Domanda:
False credenze comuni in fisica
crskhr
2010-11-18 03:59:59 UTC
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Bene, in Matematica ci sono cose che sembrano vere ma non sono vere. Gli studenti ingenui spesso si lasciano ingannare da questi risultati.

Consentitemi di considerare un esempio molto semplice. Da bambino si impara questa formula $$ (a + b) ^ {2} = a ^ {2} + 2 \ cdot a \ cdot b + b ^ {2} $$ Ma da maturo applica la stessa formula per Matrici. Se vengono date due matrici $ n \ volte n $ quadrate, si ritiene che questo risultato sia vero: $$ (A + B) ^ {2} = A ^ {2} + 2 \ cdot A \ cdot B + B ^ {2} $$ Ma alla fine questo è falso in quanto le matrici non sono necessariamente commutative.

Vorrei sapere se qualcosa del genere sta accadendo anche con gli studenti di fisica. La mia motivazione è venuta dal seguente thread MO, a cui molti di voi potrebbero dare un'occhiata:

Wiki della comunità?
@MArek: non ho trovato l'opzione. se qualcuno può farlo sono i benvenuti
@Chandru: AFAIK StackExchange ha recentemente cambiato le sue regole su questo argomento in modo che solo i moderatori possano fare una domanda wiki della comunità (la logica è che l'opzione CW viene utilizzata in modo improprio in StackOverflow).
Mentre percepisco la domanda interessante, penso che l'esempio con le matrici sia piuttosto "un comune stupido errore" che "una comune falsa credenza".
@Piotr: Assolutamente vero. Ma ho visto molti studenti delle * scuole superiori * farlo.
Penso che MO si presti meglio a questo tipo di domande perché ha la sensazione di * non aver compreso correttamente tutte le conseguenze delle definizioni *. Ma per la fisica ha un gusto diverso di * non essere in grado di accettare la teoria fisica corrente e / o di lasciar andare la teoria precedente *.
@Marek A me sembra che parli di idee sbagliate popolari che di solito vengono diffuse, aggravando la situazione, da autori ed editori di media. Non ne sono così sicuro ora, e forse sta parlando di idee sbagliate ed errori fatti da persone che * usano * la fisica professionalmente.
Sembra un po 'strano accettare una singola risposta a una domanda morbida ...
49 risposte:
#1
+44
nibot
2010-11-20 12:37:01 UTC
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Sorprendentemente, Wikipedia ha un articolo intitolato " Elenco di idee sbagliate comuni". C'è una (breve) sezione dedicata alla Fisica, che menziona:

  • Il ruolo dell ' effetto Coriolis nelle vasche da bagno e negli scarichi dei lavandini
  • Il ruolo del momento angolare nella stabilità della bicicletta
  • L'errore del "tempo uguale" nello spiegare la portanza sviluppata da un profilo alare
  • Il vetro non è in realtà ad alta viscosità fluido
  • Composizione dell'aria
  • "Il fulmine non colpisce mai due volte"

La sezione Astronomia ne ha anche di buoni :

  • Quando una stella collassa in un buco nero, la sua attrazione gravitazionale in realtà non aumenta.
  • I meteoriti non sono effettivamente caldi quando atterrano; di solito sono freddi. (Aggiungerei: il riscaldamento delle meteore è più dovuto alla compressione dell'aria davanti a loro che all''attrito con l'aria 'come si crede comunemente.)

Alcuni che vorrei aggiungi:

  • "Una volta che qualcosa è in orbita, è libero dalla gravità terrestre." Anche le persone istruite si inciampano in questo; Internet è pieno di persone che suggeriscono di "spingere" la Stazione Spaziale Internazionale in orbita lunare. A un livello molto più elementare di incomprensione, c'è l'idea che gli astronauti siano "senza peso" perché sono lontani dalla terra.

  • "C'è un'alta marea sul lato opposto della terra dalla luna / sole perché la terra "protegge" l'oceano dall'attrazione gravitazionale. "

Soprattutto l'errore di parità di tempo. Nessuno ti crede quando gli dici che non è vero.
Questo è un fantastico articolo di Wikipedia!
Quello sull'alta marea sarebbe un fantastico poster di Fake Science.
Solo per chiarire i 6 esempi di fisica sono cose che non sono vere (che la gente crede) - i 2 esempi di astronomia sono cose che sono vere (ma le persone non credono)
La cosa "il vetro è un fluido lento" non è proprio giusta --- questo deriva da una vecchia controversia, solo recentemente compresa, sul fatto che una transizione vetrosa amorfa sia effettivamente netta o se sia una transizione non di fase liscia e arrotondata . Era plausibile credere che non fosse affilato prima di recente, in modo che il vetro liquido e quello solido non fossero separati da una transizione di fusione.
La prova principale citata per "vetro scorrevole" è che le vecchie finestre tendono ad essere più spesse nella parte inferiore. Ma questo è solo un artefatto della tecnica di produzione.
Ricordo che al college discutevo con diverse persone (incluso il mio tutor) che la forza di Coriolis non era significativa nella vasca da bagno media, ma senza alcun risultato
Qual è quella descritta come "Composizione dell'aria"?
È stato eliminato dall'articolo di wikipedia. Si diceva "L'aria è principalmente azoto, non ossigeno".
#2
+31
Raskolnikov
2010-11-18 04:44:03 UTC
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Un errore che mi imbatto spesso e che è così facile da fare: le persone in qualche modo hanno una convinzione viscerale che gli oggetti pesanti cadano più velocemente di quelli leggeri. Tralasciando ovviamente i problemi di resistenza dell'aria, questo è ovviamente falso, ma sembra essere così controintuitivo e penso che sia in qualche modo legato alla nostra comprensione intuitiva della massa come inerzia. Poiché una massa maggiore significa maggiore inerzia. Le persone lo capiscono intuitivamente poiché ci vuole più forza per spingere un ragazzo grasso che uno magro. Ma non vedono che la gravità è una forza proporzionale alla massa, quindi più inerzia è parallela anche a più gravità. Con di conseguenza la stessa accelerazione gravitazionale per corpi leggeri e pesanti.

Ho persino notato l'errore commesso da fisici professionisti nelle conversazioni colloquiali.

MODIFICA: Ho appena trovato questo articolo oggi, che getta una nuova luce sul motivo per cui le idee sbagliate in fisica o scienza in generale sono così comuni e così difficili da eliminare.

Come per il malinteso che ho menzionato, Galileo si sta probabilmente rivoltando nella tomba per sentire che nel 21 ° secolo alcuni ci credono ancora! (È tuttavia purtroppo vero.)
+1 per "mettere da parte la resistenza dell'aria" ... mi infastidisce sempre quando le persone fanno notare come le cose cadono alla stessa velocità, trascurando di menzionare che questo presume che la resistenza dell'aria sia trascurabile. Tralasciando questo chiarimento penso porti a maggiore confusione, poiché tutto ciò che qualcuno deve fare è far cadere una roccia accanto a una piuma per concludere (erroneamente) che Galileo si sbagliava.
Se stai assumendo una terra fissa, allora hai ragione. Ma se lasci che la terra si muova, allora la Terra si muove più rapidamente quando lasci cadere una massa più grande rispetto a quando ne lasci cadere una più piccola. In questo senso, masse più grandi cadono più velocemente. Questo ovviamente non ha nulla a che fare con il principio di equivalenza.
Ebbene, il diavolo è sempre nei dettagli.
È stato anche bello ricordare che quando si parla di "stessa accelerazione gravitazionale per corpi leggeri e pesanti", la differenza di massa si rivela finalmente nella ** forza ** con cui gli oggetti toccano il suolo! (non così controintuitivo!) :)
@Tim: Sì, ecco perché preferisco davvero usare qualcosa come 'un penny e una palla da bowling' rispetto allo standard 'piuma e una palla da bowling'
Sembra importante menzionare qui il famoso esperimento gedankene di Galileo. Se segui la linea di pensiero che gli oggetti pesanti cadono più velocemente e dividi in due un oggetto pesante in caduta, uno grande e uno grande, entrambi dovrebbero cadere più lentamente dell'originale. La parte superiore tirerebbe verso l'alto la parte inferiore, volendo andare ancora più lentamente, quindi una contraddizione.
Mi piace ancora pensare che i grandi camion fiammeggianti cadano $ 1 + 10 ^ {- 100} $ volte più velocemente delle piume. [Trascurando la resistenza dell'aria, ecc.]
C'è anche la complicazione della galleggiabilità: un oggetto denso sarebbe più pesante a parità di massa e quindi cadrebbe più velocemente anche se l'aria fosse priva di attrito.
@Pavel Stai ignorando gli effetti delle maree. Dividere qualcosa in due non cambia davvero nulla, perché le due metà, essendo molto vicine, sperimentano forze di marea diverse da quelle tra due oggetti più distanti.
Mi ricorda [Rosencrantz e Guildenstern sono morti] (http://www.youtube.com/watch?v=TLKbS4xCmRc&t=1m19s)
chiamami un deficiente ma sono ancora totalmente d'accordo con la cosiddetta "falsa credenza" in questa domanda. hah aha hha
#3
+23
MatrixFrog
2010-12-03 14:57:08 UTC
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"L'estate è quando la Terra è più vicina al sole e l'inverno è quando è più lontana."

È vero che l'orbita terrestre è leggermente ellittica, ma l'effetto di ciò, per quanto stagioni, è molto piccola. Per prima cosa, questo non spiegherebbe perché il sole sorge e tramonta in momenti diversi in stagioni diverse, e se ciò fosse vero, l'intero pianeta avrebbe l'estate allo stesso tempo.

Le stagioni sono in realtà causato dall'inclinazione della Terra rispetto alla sua orbita attorno al Sole.

+1 Anche se l'ho capito a 10 anni
La stagione, cioè l'estate contro l'inverno, dipende anche dal tuo emisfero. Nell'emisfero settentrionale, dove vive la maggior parte delle persone della Terra, l'estate è quando il sole è più lontano e l'inverno quando è più vicino.
#4
+20
Sklivvz
2010-11-20 03:20:52 UTC
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Direi che per la maggior parte delle persone, il ridimensionamento quadratico dell'energia cinetica con la velocità è un po 'un mistero.

Le persone non capiscono come se vai due volte più veloce, un incidente d'auto in realtà quattro volte più energico, da qui l'elevato numero di guidatori spericolati e incidenti mortali.

Saltando da due metri, colpirai il suolo con il doppio dell'energia cinetica, non quattro volte.
._. Devo dormire ... conservazione dell'energia ... doh. Corretto.
Ricordo che l'editore del mio autista al liceo lo copriva. Mi piaceva che la fisica fosse collegata al pericolo di eccesso di velocità.
Questo è uno dei concetti più potenti della fisica che apre una visione completamente diversa del mondo che ci circonda. Il termine $ v ^ 2 $ è solo una faccia di una realtà multiforme che è anche evidenziata con $ W = F x $ o $ P = v F $. Ho iniziato a pensare a questo in relazione alla rottura dell'auto e ho capito questo perché sembra "più facile" creare più forze g a velocità inferiori. Perché meccanicamente lo è!
All'inizio è anche un po 'sorprendente apprendere che l'energia cinetica è una quantità dipendente dall'indicatore.
Questo è discusso qui: http://physics.stackexchange.com/q/535/2451
#5
+18
user68
2010-12-03 18:34:43 UTC
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La meccanica classica è noiosa e per lo più risolta

... soprattutto in caso di fluidodinamica (-;

Non ho mai incontrato una persona che pensasse questo. Se non sai nulla di meccanica, ovviamente non puoi pensare che sia noioso. E se lo sai, solo il doppio pendolo o il problema a tre corpi dovrebbe convincerti che è tutt'altro che semplice. Tuttavia, non definirei meccanica classica la dinamica dei fluidi. Sebbene sia classico, non è certamente meccanica, ma piuttosto una teoria dei campi. E questo è il motivo principale per cui è difficile.
Direi che la maggior parte degli studenti universitari di fisica pensa che sia così. Questo è strettamente correlato a "tutto ciò che può essere risolto analiticamente, lo ha già"
#6
+17
Ron Maimon
2011-08-15 11:28:26 UTC
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Fornirò alcune credenze meta-false: queste sono credenze sostenute dal grande pubblico, che capita di essere vere, che sono iper-corrette da molti fisici con correzioni fasulle basate sull'urgenza di apparire intelligenti:

Gli elettroni si muovono lentamente lungo un filo

  • La convinzione: gli elettroni si muovono velocemente lungo un filo.

