Układ otwarty
Ucz się tak, jakbyś miał żyć wiecznie, żyj tak jakbyś miał umrzeć jutro" Życie jest religią.
191 obserwujących
1472 notki
3486k odsłon
  1454   2

Czy neutrino/elektron/proton "rzeczywiście" istnieją?

Za zawodowym filozofowaniem  specjalnie nie przepadam. Na ogół. Bowiem podejrzewam, że sam od czasu do czasu bardzo nieprofesjonalnie, filozofuję. Jak to mówią: "filozof, że pożal się Boże". Więc i tym razem pofilozofuję, sprowokowany dociekliwością Bjaba w komentarzu pod poprzednią notką. Napisał tam:

"I co, niby taka fala atomu ma nie mieć takich ontologicznych cech jak: energia/masa, pęd, moment pędu, moment magnetyczny, Ładunek itp. ?"

Słówko "ontologicznie", choć przyznam, że nie wiem co dokładnie znaczy, każe mi podejrzewać, że idzie o filozofię, zaś w kontekście dyskusji o atomach w doświadczemiu Sterna-Gerlacha oznacza to, że idzie o filozficzny status obiektów będących przedmiotem zainteresowania fizyki. Samemu trudno byłoby mi coś przemyślanego na ten temat napisać.  Jednak wezwany do tablicy postanowiłem sprostać zadaniu, na tyle na ile mogę.

imageJak zwykle w takich wypadkach zacząłem grzebać w już opublikowanych materiałach na podobne tematy, aż znalazłem coś pod czym podpisuję się obiema rękami. Znalazłem mianowicie artykuł pióra S. M. Dancoffa pt. "Does Neutrino Really Exist?" ("Czy neutrino rzeczywiście istnieje?"). Artykuł, niestety nie jest w bezpłatnym dostępie. Był opublikowany w Bulletin of the Atomic Scientists Volume 8, 1952 - Issue 5. Opublikowany dawno temu, jednak jego treść jest w dużej mierze wciąż tak samo aktualna jak przed siedemdziesięciu laty.

Parę słów o autorze. Z Wikipedii dowiadujemy się ża Sidney Dancoff (1913-1951) był fizykiem amerykańskim znanym między innymi jako autor metody aproksymacji używanej w elektrtodynamice kwantowej i znanej jako metoda Tamma-Dancoffa. W czasie Drugiej Wojny Światowej pracował nad konstrukcją reaktorów jądrowych. Omawiany poniżej artykuł został opublikowany już pośmiertnie, na podstawie sporządzonych wcześniej notatek i brudnopisów. Przedstawia treść wykładu wygłoszonego przez Sidneya Dancoffa, młodego profesora fizyki teoretycznej na Uniwersytecie Illinois, na kilka miesięcy przed przedwczesną śmiercią autora.


Choć w tytule artykułu wymienione jest tylko neutrino, jednak w samym artykule Dancoff sporo miejsca poświęca elektronowi, jego "istnieniu", jak także tzw. cząstkom elementarnym w ogólności. Po tych 70-ciu latach neutrino stało mniej egzotycznym. Wtedy nie było jeszcze "detektorów" neutrin, i  neutrino było obiektem jedynie teoretycznym, o istnieniu potwierdzanym wielce pośrednio. Dziś mamy liczne ziemskie źródła neutrin (reaktory jądrowe) a także "pułapki na neutrina".  Ich "istnienie" choć wciąż "słabsze" niż istnienie elektronów czy protonów,  nie budzi dziś wątpliwości wsród fizyków. Jednak wciąż pozostaje pytanie: w jakim sensie możemy mówić o "rzeczywistym istnieniu" neutrin/elektronów/protonów?

Przedstawię teraz najważniejsze tezy z artykułu Dancoffa, i przedstawię je tak, jakby były moimi własnymi tezami gdyż, jak powiedziałem, podpisuję się pod nimi obiema rękami. Będę przy tym niemal dosłownie przedstawiał w luźnym tłumaczeniu fragmenty artykułu Dancoffa.

Problem terminologii

Gdy tworzymy nową dziedzinę nauki i gdy wybieramy terminologię, stoimy przed alternatywą: albo wybieramy stare, dobrze znane słowa nadając im nowy sens, albo też tworzymy dla nowych znaczeń nowe słowa.  Gdy używamy starych, znajomych słów, nasza teoria wygląda przyjaźnie i zachęcająco, jednak ryzykujemy, że za każdym razem gdy te słowa będą użyte, będzie łatwo o nieporozomienia.  Gdy stworzymy nowe słowa, wtedy rzecz zaczyna wyglądać na "przegięcie" i możemy przy tym odstraszyć tych, którzy mogliby być tym zainteresowani.

Niestety w przypadku neutrina, elektronu, protonu itp. fizycy wybrali pierwszą opcję - nazwano je "cząstkami", nadając im przy tym nowy sens. W istocie bardzo bardzo nowy sens! Jest to źródłem ogromnej konfuzji za każdym razem gdy ludzie usiłują do tych "cząstek" zastosować te idee, które zwykle stosują gdy mają do czynienia z "cząstkami".

Przykład "Elektronu".

Elektron jest jedną z najbardziej poważanych "cząstek". Lecz co to takiego? Czy faktycznie "cząstka"? I czy faktycznie "istnieje"?  Nikt nigdy elektronu nie widział, nie zważył, nie doknął, nie pomacał. To co  mamy, to pewne fakty doświadczalne. Scyntylacje ekranów, krople wody w komorze mgłowej, wychylenia wskazówek przyrządów, czarne plamki na kliszach fotograficznych itp. Są to obserwacje niewiele mające wspólnego jedne z drugimi. Gdy jednak użyjemy równania Schrodingera lub, być może, nawet równania Diraca, wtedy możemy wyliczyć wyniki różnych doświadczeń i otrzymać dobrą zgodę pomiędzy teorią a doświadczeniem.. Wszystko co mamy, to te czy inne fakty eksperymentalne z jednej strony i trochę takich czy innych równań z drugiej strony. Plus reguły jak tych równań należy używać. Nigdzie tu nie ma "cząstki". W samej rzeczy moglibyśmy się całkowicie pozbyć słówka "elektron" i dalej mieć zgodę pomiędzy teorią a doświadczeniam. Elektron, ściśle mówiąc, jest jedenie tą rzeczą, tym stanem rzeczy, który jest zdefiniowany przez teorię Schrodingera-Diraca.

Oczywiście znajdą się ci, którzy będą twierdzić, że przeciez mamy fotografie atomów. Na przykład tutaj: https://physicsworld.com/a/quantum-microscope-peers-into-the-hydrogen-atom/

W rzeczywistości mamy pewną skomplikowaną procedurę obróbki danych  by otrzymać taki czy inny ładny obrazek. Pamiętam, że uskarżał się mocno na podobne praktyki w astronomii i astrofizyce bloger Eine, choć w tej chwili nie mogę znaleźć tej notki.

A tymczasem ta notka zrobiła się zbyt długa i jest już zbyt późno. Zatem ciąg dalszy ..... nastąpi. Zresztą jestem zapracowany budowaniem właśnie takich równań dla nowych "bytów". Kiedyś nadałem im nową nazwę - "kairony". Na pewno nie będą to "cząstki"!



Lubię to! Skomentuj72 Napisz notkę Zgłoś nadużycie

Więcej na ten temat

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie