שאלה על הלכה

שוב השאלה היא מה אתה מתכוון ב"משפטי"

כבר הבהרתי שאם ב"משפטי" אתה מתכוון למשהו אכיף - אז אתה צודק. אבל אל תשכח שיש גם הגדרות אחרות ל"משפטי". למשל, יש כאלו שמתייחסים גם לתקנוני אתיקה כאל תקנון משפטי, כי מבחינתם - כל מה שהוא מפורמל - הוא משפטי. תקנון האתיקה הוא מפורמל, וגם ההלכה מפורמלת, לכן הם "משפטיים" לפי ההגדרה הנ"ל.
 
תוספת לדבריו הנכונים של אוריאל

אם ב"משפטי" אתה מתכוון למשהו אכיף (כפי שניסחת זאת בהקשר ליכולת כפייה/הענשה), אז לחכמי ההלכה של היום אין יכולת אכיפה - להוציא בדיני אישות, ולכן זה לא "משפטי" - להוציא בדיני אישות.
אבל אם ב"משפטי" אתה מתכוון לגוף בעל יכולת ל"בירור משפטי" (כפי שניסחת זאת אחר כך), אז זה ישנו בהלכה, שהרי אתה עצמך הזכרת שיש בתי דין: לא ברור לי למה "נזניח" אותם (כפי שניסחת זאת), הרי זה גוף הענין. אמנם הסמכות של אותם דיינים - יותר דומה לסמכות של עורכי דין - מאשר לסמכות של שופטים (אם מוציאים את דיני אישות מחוץ לדיון שלנו), אבל עדין יש להם יכולת ל"בירור משפטי" (אם כי לא בהכרח רשמי) - לפחות כפי שיש יכולת כזאת אצל עורכי דין. למשל, אם כחילוני אני מתיעץ אצל עורך דין האם חובה עלי לתת דיווח פלוני לרשות המס, אז הוא יעשה לי איזה בירור משפטי לא פורמלי - ולפי זה הוא ימליץ לי לדווח לרשות המס - כי להערכתו החוק מחייב אותי לעשות זאת; אז אותו דבר יעשה הדיין: הוא יעשה לי בירור משפטי (כלומר הלכתי) לא פורמלי - ולפי זה הוא ימליץ לי למשל לברך ברכה פלונית על אכילת פרי פלוני - כי להערכתו ההלכה מחייבת אותי לעשות זאת. אינני מוצא כאן שום הבדל בין החוק האזרחי לחוק ההלכתי, לפחות ככל שהפאקטור של "הבירור ההלכתי" קובע אצלך את רמת "המשפטיות" של הענין.

אגב, לגבי שאלתך העתיקה: איך הגיע איינשטיין לנוסחת שקילות המסה-אנרגיה: בגדול הוא הגיע לזה בדרך די מסורבלת, שבדיעבד אפשר לפשט אותה עד כדי כך שהיא ממש תוכל לנבוע ישירות מהדרך שבה הגיע ניוטון לנוסחה שלו, שהרי, יש רק שני הבדלים - בין נוסחת איינשטיין - לנוסחת ניוטון הידועה לחישוב האנרגייה הקינטית: א. בנוסחת ניוטון מופיע גם המספר חצי - מה שלא קיים בנוסחת איינשטיין. ב. בנוסחת ניוטון מדובר במהירות של כל גוף שאיטי מהאור, בעוד שבנוסחת איינשטיין מדובר במהירות האור. ברגע שמבינים את המקור לשני ההבדלים, וגם יודעים איך ניוטון הוכיח את הנוסחה שלו, אז ניתן בקלות להבין גם את ההיגיון המסתתר מאחורי נוסחת איינשטיין. לכן, כל מה שנותר לי כעת, הוא אך ורק להבהיר את המקור לשני ההבדלים, מה שממילא יענה על שאלתך (לפחות בהנחה שאתה מבין את ההיגיון של נוסחת ניוטון).

אז לגבי ההבדל הראשון, המשתקף בכך שהמספר חצי קיים רק בנוסחת ניוטון אך לא בנוסחת איינשטיין: את הנימוק להבדל הזה - הכי פשוט להבין (לפחות אינטואיטיבית), שהרי ניוטון דיבר על מהירות של כל גוף שאיטי מהאור: כל גוף כזה התחיל כמובן ממהירות אפס עד שהגיע למהירותו הנוכחית, ולכן ברור (לפחות אינטואיטיבית) שכדי לחשב את האנרגיה שלו - צריך לחשב את הממוצע שבין שתי המהירויות הנ"ל - מה שמצריך אפוא להכפיל את מהירותו הנוכחית בחצי (אגב אם רוצים הסבר מעמיק יותר להבנת מקור ה"חצי" הזה אז כדאי ללמוד חשבון אינטגרלי אבל לדעתי ההסבר האינטואיטיבי הזה שנתתי בהחלט מספק ובמיוחד למי שמתעצל ללמוד חשבון אינטגרלי); מה שאין כן בנוסחת איינשטיין: שם הרי מדובר במהירות האור, שהיא כידוע קבועה, כלומר האור לא מתחיל ממצב של מנוחה - עד שהוא מגיע למהירותו הנוכחית, אלא הוא כל הזמן נע באותה מהירות - מה שפוטר אותנו אפוא מהצורך להכפיל בחצי. למעשה, יותר קל להבין למה בנוסחת איינשטיין לא מופיע המספר חצי, מלהבין למה בנוסחת ניוטון כן מופיע המספר חצי, אבל הואיל ושאלתך העתיקה נסובה על נוסחת איינשטיין ולא על נוסחת ניוטון, לכן הסתפקתי בהסבר האינטואיטיבי הנ"ל בנוגע לנוסחת ניוטון.

מאידך, לגבי ההבדל השני, המשתקף בכך - שבנוסחת ניוטון מדובר במהירות של גוף שאיטי מהאור - בעוד שבנוסחת איינשטיין מדובר במהירות האור: ההבדל הזה נובע מכך שנוסחת ניוטון נותנת לנו מידע על האנרגיה הקינטית "הנוכחית" של חומר הנתון לנו שאיטי מהאור, בעוד שנוסחת איינשטיין נותנת לנו מידע על האנרגיה הקינטית "המקסימלית התיאורטית" (לא הנוכחית) אשר - יותר ממנה - לא יהיה ניתן להפיק מהחומר הנ"ל. והרי אנחנו יודעים שהאנרגיה הקינטית "המקסימלית התיאורטית" תוכל להיות מופקת מהחומר רק אם וכאשר החומר הנ"ל יצליח לנוע במהירות "המקסימלית התיאורטית" - שהיא כידוע מהירות האור, לכן בהכרח שהאנרגיה הקינטית "המקסימלית התיאורטית" הזו - שהיא היא האנרגיה שעליה מדברת נוסחת איינשטיין - מחושבת ע"י חישוב האנרגיה הקינטית שהיתה באותו חומר אילו הוא היה מצליח לנוע במהירות האור.

בשלב זה אתה כמובן יכול לשאול: הרי כדי שהחומר באמת יצליח לנוע במהירות האור, עליו להפוך לאור (או לפחות להפוך לחומר נטול-מסת מנוחה) - שהרי רק אור (וחומר נטול-מסת מנוחה) יכול לנוע במהירות האור. אבל איך איינשטיין בכלל ידע שחומר יכול להפוך לאור (או לחומר נטול-מסת מנוחה)? התשובה היא, שראשית, לא כתוב בנוסחה שחומר יכול להפוך לאור (או לחומר נטול-מסת מנוחה), אלא זה פירוש חיצוני - שאינו הכרחי - לנוסחה: הנוסחה רק אומרת מהי האנרגיה "המקסימלית התיאורטית" שיהיה אפשר להפיק מהחומר - "אילו" הוא היה מצליח אי פעם לנוע במהירות האור - וכך היה מצליח אי פעם להפוך לאור (או להפוך לחומר נטול-מסת מנוחה), אבל היא לא אומרת שהוא באמת יוכל אי פעם - להפוך לאור (או להפוך לחומר נטול-מסת מנוחה) - וכך להצליח לנוע במהירות האור. שנית, איינשטיין באמת הניח שאפשר להפוך חומר לאור (או לחומר נטול-מסת מנוחה), אבל זה היה באמת ניחוש פרוע שלו, שכאמור אינו נובע מהנוסחה עצמה. אם כי, למרבה המזל, הניחוש הזה קיבל גופשנקא בניסויים (כגון כאשר מביאים להתנגשות בין חומר לאנטי-חומר).

בשלב הזה אתה שוב עלול להתעניין בשאלה: מה בכל זאת הביא את איינשטיין לניחוש הפרוע שלו. אז קודם כל, אל תצפה להסבר מלא לטובת אותו ניחוש - אלא לכל היותר תצפה להסבר אינטואיטיבי, כי כאמור מדובר ככלות הכל בניחוש גרידא של איינשטיין. שנית, האינטואיציה של איינשטיין היתה זו: הרי בסופו של דבר, לא אמור להיות הבדל עקרוני - בין חומר בעל מסת מנוחה - לבין חומר נטול-מסת מנוחה: כי מה כבר יוכל להיות ההבדל העקרוני ביניהם? הרי - זה חומר - בדיוק כמו שזה חומר, רק - שלזה יש מסת-מנוחה - ולהוא אין, אבל עדין - שניהם חומר. לכן, אין סיבה טובה שתמנע - מחומר בעל מסת מנוחה - להפוך לחומר נטול מסת מנוחה (כגון לאור).

