7A.2 Ylihienosilppouma

Samankaltaiset tiedostot
7A.5 Protoni ja neutroni

LIITE 4A 4A LÄMPÖTILAN T LISÄRAKENTEITA

LIITE 8A: RAKENNELUVUN 137 YHTÄLÖITÄ

7. HIUKKASRAKENNE. a a =x eksponointi (ex) (7.1) a 1/a =x käänteiseksponointi (ex -1 ) (7.2) trieksponointi (triex) (7.4)

2. VALOHIUKKANEN. Valohiukkasen nopeus gravitaatiokentässä saadaan yhtälöstä. v=ωd (2.1)

2B. HE + -SPEKTRIN PERUSSIIRTYMÄT

9A. ALFA-HIUKKASET. α p. α C

Tekijä Pitkä matematiikka On osoitettava, että jana DE sivun AB kanssa yhdensuuntainen ja sen pituus on 4 5

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

0, niin vektorit eivät ole kohtisuorassa toisiaan vastaan.

Algebran perusteet. 44 ϕ(105) = (105). Näin ollen

Kvanttifysiikan perusteet 2017

1 Lukujen jaollisuudesta

LIITE 7A: HIUKKASLASKELMIA

CODE: NAME: EUR/pc RB 40X58X4,5 17, RB 65X87X5,5 6, RB 70X92X5,5 7, RB 80X102X5,5

Alkuaineita luokitellaan atomimassojen perusteella

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

Yhtälönratkaisusta. Johanna Rämö, Helsingin yliopisto. 22. syyskuuta 2014

2.A De Broglie aallonpituus ja sähkömagneettiset kentät

766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka

763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 4 Kevät 2017

Matematiikan ja tilastotieteen laitos Algebra I - Kesä 2009 Ratkaisuehdoituksia harjoituksiin 8 -Tehtävät sivua Heikki Koivupalo ja Rami Luisto

Nyt n = 1. Tästä ratkaistaan kuopan leveys L ja saadaan sijoittamalla elektronin massa ja vakiot

1240eV nm. 410nm. Kun kappaleet saatetaan kontaktiin jännite-ero on yhtä suuri kuin työfunktioiden erotus ΔV =

Kokeellisen tiedonhankinnan menetelmät

LIITE 11A: VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

infoa Viikon aiheet Potenssisarja a n = c n (x x 0 ) n < 1

Esko Turunen Luku 3. Ryhmät

Suurin yhteinen tekijä (s.y.t.) ja pienin yhteinen monikerta (p.y.m.)

, jolloin on voimassa

6. ALKEISHIUKKASJÄRJESTELMÄ

Matematiikan tukikurssi

. Tämä sopii jokseenkin hyvin sähköjännitteestä tehtävään suuruusluokkalaskelmaan. Ensinnä N-kenttänä

3.1 Varhaiset atomimallit (1/3)

JOHDATUS LUKUTEORIAAN (syksy 2017) HARJOITUS 3, MALLIRATKAISUT

Lukuteorian kertausta

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit

tapauksissa uusi täsmällinen yhteys taajuuden f ja lämpötilan T välille. Tämän asian paremmaksi ymmärtämiseksi on aihetta katsoa historiaan.

Kannan vektorit siis virittävät aliavaruuden, ja lisäksi kanta on vapaa. Lauseesta 7.6 saadaan seuraava hyvin käyttökelpoinen tulos:

ax + y + 2z = 0 2x + y + az = b 2. Kuvassa alla on esitetty nesteen virtaus eräässä putkistossa.

perushiukkasista Perushiukkasia ovat nykykäsityksen mukaan kvarkit ja leptonit alkeishiukkasiksi

c) 22a 21b x + a 2 3a x 1 = a,

Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012

Lineaarikuvauksen R n R m matriisi

MS-A0004/A0006 Matriisilaskenta

Mikäli huomaat virheen tai on kysyttävää liittyen malleihin, lähetä viesti osoitteeseen

Tekijä Pitkä Matematiikka 11 ratkaisut luku 2

n=5 n=4 M-sarja n=3 L-sarja n=2 Lisäys: K-sarjan hienorakenne K-sarja n=1

ja KVANTTITEORIA MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA

Kertaus. x x x. K1. a) b) x 5 x 6 = x 5 6 = x 1 = 1 x, x 0. K2. a) a a a a, a > 0

2. Fotonit, elektronit ja atomit

Tehtävä 2. Osoita, että seuraavat luvut ovat algebrallisia etsimällä jokin kokonaislukukertoiminen yhtälö jonka ne toteuttavat.

