Błyskawiczne tunelowanie

[thikim 119]

 

 

Oprócz fotosyntezy tunelują też jony, przez kanały w błonie w naszych neuronach.

To chyba nie o takie tunelowanie chodzi

[glaude 40]

Jeśli odbywa się to tak szybko i praktycznie bez strat energii, a w książce napisali że tak jest, to dokładnie o to samo tunelowanie.

Jest tam też fragment o fizykach pracujących nad komputerem kwantowym nabijających się z doniesień "tunelowych" o fotosyntezie. Potem to "odszczekali".

Nie umiem powiedzieć jakim sposobem radzą sobie z tym komórki organizmów (nawet bakterii), ale tunelując w pokojowej temperaturze ( w zasadzie w każdej, poza +50⁰C) wykorzystują jakieś drgania struktur cząsteczkowych - rezonują je chyba i stabilizują, przez co wypadkowa drgań umożliwia tunelowanie (chyba?).

Tej sekwencji książki nie zrozumiałem

[thikim 119]

Jeżeli masz na myśli to:

http://bioexploratorium.pl/wiki/Kana%C5%82y_jonowe

to nie jest (przynajmniej bezpośrednio) tunelowanie kwantowe. Raczej nazwałbym to przenikaniem czy też dyfuzją.

Naturalnie - jak weźmiemy spojrzymy na to tysiące razy dokładniej to być może zobaczymy i tunelowanie. Ale to jednak generalnie poziom chemiczny moim zdaniem.

[glaude 40]

Thikim

Nie o to mi chodzi, chociaż oni tam oprócz "zwykłych" komórek zasugerowali tez neurony.

To jakieś stare dane, ale to chyba normalne. We wszystkich materiałach w sieci czy w podręcznikach fotosynteza jest dalej procesem chemicznym. Podczas gdy jest to najlepiej potwierdzony proces tunelowania. Tak samo łańcuch oddechowy w mitochondriach.

Nawet "biokompas" u małych ptaszków rudzików.

 

I potencjał czynnościowy w neuronach nie jest tu wyjątkiem. Chemicznie to odbywa się przenoszenie jonòw z powrotem na drugą stronę w czasie refrakcji - ale nie w trakcie pofencjału czynnościowego.

[ex nihilo 223]

W chemii i biochemii tunelowanie jest prawdopodobnie znacznie częstsze, niż by się to mogło wydawać, szczególnie w sytuacjach granicznych, kiedy do klasycznego przejścia bariery brakuje niewielkiej ilości energii.

[glaude 40]

Zazdroszczę Wam umysłu typowo ścisłego. Ja nie byłem w stanie zrozumieć mechanizmu tunelowania opisanego w tej książce w organizmach żywych (i to w zakresie temperaturach od zera bezwzględnego do 50 stopni C)! Tak więc będących nie do odrzucenia ze względu na autorytet publikacji (cytacje) - a to były najbardziej recenzowane periodyki + PNAS.

Łyknąłem tę wiedzę, bo przekonała mnie skala zjawiska, jego wydajność i efektywność. O resztę, czyli łopatologiczne wyjaśnienie dla "lajkonika" chciałem zapytać Was. I tak sobie myślę teraz, ze i tak jestem za głupi, zeby to zrozumieć.

Muszę to przyjąć na bank i pogodzić się ze swoimi ograniczeniami.

 

Najbardziej zdumiewa, ze juz nawet totalnie mała komórka bakterii, jest fabryką równolegle działających maszyn tunelujących (enzymów) w środowisku, które jest mikroskopijnym UŁAMKIEM kropli wody!!! Ta skala miniaturyzacji poraża!!!

