az elektron valójában átmetszi, a képernyőn látható kép drámaian megváltozott és „klasszikus” lett: két megvilágított szakaszral, közvetlenül a résekkel szemben, váltakozó csíkok nélkül.

Úgy tűnik, hogy az elektronok nem akarják feltárni hullám természetüket a megfigyelők figyelő szemére. Úgy hangzik, mint egy sötét rejtett rejtély. De van egy egyszerűbb magyarázat: a rendszer figyelését nem lehet fizikai befolyás nélkül elvégezni. Ezt később megvitatjuk..

2. Fűtött fullerének

Ezen újítás mellett a molekulák viselkedése megváltozott. Egy ilyen átfogó megfigyelés megkezdése előtt a fullerének meglehetősen sikeresen kerültek el az akadályokat (amelyek hullámtulajdonságokat mutatnak), hasonlóan az előző példához, amikor az elektronok megütik a képernyőt. A megfigyelő jelenlétével azonban a fullerének teljesen törvénytisztelő fizikai részecskékként kezdett viselkedni.

3. Hűtés mérése

Schwab, az Egyesült Államok professzorának közelmúltbeli kísérletei nagyon értékes hozzájárulást jelentenek e területhez. Ezekben a kísérletekben a kvantumhatásokat nem elektronok vagy fullerén molekulák (amelyek hozzávetőleges átmérője 1 nm) szintjén, hanem nagyobb tárgyakon, egy apró alumínium szalagon mutatták be. Ezt a szalagot mindkét oldalán rögzítették úgy, hogy közepe felfüggesztett állapotban volt, és külső behatás alatt rezeghessen. Ezenkívül egy olyan készüléket helyeztek el a közelben, amely pontosan képes rögzíteni a szalag helyzetét. A kísérlet eredményeként számos érdekes dolgot fedeztek fel. Először, a tárgy helyzetével és a szalag megfigyelésével kapcsolatos bármilyen mérés befolyásolta azt, minden mérés után a szalag helyzete megváltozott.

A kísérletezők nagy pontossággal meghatározták a szalag koordinátáit, és így - a Heisenberg elvével összhangban - megváltoztatták a sebességét, és ezáltal a következő helyzetet. Másodszor, ami meglehetősen váratlan volt, néhány mérés a szalag lehűléséhez vezetett. Így a megfigyelő megváltoztathatja a tárgyak fizikai tulajdonságait jelenlétének egyikével..

4. Fagyasztó részecskék

Ebben a munkában az instabil gerjesztett rubídium atomok bomlását vizsgáltam. Közvetlenül a rendszer előkészítése után az atomokat lézernyalábgal gerjesztettük. A megfigyelésre két módban került sor: folyamatos (a rendszert állandóan kis fény impulzusoknak tették ki) és impulzusos (a rendszert időnként erősebb impulzusokkal besugározták).

A kapott eredmények teljesen összhangban voltak az elméleti előrejelzésekkel. A külső fényhatások lelassítják a részecskék bomlását, visszatérve eredeti állapotukba, amely messze van a bomlás állapotától. Ennek a hatásnak a nagysága egybeesett az előrejelzésekkel. Az instabil gerjesztett rubídiumatomok maximális élettartama 30-szorosára nőtt.

5. Kvantummechanika és tudatosság

Egy lépéssel vagyunk annak felismerésén, hogy a körülöttünk lévő világ egyszerűen elképzelésünk illuzórikus terméke. Az ötlet ijesztő és csábító. Próbáljunk ismét fizikusokhoz fordulni. Különösen az elmúlt években, amikor egyre kevesebb ember hiszi a kvantummechanika koppenhágai értelmezését azzal, hogy titokzatos hullámfunkciója összeomlik, és ezzel egy hétköznapiabb és megbízhatóbb dezerencia felé fordul..

A tény az, hogy ezekben a megfigyelési kísérletekben a kísérletezők elkerülhetetlenül befolyásolták a rendszert. Megvilágították egy lézerrel és felszereltek mérőműszereket. Egy fontos elv egyesítette őket: nem figyelheti meg a rendszert, és nem mérheti annak tulajdonságait anélkül, hogy vele együttműködne. Bármely interakció a tulajdonságok módosításának folyamata. Különösen akkor, ha egy apró kvantumrendszer ki van téve kolosszális kvantumobjektumoknak. Néhány örökké semleges buddhista megfigyelő elvileg lehetetlen. És itt a „decoherence” kifejezés kerül játékra, amely a termodinamika szempontjából visszafordíthatatlan: a rendszer kvantumtulajdonságai megváltoznak, ha egy másik nagy rendszerrel kölcsönhatásba lépnek..

Ezen kölcsönhatás során a kvantumrendszer elveszíti eredeti tulajdonságait, és klasszikusvá válik, mintha egy nagyrendszer „engedelmeskedik”. Ez megmagyarázza a Schrödinger macska paradoxont: a macska túl nagy rendszer, tehát nem lehet elszigetelni a világ többi részétől. A gondolatkísérlet építése nem teljesen helyes..

Mindenesetre, ha feltételezzük, hogy a tudatosság által létrehozott cselekedet valós, a dekoherencia sokkal kényelmesebb megközelítésnek tűnik. Talán még túl kényelmes is. Ezzel a megközelítéssel az egész klasszikus világ a dekoherencia egyik nagy következménnyé válik. És amint a terület egyik leghíresebb könyvének szerzője kijelentette, ez a megközelítés logikusan olyan állításokhoz vezet, mint „a világban nincs részecske” vagy „nincs idő alapvető szinten”.

Mi az igazság: az alkotó-megfigyelőben vagy a hatalmas dekoherenciában? Két baj között kell választanunk. Ennek ellenére a tudósok egyre inkább meg vannak győződve arról, hogy a kvantumhatások mentális folyamataink megnyilvánulása. És hogy hol végződik a megfigyelés és kezdődik a valóság, mindegyikünktől függ.

A topinfopost.com anyagai alapján

Mi lenne, ha minden, ami körül van, nem valódi? Képzelje el egy pillanatra, hogy a bolygó, amelyen élünk, a Naprendszer, a galaxisunk és végül az egész világegyetem, amelyet végtelennek tekintünk, valójában nem más, mint egy szimuláció. Megértem, hogy elég őrülten hangzik, de egyes tudósok nem zárják ki, hogy az univerzum valóban modellezhető, és mindannyian [...]

A tudományos fantasztikus írókat évek óta gyötörték azon gondolatok, hogy hogyan lehet magyarázni az olvasónak vagy a nézőnek a párhuzamos világok létezését. Azt is el kell magyarázni, hogy mindez hogyan működik, miért van az élet, és miért hasonló vagy sem, mint a miénk. A párhuzamos világegyetemekkel kapcsolatos ezen érvek ritkán vezetnek konkrét válaszokhoz. Ha minden lenne [...]

Mit tud a kvantumfizikáról? Még azok a humán tudományok, mint én, megértik, hogy a fizika és a kvantumfizika kissé különféle dolgokat tanulnak. Ugyanakkor a fizika egésze a természettudomány, amely azt vizsgálja, hogyan működik a világ, és hogy minden tárgy és test kölcsönhatásba lép egymással. A fizika egyik ágaként a kvantummechanika a világot tanulmányozza [...]

Mennyire látsz??

Az összes olyan térbeli mikrodots vetület számát, amelyek a látómezőbe esnek, amikor a rögzítés állapota az egyik ponton van, az orvosi terminológiában "látószögnek" nevezzük. Az objektumok, amelyek az emberek számára ebben a pillanatban láthatók, vetülnek a retina corpus luteumába. A látómező az a képesség, hogy érzékeljük a saját helyzetét az altérben; ezt az értéket fokokban mérjük.

Látás lehetőségek

A beteg látókomplexe egy komplex felépítés, amelynek segítségével a tárgy megvizsgálja a körülvevő tárgyakat, szabadon navigál a területeken, függetlenül a megvilágítási körülményektől, és simán mozog benne..

A szemészeti tanulmányok a látást két fő típusra osztják.