  • l'ipercorrezione: nel modello di Drude completamente obsoleto, gli elettroni si muovono lentamente. In questo modello, immagini che la corrente sia trasportata da un gas classico di elettroni e dividi la corrente totale per la densità di tutta la carica elettronica per ottenere la velocità di deriva. Questo prevede una velocità di deriva completamente falsa di pochi cm / s, che è una totale assurdità, perché solo gli elettroni vicino alla superficie di Fermi contribuiscono alla conduttività. Tuttavia, vedi questa ipercorrezione ripetuta all'infinito (appare anche qui).

  • La migliore risposta: le funzioni d'onda elettroniche sono disperse in un metallo. La nozione corretta di velocità degli elettroni è la velocità di Fermi, che è enorme in genere, perché la lunghezza d'onda è di circa 1 raggio atomico. Sebbene non sia la stessa della velocità dell'elettricità che scende lungo il filo (che è la velocità delle perturbazioni del campo, una frazione significativa della velocità della luce), è enormemente alta. Le impurità che possono disperdere gli elettroni alterano questa velocità, ma non tanto quanto dice l'ingenua ipercorrezione.

L'atomo è per lo più spazio vuoto

  • La convinzione: l'atomo è pieno di cose, ecco perché le cose sono difficili quando ci si oppone.

  • L'ipercorrezione: nel modello Rutherford-Bohr totalmente obsoleto , l'atomo è per lo più spazio vuoto, il minuscolo elettrone puntiforme in orbita attorno a un nucleo che contiene la maggior parte della massa.

  • La risposta migliore: ma è la funzione d'onda degli elettroni che ti dice se qualcosa è spazio vuoto oppure no. Una regione piena di funzione d'onda elettronica risulta dura al tatto, perché due elettroni non possono essere compressi nello stesso spazio senza comprimere la loro funzione d'onda per avere variazioni spaziali molto elevate, per il principio di esclusione. Gli atomi sono pieni di funzioni d'onda elettroniche e quindi non sono spazi vuoti, almeno non secondo una definizione ragionevole.

Non c'è nulla di mistico nella misurazione in meccanica quantistica

  • La convinzione: il problema della misurazione nella meccanica quantistica standard suggerisce che la coscienza è in qualche modo coinvolta nelle misurazioni

  • ipercorrezione: la decoerenza spiega tutto questo! La meccanica quantistica non è diversa dal determinismo per quanto riguarda i valori di illuminazione.

  • La migliore risposta: la decoerenza ti dice perché non hai interferenze tra mondi o storie classicamente diversi , ed è una parte importante della storia se la meccanica quantistica è esatta. Ma non ti dice perché "percepisci" una storia coerente come un mondo. Hai bisogno di un dizionario tra fisica e percezione. Poiché questo dizionario è fondamentale, strano e filosofico, è importante spiegare che questo non è un output della fisica, ma un input, che collega la teoria matematica con dati sensoriali espliciti.

Non esiste una forza centrifuga

  • La convinzione: quando le cose ruotano, vengono spinte fuori da una forza centrifuga.
  • L'ipercorrezione : Non c'è forza centrifuga. C'è una forza centripeta (centripeta era una parola inventata per sostituire centrifuga) che ti attira.
  • La migliore risposta: questo è ovviamente vero dal punto di vista del telaio inerziale, non c'è forza centrifuga, ma se la guardi dal punto di vista dell'oggetto rotante, allora c'è. Tutto dipende dalla scelta del quadro di riferimento.

Il big bang è avvenuto ovunque contemporaneamente

  • La convinzione: il big bang significa che l'universo è iniziato alle un punto preciso e da lì è diventato più grande.
  • L'ipercorrezione: il big bang è avvenuto ovunque contemporaneamente, ed è semplicemente sbagliato pensare che avvenga in un punto singolo in un modello esteso di spazio-tempo . Se l'universo è aperto, il big bang era di estensione infinita.
  • La risposta migliore: ci sono tre importanti avvertenze: 1. Nei modelli FRW, il punto di esplosione è una singolarità, quindi il suo spazio esterno e il tempo, ed è impossibile determinare se è "veramente" un singolo punto o "davvero" ovunque contemporaneamente, quindi è solo una domanda senza senso. 2. Nel modello newtoniano del "big bang", dove immagini l'universo ora è pieno di particelle che hanno una velocità in allontanamento da te linearmente proporzionale alla distanza da te, tutto viene fuori da un singolo punto! Tutte le linee del mondo newtoniane convergono sulla tua posizione attuale. Questo è vero anche se l'universo è spazialmente omogeneo (il motivo per cui non è un paradosso è che i potenziamenti galileiani sono mescolati in modo non banale con le traduzioni). 3. la foto migliore, a mio avviso, è quella olografica, dove sei circondato da un orizzonte che in passato era più piccolo. Questa visione è simile al big bang newtoniano, in quanto tutto proveniva da una piccola regione delimitata da un orizzonte cosmologico dS. Questo è matematicamente equivalente a tutto il resto, tranne che buttare via le cose al di fuori dell'orizzonte che non possono essere osservate.

Vorrei ammettere di essere rimasto un po 'sbalordito quando un laico mi ha detto che tutto in un big bang newtoniano proviene da un unico posto. Era del tutto controintuitivo.

Dovresti insegnare, Ron.
Bella risposta, ma pensa di guardare la tua "migliore risposta" riguardo alla decoerenza quantistica - potrebbe essere più chiara.
Se l'inflazione termina in punti diversi in momenti diversi, fornisce una sorta di centro per il nostro pezzo dell'universo?
@James: No, perché i diversi punti lontani dal centro sono nel passato e se ti sposti in questi punti, ti sposti indietro nel tempo e l'orizzonte in questo momento attorno a questo punto indietro nel tempo / lontano nello spazio è ancora centrato sul punto. Questo è uno spazio più simmetrico di quello che appare nella descrizione della patch, motivo per cui ai relativisti non piacciono le patch, ma sono necessarie per dare un senso alla teoria quantistica.
@Ron Grazie, anche se non sono sicuro di averlo capito davvero. Conosci qualche riferimento che va più in dettaglio?
Ho sempre creduto che il big bang fosse successo nella mia tazza di caffè. Grazie mille per avermelo portato via. Mi aspettavo di guadagnare un milione di dollari vendendo quella tazza.
xkcd ha fatto un ottimo lavoro nel correggere il problema della forza centrifuga: http: //xkcd.com/123/
@Joseph: Ho letto questi fumetti solo dopo averlo pubblicato, sono d'accordo. Affrontava anche il problema del "foglio di gomma GR" che mi dava davvero fastidio. Quando ero al liceo, l'ho preso sul serio, ho imparato un po 'di geom delle differenze, e ho effettivamente provato a risolvere approssimativamente le geodetiche del foglio di gomma per ottenere la flessione, e ho continuato a ricevere il segno sbagliato ancora e ancora, e poi ho si rese conto che questo è tutto un _lie_, la geodetica su un foglio di gomma curva fuori non dentro, che è tutta la gravità terrestre a tirare, e preoccuparsi di quel "segno di errore" ha perso un sacco di tempo.
#7
+16
Marek
2010-11-18 05:13:53 UTC
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La meccanica quantistica è troppo strana, quindi non può essere una descrizione corretta del mondo reale. Giusto? Penso che non sia necessario dire altro al riguardo.

O forse, ripensandoci, alcune convinzioni più concrete e la loro soluzione sono in ordine:

  1. Il mondo fisico deve essere deterministico (non lo è).
  2. Ogni possibile domanda che ti può venire in mente deve avere una risposta precisa mediante misurazione (osserviamo solo ciò che possiamo, non ciò che vogliamo a).
  3. Il collasso della funzione d'onda è in contraddizione con la velocità finita della luce (nessuna informazione viene trasmessa).
Infatti. (Devo aggiungere più caratteri.)
Vero. Anche se questo ti turba ancora, sei in buona compagnia (con Einstein e Bohr?)
@Noldorin: Bohr? Veramente? Non troverai un sostenitore della meccanica quantistica più rigoroso di Bohr (che penso possa essere giustamente chiamato suo padre). Einstein dall'altra è una storia diversa. Non era in grado di lasciar andare la sua convinzione che la fisica dovesse essere * completa * e rispondere * a tutto * quello che vogliamo sapere. Tuttavia, questo ha portato a buoni risultati come il paradosso dell'EPR. Quindi la sua mente curiosa è arrivata a una fisica interessante anche se i suoi pregiudizi non gli hanno permesso di accettarla :-)
@Marek: Ecco perché ho messo il punto interrogativo, sciocco. : P Chi può incolpare Einstein in ogni caso? Io certamente no. Definirlo prevenuto non è solo arrogante ma estremamente ironico! Non desidero continuare con questo dibattito, grazie.
@Noldorin: perché dovrebbe essere arrogante? Considera solo che lo stesso Einstein definì l'inclusione della costante cosmologica il suo più grande errore, quindi egli stesso ammise di essere troppo prevenuto riguardo all'universo stazionario e riluttante ad ammetterne l'espansione (ma alla fine lasciò andare a causa delle prove sperimentali di Hubble). Anche i fisici (soprattutto quelli più anziani) possono essere prevenuti. Non lo dico con disprezzo, Einstein era una delle migliori menti del genere umano. Solo che tutti hanno qualche pregiudizio o altro. Anche se in questo caso è abbastanza ironico perché ha contribuito a creare QM :-)
Esempio importante. Ogni nuova teoria (anche la prima legge della dinamica newtoniana) è controintuitiva, strana, ecc. Ciò che è curioso, perché un secolo dopo l'invenzione della MQ le persone hanno ancora un tale atteggiamento nei suoi confronti. BTW: Nel libro di testo di Shankar c'è una citazione che amo "Per ogni fisico o filosofo classico, il concetto che una particella possa essere simultaneamente in più di un posto non è chiaro, vago o, peggio di tutto, profondo." (Dalla memoria, scusa se c'è un errore.)
@Piotr: Penso che questa sia una conseguenza del fatto che non abbiamo esperienza quotidiana con QM. Quindi, a questo proposito, QM è davvero solo una strana bestia in agguato negli angoli microscopici del nostro universo. ... Divertente citazione.
@Marek: Penso che non si tratti solo di mancanza di esperienza, ma anche di insegnare la MQ in modo sbagliato (quante volte senti "Nessuno sa se il campo elettrico esiste davvero o il nostro strumento è solo per descrivere come si muove l'elettrone"? O " Se qualcuno dice che capisce la probabilità classica, deve mentire! ")
@Piotr: Sono d'accordo che ci sono molti problemi con l'insegnamento stesso. Ma non voglio davvero parlarne qui. Per prima cosa, è fuori tema. In secondo luogo, rischierei di fare una sfuriata e scrivere che il sistema scolastico è la peggiore istituzione mai creata, cercando di distruggere ogni creatività nei bambini e instillare invece un intenso odio e paura per qualsiasi cosa che assomigli anche lontanamente alla scienza o alla matematica. Vedi, è già uno sproloquio; quindi mi fermo qui.
È Schödinger che nei suoi ultimi anni è stato un difensore contro l'interpretazione di Copenaghen. Intendiamoci, Einstein e Schrödinger non stavano discutendo contro la meccanica quantistica nel suo complesso, stavano discutendo contro le sue interpretazioni prive di senso e per un completamento della teoria che ne consentisse una più sensata. Penso che in questo avessero ragione. Ma Einstein così come Schrödinger erano pronti ad accettare che la teoria non è deterministica (anche se in una fase precedente Einstein disse "Dio non gioca a dadi", il suo principale problema non era l'indeterminismo).
@Marek: Sì, è ironico, dato che era una delle grandi figure della primissima meccanica quantistica. Tuttavia, non credo che anche questo giorno possiamo dire che ha torto! Non c'è niente per fermare qualche altra teoria più fondamentale che sostituisce la meccanica quantistica e dimostra che Einstein ha ragione. In ogni caso, giustamente, ti suggerisco solo di mantenere una mente leggermente più aperta. :) (Conosco troppi fisici di mentalità chiusa.)
#8
+15
occam98
2010-12-15 07:25:02 UTC
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Che se un oggetto si muove, deve esserci una forza che lo spinge in quella direzione. Gli studenti pensano molto comunemente che le forze inducono gli oggetti ad avere velocità, piuttosto che il fatto che le forze inducono gli oggetti a

em> cambia velocità.

In relazione a questo, sembra davvero confondere molti studenti di fisica di livello introduttivo quando i vettori di accelerazione e velocità sono puntati in direzioni opposte. Uno dei miei quiz standard quando insegnavo fisica da matricola era lanciare una palla verso l'alto e verso il basso in aria, quindi distribuire un grafico posizione rispetto al tempo e chiedere loro di abbozzare i vettori di accelerazione e velocità in diversi punti chiave. (trascurando la resistenza dell'aria). Riceve sempre un interessante mix di risposte.
Insieme a questo c'è: il vento è fatto dagli alberi che agitano le foglie intorno :)
#9
+15
Sklivvz
2010-11-20 03:28:18 UTC
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Un paio di idee sbagliate derivate dallo spazio e dalla fantascienza:

  • Un satellite in orbita ha bisogno di propulsione e che orbitare è diverso dalla caduta libera.
  • Puoi effettivamente vedere un raggio laser nello spazio libero! L'ho visto durante la mia lezione di fisica sperimentale alcuni anni fa, prima che i laser portachiavi fossero comuni.
E l'idea sbagliata che i satelliti orbitanti e altre navi spaziali producano suoni sibilanti freddi mentre passano a 1/1000 della loro velocità effettiva dalla telecamera finta stazionaria.
Sì, ma qualcuno lo * crede * davvero !? :-)
Vedi un raggio laser nello spazio libero? Non tutti i fotoni dovrebbero andare dritti nello spazio libero invece di alcuni di loro che cambiano percorso per atterrare nei miei occhi?
@KimKim Non mi sono espresso correttamente: ho visto persone crederci.
Mi piace quello nei film in cui i servizi di sicurezza hanno bisogno di ottenere un'immagine satellitare di una particolare area, e i ragazzi nel centro di controllo premono alcuni pulsanti e il satellite "si sposta" immediatamente lateralmente verso la posizione corretta.
Sbaglio che i satelliti siano dotati di propulsori per le manovre e per aumentare la loro orbita?
#10
+12
Thomas O
2010-12-01 21:37:20 UTC
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Alcuni che ho sentito:

  • Gli oggetti più pesanti cadono più velocemente (questo è semplicemente sbagliato.) Tuttavia, oggetti più grandi e più piccoli in un tipico ambiente terrestre cadrebbero a velocità diverse a causa alla resistenza dell'aria, ma la massa effettiva non ha alcuna influenza.

  • Due auto che si scontrano a 60 mph è uguale a un'auto che si scontra con un muro a 120 mph. Penso che MythBusters abbia fatto qualcosa su questo.

  • Gli elettroni viaggiano molto velocemente su un circuito: in realtà, viaggiano molto lentamente ma è simile alla culla di Newton in quanto un piccolo movimento in uno la palla può trasferire l'energia all'ultima quasi istantaneamente.

  • Le leggi della termodinamica sono state violate da un tizio in un garage con dei magneti. Beh, no, sembrano ancora essere intatti e molta scienza moderna dipende da loro!

  • Che la traccia di un oscilloscopio viaggia più velocemente della velocità della luce su una costosa alta velocità telescopi analogici (~ 1-2 GHz.) Questo non è del tutto vero: sebbene il raggio possa spazzare la superficie del CRT più velocemente di c (a causa del movimento relativamente piccolo al collo del CRT), la traccia non può comunicare le informazioni più velocemente di c .

  • Più legati alla chimica, ma il fatto che l'acqua possa avere "memoria" e tutte quelle sciocchezze omeopatiche che contengono arti ^ H ^ H ^ H ^ H ^ H ^ H ^ H ^ H omeopati spuntano fuori.

È importante fare la distinzione sulla velocità degli elettroni, ma gli elettroni che viaggiano lentamente sono solo metà della storia. Gli elettroni hanno una velocità di deriva lenta, ma hanno un'elevata velocità termica nella maggior parte delle situazioni.
@Mark Eichenlaub: puoi dire che si muovono velocemente, ma non viaggiano veloci. Probabilmente è una cosa legata alla lingua, ma viaggiare implica uno spostamento generale.
Aspetta, cosa c'è che non va con le auto in collisione? Non dovrebbe essere lo stesso in tutti i quadri di riferimento? Certamente è lo stesso nel caso di una collisione * elastica *.
@Greg Graviton: ti consiglio di guardare l'episodio. Due auto a 60 mph sono più o meno come un'auto contro un muro a 60 mph.
Ah, perché l'energia serve a deformare entrambe le auto. Quindi, sarebbe come un'auto con 120 mph contro un'altra macchina invece di un muro. Lo sarebbe? L'energia cinetica è quadratica in velocità, ma accade qualcosa di strano quando si cambia il sistema di riferimento.
@Greg: ecco una [analisi del crash] (http://scienceblogs.com/dotphysics/2010/05/mythbusters_energy_explanation.php) che potrebbe interessarti. Vedi anche [questa domanda] (http://physics.stackexchange.com/q/1368).
Dici che la massa dell'oggetto non ha influenza sulla velocità di caduta nell'aria, beh anche questo è semplicemente sbagliato.
I punti 3 e 5 sono falsi. Gli elettroni si muovono velocemente in un metallo (anche se non velocemente come il campo), ed è completamente possibile che il punto di traccia di un oscilloscopio si muova più velocemente della luce.
#11
+10
Sudip Paul
2011-01-14 12:41:22 UTC
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Le idee sbagliate sulla relatività speciale e la meccanica quantistica sono abbastanza note. Molti dei post sopra li discutono in dettaglio. Quindi, piuttosto che farlo, elencherò alcune idee sbagliate dalla fisica generale (ad esempio delle scuole superiori):

  1. Quando un corpo poggia su una superficie, la forza di contatto verso l'alto che agisce su di esso è una reazione a il suo peso. Questo è ovviamente sbagliato poiché l'azione e la reazione agiscono su corpi diversi.
  2. Ci sono molte idee sbagliate sulla forza non inerziale (pseudo). Il mio insegnante di fisica una volta disse che le forze non inerziali sorgono solo quando il corpo è in contatto con un telaio in accelerazione.
  3. Niente può muoversi più velocemente della luce. Ovviamente è falso a meno che non si aggiunga la frase "nel vuoto". La radiazione Cherenkov si verifica quando una particella carica si muove in un mezzo con una velocità maggiore della velocità della luce in quel mezzo.
  4. L'attrito sempre deve agire nella direzione opposta al movimento complessivo. In realtà l'attrito fornisce la forza necessaria per il rotolamento senza la quale nessun veicolo potrebbe mai correre. La formulazione corretta è che l'attrito si oppone al movimento istantaneo del punto di contatto.
  5. La luce viaggia sempre in linea retta. Anche senza flessione gravitazionale se abbiamo semplicemente un mezzo con una rifrazione variabile l'indicatore luminoso seguirà una curva attraverso di essa. È una bella applicazione della legge di Snell.
  6. La seconda legge di Newton fornisce una definizione di forza. Purtroppo è un malinteso molto diffuso anche tra gli studenti di fisica professionisti. Questo spoglia la seconda legge di Newton di qualsiasi contenuto fisico e costringe (il gioco di parole) a diventare una tautologia. Ovviamente il contenuto effettivo della legge è che la forza è data da qualche altra legge (diciamo gravitazionale o em) ed è uguale a ma. Per una discussione persuasiva su questo vedere il primo volume delle Lectures on Physics di Feynman. (Mi dispiace molto di aver dimenticato il capitolo o il numero di pagina).
  7. La prima legge di Newton è derivabile dalla seconda legge. La dimostrazione è la seguente: F = ma. Se F = 0 allora a = 0 poiché $ m ~ {} \ neq 0 $ QED. Il problema è che senza la prima legge non c'è la nozione di una struttura inerziale e le leggi diventano inutili.
  8. Nella relatività speciale l'ipotesi della costanza della velocità della luce nel vuoto (c) rispetto per tutti gli osservatori è ridondante perché può essere derivato dal principio di relatività. Ovviamente c può variare senza contraddire il principio di relatività. Infatti, nella meccanica newtoniana c è dipendente dall'osservatore e rispetta il principio di relatività. La costanza dell'ipotesi c dà la trasformazione di Lorentz mentre nella meccanica newtoniana abbiamo la trasformazione gallileiana. Se non sei ancora convinto, guarda questa formulazione della relatività speciale senza la seconda ipotesi. Google doppiamente relatività speciale .
Per quanto riguarda il punto 7: per come la conosco io, anche la definizione di telaio inerziale è inclusa nella seconda legge. Quindi la prima legge è letteralmente un caso speciale della seconda.
Ri # 7: Questa reinterpretazione della prima legge come definizione di strutture inerziali è molto popolare oggi, ma è completamente priva di fondamento storico. In realtà, non esiste una definizione logicamente valida di strutture inerziali nella meccanica newtoniana.
Il punto di un puntatore laser su una parete lontana può muoversi più velocemente Per quanto riguarda il punto 3, niente si muove più velocemente della luce nel vuoto, questo non è vero. Fasi di un'onda di luce in un materiale, traiettorie di particelle virtuali che contribuiscono a un percorso integrale, una "onda" di folla pre-pianificata in un grande stadio e altre cose immateriali. Si tratta di oggetti materiali e le informazioni sono limitate dalla velocità della luce.
Inoltre, non penso che nessuno creda che 5, 6 e 7 siano discutibili nella migliore delle ipotesi, e 8 è affermato solo da persone che credono nelle equazioni di Maxwell, così che il principio di relatività più la validità delle equazioni di Maxwell implica la costanza della velocità di luce.
#12
+9
Omega Centauri
2010-12-03 00:01:55 UTC
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Se in qualche modo riesci a VIOLARE una legge della fisica, l'universo svanirà!

Mi piace questo. E penso che aggiungerò qualcosa relativo a questo.
Fortunatamente se lo fai verrà sostituito da una copia di backup
Come sappiamo che non svanirà?
#13
+7
Noldorin
2010-11-18 04:33:39 UTC
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Storicamente il concetto di velocità assoluta era comunemente creduto fino al tempo di Galileo Galilei all'inizio del XVII secolo. Da bambino ingenuo, prima di studiare la fisica di base, è sorprendentemente facile crederci anche di questi tempi!

L'idea di velocità assoluta afferma che tutte le velocità sono fissate rispetto a un quadro di riferimento assoluto. Galileo ha dimostrato che la velocità è relativa al tuo sistema di riferimento, un principio noto come relatività galileiana . Questo è stato poi completamente quantificato da Isaac Newton, che ha anche proposto che l'accelerazione è invariante rispetto ai frame inerziali.

Ehm, Newton non credeva fermamente in un quadro di riferimento assoluto, l'etere? E gli scienziati non credevano ampiamente che l'etere fosse richiesto per le equazioni di Maxwell, fino a quando non arrivò la relatività speciale?
Il quadro di riferimento assoluto non preclude la relatività galileiana, per niente!
#14
+7
Henry
2010-12-06 03:45:13 UTC
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Se stai andando in bicicletta e giri la ruota anteriore a sinistra, la bicicletta sterzerà a sinistra.

http://en.wikipedia.org/wiki/Countersteering
#15
+7
Pete
2010-12-03 22:20:47 UTC
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Le idee sbagliate più comuni riguardano la gravità”:

(1) La gravità si spegne alla distanza dell'orbita dello space shuttle perché gli astronauti sono senza peso

La gravità ha una forza di circa l'80% rispetto alla superficie della Terra. Gli astronauti sono senza peso perché la navetta è in caduta libera (orbita). Se non ci fosse gravità, la navetta non potrebbe orbitare.

(2) La gravità è generata dalla rotazione della Terra. Se la Terra smettesse di ruotare, la gravità si spegnerebbe.

La gravità è generata in virtù della massa terrestre e della massa dell'oggetto; i due esercitano un'attrazione reciproca. Ci sono alcuni effetti minori associati alla rotazione della Terra (ad esempio l'effetto Coriolis), ma la gravità funzionerebbe ancora bene se la Terra smettesse di ruotare.

C'è un altro grande malinteso sulla forza dell'impatto tra un camion e una piccola automobile in caso di collisione:

(3) Il camion esercita una forza di impatto maggiore sull'auto rispetto all'auto sul camion

Mentre il danno può essere certamente disuguale, le forze lo sono.

