Ce este spinul unei particule?

[Adi]

Si totusi ce minune ii da particulei aceasta insusire numita spin?

Nu se stie. Va incapatanati sa puneti intrebarea asta, desi v-am raspuns deja de cateva ori ca atat timp cand se considera electronul ca un punct, nu se stie cine produce spinul, ci ca trebuie luat ca un numar cuantic ca si sarcina electrica. Pe sarcina electrica cine o produce?

Cu ce gresesc daca imi imaginez electronul ca un nor de substanta, in care punctele infinitezimale se misca cu viteza luminii, in jurul unei pozitii de echilibru.

Cu ce gresiti? Si la asta v-am mai raspuns de cateva ori deja! Gresiti prin aceea ca aceasta ipoteza nu a fost verificata experimental. Am privit electronul la cel mai puternic microscop avut vreodata (acceleratoarele de particule) si electronului nu i s-a descoperit vreo structura. Sa fiu bine inteles, poate are, poate nu are. Dar in prezent nu avem nici un indiciu sa credem ca are.

Din miscarea acestor puncte rezulta proprietatile particulei ca masa de repaus, masa relativista, spinul si sarcina.

Cum rezulta fiecare din aceste proprietati din miscarea unor puncte? Aceste puncte in descrierea dvs au masa?

Traiectoriile acestor puncte infinitezimale, materializeaza de fapt stringurile care pot fi curbe inchise sau deschise.

Acestea sunt pareri personale ale dumneavoastra.

Electronul se afla in repaus atunci cand traiectoriile sant curbe inchise, sau aproape inchise. Pe masura cresterii vitezei traiectoriile respective devin elicoidale. descompunand viteza luminii pe o directie longitudinala paralela cu axa elicei vom avea viteza de deplasare Vd a norului de substanta, si tangenta la curba elicei ne va da o viteza tangentiala Vt.
Din relatia lui Eistein a masei relativiste, la numitor, putem scrie, aplicand teorema lui Pitagora ca ;  c^2-v^2=Vt^2 ; Inlocuind in relatia lui Eistein obtinem; m*Vt=m0*c; Adica produsul dintre masa relativista si viteza tangentiala este egal cu produsul dintre masa de repaus si viteza luminii. Cum masa de repaus si viteza luminii sant constante si produsul din primul termen trebuie sa fie constant. Aceasta presupune ca viteza tangentiala oricat de mica ar fi atunci cand norul se apropie de viteza luminii, masa relativista creste mult dar niciodata nu ajunge la infinit, pentru ca produsul dintre masa relativista si componenta tangentiala a vitezei trebuie sa fie constant.

Domnule Virgil, pe acest forum discutam ce zice Stiinta. Daca va spuneti pareri personale, trebuie sa precizati asta si sa subliniati, ca nu cumva oamenii sa creada ca ceea ce spuneti este ceea ce zice Stiinta. Va rog foarte mult sa confirmati ca ati inteles asta si va veti confirma pe viitor. Este foarte important pentru functionarea normala a siteului.

Pe acest forum incercam sa ne ajutam unii pe altii sa descoperim ce zice Stiinta, iar daca ne exprimam pareri personale, trebuie sa atentionam noi insine cititorii sa nu ne creada, ci doar sa o ia ca o idee posibila, poate.

[ionut]

Si totusi ce minune ii da particulei aceasta insusire numita spin?
Cu ce gresesc daca imi imaginez electronul ca un nor de substanta, in care punctele infinitezimale se misca cu viteza luminii, in jurul unei pozitii de echilibru. Din miscarea acestor puncte rezulta proprietatile particulei ca masa de repaus, masa relativista, spinul si sarcina. Traiectoriile acestor puncte infinitezimale, materializeaza de fapt stringurile care pot fi curbe inchise sau deschise. Electronul se afla in repaus atunci cand traiectoriile sant curbe inchise, sau aproape inchise. Pe masura cresterii vitezei traiectoriile respective devin elicoidale. descompunand viteza luminii pe o directie longitudinala paralela cu axa elicei vom avea viteza de deplasare Vd a norului de substanta, si tangenta la curba elicei ne va da o viteza tangentiala Vt.
Din relatia lui Eistein a masei relativiste, la numitor, putem scrie, aplicand teorema lui Pitagora ca ;  c^2-v^2=Vt^2 ; Inlocuind in relatia lui Eistein obtinem; m*Vt=m0*c; Adica produsul dintre masa relativista si viteza tangentiala este egal cu produsul dintre masa de repaus si viteza luminii. Cum masa de repaus si viteza luminii sant constante si produsul din primul termen trebuie sa fie constant. Aceasta presupune ca viteza tangentiala oricat de mica ar fi atunci cand norul se apropie de viteza luminii, masa relativista creste mult dar niciodata nu ajunge la infinit, pentru ca produsul dintre masa relativista si componenta tangentiala a vitezei trebuie sa fie constant.

Virgil,
    Daca vrei sa gandesti singur si sa nu folosesti cunostintele care s-au acumulat in stiinta esti liber sa iti construiesti orice model. Totul e sa mearga, adica sa iti explice tie in mod corect diverse fenomene observate in natura. Banuiesc ca e un exercitiu util ...

[Abel Cavaşi]

Salut, Virgil şi felicitări pentru problemele pe care ţi le pui!

Dacă chiar vrei să înţelegi proprietăţile particulelor elementare, atunci nu căuta răspunsul în Ştiinţa actuală pentru că aceasta nu are răspunsuri profunde, ci doar bla-bla-uri. Atenţie, asta din câte am înţeles eu!

Eu, de exemplu, cred că asemenea proprietăţi nu sunt inerente particulei, ci sunt caracteristici ale traiectoriei sale, în speţă, depind de curbura şi torsiunea traiectoriei.

[Adi]

Abel, atat timp cat tu stii si cat clarifici pentru cititorii nostri ca ce spui tu sunt DOAR pareri personale, esti liber sa le exprimi.

[Virgil]

    Am inteles ideia sa specific atunci cand am pareri personale despre ceva anume care nu este dovedit stiintific, dar cand se vorbeste despre suflet, sau religie?
    Revin la tema spinului la care stiinta nu are explicatii, asa ca mi-am permis sa fac anumite supozitii, care dupa parerea mea merita si altfel de comentarii.
    Punctele despre care vorbeam nu au masa. Masa particulei este o proprietate data tocmai de forma traiectoriei acestor puncte infinitezimale. Cu cat traiectoria se apropie de o linie dreapta, creste masa particulei si totodata si viteza ei, care nu poate atinge viteza luminii, pentruca produsul intre viteza particulei si componenta tangentiala a vitezei punctelor pe traiectorie, trebuie sa fie o constanta proprie fiecarei particule, data de produsul dintre masa de repaus si viteza luminii. Acasta este o parare personala care rezulta din relatia masei relativiste a lui Eistein, la care am aplicat un mic artificiu.
    Spinul si sarcina sant marimi constante, deaceia aceste proprietati apar odata cu particula. Am pareri personale si pentru aceste proprietati, dar nu cred ca prezinta interes, pentru ca nu sant demonstrate stiintific.

[Adi]

    Am inteles ideia sa specific atunci cand am pareri personale despre ceva anume care nu este dovedit stiintific, dar cand se vorbeste despre suflet, sau religie?

Multumesc ca ai inteles. Cand vorbesti despre suflet sau religie, se subintelege ca sunt pareri personale, intr-adevar.

    Revin la tema spinului la care stiinta nu are explicatii, asa ca mi-am permis sa fac anumite supozitii, care dupa parerea mea merita si altfel de comentarii.
    Punctele despre care vorbeam nu au masa. Masa particulei este o proprietate data tocmai de forma traiectoriei acestor puncte infinitezimale. Cu cat traiectoria se apropie de o linie dreapta, creste masa particulei si totodata si viteza ei, care nu poate atinge viteza luminii, pentruca produsul intre viteza particulei si componenta tangentiala a vitezei punctelor pe traiectorie, trebuie sa fie o constanta proprie fiecarei particule, data de produsul dintre masa de repaus si viteza luminii. Acasta este o parare personala care rezulta din relatia masei relativiste a lui Eistein, la care am aplicat un mic artificiu.
    Spinul si sarcina sant marimi constante, deaceia aceste proprietati apar odata cu particula. Am pareri personale si pentru aceste proprietati, dar nu cred ca prezinta interes, pentru ca nu sant demonstrate stiintific.