  1. Központi - a retina középső része által reprodukált feladata a látható tárgyak formáinak, a finom részleteknek és a látásélességnek az elemzése. Ez a nézet elválaszthatatlanul kapcsolódik a látószöghez - ez az érték két, a széleken elhelyezkedő pont között alakul ki. Minél nagyobb a szög, annál alacsonyabb az élesség.
  2. Perifériás - segít felmérni a szemgolyó középpontjában lévő dolgokat. Ez a nézet felelős a térbeli tájolásért a megvilágítás bármely változata alatt. Ezen alfajok látásélessége gyengébb, mint a központi. A másodlagos látás közvetlenül kapcsolódik a terephez - egy hely rögzítve anélkül, hogy további szemmozgás szükséges.

Mindkét típus alkotja a nagy képet, amikor megpróbálják figyelembe venni a környező dolgokat a térhez viszonyítva.

Normatív dimenzió

Bármelyik személy teste felépítése szigorúan egyedi, amelynek következtében a látószög és a mező eltérhet a teljesítménytől. A rájuk (a látószögre és a mezőre) gyakorolt ​​legnagyobb hatást az alábbiak gyakorolják:

  • a szemgolyó személyiségszerkezetének sajátosságai;
  • a szemhéj alakja, mérete;
  • a szem körüli pályák szerkezetének egyedi jellemzői.

A látószög közvetlenül függ a kérdéses tárgytól - méretétől, távolságban a szemtől (ebben az esetben a látómező kibővül, ha a tárgy közel van).

A látószög természetes korlátai az arc szerkezetének anatómiai jellemzői - a szemhéjak, a felső ív, az orr hátulja. Ezek a tényezők jelentéktelen eltéréseket mutatnak, az összegyűjtött adatok alapján minden vizsgált beteg számára a látószög feltételes normáját állítottuk elő - 190 fok.

A látószög kiterjesztésének technikái

Úgy tervezték, hogy növelje a látóteret a környezetben való jobb tájékozódás, a kapott információk széles körű észlelése és elemzése érdekében. A fő példa a könyvek olvasása bármilyen adathordozón - a beteg gyorsabban és jobban megjegyzi az információkat.

E tulajdonságok javításának fontos tényezője a lehetséges betegségek előzetes kezelése, amelyek a csomópont vagy a látómező szűkítését okozták. A helyesen elvégzett terápiás intézkedések után a beteg technikákat vehet igénybe a látómező kiterjesztése érdekében. Azt is javasolja, hogy egészséges emberek vegye figyelembe őket - az általános vizuális érzékelés javítása érdekében.

Ezen módszertani tevékenységek alapja az irodalom olvasásakor bekövetkezett távolságváltozás. Különböző távolságokon (közel, messze) történő megtekintés jelentősen megnöveli a látószöget.

Diagnosztikai kutatás

A figyelembe vett tárgyak látómezőbe esésének folyamata fokozatosan és felgyorsítva is megtörténhet. Ebben a tekintetben minden polgárnak javasoljuk, hogy évente tervezett orvosi vizsgálaton menjen át az eltérések kezdeti szakaszának meghatározása érdekében.

A modern orvostudomány elvégzi a tanulmány eltéréseinek számítógépes perimetrián alapuló meghatározásához szükséges lépéseket. Ez a technika képes azonosítani a kezdeti eltéréseket az általános szabványoktól, alkalmazásuk fájdalommentes a jelentkező számára.

A diagnózist az alábbi séma szerint kell elvégezni:

  1. Előzetes konzultáció - amelynek során az eljárás minden árnyalata, a viselkedés szabályait a szemész elmagyarázza a betegnek. Előfeltétel az egyes szem külön tanulmányozása korábban eltávolított szemüvegekkel vagy kontaktlencsékkel..
  2. A beteg egy speciálisan kijelölt pontot lát előtte, a vizsgálat során az eszköz további pontokat hoz létre, amelyek felismerésekor a betegnek be kell kapcsolnia a távirányítón lévő gombot. Így jelezve, hogy ő a látóterében van.
  3. A pontok állandó elhelyezkedése megváltozik egy számítógépes program hatása miatt, de megvan az a tulajdonsága, hogy megismétli. A többszörözés a helytelen adatok elkerülése érdekében történik - ha a beteg pislogott vagy elfelejtette megnyomni a gombot.
  4. A vizsgálat ideje néhány perc, amely után a számítógép biztosítja az elemzett adatokat.