Edytowane 31 sierpnia 2016 przez glaude

[ex nihilo 223]

Nie zam publikacji, o których napisałeś, w wolnej chwili poszukam, może coś w sieci wygrzebię. Ale niezależnie od tego, czy jest to wnętrze bakterii, czy wnętrze Słońca, dioda tunelowa czy tunelowy mikroskop, czy tunelował będzie elektron, czy jon (w tym przypadku będzie to pewnie H⁺, czyli proton), fizyczny mechanizm tunelowania jest zawsze taki sam. Z całkiem przyzwoitym przybliżeniem, wystarczającym do wytworzenia w miarę poprawnej intuicji, był on opisany 23.08. 00:29 (# 55).

 

Przekładając to na chemię: mamy jakiś związek chemiczny (ZC) i jon H⁺, konfiguracja pola EM wytworzona przez strukturę chemiczną ZC powoduje, że ZCH nie może powstać w sposób czysto chemiczny (klasyczny), chociaż ZCH ma chemicznie poprawną budowę. Załóżmy, że ZC jest w postaci jonu ZC^-. W całości jego ujemny ładunek przyciąga  H⁺, ale pole to jest niejednorodne - dostępu do miejsca, gdzie H⁺ mógłby zostać wbudowany broni "bramka" dodatniego potencjału pola odpychająca H⁺. Czyli H⁺ jest przyciągany w okolice bramki, ale samej bramki klasycznie przejść nie może - musiałby mieć energię wystarczającą do pokonania tego odpychania (tak zwyczajnie, na siłę). Cząstka klasyczna (kulka, piłeczka) nie przejdzie takiej bramki nawet jeśli brakuje jej jakiegoś ułamka procenta energii - odbije się od tej bramki. Będzie znowu w jej okolicę przyciągnięta, i znowu się odbije. I tak do us..... . Ale H⁺ jest obiektem kwantowym, rozmytym w przestrzeni stanem pola. Kiedy zbliża się do bramki, jakaś część jego funkcji falowej (rS) zawsze bramkę przechodzi, jest po "wewnętrznej" stronie bramki. A to daje prawdopodobieństwo wynikające z lrSl², że tam, "wewnątrz", H⁺ zostanie przechwycony, zlokalizowany i połączy się z ZC^- w ZCH. Ogólnie tak mniej więcej będzie to wyglądać, a szczegóły zależą od chemicznej budowy (= struktury pola EM) ZC^-.   

 

Cząsteczka wody jako całość jest elektrycznie obojętna, ale jej pole EM jest silnie spolaryzowane:

(Z https://pl.wikipedia.org/wiki/Woda)

Obszar czerwony jest naładowany ujemnie, niebieski dodatnio. Załóżmy, że to nie jest obojętna elektrycznie cząsteczka wody, a nasz skomplikowany organiczny ZC^-, który może przyłączyć H⁺ tylko w taki sposób, że H⁺ wlezie "od dołu" przez ten niebieski dodatnio naładowany obszar, który będzie go odpychał (bariera potencjału, bramka). Gdyby H⁺ miał wystarczającą energię kinetyczną, mógłby klasycznie przebić się przez ten obszar jak kula przez deskę. Ale aż takiej energii nie ma: ZC^- jako całość przyciąga go zbyt słabo. Jednak jako rozmyta cząstka kwantowa H⁺ ma szansę przetunelować przez niebieski obszar i zostać przechwycony (zlokalizowany) przez "czerwone". No i mamy ZCH

 

Edycja:

 

 

Ta skala miniaturyzacji poraża!!!

 

Eee tam, przyzwyczajenie Gdyby taka bakteria dowiedziała się o Twoim istnieniu, pewnie skichała by się z przerażenia, że może istnieć coś tak ogromnego jak Ty i w dodatku działać. 99,99(9)% zdarzeń dzieje się takiej i mniejszych skalach - dziwolągiem na tym świecie są zdarzenia w naszej skali... to tylko 0,00(1)% wszystkich zdarzeń

 

 

 

I tak sobie myślę teraz, ze i tak jestem za głupi, zeby to zrozumieć.