Aici mi se pare ca te contrazici. Ziceai in posturile precedente ca vrei sa explici spinul electronului ca fiind dat de miscarea unor particule in interiorul electronului, adica ca electronul ar avea structura (ceea ce inca nu este demonstrat experimental). Acum spui pe ultimul rand (ingrosat de mine) ca spinul este o proprietate ce vine direct cu particula. Poti clarifica ce intelegi prin aceasta? E cam vag si atunci mi se pare ca se contrazice cu ideea ca e dat de particulele inca necunoscute care formeaza electronul, ipoteza ta de pana acum.

[ionut]

    Am inteles ideia sa specific atunci cand am pareri personale despre ceva anume care nu este dovedit stiintific, dar cand se vorbeste despre suflet, sau religie?
    Revin la tema spinului la care stiinta nu are explicatii, asa ca mi-am permis sa fac anumite supozitii, care dupa parerea mea merita si altfel de comentarii.
    Punctele despre care vorbeam nu au masa. Masa particulei este o proprietate data tocmai de forma traiectoriei acestor puncte infinitezimale. Cu cat traiectoria se apropie de o linie dreapta, creste masa particulei si totodata si viteza ei, care nu poate atinge viteza luminii, pentruca produsul intre viteza particulei si componenta tangentiala a vitezei punctelor pe traiectorie, trebuie sa fie o constanta proprie fiecarei particule, data de produsul dintre masa de repaus si viteza luminii. Acasta este o parare personala care rezulta din relatia masei relativiste a lui Eistein, la care am aplicat un mic artificiu.
    Spinul si sarcina sant marimi constante, deaceia aceste proprietati apar odata cu particula. Am pareri personale si pentru aceste proprietati, dar nu cred ca prezinta interes, pentru ca nu sant demonstrate stiintific.

Virgil,
    Esti liber sa ai pareri personale ca si oricine, dar de dragul discutiei ar trebui sa dai si argumente pentru care ai aceste pareri, daca tot le ai. Nu poti pur si simplu sa faci constructii fara nici o baza. De la ce pornesti si ce te face sa crezi ca parerea ta are sanse sa fie adevarata? Sper ca iti dai seama ca cu cat faci mai multe conjecturi, cu atata sunt mai multe sanse ca produsul acestor conjecturi (adica teoria ta) sa fie fals.
  Despre ce masa vorbesti? Masa inertiala sau cea gravitationala? Cum iti explici in modelul tau ca obiectele aflate in repaus au masa? De ce ai ajuns sa faci o presupunere, extrem de fortata dupa parerea mea, prin care particulele se misca pe traiectorii complicate?
   In stiinta se fac presupuneri pe baza de observatii, nu doar asa "out of the blue" (din nimic). Nu vreau sa te supar in nici un fel cu ce ti-am spus pana acum, sper doar sa te fac sa gandesti mai sistematic putin

[ionut]

   Spinul si sarcina sant marimi constante, deaceia aceste proprietati apar odata cu particula. Am pareri personale si pentru aceste proprietati, dar nu cred ca prezinta interes, pentru ca nu sant demonstrate stiintific.

La ce sarcina te referi cand spui ca este o marime constanta? Cea electrica? Daca da, banuiesc ca nu stii asta pentru ca e o chestie mai "avansata" si trebuie sa fii in domeniu ca sa stii de ea dar in teoriie non-abeliene (de exemplu teoria electro-slaba) exista procese in care paritatea CP este violata. In limbaj mai comun, asta inseamna ca exista procese in care sarcina electrica nu se conserva. Asta a fost o presupunere la momentul cand teoria a fost elaborata dar acum este si verificata experimental in fizica particulelor elementare.

[Adi]

Ionut, nu ma gandisem pana acum ca violarea partitatii CP ar fi interpretata ca si neconservarea sarcinii electrice in unele cazuri. Poti elabora mai mult? Intr-adevar, fiecare simetrie duce la o lege de conservare, si C din CP este pentru "sarcina electrica", dar voi intelelege mai bine dupa ce dezvolti putin. Multumesc mult.