2.1. Tehtävänä on osoittaa induktiolla, että kaikille n N pätee n = 1 n(n + 1). (1)

Ratkaisu: a) Kahden joukon yhdisteseen poimitaan kaikki alkiot jotka ovat jommassakummassa joukossa (eikä mitään muuta).

Vapaus. Määritelmä. jos c 1 v 1 + c 2 v c k v k = 0 joillakin c 1,..., c k R, niin c 1 = 0, c 2 = 0,..., c k = 0.

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit

Näihin harjoitustehtäviin liittyvä teoria löytyy Adamsista: Ad6, Ad5, 4: 12.8, ; Ad3: 13.8,

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson

Teoreetikon kuva. maailmankaikkeudesta

Atomimallit. Tapio Hansson

KVANTTITEORIA MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA

Atomimallit. Tapio Hansson

Algebra I Matematiikan ja tilastotieteen laitos Ratkaisuehdoituksia harjoituksiin 8 (7 sivua)

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi

a k+1 = 2a k + 1 = 2(2 k 1) + 1 = 2 k+1 1. xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx

Lineaarialgebra ja matriisilaskenta II. LM2, Kesä /141

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

MATEMATIIKAN KOE, LYHYT OPPIMÄÄRÄ ESITYS pisteitykseksi

m h = Q l h 8380 J = J kg 1 0, kg Muodostuneen höyryn osuus alkuperäisestä vesimäärästä on m h m 0,200 kg = 0,

Voima F tekee työtä W vaikuttaessaan kappaleeseen, joka siirtyy paikasta r 1 paikkaan r 2. Työ on skalaarisuure, EI vektori!

Kompleksiluvut., 15. kesäkuuta /57

Leptonit. - elektroni - myoni - tauhiukkanen - kolme erilaista neutriinoa. - neutriinojen varaus on 0 ja muiden leptonien varaus on -1

Ydinfysiikkaa. Tapio Hansson

niin järjestys on tämä: ensin kerto- ja jakolaskut vasemmalta oikealle, sen jälkeen plus- ja miinuslaskut vasemmalta oikealle.

a ord 13 (a)

Matematiikan tukikurssi, kurssikerta 2

Ominaisarvoon 4 liittyvät ominaisvektorit ovat yhtälön Ax = 4x eli yhtälöryhmän x 1 + 2x 2 + x 3 = 4x 1 3x 2 + x 3 = 4x 2 5x 2 x 3 = 4x 3.

Matematiikan tukikurssi

3 Yleinen toisen asteen yhtälö ja epäyhtälö

2v 1 = v 2, 2v 1 + 3v 2 = 4v 2.. Vastaavasti ominaisarvoa λ 2 = 4 vastaavat ominaisvektorit toteuttavat. v 2 =

(b) Tunnista a-kohdassa saadusta riippuvuudesta virtausmekaniikassa yleisesti käytössä olevat dimensiottomat parametrit.

Ennakkotehtävän ratkaisu

Lineaarialgebra ja matriisilaskenta I, HY Kurssikoe Ratkaisuehdotus. 1. (35 pistettä)

Luento 14: Periodinen liike, osa 2. Vaimennettu värähtely Pakkovärähtely Resonanssi F t F r

Tehtäviä neliöiden ei-negatiivisuudesta

Helsingin, Jyväskylän, Oulun, Tampereen ja Turun yliopisto Matematiikan valintakoe klo 10 13

TÄSSÄ ON ESIMERKKEJÄ SÄHKÖ- JA MAGNETISMIOPIN KEVÄÄN 2017 MATERIAALISTA

Osallistumislomakkeen viimeinen palautuspäivä on maanantai

Higgsin bosonin etsintä CMS-kokeessa LHC:n vuosien 2010 ja 2011 datasta CERN, 13 joulukuuta 2011

Analyysi III. Jari Taskinen. 28. syyskuuta Luku 1

Johdatus diskreettiin matematiikkaan Harjoitus 5, Ratkaise rekursioyhtälö

10 Matriisit ja yhtälöryhmät

MATEMATIIKAN KOE, LYHYT OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Toisin sanoen kyseessä on reaalitason vektoreiden relaatio. v w v =k w jollakink R\{0}.

Kenguru 2019 Student lukio

Shrödingerin yhtälön johto

Vapaus. Määritelmä. jos c 1 v 1 + c 2 v c k v k = 0 joillakin c 1,..., c k R, niin c 1 = 0, c 2 = 0,..., c k = 0.

2 Pistejoukko koordinaatistossa

MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Laskuharjoitus 3 /

Transkriptio:

7A.2 Ylihienosilppouma Vetyatomin perustilan kentän fotoni on λ 0 = 91,12670537 nm, jonka taajuus on f o = 3,289841949. 10 15 1/s. Tämä spektriviiva on kaksoisviiva, joiden ero on taajuuksina mitattuna f 1 = 1,42040575 GHz. Suhteelliseksi muutokseksi saadaan muuttuvalle sähkökentälle 3,28 10 9 1,42 10 15 = 4,31755012 10 7 = 1 2,316128296 10 6 (7A.24) Ylihienosilppouma ja Lambin siirtymä voivat tulla samasta vetyatomista, jolloin tällä on rakennemuoto 1+(1+3), missä sähkökenttä on 1+3. Tällöin on luonnollista ja oikeastaan välttämätöntä, että kummassakin esiintyy samat alkioryhmät. Tämä pätee vaikka vedyn kenttä olisi suuri, kuten H 2 :lla = 1+1+3+5+7, ja nämä kaikki kentät ovat yhtä aikaa olemassa. Lambin siirtymän avulla lasketaan vetyatomin alkioryhmien koko ja lukumäärä. Kun Lambin siirtymä tiedetään (tulos 7A.12C), niin alkioryhmä saadaan laskettua jakamalla tulos sähköjakeen muuttuvalle osalle 3 eli tulos 7A.12D toistettuna 453 / 3 = 151,1927631. b-kvarkki (7A.25) Yhtälö 7A.25 vastaa sähköjakeen 3 sisäistä rakennetta 1+3, jolloin yhtä pitävästi suoraan tästä tai käänteisalkioina voidaan todeta, että on olemassa vielä 1/4 alkioryhmä Lambin siirtymään verrattuna ja vedyn perusalkioryhmästä. Näissä luvuissa ei vielä ole huomioitu sitä, että sähkökentän 3 alkioryhmät ovat magneettisen kertoimen = 0,9928558295 verran pienempiä ja niitä on vastaavasti enemmän. Tämä otetaan huomioon jäljempänä. 151 / 4 = 37,79819078. b (7A.26) Fotonin yksi sähköjae on suuruudeltaan / 4 = 137 4. b / 4 = 8,816141854. 10 7. b (7A.26B) jolloin 8,81. 10 7 / 37,7 = 2,332424297. 10 6 (7A.26C) Tämä ajatellaan nyt siirtymän suuruudeksi sekä sähköjakeessa että sähkökentässä = sähköjae / 137 ja tätä verrataan tulokseen 7A.24. 1 2,31 10 1 = 3,016 6 10 9 6 2,33 10 (7A.26D) Tämä täyttää kaikki fysiikan kokeelliset mittaustarkkuudet ja tämän ylittävät tarkkuudet ovat jossain määrin spekulatiivisia, mutta tästä huolimatta tätä tulosta voidaan vielä parantaa sillä tiedolla, että positiivisen vedyn kenttä on hieman teoreettista pienempi tekijällä 2. 1,37 4 /1000. Tämä käy ilmi jo käänteisestä lämpökapasiteettisuhteesta C p :C V, mutta tulee esille muuallakin. Tällöin saadaan tuloksesta 7A.26C 2,33. 10 6 /(1+2. 1,37 4 /1000) = 2,316089121. 10 6 (7A.26E)

