Annonceinfo

Schrödingers springbræt

Det er tyndt. Det er både her og der samtidig, ligesom Schrödingers kat var både død og levende. Men katten er teori. Springbrættet er virkelighed.

Emner:
Figuren illustrerer Erwin Schrödingers tankeeksperiment med katten i et aflukket rum. (Grafik: Dhatfield)

Forestil dig en kat i en kasse. Inde i kassen er der også nogle få atomer af et radioaktivt stof.

Hvis de spaltes og udsender stråling, bliver det registreret af en geiger-tæller. Den udløser en mekanisme, som smadrer en flaske med gift, og katten dør.

Problemet er bare, at ingen kan sige med sikkerhed, om de radioaktive atomer blev spaltet eller ej. Derfor kan heller ingen sige med sikkerhed, om katten er levende eller død.

Og vi kan aldrig være helt sikre. Kvantemekanikken siger nemlig, at atomer og andre små partikler faktisk kan være spaltede og ikke-spaltede samtidig. De kan være i flere tilstande på en gang.

Som fysikeren Erwin Schrödinger påpegede i sit tankeeksperiment fra 1935, betyder det, at katten også kan være både død og levende.

Absurd, men muligt

Det kan selvfølgelig ikke være rigtigt. Eller kan det? Schrödinger brugte i hvert fald eksemplet for at vise, at kvantemekanikken afføder nogle absurde konsekvenser.

Som Einstein skrev i et brev til Schrödinger: De fleste (forskere) kan ikke se, hvilken farlig leg, de leger med virkeligheden – virkeligheden som noget uafhængigt af, hvad der kan påvises gennem eksperimenter.

Som for eksempel døde, levende katte.

Men nu er forskerne i færd med at virkeliggøre denne farlige leg i større målestok. Ganske vist ikke med katte, men med små springbræt og trampoliner.

Erwin Schrödinger, kort tid før han lancerede tankeeksperimentet med katten.

Og det er ikke bare teoretisk akrobatik. Kvantemekanik bliver allerede brugt i blandt andet elektronmikroskoper og USB-nøgler. Men her er det kun på atomniveau.

Med Schrödingers springbræt kan teknologien sætte sig nye mål. Men vil vi nogensinde kunne gøre som Bob Wilton i den sidste scene i filmen The Men Who Stare At Goats: at gå igennem væggen?

Elektroner og andre små partikler kan nemlig udføre dette lille kunststykke. De kan gå igennem en barriere, som de egentlig har for lidt energi til at overvinde. Det kaldes kvantemekanisk tunnelering.

Elektronen kan ligesom Schrödingers kat være i flere tilstande på en gang. Men for elektronerne betyder det ikke, at de både er døde og levende.

Det betyder, at de kan være flere steder samtidig. For eksempel på begge sider af en barriere.

Springbrættet fra Californien

Den 4. august 2009 lavede Aaron O'Connell og hans kolleger fra University of California den første større mekanisme, som kan være flere steder på en gang.

Den lignede et lillebitte springbræt, som kun lige kan ses med det blotte øje. Forskerne nedkølede dette lille springbræt næsten helt ned til det absolutte nulpunkt. Her burde al bevægelse ophøre.

Men springbrættet dirrede alligevel. Hvorfor? Den var i to tilstande samtidig, men da O'Connell observerede den, kunne han kun se én af tilstandene ad gangen, i tilfældig rækkefølge. Det så derfor ud som om, springbrættet dirrede.

Dette gennembrud blev publiceret i tidsskriftet Nature i foråret 2010 og blev af tidsskriftet Science kåret til årets videnskabelige gennembrud.

Verdens første kvantemaskine, lavet i 2009 som en del af en ph.d.-afhandling af Aaron O´Connell ved University of California, Santa Barbara. (Foto: Aaron O'Connell fra ph.d.-afhandlingen 'A Macroscopic Mechanical Resonator Operated in the Quantum Limit', Fig. 3.2a.)

O'Connells springbræt var i to tilstande på en gang, men det passerede ikke gennem en barriere. Nu har finske forskere planlagt et eksperiment, som skal få en større genstand til at opnå kvantemekanisk tunnelering.

Mika Sillanpää og hans kolleger fra Aalto-universitetet foreslår at spænde en lille trampolin ud over en metalplade. Eksperimentet blev beskrevet i tidsskriftet Physical Review i november.

Trampolinen skal fremstilles af stoffet grafen. Det består af karbonatomer i et hønsenet-lignende mønster, og det er både superstærkt og strømledende.

Trampolinen skal kunne bule på to forskellige måder. Men de mekaniske og elektriske kræfter skal forhindre, at den går fra den ene form til den anden. Heri består barrieren.

Herefter vil forskerne nedkøle trampolinen, helt som i eksperimentet med springbrættet. Hvis de kan se, at trampolinen ændrer form, skyldes det kvantemekanisk tunnelering.

Silanpää mener, at eksperimentet kan tage flere år at gennemføre. Problemet er at få temperaturen langt nok ned, lyder det i en artikel på ScienceNow.

Én kat med flere tolkninger

Men hvis Schrödingers absurde tankeeksperiment rent faktisk kan blive virkelighed for små trampoliner og springbrætter, hvorfor så ikke også for en kat.

Jo større genstanden er, desto mere sandsynligt er det, at den bliver påvirket af omgivelserne, så den mister sin dobbelte status og bliver helt almindeligt entydig.

Det er blandt andet derfor, at forskerne skal nedkøle trampolinerne og springbrætterne næsten helt ned til det absolutte nulpunkt: Det skal forhindre, at energien fra den omkringliggende varme påvirker dem.

Et flade af grafen - et atom tykt, men relativt stort i udstrækning - hænges ud over en elektrisk ladet metalplade. Grafenfladens to mulige kvantetilstande er vist øverst og nederst. (Figur: Arnfinn Christensen, forskning.no, basert på Peter Linjeroth)

Det er nærmest umuligt at holde noget så stort som en kat, for slet ikke at tale om et menneske, i perfekt isolation fra omgivelserne. Men kun nærmest.

Følger vi denne tankerække, vil det også være et problem, at vi ikke kan observere noget, som er isoleret fra os. Vi kan ikke observere uden at påvirke. Det er ikke muligt blot at se og ikke røre.

Vores måleinstrumenter kan ikke se, hvad der sker med katten uden at belyse den og tage billeder af de lyspartikler, som pelsen udsender.

Ligesom det radioaktive stof i kattekassen holder op med at være flertydigt, når det enten udveksler energi med geigertælleren eller ej – og katten dør eller lever videre.

Det er også derfor, at da O'Connell så springbrættet, faldt det ud af flertydigheden og ned til en af de to mulige tilstande. Det var det, der så ud som vibration.

Er der flere virkeligheder?

»Dette er den ældste tolkning af, hvad der sker, når vi observerer et kvantemekanisk system,« siger Bjørn Samset. Han har blandt andet arbejdet med partikelfysik ved CERN.

»Men der sker mange spændende ting med forståelsen af kvantemekanikken for tiden. Flere forskere forsøger at videreføre tolkningen.«

»Måleinstrumenterne bliver bedre, og der begynder at dukke små hints op om, hvordan blandt andet lys kan være i flere tilstande på en gang,« siger han.

Der er også andre mere filosofiske tolkninger af, hvad der sker. En af dem går ud på, at virkeligheden deler sig. Både katte og os, der kigger på, er til stede i begge de parallelle universer.

En tolkning af Schrödingers tankeeksperiment er, at katten både er død og levende, men i parallelle virkeligheder. (Figur: Dc987)

I det ene univers ser vi, at katten er død. I det andet ser vi, at katten lever. Denne tolkning kaldes mange-verdener tolkningen og blev lanceret af den amerikanske fysiker Hugh Everett i 1957.

»Fysikere har forsøgt at regne ud, hvor mange af disse parallelle verdener, vi ville ende med. Tallet er helt vanvittigt, men ideen er ikke mere skør end så mange andre tolkninger,« siger Samset.