[ionut]

Ionut, nu ma gandisem pana acum ca violarea partitatii CP ar fi interpretata ca si neconservarea sarcinii electrice in unele cazuri. Poti elabora mai mult? Intr-adevar, fiecare simetrie duce la o lege de conservare, si C din CP este pentru "sarcina electrica", dar voi intelelege mai bine dupa ce dezvolti putin. Multumesc mult.

Buna,
    Violarea simetriei CP a fost observata in dezintegrarea particulei numita K0. Totusi nu s-a observat niciodata violarea simetriei CPT. P este operatorul de paritate spatiala (reflectarea in oglinda) iar T este operatorul de paritate temporala (inversia temporala). In interactiile slabe cuarcii isi pot schimba aroma ("flavour" in jargonul din fizica particulelor). In unele procese se intampla ca sarcina electrica sa nu se conserve dar asta se intampla in acelasi timp cu o neconservare a numarului cuantic de stranietate. Violarea paritatii CP nu presupune intotdeauna neconservarea sarcinii electrice. Dar neconservarea sarcinii electrice este posibila datorita posibilitatii violarii acestei simetrii CP. E posibil sa ma insel totusi cand zic asta. Chestia asta se gaseste deja in manualele consacrate de particule elementare asa ca se poate verifica ...
    Simetria CP nu este violata in interactiile electromagnetice si cele tari (nucleare).
    Apropo de chestia asta, poate stii ca zilele astea s-a acordat premiul Nobel pentru fizica unor personaje din fizica particulelor elementare. Cei trei sunt Nambu, Kobayashi si Maskawa. Tipii astia au lucrat la evaluarea probabilitatilor prin care un quark isi schimba aroma cu o alta. Aceste probabilitati sunt cunoscute sub numele de matricea CKM, de la Cabibbo, Kobayashi si Maskawa. Nu stiu motivul pentru care Cabibbo nu a primit si el premiul Nobel odata cu ceilalti ...

[Adi]

Multumesc pentru explicatii, Ionut. Trebuie sa ma mai documentez si eu. Nu am vazut niciodata formulata sub forma aceasta, ca s-ar fi observat vreun caz unde sarcina electrica nu se conserva. Dar stiu in mare contextul violarii partitatii CP. Mi-ai dat un punct de plecare de unde sa investighez mai departe.

Stiu de premiul Nobel, am pus deja pe site traducerea in romana a declaratiei de presa a premiilor Nobel. Interesanta observatia: de ce nu a luat si Cabbilo premiul Nobel? Cred ca vine de la faptul ca in total au voie maxim la 3 si voiau sa acorde si celui ce a inteles ca o forta primordiala s-a rupt spontan in trei forte (slaba, tare si electromagnetica). Aveau jumatate de premiul Nobel de dat pentru matricea CKM si numai maxim doi oameni carora sa il dea. E trist, se pare ca Cabbibo era foarte dezamagit si nu a dat comentarii.

[Virgil]

Adi, cum poti sa vorbesti despre o structura a electronului, cand eu am zis ca este vorba de un nor ca un fluid de puncte infinitezimale cu masa zero care nu pot avea decat viteza luminii, drept singura stare. Insa inainte de a fi electron, in starea de vid, avem de aface cu un nor mai complex, format din perechi de puncte, (dubleti), neutri d.p.v. al sarcinii, lipsiti de masa, transparenti  pentru toate undele electromagnetice, cu exceptia undei de rezonanta. Atunci cand este bombardat de cuanta gama cu lungimea de unda Compton, la rezonanta norul se desparte in doua jumatati, din una rezulta particula, din celalta antiparticula. Separarea celor doua jumatati presupune aparitia de sarcini electrice opuse, care pana atunci se anihilau reciproc.
   Referitor la neconservarea paritatii sarcinii electrice, aceasta s-a obervat la dezintegrarea kaonilor, nu la electroni, iar kaonii au o structura mult mai complexa.

[Adi]

Adi, cum poti sa vorbesti despre o structura a electronului, cand eu am zis ca este vorba de un nor ca un fluid de puncte infinitezimale cu masa zero care nu pot avea decat viteza luminii, drept singura stare.

Daca aceste puncte impreuna formeaza electronul, atunci electronul are ca structura aceste puncte. Daca electronul nu e un punct, atunci are structura.