Ha további konzultációra van szüksége egy magasan képzett orvossal, a beteg megkapja a hordozón vagy nyomtatott formában végzett vizsgálatok eredményét.

A szem sarkában fájdalmat okozó betegségek

A szem külső vagy belső sarkában lévő fájdalmas megnyilvánulásokhoz számos specifikus tünet társul:

  • a szemgolyó hyperemia;
  • viszketés a bőr felületén;
  • a szem sarkában felhalmozódott váladékok;
  • hanyag hamisítás.

Ennek a tünetnek a fő okai néhány betegség.

  • A canaliculitis egy gyulladásos folyamat, amely a tejcsatornában fordul elő. A betegség oka az orrüreg és a szem fertőzése. Tünetileg a szemhéj bőrpírja, gennyes kisülés, állandó könnyezés. A kezelést antibakteriális és gyulladásgátló farmakológiai szerekkel (szemcsepp) hajtják végre..
  • A szájcsatorna-csatornák részleges vagy abszolút akadályozása a jelenség elsődleges oka - traumatizálás vagy daganatképződés. A kikeményedési módszer működőképes a könnycsatornák funkcionalitásának helyreállítása érdekében.
  • A dakriociszstititisz a gyomorzsák gyulladásos folyamata. A konzervatív módszerekkel történő kezelés érdekében a műtéti eljárásokat időnként indokolták.
  • A blefaritis a szemhéj bőrén (a ciliáris hámban) gyulladásos folyamat, amely a szem sarkait érinti. A szemhéj teljes felületén vagy külön fekélyként jelentkezhet. A második lehetőséget fájdalom kíséri. Blefaritisz esetén a szempilla elvesztése gyakran megjelenik. A betegséget kórokozó mikroflóra válthatja ki, vagy bizonyos szisztémás betegségek következménye lehet..
  • A szem herpesz - az ilyen típusú fertőzés károsodása a szemhéjak duzzanatában, a szemfájásban, fotofóbia és hyperemiaban nyilvánul meg..
  • Benőtt szempillák - a problémát kizárólag a szemész határozza meg, szabad szemmel nem lehet ezt megfontolni.
  • Allergiás kötőhártya-gyulladás - a szem sarkait érinti, fájdalmat okozva,
    lyukakkal és hiperemia kíséretében. Kezelés antihisztaminokkal.
  • A demodekózis olyan fertőző betegség, amely parazita kullancsos fertőzéskor jelentkezik. A parazita a feltételesen patogén fajhoz tartozik - szabályozási feltételek mellett, csendesen létezik a gazdaszervezet bőrén, és amikor megváltoznak, akkor hatással van a szempillahagymákra.
  • Helytelen szemüvegválasztás - az orrpárnák helytelen elhelyezése állandó kompressziós érzést okoz, amely ellen a szem sarkában fájdalmas megnyilvánulások alakulnak ki.
  • A vizuális fáradtság - órák óta végzett munka egy számítógép monitor mögött, a játék iránti túlzott lelkesedés és a közösségi hálózatokon való kommunikáció, az információk megtekintése telefonokon, táblagépeken - mindez fájdalmas fröccsenést okoz a szem sarkában. Tüneti kezelés - pihenés és jó alvás, a készülékekre fordított idő csökkentése, szünetek szükségessége (óránként 10 percig).

A fenti betegségeket a szemész által felírt speciális eszközökkel kezelik. Otthoni állapotban hideg kompressziókkal és hidratáló szemcseppekkel enyhítheti az állapotot. Az első megnyilvánulások esetén kötelező az orvoshoz történő fellebbezés.

A korai diagnosztizálás és az időben előírt eljárások hozzájárulnak a komplikációk elkerüléséhez, valamint a betegség fertőző és gyulladásos változatának továbbfejlődéséhez. A hideg vagy meleg kompressziók hosszú távú használata elősegíti a kóros folyamatok további fejlődését.

