חלקיק ללא מסה.

[u r i el]

חלקיק ללא מסה.

בפרס נובל זכו השנה שני פיזיקאים שהוכיחו שלחלקיק מסויים יש לא רק אנרגיה אלא גם מסה.
לא מובן לי. כיצד תתכן אנרגיה לחלקיק מבלי שתהיה לו גם מסה ? איך מזהים חלקיק מבלי שיש לו מסה ?

 

[guprnds]

פוטונים הם חסרי מסה

והם לא היחידים: גם גלואונים וגם החלקיק ההיפותטי המכונה גרביטון. נוסחת האנרגיה לחלקיק (ביחידות בהן מהירות האור c=1) היא: E^2=p^2+m^2, כאן p הוא התנע. במקרה שהמסה מתאפסת, E=p.

 

[u r i el]

תודה לך, אבל ....

מאחר שאינני פיזיקאי אינני מסוגל כנראה לתפוס במוחי את משמעות ההיגד שחלקיק של חומר הוא חסר מסה ועוד בעל אנרגיה.

 

[AnarchistPhilosopher]

זהו שחלקיק חסר מסה הוא לא בהכרח חומר המוכר לך מחיי היומיום.

חלקיקי אור שהם חסרי מאסה הם לא חלקיקים של חומר.
&nbsp

 

[u r i el]

אם זה לא חומר -

כיצד הוא מאופיין כחלקיק ?
לחלקיק - כך לפי הבנתי - צריך שיהיו לו מידות ומידות יש רק לחומר אחרת כיצד ניתן להתחקות אחריו ולאפיין אותו ?

 

[AnarchistPhilosopher]

חלקיק קוונטי שונה מחלקיק קלאסי.

חלקיק קלאסי הוא חלקיק שלמעשה דומה לכדור בליארד, חלקיק קוונטי מתואר ע"י פונקציית צפיפות הסתברות, הידועה בכינוי "פונקציית הגל".
&nbsp
חלקיק קוונטי יותר דומה לגל מאשר לחלקיק בליארד.
&nbsp
בנוגע לאור וחומר, האור מבצע אינטרקציה עם החומר שאיתו הוא בא במגע אפשר למדוד את האינטרקציה הזו כדוגמת האפקט הפוטו-אלקטרי.
&nbsp

 

[u r i el]

כשאתה אומר "גל" למה אתה מתכוון ?

הגל הוא למעשה תיאור של אופן התפשטות מולקולות בחלל, למשל גל של ריח, או גל של מים ולכל מולקולה אטומים, ולכל אטום גרעין ולגרעין יש מסה. מכאן ששוב אינני מסוגל להבין כיצד השימוש במילה "גל" עונה על שאלתי. בנוסף לכך אינני מבין מהו אותו ה"יש" שיש לו אנרגיה אבל לא מסה, היכן מתפתחת האנרגיה, ע"ג הפונקציה המתמטית במחברת ?

 

[Dehumanizer]

נענה בשאלה

מדוע חלקיק צריך להיות בעל מסה בכדי שתהיה לו אנרגיה? (ולמה אתה מתכוון כאשר אתה אומר שאנרגיה "מתפתחת"? החלקיקים נושאים אנרגיה; היא לא "מתפתחת"). ברור שכאשר אומרים "חלקיק" אתה מדמיין לעצמך כדור זעיר, אבל כל העניין הוא שזה לא כדור זעיר - זה חיה הרבה יותר מוזרה. כמו שאמר לנדאו, ההישג הגדול ביותר של האדם הוא שאנו יכולים להבין דברים שאותם אנו לא מסוגלים לדמיין. בשורה התחתונה - עבור פיזיקאים חלקיקים הם יותר מסתם כדורים זעירים - זה מושג הרבה יותר אבסטרקטי.

 

[u r i el]

אני שואל כדי להבין ולא סתם כדי לחפור

יתכן מאד שכדי להבין צריך ללמוד פיזיקה באוניברסיטה אבל אני למרות זאת רוצה לפחות להבין "בגדול" למה הכוונה למשל כאשר אתה כותב "החלקיקים נושאים אנרגיה" ? "היכן" הם נושאים את האנרגיה הזו אם אין להם מסה ? גם אם מדובר על מולקולה של גז הרי שלאטומים שלה יש מסה, לא ? וכאשר אתה מדבר על חלקיק אבסטרקטי - מה תוחם את גודלו אם אין לו מסה ?

 

[guprnds]

שים לב,

מסה איננה חומר. מסה היא תכונה שישות פיזיקלית עשוייה להצטייד בה וגם עשוייה שלא להצטייד בה. כשם שמטען חשמלי היא תכונה שישות פיזיקלית עשוייה להצטייד בה ועשוייה שלא.
במובן מסויים מסה מבטאת אינרציה. ככל שיש יותר מסה יש יותר אינרציה ולהיפך. אפשר להפוך מסה/אינרציה לאנרגיה ולהיפך באמצעות הקשר שניפקתי לך.
למסה אין בהכרח קשר למימדים גיאומטרים כלשהם. החלקיק אינו נושא את תכונותיו "על גבי מסה" והמסה אינה בהכרח ממשית יותר מ-"היעדר מסה". במידה מסויימת אתה יכול לחשוב על חלקיק כעל ישות עם תעודת זהות ובה כל מספר מבטא את עוצמתה של תכונה מסויימת. אצל חלק מהחלקיקים המספר המבטא מסה הוא אפס, ואז אנו אומרים שאין להם מסה...

 

[u r i el]

עכשיו זה ה רבה יותר מובן.

תודה.
ובכל זאת - האם יתכן חלקיק בעל משקל אך ללא מסה ?

 

[guprnds]

מה זה "משקל"?

אם משקל פירושו אינטראקציה עם כבידה אז כן, גם חלקיקים חסרי מסה משתתפים באינטראקציה הזו.

 

[u r i el]

כאמור, יותר ברור אבל עדיין לא די צורכו ...

הבלבול אצלי נובע מזה שמצד אחד מדובר לכאורה על משהו שרירותי ווירטואלי ומאידך על משהו שהוא פיזי וגם יחידות המדידה הם פיזיים. ברור לי שמשקל הוא פונקציה של כבידה אבל זה הרי משותף לכל מה שהוא חומר. האם ניתן להתייחס לחלקיק כחומר ?

 

[Schrodingers Dog]

לא

חלקיק הוא לא חומר.
&nbsp
משקל הוא הכח אותו מפעיל כדור הארץ שהוא מושך אותך למרכזו. הכח הזה פרופרוציוני למסה שלך. אם לא היה כדור הארץ, לא היה כח ולא היה לך משקל. עדיין היה לך מסה.

 

[ohadkro]

האם הכוונה היא שמה שמקנה מסה הוא

תת חלקיק (בפרוטון,ניוטרון כו') שבא באינטראקציה לשדה מסה שקיים בכל מקום ?
ואם כן מדוע אלקטרון ידוע כבעל מסה למרות שהוא מוגדר כחלקיק אלמנטרי ?

 

[guprnds]

לא,

זו לא היתה הכוונה. אבל במודל הסטנדרטי של החלקיקים האלמנטריים, האינטראקציה של החלקיקים עם הואקום של שדה ההיגס (אם היא קיימת) מעניקה להם מסת מנוחה. אין זה אומר שההיגס מרכיב אותם, אלא רק שהאינטראקציה עם השדה טוענת אותם באינרציה.

 

[Schrodingers Dog]

לא מדויק

כמו שאמרו, אתה יכול לחשוב על מסה כאל תכונה של חלקיק. לחלק יש מסה ולחלק אין. תכונה נוספת היא אנרגיה של החלקיק, לא קשורה לשאלה האם יש או אין מסה לחלקיק.
&nbsp
לשאלה למה לחלקיקים מסויימים יש מסה ולאחרים אין, יש תשובה שזיכתה את משיביה בפרס נובל וקשורה לחלקיק בשם היגס. חלקיק היגס עושה אינטרקציה עם חלק מהחלקיקים ומעניק להם מסה.

 

[ohadkro]

האם ישנה הוכחה לכך שמכלול התכונות של חלקיק

הוא ' בלתי מודולרי ' ? כי אינטואטיבית תכונה פיסיקלית מבוססת על מבנה החלקיק .
לדוגמא לגבי חלקיק ההגיס שהזכרת : החלק בחלקיק כלשהו שיעשה אינטראקציה עם חלקיק ההיגס אינטואטיבית יהיה אותו חלק בחלקיק אחר שיעשה אינטראקציה עם חלקיק ההיגס .

 

[Schrodingers Dog]

מה זה אומר בלתי מודולרי

בנוסף, אין הוכחות בפיזיקה.

 

[ohadkro]

העובדה שלחלק מהחלקיקים יש תכונות מסויימות

(מסה לדוגמא) ולחלק אין מביאה למחשבה אינטואטיבית שיש תתי חלקיקים שמקנים את התכונות .
הגישה שצריך לקבל חלקיקים אלמנטריים כמו שהם על מכלול התכונות המגוונות שלהם כמו הגישה לדוגמא שהכח שמחבר גופים שונים (לצורך העיניין מסות שונות) הוא כח אלמנטרי מביאה למחשבה שנכון לעכשיו אין לפיסיקה תורה מקיפה שנותנת מענה לתאור מבנה החלקיקים והכוחות .