Insa inainte de a fi electron, in starea de vid, avem de aface cu un nor mai complex, format din perechi de puncte, (dubleti), neutri d.p.v. al sarcinii, lipsiti de masa, transparenti  pentru toate undele electromagnetice, cu exceptia undei de rezonanta. Atunci cand este bombardat de cuanta gama cu lungimea de unda Compton, la rezonanta norul se desparte in doua jumatati, din una rezulta particula, din celalta antiparticula. Separarea celor doua jumatati presupune aparitia de sarcini electrice opuse, care pana atunci se anihilau reciproc.

Deci un electron este o jumatate de nor si un pozitron la fel. Deci electronul e un nor mai mic, nu?

Referitor la neconservarea paritatii sarcinii electrice, aceasta s-a obervat la dezintegrarea kaonilor, nu la electroni, iar kaonii au o structura mult mai complexa.

Prin paritatea sarcinii electrice te referi la paritatea CP

[ionut]

Adi, cum poti sa vorbesti despre o structura a electronului, cand eu am zis ca este vorba de un nor ca un fluid de puncte infinitezimale cu masa zero care nu pot avea decat viteza luminii, drept singura stare. Insa inainte de a fi electron, in starea de vid, avem de aface cu un nor mai complex, format din perechi de puncte, (dubleti), neutri d.p.v. al sarcinii, lipsiti de masa, transparenti  pentru toate undele electromagnetice, cu exceptia undei de rezonanta. Atunci cand este bombardat de cuanta gama cu lungimea de unda Compton, la rezonanta norul se desparte in doua jumatati, din una rezulta particula, din celalta antiparticula. Separarea celor doua jumatati presupune aparitia de sarcini electrice opuse, care pana atunci se anihilau reciproc.
   Referitor la neconservarea paritatii sarcinii electrice, aceasta s-a obervat la dezintegrarea kaonilor, nu la electroni, iar kaonii au o structura mult mai complexa.

Virgil,
  Ar trebui sa stii ca experimental NU S-A OBSERVAT O STRUCTURA A ELECTRONULUI. Modelul pe care il propui tu este total interzis de rezultatele experimentale. O sa incerc sa iti explic cum s-a intamplat asta facand o analogie cu modul cum s-a demonstrat faptul ca atomii au structura interna.
   Initial (sa zicem acum vreo 2 secole) se considera ca atomii (probabil stii ca atom inseamna in greaca ceva ce nu poate fi divizat mai departe) sunt caramizile de baza ale materiei. Apoi, pe masura ce tehnica si stiinta au mai evoluat s-a observat ca atomii emit tot soiul de radiatii. Oamenii si-au pus intrebari si cand acest lucru a fost posibil, s-a inceput bombardarea atomilor cu diverse tipuri de particule. Daca atomii ar fi fost niste simple sfere rigide, fara structura interna, atunci cand ar fi bombardati nu s-ar produce decat niste imprastieri elastice a caror cinematica este usor de calculat (practic este la fel cu bilele de biliard). Insa s-au observat fenomene diferite. Rutherford a demonstrat prin imprastierile de particule incarcate pe foite de aur ca atomii au o structura interna (nucleu, nor electronic). Cand energia fasciculelor a ajuns la cativa MeV (energie echivalenta cu energia de legatura a nucleonilor in nucleu) s-a observat ca se intampla si mai multe fenomene (ciocniri plastice) ceea ce a demonstrat ca de fapt si nucleul are si el o structura. In cazul electronilor, pana la ora actuala faptul ca electronul NU ARE STRUCTURA este probat pana la energii de ciocnire de aproximativ un TeV. Deci sper ca intelegi ca modelul tau este gresit cel putin pentru energiile la care se lucreaza in mod curent si ca in acceptiunea actuala electronul nu are structura ci este un punct material, o particula elementara ce nu poate fi divizata.

[ionut]

   Am uitat sa accentuez inca odata ca faptul ca electronul nu are structura nu este o conjectura, ca aceea pe care o faci tu, ci este o realitate. Oricine vrea sa faca fizica trebuie sa respecte asta altfel deviem de la logica si nu mai facem stiinta ci povesti.