בתשובה לגדי אלכסנדרוביץ', 29/09/11 18:40
בקשה לפיזיקאים שבקהל 583118
תורות פיזיקליות בסיסיות אוהבות להיות גורפות, נדמה לי. ליד החוק השני של ניוטון לא היתה כוכבית שאומרת "לא חל על...", גם אין כזו ליד משוואת שרדינגר, וגם (עד כה) לא ליד משוואות היחסות. אני חושב שאפשר לדמיין שבכל חוק פיזיקלי כתוב לפני המשוואה, וירטואלית, "לכל חלקיק (גוף, ישות, וכו') ביקום". אם רוצים להוסיף "כך ש[תנאי על החלקיק]", כי מתברר שיש חלקיק ביקום שלא מתסדר במשוואה, זה בעיני סוג של שינוי בחוק הטבע, גם אם המשוואה נטו לא משתנה. יתרה מזו, סיוג כזה יהיה קוץ בעין של פיזיקאים, אני חושב, כפי שתיארתי בתגובה 582977.

(חדי העין שמו לב ששיקרתי: ליד משוואת שרדינגר כן יש כוכבית, והיא אומרת "לא חל על מדידה". זה אכן קוץ בעין של פיזיקאים רבים, וחלקם רואים בזה סוג של סתירה, שלא לומר כפירה.)
בקשה לפיזיקאים שבקהל 583121
דיאלוג אופייני שלי עם פיזיקאי בימים האחרונים:

אני: רגע, אז תורת היחסות הפרטית אוסרת על חלקיקים להיות מהירים מהאור?
פיזיקאי: הנה, רואה את המשוואה הזו לאנרגיה של חלקיק? מופיע במכנה שורש של אחד חלקי (מהירות חלקי מהירות האור) בריבוע? אז כשתציב מהירות שגדולה ממהירות האור תקבל מה, אנרגיה מרוכבת?
אני: וואלה, נכון. אבל אם אני מציב מהירות שזהה למהירות האור אני מקבל אפס במכנה, אבל יש חלקיקים שנעים במהירות האור ויש להם אנרגיה סופית.
פיזיקאי: נו, ברור, אבל זה מתקזז עם זה שמסת המנוחה שלהם שהיא במונה היא אפס.
אני: מבחינה מתמטית זה לא מתקזז. אפס חלקי אפס זה ביטוי חסר משמעות. אני מבין את הכוונה שלך, אבל הנוסחה שלך לא נכונה. אולי התכוונת שיופיע שם גם גבול או משהו, אם כי אני עדיין לא רואה איך זה מסתדר גם אז...
פיזיקאי: עזוב אותי מהשטויות שלך.

בקיצור: אם אין כוכבית, אולי צריכה להיות, ובפועל לפעמים יש גם אם היא לא מופיעה.
בקשה לפיזיקאים שבקהל 583132
לענ"ד, כאשר אתה מקבל משוואה של "אפס חלקי אפס", מתבקש לקבל זאת כ"כוכבית" - קיבלת ביטוי שהוא מתמטית לא מוגדר, אז ברור שהמשוואה לא תקפה. לעומת זאת, מספר שלילי מתחת לשורש נותן תוצאה מוגדרת מתמטית, אלא שאנרגיה מדומה הוא משהו ש(לרוב?) נתפס כ"לא פיסיקלי", ויותר מפתה לומר כי מצב כזה לא יכול להתקיים, מאשר לומר שהמשוואות לא תקפות. אם יתגלה מעל כל ספק כי אכן יש חלקיקים שנעים במהירות גדולה ממהירות האור, נאלץ כנראה להכיר בכך שגם הם מהווים איזו כוכבית, או לחלופין לשבור את הראש בשאלה "מה המשמעות הפיסיקלית של אנרגיה מדומה".
בקשה לפיזיקאים שבקהל 583133
אני לא מבין מה זה אומר, "מתמטית לא מוגדר". מתמטית אתה יכול גם להגדיר שמשהו חלקי אפס זה אינסוף אם מתחשק לך, השאלה היא רק מה המשמעות של זה.