(3) non è davvero un'idea sbagliata se * forza * è intesa in modo colloquiale (le persone normali non usano davvero parole come forza e lavoro in senso fisico). In particolare, il camion avrà molto più slancio, quindi la situazione è sicuramente asimmetrica. Ma per il resto questi mi piacciono. +1
#16
+7
Marek
2010-12-03 15:48:37 UTC
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Hai bisogno di qualcosa di più per ottenere qualcosa di più

Si tratta di proprietà macroscopiche emergenti delle leggi microscopiche. Alcune persone non riescono a capire che la statistica è abbastanza potente da far sì che un mucchio apparentemente casuale di molecole mostri improvvisamente proprietà macroscopiche come essere solidi o essere magnetici e pensano che qualche mano di dio lo sia necessario per far sì che ciò accada.

La migliore illustrazione di una contraddizione a questo principio sono gli organismi viventi. Non consistono in nient'altro che poche leggi fisiche fino in fondo e un gran numero di molecole. Tutto ciò di cui avevamo bisogno erano le statistiche e la selezione naturale.


Concordo però sul fatto che è abbastanza sorprendente che tutta la nostra natura possa emergere spontaneamente solo da particelle con spazio e tempo sufficienti.

Non è affatto ovvio che le statistiche e la selezione naturale possano produrre esseri viventi. La teoria non è ancora a livello quantitativo. Come stimeresti, anche approssimativamente, l'ordine di grandezza del tempo per l'evoluzione? Darwin è stato in grado di farlo solo fenomenologicamente, in base alla velocità nota con cui l'addomesticamento cambia i tratti degli animali. Se provi a stimare il tasso di cambiamento in modo ingenuo, usando la genetica moderna, ottieni una stima che è incredibilmente lunga, come è stato notato da Pauli molti anni fa. In questo caso, la credenza popolare sta sottolineando che non comprendiamo l'evoluzione quantitativamente.
@Ron: Non sto dicendo che sia ovvio, solo che è possibile (cioè non hai bisogno di Dio per creare la vita). Ed è certamente l'unica spiegazione scientifica che abbiamo, quindi ciò che deve essere fatto è "solo" una migliore quantificazione dei processi rilevanti.
Sto dicendo che, mentre l'idea originale di Darwin è quasi accurata, non è possibile descrivere sistemi evolutivi complessi in un modo semplice e meccanico, come fa l'evoluzione della sintesi moderna. Incorporare effetti di sistemi complessi in questo caso è difficilmente distinguibile dal design intelligente, perché un grande sistema informatico di questo tipo è intelligente nel senso significativo di essere in grado di produrre mutazioni logiche coerenti e selezione intelligente, a livello di sistema. Questo è più vicino a Behe ​​che alla sintesi moderna.
#17
+7
Cristi Stoica
2010-12-05 01:18:37 UTC
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Di tanto in tanto sento persone altamente istruite e competenti in Fisica (a differenza di quelle che credono che gli oggetti pesanti cadano più velocemente di quelli leggeri) fare la seguente affermazione:

... indica la meccanica quantistica che determinate quantità fisiche possono assumere solo un insieme numerabile di valori discreti. Di conseguenza, molti approcci attuali alle questioni fondamentali in fisica e cosmologia sostengono nuove immagini discrete o "digitali" della natura.

( Concorso di saggio "Is Reality Digital or Analog" a FQXi)

Gli spettri discreti di alcune osservabili quantistiche non implicano / suggeriscono che la natura, in particolare lo spaziotempo, sia fondamentalmente discreta. Lo spettro di un operatore continuo che agisce sugli spazi di Hilbert [che è uno spazio topologico (vettoriale), quindi è continuo], ha spesso una parte discreta. Questo non ha nulla a che fare con lo spazio-tempo che è discreto. Se (alla fine) risulterà discreto, sarà per altri motivi.

L'affermazione precisa è che la meccanica quantistica implica una fondamentale discretezza dello spazio degli stati, dello spazio delle fasi posizione-momento, in multipli della costante di planck h. Gli argomenti positivisti che implicano la grana grossa nello spazio delle fasi implicano anche la grana grossa dello spazio fisico alla lunghezza di Planck, e questo è nato dalle teorie della gravità quantistica. Quindi questo non è davvero un mito. Il mito è solo che il modo corretto per eseguire la discretizzazione è sostituire lo spaziotempo con un reticolo finito.
#18
+7
Mark Eichenlaub
2010-11-20 02:57:22 UTC
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In qualità di tutor, ho spesso conversazioni come questa:

"Quindi abbiamo stabilito che se lancio la penna a 2 m / s, raggiungerà un'altezza di 20 cm. Quanto in alto andrà se lo lancio a 4 m / s? "

" 40 cm. "

" Bene, va bene, controlliamo lavorando di nuovo su quell'equazione ... "

[Scopriamo che la risposta è 80 cm]

"Quindi, quando lo lancio due volte più velocemente, diventa quattro volte più alto, perché ci vuole il doppio del tempo per arrivare al in alto, ma sta anche andando due volte più veloce. "

" Va bene. "

" E se lo lancio tre volte più velocemente? Quante volte più in alto andrà ? "

" Sei ".

Questo non è un malinteso sull'energia cinetica, quanto una mancanza di comprensione su cosa sia il ridimensionamento. Quando agli studenti manca questo concetto, quasi tutta la fisica è più difficile da discutere.

Nell'esempio, dalle informazioni fornite, sembra un problema semplicemente non capire che il termine è quadrato, non proporzionale.
@Mark No, non proprio. Loro "sanno" che il termine è al quadrato. Possono recitare istantaneamente la formula KE = 1 / 2mv ^ 2. Ma non capiscono davvero cosa significhi. Pensano che l'unico modo per rispondere alle domande su cosa succederebbe se lanciassimo la cosa due volte più velocemente è inserire alcuni numeri nella formula. L'idea di guardare gli esponenti nelle formule e di trarne intuizione fisica è estranea a loro. È naturale per te perché conosci abbastanza bene la fisica e la matematica di base, ma per gli studenti è un trucco strano e insolito. È facile dimenticare quanto poco sapevi tanto tempo fa.
Ok, quindi ora stiamo arrivando alla radice del problema. Quindi, questi studenti hanno bisogno di aiuto per capire la differenza tra moltiplicare per una costante e quadrare! (Che è quello che stavo cercando di dire, ma potremmo discuterne per entrambe le parti tutto il giorno.) Suppongo che dovresti passare attraverso l'intero processo con (ciascuno?) Studente e scoprire e correggere tutti i problemi.
Si, esattamente. Costruire l'intuizione sulla matematica è un processo lento, ma è interessante vedere uno studente progredire nel corso di un anno.
Il problema non è che non stanno estraendo la * fisica *; è che non stanno estraendo la ** matematica **. Per anni hanno avuto la linearità nel cervello, mentre a malapena se ne cura; e sebbene possano calcolare altre funzioni, non hanno mai sviluppato un'intuizione al riguardo. Quindi inconsciamente si aspettano che tutto agisca in modo lineare e poiché non * estraggono la matematica * dalla formula per l'energia cinetica, non pensano che potrebbero voler calcolare il quadrato di qualsiasi cosa.
#19
+6
Marek
2010-12-03 15:41:40 UTC
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Perché devo imparare questa legge quando la cambiano ogni pochi anni?

Questo ha a che fare con il fatto che alcune (in realtà, molte) persone credo che il progresso in fisica avvenga sotto forma di rivoluzione e (in particolare) che un giorno potremmo trovare leggi che contraddicono tutto ciò che sapevamo fino ad allora.

Bene, se si guarda da vicino alla storia della fisica, dovrebbe diventare evidente che il progresso è sempre stato solo evolutivo. Anche quando qualche idea necessitava di una rivoluzione nel modo in cui le persone pensano (come con SR e QM) si è sempre rivelata essere solo una generalizzazione delle nostre idee precedenti (quindi sia SR che QM hanno dei bei limiti classici che coincidono con la meccanica newtoniana).

Escludendo le inutili visioni filosofiche (come potremmo vivere in Matrix o non sappiamo se il sole sorgerà di sicuro domani) è abbastanza certo che il nostro universo sia un luogo comprensibile e le nostre teorie sono solo migliori e migliori approssimazioni alla realtà. Quindi sarà sempre utile imparare la meccanica newtoniana, anche tra un milione di anni.

#20
+6
Pavel Radzivilovsky
2010-12-01 03:40:49 UTC
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"La combustione del carbone per il riscaldamento è più efficiente dell'elettricità a causa delle perdite termodinamiche nella centrale elettrica a carbone"

Questo è falso, anche se è vero che convertire l'energia elettrica in il caldo sarebbe anche peggio. Il modo corretto per riscaldare con una data quantità di fonte di calore è questo:

  • bruciarlo ad alta temperatura
  • far funzionare la macchina termica tra T alta sub> e l'ambiente
  • utilizzano il lavoro per alimentare un condizionatore d'aria per portare il calore da T ambiente a T stanza .

Ciò fornisce un'efficienza maggiore di 1 (più calore portato nella stanza rispetto al calore prodotto dalla combustione) e un raffreddamento netto dell'ambiente circostante.

http://physics.stackexchange.com/questions/1493/how-efficient-is-an-electric-heater
grazie per la domanda correlata, ma in realtà non discute questo argomento.
Ma questo è vero in pratica: convertire il carbone in elettricità e far funzionare una pompa di calore è in pratica meno efficiente della semplice combustione diretta del carbone. Non credo che si possa definire un errore una regola pratica pratica.
#21
+5
student
2010-12-01 04:17:44 UTC
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Penso che una falsa credenza comune sia che un mulino di luce ruoti perché i fotoni depositano più quantità di moto sul lato lucido (dove vengono riflessi) che sul lato nero (dove vengono assorbiti).

Trovo piuttosto sorprendente vedere che molte persone la pensano così nonostante il fatto che un mulino leggero giri nella direzione opposta a quella prevista da quella spiegazione.

Dipende dal vuoto che hai. Quando non c'è un vuoto abbastanza alto, il lato nero viene riscaldato più del lato lucido e, a causa della convezione dell'aria e di qualche effetto di bordo, c'è movimento dal lato nero al lato lucido. Quando c'è un vuoto sufficientemente alto, la pressione di radiazione è ciò che muove il mulino. Quindi dipende dal mulino leggero.
Qualcuno dovrebbe inventare un mulino leggero in cui la pressione all'interno può essere modificata abbastanza da osservarlo funzionare in entrambi i modi. Sarebbe divertente mostrarlo a studenti e non scienziati e chiedere loro di spiegare.
#22
+5
Ron Maimon
2011-08-15 12:23:24 UTC
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Ecco un altro elenco di false credenze. Questi sono tenuti da divulgatori scientifici. Se credono realmente a queste convinzioni o le pronunciano semplicemente allo scopo di attirare più spettatori, è una domanda senza risposta:

Lo spazio curvo vicino a un oggetto massiccio può essere raffigurato come un foglio di gomma deformato

Questo è dovuto a Einstein, sfortunatamente. Metti le palline su un telo di gomma e vedi che rotolano l'una verso l'altra. La ragione per cui questa è una spiegazione terribile è perché hai la gravità terrestre che tira, non lo spazio curvo. Le geodetiche reali su uno spazio curvo come il foglio di gomma sono respinte dalla massa centrale. La ragione per cui le cose si attraggono nella relatività è a causa del fattore di dilatazione del tempo, e questo è l'effetto dominante. È altrettanto facile spiegare le cose correttamente, in termini di tempo che rallenta vicino a un oggetto enorme e linee del mondo che cercano di massimizzare il loro tempo corretto con determinati endpoint fissi, ma i divulgatori non lo fanno mai.

A la velocità variabile della luce può sostituire l'inflazione.

È apparso in un recente programma popolare e si basa sulla seguente idea fasulla: se la luce si muoveva più velocemente nei primi tempi, allora tutto l'universo avrebbe potuto essere in comunicazione ! La ragione per cui questo è falso è perché non importa come si immagina che la velocità della luce vari, si può ricoordinatizzare lo spazio-tempo in termini di intersezioni dei coni di luce e, a meno che questi coni di luce si dividano invece di fondersi, si ottiene lo stesso paradosso di comunicazione - nuove regioni che entrano in contatto causale stanno entrando in contatto causale per la prima volta.

Mesoni e barioni sono fatti di quark come gli atomi sono fatti di protoni, neutroni ed elettroni.

Questo è insidioso, perché è vero per i mesoni pesanti. Ma è molto più falso che vero per pioni e protoni e tutte le eccitazioni inferiori a 1GeV, a causa delle condense del vuoto. Non esiste un modello ragionevole di pioni leggeri che non tenga conto della loro natura Goldstone. Questo tipo di spiegazione esclude anche Nambu e Skyrme, entrambi ignorati ingiustamente per troppo tempo.

La teoria delle stringhe è una teoria delle stringhe

Questa immagine non va bene per qualcuno che non ha già un senso della teoria delle stringhe, perché se inizi a creare modelli fatti in casa di stringhe relativistiche, non otterrai mai nulla di simile alla teoria delle stringhe corretta. Le corde che immaginate ingenuamente non avrebbero le speciali interazioni cono di luce che fanno le corde nell'immagine di Mandelstam e non obbedirebbero alla dualità di Dolen Horn Schmidt. Sarebbero solo conglomerati di particelle puntiformi tenuti insieme da elastici. Avrebbero lo spettro sbagliato e sarebbero pieni di fantasmi.

L'unico modo corretto per dire cosa sono le stringhe è dire subito che sono stati di matrice S e che lo sono progettato per essere una teoria della matrice S con traiettorie di Regge lineari. Hanno un'immagine delle stringhe, ma il vincolo che lo scambio di stringhe nel canale S è duplice rispetto allo scambio nel canale T è importantissimo, proprio come lo era storicamente. Senza questo, anche con l'azione Nambu, non sai come incorporare le interazioni. Non è ovvio che le interazioni siano per topologia a meno che tu non conosca Dolan Horn Schmidt.

È anche importante per rendersi conto che le interazioni delle stringhe sono in qualche modo olistiche (che diventano locali sul cono di luce è la sorpresa, non il contrario). Le aggiungi ordine per ordine nella teoria delle perturbazioni esigendo l'unitarietà, non chiedendoti cosa succede quando due stringhe si scontrano nel senso comune. Queste "stringhe" sono strane cose nuove nate dai Chewism degli anni '60, e le loro cugine più vicine sono le linee di flusso nella teoria di gauge, o diagrammi di Feynman a rete, non una raccolta di masse puntiformi tenute insieme da forze simili a molle.

Anche questo è insidioso, perché Chew, Mandelstam, Dolen, Scherk e tutta quella generazione hanno sviluppato la più grande teoria fisica che il mondo vedrà mai, e la loro ricompensa è stata: "Sei licenziato". (nel caso di Scherk, "Sei pazzo"). Poi sono stati disturbati per trent'anni, mentre il loro lavoro è stato appropriato da una nuova generazione, che li ha descritti come gli illusi masticatori fuorviati che hanno scoperto qualcosa di grande per caso.

C'è più di una palla di neve in inferno per grandi dimensioni extra

L'idea che ci siano grandi dimensioni extra era molto popolare nel 2000, ma è completamente assurda. Grandi dimensioni extra riducono la massa di planck a circa un TeV, dando ai neutrini masse majorana generiche che sono nella gamma KeV-MeV, quindi è necessario regolare con precisione. Portano a un decadimento del protone essenzialmente istantaneo e enormi violazioni di CP nelle interazioni forti, quindi è necessario regolare un po 'di più. Per evitare il decadimento del protone, c'è un meccanismo intelligente dovuto ad Arkani-Hamed e Schmalz che mette i quark e i leptoni in posti diversi nelle dimensioni extra. Questa idea è allettante solo a una prima occhiata superficiale, perché richiede che SU (2) e U (1) del modello standard vengano estesi nelle dimensioni extra, il che influisce immediatamente sul loro funzionamento. La teoria prevede in modo inequivocabile e indipendentemente dal modello che la soppressione del decadimento del protone richiede un'enorme elettrodebolezza intorno a un TeV. Questo è un segnale di cui non hai visto un accenno alle collisioni 100GeV. Dai. Inoltre, come stabilizzare le grandi dimensioni? È la stessa messa a punto di prima, quindi il numero di problemi è aumentato.

Una scala di Planck bassa demolirebbe completamente la predittività della teoria delle stringhe. Puoi spremere un sacco di cose in grandi dimensioni. A mio parere, è questo tipo di teoria delle stringhe che i critici criticano correttamente come fondamentalmente non predittivo.

Cosa intendi con "le geodetiche si respingono a vicenda"? La mia idea di geodetica è che sia semplicemente una generalizzazione di una linea retta.
@CHM: Volevo dire che le geodetiche si allontanano dalla massa centrale, in modo che due particelle che deformano il foglio di gomma come illustrato nelle divulgazioni, e ciascuna viaggia su una geodetica, si respingono a vicenda. Il movimento di oggetti trascinati dalla gravità su un foglio di gomma non è una geodetica.
#23
+4
Pavel Radzivilovsky
2010-12-01 15:50:14 UTC
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Alcuni istruttori sportivi ti direbbero:

Correre su un tapis roulant è più facile perché devi solo saltare, mentre per strada ti sposti anche in avanti

Ho suggerito allora che correre in treno dovrebbe essere il più semplice, secondo questa linea di pensiero. Tuttavia, è vero che iniziare a correre (o accelerare) è davvero più facile. O la resistenza dell'aria, a meno che non ci sia un vento in avanti più lento. Oppure, la pendenza che cambia in modo casuale. Inoltre, la mancanza del condizionatore d'aria. Questo riassume più o meno la differenza.

Questa potrebbe non essere l'intera differenza. Quando il tuo piede colpisce il tapis roulant, potrebbe rallentare un po 'la cintura, quindi la cintura può riprendere velocità mentre sei in aria. Pertanto, la velocità mentre il tuo piede è a contatto potrebbe essere inferiore alla velocità media. Se provi a prendere un tapis roulant spento, scoprirai che, tenendo i binari, puoi correre su di esso spingendo la cintura all'indietro con i piedi. Empiricamente, ho notato che la mia frequenza cardiaca e lo sforzo percepito non sono così alti su un tapis roulant come correre su una pista alla stessa velocità.
beh, probabilmente dipende dal tapis roulant. Potrebbe o non potrebbe essere più semplice a causa del difetto di progettazione che hai descritto, ma tornando all'argomento della domanda: le trasformazioni di galileo funzionano :)
Correre su un tapis roulant con l'impostazione inclinata non dovrebbe fare più lavoro che correre su di esso `` piatto '', ma tutti hanno le modalità collina
#24
+4
Carl Brannen
2011-01-28 21:46:02 UTC
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Come istruttore, ho grandi difficoltà a insegnare la terza legge di Newton: "Per ogni azione c'è una reazione uguale e opposta". Questa è una fisica molto elementare e molto antica, ma è difficile da insegnare. Un tipico esempio di risposta falsa forza di reazione è il seguente:

Tengo una mela in mano. La terra abbatte la mela con una forza gravitazionale. Qual è la forza di reazione a questo?

La risposta che la maggior parte di loro darà è che la forza di reazione è "la mia mano che spinge la mela". Arggghhhh! Ovviamente la forza di reazione è "la mela che si solleva sulla terra".

Gli studenti non si rendono conto che le reazioni opposte e uguali devono essere tra la stessa coppia di oggetti. Cioè, le forze sorgono come coppie. Vorrei che rinominassero la legge in modo che sia più chiaro che la forza di reazione deve operare tra la stessa coppia di oggetti.

Dimostro la legge tenendo una lunga molla tra le mani e dicendo loro che le forze sono come questa primavera. Quando applica una forza su un'estremità, applica una forza sull'altra (supponiamo una molla priva di massa). Il prossimo trimestre proverò alcune misure più estreme su questo, chiaramente sto fallendo.

#25
+4
Marek
2010-11-18 05:10:03 UTC
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Una credenza diffusa (penso a causa di libri popolari come Hawking's) è che GTR può mai e poi mai essere quantizzato e si ottengono sempre infiniti e blah blah. Ebbene, può, in molte situazioni e in molte teorie. Ciò che in realtà si intende è che GTR non è una teoria quantistica dei campi rinormalizzabile in modo ingenuo. Ma questa specifica non viene mai esplicitamente indicata, quindi le persone hanno la falsa impressione che la gravità quantistica sia qualcosa di completamente fuori dai regni della fisica attuale. Ebbene, sorpresa, sorpresa, non lo è. Possiamo quantizzare molti effetti gravitazionali (come le onde), comprendiamo che i buchi neri hanno entropia, comprendiamo che producono radiazioni di Hawking e alla fine scompaiono, ecc. E supponendo che la teoria delle stringhe sia corretta possiamo prevedere di più su di essa.

Parlare di quantizzazione delle onde gravitazionali in uno sfondo piatto o QFT in uno spaziotempo debolmente curvo è una cosa molto diversa dal parlare di gravità quantistica.
@Vagelford: sicuro. Non avevo intenzione di fornire un resoconto completo di ciò che si sa sulla gravità quantistica (principalmente perché non ne ho il diritto). Solo che è possibile fare almeno qualcosa (contrariamente a quello che la gente pensa di solito). Ad esempio, di recente ho letto da qualche parte che nessuno sa come funzionano le stelle perché la GR e la fisica nucleare non possono mai essere trattate insieme. Incredibile, vero?
Ok. Questa affermazione sulle stelle è semplicemente stupida.
#26
+3
Pavel Radzivilovsky
2010-12-01 03:34:24 UTC
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"I capelli lunghi crescono più lentamente" è dovuto a effetti biologici

In realtà, questo è un fenomeno puramente matematico. Maggiore è la lunghezza media, maggiore è la diminuzione causata da ciascuna caduta di capelli. Questo porta ad un'equazione differenziale $$ \ frac {dL} {dt} = K - \ alpha L $$ che ha soluzioni che decadono esponenzialmente fino ad un equilibrio a $$ K / \ alpha $$.

Il tuo argomento parla solo della lunghezza media dei capelli. O in altre parole, il ** volume totale dei capelli **. In questo caso determinerebbe infatti che la persona raggiungerebbe solo un volume finito di capelli anche se gli fosse concesso un tempo infinito. Ma questo non ha nulla a che fare con la ** lunghezza apparente dei capelli **. Questo perché è più facile vedere i capelli lunghi che quelli corti. Quindi la tua argomentazione non ci dice nulla sul tasso di crescita della lunghezza apparente dei capelli (che è probabilmente ciò che le persone di solito intendono quando dicono che i loro * capelli crescono più lentamente *).
@marek se la percezione è relativa o meno, è un'altra storia. Ma anche senza quella storia, la parte interessante è esattamente questa: i capelli non hanno bisogno di sapere la loro lunghezza per crescere a velocità diverse quando sono più lunghi.
@Pavel: Non penso sia affatto interessante una volta che fai notare che stai parlando solo di ** volume ** che cresce a velocità diversa, non della lunghezza di ogni singolo capello.
@marek come hai detto tu stesso nel commento, questo vale anche per i capelli individuali medi :)
I capelli * individuali * di @Pavel: non sono ovviamente mai * nella media * e non l'ho mai detto. La media è solo una descrizione collettiva di un gran numero di capelli e io sostengo che questa descrizione non sia veramente importante per la domanda su * perché i capelli più lunghi crescono più lentamente? *.
Non sono d'accordo con questo. Se sei una ragazza che si guarda allo specchio, non puoi mai vedere un solo hairon.
@Pavel: sigh ... stai intenzionalmente interpretando male le mie affermazioni? Non ho mai detto che i capelli singoli siano importanti. Solo che la tua media non tiene conto dei singoli capelli (in particolare quelli lunghi) e che la media non è importante per questa domanda. In realtà l'importante è che ci siano abbastanza peli lunghi. La ragazza non riusciva a distinguere se aveva 10000 capelli da 30 cm o 5000 capelli da 20 cm e 5000 capelli da 40 cm. La tua media risulterebbe uguale ma ovviamente nel secondo caso i suoi capelli sembrerebbero canterini di 10 cm. Il tuo modello non tiene conto di questo e quindi è inutile.
mi sembra ovvio che quanto a lungo sembra non sia determinato da una minoranza di peli, ma da caratteristiche più medie su grandi quantità di capelli
@Pavel: certo, è quello che sto dicendo. Ma ci sono molte di queste caratteristiche e tu ne hai usata solo una: la media. E questo è il più crudo e anche il più irrilevante.
@there's nulla da suggerire è del tutto irrilevante. Penso che sia rilevante, infatti, il più rilevante.
@Pavel: Ti ho già suggerito perché non è rilevante. Ma visto che stai semplicemente ignorando ogni mia obiezione (senza mai confutarla) e ovviamente pensi che non puoi sbagliare qui, non credo che ci sia bisogno di ulteriori discussioni. * (A proposito, prova a usare @Marek la prossima volta. È difficile scoprire che hai commentato diversamente). *
@marek Ho riletto la tua argomentazione, eppure non sono d'accordo. Distinguerebbe sicuramente 5k e 10k di peli di 40 cm solo dallo sguardo (anche se è vero che il volume totale non è direttamente collegato alla percezione)
@Pavel: forse l'avrebbe fatto e forse no. Ma il punto (su cui apparentemente sei d'accordo) è che il volume non è direttamente collegato alla percezione. Ma la percezione della lunghezza è ciò di cui le persone parlano in questo (presunto) malinteso, non il volume stesso. Quindi questa è la mia obiezione.
#27
+3
iii
2010-12-04 22:24:53 UTC
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Mi infastidisce davvero. Ho persino sentito da alcuni docenti di meccanica quantistica che pensano che l'entanglement quantistico implichi una comunicazione più veloce della luce!

Ma questo è davvero sottile. Sebbene non sia certamente comunicazione, dovrebbe esserci un termine per "solo un po 'meno di" passaggio di informazioni. Puoi fare cose utili, pianificare meglio invasioni intergalagtiche, ecc. Con l'impegno quantistico che senza di esso richiederebbe una comunicazione più veloce della luce.
In realtà, c'è un termine appropriato. Si chiama "non località".
Va bene, allora mettiamola in questo modo se preferisci. È fastidioso che le persone pensino di poter comunicare più velocemente della luce utilizzando le caratteristiche non locali degli oggetti quantistici. (Mi riferisco a nessun teorema di segnalazione)
La teoria quantistica non è non locale (e non sono proprio sicuro di cosa intendi con quelle invasioni intergalattiche, @Pavel)! Questo potrebbe essere un altro malinteso derivante dal paradosso EPR. Quello che EPR (o meglio le disuguaglianze di Bell) dicono è che la teoria quantistica è ** o ** non locale ** o ** incompleta (in un senso di assenza di parametri nascosti). Abbiamo buone ragioni per pensare che sia locale (ad esempio, la QFT deve obbedire alla località se ha senso), quindi ciò che questi esperimenti hanno effettivamente concluso è che non ci sono variabili nascoste (ad esempio, la QM non è solo statistica).
@marek Lookup "Impossible necklace game" e altri, la tecnologia che puoi effettivamente creare e utilizzare con questa seconda funzionalità di comunicazione non locale.
@Pavel: va bene, fatto. È interessante ma è ancora solo la buona vecchia correlazione di giri entangled, niente di più. Definirlo non locale (o second-best, o qualsiasi altra cosa) è solo fonte di confusione ed è precisamente il motivo per cui le persone pensano che sia in corso una comunicazione superluminale.
#28
+3
Joe
2010-12-16 04:41:44 UTC
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Il team PI è il gruppo migliore per progettare e implementare i propri sistemi di dati, piuttosto che coinvolgere persone esperte in sicurezza IT, modellazione dei dati per il riutilizzo da parte di altri gruppi e altre questioni informatiche dei dati.

Idee sbagliate correlate: che i loro dati sono così diversi da altri dati che un sistema di dati deve essere progettato da zero per ogni nuovo esperimento.

#29
+3
Cem
2010-11-18 05:05:38 UTC
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Anche se le altre risposte sono assolutamente corrette, sono molto sottili nel modo in cui appaiono. Tuttavia, una grande falsa credenza nella scienza elettrica è che la corrente è considerata "fluire" dal terminale + al terminale - in corrente continua.

Anche se non ha molta importanza in che modo si sceglie dato che hai a che fare con una corrente vicina alla velocità della luce, gli elettroni si stanno effettivamente spostando dal terminale - al terminale + (non fraintendetemi gli elettroni NON si muovono vicino alla velocità della luce durante la deriva. Si muovono nell'ordine dei centimetri al secondo). . Quindi la corrente si sposta effettivamente da - a +.

E sarebbe interessante notare che non un'anima nell'area professionale della scienza elettrica considera la corrente da - a +, poiché causerebbe incoerenza con la sua / i suoi colleghi.

Se la corrente scorre sempre sotto forma di elettroni da - a +, spiegare come il coefficiente di Hall può essere positivo in molti materiali, come i semiconduttori di tipo p.
Mi scuso, avrei dovuto dire che stavo prendendo in considerazione solo un circuito RCL di base, lineare e conduttivo. Ci sono esempi di corrente che scorre in direzione inversa, tuttavia la regola generale di una corrente "immaginaria" che scorre inversa alla direzione di flusso di elettroni è ancora un fatto, un fatto accettato che è completamente arbitrario e non si verificherebbero errori di calcolo se il flusso è stato preso come - a +.
La migliore spiegazione che ho sentito per questo è stata quando hanno inventato i diagrammi che non avevano idea di cosa fosse un elettrone. Quindi hanno appena scelto una direzione. Si scopre che l'avevano al contrario e ciò che effettivamente scorre da + a - è l'assenza di elettroni (buchi).
Sì, in realtà è quello che è successo allora. E non c'è davvero alcun motivo per cambiare la direzione della corrente al momento perché non fa davvero differenza.
Questo non è davvero un malinteso. In una batteria o una lampada al neon, la carica positiva scorre da + a -. Poi ci sono i buchi nei semiconduttori. La corrente convenzionale è proprio questo: una convenzione. http://amasci.com/miscon/eleca.html#frkel Forrest Mims utilizza la corrente elettronica da - a + nei suoi libri introduttivi. Penso che questo sia dannoso, ma "non un'anima" non è vero.
#30
+3
Gordon
2011-02-10 11:42:42 UTC
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Il concetto che la meccanica quantistica mina il determinismo. L'evoluzione dell'equazione delle onde di Schrödinger è completamente deterministica. I risultati delle misurazioni sono probabilistici, ma ciò non significa che i vari stati sovrapposti non abbiano cause. Questa non è la stessa cosa di una teoria delle variabili nascoste. Le probabilità sono deterministiche. T'Hooft ha alcune idee interessanti su un determinismo alla base della QM (non è la stessa cosa che dire che l'equazione delle onde è deterministica). Non sto sostenendo che qm sia in tutti i sensi deterministico, ma non è nemmeno completamente non deterministico.

#31
+3
JustJeff
2010-12-04 21:22:54 UTC
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la convinzione che le regole dell'universo dei cartoni animati si applichino agli oggetti che cadono:

come incarnata dall'affermazione che, "se sei intrappolato in un ascensore che cade, puoi evitare la distruzione saltando all'ultimo momento, in modo che quando l'ascensore colpisce, sei in aria e cadi solo l'ultimo centimetro o due. "

Se l'ascensore non si muove ancora troppo velocemente (quindi la caduta libera è solo per poche scale), saltare effettivamente ** aiuta ** perché ridurrai la velocità rispetto al suolo (ovviamente supponendo che non ci sia un tetto sull'ascensore). Certo, bisogna farlo velocemente ed essere anche preparati al fatto che saltare in 0G non è del tutto banale :-)
Sto pensando di cancellare questo b / c non è davvero una falsa convinzione sulla fisica, è più un mito urbano legato alla fisica
@Marek: sì, le persone non capiscono la caduta libera e presumono di * poter * saltare in una situazione del genere. Se potessi farlo, trasferiresti parte della tua energia potenziale iniziale all'ascensore stesso, ma mentre potresti salire * su * rispetto all'ascensore, andresti comunque * verso il basso * rispetto al suolo, solo leggermente meno che se non avessi saltato.
@Jeff: non si tratta di energia potenziale. Hai molta energia immagazzinata nei muscoli e le gambe possono agire come una molla. Se avessi gambe davvero forti (e di nuovo assumendo che non ci sia il tetto dell'ascensore) potresti saltare con una forza sufficiente per stare bene (ovviamente supponendo che sopravviveresti alla corrispondente accelerazione del tuo salto). A proposito, penso che tu possa lasciarlo qui, è un bell'esempio e mi piace la nostra discussione.
ok, lascio perdere. quindi, suppongo che se si fosse in grado di saltare ad un'altezza H, allora le proprie gambe dovrebbero essere in grado di assorbire anche il PE della caduta dall'altezza H.
@Jeff: bene, il corpo non è completamente simmetrico. Di solito muscoli diversi lavorano per una direzione rispetto all'altra (il gergo medico è muscoli agonisti e antagonisti). Ma a parte questo, sì, credo di sì.
#32
+2
Fakrudeen
2011-01-28 21:05:25 UTC
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Nozione di simultaneità. A causa della velocità della luce è così grande, sembra vero nelle nostre faccende quotidiane.

Ma è davvero una cosa inesistente [a causa della relatività ristretta]. 2 persone in 2 posti diversi non possono dire "nello stesso istante".

#33
+1
asmaier
2011-09-23 15:16:42 UTC
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La costanza della velocità della luce postulata da Albert Einstein nel 1905 è stata motivata dal risultato nullo dell'esperimento di Michelson-Morley.

Questo è sbagliato. Vedi

Einstein era principalmente motivato dai risultati dell'esperimento di Fizeau che misurava la velocità di luce nell'acqua in movimento

Sono d'accordo che Einstein non sia stato affatto motivato da Michaelson Morley. Il motivo per cui la gente lo dice è perché l'interfermometria di Michaelson è uno strumento fondamentale e gli studenti dovrebbero prestare attenzione. Ma nemmeno Einstein era davvero motivato da Fizeau, sebbene questo fosse un grande esperimento inspiegabile che lo convinse che l'aggiunta delle velocità fosse giusta. La sua più grande motivazione esterna fu probabilmente Poincaré, che stava lottando per comprendere l'invarianza del frame nel 1902, quasi scoprì la relatività, ma la rifiutò all'ultimo minuto perché iniziò a percepire le conseguenze non plausibili.
Poincaré, devi davvero leggerlo se non l'hai fatto. Un nome ben noto, ma non così conosciuto come dovrebbe essere. Soprattutto da persone di alto rango.
#34
+1
jjcale
2012-05-15 03:05:13 UTC
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L'effetto serra (non quello atmosferico):

Un errore comune è che la ragione di questo effetto sia che la luce solare entra e viene trasformata in radiazione infrarossa che non può uscire .

Ma il motivo principale è la mancanza di ricambio d'aria (vedere la sezione "Serre reali" in http://en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_effect).

Ci ho messo un secondo, ma hai il mio accordo. La formulazione, tuttavia, è un blocco. Si usa il termine * effetto serra * in riferimento alle normali serre (artificiali). Siamo così abituati al termine usato nella scienza del clima, che mi sembra un po 'estraneo.
#35
+1
Fingolfin
2011-10-18 10:49:10 UTC
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Anche questa è un'idea sbagliata della scienza in generale, ma ho sentito molte persone dire: "La fisica (scienza) ha dimostrato ..." o "Possiamo usare la fisica (scienza) per dimostrarlo?" L'idea sbagliata è che il metodo scientifico possa provare qualcosa con il 100% di certezza. Questo non è certamente il caso; gli esperimenti convalidano una legge solo in contesti simili a quello in cui sono stati condotti gli esperimenti. Certo, spesso possiamo ragionevolmente generalizzare i nostri risultati ben oltre impostazioni particolari, ma possiamo mantenere le leggi con certezza solo laddove siano state testate e verificate.

#36
+1
Johannes
2011-01-14 11:08:56 UTC
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Che ne dici di queste tre idee sbagliate:

La teoria del big bang ci dice che l'universo è iniziato da un punto

Dal momento che Einstein sappiamo che tutto è relativo

Il la velocità della luce è una costante fondamentale

#37
+1
Anixx
2011-01-12 05:31:02 UTC
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Un malinteso comune è che il movimento di oggetti massicci con velocità superluminale sia proibito nella Relatività Generale. Questo non è vero in quanto è vietato solo il movimento superluminale locale.

#38
+1
adustduke
2011-01-12 05:02:45 UTC
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Trovo che la gente pensi che "un proiettile e una palla sparati e lasciati cadere rispettivamente dalla stessa altezza non colpiranno il suolo nello stesso momento".