Betegségek a látószög meghatározásával határozhatók meg

Az általánosan elfogadott szabályozási adatoktól való kis eltérések a kóros folyamatok jelenlétét mutatják a testben. Miután meghatározta az egyes szakaszok veszteségének szögét, mezőjét és megjelölését, az orvosi személyzet meghatározza a speciális betegséget, amely további folyamatok kialakulásához vezet. Az orvos meghatározza:

  • vérzés pontos helye;
  • daganatok jelenléte;
  • retina leválás;
  • gyulladásos folyamatok;
  • retinitis;
  • glaukóma
  • váladékok;
  • vérzéses változások.

A szembőség változásainak megerősítésére szemészeti módszer is alkalmazható. Azokban az esetekben, amikor a beteg látószögét mérik, a vizuális analizátor a kép egy részét (a teljes kép felénekig) biztosítja, daganatszerű folyamatok gyanúja és az agyban kiterjedt vérzések.

Az ilyen eltérések további kezelését tünetileg hajtják végre; patológiás állapotokra nincs általános kezelés. A szükséges kezelés megtagadása komplikálja a helyzetet a daganatok további fejlődésével és az általános állapot romlásával helyi vérzések után.

Olvassa el az alagút látásáról és arról, hogy ez hogyan sérti a látószöget..

A szembetegségekkel és azok kezelésével kapcsolatos részletesebb ismeretekért használja a kényelmes keresést a webhelyen, vagy kérjen szakértőt.

Látószög - látószög

Vizuálisan a szög a szöget jelöli, és a vizsgált tárgyat általában a szemébe húzzák, általában az ív fokával jelölve. Szögletes objektumnak is nevezik..

A jobb oldali ábra a megfigyelő szemét mutatja az elülső fokra (függőleges nyilak) nézve, amelynek lineáris mérete a ponttól távol van. S < Displaystyle S>D < Displaystyle D>RÓL RŐL

A jelen találmány alkalmazásában a pont a csomópontok szemét ábrázolhatja körülbelül a lencse közepén, és a bemeneti pupilla szemének középpontját is, amely csak néhány milliméter van a lencse előtt. RÓL RŐL

A címsor végpontjának tárgyától a szemhöz három vonal jelzi a szaruhártyán, a pupillán és a lencsén áthaladó fénysugarat, amely optikai képet alkot a végén a retina adott pontján. A gerenda középvonala a távolsági fényt jelöli. A < Displaystyle A>A < Displaystyle A>egy

Ugyanez vonatkozik a tárgy pontjára és annak képére a retinán. BAN BEN < Displaystyle B>b

Vizuálisan a szög a fő sugarak és a. BAN BEN < Displaystyle V>A < Displaystyle A>BAN BEN

tartalom

Mérés és számítás

A látószöget közvetlenül meg lehet mérni egy pontra helyezett teodolit segítségével. BAN BEN < Displaystyle V>RÓL RŐL

Vagy kiszámítható a képlet segítségével. A jel 2 ags ⁡ (S 2 D) < Displaystyle V = 2 агс слева (< гидроразрыва <2D>> jobbra)

Körülbelül 10 foknál kisebb látószögek esetén ez az egyszerűbb formula nagyon közelítést ad:

Retina kép és látószög

Mint a fenti vázlat mutatja, a tárgy valódi képe alakul ki a pontok és a pontok közötti retinán. (Lásd a vizuális rendszert). Kis szögek esetén a retina kép mérete a < Displaystyle а>b < Displaystyle Ь>R

ahol a csomópontok és a retina közötti távolság, körülbelül 17 mm. N

Példák

Ha egy tárgyra nézzen egy centimétert egy méter távolságra, és a tárgyat két centiméterrel két méter távolságra, akkor ugyanazt a látószöget körülbelül 0,01 rad vagy 0,57 ° kíséri. Így ugyanolyan képméretűek a retinaé. p ≈ 0,17 mm < Displaystyle R примерно 0,17 < текст <мм>>>

Ezenkívül néhány egyszerű megfigyelésnél, ha az egyik mutatóujja karhosszon van, akkor a köröm mutatószélessége körülbelül egy fokkal összehúzódik, és az első ízület hüvelykujjának szélessége körülbelül két fokkal összehúzódik..

Ezért ha valaki érdekli a szem végrehajtása vagy a látáskéregben történő feldolgozás első lépései, akkor nincs értelme megadni a megtekintett objektum abszolút méretét (lineáris méretét). Fontos a látószög, amely meghatározza a retina képének méretét. S < Displaystyle S>BAN BEN

Terminológiai problémák

A csillagászatban a látszólagos méret egy fizikai szögre vagy szögátmérőre utal. BAN BEN

A pszichofizikában és a kísérleti pszichológiában azonban a „látszólagos” melléknév az ember szubjektív tapasztalatára utal. Így a "látszólagos méret" arra utalt, hogy egy nagy tárgy hogyan néz ki, más néven "észlelt méretének".

További zavart okozott, mert két minőségileg eltérő „méret” kísérlet létezik a megtekintett objektumhoz. Az egyik az észlelt látószög (vagy a látószög nyilvánvaló), amely a szubjektív korreláció, amelyet a tárgy képzeletbeli vagy látszólagos szögméretének is neveznek. Az észlelt látószöget legjobban úgy lehet meghatározni, mint az objektum végpontjainak tervezett irányai közötti különbség önmagától. BAN BEN ' < Displaystyle V '>BAN BEN

Egy másik „méret” élmény a tárgy észlelt lineáris mérete (vagy a lineáris méret nyilvánvaló), amely a tárgy fizikai szélességének vagy magasságának vagy átmérőjének szubjektív korrelációja. S ' < Displaystyle S '>S

A "látszólagos méret" és az "észlelt méret" félreérthető kifejezések széles körű használata anélkül, hogy meghatároznák a mértékegységeket, zavart okozott.

A vizuális kéreg ábrázolása

Az elsődleges vizuális kéreg (V1 régió vagy Broadmann 17. régió) agya a retina térbeli izomorf megjelenítését tartalmazza (lásd retinotopia). Nagyjából szólva, ez a retina torzult „térképe”. Ennek megfelelően ennek a retina képnek a mérete határozza meg a V1 régióban végül létrehozott mintázat idegi aktivitásának mértékét a megfelelő retina aktivitási mintázat felhasználásával. Murray, Boyaci és Kerstny (2006) a közelmúltban funkcionális mágneses rezonancia képalkotást (MRI) használt annak bemutatására, hogy a célpont növekvő látószögének növekedése növeli a megfelelő idegi aktivitási mintázat fokát a V1 régióban. R < Displaystyle R>R

Megfigyelők az "idegenek stb." -Ben Murray kísérlete egy sík képet vizsgált két lemezzel, amelyek egymáshoz hasonló látószöget helyeztek el, és ugyanazon retina méretű képeket képeztek, de az észlelt szögméret körülbelül 17% -kal nagyobb volt, mint a másiknál, a lemezek háttérmintázatának különbsége miatt. Kimutatták, hogy a V1 aktivitási területei a lemezekkel kapcsolatban nem azonos méretűek, annak ellenére, hogy a retina képei azonos méretűek voltak. Ez a V1 méretbeli különbség korrelál az észlelt látószögek illuzórikus 17% -os különbségével. Ez a felfedezés kihatással van a téri illúziókra, mint például az illúzió látószöge. BAN BEN < Displaystyle V>R < Displaystyle R>BAN BEN '

A fénynyomás. Lebedev kísérletei

Ez a videó oktatóanyag előfizetéses formában érhető el.

Van már előfizetése? Bejönni

Ez a video oktatóprogram a „Fénynyomás. Lebedev kísérletei. ” Lebedev kísérletei hatalmas benyomást kelttek a tudományos világban, mert ezeknek köszönhetően először megmérték a fénynyomást és bizonyították Maxwell elméletének érvényességét. Hogy csinálta? Ebből a lenyűgöző fizika órából meg lehet tanulni a választ erre és sok más érdekes kérdésre, amelyek a fény kvantumelméletével kapcsolatosak..

