Αγαπημένο μου λάθος! Αναθεωρώντας μια ιδέα μας που δεν ηταν τελικα πολύ σωστή.
Οι επισκέπτες τούτου του blog αλλά και οι αναγνώστες του βιβλίου μας ΚΜκή Λυκείου , θα έχουν πιθανότατα σημειώσει την ιδέα που εκφράσαμε εκει (&2.5, σ. 66 ) και λέει το εξης. Οτι αν ο κλασικός μηχανισμός απόσπασης ηλεκτρονίων απο ένα μέταλλο εφαρμοστει και για την απόσπαση ηλεκτρονίων απο τα άτομα ή τα μόρια μας τότε κι αυτα θα αποσπώνται πάντα ( ύστερα απο κάποιο χρόνο αναμονής) ανεξάρτητα απο τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.Με δραματική ,βεβαίως, συνέπεια οτι η πανταχού παρούσα φωτεινη ακτινοβολία - για να πάρουμε μόνο αυτήν - θα είχε αποσπάσει το ένα μετά το άλλο τα ηλεκτρόνια των ατόμων και των μορίων μας και τότε κανείς απο μας δεν θα ήταν εδώ για να γράψει τον...αγωνιστικό επικήδειο: Πεσατε θύματα......
Αυτά λέγαμε λοιπόν στο πρόσφατο βιβλίο μας αλλά, ευτυχώς(!), κάναμε λάθος. Και το καταλάβαμε μόλις σήμερα όταν γράφαμε μια σχετική ανάρτηση και η εμπειρική αντίκρουση αυτής της ιδέας- ότι δηλαδη , αν ίσχυε η κλασική φυσική ,η πανταχού παρούσα ηλιακή ακτινοβολία θα διέλυε τα άτομά μας (ιοντίζοντας τα) και θα μας είχε στείλει προ πολλού στον άλλο κόσμο - έγινε ηλίου φαεινότερη!
Και τα ερωτήματα για...σας είναι τώρα τα εξής δύο.
α) Ποιό είναι το εμπειρικό γεγονός που διαψεύδει την ... υπέροχη ιδέα μας;
β) Ποιά είναι η θεωρητική εξήγηση του λάθους μας;Τι δεν είχαμε σκεφτεί όταν- στη ζέση του ενθουσιασμού μας - είχαμε μεταφέρει τον κλασικό μηχανισμό απόσπασης ηλεκτρονίων , απο την περίπτωση των μετάλλων στην περίπτωση των ατόμων και των μορίων;
Υ. Γ. Ο τίτλος της ανάρτησης είναι απο ένα ''προσωπικό καλάθι'' με τίτλους διηγημάτων που...δεν θα γράψω τους προτείνω όμως σε φίλους και φίλες με την ελπίδα ότι κάποιοι θα ευτυχήσουν να βρούν το δρόμο τους πρός τη λογοτεχνική ύπαρξη. Αυτόν εδώ τον έχω προτείνει στην κόρη μου αλλά η δέσμευση ισχύει μόνο για 5 χρόνια κι αυτά έχουν παρέλθει προ πολλού! Αφού ακούσω τις απόψεις σας για τα παραπάνω δύο ερωτήματα, θα σας πώ τι εμαθα εγώ απο αυτο το λάθος μου ( ευτυχώς όχι το μόνο!) και γιατι ,τελικά, το αγάπησα περισσότερο απο πολλά άλλα!
Για το β' μέρος θα τολμήσω να επιχειρηματολογήσω ότι στα άτομα τα ηλεκτρόνια είναι δέσμια και επομένως υπάρχει κάποια-ες χαρακτηριστική-ες ιδιοσυχνότητα-ες τού συστήματος. Και μια εξωτερική διαταραχή, πχ ένα κλασικό ηλεκτρομαγνητικό κύμα, θα μπορούσε να δώσει σιγά σιγά βαθμιαία την απαραίτητη ενέργεια ιονισμού σε αυτά τα ηλεκτρόνια μόνο αν η συχνότητά του ταυτιζόταν με κάποια από αυτές τις ιδιοσυχνότητες, και η προσφορά αυτής τής ενέργειας γινόταν με βέλτιστο (σύμφωνο) τρόπο.
ΑπάντησηΔιαγραφήΣωστά είναι αυτά που λες Μίλτο αλλα λίγο...έκκεντρα! Δεν πάνε στην καρδιά του θέματος. Οπότε προτείνω- για να δουμε κατ´ αρχάς το εμπειρικο γεγονός που με ταρακούνησε - να θέσω το εξής διευκολυντικό ερώτημα: Αφου ξέρουμε πλέον οτι η ΗΜκή ακτινοβολία όποιασδήποτε συχνότητας είναι κβαντωμένη γίνεται να υπάρχουν κλασικά ΗΜκά κύματα; Το ερώτημα είναι ενδιαφέρον έτσι κι αλλιώς και πρέπει να το συζητά κανείς απο το πρώτο κιόλας μάθημα για τα φωτεινά κβάντα.
ΔιαγραφήΚαλημέρα κύριε Τραχανά. Για το τελευταίο σας ερώτημα θα έλεγα ότι στις μικρές συχνότητες μπορούμε να μιλάμε για κλασικά ΗΜ κύματα (ως μακροσκοπική προσέγγιση ενός τεράστιου πλήθους φωτονίων που δρουν συνεργατικά). Όπως έχετε πει - αν θυμάμαι καλά - οι ηλεκτρολόγοι χρησιμοποιούν την κλασική θεωρία του Maxwell, η οποία είναι βολικότερη και δουλεύει άριστα για τα θέματα της καθημερινής μας εμπειρίας.
ΑπάντησηΔιαγραφήΕξαιρετικό. Ευχαριστώ πολυ αγαπητέ συνάδελφε. Πράγματι στις μικρες συχνότητες η κβαντική θεωρια περιλαμβάνει ως οριακή περίπτωση την κλασική ΗΜκή θεωρία οπότε υπάρχουν γύρω μας κλασικά ΗΜκά πεδία σε αυτές τις συχνότητες και δικαίως διερωτώμαστε τότε γιατι δεν διαλύουν την ύλη μας αποσπώντας βαθμιαία τα ηλεκτρόνια μας. Θα επανέλθω αφου ακούσουμε σχετικές ιδέες.
ΔιαγραφήΜικρές συχνότητες σημαίνει μεγάλα μήκη κύματος. Αλλά τα μεγάλα μήκη κύματος "βλέπουν" μόνο μεγάλες (συγκρίσιμες σε μέγεθος, δηλαδή με μέγεθος συγκρίσιμο με το μήκος κύματος) περιοχές τού χώρου. Θυμάμαι ότι στους επιταχυντές θέλουμε όσο το δυνατόν μεγαλύτερες ενέργειες (δηλαδή όσο το δυνατόν μικρότερα μήκη κύματος) για να "δούμε" όσο το δυνατόν μικρότερες περιοχές τής ύλης. Άρα, υποθέτω, τα ραδιοκύματα/μικροκύματα (όριο κλασικής ΗΜκής ακτινοβολίας με βάση αυτά που γράφτηκαν παραπάνω) δε θα "βλέπουν" καν το άτομο και τα ηλεκτρόνιά του.
ΑπάντησηΔιαγραφήΑπό την άλλη, έχω την εντύπωση, πως κι ένα ΗΜκό κύμα πολύ μικρού μήκους κύματος δεν θα "αντιληφθεί" μια δομή αρκετά μεγαλύτερου μεγέθους. Πχ κάπου διάβασα πως στους φούρνους μικροκυμάτων τα ανοίγματα (οι τρυπούλες) τού μεταλλικού πλέγματος τής πόρτας έχουν διάμετρο μερικά χιλιοστά ή εκατοστά ώστε να μην επιτρέπουν τη διέλευση των μικροκυμάτων από το εσωτερικό τού φούρνου προς το εξωτερικό του, αλλά ταυτόχρονα "επιτρέπουν" να δούμε μέσα σε αυτόν (άρα αφήνουν να περάσει η ορατή ακτινοβολία). Δεν ξέρω αν με αυτόν τον τρόπο θα μπορούσε να εξηγηθεί και η μεγάλη διεισδυτικότητα των ακτίνων γάμμα στην ύλη (πχ χρειάζονται παχιά στρώματα μολύβδου για να την σταματήσουν). Ότι δηλαδή, λόγω τού πολύ μικρού μήκους κύματός τους αυτήν την φορά, δεν αλληλεπιδρούν ισχυρά με τα άτομα των υλικών που το μέγεθός τους (μερικά Angstrom) είναι αρκετά μεγαλύτερο από το μήκος κύματος αυτών των ακτίνων (γάμμα).
Εξαιρετικές σκέψεις Μίλτο. Μένω στα μεγάλα μήκη κύματος γιατι τα αλλα δεν μας ενδιαφέρουν εδώ αφου κλασικά ΗΜ κά κύματα ακτίνων Χ ή γ δεν μπορουν να υπάρξουν. Ετσι λοιπόν για τα ραδιοφωνικά κύματα (που πραγματι μπορουν να υπάρξουν όπως μας εξήγησε ο Αποστόλης) λες πολυ καθαρά οτι αυτά δεν μπορουν να έχουν επίδραση πάνω στα άτομα γιατι δεν εχουν τη διακριτική ικανότητα να δουν τα φορτισμένα συστατικά τους και να δράσουν πάνω τους. Ομως για κλασικά ΗΜκά κύματα στην περιοχή πχ του ορατού -τέτοιο είναι το φως λέιζερ - χρειάζεται ενας πιο εξειδικευμένος συλλογισμος στον οποίο θα επανέλθω όταν έχω περισσότερο χρόνο.
ΑπάντησηΔιαγραφήΔάσκαλε δυο σκέψεις με αφορμή το τελευταίο σας σχόλιο για το λέιζερ. Η "δραστικότητά" του δεν σχετίζεται με κάποια συχνότητα κατωφλίου, αλλά με την έντασή του και την υψηλή κατευθυντικότητά του. Άρα θα μπορούσαμε ενδεχομένως να εξηγήσουμε με κλασικό τρόπο, το γιατί μπορεί για παράδειγμα να προκαλέσει εγκαύματα ή να χρησιμοποιηθεί για χειρουργικές τομές. Βέβαια αν δεν κάνω λάθος στην περίπτωση του ορατού λέιζερ ή του λέιζερ υπερύθρων τα αποτελέσματά του είναι θερμικά και μόνο αν πάμε στην περιοχή του υπεριώδους έχουμε χημική δραστικότητα. Παρά λοιπόν το γεγονός ότι το λέιζερ είναι γνήσιο τέκνο της κβαντικής φυσικής, η συμπεριφορά του σε αρκετές περιπτώσεις θα μπορούσε περιγραφεί κλασικά. Ελπίζω να μην ξεστράτισα την κουβέντα.
ΔιαγραφήΠράγματι Αποστόλη. Το φως λέιζερ ειναι πρακτικά ενα κλασικο ΗΜκό πεδίο το οποίο βέβαια μονο χαρη στην κβαντομηχανική θα μπορούσε να δημιουργηθεί. Διότι μόνο η ΚΜκή ( με τον μηχανισμό της εξαναγκασμένης εκπομπής) μπορει να παράξει πολλά φωτόνια , όλα με την ίδια συχνότητα και φάση , αντίθετα με το κοινό θερμικό φως που τα φωτόνια του ούτε την ίδια συχνότητα έχουν ούτε -πολύ περισσότερο - την ιδια φάση. Σημείωσε ακόμα οτι στην περιοχή των ραδιοφωνικών κυμάτων η παραγωγή ενος συμφωνου κλασικού κύματος είναι τετριμμένη διότι εκει ο ίδιος ο μηχανισμός δημιουργίας του είναι κλασικός. Ρεύματα πανω σε μιά κεραία ή σε εναν κυματοδηγο αν πρόκειται για μικροκύματα με λ της τάξης του εκατοστού ή και του χιλιοστού.
ΔιαγραφήΌμως η απορία με το λέιζερ είναι τότε αυτή που έθεσα απο την αρχή. Αφου για τα κλασικά ΗΜκά κύματα συχνότητα κατωφλίου δεν υπάρχει - όπως έχουμε πεί μπορουν πάντα να αποσπασουν ηλεκτρόνια απο τα άτομα μας, αρκει να τους δώσουμε λίγο χρόνο - τότε γιατί το λέιζερ δεν το κάνει και εχει μόνο θερμική δράση όπως πολυ σωστά λές;
Και πρόσθεσε σε αυτό , ότι το μήκος κύματος τού φωτός λέιζερ δεν μας σώζει με τον τρόπο που είπε ο Βαβουλίδης πιο πάνω, γιατι τώρα δεν είναι πολύ-πολύ μεγαλύτερο απο το μέγεθος των ατόμων οπότε εχει αρκετή διακριτική ικανότητα για να δεί- έστω δύσκολα - τα φορτισμένα συστατικά τους και να δράσει πάνω τους. Επομένως το παράδειγμα με το φως λέιζερ με στριμώχνει στον τοίχο σχετικα με τον ισχυρισμό μου - το αγαπημένο μου λάθος όπως τον είπα - οτι καθε κλασικό ΗΜκό κύμα θα ηταν οχι απλώς βλαβερό για την...υγεία μας αλλά και θανατηφόρο!
Προτείνω να παραμείνω στην θέση του...κατηγορουμένου μέχρι την Ανάσταση(!) και να επανέλθω με την απολογία μου αμέσως μετά!