Varga Dezső: A részecskefizika útkereső kora (Atomcsill, 2024.02.08.)
Vložit
- čas přidán 15. 02. 2024
- Előadó: Varga Dezső (Wigner FK)
Cím: A részecskefizika útkereső kora - megértenénk-e a kérdést, ha a Világegyetem válaszolna?
Időpont: 2024.02.08.
Kivonat: Anyu, köszönöm a szülinapi távcsövet, csupa fénylő galaxis az ég! De miért forog mind olyan furán? Környezetből tanultuk, hogy a gravitációs erő négyzetesen csökken a távolsággal… nem kellene a külsejének lassabban forognia? Hát, tudod kislányom, nem minden anyag, ami fénylik… lehet hogy sötét. De akkor mi az? Van a mi Galaxisunkban is, vagy bennünk is…?
Sokszor előfordult a tudomány fejlődése során, hogy egyszerű kérdésekre nem tudtuk a választ, mert hiányzott valami lényeges elem. Amikor aztán megleltük, nem mindig örülhettünk, mert néha fura vagy bonyolult volt a válasz. Mi a gravitáció? (Olyan igazából nincs is.) Miért kering csak adott pályákon egy elektron az atommag körül? (Nem is kering, nem is pályán…)
A részecskefizika - ami az anyag legalapvetőbb szerkezetének megértését tűzte zászlójára - olyan kérdésekbe ütközött, amiket meglepően egyszerű megérteni, de nem igazán látszik hol keressük a választ. Valahogy a részecskefizika jelenlegi világképe túl „tökéletes”. Az előadás bemutatja a részecskefizika alapgondolatait, az ezt megalapozó felfedezéseket, a méréseket végző szuper-mikroszkópokat azaz gyorsítókat, és hogy milyen kérdéseken töprengenek a jelen részecskefizikusai, legjobb úton afelé hogy „ők még ugye nem tudták… ” kezdetű mondatok alanyaivá váljanak valamikor a jövőben.
További információ: atomcsill.elte.hu/NEW/events/a... - Věda a technologie
hu de jó előadás, köszi, DGY, Takács Gábor mellett új kedvenc
Nagyon köszönöm, igazén élveztem az előadást, gratulálok Varga Dezső úrnak
Jó látni, hogy dgy még mindig rendet vág a kommentek között. :D
Köszönöm!
Szuper volt
Tetszett, köszönöm.
Sziasztok!
Jó előadás volt. +👍
Ha már megmagyaráz ennyi mindent az SM, a gravitácio kivételével, nem lehetne erröl egy elöadás hogy hol van elakadás az elméletek egyesitésénél?Szoval a GUT és ToE problémáirol szoló előadás is izgalmas lehetne. Esetleg szóbakerülhetnének az univerzum-elméletek (E8E8, So32 stb), és ezek közötti átfedések. (vagy másik előadásban) ....
Tetszett az előadás, köszönöm szépen! Szeretném megkérdezni, vannak-e számítások arra vonatkozóan, hogy az inflációs korszakban, a felfúvódást létrehozó inflációs térben, létrejöttek-e virtuális "inflatron részecskék"? Ha igen, hathatott-e rájuk az egyesített erős-gyenge-elektromágneses erő, ami talán néhány csoportosulást stabilizált? Ezek a részecske csoportok ("""atomok""") az inflációs tér összeomlása után is megmaradhattak? Mivel antigravitációs hatásuk van, így nem csomósodhatnak, viszont tömegük van, hat rájuk a gravitáció, így alkothatnák a sötét anyagot. Elnézést, ha butaságokat hordtam össze, sajnos nem tudom a matekot. :)
👍
Értik már a fizikusok a kvantummechanikát? A Schrödinger egyenlet időben megfordítható, a mérés viszont irreverzibilis. Akkor nem írja le a Schrödinger egyenlet a mérést? Hogy jön ki a Born szabály? Vagy nem komplett a kvantummechanika? Nem egy zárt elmélet?
Lásd Takács Gábor erről szóló előadását: "Értjük-e a kvantummechanikát?" Atomcsill, 2022. november 24.
dgy
Üdvözlöm. Tetszett nagyon az előadás, de lenne egy velős kérdésem, észrevételem. 22 perc 30mp -től a táblára rajzolt dolog teljesen lehetetlen. Maga a rajz, is, mert egy elektron nyílván sokszázszor lassabban mehet mint a fény. A rajz, nyílván nem jó, mert a fény nem kanyarodhat vissza, de ha hipotetikus is, akkor sem, mivel bármelyik irányba is bocsájtana ki fotont, sehogy sem nyelheti el, mivel a foton csak fénysebességgel mehet, az elektron meg csak azzal nem.
Azaz, az lenne a kélrdésem, hogy ezt tudják-e mással magyarázni, ami hihető is, vagy ha mégis ez a valótlan dolog tűnik valósnak a tapasztalatból, akkor az ellenvetéseimet, amik nem vélemények, hanem köztudott fizikai tények, mivel magyarázza??
Az előadásban felvázolt ábrák ún. Feynman-diagramok. Ezek nem egyes részecskék reális téridő-beli pályáját ábrázolják, hanem a kvantum-mezőelmélet bonyolult matematikai kifejezéseit szemléltető, jól megjegyezhető ábrák. A megfelelő "jelmagyarázat" ismeretében egy ilyen ábra alapján rekonstruálható egy komplex értékű integrál, és sok ilyen ábra alapján kiszámítható a megfelelő fizikai folyamat valószínűsége.
Richard Feynman zsenialitását dicséri az, hogy a róla elnevezett diagramok egyben szemléletes (és persze erősen egyszerűsített) modelljét is adják a megfelelő folyamatnak. Az ábrák egyes vonalai a megfelelő részecske terjedését szimbolizálják, a gráf csomópontjaiban pedig "történik valami": pl egy elektron egy fotont bocsát ki vagy nyel el.
Mivel az ábrák nem a téridő térképei, a vonalak görbe volta nem jelenti azt, hogy "a foton elkanyarodna". Gondoljon egy gazdasági kapcsolatokat bemutató hálózati ábrára: a vonalakat úgy helyezik el, hogy az ábra jól áttekinthető legyen. Egy vállalatok közti kapcsolatot ábrázoló vonal görbe voltából nem következik az, hogy a gazdasági szereplők valamelyike görbe úton járna.
Ami pedig a részecskék sebességét illeti: a Feynman-diagram belső vonalain (azaz olyan vonalon, amelynek mindkét végpontja a gráf egy pontja) mozgó részecskék "nincsenek tömeghéjon". Ez azt jelenti, hogy a részecske p impulzusa és E energiája között nem áll fenn a szabad részecskékre jellemző E(p) függvénykapcsolat. Ennek a függvénynek a képlete tartalmazza a részecske m tömegét, ezért hívják a függvényt kielégítő állapotokat "tömeghéjnak" (mass shell). A nem tömeghéjon levő, a folyamatokban ideiglenesen felbukkanó, majd eltűnő objektumok a nevezetes "virtuális részecskék". Ezek elektromos és más töltés jellegű jellemzői megegyeznek a szokásos részecskékkel, de az E(p) kapcsolat nem áll fenn közöttük.
A Feynman-diagramból "kilógó", a végtelenbe tartó vonalak a távolból beérkező, illetve az oda tartó részecskéket szimbolizálják. A távoli megfigyelő csak ezeket veheti észre. E szabad részecskék energiája és impulzusa kielégíti az E(p) tömeghéj-relációt. Az e képletben szereplő tömegparamétereket találhatjuk meg a táblázatokban.
A foton E(p) függvénye különösen egyszerű: E=cp, ahol c a fénysebesség. A képletben nem szerepel tömegparaméter, ezért mondjuk azt, hogy a foton tömege nulla. A képletből levezethető az is, hogy a szabad foton c sebességgel mozog.
A Feynman-diagram belső vonalain szereplő virtuális fotonokra azonban nem teljesül ez az egyszerű reláció. Ezért a virtuális fotonok tömege nem nulla, és a formálisan kiszámított sebességük sem c. Lehet kisebb, sőt nagyobb is c-nél. Ezért semmi akadálya annak, hogy később ismét találkozzanak azzal a részecskével (pl elektronnal), amely kibocsátotta őket.
Mindez abszurdnak hangzik, ha a Feynman-diagramra úgy tekintünk, mint egy valóságos téridő-beli eseménysor "térképére". Ismét hangsúlyoznunk kell azonban, hogy ezek a diagramok nem térképek, hanem matematikai rövidítések. Ismeretterjesztő előadásban vagy a kvantumelméleti oktatás első óráján ezekkel lehet szemléltetni a lejátszódó események első közelítését. A fizikus hallgatók viszont a későbbi órákon megtanulják a diagramok lefordítását képletekre, és a folyamat matematikai kiértékelését. Az ismeretterjesztő előadás hallgatóinak erre természetesen nincs lehetősége. Azt azonban ők is megjegyezhetik, hogy egy Feynman-diagramot nem szabad szó szerint érvényesnek, térbeli ábrának tekinteni.
Az elmélet egyik kidolgozójaként 1965-ben Nobel-díjat kapott Feynmant bosszantotta ez az aszimmetria. Ezért írt egy könyvet, amelyben a laikus érdeklődőknek pontosan, csalások és egyszerűsítések nélkül, ám matematikai egyenletek és képletek nélkül elmagyarázta , hogyan működik a kvantum-elektrodinamika (QED). Ez a könyv magyarul is megjelent: R. Feynman: QED. A megszilárdult fény. Legutóbbi kiadás Scolar 2020.
dgy
Kedves Dr.Dávid Gyula.
Nagyon köszönöm, hogy ennyi időt szánt a válaszra. a könyvet megpróbálom megszerezni.
Szakközen, (1986-ban) elsősként olvastam a Relativitáselméletet, és értettem, sőt, akkor még a 4 emeletes törteket is, és fejből tudtam sokat, és hogy mi mit jelent benne. Howkinrg, Az idő rövid történetét is olvastam, bár a másik könyvét több nekifutásra is cska pár oldalig bírtam)
AFeynmann diagrammról még annyit, azért gondoltam, hogy azért valóságos is az a "virtuális" részecske, hiszen a gyenge kölcsönhatásban is "belső+ vonalaknál jelennek meg a W bozonok pl, és mégis a létezésüket kimutatták. Pl neutron bomlásnál nem simán elektronra, protronra, és antineutrínó-ra "esik szét", hanem a d kvark u-ra bomlásakor kilép egy -W és abból lesznek azok...
Akkor a W- W+ W0 léteznek, vagy csak virtuálisak? Mert az elemi részecsketáblázatban benne vannak, tömeggel, tehát léteznek.
Érdekes volt olvasni, hogy ez a vitruális foton rendelkezhet tömeggel, és ezért lassabban halad a c-nél. Mi az hogy gyorsabban is? Persze, ezt nem egy az egyben értem, de erről lehetne kicsit bővebben, akár előadásban?
Vagy be lehet ülni ilyen órákra néha???
Köszönöm.
Valamilyen rejtélyes módon törlődött egy tegnapi kérdés és az arra adott válaszom.
Bemásolom újra, hátha megmarad.
kzs kérdezte:
1. Neutron bomlás: kvarkokból állnak a hadronok (mezonok és barionok). Hogy jön ki a neutrínó a neutron barlangjából? Hogyan bomlik arra, ami nincs benne?
2. A részecske zápor ideiglenes, mert párkeltéssel keletkezik. (Kivéve, ha befogják tárológyűrűre. (Fogd be és ütköztesd!) ) Keletkeznek és megsemmisülnek. De a neutrínó megmarad. Érdekes.
Köszönjük az e-lőadást.
-------------
"Neutron bomlás: kvarkokból állnak a hadronok (mezonok és barionok). Hogy jön ki a neutrínó a neutron barlangjából?
Hogyan bomlik arra, ami nincs benne?"
Ugyanúgy, ahogy az atommagok béta-bomlásakor az elektron kijön a csak protont és neutront tartalmazó atommagból: abban a pillanatban keletkezik. Ennek a mikéntjét pont 90 éve ismerjük.
"Keletkeznek és megsemmisülnek. De a neutrínó megmarad. Érdekes."
Nem marad meg.
A Földön számos neutrínó-detektor működik. Minden detektálási eseménynél elnyelődik, ezzel megsemmisül egy neutrínó.
Az ilyen folyamatok leírásáért már a negyvenes években adtak Nobel-díjakat. Ma számos könyvben utána lehet olvasni a részleteknek.
dgy
Nem tűnt az el, csak nincs tömeghéjon.
Ha a kölcsönhatás lokális, miért kell téridő szerint a mindenséget kiintegrálni?
@@zsoltkincses2092 Némi szövegértés nem ártana. Vagy mondjuk előbb kellene olvasni, mint írni.
A feltett kérdésre adott válasz ugyanis ott van az előző szövegemben:
"Így a teljes Feynman-eljárás figyelembe veszi a tetszőleges téridőpontban lejátszódó folyamatokat és az e pontokat összekötő összes lehetséges utat is."
dgy
@@dgy137 Ez lenne a lokalitás?
Az a gyanús, ami nem gyanús. Az a lokális, ami nem lokális.
@@zsoltkincses2092 Igen, ez a lokalitás.
A téridő valamelyik pontjában eltűnik egy foton, és ugyanabban a pontban megjelenik egy elektron és egy pozitron. Mivel a három esemény azonos pontban történik, a folyamat lokális.
Ez a bizonyos pont azonban a téridő bármelyik pontja lehet. Ezért Feynman eljárása figyelembe veszi a tetszőleges téridő-pontban lezajló hasonló folyamatok hatásait. Ezért kell integrálni az egész téridőre.
Az eljárás több mint hetven éve kifogástalanul működik, a részletek bármely tankönyvből megtanulhatók.
dgy
Van amit nem értek a Higgs-el kapcsolatban? Ha minden részecskének tömeget ad akkor nagyon nagy "darab" számú lehet és nagyon sok kölcsönhatásban "benne" van akkor miért tartott 40 évig mire megtalálták?
Higgs-részecskéből nincs "nagyon sok".
A részecskéknek nem a Higgs-részecske "ad" tömeget, hanem a Higgs-mező. A Higgs-részecske ennek a mezőnek a kvantuma. Alapállapotban csak a mező hatása észlelhető (ez nyilvánul meg a többi részecske tömegében), a Higgs-részecske keltéséhez extra energia kell. Ezért kellett sokáig várni a felfedezésre: 48 év után érték el a részecskegyorsítók azt a fejlettségi szintet, amikor már a megfelelő energiát tudták összpontosítani.
Erről a témáról közvetlenül a felfedezés bejelentése után külön Atomcsill-előadás szólt (A tömeg eredete és a Higgs-mező, 2012. 09. 13.), amelyben a fenti kérdésekre is részletesen kitértünk.
dgy
"Ez a magic részecske (Higgs) mindenkivel hasson kölcsön.... a részecskék úsznak a Higgs részecskék levesében és minden részecskének a Higgs tömeget ad.. a csatolással arányos tömeget kap".... ezt nehéz máshogy értelmezni.. Szó szerint ez hangozz el az előadáson (59:21 nél) @@elteatomcsill8013
úgy tűnik eltűnt az előző commenetem ... Beteszem még egyszer:
Ez a magic részecske (Higgs) mindenkivel hasson kölcsön.... a részecskék úsznak a Higgs részecskék levesében és minden részecskének a Higgs tömeget ad.. a csatolással arányos tömeget kap".... ezt nehéz máshogy értelmezni.. Szó szerint ez hangozz el az előadáson (59:21 nél)@@elteatomcsill8013
Megnéztem ezt is :
czcams.com/video/tvZOb3629y8/video.html
itt is ez hangzik el... 3:10 nél :" A Higgs részecske adja tömeget a többi recseskének... Huhh"
@@elteatomcsill8013
Megnéztem ezt is : czcams.com/video/tvZOb3629y8/video.html itt is ez hangzik el... 3::10 nél :" A Higgs részecske adja tömeget a többi reszecskének... Huhh" @elteatomcsill8013
A sötét anyag és a gravitáció problémáját nem lehet a részecske fizika eszközrendszerével megoldani, mivel ezek a hatásokat sokkal alapvetőbb dolgok okozzák.
Talán kiút lehet ebből mesterséges gravitációs hullámok keltése és ezen hullámok hatásainak tanulmányozása a részecske ütközésekre. A standard modell kibővítése az idő dimenzióval áttörést hozhat.
"A sötét anyag és a gravitáció problémáját nem lehet a részecske fizika eszközrendszerével megoldani, mivel ezek a hatásokat sokkal alapvetőbb dolgok okozzák."
Köszönjük az új információt, ami feleslegessé teszi sok ezer részecskefizikus több évtizedes munkáját! Meséljen! Mik ezek a "sokkal alapvetőbb dolgok"?
"Talán kiút lehet ebből mesterséges gravitációs hullámok keltése és ezen hullámok hatásainak tanulmányozása a részecske ütközésekre."
El kell keserítsem. Én sok évtizede keltek mesterséges gravitációs hullámokat a karom és a lábam mozgatásával, sőt régebben futni is szoktam. Az elemi részecskék viszont fütyülnek a hullámaimra. :(
"A standard modell kibővítése az idő dimenzióval áttörést hozhat."
Ismét csak azt kérem: meséljen! Hogyan is kellene kibővíteni a speciális relativitáselméletre épülő, ezért a teret és az időt eleve a megfelelő kombinációban tartalmazó Standard Modellt "az idő dimenzióval"?
Alig várjuk az áttörést!
dgy
A pályaintegrált minimalizálni kell, nem kiszámolni. Variációszámítás. 😆
Lassan jubileumot kell tartanunk: notórius hozzászólónk kb századszor érzi úgy, hogy felületes és rosszul megemésztett fizikai és matematikai olvasmányaira hivatkozva ki kell igazítania az Atomcsill valamelyik előadóját.
Bizonyára úgy gondolja, hogy az előadó annak idején az egyetemen elmulasztotta megtanulni a matematika és a fizika alapelemeit, és e hozzászólás után a homlokára csap, belátva súlyos hibáját.
Nos nem ez a helyzet. Az előadó jól megtanulta a fizikát és a hozzá tartozó matekot is. Kiválóan tudja, mi a különbség a hatásintegrál és a pályaintegrál között (segítek: ég és föld). Valamint jól tudja, hogy a klasszikus mechanika és a kvantummechanika más matematikai módszereket használ. A klasszikus mechanikában egy hatásintegrált kell minimalizálni. A kvantumelmélet Feynman-féle felépítésében viszont a pályaintegrál kiszámítására van szükség.
Ezt az előadó jól tudja. Szemben a pökhendi hozzászólóval, aki egy odavetett megjegyzéssel kívánja kiigazítani a valóban hozzáértőket.
Tanulni, tanulni, tanulni! - tanácsolta Vlagyimir Iljics. Én is csak ezt tudom javasolni: írás előtt olvasni kellene, meg kellene ismerni a szóban forgó témát, mielőtt ostobaságokat tartalmazó hozzászólásokkal égetjük magunkat.
dgy
@@elteatomcsill8013 Köszönöm a kimerítő választ.
Megfeledkeztem róla, hogy a mondatok végére kérdőjelet kellene inkább tennem. Majd gyakorlom.
Igaz az, hogy a Feynman diagrammok LOKÁLIS kölcsönhatást írnak le? Hol van ott út? Mit jelent az, hogy az elektron később elkapja ugyanazt a fotont, amit kibocsátott?
@@zsoltkincses2092 A Feynman-diagramok a hullámfüggvényre vonatkozó kifejezés perturbációs sora egyes tagjainak gyorsírás-jellegű, szemléletes rövidítései, amelyekből a szabályok ismeretében rekonstruálni lehet a kiszámítandó integrálokat. A gráf egy-egy csomópontja egy adott téridő-pontban végbemenő részecskekeltési és -elnyelési folyamatot ír le. A dekódolási eljárás azonban tartalmaz egy minden csomóponthoz tartozó négydimenziós integrálást, ami kiterjed a téridő minden pontjára. Így az teljes Feynman-eljárás figyelembe veszi a tetszőleges téridőpontban lejátszódó folyamatokat és az e pontokat összekötő összes lehetséges utat is.
"Ugyanaz a foton" - ez csak szimbolikus egyszerűsítő szöveg. Matematikailag ez úgy jelenik meg, hogy a fotonmezőben valahol és valamikor megjelenik egy adott kvantumszámú (energiájú, impulzusú, perdületű stb) egyrészecskés gerjesztés (röviden: foton), máshol és máskor pedig eltűnik egy ugyanilyen kvantumszámú állapot ("ugyanaz a foton").
Ajánlott irodalom türelmes érdeklődőknek: Feynman mesterműve, amelyben képletek nélkül, ám nem leegyszerűsítve elmagyarázza a részleteket:
R. P. Feymnan: QED, a megszilárdult fény (legutóbbi magyar kiadás: Scolar kiadó, 2021).
dgy