מכל מקום, הפואנטה של הסיפור היא שכמו שבמקרה של אפס במכנה התוצאה לא אמורה להיות אינסוף ויש משוואה אחרת שמתארת את המקרה הזה, אולי גם במקרה של תוצאה "מרוכבת" זו בכלל לא אמורה להיות התוצאה ויש משוואה אחרת (אולי כזו שמכילה את הנוכחית כמקרה פרטי ואולי סתם עם הפרדה למקרים כמו שקורה הרבה גם במתמטיקה) שמכלילה את המשוואה הנוכחית ומטפלת גם בשאר המקרים.
בקשה לפיזיקאים שבקהל 583136
אתה צודק לגמרי בעניין הכוכביות.

חוק קולון לא מסתדר עם חלקיקים טעונים נקודתיים כגון האלקטרון. גם כבידה - ניוטונית או יחסותית - לא מסתדרת איתם. בקורסי הבסיס בפיזיקה, בהם חוגגים את הצלחותיה במידול העולם, לא מזכירים מספיק את החורים האלה. אבל הם קיימים.

תורת היחסות הפרטית מנבאת שלא ניתן להאיץ חלקיק אל מהירות האור, או מעבר לה. אך ידוע שאפשר ליצור חלקיקים שנעים במהירות האור (כל פנס כיס עושה זאת). מבחינה זו, ייתכן שחלקיקים נולדים במהירות גבוהה ממהירות האור. הבעיה האמתית איתם היא שבמערכת המנוחה שלהם, הסיבתיות מתהפכת - הם רואים תוצאה לפני סיבתה. כפי שהזכרת קודם, זה לא חייב להשמיד את ההבנה שלנו בדבר סיבה ומסובב, אם משום-מה הם לא יוכלו לגלות לנו את התוצאה לפני שהסיבה מתרחשת.
בקשה לפיזיקאים שבקהל 583163
אוקיי, הבנתי. אז התשובה הישירה לשאלה שלי בתגובה 583087 היא, למרבה ההפתעה, "פוטונים". (זו תשובה לא מדויקת לשאלה לא מדויקת, שדיוקה נתון בהקשר הפתיל.)
בקשה לפיזיקאים שבקהל 583481
איזה מן מתמטיקאי אתה? אפס חלקי אפס מתקזז כבר מימי אינפי 1. קוראים לזה גבול.
בקשה לפיזיקאים שבקהל 583491
אני מציע שתחזור על אינפי 1.
בקשה לפיזיקאים שבקהל 583498
טול קיסם.
בקשה לפיזיקאים שבקהל 583535
למה? יש לי משהו בשיניים?

איך לופיתל בכלל רלוונטי כאן?
* באופן כללי (לשאלת "אפס חלקי אפס" ולופיתל): לא כל הפונקציות גזירות.
* באופן פרטי (אנרגיה יחסותית): מדובר במנה של 2 פונקציות במשתנים שונים.

בכלליות לא תמיד אפשר להצמיד ערך לפונקציה בנקודת סינגולריות כמו שרמזת‏1. אם כי אולי המקרה של חלקיקים חסרי מסה מנוחה ביחסות הפרטית אכן מתקבל כמקרה גבול של חלקיקים בעלי מסת מנוחה. לא יודע.

1 כלומר, מטעמי רציפות או אנליטיות. סתם ככה בטח שאפשר.
בקשה לפיזיקאים שבקהל 583536
כבר עברו כמה שנים מאז קורס פיזיקה מודרנית, אבל אם זכרוני אינו מטעה אותי, לא דיברו שם על העדר האפשרות לעבור את מהירות האור כמו שדיברו על כך שמהירות האור היא קבוע שאינו תלוי במערכת היחוס.

חזרה לעמוד הראשי המאמר המלא

מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים