איינשטיין צדק - חדשות לגבי ניסוי הנויטרינו

pasternack

New member
מישהו יכול להסביר לי?

למה בעצם אינשטיין הניח שאין דבר יותר מהיר מאשר האור?
 

penholders

New member
שתי תשובות:

הקצרה - כי זה הסתדר לו עם המתמטיקה.

קצת יותר ארוכה - איינשטיין קיבל את הרעיון הכללי לתורת היחסות מתוך אלקטרודינמיקה (התנהגות של שדות חשמליים ומגנטיים), בגלל שהיו בתיאוריה הקיימת כמה חורים (כמו חוסר עקביות במהירויות גבוהות). בעיקרון, אפשר לקבל את מהירות האור מתוך משוואות מקסוול (המשוואות הבסיסיות של האלקטרודינמיקה) אבל רק כאשר איינשטיין הניח את שתי ההנחות של תורת היחסות (אחת מהן היא זו שמהירות האור קבועה בכל מערכת) ופיתח בצורה תאורטית את טרנספורמציית לורנץ (מה שמאפשר חישובים במהירויות גבוהות שקרובות למהירות האור) אז התיאוריה "עבדה".
פיתוח תורת היחסות גם עזר לפרש תוצאות של ניסוי שנערך כמה שנים לפני זה (ניסוי מייקלסון מורלי), שפיזיקאים לא ידעו איך לפרש את התוצאות שלו. כך התיאוריה שלו קיבלה אישוש ניסויי בדיעבד.
 

קומרן

New member
אני כמעט בטוח שיש הסבר פשוט יותר

הוא כמובן מיועד לקהל הרחב (או לפחות לאלה שאינם פיסיקאים) , אבל אם אני זוכר נכון , סיימון סינג הקדיש לזה כמה עמודים ב"המפץ הגדול".
 

pasternack

New member
תודה על התשובות

אבל מעניין אותי אם יש הסבר אינטואיטיבי יותר ופשוט יותר לכך שהאור הוא הדבר הכי מהיר שיש, מעבר למשוואת וניסויים. נניח, הסבר כמו - לפוטונים אין מסה ולכן הם יכולים לפתח מהירות יותר גבוהה מאשר חלקיקים בעלי מסה - או משהו בסגנון הזה.
 

penholders

New member
אה, זאת שאלה אחרת.

אני ניסיתי לענות על השאלה - מה הייתה ה"השראה" של איינשטיין להניח שמהירות האור היא הגבול העליון.
עכשיו אתה שואל - האם *קיים* הסבר אינטואיטיבי לתופעה. ובכן, אני לא מצליח לחשוב על משהו אינטואיטיבי, אבל זה לא אומר שהוא לא קיים. אבל הסברים פשוטים (אבל לא אינטואיטיביים) לתופעות בתורת היחסות הפרטית אני מכיר. למשל - פרדוקס התאומים, איש מדליק פנס ברכבת הנוסעת במהירות גבוהה, סנכרון שעונים כאשר אחד מהם נע וכו'. אבל אני מניח שזה לא בדיוק מה שאתה מחפש.
 

pasternack

New member
טוב

העיקר - בינתיים עושה רושם שאינשטיין צדק. מעניין אם זה יחזיק מעמד לנצח.
 
(סוג של) הסבר מזווית נוספת:

מהירות האור היא המהירות הגבוהה ביותר האפשרית בטבע. חלקיקים ללא מסה כלל (למשל פוטונים) נעים במהירות הזו. העובדה שדווקא זו המהירות הגבוהה ביותר דומה קצת (האנלוגיה לא מושלמת, אז לא לתפוס אותי במילה) לכך שדווקא טמפרטורה של 273.15- צלסיווס היא הטמפרטורה המנוכנה ביותר - זו נקודת הקיצון של הסקאלה הזו.
 

ב ן ח ו ר י ן

Member
מנהל
לדעתי גבולות זה לא התחום החזק של המדע

הם נשברים מידי פעם. אני לא יודע עוד כמה זמן זה יקרה, אבל מספיק שימדד במקום כלשהו בחלל טמפ' שהיא נמוכה מהאפס המוחלט (אפס קלווין) וחוק התרמדונימיקה השלישי יאבד את היציבות שלו
( הטמפ' מחזיקה בינתיים יפה מעל 150 שנה, מאז קביעתו של לורד קלווין).
כנ"ל לגבי גבולות אחרים כמו מהירות האור- כבר כיום הפיזיקה הקוונטית מגלה רמזים שיכול להיות שיש משהו שנע יותר מהר ממהירות האור (וכמו שהראה תומאס ס.קון ב"מבנה של המהפכות המדעיות"- גבולות של פרידגמות במדע כל הזמן נשברות).
אולי אנחנו צריכים לצאת קצת מכדור הארץ כדי לגלות את זה.
 
חולק על דעתך.

האפס המוחלט איננו עניין של מדידה אמפירית. זוהי הנקודה שבה מולקולות מפסיקות לזוז. טמפרטורה נמוכה מכך שקולה למכונית שנוסעת יותר לאט מ-0 קמ"ש.

אני חסיד גדול של שבירת פרדיגמות ושל הליכה למקומות מעניינים בשביל לגלות דברים, אבל קשה לי לראות מה מחכה לנו בחלל שיכול לסתור עקרונות פיזיקליים בסיסיים ושאנחנו לא יכולים למצוא בכדור הארץ (על שלל מעבדותיו ומאיצי חלקיקיו).

צריך קצת להיזהר עם קון; העובדה שהוא הראה שקיימות מהפכות מדעיות* אין פירושו שכל ממצא מדעי מוטל בספק בכל רגע, ועדיף לא להשתמש בקון לשם הבעת עמדה מהזן של "אולי בעתיד יגלו שזה בכלל לא נכון". מה שקון חידש איננו שבמדע מתגלות לעתים עובדות חדשות שמערערות על תיאוריות קיימות; על זה לא היתה מחלוקת גם לפניו.
מה שהוא הציג הוא דינמיקה היסטורית שונה של תהליך חילופי התיאוריות - במקום מעבר מסודר מתיאוריה לתיאוריה דרך שינוי הדרגתי הנובע מממצאים בשטח, קון טען שתיאוריה נוטה לדחות שינויים עד שהיא קורסת ומוחלפת באחרת, שונה ממנה תכלית שינוי ולא וריאציה שלה.
(מי שרוצה לראות פה השתקפות של המודל ההדרגתי מול המודל הקטסטרופי באבולוציה - מוזמן
)

*לא ניכנס כרגע לשאלת תקפות המודל שלו; נסתפק באמירה שבקרב עמיתיו למקצוע, המודל של קון לא נמצא בקונצנזוס.
 

sivan120

New member
אהבתי את הציטוט של מאיר אריאל...אבל קון...

בקשר לקון, זה די מוזר מה שאתה כותב- נניח שהיו מגלים שאכן החלקיקים עברו את מהירות האור, זה היה אמור להפיל את התיאוריה של איינשטיין- הרי זה שהמדענים דוחים כל פעם שינויים וניסויים שהוכחו ורק לאחר זמן רב מקבלים את התיאוריה זה סוג של מגבלה על המדע (מה שצריך לקרות הוא שמיד כשממצא לא מסתדר עם תיאוריה- צריך להתחיל לבחון אותה מהתחלה ולשנות אותה).
 
נכון מאד


מה שאתה אומר הוא מה שצריך לקרות אם מדענים תמיד היו עובדים בצורה שקולה לגמרי וחסרת-פניות.
אבל מה לעשות, שמדענים הם גם בני-אדם, ולא מחשבים, ויש להם דעות ואינטואיציות ועקשנויות, וכל מה שהופך אדם לאדם. (זה, אגב, לא בהרכח דבר רע; לעתים בדיוק התכונות הללו הופכות את המדען למדען טוב.)

זו המהפיכה האמיתית שקון עשה: הוא התייחס לעיסוק המדעי לא כאל שורה של צעדים לוגיים שמדענים מבצעים "לפי הספר" (כפי שהתייחסו למד ההוגים שקדמו לו, הפוזיטיביסטים ואחריהם פופר), אלא כאל תחום עיסוק שעוסקים בו אנשים, ולא סופרמנים.
(לשם הדיוק נציין שקון לא היה לבד בעניין הזה, והיו אחרים שהציעו רעיונות דומים ו/או משלימים לשלו בערך באותו הזמן).

המקרה שהתחולל עכשיו הוא דוגמה מצויינת להתנהלות של תיאוריות מדעיות: היתה תיאוריה (תורת היחסות) שנתנה ניבוי מסויים (אין מהירות גבוהה ממהירות האור), והנה נתגלה ממצא שחרג מהתיאוריה. לפי "הספר", היינו אמורים להתחיל להסביר את העניין לפי הרחבה או החלפה של תורת היחסות בתורה אחרת. מה שקרה בפועל הוא שאנשים התחילו דבר ראשון לחפש מה לא בסדר בממצא עצמו, ולא מה לא בסדר בתיאוריה....ובאמת נתגלה שהבעיה היתה טכנית לגמרי, לתורת היחסות שלום, ואף מדען לא שבר את הראש בנסיון להסביר איך זה שחלקיק עבר את מהירות האור, כשבסך-הכל היה מדובר בקבל לא תקין.

אם, לעומת זאת, הממצא היה נותר בעינו, והיו מצטרפים אליו בהדרגה עוד ועוד ממצאים, בשלב כלשהו, לפי קון ולקטוש, היו אנשים מתחילים לנסות ולהסיר את הממצאים ולנסח תיקונים או אלטרנטיבות לתורת היחסות.
 

aetzbar

New member
נכון מאוד מאוד

היה הייתה תיאוריה שאמרה:

כל מספר יחס שנפיק מריבוע נבחר החוסם מעגל,
יופיע בכל ריבוע החוסם מעגל

והנה הופיע ממצא של מדידה שחרג מהתיאוריה
ומה קרה ?
במקום לשנות את התיאוריה, מחפשים מה לא בסדר בממצא עצמו.

לכן הגבתי ואמרתי... נכון מאוד מאוד

א.עצבר
 
נכון מאד מאד

וכפי שקורה בדרך-כלל, הבעיה אינה בתיאוריה אלא בממצא.

לכן הגבתי ואמרתי... נכון מאוד מאוד
 

sivan120

New member
אני בת, אכן מדענים הם בני אדם...

אני חושבת שבכך צדק קון, במה הוא טעה?
 
זו כבר שאלה קצת יותר נרחבת.

קון לא היה היחיד שראה מדענים כבני-אדם (ממש לא
), אבל האמירה הזו לא דורשת ספר שלם. מה שהוא טען ב"מבנה של מהפכות מדעיות" היה שלהתנהלות במדע יש תבנית מסויימת שחוזרת על עצמה (שלב של מדע נורמלי במסגרת פרדיגמה א', ואחריו שלב של מהפכה, שבסופו מוחלפת פרדיגמה א' בפרדיגמה ב', ואז שוב מדע נורמלי, וחוזר חלילה).
טענת הנגד היא שהתבנית של קון, כשמסתכלים מקרוב על ההיסטוריה של המדע, לא מתאימה למציאות.
זה השלב שבו אני או מתחיל להפליג בוגמאות והסברים, או עוצר.
 

sivan120

New member
דווקא תפליג בדוגמאות

למה אתה חושב שקון טעה והמדע לא נע במהפכות (אני באה מתחומי הפסיכולוגיה והפילוסופיה- ככה שזה די מעניין אותי)?
 

ב ן ח ו ר י ן

Member
מנהל
אני חושב שקון אמר דברים נכונים רבים

למשל- אהבתי את הרעיון שתגלית לא מתגלת בזמן ספציפי אלא על פרק זמן. קון נותן את הדוגמה של גילוי החמצן- גילוי הגז יצר בהתחלה סדק בפרדיגמה ורק בתהליך של המשגה ושינוי הפרדיגמה הוא בסופו של דבר התגלה...יש עוד רעיונות מעניינים בספר.
 
למעלה