... perché è un'affermazione vera. Un proiettile inizierà con una velocità verticale un po 'più alta rispetto a una palla caduta.
#39
  0
Erich Wang
2011-01-14 03:52:41 UTC
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Che ne dici di questo: la parità è una delle simmetrie fondamentali (che non lo è).

Conosco gli esperimenti che mostrano una violazione della parità. Tuttavia, immagino che quello che ancora non capisco sia quanto segue, la simmetria rotazionale è fondamentale. E la parità ruota solo di 180 gradi. Quindi, se diciamo che tutta la simmetria rotazionale è fondamentale, perché un sottoinsieme (rotante con un angolo molto specifico - 180 gradi) non dovrebbe essere fondamentale? Non è contraddittorio?

Questo è solo il caso in due dimensioni. Nello spazio 3D, una trasformazione di parità non è equivalente a nessuna rotazione.
@David: in parità 2d è definito riflettendo 1 asse, non entrambi, lo stesso in qualsiasi dimensione pari.
@Ron: vero, immagino di aver commesso un errore.
#40
  0
Diego
2011-02-27 10:16:45 UTC
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Consiglio vivamente di leggere l'articolo "Meccanica quantistica: miti e fatti" di H. Nikolic http://arxiv.org/abs/quant-ph/0609163

Alcuni argomenti includono dualità onda-particella, relazione di incertezza tempo-energia e casualità fondamentale.

Ho discusso questo articolo in altre comunità e sembra affidabile.

#41
  0
dan_waterworth
2010-12-15 13:19:43 UTC
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Questa è una falsa convinzione. Tutto quello che dice il tuo insegnante di fisica è vero. Perché gli insegnanti di fisica non ti indurrebbero mai in errore sul numero di stati della materia o su come si genera la portanza su un'ala.

#42
  0
AdamRedwine
2011-08-25 17:28:05 UTC
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Idea sbagliata - Il principio di indeterminazione è un'affermazione sulla "nostra" capacità di effettuare misurazioni.

Correzione - Il principio di indeterminazione è il risultato della natura delle particelle stesse e si riferisce alla capacità di qualsiasi cosa di "effettuare le misurazioni pertinenti". Non siamo solo noi che non possiamo determinare i valori simultanei di osservabili incomprensibili, nemmeno Dio.

Il punto è che se non possiamo misurarlo, allora non esiste. I due sono sinonimi. Questa è una posizione filosofica importante.
Penso che sia importante togliere il "noi" dalla dichiarazione. "Se non può essere misurato, non esiste" è più vicino al punto.
si hai ragione.
#43
  0
Siyuan Ren
2011-08-26 13:36:24 UTC
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La Terra ruota attorno al Sole. È sbagliato dire che il Sole gira intorno alla Terra.

FATTO: Il movimento è relativo. Non c'è niente di sbagliato nel dire che il Sole gira intorno alla Terra. Il primo è menzionato più frequentemente perché il Sole (o più precisamente, il baricentro) è una struttura inerziale migliore, e anche altri pianeti ruotano in un cerchio vicino al Sole, ma in un modo bizzarro attorno alla Terra.

Viaggiando più velocemente della luce nel vuoto si può tornare al passato.

FATTO: Nessuna spiegazione necessaria.

Nella cornice centrata sulla Terra, anche la luce delle stelle lontane si consuma una volta all'anno intorno alla terra, perché anche tutte le stelle lontane e la luce oscillano. È una cornice senza senso per la cosmologia, ma in linea di principio, e solo in linea di principio, funziona.
#44
  0
Vagelford
2010-11-19 17:53:15 UTC
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Un malinteso comune è che in un esperimento a doppia fenditura, gli elettroni oi fotoni attraversino entrambe le fenditure contemporaneamente e interferiscano con se stessi.

Non accade mai nulla del genere e quell'idea non viene dalla meccanica quantistica. È semplicemente privo di significato porre la domanda (da quale fenditura è passata la particella?) Nel contesto del particolare esperimento e ancora più privo di significato dire che ha attraversato entrambe le cose. La particella passa sempre dall'una o dall'altra fenditura se si imposta un esperimento che pone la domanda e nel caso in cui si spara alle particelle una alla volta si ottiene sempre un colpo sullo schermo e non un'interferenza di porzioni della particella .

Penso che il malinteso abbia le sue radici nell'analogia dell'onda della descrizione della funzione d'onda della meccanica quantistica, dove devi avere un'onda che passa da entrambe le fenditure per avere interferenze dall'altra parte. Ovviamente quell'immagine non si traduce nell'avere una particella che passa da entrambe le fenditure, ma afferma solo che esiste un'interferenza tra le funzioni d'onda dei due eventi indipendenti che si traduce in una distribuzione di probabilità di trovare una particella in un particolare punto lo schermo. Questa è una dichiarazione di interpretazione di Born che è stata recentemente testata con un esperimento a tripla fenditura.

A questo punto ci si potrebbe chiedere: "Ok, lo capisco per gli elettroni, ma la luce si comporta come un'onda nell'esperienza quotidiana. Cosa succede in quel caso? ”, E la risposta è che la luce si comporta come un'onda solo quando hai un grande flusso di fotoni e puoi andare all'approssimazione di campo continuo. È allora che le proprietà ondulatorie diventano evidenti sia per i fotoni che per gli elettroni.

Aggiornamento: Un video molto interessante sulla meccanica quantistica

Update2: QM in faccia

Update3: The Feynman Lectures on Physics vol3: Scattering from a cristallo (neutroni).

... Rivediamo la fisica di questo esperimento. Se potessimo, in linea di principio, distinguere gli stati finali alternativi (anche se non ti preoccupi di farlo), la probabilità finale totale si ottiene calcolando la probabilità per ogni stato (non l'ampiezza) e quindi sommandoli. Se non è possibile distinguere gli stati finali nemmeno in linea di principio, è necessario sommare le ampiezze di probabilità prima di prendere il quadrato assoluto per trovare la probabilità effettiva. La cosa che dovresti notare in particolare è che se provassi a rappresentare il neutrone con un'onda da sola, otterrai lo stesso tipo di distribuzione per lo scattering di un neutrone con rotazione verso il basso come per un neutrone con rotazione verso l'alto. Dovresti dire che l '“onda” verrebbe da tutti i diversi atomi e interferirebbe proprio come per quella che gira verso l'alto con la stessa ampiezza. Ma sappiamo che non è così che funziona. Quindi, come abbiamo affermato in precedenza, dobbiamo stare attenti a non attribuire troppa realtà alle onde nello spazio. Sono utili per alcuni problemi ma non per tutti .

In realtà, quello che hai detto non è vero. In primo luogo, l'elettrone attraversa entrambe le fenditure contemporaneamente (se vuoi dire qualcosa di contrario, si tratta molto di più di gusto o interpretazione, che "combattere con una falsa credenza"). In secondo luogo, mentre le proprietà di un singolo fotone sono interessanti, non direi che non si comporta come un'onda (ha certamente molte proprietà ondulatorie).
Ok, suona come un argomento "no, non è". QM ti offre una struttura in cui le equazioni del moto di una particella (ad esempio l'equazione di Schrödinger) sono quelle che "hanno proprietà ondulatorie" e grazie a loro ottieni il comportamento ondulatorio dell'interferenza. QM non dice nulla su ciò che la particella "effettivamente" fa. Per vedere cosa fa la particella, dovresti eseguire una misurazione. Qualsiasi altra cosa appartiene al regno dell '"Interpretazione QM" dove ci sono diverse interpretazioni e ci sono alcune cose stupide in corso con alcune di esse.
Risposta molto strana. In realtà, dipende solo dall'interpretazione se pensi che l'elettrone passi attraverso entrambe le fenditure. Quindi questo significa che non è affatto un'idea sbagliata. In realtà, l'interpretazione più interessante per me (integrale del percorso di Feynman) ti dice che l'elettrone viaggia attraverso * tutti i percorsi * e tutti sono ugualmente importanti nel determinare l'ampiezza finale. In particolare, i percorsi attraverso le fessure sinistra e destra interferiscono.
Mi sembra che tu stia cercando di proporre antichi preconcetti (come quelli di Einstein) secondo cui gli effetti quantistici appaiono proprio come statistiche dopo aver lasciato * molti * elettroni attraverso le fenditure. Ebbene, questo ovviamente non è il caso. Ogni singolo elettrone si comporta in modo meccanico quantistico e viaggia attraverso tutti i percorsi (nella vista integrale del percorso) o è un'onda che passa attraverso entrambe le fenditure (nella vista Schroedingeriana).
Non vedo come si arriva a questa conclusione da quello che sto scrivendo. Gli effetti quantistici ovviamente ci sono fin dall'inizio, ma sono presenti nelle equazioni del moto. Il punto è che QM non afferma che "passa attraverso entrambe le fessure". Inoltre, non penso che Feynman sarebbe d'accordo sul fatto che l'approccio integrale al percorso implica che una particella segua tutti i percorsi. Afferma solo che ogni percorso ha una probabilità e una particella in realtà ne segue solo una. Alla fine è l'effetto delle molte particelle che ti danno l'immagine di interferenza. Non puoi inferire interferenze da una particella.
@Vagelford: Sono abbastanza sicuro che Feynman sarebbe d'accordo con me. Quanto alla mia conclusione, l'hai detto tu stesso: "alla fine è l'effetto delle molte particelle che ti danno l'immagine di interferenza". Questa è essenzialmente la vecchia visione statistica imperfetta di Einstein della QM. Se presumi che la particella sia passata solo attraverso una fenditura e l'interferenza sia solo statistica, ovviamente sarebbe necessaria una sorta di teoria dei parametri nascosti. Ma sappiamo che non esiste nulla di simile per le disuguaglianze di Bell. O forse stai dicendo che non ci è permesso chiedere informazioni sul percorso. Ma questa è solo un'interpretazione di QM.
Stai leggendo qualcosa di diverso da quello che sto dicendo. Non ho detto che l'interferenza è statistica e non sto parlando di variabili nascoste. Sto dicendo che se chiediamo informazioni sul percorso (imposta un esperimento), allora vediamo un percorso. Se non lo chiediamo, l'equazione di Schrödinger non dice che è passata attraverso quello, l'altro o entrambi. Il comportamento QM è nelle dinamiche (le equazioni del moto), non nella cinematica (il percorso). È nel fatto che la descrizione è fatta con una funzione d'onda dalla quale si ottengono solo probabilità di eventi, anche se le equazioni sono completamente deterministiche.
@Vagelford: ok, penso di capirti ora. Ma stai solo discutendo dell'interpretazione della MQ, non della fisica reale. Certo, se non misuri qualcosa è difficile chiedere cosa succede (e alcune interpretazioni arrivano addirittura a dirti che * non ti è permesso chiedere *). Ma puoi scegliere un'interpretazione in cui puoi dire qualcosa anche quando non misuri purché sia ​​coerente con le misurazioni. Questa è chiamata interpretazione * Storie coerenti *.
Sì, ma questo è il punto. Appartiene all'interpretazione e non alla "fisica attuale" dire che passa attraverso entrambe. È un'idea cattiva e pericolosa confondere i due, soprattutto perché non esiste un'interpretazione preferita.
@Vagelford: bene, sì. Ma non lo definirei un'idea sbagliata. L'idea può essere ** resa ** corretta semplicemente usando una corretta interpretazione. Quindi non importa se pensi che l'elettrone attraversi entrambe le fenditure o meno. Non è ** sbagliato **. Pertanto penso che la tua risposta (sebbene abbia il merito di sottolineare il pericolo) non appartiene davvero a questo.
Ma è un'idea sbagliata. Come chiameresti un'affermazione che qualcosa accade nel contesto di QM quando quel qualcosa non è ** in ** QM?
@Vagelford: accade nel contesto di alcune interpretazioni di QM e se l'interpretazione stessa è coerente si può tranquillamente affermare che è ** accaduto ** realmente in QM stesso. Nessuno potrà mai dimostrare che hai torto. Ma questa è più come la filosofia.
Mi dispiace intervenire bruscamente, ma QM non ci dice NULLA sul percorso dell'elettrone. L'UNICA cosa oggettiva, misurabile e sostenibile che ci dice QM è il RISULTATO delle MISURE. Cioè che gli elettroni colpiranno lo schermo in qualche modo. Tutto il resto è interpretazione (non fisica) e soggettiva.
Bene, questo è il mio punto.
@Sklivvz: ma tu stesso stai implicitamente utilizzando una di queste interpretazioni. Vale a dire, uno che ti dice che non è fisico chiedere qualsiasi cosa tranne le misurazioni. Hai scelto arbitrariamente di fare della misurazione la base di ciò che è fisico (e sembra che tu non ne sia nemmeno consapevole). Il punto è che posso dare un'altra interpretazione, una che mi dice dove sono andati gli elettroni e riproduce perfettamente anche tutte le misurazioni, quindi non ci sono problemi con essa. È un'interpretazione valida (e fisica) come la tua ;-)
@Marek: Non penso che dire che QM non dica una cosa sull'altra cosa sia un'interpretazione. D'altra parte, se scegli di dire che la particella passa attraverso entrambe le fenditure, scegli una o alcune delle molte interpretazioni senza basi fisiche, poiché non esiste un'interpretazione preferita. Inoltre, alcune delle varie interpretazioni hanno opinioni contrastanti su alcune questioni. Allora, perché prediligere l'uno contro l'altro?
La mia @Marek: non è un'interpretazione, è semplicemente una descrizione di ciò che registrano gli esperimenti. In quanto tale, qualsiasi interpretazione deve essere coerente con la mia descrizione (e con gli esperimenti). Il punto è che data questa condizione necessaria, tutte le interpretazioni sono fisicamente non dimostrabili (per ora) e come tali sono completamente soggettive. A meno che tu non abbia un'interpretazione che è soggetta a prova e può essere effettivamente smentita da esperimenti, non è fisica. È epistemologia.
@Vagelford: Penso che sia un'interpretazione. Quindi hai scelto tu stesso un'interpretazione (una in cui non ti è permesso chiedere). Allora perché preferisci questo tra tutti gli altri? Non sto dicendo che sia un problema, ma solo che è arbitrario. E come dici tu, non ha molta importanza per la fisica reale. Quindi non sono proprio sicuro del motivo per cui ne stiamo ancora discutendo.
@Sklivvz: anche se lo stai negando, stai ancora lavorando a qualche interpretazione. La QM da sola è solo una teoria matematica. Per collegarlo all'interpretazione fisica è assolutamente necessario. Ad esempio, cosa pensi che sia la misurazione? Pensaci e scoprirai presto che tu stesso stai usando una qualche interpretazione (anche se solo implicitamente).
@Marek, Non so / mi interessa cosa sia una misurazione, ma chiaramente so qual è il risultato di un esperimento. Potrebbe essere una pellicola fotografica, ad esempio, con alcuni modelli particolari lasciati dalle particelle. Questo è ciò che deve essere spiegato, secondo me, ed è ciò che fa QM. QM è problematico soprattutto per la sua terminologia, poiché in genere prende in prestito concetti dal mondo classico per somiglianza. Ma si può semplicemente pensarlo come un algoritmo matematico. Se è più di questo, allora dovrebbe esserci una sola interpretazione valida, dimostrabile sperimentalmente.
@Sklivvz: Vedo che non ti interessa ma ignorare un problema non lo fa scomparire ;-) Se vuoi una descrizione completa e corretta del mondo, devi anche descrivere il tuo apparato tramite QM. Non è possibile separarlo in alcuni casi (ad esempio nella cosmologia quantistica). Questo è il motivo per cui le persone hanno iniziato a fare domande sulla misurazione e le interpretazioni e hanno scoperto che erano nascosti problemi non banali e nuove teorie matematiche (come la decoerenza e le storie coerenti). Ovviamente puoi ignorarlo per i calcoli di base, ma dovresti almeno sapere che sei ignorante ;-)
@Marek, seriamente: capisco il problema della misurazione e le diverse interpretazioni di QM. Punto in questione: è un dato di fatto che (per quanto ne so) qualsiasi interpretazione è ugualmente (in) valida. In altre parole, le interpretazioni correnti non sono falsificabili e, quindi, non sono scientifiche.
@Sklivvz: non è vero. Alcune interpretazioni sono migliori di altre nello stesso senso in cui QM è migliore della meccanica classica. Per esempio. Copenhagen non ti dice nulla sulla misurazione, ma altre interpretazioni sì (e ti dicono anche perché Copenhagen funziona nella maggior parte dei casi). E dire che le interpretazioni non sono scientifiche è semplicemente sbagliato. Puoi sicuramente proporre un'interpretazione della MQ che non sarà d'accordo con le osservazioni e tale interpretazione verrebbe falsificata. In ogni caso, ** hai ** bisogno di un'interpretazione per usare QM (anche se è solo il tuo approccio * stai zitto e calcola *).
@Marek, Vedo che ti piacciono gli argomenti tanto quanto me. Credo che siamo semplicemente in disaccordo su ciò che costituisce un'interpretazione. Non credo che la mia sia un'interpretazione, ma tu sì. Con la mia definizione ho ragione e con la tua hai ragione. In quanto tale, accettiamo di non essere d'accordo :-)
@Sklivvz, beh, non mi piacciono gli argomenti ma per qualche motivo tendo sempre a farmi coinvolgere :-) Ok, possiamo essere d'accordo nel non essere d'accordo. Ma solo quello sai, questa è [la mia definizione di interpretazione di QM] (http://en.wikipedia.org/wiki/Interpretations_of_quantum_mechanics) ed è piuttosto standard. Se stai parlando di qualcos'altro dovresti farlo sapere alle persone e non confonderle con una terminologia non standard ;-)
@Marek, mi riferivo allo stesso ... ma non voglio ricominciare l'argomento (<-inteso in senso buono) :-)
@Sklivvz, va bene, lascia che sia :-) Comunque, questo è il motivo per cui penso che la risposta di Vagelford non sia buona. Si tratta solo di interpretazione (di interpretazione) :-)
@Marek, Sono d'accordo.
Devo dire che penso anche che l'interpretazione sia quella descritta nell'articolo di wikipedia. Penso che la mia risposta faccia esattamente questa distinzione tra QM e interpretazione e essenzialmente sottolinea il fatto che c'è uno stile preferito nell'insegnamento della MQ che promuove una o alcune interpretazioni. Non trovo alcun motivo per cui ciò dovrebbe accadere e penso di non essere l'unico, come si può vedere nei video.
Insegnamento o comunicazione della meccanica quantistica in generale.
@Vagelford: Sono d'accordo che i due dovrebbero essere chiaramente separati. La MQ può essere studiata a lungo puramente da sola come teoria matematica. Ma questo non è il modo in cui viene solitamente insegnato. Di solito si presume Copenaghen e le persone sono spesso lasciate a interrogarsi sulla natura della misurazione e su altri collegamenti con la fisica senza mai essere informati sulle interpretazioni.
Marek, ovviamente siamo d'accordo su questo.
@Vagelford, va bene allora. A proposito, se formulassi davvero la domanda in modo tale che sia chiaro che stai parlando della distinzione tra MQ pura e interpretazioni, ti darei un voto positivo. Ma così com'è è davvero fonte di confusione (almeno per me; e suppongo che lo sia ancora di più per qualcuno che non conosce le interpretazioni).
#45
  0
kiss my armpit
2012-06-27 11:10:19 UTC
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L'idea sbagliata: le persone ingenue considerano che un oggetto fluttuerà se viene posto in un contenitore sotto vuoto indipendentemente dall'esistenza della gravità.

Il fatto corretto: l'assenza di gravità fa galleggiare l'oggetto.

#46
  0
James Cooper
2012-09-01 09:19:22 UTC
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È una falsa credenza comune tra i fisici cinici che non ci sia alcun significato fisico nel chiedere "perché c'è qualcosa piuttosto che niente". La questione se esista una legge matematica inevitabile, auto-coerente e autoreferenziale che imponga all'universo di esistere è reale e legittima, una teoria unificata sarebbe un passo nella giusta direzione. Anche la ricerca in teoria dei numeri, numeri primi, infinito, ecc. Gioca in questo.

#47
-1
Marty Green
2011-06-08 09:42:42 UTC
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So che è una vecchia domanda, ma è troppo divertente ignorarla. Ci sono parecchi esempi di idee sbagliate che hanno preso piede, ma per la centralità della fisica e il grado in cui è sbagliata e fuorviante, è difficile trovare un esempio migliore dell'atomo di Bohr. Quando è uscito, ha elettrizzato il mondo della fisica a causa del suo punto di vista rivoluzionario e del suo straordinario successo. Ma undici anni dopo è diventato completamente obsoleto. Tuttavia, in quel breve periodo ha attirato l'immaginazione sia del mondo della fisica che del pubblico in generale al punto che rimane oggi l'immagine iconica dell'atomo nella mente di quasi tutti.

Le influenze fuorvianti di questo modello sono di estrema portata. Si può iniziare con l'idea del "salto quantico", che ha generato il collasso della funzione d'onda, che ha generato più universi e così via. Ma forse il residuo più persistente dell'atomo di Bohr è l'idea che le leggi ordinarie dell'elettromagnetismo debbano essere sospese a livello atomico, altrimenti l'atomo sarebbe instabile. Ovviamente, nulla del genere è vero nella moderna meccanica quantistica, tanto meno per l'atomo di idrogeno. Il più grande trionfo dell'equazione di Schroedinger è stato quello di mostrare che il moto della carica elettrica poteva essere seguito nel tempo e che le configurazioni atomiche stabili erano precisamente quelle senza distribuzioni di carica accelerata. Questa è stata una conseguenza immediata e ovvia della soluzione di Schroedinger per l'atomo di idrogeno.

Direi che non è solo vero che le configurazioni stabili in QM sono quelle senza accuse di accelerazione. Vorrei andare oltre e suggerire che in quei casi in cui le cariche accelerano, la velocità con cui l'energia cinetica del moto viene convertita in energia elettromagnetica è esattamente in accordo con quella che sarebbe calcolata in modo ordinario applicando le equazioni di Maxwell. Quindi, ad esempio, nel caso di un radiatore a corpo nero, se si prendono semplicemente gli atomi vibranti, tenendo conto del movimento accelerante delle cariche e si applica la teoria classica dell'antenna, si otterrà lo spettro del corpo nero corretto.

-1: no, non è corretto. Il modello di Bohr con i suoi salti quantistici è più preciso della descrizione di Schrodinger del 1926, perché la funzione d'onda non può essere un campo classico, perché per due elettroni è in 6 dimensioni. Per più particelle, si ottengono molti mondi decerati e la funzione d'onda collassa, e le cariche stanno accelerando in tutte le soluzioni, compreso lo stato fondamentale dell'idrogeno.
È difficile per me capire cosa stai cercando di dirmi. In quale interpretazione le cariche stanno accelerando nello stato fondamentale dell'idrogeno? Più precisamente, quando dici "questo non è corretto" mi chiedo se riesci a identificare un errore specifico in quello che ho detto?
L'accelerazione di una particella quantistica è data dall'operatore $ dp \ su dt $, che è zero solo se la particella si trova in un'onda piana. Lo stato fondamentale dell'idrogeno sta accelerando. Tutto ciò che hai detto è sbagliato, quindi è difficile trovare un errore.
Oh andiamo adesso. Non c'è carica in accelerazione nello stato fondamentale dell'atomo di idrogeno e tutti lo sanno.
Tutti quelli che sanno, sanno il contrario.
#48
-3
Sklivvz
2010-12-15 05:56:45 UTC
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Questo è ironico!

Che un serbatoio che si svuota con un ugello rivolto verso il basso subirebbe effettivamente una forza!

(vedi http: // arxiv .org / pdf / physics / 0312087v3)

:-)

#49
-5
Lagerbaer
2010-12-01 07:17:06 UTC
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Qualcosa non può venire dal nulla

Sì, può: nelle teorie quantistiche dei campi, il vuoto non è vuoto .

Nella QFT il vuoto non è certamente ** niente ** (è solo un vettore di stato annientato da alcuni operatori) quindi questo non ha nulla a che fare con il tuo malinteso proposto.
Guarda "Universe from Nothing" di Lawrence Krauss. http://www.youtube.com/watch?v=7ImvlS8PLIo
Non ho tempo per guardarlo. Se ha una battuta finale, dimmelo. Ad ogni modo, * niente * o ha un preciso senso matematico in qualche teoria (e quindi non è certo niente) oppure è solo un concetto filosofico (e quindi non fisico). In ogni caso, la tua risposta non è buona.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 2.0 con cui è distribuito.
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