Tárgy: Könnyű nyomás

Lecke: A fénynyomás. Lebedev kísérletei

1. Bemutatkozás

A könnyű nyomás fennállására vonatkozó hipotézist először Johannes Kepler állította fel a 17. században, hogy megmagyarázza az üstökösfarkok jelenségét, amikor a Nap közelében repülnek..

Maxwell a fény elektromágneses elmélete alapján azt jósolta, hogy a fénynek nyomást kell gyakorolnia egy akadályra.

A hullám elektromos mezőjének hatására az elektronok a testekben oszcillálnak - villamos áram alakul ki. Ez az áram az elektromos mező mentén irányul. A szabályosan mozgó elektronokat a mágneses mező oldalán a hullámterjedés felé irányított Lorentz-erő befolyásolja - ez a fénynyomás erő (1. ábra).

Ábra. 1. Maxwell tapasztalata

Maxwell elméletének bizonyításához meg kellett mérni a fénynyomást. Először a fénynyomást Pjotr ​​Nikolaevich Lebedev orosz fizikus mérte 1900-ban (2. ábra).

Ábra. 2. Petr Nikolaevich Lebedev

Ábra. 3. Lebedev eszköz

A Lebedev készülék (3. ábra) egy könnyű rudacskából áll egy vékony üvegszálon, amelynek szélei mentén fényszárnyak vannak rögzítve. Az egész készüléket üveg edénybe helyeztük, ahonnan a levegőt kiszivárogtuk. A fény a rúd egyik oldalán elhelyezkedő szárnyokra esik. A nyomás értékét a menet elfordulási szöge alapján lehet megítélni. A fénynyomás pontos mérésének nehézsége az volt, hogy lehetetlen volt az összes levegőt kiüríteni a tartályból. A kísérlet során megkezdődött a légmolekulák mozgása, amelyet az ér szárnyainak és falainak egyenlőtlen melegítése okozott. A szárnyak nem függeszthetők fel teljesen függőlegesen. A felmelegített levegő felfelé áramlik, hat a szárnyakra, ami további nyomatékok megjelenéséhez vezet. A szál sodrását szintén befolyásolja a szárnyak oldalának nem homogén melegítése. A fényforrás felé néző oldalt inkább az ellenkezője fűti. A melegebb oldalról visszavert molekulák nagyobb lendületet adnak a szárnynak..

Ábra. 4. Lebedev eszköz

Ábra. 5. Lebedev eszköz

Lebedev képes volt legyőzni az összes nehézséget, annak ellenére, hogy a kísérleti technológia akkoriban alacsony volt. Vitt egy nagyon nagy edényt és nagyon vékony szárnyait. A szárny két pár vékony platina körből állt. A párok egyik köre mindkét oldalán ragyogó volt. A másik oldalon az egyik oldalát platinafekete borította. Ebben az esetben mindkét körpár vastagsága különbözött egymástól.

A konvekciós áramlások kizárására Lebedev a szárnyak egyik oldaláról a másikra fénysugarakat irányított. Így a szárnyakra ható erők kiegyensúlyozottak voltak (4-5. Ábra).

Ábra. 6. Lebedev eszköz

Ábra. 7. Lebedev eszköz

Így bebizonyítottuk és megmértük a fény szilárd anyagokra gyakorolt ​​nyomását (6–7. Ábra). Ennek a nyomásnak az értéke egybeesett a becsült Maxwell nyomással..

Három évvel később Lebedevnak sikerült újabb kísérletet végrehajtania - megmérnie a fény nyomását a gázokon (8. ábra).

Ábra. 8. Beépítés a gázok kis nyomásának mérésére

Lord Kelvin: "Talán tudod, hogy egész életemben Maxwelllel harcoltam, nem ismerte el a könnyű nyomását, és a te Lebedevje engedte, hogy feladjak a kísérletei előtt".

A fény kvantumelmélete megjelenése megkönnyítette a fénynyomás okának magyarázatát..

A fotonok lendületet adnak. Amikor a test felszívja őket, lendületet adnak neki. Egy ilyen interakció abszolút rugalmatlan sokknak tekinthető.

Az erő minden egyes foton felületére kifejt erőt:

Kis nyomás a felületen:

A foton és a tükör felülete közötti kölcsönhatás

Ennek az interakciónak az eredménye egy abszolút rugalmas kölcsönhatás. Amikor egy foton esik egy felületre, akkor visszaverődik belőle ugyanolyan sebességgel és lendülettel, amellyel esett ezen a felületen. A lendület változása kétszer olyan nagy lesz, mint amikor egy foton egy fekete felületre esik, a fénynyomás megduplázódik.

A természetben nem léteznek olyan anyagok, amelyek felülete teljesen elnyeli vagy visszatükrözi a fotonokat. Ezért a valódi testekre gyakorolt ​​fénynyomás kiszámításához figyelembe kell venni, hogy a fotonok egy részét ez a test elnyeli, míg másokat visszaverődik.

Lebedev kísérletei kísérleti bizonyítéknak tekinthetők arról, hogy a fotonok lendületet adnak. Noha normál körülmények között a kisnyomás nagyon kicsi, hatása jelentős lehet. A Nap nyomása alapján vitorlát fejlesztettek ki az űrhajók számára, amelyek lehetővé teszik, hogy fénynyomás alatt mozoghassanak az űrben (11. ábra).

Ábra. 11. Egy űrhajó vitorla

A fénynyomás - Maxwell elmélete szerint - a Lorentz-erőnek az elektromágneses hullám elektromos tere hatására rezgő elektronokra gyakorolt ​​hatásából adódik..

A kvantumelmélet szempontjából a fénynyomás a fotonok és a felületük kölcsönhatásának eredményeként jön létre, amelyre esnek.

A Maxwell által elvégzett számítások egybeestek a Lebedev által elvégzett eredményekkel. Ez egyértelműen bizonyítja a fény kvantumhullámának dualizmusát..

Crookes tapasztalatai

Lebedev először kísérletileg fedezte fel a fénynyomást, és meg tudta mérni. A tapasztalat hihetetlenül összetett volt, de van egy tudományos játék - a Crookes élmény (12. ábra).

Ábra. 12. Crookes tapasztalat

A tűn egy kis, négy sziromból álló légcsavar található, amelyet üvegkupakkal borítottak. Ha ezt a propellert megvilágítja, akkor az elkezdi forogni. Ha a propellert szabadban nézi, amikor a szél fúj, akkor forgása senkit sem fog meglepni, ám ebben az esetben az üvegház nem engedi, hogy a légáram működjön a propelleren. Ezért mozgásának oka könnyű..

Az angol fizikus, William Crookes véletlenül elkészítette az első könnyű fonót.

1873-ban a Crookes úgy határozott, hogy meghatározza a tallium elem atomtömegét, és nagyon pontos mérlegekkel mérlegeli. Annak megakadályozása érdekében, hogy a véletlenszerű légáramok torzítsák a mérési mintázatot, a Crookes úgy döntött, hogy a szelepkarokat vákuumba tegye. Csinálta és meghökkent, mivel legszebb mérlegei érzékenyek voltak a hőre. Ha a hőforrás a tárgy alatt volt, csökkentette a súlyát, ha fent - növelte.

Javítva ezt a véletlenszerű élményt, Crookes talált fel egy játékot - egy radiométert (könnyű malom). A Crookes radiométer egy négylapátos járókerék, amely egy tűn kiegyensúlyozott egy üvegcső belsejében, enyhe kisüléssel. Amikor egy fénysugár eléri a pengét, a járókerék forogni kezd, amit néha helytelenül magyaráznak a fénynyomás. Valójában a torziós ok a radiometrikus hatás. A visszatükröző erő előfordulása a gázmolekulák kinetikus energiáinak különbsége miatt, amelyek a penge felszentelt (fűtött) oldalán és az ellenkezőjén megvilágítatlanok (hidegebbek).

További ajánlott linkek az internetes forrásokhoz

  1. Kisnyomás és a körülmények nyomása (Forrás).
  2. Pjotr ​​Nikolaevich Lebedev (Forrás).
  3. Crookes radiométer (forrás).

Ha hibát vagy hibás linket talál, kérjük, ossza meg velünk - járuljon hozzá a projekt fejlesztéséhez.