mikä antaa oikean tuloksen tarkkuudella 7,3. 10-12 ja tämä taas edelleen on luvun 1,37. 10 11 käänteisluku. Samaan tulokseen tullaan myös siten, että sähkökentän 3 oletetaan rakentuneen alkioryhmistä m m + / 137 silloin, kun sen rakenne on 1 + 3. Tämä vastaa sitä tilannetta, että itse protoniytimen kentässä p i alkioryhmärakenne on m m + suurimmissa kentissä, kuten kohdassa 7A.5 osoitetaan. Tällöin kertoimen 2. 1,37 4 / 1000 yhteensopivuus magneettisen kertoimen 0,9928 kanssa voi olla pelkkä sattumakin. Ylihienosilppouma voidaan laskea vieläkin helpommin lähtemällä Lambin siirtymästä, mikä laskettiin rakenteen 1+3 jakautumisesta sähkökentälle 3 (1+3) / 3. Tällöin täytyy olla olemassa myös jae 1 eli 1+ 3 3 1 1+ 3 = 1 Lamb (7A.27) 3 777474. 3 = 2,332424298. 10 6 (7A.27B) mikä on selvästikin sama tulos kuin 7A.26C, mutta yksinkertaisemmin suoraan Lambin siirtymästä laskettuna. Edellä esitetty täyttää sekä loogisuusvaatimukset että tarkkuusvaatimukset, mutta tästä voidaan ajattelua ja laskelmia edelleen parantaa. Tällä nyt esitettävällä ajatuksella on sikäli merkitystä, että se luotaa hiukkasrakenteen syvempiä perusrakenteita ja se voidaan hyvin käsittää samojen rakenteiden toiseksi esitystavaksi. Edellä Lambin siirtymää käsittelevässä kohdassa 7A.1 yhtälöissä 7A.7T ja 7A.8D viitataan siihen, että niissä esiintyvät samat alkioryhmäkoot kuin neutronin ja protonin massaeroissa yhtälöissä 7A47D ja 7A49F. Nämä massaerot ovat magnetonin m m + = 0,9928558295. m m alkioryhmiä. Sähköjakeen 3 voidaankin olettaa olevan sisäiseltä rakenteeltaan positiivinen, kun seuraava jae 5 on vastaavasti negatiivinen ja jae 1 oletettavasti neutraali tai hyvin lievästi negatiivinen. Tästä samasta asiasta tulee protonin sisäinen varausjakauma +, -, +,... ja tästä samasta asiasta tulee todennäköisesti se, että protonin reaktiivinen jae 11 on positiivinen ja jae 13 negatiivinen, mikä sitten näkyy magneettisissa ydinmomenteissa = kentät p i siten, että neutronin magneettinen momentti on negatiivinen, sillä siihen on liitetty yksi ylimääräinen jae 13, vrt. kohta 7A.5. Nyt ajatellaan, että Lambin siirtymään liittyvät rinnakkaiset alkioryhmät 777474,7660 ja 777474,5638 ovat kenttien m m + johdannaisia ja siten näistä kentistä m m tulee 777474,7660. 0,9928 = 771920,3537 (7A.28A) x3 = 2,315761061. 10 6 (7A.28B) = 1 / 4,318234799. 10-7 (7A.28C) 777474,5628. 0,9928 = 771920,1530 (7A.28D) x3 = 2,315760459. 10 6 (7A.28E) = 1 / 4,318235923. 10-7 (7A.28F)

Merkitään nyt ylihienosilppouman ja tuloksen 7A.28C erotusta 1 ja vastaavasti tuloksen 7A.28F liittyen 2. 1 = 6,8467833. 10-11 = 136,935766. 10-12 / 2 2 = 6,8580264. 10-11 = 137,160528. 10-12 / 2 (7A.28G) (7A.28H) Tulokseen 1,37. 10-10 / 2 verrattuna edellinen tarkoittaa lievästi positiivista jaetta ja jälkimmäinen lievästi negatiivista jaetta. Tasalukuisen poikkeaman 137 / 2 syntyminen kokeelliseen tulokseen verrattuna on merkittävä asia, vaikka ollaan mittaustarkkuuksien ulkopuolella. Hiukkasfysiikan tarkkuus ja sen loogiset matemaattiset rakenteet ovat sinänsä todellinen luonnonihme ja niinpä näistäkin tuloksista voidaan vielä jatkaa. Aluksi kiinnittyy huomio siihen, että tuloksen 7A.28G vajaus 6,4234. 10-14 on hyvin tarkasti 2 / 5 tulo tuloksen 7A.28H ylimäärästä 1,60528. 10-13. 2. 1,60528. 10-13 / 5 = 6,42114. 10-13 (7A.28I) ja erotus tähän lukuun on vielä tasan 12. 19. 10-19 = 2,28. 10-17. Mutta mikä on luku 1,60528 16,0528? Tietysti mittaustarkkuuksien puolesta aina on voimassa 1,60528 1,17 3 = 1,37 3/2 = 1,6041758, mutta tässä tapauksessa löydetään kehittyneempiäkin ratkaisuja. Kun fotonin = 91,12670537 nm rakenne voidaan b-kvarkeissa lausuttuna kirjoittaa =137 2. 20. 4,53 4,53. b (7A.28J) missä 4,53 = 4,530471774 ja ratkaisu yhtälöstä 4,53 4,53 = 137 2 / 20 (7A.28K) niin pilkotaan fotoni vielä pienempiin osiin gravitoneiksi g 0 ja kirjoitetaan =20. (137 4 / 20). (20. 4,53 4,53 ). g 0 (7A.28L) =(20. 8,01 8,01 ). (20. 4,53 4,53 ). g 0 (7A.28M) missä 8,01 = 8,016137174 ja ratkaisu yhtälöistä x x = 137 4 / 20 (7A.28N) Tämä ei mitenkään sido juuri gravitonia g 0 tähän yhtälöön, mikä näkyy siinä, että voidaan kirjoittaa esimerkiksi = 137 2. (20. 8,01 8,01 ). (20. 4,53 4,53 ). ϕ 0 (7A.28O) ja ajatella rakenne 7A.28N jossain sisällä olevaksi. Tästä tuloksesta 7A.28N x = 8,01 2x = 16,03227435 saadaan nyt tuloksen 7A.28H ylimäärä 16,032274. 10-14. (1 + 1000 / 777474) = 1,60528. 10-13 (7A.28P) Tietysti tulos 16,032274 voi olla suoraankin se moduli, mitä yhtälössä 7A.28I käsitellään, mutta yhtä hyvin loogisena rakenteena tulos 16,0528 on mahdollinen. Tämä ylihienorakenteen eräs

moduli 1,60528. 10-13 on ilmeisesti sama kuin Lambin siirtymän moduli yhtälöstä 7A.2C ja 7A.7P siten, että fotonien : γ 4 = 2 / 5 massasuhteessa saadaan 10. (1,60528. 10-13 )/((2/5). 12) = 3,344. 10-13 (7A.28Q) Edellä esitetyn perusteella on aihetta uskoa, että ylihienosilppouman alkuperä on protonisissa rakenteissa m m ja tähän liittyvässä sähkökentässä 1. Vastaavasti Lambin siirtymän alkuperä on protonisissa rakenteissa m m + ja tähän liittyvässä sähkökentässä 3. Ylihienosilppouman ja Lambin siirtymän sitovat täysin yhteen yhtälöt 7A.28C ja 7A.28F. Hiukkasina ilmoitettuna ylihienosilppouma syntyy, kun toisen fotonin yhteen sähköjakeeseen tulee lisäys 38,06413433. b- kvarkki. Yhtälössä tämä voidaan kirjoittaa λ b = 38,064. b (7A.28R) 38,064 / (137 4 / 4) = 4,317550121. 10-7 (7A.28S) Tällaiset loogiset rakennelmat ja laskelmat tällaisilla käytännössä kaikkien numeroiden tarkkuuksilla eivät ole mahdollisia ilman, että tässä on jotain todellisuutta mukana. Tämä näihin liittyvä todellisuuden välttämättömyys tulee aivan erikoisesti esille kohdassa 7A.5 Jos ajatellaan radiotaajuutta 1,42040575 GHz, niin täsmälleen samalla tavalla kuin kohdassa 7A.6 on esitetty saadaan ensiksi antennin sähkökentän alkioryhmäksi 123,3369862. e 0 = 123. 137. m m (7A.29A) Kun tämä tulos pilkkoutuu kahdesti ja kääntyy kerran, niin saadaan, että viestihiukkaset ovat m m / (123. 137. 137 2 )=r 0 / 123 = 137 2. b / 123 = 152,2565372. b (7A.29B) Tämä vastaa siis Lambin siirtymää 7A.25 ja vedyn yleistä kenttärakennetta. Vety siis reagoi taajuuteen 1,42 GHz riippumatta Lambin siirtymästä tai ylihienosilppoumasta. Se, että kaikissa näissä on kysymyksessä sama alkioryhmä, on pelkästään luonnollinen asia. Vastaavasti fysiikan oppikirjoista (esim. Young: University Physics, s. 1451) saadaan tunnetulla tavalla sama tulos. m=hf/c 2 = 1,047194611. 10-41 kg (7A.29C) = 778,5845302. b (7A.29D) = 5,113636134. 152,2565372. b (7A.29E) Luku 5,1136 = 5. e 0 +4. q 0 =e 91 /2 on sähkökentästä periytyvä elektronikenttärakenne 1+1+3, jolloin yhtä ykköstä vastaa juuri 152b. Erikoisesti on huomattava, että idealtaan yhtälö mc 2 =hfei ole pätevä ja itse asiassa yhtälön oikea puoli on ylösalaisin yhtälön vasempaan puoleen nähden. Tämän takia sitten ylösalaisin olevilla yhtälöillä saadaan ylösalaisin olevista hiukkasista matemaattisilla järjestelyillä oikea tulos 7A.29E.

Nämä tulokset 7A.29B ja 7A.29E ovat aikaisemmin esitetyn mukaisesti vedyn kentän alkioryhmät, joten 1,42 GHz ja aallonpituus 21 cm todella tulevat vedystä, mutta ne eivät tule ylihienosilppoumasta ainakaan sillä tavalla, kuten tähän asti on väitetty. Aivan erikoisesti tämä koskee QED:n (kvanttielektrodynamiikka) matematiikkaa ja ideaa, mitkä ovat tältä osin virheellisiä. Kun tämän asian piti olla eräs QED:n kulmakiviä, niin tilanne on koko QED:n kannalta vakava.