זה ברמת האינטואיציה, אבל יש גם הסברים פסיכולוגיים (פחות טובים מההסבר האינטואיטיבי שנתתי לך עכשיו), שגרמו לאיינשטיין לחשוב שאפשר להפוך חומר בעל מסת-מנוחה לחומר נטול-מסת מנוחה. כדי להבין אותם, צריך להתעמק קצת בדרך המסורבלת שבה השתמש איינשטיין כדי להוכיח את הנוסחה שלו. הדרך שנתתי לך קצרה יותר וגם אינטואיטיבית יותר.
 

מני אה

New member
בהמשך לשאלה העתיקה

מאיפה הבאת את זה? זה באמת מזמן....

ההסבר שלך לא מובן לי, מה זה חצי? בשביל מה להאיץ למהירות האור אם אפשר להפגיש אלקטרון ופוזיטרון? אבל עזוב רגע ותראה: אני אומר כמות האנרגיה שמופקת מחומר היא בהכרח קונטינגנטית/אמפירית/אפריורית. יענו, צריך לעשות ניסוי בשביל לדעת כמה אנרגיה תצא מהתאיינות של פרוטון אחד. לא ניתן לדעת מראש שייצא 10 קילווט או קלוריה אחת.
לגבי ניוטון אני לא מבין איך דרך המתמטיקה הוא הגיע לזה שמרחק מסוים משפיע בכבידה ביחס מסוים, למשל החלוקה ב r^2
לגבי איינשטיין אם אתה מבין איך מסה מעוותת את המרחב (ואל תגיד כבידה כי כבידה מתוארת כאפקט של ההתעוותות! שגורם לגופים לנוע "עקום") ומה היחס בין מהירות גוף להשתנות הזמן. למשל מולקולה שמואצת מ 10% מהירות האור ל 20% הזמן אצלה לעומת הנייח יאט פּי?
 
שאלת כמה שאלות

א. אתה שואל: "מאיפה הבאת את זה?" מתהום הנשייה. נחש מאיפה?

ב. אתה שואל: "מה זה חצי?" אני הזכרתי את ה"חצי" שבנוסחת ניוטון, רק כדי להסביר למה - למרות שהוא מופיע בנוסחת ניוטון - הוא לא מופיע בנוסחת איינשטיין, כלומר המטרה מבחינתי הייתה יותר - להבין את נוסחת איינשטיין שעליה שאלת בזמנו (ושבה לא מופיע החצי) - מאשר להבין את נוסחת ניויטון (שבה כן מופיע החצי). על כל פנים, הייתי בטוח לאורך כל הדרך - שאתה כבר מבין את ההיגיון שבנוסחת ניוטון - ושממילא אתה גם מבין למה מופיע בה החצי. איך שלא יהיה, אתה הרי שאלת בזמנו על נוסחת איינשטיין - לא על נוסחת ניוטון, ככה שאינני מבין למה עברת כעת לדון על ה"חצי" שמופיע בנוסחת ניוטון - שלא זה היה הנושא המקורי.

ג. אתה שואל: "בשביל מה להאיץ למהירות האור?" מי אמר "להאיץ" למהירות האור? להפך: הרי כשמאיצים - אז מתחילים ממהירות קטנה יותר, וזה כמובן לא רלוונטי לגופים שמסוגלים לנוע במהירות האור - שהרי הם אינם מסוגלים לנוע במהירות-קטנה יותר, כך שמהירותם חייבת להיות קבועה - ללא יכולת האצה.

ד. אתה שואל: "בשביל מה...אם אפשר להפגיש אלקטרון ופוזיטרון?" נכון, נוסחת איינשטיין מדברת בדיוק על זה: היא לא מדברת על האצה, אלא על הפיכת - זוג אלקטרון ופוזיטרון (בעלי מסת-מנוחה) - לגופים חסרי מסת מנוחה (כגון לפוטונים של אור).

ה. אתה טוען "כמות האנרגיה שמופקת מחומר היא בהכרח קונטינגנטית/אמפירית/אפריורית". אני יוצא מנקודת הנחה שאתה מכיר את נוסחת ניוטון לחישוב האנרגיה הקינטית. כעת הבה נניח שאני לוקח זוג אלקטרון ופוזיטרון, שמסתם המצורפת כבר נמדדה וידועה לנו, ואז אני מפגיש אותם, ככה שהם הופכים לפוטונים. בגלל חוק שימור המסה - יוצא שגם לפוטונים האלה ישנה אותה כמות מסה שהייתה לזוג האלקטרון-פוזיטרון שנעלמו: אמנם המסה של הפוטונים החדשים שנוצרו מהמפגש הנ"ל - לא תהיה מסת-מנוחה (שהרי לפוטונים אין מסת-מנוחה), אבל עדין יש להם מסה (אפשר לקרוא לה מסת-תנועה), וכאמור אנחנו גם יודעים את כמותה - בלי שום מדידה אמפירית חדשה - שהרי כבר מדדנו את המסה של זוג האלקטרון והפוזיטרון שנעלמו. כעת, לפי נוסחת ניוטון לחישוב האנרגיה הקינטית, אפשר גם לחשב - ללא שום מדידה - כמה אנרגיה קינטית יש להם (אם כי צריך לבטל את "החצי" וזאת בגלל ההסבר שנתתי בהודעתי הקודמת). מה שנקבל אז, זו למעשה כמות האנרגיה שעליה מדברת נוסחת איינשטיין.

ו. אתה טוען: "אני לא מבין איך דרך המתמטיקה הוא הגיע לזה שמרחק מסוים משפיע בכבידה ביחס מסוים, למשל החלוקה ב r^2". ניוטון הגיע לזה מתוך כך שהכליל תוצאות קודמות יותר של קופרניקוס, שהתבססו על ניסויים אמפריים. אז ניוטון לקח את תוצאות הניסויים האלה, כמו שלוקחים תשבץ פתור-חלקית, ולפי זה - עם תבלין קל חשבון אינטגרלי - הוא "ניחש" את החוקיות הכללית, מי שבקי בחשבון אינטגרלי, יכול בקלות להגיע בכוחות עצמו לניחוש הנ"ל של ניוטון. זה קצת דומה למילוי תשבץ: כלומר, זה גם אינטואיציה טובה, ולאה רק ניחוש פראי.

ז. אתה שואל: "מולקולה שמואצת מ 10% מהירות האור ל 20% הזמן אצלה לעומת הנייח יאט פּי?" קל מאד לענות על השאלה שלך, כי יש לזה נוסחה פשוטה, שאליה הגיע איינשטיין ע"י מיודענו החשבון האינטגרלי (ובזכות ההנחה שמהירות האור קבועה). ובכן לפי הנוסחה הנ"ל יוצא, שהזמן מואט אצלה בערך פי 1.0155 (ובאופן מדוייק יותר, פי שלושה רבעים כפול השורש הריבועי של אחת-עשרה שישיות).
 

מני אה

New member
תודה+המשך

"לפי נוסחת ניוטון לחישוב האנרגיה הקינטית" - אוקיי עכשיו אני קצת נזכר (אני אפילו לא זוכר, זה היה בפורומים פה כשפרסמתי?) אבל גם לתת למסה בתנועה ערך של אנרגיה קינטית זה אמפירי. אז בעצם למשל ניוטון החליט שלכדור 1 קילו שנע ב 100 קמ"ש יש X אנרגיה קינטית, ואיינשטיין עיבד את זה לכמות הנארגיה שתצאה מקילו אחד במקרה והיא תתאיין לחלוטין?
לא ענית מה גורם למסה לעקם את המרחב לפי איינשטיין?
לא למדתי פיזיקה, אז אל תניח שאני יודע דברים. אבל מה שאני שואל לא אמור לגרור אותך לנוסחאות
תודה
 
יצאתי מנקודת הנחה שאתה מבין את נוסחת ניוטון.

כי אם לא, אז חבל על כל המאמץ שלי. מלכתחילה לא העליתי על דעתי לתת הרצאה על נוסחת ניוטון, כי ידעתי שזה יצריך שיעור שלם במבוא בסיסי בפיזיקה, כולל הבהרת מושגים בסיסיים, במיוחד הבהרת מושג האנרגיה - שהוא לב הענין. למושג הזה יש הגדרה חד-משמעית, שברגע שמבינים אותה - אז גם מבינים שחישוב כמות האנרגיה אינו אמפירי - אלא תלוי-הגדרה, ממש כמו שחישוב טמפרטורת רתיחת המים אינה אמפירית - אלא תלוית-הגדרה: מגדירים את טמפרטורת רתיחת המים - בתור "מאה מעלות צלזיוס", אבל ברור שהיה אפשר "להחליט" - שזה לא מאה - אלא שזה אלף. זה שרירותי, בערך כמו שבחירת הסרגל שלי היא שרירותית: אני יכול לבחור סרגל שמודד בסנטימטרים, אבל אני גם יכול לבחור סרגל שמודד באינצ'ים, ואז אקבל מספרים אחרים. על כל פנים, בחזרה למושג האנרגיה: ניתן גם להגדיר - שוב ע"י חוק שרירותי - מהי האנרגיה שיש לכדור שמשקלו כך וכך ומהירותו כך וכך. מה שבעצם אומר, שחישוב כמות האנרגיה - אינו אמפירי - אלא תלוי-הגדרה. מאידך, מה שאמפירי, זה משהו אחר - למשל חוק שימור האנרגיה הקינטית בעולם אלסטי. זאת אומרת, שאם למשל שני כדורים אלסטיים מתנגשים זה בזה - ככה שאחרי ההתנגשות יש להם כעת מהירות אחרת חדשה, אז - בזכות החוק האמפירי של שימור האנרגיה הקינטית של העולם האלסטי - אפשר לחשב את מהירותם החדשה של הכדורים האלסטיים הללו, אחרי שכבר חישבנו - בהתאם להגדרה הניוטונית (הלא אמפירית) של מושג האנרגיה - את האנרגיה הקינטית הישנה שהייתה להם לפני התנגשותם. הגאונות של ניוטון היתה אפוא בכך, שהוא הצליח להעניק למושג האנרגיה הגדרה כזו - שבזכותה הצליחו המדענים לגלות אמפירית את חוק שימור האנרגיה הקינטית של העולם האלסטי, מה שבין השאר מאפשר לחשב (כאמור) את מהירותם החדשה של כדורים אלסטיים מתנגשים, וכן לחשב עוד כמה דברים מעניינים יותר או פחות.

בקיצור, חשבתי לתומי שאתה למדת לפחות את הפיזיקה של ניוטון, וככה תיכננתי לקצר את התהליך בהסברת ההיגיון של נוסחת אינשטיין, כי באמת קל להסביר אותה אם מבינים את נוסחת ניוטון, אבל עכשיו שאתה אומר לי שלא למדת פיזיקה, אז זה די מאכזב.

על כל פנים, מה שכתבת הוא נכון, כלומר ניוטון באמת "החליט" - או יותר נכון "הגדיר" - מהי כמות האנרגיה שישנה נניח לכדור 1 קילו שנע במאה קמ"ש, ובעצם הגדיר מהי כמות האנרגיה שיש לכל חומר נח או נע. על בסיס זה, ניתן כעת גם לחשב, מהי כמות האנרגיה שתצא ממאסה של קילו אחד במקרה שהיא תתאיין ותהפוך לאור (הנע אפוא במהירות האור), ובעצם ניתן לחשב מהי כמות האנרגיה שתצא מכל מאסה שתתאיין ותהפוך לאור. אם כי איינשטיין חישב את הנוסחה שלו בדרך קצת יותר מסובכת, שחשבתי לדלג עליה - ולקצר דרך נוסחת ניוטון.

לגבי שאלתך מה גורם למסה לעקם את המרחב: בגדול זו תכונה פנימית של המסה. זה בערך כמו לשאול מה גורם לזמן לזרום. התכונה של הזמן - היא - לזרום, והתכונה של המסה - היא - לעקם את המרחב. איינשטיין עלה על התכונה הזאת - כאשר שם לב, שאם מניחים שהמסה מעקמת את המרחב (לפי נוסחה מסויימת שעליה הוא עלה) - אז זה מפשט באופן ניכר את חישובי מהירויות הכוכבים.
 

מני אה

New member
-->

אם E=mc^2 יצא מתוך נוסחאות ניוטוניות אפשר לשאול למה חיכו עד איינשטיין? יש סיבה מיוחדת או שסתם יצא כך?
 
חיכו עד איינשטיין משלוש סיבות:

א. ניוטון לא העלה על דעתו לנחש (כפי שאיינשטיין ניחש), שחומר בעל-מסת מנוחה - יכול להפוך לחומר נטול-מסת-מנוחה (כגון לפוטון, שכידוע מסוגל לנוע במהירות האור).
ב. ניוטון חשב שמהירות האור היא אינסופית, ושלאור אין מסה כלל (בעוד שהאמת היא שיש לו מסה - אם כי לא מסת-מנוחה), כך שאילו היה ניוטון משתמש בנוסחה E=mc^2, אז מבחינתו המשמעות היתה, שצריך להכפיל אפס באינסוף, שזה בעצם חסר משמעות.
ג. אפילו איינשטיין עצמו, לא הגיע לנוסחה שלו דרך נוסחת ניוטון, אלא הוא הגיע אליה בדרך הרבה יותר מסורבלת (שאגב קשורה לאפקט דופלר), אלא שעל הדרך המסורבלת הזו - ניוטון לא חשב...
 
קבל תיקון: חיכו עד איינשטיין משתי סיבות:

א. ניוטון חשב בטעות, שלמרות שהאנרגיה של האור סופית - עדין מהירותו אינסופית (בעוד שהאמת היא שמהירותו סופית). אז הוא חיבר את המחשבה השגויה הזאת - אל נוסחת חישוב האנרגיה שלו, וככה יצא לו - שהאור הוא נטול-מסה (בעוד שהאמת היא שיש לו מסה - אם כי לא מסת-מנוחה). ככה יצא לו, שהפיכת חומר (בעל-מסה) לאור (נטול-מסה) - תהיה מנוגדת לחוק שימור המסה. מכאן הוא הסיק כי - תרחיש תיאורטי שבו חומר יוכל אי-פעם להפוך לאור - הוא בעצם תרחיש שלא יקרה לעולם. מכאן הוא הסיק, שהנוסחה E=mc^2 - אשר כידוע מדברת על תרחיש תיאורטי שבו חומר יוכל אי-פעם להפוך לאור - בעצם מדברת על תרחיש שלא יקרה לעולם.

ב. אפילו איינשטיין עצמו, לא הגיע לנוסחה שלו דרך נוסחת ניוטון, אלא הוא הגיע אליה בדרך הרבה יותר מסורבלת (שאגב קשורה לאפקט דופלר), אלא שעל הדרך המסורבלת הזו - ניוטון לא חשב...
 

מני אה

New member
בעצם צריך שוב הסבר

היי! טוב תראה על מה יש לך כוח לענות כי העלת את הלהט של להבנת העולם מחדש
איך איינשטיין אבל היה יכול לדעת כמה אנרגיה תצא מחלקיק מאוין לפי האנרגיה הקינטית? ושים לב שהשאלות הן לא מתמטיות ואין פה צורך בנוסחאות או חישובים כדי לענות.

אם אלקטרון הוא אלמנטרי ולא עשוי משום חלקיק נוסף איך הוא מתחלק להרבה פוטונים באיון? בויקיפדיה על יצירת זוג כתוב שפוטון יכול להתפצל ליצירת אלקטרון ופוזיטרון וגם זה סותר את ההנחה שהוא אלמנטרי (ואלמנטרי עצמו גם לא יכול להשתנות לשום דבר אחר שיתן פיצול) ברור לנו שהוא לא בנוי כך ושמסה היא תוצאה של משהו אחר שנוצר מפעילות כל שהיא של חלקיקים במצב מסוים.
ועוד אחת היא כשמדברים על האור כגל, הוא אמור להראות כמו גל סינוס? כי אני לא מבין למה שגל יראה דווקא כך כשיש עליות וירידות מתונות כשאפשר לחשוב על גל שנראה כמו החלק העליון של טירות _|_|_|_| (ציור בערך) כשהפיקים הם פוטון והקן התחתון הוא ההפרש של הריק בין פוטון לפוטון. וזה מתיישב טוב יותר עם האספקט החלקיקי וגם עם ההתאבכות
מבחינת איינשטיין או ניוטון - אני רק רוצה להעיר שקרן אור שעוברת ליד מסה גדולה שגורמת לה להתעקם - שזה נחשב לאיזו הוכחה של תורת איינשטיין בניסוי אסטרונומי - הייתה מתעקמת גם לפי תורת ניוטון. כי בין אם המרחב עצמו מתעקם או אם הגוף מפעיל משיכה זה יראה לנו אותו הדבר. (כמו שאם השמש מסתובבת סביבינו או אנחנו סביבה)
מה זה אומר שפוטון נספג באטום וגרם לאלקטרון לזוז? הפוטון לא יכול פשוט להעלם. לפיסיקה יש כבר הסבר לזה או שזו עדיין תעלומה?
תודה
 
אז אסביר:

אתה שואל: "איך איינשטיין אבל היה יכול לדעת כמה אנרגיה תצא מחלקיק מאוין לפי האנרגיה הקינטית?"
כשאנחנו אומרים ש"החלקיק מתאיין", אנחנו בעצם מתכוונים לכך שהוא הופך לחלקיקים נטולי-מסת מנוחה. ובכן, חלקיקים נטולי-מסת מנוחה - חייבים כידוע לנוע במהירות האור, ולכן יש להם אנרגיה קינטית, שאותה ניתן לחשב, כי אנחנו יודעים - הן את מהירותם (שהיא כאמור מהירות האור) - והן את מסתם (שאמנם היא אינה מסת-מנוחה אך כמותה זהה לכמות-מסת החלקיק המקורי טרם התאיינותו וזאת בזכות חוק שימור המסה). כאמור בהודעותיי הקודמות, מה שאנחנו כבר יודעים על המהירות ועל המסה - מאפשר לנו לחשב את האנרגיה הקינטית (וזאת בזכות נוסחת ניוטון אבל בלי ה"חצי" בגלל ההסבר שנתתי בהודעתי הראשונה), בעוד שהאנרגיה הקינטית הזאת - היא-היא ה"אנרגיה" שעליה שאלת - פשוט כי לחלקיקים האלה אין אנרגיה אחרת חוץ מקינטית...

אתה טוען: "שים לב שהשאלות הן לא מתמטיות ואין פה צורך בנוסחאות או חישובים כדי לענות".
זה נכון שלא צריך נוסחה כדי לדעת, שיש אנרגיה קינטית לכל גוף נע בעל מסה. אבל כן צריך נוסחה כדי לדעת "כמה" אנרגיה קינטית תהיה (שעל זה שאלת).

אתה טוען: "אם אלקטרון הוא אלמנטרי ולא עשוי משום חלקיק נוסף איך הוא מתחלק להרבה פוטונים באיון?...(ואלמנטרי עצמו גם לא יכול להשתנות לשום דבר אחר שיתן פיצול) ברור לנו שהוא לא בנוי כך".
האלקטרון הוא אלמנטארי, כי הוא לא מורכב מפוטונים. אם תבדוק את האלקטרון תחת "מיקרוסקופ" תיאורטי, שכביכול היה יכול "להראות את מבנה" האלקטרון, לא היית מזהה שם שום פוטון. לכן הוא אלמנטארי. יתר על כן: אלקטרון לא יכול להפוך לפוטונים, ופוטונים לא יכולים להפוך לאלקטרון, כי לאלקטרון יש מטען חשמלי, ולפוטונים אין, ככה שאילו הוא היה הופך לפוטונים - או פוטונים היו הופכים לאלקטרון - אז היה נפגע חוק שימור המטען החשמלי. כל זה מוכיח שאלקטרונים ופוטונים אינם בני-המרה הדדית, ולכן אין בעיה עם האלמנטאריות של האלקטרון.

אתה שואל: "בויקיפדיה על יצירת זוג כתוב שפוטון יכול להתפצל ליצירת אלקטרון ופוזיטרון וגם זה סותר את ההנחה שהוא אלמנטרי".
לא כתוב בויקיפדיה שפוטון יכול להפוך לאלקטרון, אלא כתוב שפוטון - או ליתר דיוק זוג-פוטונים - יכול להפוך לזוג של אלקטרון ופוזיטרון, ככה שלכל היותר תוכל לטעון שזוג של אלקטרון ופוזיטרון אינו אלמנטארי - ושזוג פוטונים אינו אלמנטארי - מה שכמובן נכון.

אתה שואל: "כשמדברים על האור כגל, הוא אמור להיראות כמו גל סינוס?"
בערך, כי גל סינוס הוא דו-מימדי, בעוד שגלי אור הם תלת-מימדיים. על כל פנים, מקובל לדבר על גל סינוסואידי תלת-מימדי.

אתה תמה: "אני לא מבין למה שגל יראה דווקא כך כשיש עליות וירידות מתונות כשאפשר לחשוב על גל שנראה כמו החלק העליון של טירות _|_|_|_| (ציור בערך) כשהפיקים הם פוטון והקו התחתון הוא ההפרש של הריק בין פוטון לפוטון".
כי המדידות של ההתאבכות מראות לנו גל של עליות ומורדות.

אתה טוען: "זה מתיישב טוב יותר עם האספקט החלקיקי וגם עם ההתאבכות".
לא רק גל של עליות ומורדות - אלא גם גל-קוצים (שעליו דיברת) - אינו מתיישב עם האספקט החלקיקי, שהוא תמיד אנטי-גלי (ולא משנה איזה סוג של גל).

אתה טוען "קרן אור שעוברת ליד מסה גדולה שגורמת לה להתעקם - שזה נחשב לאיזו הוכחה של תורת איינשטיין בניסוי אסטרונומי - הייתה מתעקמת גם לפי תורת ניוטון. כי בין אם המרחב עצמו מתעקם או אם הגוף מפעיל משיכה זה יראה לנו אותו הדבר. (כמו שאם השמש מסתובבת סביבינו או אנחנו סביבה)".
תיאוריית המרחב המתעקם של איינשטיין - ותיאוריית המשיכה של ניוטון - אינן אמורות להיראות אותו דבר, אלא אם כן דנים בחלקיקים - כגון בגופים בעלי מסת-מנוחה (ומתעלמים מקביעותה ומסופיותה של מהירות האור). מאידך, אם דנים בגלים - כגון בגופים חסרי מסת-מנוחה, אז נוצר הבדל - בין תיאוריית המרחב המתעקם של איינשטיין - לבין תיאוריית המשיכה של ניוטון. ניוטון לא היה יכול לדעת שקרן האור תתעקם ליד השמש, כי הוא לא ידע שהשמש מעקמת את המרחב.

אתה שואל: "מה זה אומר שפוטון נספג באטום וגרם לאלקטרון לזוז? הפוטון לא יכול פשוט להעלם. לפיסיקה יש כבר הסבר לזה או שזו עדיין תעלומה?"
זה חלק מתעלומה גדולה יותר: איך זוג חלקיקים יכול להפוך לזוג אחר של חלקיקים. וכל זה תעלומה - לפחות כמו שכל חוקי הטבע הם תעלומה: למשל, למה יש חלקיקים בעלי מטען חשמלי? תעלומה. ולמה מהירות האור בוואקום - היא דווקא שלוש מאות אלף קילומטר לשניה, ולא ארבע מאות אלף? גם זו תעלומה. ולמה בכלל יש משהו - במקום שלא יהיה כלום? זו ככל הנראה התעלומה הגדולה מכולם.
 
אגב לגבי ניסיונך ליישב את פרדוקס גל-חלקיק

שכחתי לציין, שהפרדוקס מתייחס אפילו לפוטון בודד, שיש לו הן תכונת גל והן תכונת חלקיק.
 

מני אה

New member
שוב תודה, תתייחס כמה שתוכל

תודה רבה שעברת על הכל והתייחסת אליהן!


אני עדיין לא משוכנע מספיק לגבי חלק מהדברים. תראה, אלקטרון ופוזיטרון שנפגשים, או כל חלקיק אלמנטרי אחר וההופכי שלו (ואגב לא ברור - ודווקא זה מתאים לפורום על אלוהים פילוסופי - איך יש לחלקיק אלמנטרי תכונה נוספת אחת או הופכית לה) נעלמים ונשארת הרבה אנרגיה, הרבה פוטונים. כדי שמשניים כאלה, שכל אחד מהם הוא אלמנטרי (לא הבנתי למה התכוונת ששניים הם לא אלמנטרים, אי אפשר בכלל לייחס "יסודיות" לזוג) "יצאו"/ישארו/יפלטו פוטונים צריך שהם לא יהיו אלמנטריים; ואני הייתי משער שזה קשור לכך שהחלקיקים אינם כדורים קטנים אלא רק כוחות. רק יחידת אנרגיה, גל קטן במרחב שיש לו כוח לדחות או למשוך ולהיות בהתאבכות קטנה עם גלים קטנים אחרים שכך שייווצרו גלים אחרים כמו פוטונים בעת פגישת גל-אלקטרון וגל-פוזיטרון.

לגבי מבנה הגל, פה זה גם תלוי למה אתה מתכוון בפוטון. יש כאלה שמתייחסים לפוטון כאלומה, אוסף של חלקיקים. ואז בגל סינוס שכזה יהיה אוסף של פוטונים צפוף יותר בפיק ופחות צפוף בשקע. מבחינת התאבכות אני לא רואה איך _|_|_|_|_ סותר איך תופעת ההתאבכות. אני גם לא יודע מה התוצאות של התאבכות ואיך בודקים אותן. למשל אם יש גבול ברור ברמת רזולוציה גבוהה מאוד, בין שכבת מוארת יותר לשכבת מוארת פחות. למשל תראה בצל במסדרון כשיש אור מכמה חדרים שונים שכבות שונות של הארה. האם בגבול יש "מריחה" או הפרדה ברורה? יש פה עניין לרזולוציה. בגל קוצים (אהבתי את הביטוי) התכוונתי שפוטון מייצג פיק ובין שתי פוטונים (שני פיקים) יש רִיק. ולמה בכלל אני מעלה את זה? כי אף אחד לא ראה גל של אור. מי יודע איך הוא בנוי (ואחי, בעניינים אמפירים קודם שיהיה מיקרוסקופ שיראה את מבנה האלקטרון ואחר כך נחליט [בויקיפדיה הכה את המומחה שאלתי פעם על ניסוי שני החריצים ואיך זה שכשיש גורם ש"מצלם" את החלקיק לפי שעובר בסדק זה משפיע על כך שהוא עובר רק דרך חריץ אחד וכשאין אז דרך שני החריצים. למרות שזה התקבע בציבור "כניסוי" התברר לי שבכלל מדובר בניסוי מחשבתי ושזה לא קרה במציאות]).

עד כמה שאני יודע - בשביל ניוטון כל דבר (חוץ מהמרחב והזמן (A)) נמשך למסה. יכול להיות שניוטון לא החשיב את האור כמשהו שיכול להמשך למסה בגלל שהוא מיוחד. אבל אני רוצה להבהיר שגם לפי התיאוריה שלו, אפשר לקבל שהאור מושפע מהמסה, ולא צריך ללכת עד כדי עיקום המרחב. ובגלל שאיינשטיין גם לא יכל להסביר - עד כמה שאני יודע - למה המרחב מתעקם ליד מסה (וגם המסה צריכה אגב להיות עקומה ואני לא מאמין שיש חומר "מוצק" בכלל ושהכל זה "אנרגיה" עם כוחות דחייה משיכה) אז אין סיבה לקבל את עיקום המרחב. בזה אני לא פוסל את מה שאיינשטיין אמר - לא בגלל שאני מעריך שהוא צודק, אלא בגלל שאני לא מבין בכלל בתחום, (ואני בהחלט לא מנסה לערער על איינשטיין רק להבין טוב יותר)(!). אבל אני יכול כן לשים את האצבע על הקטע שבין אם המרחב עצמו מתעקם לבין אם המסה עצמה היא שמושכת את הקרן - זה יראה אותו דבר. וזה על רקע ספיציפי מאוד של "הוכחה" (שאני די בטוח שמדענים לא ביססו גם ככה את תורת איינשטין עליה): http://www.youtube.com/watch?v=IVHQH4UPIFs - לדוגמה
(A) ובשביל איינשטיין כנראה מדובר במימדים לא מופרדים, אבל אני לא משווה את התיאוריות בצד הבלתי ניתן להשוואה (אינקומסרבילי), עד כמה שאני מבין בזה.

לצורך דיוק והבהרה: מהירות האור קבועה, בריק או בחומר. ובחומר כנראה לוקח לגל לצאת יותר לאט משום שהוא נתקל במולקולות והגל נהרס ונבנה - גורם לאלקטרונים לזוז (וגם מחמם) ואלה פולטים פוטונים. מישהו אמר לי שרוב האור שאנחנו רואים זה לא אותן קרניים מהשמש אלא כאלה שנפלטו בכלל מהמולקולות בדרך.

אגב אם אתה בא מהכיוונים המתמטים, אתה חושב שיש תיאורייה כוללת אחת למטמטיקה? חלק דיברו על אלגברה אוניברסאלית, או רדוקציה (במובן של הכללה) ללוגיקה.

גמר חתימה טובה! ושוב תודה!!
 

מני אה

New member
.

עוד משהו קטן: נניח שאור אמור להפלט מתוך חור שחור, למשל אם יתפוצץ איזה משהו באופק האירועים, האם הפוטון שבתחילה ינסה לצאת אך תכף ומיד ימשך פנימה, יאט את מהירותו עד כדי 0 ואז יאיץ "פנימה" לתוכו?

ואולי בוריאציה אחרת: אם מסה משפיעה על פוטונים היא הייתה אמור להאט אותם (ולא רק לשנות את כיוון תנועתם).

פה אולי יש חיזוק לאיינשטיין על ניוטון, בזה שעיקום המרחב מסכים לשינוי כיוון בלי צורך בשינוי המהירות. וכך השאלה ששאלתי למעלה מתבטלת
 
על אלמנטאריות-האלקטרון ועל התאבכות-חלקיק בודד

אתה שואל: "איך יש לחלקיק אלמנטרי תכונה נוספת אחת או הופכית לה?"
לא מדובר באותו חלקיק. יש להם אפילו שני שמות נפרדים - אלקטרון-פוזיטרון - בדיוק כדי לרמוז לדבר הזה: שהם לא אותו חלקיק. אמנם לפעמים קוראים לפוזיטרון בשם הארוך: "אלקטרון חיובי", אבל זה רק כדי לומר - שלא באמת מדובר באלקטרון - אשר כידוע חייב בהגדרה להיות תמיד בעל מטען חשמלי שלילי; במילים אחרות, השם הארוך הנ"ל בא לרמוז שהפוזיטרון - דומה כמעט בכל לאלקטרון - פרט לכך שלפוזיטרון יש מטען חשמלי חיובי. לסיכום: זה לא אותו חלקיק אלמנטרי.

אתה שואל: "לא הבנתי אל מה התכוונת ששניים הם לא אלמנטרים, אי אפשר בכלל לייחס 'יסודיות' לזוג".
נכון, ובאמת לא ייחסתי לזוג "יסודיות", אלא יחסתי לו "אי-יסודיות", ככה שלפחות מבחינה לוגית - זה מציל את המצב. משל אל מה הדבר דומה? למושג "נשוי": את הנישואין - ניתן לייחס רק לבני אדם - לא לאלקטרונים, אבל כן ניתן לומר, שהאלקטרון "אינו נשוי". זה אלפבית בלוגיקה. בכלל, אם יש תכונה - שאותה ניתן ליייחס רק לעצם פלוני, אז ממילא - את התכונה ההפוכה (זו שהתיאור שלה מתחיל במילה "אינו" או במילה "אי") - ניתן לייחס לכל דבר שאינו אותו עצם פלוני. לסיכום: אין שום בעיה לומר שהזוג אינו יסודי. יתר על כן: זה אפילו נכון לומר זאת, שהרי - כשמדברים על יסודיות - אז בין השאר מתכוונים לאי-מורכבות, וממילא - כשמייחסים אל הזוג "אי-יסודיות" - אז בעצם מייחסים לזוג הזה מורכבות, וממילא יוצא - שמה שייחסנו לזוג - הוא נכון, שהרי כל זוג - הוא בהגדרה - מורכב (משניים), וממילא - אינו יסודי.

אתה כותב: "תראה, אלקטרון ופוזיטרון שנפגשים, או כל חלקיק אלמנטרי אחר וההופכי שלו...נעלמים ונשארת הרבה אנרגיה, הרבה פוטונים".
נכון, מה הבעיה עם זה?

אתה כותב: "כדי שמשניים כאלה, שכל אחד מהם הוא אלמנטרי...יצאו/ישארו/יפלטו פוטונים - צריך שהם לא יהיו אלמנטריים".
כשאתה כותב "הם לא יהיו אלמנטריים", אל מה אתה מתכוון ב"הם"? האם אתה מתכוון - אל הזוג עצמו - שאותה אתה משום מה מכנה במילה "הם" (במקום במילה "הוא"), או שמא ב"הם" אתה מתכוון "לכל אחד מהם" - ורק לא דייקת בלשונך? הבה נבחן אפוא את כל אחת משתי האופציות הנ"ל: ובכן, אם - כשאתה אומר "הם" - אתה מתכוון אל הזוג, אז אתה צודק, והרי זה בדיוק מה שכתבתי מלכתחילה: שהזוג עצמו - אינו אלמנטרי: אכן, כל זוג - הוא בהגדרה - מורכב (משניים), וממילא אינו יכול להיות אלמנטרי. מאידך, אם - כשכתבת "הם" - התכוונת לכל אחד מהם, אז - למרבה הצער - מה שכתבת אינו נכון. לכל היותר יהיה תוקף לטענתך - אם תטען, שכדי - שמהזוג הזה ייצאו/ישארו/יפלטו פוטונים - צריך שהזוג הזה לא יהיה אלמנטרי. אבל מזה אתה לא יכול להסיק - שגם צריך - שכל אחד משני בני-הזוג לא יהיה אלמנטרי.
תחושתי היא אפוא, שכנראה התכוונת להצביע על תעלומה אחרת - אלא שרק לא ניסחת אותה היטב, כלומר התכוונת כנראה לשאול: איך יתכן שזוג מסויים - יהפוך לזוג אחר לגמרי. ובכן, זה בערך כמו לשאול: איך יתכן להפוך זוג כובעים לזוג ארנבות. וזה בעצם כמו לשאול: איך בכלל יתכן להפוך כובע לארנבת. אז נכון, יש כאן הוקוס-פוקוס מסויים: כאשר זוג פוטונים הופך לזוג-אלקטרון-פוזיטרון, אז בעצם זוג-בּוֹזוֹנִים הופך לזוג-לֶפְּטוֹנִים. בֹּוזוֹן איננו לֶפְּטוֹן, ולכן לכאורה לא ברור איך בוזונים הופכים ללפטונים. על כל פנים, מה שיכול להניח את דעתם של הפיזיקאים בתעלומה זו - הוא לפחות עובדה אחת שקצת מצילה את המצב - והיא, שבמהפך הכביכול-פלאי הזה - כל חוקי השימור הפיזיקליים נשמרים: כולל חוק שימור המטען החשמלי. ואכן, מתחילים עם אפס מטען חשמלי, וגם מסיימים עם אפס מטען חשמלי. ובכן - לפחות יש לנו את השימור, אחרת - באמת היינו בבעיה.

אתה כותב: "ואני הייתי משער, שזה קשור לכך שהחלקיקים אינם כדורים קטנים אלא רק כוחות. רק יחידת אנרגיה, גל קטן במרחב שיש לו כוח לדחות או למשוך ולהיות בהתאבכות קטנה עם גלים קטנים אחרים שכך שייווצרו גלים אחרים כמו פוטונים בעת פגישת גל-אלקטרון וגל-פוזיטרון".
יש משהו במה שאתה אומר. אכן לא רק פוטון - אלא למעשה כל חלקיק - הוא בעצם גל. גם אלקטרון הוא גל. לכן גם הקפדתי מקודם להקדים את המילה "כביכול", במשפט "לכאורה לא ברור איך...במהפך הכביכול-פלאי...".

אתה כותב: "לגבי מבנה הגל, פה זה גם תלוי למה אתה מתכוון בפוטון. יש כאלה שמתייחסים לפוטון כאלומה, אוסף של חלקיקים. ואז בגל סינוס שכזה יהיה אוסף של פוטונים צפוף יותר בפיק ופחות צפוף בשקע. מבחינת התאבכות אני לא רואה איך _|_|_|_|_ סותר איך תופעת ההתאבכות...התכוונתי שפוטון מייצג פיק ובין שתי פוטונים (שני פיקים) יש רִיק".
לכן כשכתבתי "פוטון בודד" דייקתי בלשוני: התכוונתי בדיוק לפוטון בודד, לא לאלומה. לכן, תיאוריית גל-הקוצים שלך - לא תפתור את הבעייה, ככל שמדובר בפרדוקס הגל-חלקיק שישנו בפוטון הבודד.

אתה כותב: "אני גם לא יודע מה התוצאות של התאבכות ואיך בודקים אותן. למשל אם יש גבול ברור ברמת רזולוציה גבוהה מאוד, בין שכבת מוארת יותר לשכבת מוארת פחות. למשל תראה בצל במסדרון כשיש אור מכמה חדרים שונים שכבות שונות של הארה. האם בגבול יש "מריחה" או הפרדה ברורה? יש פה עניין לרזולוציה...אף אחד לא ראה גל של אור. מי יודע איך הוא בנוי".
תסתכל בויקיפדיה בתוך הערך "התאבכות": יש שם כמה תמונות נהדרות, כולל אנימציות, כך שתוכל לענות בעצמך על שאלותיך - שהן כעת בעיקרן ויזואליות.

אתה כותב: "בויקיפדיה הכה את המומחה שאלתי פעם על ניסוי שני החריצים ואיך זה שכשיש גורם ש'מצלם' את החלקיק לפי שעובר בסדק זה משפיע על כך שהוא עובר רק דרך חריץ אחד וכשאין אז דרך שני החריצים. למרות שזה התקבע בציבור "כניסוי" התברר לי שבכלל מדובר בניסוי מחשבתי ושזה לא קרה במציאות".
אז יתכן שבויקיפדיה חלה איזושהי אי-הבנה של אחד משני הצדדים. על כל פנים, ניסוי שני הסדקים, בוצע כבר בשנת 1801 ע"י תומאס יאנג, על אלומת פוטונים. אמנם, בהקשר לאלומת אלקטרונים - היה מדובר בניסוי מחשבתי בלבד - אבל רק עד 1961, שאז בוצע הניסוי על אלומת אלקטרונים, בעוד ש-1974 הצליחו לבצע את הניסוי - גם על אלקטרון בודד.

אתה כותב: "בעניינים אמפירים קודם שיהיה מיקרוסקופ שיראה את מבנה האלקטרון ואחר כך נחליט".
לא חייבים מיקרוסקופ לכל דבר. האם אתה צריך מיקרוסקופ כדי לדעת שלוח הכפל נכון? שווה בנפשך: נניח שאני עושה ניסוי, ומזהה עשרה גופות עם עשרה גולגלות, ואחר כך אני שוב עושה ניסוי - ומזהה הפעם עשרה גופות עם תשעה גולגלות בלבד, אז הלא תסכים איתי, שאני לא צריך מיקרוסקופ - כדי לדעת שלאחת הגופות נעלמה גולגולת. כדי לדעת זאת, אני מצרף את הממצאיים האמפיריים - אל החשיבה הלוגית-חשבונית שלי - וככה אני מגיע למסקנה הנכונה. אותו דבר עם האלקטרון הבודד: כדי לדעת תכונות מסויימות על האלקטרון הבודד, לא צריך לראות בפועל את האלקטרון הבודד: למשל, עד 1974 בוצע ניסוי שני הסדקים ע"י סידרת תצפיות על אלומת אלקטרונים, כל פעם - בתוספת של איזו מניפולציה קטנה ביחס לתצפית הקודמת, ואז המדענים צירפו - את כל הממצאים האמפיריים הללו - אל החשיבה המתמטית שלנו, וככה הסיקו אל נכון - שאותה תכונה שחיפשנו - אכן קיימת באלקטרון בודד; ממש כמו שהראיתי לך מקודם עם המשל של הגופות והגולגלות. אגב, למה לדעתך רק בוגר מתמטיקה חמש יחידות זכאי ללמוד פיזיקה באוניברסיטה? (אם לא עשה באוניברסיטה קורס הכנה מקדים במתמטיקה)? בדיוק בגלל זה: יש תגליות בפיזיקה (כגון בתורת היחסות הכללית ובתורת הקואנטים ועוד), שבחיים לא היית יכול להגיע אליהן לולי הצירוף של הממצאים האמפריים - אל החשיבה המתמטית - אשר אגב נעזרת לעיתים בכלים מתמטיים כבדים למדי, אבל בכל מקרה, תוקפן של המסקנות שאליהן אתה מגיע בזכות אותם כלים מתמטיים (לעיתים כבדים כאמור) - אינו נופל מתוקפן של תוצאות הממצאים האמפיריים עצמם, והראיה, שאם אחר כך תעשה איזה ניסוי המיועד לאמת את אותן מסקנות שאליהן היגעת בזכות הכלים המתמטיים, אז הטבע לא יכזיב, וכך המתמטיקה תפגין את כוחה האדיר שוב.
 

מני אה

New member
.

אתה כותב: "תראה, אלקטרון ופוזיטרון שנפגשים, או כל חלקיק אלמנטרי אחר וההופכי שלו...נעלמים ונשארת הרבה אנרגיה, הרבה פוטונים".
נכון, מה הבעיה עם זה? --- הבעיה הענקית היא שאתה לא יכול להסביר איך חלקיק אלמנטרי, יענו כדור קטן מוצק ולא מתפרק, הופך לחלקיקים קטנים ויסודיים גם הם שנקראים פוטונים. המעבר בין מאלקטרון לפוטון דורש הסבר(!). השתנות היא משהו ששיך למורכב ולוקח זמן - וראה כל הפילוסופיה על אלוהים. אני אניח שההוקופס פוקוס שהזכרת בהמשך עונה לי על זה.

בחלק על ההתאבכות ניסיתי לומר שאולי אין לנו כבני אדם כלים מספיק רגישים לראות אם יש גבול ברור או לא. אז אין מה להפנות אותי לויקיפדיה, משום שאני לא יודע אם בעוד 1000 שנה לא יהיה מכשיר הרבה יותר מדויק שיתן תוצאה אחרת.

בניסוי שני הסדקים דובר בחלק השני על מצב בו כאשר יש "תצפית" החלקיק לא עובר דרך שני הסדקים אלא רק דרך אחד מהם ולכן לא רואים התאבכות. אני שאלתי איך עשו תצפית כזו, איך אפשר "לראות" אלקטרון או פוטון שעובר ולגרום לו לקרוס כגל. הרי כדי לראות אותו יצטרכו לשגר עליו פוטון שיפגע בו ויחזור אלינו. וזה כנראה מן הנמנע. ידוע לך אחרת?

לא חייבים מיקרוסקופ לכל דבר - נכון לא לכל דבר, לעניינים אמפיירים - כמו שציינתי - כן. איינשטיין לא היה צריך מתמטיקה כדי להבין שיש עיקום של המרחב, ניוטון לא היה צריך מתמטיקה בשביל להבין את המשיכה ותנועת הכוכבים - רק כשהם היו צריכים לחשב (שטח, מרחק, זמן...), לבדוק, להעריך, לחזות וכו' הם השתמשו במתמטיקה. מניסויים כמו שהזכרת אפשר לדעת מה אלקטרון לא, אבל לא מהו כן. כדי לדעת אם הוא אלמנטרי או לא תצטרך פשוטו כמשמעו לראות אם יש שני חומרים או יותר, ממש אבל ממש קטנטנים דבוקים אחד לשני. ממש כמו שהפרוטון הוא לא אלמנטרי ולקח זמן לגלות את זה, כך ייתכן שיש חלקיקים שיתנו להם שם רק בעוד 500 שנה.
 
תגובה.

אתה כותב: "הבעיה הענקית היא שאתה לא יכול להסביר איך חלקיק אלמנטרי, יענו כדור קטן מוצק ולא מתפרק, הופך לחלקיקים קטנים ויסודיים גם הם שנקראים פוטונים".
שום חלקיק אלמנטרי אינו הופך לפוטונים. לכן, גם שום אלקטרון אינו הופך לפוטונים. מה שהופך לפוטונים - זה זוג של אלקטרון ופוזיטרון - והרי הזוג הזה אינו אלמטארי. גם הסברתי מדוע - מבחינה לוגית - ניתן לומר על הזוג הזה שהוא גם "אינו" בעל שום תכונה אחרת שישנה רק בדברים אחרים. לכן - הוא למשל גם "אינו" נשוי, ולכן - הוא למשל גם "אינו" אלמנטרי, וכדומה. גם הסברתי - שהעובדה שהזוג "אינו" אלמנטרי - תקפה לכל זוג שבעולם (כולל זוג נשוי, וכולל זוג של אלקטרון ופוזיטרון), כי כל זוג - הוא בהגדרה מורכב (משניים כמובן) - ולכן אינו אלמנטרי.

אתה כותב: "המעבר בין מאלקטרון לפוטון דורש הסבר".
אבל זהו, שלא מדובר במעבר מאלקטרון לפוטון, אלא במעבר - מזוג-אלקטרון-פוזיטרון - לזוג-פוטונים; כלומר במעבר - מזוג לֶפְּטוֹנִים - לזוג בּוֹזוֹנִים. כלומר מזוג בלתי אלמנטרי - לזוג בלתי אלמנטרי. מה שדורש כאן הסבר, הוא אפוא - לא עצם הפיכת הזוג הבלתי אלמנטרי לזוג בלתי אלמנטרי - שהרי זה דווקא מובן, אלא מה שדורש הסבר - זה הפיכת זוג אחד לזוג אחר לגמרי. כבר הדגמתי זאת - בהפיכת זוג כובעים לזוג ארנבות.

"השתנות היא משהו ששיך למורכב ולוקח זמן".
נכון, ובאמת כל זוג הוא מורכב. הבעיה היא כאמור אחרת: שזה כאילו אתה לוקח זוג כובעים והופך אותם לזוג ארנבות, או בנמשל: אתה לוקח זוג לֶפְּטוֹנִים - והופך אותו לזוג בּוֹזוֹנִים.

אתה כותב: "אני אניח שההוקופס פוקוס שהזכרת בהמשך עונה לי על זה".
האמת היא, שזה עונה רק קצת, כי בסופו של דבר - להגיד שזה הוקוס פוקוס - זה בעצם כמו להודות באשמה. ואגב ההוקוס פוקוס הזה אינו גמור, כי כאמור עדין יש כאן בכל זאת איזשהו קצה חוט לפתרון התעלומה, והוא: העובדה - שלפחות חוקי השימור - נשמרים בהפיכה הזאת. חצי נחמה...

אתה כותב: "בחלק על ההתאבכות ניסיתי לומר שאולי אין לנו כבני אדם כלים מספיק רגישים לראות אם יש גבול ברור או לא. אז אין מה להפנות אותי לויקיפדיה, משום שאני לא יודע אם בעוד 1000 שנה לא יהיה מכשיר הרבה יותר מדויק שיתן תוצאה אחרת...כדי לדעת אם הוא אלמנטרי או לא תצטרך פשוטו כמשמעו לראות אם יש שני חומרים או יותר, ממש אבל ממש קטנטנים דבוקים אחד לשני. ממש כמו שהפרוטון הוא לא אלמנטרי ולקח זמן לגלות את זה, כך ייתכן שיש חלקיקים שיתנו להם שם רק בעוד 500 שנה".
אכן כל המסקנות המדעיות נכונות רק לשעתן, ובהחלט יתכן שהניסויים העתידיים יהפכו - את כל התיאוריות המדעיות הנוכחיות - על פניהן. אבל כל עוד שאין לנו משהו יותר מדוייק, ניצמד אל הכי טוב שישנו בינתיים, ושכידוע מראה לנו בינתיים מראות המובילות אותנו - אל התיאוריות הנוכחיות - לא אל התיאוריות שאולי תעלינה בעוד 500 או 1000 שנה בעקבות ממצאים אמפריים מעודכנים יותר. זהו אפוא טיב המדע: להשתפר כל הזמן. אמנם לא בהכרח לגעת באמת, אבל כל הזמן להתקרב אליה.

אתה כותב: "לא חייבים מיקרוסקופ לכל דבר - נכון, לא לכל דבר, לעניינים אמפיירים - כמו שציינתי - כן".
כמובן. אבל אל תשכח, שכדי לדעת שהאלקטרון כאן, לא חייבים לראות אותו אמפירית. אפשר להשתמש בדרכים אחרות, כגון עירוב - של ממצאיים אמפריים אחרים לגמרי - עם דרכים חישוביות מסויימות.

אתה כותב: "איינשטיין לא היה צריך מתמטיקה כדי להבין שיש עיקום של המרחב".
נכון. אבל הוא היה צריך מתמטיקה כדי לקבוע את נוסחת העיקום, שתאפשר לחזות מראש מה תהיינה תוצאות-ניסוי עתידי שימדוד את השפעת עיקום המרחב.

אתה כותב: "ניוטון לא היה צריך מתמטיקה בשביל להבין את המשיכה ותנועת הכוכבים".
נכון, אבל הוא היה צריך מתמטיקה כדי לקבוע את נוסחת המשיכה, שתאפשר לחזות מראש מה תהיינה תוצאות-ניסוי עתידי שימדוד את השפעת תנועת הכוכבים.

אתה כותב: "רק כשהם היו צריכים לחשב (שטח, מרחק, זמן...), לבדוק, להעריך, לחזות וכו' הם השתמשו במתמטיקה".
דומה, שיש בינינו חפיפה די מלאה בסוגיה זו.

אתה כותב: "מניסויים כמו שהזכרת אפשר לדעת מה אלקטרון לא, אבל לא מהו כן".
אז זהו, שאפשר לדעת גם - מהו כן, כולל לדעת - דרך איזה סדק מהשניים - עבר האלקטרון.

אתה כותב: "בניסוי שני הסדקים דובר בחלק השני על מצב בו כאשר יש 'תצפית' החלקיק לא עובר דרך שני הסדקים אלא רק דרך אחד מהם ולכן לא רואים התאבכות. אני שאלתי איך עשו תצפית כזו, איך אפשר 'לראות' אלקטרון או פוטון שעובר ולגרום לו לקרוס כגל. הרי כדי לראות אותו יצטרכו לשגר עליו פוטון שיפגע בו ויחזור אלינו. וזה כנראה מן הנמנע. ידוע לך אחרת?"
המושג "תצפית" קצת מטעה, כי הוא מסית לחשוב שהתצפית מאפשרת לנו "לצפות" במשהו, כלומר לראות אותו. למעשה, המושג "תצפית" במדע - אינו משמש בהכרח לתוצאות-ניסוי המאפשר לצפות/לראות: גם תוצאות-ניסוי המאפשר האזנה למשל, יכול להיחשב כ"תצפית". זו כמובן הייתה רק דוגמה: למעשה, זה יכול להיות גם עירוב של כמה וכמה חושים ושל גורמי-תודעה שונים המעניקים וודאות - ובראשם הגורם השכלי-מתמטי המסכם לנו תוצאות חושיות. לדוגמה, כדי לאתר את מיקומו הנוכחי של אלקטרון, נוכל פשוט לערוך ניסוי שימדוד דברים אחרים לגמרי, נניח נמדוד את הזמן שלקח לאלקטרון להגיע - מנקודת ההתחלה שלו הידועה לנו - אל הנקודה החדשה שאותה אנו רוצים לאתר, ואז על סמך תוצאות הניסוי הנ"ל - נבצע חישוב קטן על הנייר, ו...הופ נגלה (על הנייר) את המיקום - גם מבלי "לראות" פיזית שהאלקטרון ממוקם באותה נקודה. כל זה מספיק לנו כדי שנוכל להצהיר שערכנו "תצפית" מוצלחת לאיתור מיקום-האלקטרון. אז נכון שלא צפינו בו ישירות, אבל כן צפינו למשל במחוג של השעון שמדד את הזמן שלקח לאלקטרון לנוע - מנקודה התחלתית מסויימת - במהירות מסויימת שאותה מדדנו.
אותו דבר גם עם ניסוי שני הסדקים: לא חייבים לראות את האלקטרון פיזית, אלא די למדוד דברים אחרים, ואז לבצע חישוב מסויים, שיביא אותנו למסקנה הבלתי נמנעת - שהאלקטרון אכן עבר דרך סדק פלוני. יתר על כן: אפשר למשל להסיק באופן ודאי את מקום מעבר-האלקטרון - גם בדרך עוד יותר עקיפה, למשל לראות שהוא *לא* עבר בסדק הימני, מה שיוביל אותנו לוגית למסקנה - שהוא כן עבר דרך הסדק השמאלי, אחרי שברור לנו (מסיבות לוגיות אחרות) שהוא בהכרח עבר לפחות דרך אחד הסדקים אם לא דרך שניהם. לסיכום: כדי לדעת דרך איזה סדק עבר האלקטרון, לא חייבים לשגר פוטון שיפגע באלקטרון.

אתה שואל: "לגבי פוטון שיוצא מפיצוץ באופק האירועים בכיוון מנוגד לחור השחור, למה שהוא לא יאט (עד 0) ויאיץ בכיוון ההפוך, גם אם חלקיק מהסוג שלו לא אמור להיות מתחת למהירות האור".
נו, ענית בעצמך: כי חלקיק מהסוג שלו לא אמור להיות מתחת למהירות האור.

אתה כותב: "יש חוק לא מוסבר שפוטון לא יכול להאט".
דווקא החוק הזה כן מוסבר. הוא מוסבר בכך, שלפוטון אין מסת-מנוחה - אבל יש לו אנרגיה סופית - מה שממילא כופה עליו לנוע במהירות האור (הנקודה הזו מובנת יותר לעומק רק אחרי שמעיינים במשוואות של תורת היחסות הפרטית).

אתה כותב: "הרי זה גוף שנע במרחב, [כ]הפרעה במרחב...אתה יכול לחשוב על סיבה שהוא לא יאט (ואולי יהפך לחלקיק אחר), חוץ מזה שיש חוק...שפוטון לא יכול להאט?"
כדי לענות תשובה מחכימה לשאלתך, נסה לחשוב בכיוון ההפוך: למה שבכלל הפוטון יאט? הרי כח המשיכה - אינו חייב בהכרח לגרום להאטה של גופים - או לשנות את מהירותם, אלא תכונתו היא לשנות את התנע, וזה אגב אלפבית בפיזיקה. כעת שים לב: תנע - תלוי הן במסה והן במהירות (למעשה הוא מכפלת-שניהם). יוצא אם כן, שלכח המשיכה יש שלושה דרכי השפעה על התנע: או ע"י שינוי המהירות, או ע"י שינוי כיוון התנועה (שגם זה בעצם סוג של שינוי מהירות - נניח מחיובית לשלילית וכדומה), או ע"י שינוי המסה. כעת, כדי לדעת איזה שינוי מבין השלושה הנ"ל יחול בעקבות כח המשיכה, יש לבדוק את טיב-הגוף: אם הוא גוף "רגיל" - שנע לאט יחסית, אז ברור שלא צפוי אצלו שינוי משמעותי במסה (כי לפי משוואות תורת היחסות הפרטית יוצא שהמסה משתנית משמעותית רק במהירויות גבוהות), ולכן מה שיהיה צפוי אצל גוף כזה - הוא אחת משתיים: או שינוי במהירות, או שינוי בכיוון התנועה. מאידך, כשמדובר למשל באור, אז ברור ששינוי במהירות לא בא בחשבון (שהרי תורת היחסות הפרטית לא מרשה זאת), ולכן מה שנשאר - זה אחת משתיים: או שינוי בכיוון התנועה (מה שאכן קורה אם הכיוון הנוכחי של תנועת קרן האור ניצב לקו הדמיוני המחבר בין קרן האור לבין המסה המושכת), או שינוי במסת-האור. לאור אמנם אין מסת-מנוחה, אבל יש לו מסה, שלפי נוסחת איינשטיין - שקולה לאנרגיית-האור. לכן, אם אכן יתרחש השינוי מן הסוג האחרון - כלומר מסת-האור תשתנה, אז ממילא גם אנרגייית-האור תשתנה - מה שכמובן ישפיע אוטומטית על צבע האור, ממש כפי שתיארתי לך בהודעתי שאליה הגבת.
 

מני אה

New member
^

אם יש דרך קלה יחסית להסביר: מה ההשלכות של מהירות האור גדולה/קטנה מ 300 אלף על המציאות לפי החישובים של איינשטיין? למה זה לא מתאים? אם פוטון יאט, מהן ההשלכות, כשממילא הזמן והמרחב משתנים ומתעקמים?
 
כן.

ראשית הבה נדייק בשאלתך: אתה למעשה שואל, מה היה קורה אילו מהירות האור *בוואקום* (משום מה השמטת הפעם את המילה הזו) הייתה שונה מהנוכחית (בין אם היא הייתה שונה אבל קבועה, ובין אם הייתה משתנית עם הזמן בעקבות האטת הפוטון בחלוף הזמן).
לגופו של ענין: הביטוי "מהירות האור בואקום" הוא קצת מטעה, שהרי המהירות הזו אינה אופיינית רק לאור: ואכן, חוץ מהאור - יש עוד גופים חסרי מסת-מנוחה - למשל הנייטרינו (ועוד), ולכן גם הם ינועו במהירות הנ"ל. זה שאנחנו אומרים "מהירות האור", זה רק בגלל שהאור יותר מוכר לנו ככזה שנע במהירות הנ"ל, כלומר המקור לכינוי הוא יותר היסטורי מאשר מהותי. אילו היינו מחפשים כינוי מהותי יותר למהירות הזו, אז היה ראוי שנכנה אותה "המהירות המירבית שבטבע".

הרעיון אפוא הוא פשוט: כל גוף בעל מסת-מנוחה, ינוע במהירות נמוכה מזו המירבית שבטבע, בעוד שכל גוף נטול-מסת מנוחה - חייב לנוע במהירות המירבית שבטבע.

בשלב הזה, אתה בא ושואל את שאלתך; אולם, בגלל שהשתמשת בביטוי המקובל "מהירות האור" (כלומר מהירות האור בואקום) - במקום להשתמש בביטוי המדוייק יותר "המהירות המירבית שבטבע", אז זה מביא אותי לתהות מה בדיוק התכוונת לשאול, כי למעשה יתכנו שני מובנים שונים לשאלתך, שאותם אבחן כעת - אחד אחד: אפשרות ראשונה היא, שאתה שואל מה היה קורה אילו - בתוך ואקום - היה האור נע במהירות גבוהה/נמוכה יותר מהמירבית שבטבע. אפשרות שניה היא, שאתה שואל מה היה קורה אילו המהירות המירבית שבטבע - לא הייתה זו הנוכחית - אלא הייתה גבוהה/נמוכה יותר.

לגבי המובן האפשרי הראשון של שאלתך: מה היה קורה אילו - בתוך ואקום - היה האור נע במהירות גבוהה/נמוכה יותר מהמירבית בטבע, אז ככה: לגבי האופציה של מהירות *גבוהה* יותר מהמירבית שבטבע, זו כמובן אופציה שסותרת את עצמה: אם אכן מדובר במהירות המירבית שבטבע, אז זו ממש סתירה לוגית לדבר על מהירות שגבוהה מהקודמת הנ"ל; זה בערך כמו לשאול מה היה קורה אילו איזשהו אדם היה גבוה יותר מהאדם הגבוה ביותר, וכדומה. מאידך, לגבי האופציה שהאור ינוע במהירות *נמוכה* יותר מהמירבית שבטבע: זו בהחלט אופציה, שכבר אינה סותרת את הלוגיקה - ושאילו הייתה מתרחשת אז היה קורה לפחות אחד משני התסריטים הבאים: א. או שהאור היה מאבד את כל האנרגיה שלו, וממילא גם את התדירות שלו, וממילא גם את הצבע שלו, אם בכלל הוא היה מסוגל עדין להישאר אז בתור אור (שזה בספק רב, כי לא ברור במה הוא אור - אם אין לו צבע - אפילו לא אינפרא אדום או אולטרה-סגול). ב. או תסריט שני, סביר יותר, והוא שהאור - אמנם לא היה מאבד את האנרגיה שלו (ולכן גם לא את הצבע שלו) - אבל פשוט הוא היה נעשה בעל-מסת מנוחה (כמו שלמשל לאלקטרון יש מסת-מנוחה); אני אומר שזה תסריט סביר יותר, כי באמת יש תיאוריות שאומרות שלאור יש מסת-מנוחה - אלא שהיא כה שולית וכה זניחה עד שהיא חומקת אל מתחת לטווח המדידה; אך על כל פנים: לפי אותן תיאוריות יוצא, שהאור הזה - אשר לו מסת-מנוחה ומסה כללית סופית - אינו נע במהירות המירבית של הטבע. אגב: למה? כי שום גוף - אשר לו מסת מנוחה ומסה כללית סופית - אינו מסוגל לנוע במהירות המירבית של הטבע; למה? כי אילו גוף - אשר לו מסת-מנוחה ומסה כללית סופית - היה נע במהירות המירבית של הטבע, אז מסתו הכללית היתה נעשית אינסופית - וזאת בסתירה להיותו בעל מסה כללית סופית.
לגבי המובן האפשרי השני של שאלתך: מה היה קורה אילו המהירות המירבית שבטבע - לא הייתה זו הנוכחית - אלא הייתה גבוהה/נמוכה יותר: ובכן, מה שהיה קורה הוא - שלא היינו יכולים לדעת על השינוי הזה, וגם לא הייתה לכך שום השלכה פיסיקלית, אלא רק השלכה על סרגלי מדידת-המטר שלנו - שהיו מתרחבים/מתקצרים - מבלי שהיינו מרגישים בכך כלל, או שהייתה לכך השלכה על שעוני מדידת-השנייה שלנו - שהיו מפגרים/ממהרים - מבלי שהיינו מרגישים בכך כלל. יתר על כן: כל מי שקצת מכיר את המשוואות של תורת היחסות יודע, שהתורה הזו אינה מיועדת לשלול את האופציה שמהירות האור משתנית בזמן, אלא היא מיועדת רק לשלול את האופציה שמהירות האור תלויה במהירותו של הצופה באור: כלומר, מה שחשוב מבחינת תורת היחסות, זה לעמוד על כך - ששינוי במהירות שלי - לא יגרום לי להיווכח בשינוי במהירות האור (למרות שהוא כן יגרום לי להיווכח בשינוי מהירות הרכבת החולפת כעת על פניי וכדומה).
 
למעלה