»Tidligere lå det i tankegangen, at vi ikke kunne forstå kvantemekanikken uden disse filosofiske tolkninger. Nu har fysikerne en stærkere vilje og selvtillid til at forstå den ud fra fysikkens egne begreber,« siger Samset.

Vi er flertydige

En anden filosofisk tolkning forkaster ideen om den objektive entydige observation. Den, der observerer, er også et kvantemekanisk system med de samme indbyggede flertydigheder som katten i Schrödingers kasse.

Det betyder, at det, vi observerer, er afhængigt af, hvilken tilstand, vi selv er i. Det afhænger igen af, hvordan vi udveksler energi og dermed information med omgivelserne.

»Det grundlæggende spørgsmål bag disse tanker er: Hvad er en måling?« siger Samset.

»Måler jeg ud fra mig selv, når jeg måler verden? Kræver det en bevidsthed at foretage en måling? Disse spørgsmål har ikke noget med fysik at gøre. Vi afgrænser os ud fra forudsætningen om, at der findes en verden derude, som er afhængig af os,« understreget Samset.

Men vil mennesker så nogensinde kunne kvantetunneleres gennem vægge?

Sandsynligheden for, at du kommer til at opleve det, er så lille, at du nok måtte vente til universets undergang og stadig ville ende med at blive skuffet, siger Bjørn Samset.

© forskning.no. Oversat af Magnus Brandt Tingstrøm

Har denne debat en redaktør?

Lysten til at se videnskab.dk's debatter spamet af infantile udgydelser, er ved at jage flere seriøse bidragydere væk. Stedet her er til forklaring af videnskabelige erkendelser, og til debat. Redaktionen bør offentligt tage stilling til, om det er det der foregår i skolen eller det, der foregår i skolegården, der skal være grundlaget for videnskab.dk.
mvh
Wilhelm, snart tidligere debatør, hvis der ikke sker en opstramning.

SV: Hvis ikke

Nu snakker vi ikke om internet, som kunne være udviklet af hvem som helst, men om partikelfysik/kvantefysik ! At fortælle dig hvad jeg ikke snakker om er fuldstændig ligegyldigt Kim, du vil ikke fatte en pin af det. Du er som en olieindsmurt overflade hvor alt perler af, bortset fra internet links til mere sludder. Siden jeg ikke har tiltalt dig forstår jeg ikke hvorfor du skråler sådan... pas dine egne kartofler, men de er sikkert allerede druknet af al det vand du hælder ud af ørene.

Hvis ikke

@Berndt

Hvis lys ikke består af partikler og hvis det ikke optræder som både partikler og bølger hvad er lys så?

Og hvorfor er det spild af penge det CERN foretager sig - uden dem var der bl.a. ikke ret meget internet som du kunne sidde og skråle på?

Hvilken forklaring har du når vi snakker om "kvantermysteriet"?

Er det bare dit sædvanlige råben og skrigen af alt og alle eller har du lidt fakta for en gangs skyld der understøtter - jeg ved godt at du ikke kan lide links og data - og fakta direkte skræmmer dig - men prøv at finde nogle data der understøtter dine udsagn så kan vi tage den der fra.

Lys og energi

Når et objekt lyser, kommer lyset fra atomerne i objektet, eller nærmere bestemt fra elektronskallen i atomet. I et atom kan hver elektron befinde sig i en af flere mulige baner omkring atomkernen, men ikke mellem to baner. Hvis der på en eller anden måde tilføres energi til elektronen, kan den springe til en bane længere ude med en højere energitilstand. Dette kaldes, at atomet exciteres (fra latin: stimulere). Elektronen befinder sig imidlertid kun i denne bane i brøkdele af et sekund, inden den springer tilbage til en bane nærmere kernen igen. Ved tilbagespringet frigives energien i form af en foton, dvs. et lyskvant bliver emitteret (fra latin: udsende). Lys er således en form for energi, og lyset er mere eller mindre energirigt, afhængigt af bølgelængden. Jo kortere bølgelængde, jo mere energirigt er lyset. Grundforudsætningen for at lys opstår, er således energitilførsel, enten gennem opvarmning, partikelbombardement fra et andet atom med tilstrækkelig høj energi eller gennem bestråling fra andre fotoner, f.eks. infrarødt, synligt eller ultraviolet lys.

Opvarmes et stykke jern til ca. 550°C begynder det at gløde med et rødligt skær. Forøges temperaturen, bliver lyset gult og derefter hvidt, og inden jernet begynder at smelte er farven blåhvid. Ved den høje temperatur har jernatomerne fået stor bevægelsesenergi, som medfører, at en del af atomerne exciteres og dermed udsender lys. Jo mere jernstykket opvarmes, jo større bevægelsesenergi får atomerne, og de udsendte fotoner bliver mere energirige, dvs. der bliver udsendt lys med kortere bølgelængde.

Rammes et atom af en anden partikel med tilstrækkelig høj energi, kan atomerne exciteres og udsende lys. Dette er f.eks. tilfældet i lysstofrør. To elektroder sider i hver sin ende af et glasrør, der er fyldt med gas under lavt tryk. Tilføres en tilstrækkelig høj spænding mellem elektroderne, får feltet mellem dem så høj energi, at gassens atomer exciteres. Hvis der iblandes en smule metal i røret, får lyset en bestemt farve afhængig af metallets art. F.eks. giver natrium gult lys.

Fotoner kan også være årsag til, at atomer bliver exciteret, så de selv kan udsende fotoner. Det sker oftest i flere trin, så der fra én absorberet foton bliver emitteret to eller flere fotoner. Disse har mindre energi, dvs. længere bølgelængde end de fotoner som blev absorberet. Ultraviolet lys kan på den måde være årsag til udsendelse af synligt lys, som det f.eks. ses ved interstellare gaståger i nærheden af lysstærke og varme stjerner.

Det elektromagnetiske spektrum omfatter et meget stort bølgelængdeområde, lige fra gamma- og røntgenstråling med de korteste bølgelængder gennem synligt lys og til TV og radiobølger med bølgelængder på op til 10 kilometer.

Lys over land

Gennem tiderne er der fremsat mange forskellige teorier om, hvad lys består af. Et af de ældste bevarede værker om lysets natur stammer fra antikken omkring 500 f.Kr. og skyldes matematikeren og filosoffen Pythagoras (ca. 570-497 f.Kr.). Han antog, at man kan se, fordi øjet udsender lysstråler i retning mod det objekt, man iagttager, hvorefter disse lysstråler igen reflekteres tilbage til øjet.

Den største af antikkens filosoffer og videnskabsmænd, Aristoteles (384-322 f.Kr.), troede ikke på dette. Han påstod, at såfremt øjet udsender sådanne lysstråler, skulle det være muligt at se sit eget øje i et mørkt rum. Aristoteles havde dog ikke selv en teori for lyset.

En, som derimod havde sig egen teori, var filosoffen Demokrit (ca. 460-371 f.Kr.). Han sagde, at lyset består af små partikler, som udsendes fra de lysende genstande. Det var også Demokrit, som sagde, at verden omkring os består af et uendeligt antal små udelelige legemer, som han kaldte atomer.

Herefter fulgte en tid, hvor der blev foretaget en del eksperimenter med lys. Bl.a. eksperimenterede matematikeren Euklid (ca. 300 f.Kr.) med lysets retlinede udbredelse, og hvordan indfaldsvinklen og udfaldsvinklen ved spejling er den samme. Plinius den ældre, (23-79 e.Kr.) skrev i sit 37 bind store værk, Naturalis Historia, om hvordan konkave spejle af metal og glas kan anvendes som brændglas. En samtidig til Plinius, Kleomedes, beskriver, hvordan en mønt synes at svæve, når den ligger på bunden af et vandfyldt glas.

Den første, som forsøgte at bestemme loven for lysbrydning, som det bl.a. kommer til udtryk ved den svævende mønt, var Ptolemæus (70-147 e.Kr.). Han målte indfaldsvinklen og brydningsvinklen, men det lykkedes ham ikke at finde en sammenhæng mellem dem.

Efter Ptolemæus’ tid gik naturvidenskaben mere eller mindre i stå. Man antog, at de gamle filosoffers og især Aristoteles’ ideer var sandhed, som ikke kunne diskuteres, og særligt den katolske kirke forhindrede yderligere forskning. Den arabiske videnskabsmand Ibn al Haythen (ca. 965-1038), der i Europa kendes under navnet Alhazen, foretog eksperimenter med lys og linser, men der gik helt frem til omkring 1170, før latinske oversættelser af hans arbejde nåede frem til Europa, hvor man så småt igen var begyndt at interessere sig for videnskab og at foretage eksperimenter i stedet for filosofiske spekulationer. Der gik dog helt til 1500-tallets begyndelse, før reformationens nye vinde begyndte at blæse.

Den mest kendte under denne epoke er universalgeniet Leonardo da Vinci (1452-1519). Hans bidrag til lyslæren var et hulkamera, Camera Obscura, hvor der i et mørkt rum bliver dannet et billede at omgivelserne udenfor rummet. Da Vinci beskrev, hvorledes billedets skarphed forsvinder, hvis hullet bliver for stort, og hvordan forstørrelsen er proportional med afstanden mellem hullet og skærmen. Da Vinci sammenlignede øjet med et sådant hulkamera og udarbejdede på dette grundlag en teori om synssansen. Derudover foreslog han også anvendelse af kontaktlinser.

Den moderne fysiks fader, matematikeren og astronomen Galileo Galilei (1564-1642) bidrog i 1609 med udviklingen af det astronomiske teleskop, uden dog at have kendskab til, hvordan lysets brydning foregår. Løsningen til dette blev fundet af en hollandsk matematiker Willebroerd Snellius (1591-1626), der i modsætning til Ptolemæus 1500 år tidligere fandt frem til en sammenhæng mellem indfaldsvinklen og brydningsvinklen – det vi i dag kalder brydningsloven eller Snells lov.

Lysets hastighed er en vigtig naturkonstant, og ifølge den specielle relativitetsteori findes der ikke noget, der kan bevæge sig hurtigere end lyset. Længe inden Einstein kom til denne konklusion, havde Galilei forsøgt at bestemme lyshastigheden. Han anbragte to personer på hver sin bakketop, så de kunne se hinanden. Den første var udstyret med en lygte, et ur og en skærm, medens den anden kun havde en lygte og en skærm. Begge de tændte lygter var dækket med skærmene, og medens den første afdækkede sin lygte, aflæste han samtidig uret. Så snart den anden person så lyset, skulle også han afdække sin lygte, hvorefter den første person igen aflæste uret, så snart han så lyset fra den anden persons lygte.

Forsøget mislykkedes med datidens ure, idet afstanden mellem de to personer var alt for lille i forhold til lysets hastighed. Derimod lykkedes det for den danske astronom Ole Rømer (1644-1710) at måle lyset hastighed ved hjælp af formørkelser af Jupiters måner, og selv om han ikke fik den nøjagtige værdi, var det et stort skridt på vejen til at forstå lysets natur.

Næste skridt blev taget af Newton (1642-1727), da han i 1675 fremsatte sin såkaldte korpuskelteori. Denne teori gik ud på, at lysende legemer udsender uendeligt mange små partikler af forskellige størrelse med stor hastighed. Den varierende partikelstørrelse gjorde rede for lysets farver. Store partikler giver violet lys og små partikler rødt lys, medens en blanding af alle størrelser giver hvidt lys. Denne teori kunne redegøre for visse optiske fænomener, f.eks. for brydningsloven og at lyset udbreder sig retlinet, medens andre fænomener ikke kunne forklares. Newtons foretog eksperimenter med lysets farvespredning i prismer, og hans arbejde med optik gjorde ham i stand til at konstruere sit spejlteleskop.

Der fandtes dog adskillige modstandere af Newtons korpuskelteori, men den eneste, der fremsatte sin egen teori, var hollænderen Christian Huygens (1629-1695). Huygens gik ud fra – på samme måde som Newton – at hele rummet er fyldt med et gennemsigtigt stof, æteren, som findes overalt. Når et legeme udsender lys, opstår der en forstyrrelse i æteren. Forstyrrelsen spredes ved, at hver enkelt æterpartikel, som rammes, giver udslag i form af en såkaldt elementarbølge. Elementarbølgerne forenes og danner en bølgefront, der igen danner nye elementarbølger, som danner nye bølgefronter, osv. Huygens’ teori kaldes også bølge- eller undulationsteorien, og den fik stor udbredelse, selvom den ikke kunne forklare farvernes opståen ved lysets brydning i prismer.

Der gik indtil 1800, hvor den engelske læge og fysiker Thomas Young (1773-1829) gennem beregninger og eksperimenter beviste, at de forskellige farver har forskellige bølgelængder. Trods dette bevis var mange fortsat skeptiske, indtil den franske fysiker Augustin Fresnel (1788-1827) ved hjælp af interferens mellem to lyskilder beviste, at der virkelig er tale om en bølgebevægelse.

På omtrent samme tid som Young og Fresnel udførte deres forsøg, foretog den tyske optiker Joseph Fraunhofer (1787-1826) indgående studier af solspektret, hvorunder han fandt mørke linier, som svarer til bestemte bølgelængder, og han lagde derved grunden til spektralanalysen.

I 1845 begyndte en engelsk fysiker, Michael Faraday (1794-1867), et stort eksperimentelt arbejde for at finde ud af, om der er en sammenhæng mellem elektriske og optiske fænomener ved bl.a. at eksperimentere med magnetfelters påvirkning af lysstråler i forskellige medier.

I 1850’erne lykkedes det for franskmanden Leon Focault (1819-1868) at måle lyshastigheden i et laboratorieeksperiment. Han nåede en mere nøjagtig værdi end Ole Rømer, idet han fik en hastighed på 298000 kilometer i sekundet i lufttomt rum, og det lykkedes ham også at måle lyshastigheden i forskellige medier, bl.a. vand og forskellige glassorter.

Man troede, at der gennem Fresnels bevis på lysets bølgebevægelse var kommet en afslutning på debatten om lysets natur, men Faraday havde påvist, at et magnetfelt under visse betingelser kunne påvirke lyset, og gennem beregninger over den hypotetiske æters tæthed var Huygens’ og Fresnels teorier tvivlsom. Redningen kom fra en af Faradays elever, Clerk Maxwell (1831-1879), hvis teoretiske beregninger gav samme resultat som Fresnel, men med et helt andet udgangspunkt som grundlag, nemlig at lyset udbreder sig som elektromagnetiske bølger. At disse beregninger var korrekte, påviste den tyske forsker Heinrich Hertz (1857-1894) gennem en lang række eksperimenter, hvor han fik elektromagnetiske bølger til at opføre sig præcist som lys, f.eks. med hensyn til både brydning og hastighed.

Max Planck (1858-1947) og Albert Einstein (1879-1955) påviste gennem henholdsvis deres kvanteteori i 1900 og relativitetsteorien i 1905, at der er en sammenhæng mellem masse og strålingsenergi, og at den ene kan erstattes af den anden. Kvanteteorien forklarer visse optiske fænomener, men ikke dem alle. Lyset har således en dobbeltnatur, partikler og bølger, og man har forsøgt at forene dem, men det er ikke lykkedes.

Re: Kims skrig og skrål...

---At lys opfører sig som bølger er ikke helt let at forstå – bølger skal have et medium at udbrede sig i – ”vandbølger” udbreder sig i vand, men det er ikke vandet som flytter sig – kun energi. Hvad udbreder lys sig i? ---

Jeg har såmænd heller ikke regnet med at DU kan forstå det... men lys udbreder sig altså i vakuum... magnetiske felter behøver intet medium og elektriske heller ikke, så hvorfor skulle elektromagnetiske bølger kræve et medium ? Men det har du sikkert nogle links til at forklare hahaha...

Skrig og skrål

Det var sjovt nok den gode Newton der var af den opfattelse, at lys består af partikler, og det var den opfattelse der herskede indtil Young i 1801 lavede sit dobbelt-spalte forsøg og fandt ud af at lys bedst kan forklares som bestående af bølger. Men den holdt i ca. 100 år hvor partikelfysikerne tog over og fandt at lys er begge dele og alt efter hvordan man betragter det og måler så får man det resultat som opstillingen giver mulighed for – så hvis man vil måle at lys er bølger så er det bølger man måler og hvis man vil se partikler så er det partikler man ser

Efter Youngs forsøg i 1801, var den herskende opfattelse at lys består af bølger, og derfor var der også en del skepsis, da Max Planck i 1901 fremsatte sin teori om at lys består af fotoner, som er en slags små energiklumper. De er en slags partikler der ikke har nogen masse og i vakuum bevæger de sig med ca. 300.000 km/s (lysets hastighed). Man kunne altså ikke forene, at lys både har partikel- og bølgeegenskaber.

At lys opfører sig som bølger er ikke helt let at forstå – bølger skal have et medium at udbrede sig i – ”vandbølger” udbreder sig i vand, men det er ikke vandet som flytter sig – kun energi. Hvad udbreder lys sig i?

På den anden side beskriver bølgemodellen udmærket fænomener som refleksion og brydning. Men som sagt så opfører lys sig heller ikke altid som bølger – kendt fra sidste halvdel af 1800-tallet at atomer udsender (emission) eller absorberer lys i ”klumper” – lyset er kvantificeret (udsendes i kvanter med en bestemt energimængde) => man kan opfatte lys som partikler = fotoner.

I 1900 undersøgte den tyske fysiker Max Planck strålingen fra et absolut sort legeme. For at få overensstemmelse mellem teori og eksperimenter måtte han antage, at den elektromagnetiske strålings energi er kvantiseret, d.v.s. der findes mindste dele af denne strålingsenergi - fotoner

Fotoner har ganske bestemte energier (energiklumper): E = h.f
hvor E er fotonens energi, h er en naturkonstant (Plancks konstant) og f er strålingens frekvens.

Plancks konstant kan bestemmes eksperimentelt til: h = 6,63 x 10^-34 Js

Lys består altså af små dele, der kaldes en foton eller et lyskvant. Fotoner kan optræde som partikler eller som bølger, så man kan sige, at en foton både er en partikel og en bølge. Det lyder indviklet, at fotoner kan optræde uden rumlig udstrækning (partikel) og med en udstrækning (bølge), men det må folk bare acceptere, at sådan er det altså. Det tog faktisk videnskaben mange hundrede år at komme til fuld klarhed over det.

Så kan man hyle og skrige og kalde videnskaben for åndssvag – men det ændre ikke på fakta og i 2010 bragte videnskab.dk en artikel om en meget speciel stemmegaffel hvor man kunne se bølgefænomener og samtidigt kunne detektere partikler

http://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/science-arets-gennembrud-er-en-...

http://www.nbi.ku.dk/spoerg_om_fysik/fysik/lysegenskab/

http://homepage.svendborg-gym.dk/rk/fysik/noter/lys-bolger-partikler/lys...

http://www.ahorn.dk/asu/base/optik/optik1/partikel.asp

http://universer.dk/zeilinger.htm

Sålænge...

...lys betragtes som bestående af partikler vil "kvantemysteriet" (som ikke er noget mysterium) aldrig blive løst. At komme med en afløser til dette vrøvl er håbløst, idet man aldrig vil indrømme overfor offentligheden at Cern-milliarderne er brugt forgæves og på et forkert grundlag. Tommel ned for hele scenariet....

Seneste fra Miljø & Naturvidenskab

Deltag i Unge Forskere 2015

Annonceinfo

Det læser andre lige nu

Annonceinfo

Annonceinfo

Abonner på vores nyhedsbrev

Når du tilmelder dig, deltager du i konkurrencen om lækre præmier.
Annonceinfo

Seneste kommentarer

Seneste blogindlæg