 

Pogadamy o tym za miesiąc, a może i jutro... ale najpierw wypieprz w πzdu wszystkie kulki i inne takie

Obrazek z wodą pokazuje Ci bardzo ładne pole, na którym widać rozkład potencjałów (stanów) tego pola (⁺ i ^-), możesz sobie określić gradienty, kierunki przyciągania i odpychania ładunków (jonów) ⁺ i ^-... i tak dalej. Kulka tam nie przelezie, stan pola przelezie. Z tego różowego w rogu trójkąta zrobi najpierw białe, a potem lekko niebieskie i wtedy to czerwone na górze go do środka może "wciągnąć", trochę tak (ale tylko trochę), jak surowe jajko przez dziurkę (wirtualną tylko) w skorupce

Edytowane 31 sierpnia 2016 przez ex nihilo

[glaude 40]

Ex nihilo

 

Mając na myśli skalę, chodziło mi o skalę skomplikowania procesów na jednostkę objętości. W każdej zywej komórce zachodzą w w kazdym ułamku sekundy miliony (jeśli nie miliardy) tunelowań. I to obok siebie!!!

Nie dość, ze sobie nie przeszkadzają, to jeszcze wspomagają swoje procesy - a to wszystko w odpowiedniej kolejności i poukładane. Mistrzostwo świata.

Artykuły o których pisałem, są omówione w tej ksiązce.

[thikim 119]

Ja mam jednak obawy że "tunelowanie" o jakim pisze glaude dotyczy nie H⁺ ale całkiem sporych cząsteczek o masach dziesiątki albo i setki razy większych (a rozmiarach może i miliony) od protonu.

A to już takie łatwe nie jest. A jak nie jest łatwe to zapewne i mniejszą rolę odgrywa. Gdzieś tam oczywiście gdy energia jest na krawędzi tunelowanie powoduje zmianę. Ale to nie jest tak powszechne.

Bakterie nie tunelują Bakterie przenikają.

A to że wewnątrz bakterii zachodzi tunelowanie to inna skala. Tak samo w naszej ludzkiej skali - ludzie nie tunelują. To nie znaczy że tunelowanie nie ma wpływu na zjawiska zachodzące w większych skalach. Ma jak najbardziej, przykładem fotosynteza.

Ale jest różnica - mieć wpływ na zjawiska w pewnej skali a zachodzić w pewnej skali.

Tunelowanie choć może mieć wpływ na cały Wszechświat to zachodzi w mikroskali. I proton jest zasadniczo według mnie tą granicą do której zachodzi tunelowanie w miarę często.

Atom wodoru ma rozmiar dziesiątki albo i setki tysięcy razy większy niż samo jądro (proton).

A to jest duża zmiana skali. I jest olbrzymia różnica pomiędzy tunelowaniem protonu a tunelowaniem atomu wodoru o rozmiarach 100 000 razy większych.
To drugie jest zasadniczo mało prawdopodobne.

Oczywiście co innego wpływ tunelowania na reakcje chemiczne, na powstawanie wiązań. To się dzieje w skalach powłok elektronowych.

Po prostu rozróżnijmy istotną rolę tunelowania w przypadku reakcji chemicznych (skala 10^-14 m) od samych reakcji chemicznych (skala 10^-8 - 10^-10 m).

Mówiąc o przenikaniu jonów (cząsteczek) przez bariery mówimy o tej drugiej skali.

Edytowane 1 września 2016 przez thikim

[ex nihilo 223]

Ja mam jednak obawy że "tunelowanie" o jakim pisze glaude dotyczy nie H+ ale całkiem sporych cząsteczek o masach dziesiątki albo i setki razy większych (a rozmiarach może i miliony) od protonu.

 

Nie wiem, muszę to przeczytać, ale chyba dopiero w zimie będzie to możliwe, bo teraz mam tyle do zrobienia, że nawet nie będę tego zamawiał, coby nie kusiło...

"Profesor Jim Al-Khalili (...) jest szefem katedry fizyki teoretycznej na Uniwersytecie Surrey, gdzie wykłada mechanikę kwantową i prowadzi własne badania z tej dziedziny."

"Profesor Johnjoe McFadden jest profesorem molekularnej genetyki na Uniwersytecie Surrey."

(z recenzji tu: http://ksiegarnia.proszynski.pl/product,72170)

Wygląda na to, że nie są to jakieś tamtejsze ex nihile, a raczej nieźli spece... Chociaż wykład pierdołologii każdemu może się zdarzyć, to jednak rozkład prawdopodobieństwa jest trochę inny

 

No ale zanim...

Atom wodoru ma rozmiar dziesiątki albo i setki tysięcy razy większy niż samo jądro (proton). A to jest duża zmiana skali. I jest olbrzymia różnica pomiędzy tunelowaniem protonu a tunelowaniem atomu wodoru o rozmiarach 100 000 razy większych.

 

To, co przyjmuje się się zwykle za średnicę atomu wodoru (w stanie podstawowym), to 2x promień na którym siedzi maksimum gęstości prawdopodobieństwa oddziaływania (znalezienia) elektronu. W stanie podstawowym dla wodoru to cztery rzędy wielkości w stosunku do "średnicy" protonu (-10 i -14). W interpretacji "cząstkowej" oznacza to, że elektron przez jakąś część czasu jest w bezpośredniej bliskości protonu, czyli średnica atomu zmniejsza się wtedy praktycznie do średnicy protonu. W "naszej" interpretacji średnica atomu wynika z prawdopodobieństwa (wprowadźmy sobie może tu "pdp" zamiast "prawdopodobieństwo", bo to "prawdopodobieństwo" się nieprawdopodobnie niewygodnie wklepuje w klawiaturę ), czyli z pdp wynikającego z rS dla atomu... zatem średnica nie jest jakaś stała i jednoznaczna, a jest pdp średnicy, co jest zresztą funkcjonalnie całkowicie zgodne z interpretacją cząstkową (obie są używane - jak akurat wygodniej). Czyli atom z jakimś pdp może zachowywać się jakby jego średnica była praktycznie równa średnicy protonu, i z jakimś, że ta średnica to pół metra z hakiem. Podobnie w przypadku stanów wzbudzonych. W ten sposób średnica atomu przestaje być problemem, jeśli w ogóle w tym przypadku by nim miała być. Ale raczej czy tak, czy tak, i tak by nie była.

 

A nie byłaby z kilku powodów:

- raczej nie mamy tam do czynienia z atomami, a z jonami

- jeśli nawet z atomami, to nie są to atomy swobodnie krążące gdzieś w pustej przestrzeni i na luzie szukające kumpla (hmm... geje?) do H₂, a atomy w niezwykle skomplikowanym i do tego dynamicznym polu EM wytworzonym przez paskudnie pokręcone struktury przestrzenne związków nie tyle organicznych nawet, co biochemicznych; + woda, takie czy inne jony organiczne i nieorganiczne, i tak dalej. W sumie wrząca elektromagnetyczna gęsta zupa w diabelskim kociołku. Nie zdziwiłbym się, gdyby w takich warunkach i półkilowy młotek mógł przetunelować

- średnica gluta nie jest problemem przy tunelowaniu.

 

Po prostu rozróżnijmy istotną rolę tunelowania w przypadku reakcji chemicznych (skala 10-14 m) od samych reakcji chemicznych (skala 10-8 - 10-10 m).

 

Może znowu dzisiaj za dużo fizyki praktycznej odwaliłem, ale... ?

Edytowane 1 września 2016 przez ex nihilo

[thikim 119]

- raczej nie mamy tam do czynienia z atomami, a z jonami

No tak ale jon np.Cl^- ma tylko jeden elektron mniej. Jak dla mnie bliżej mu do atomu niż do protonu

https://pl.wikipedia.org/wiki/Bariera_krew-m%C3%B3zg

 

dlatego substancje obecne w osoczu mogą pokonywać barierę śródbłonka jedynie na drodze transportu przezkomórkowego (transcelularnego).

Mózg potrzebuje trochę konkretniejszych substancji niż proton

https://pl.wikipedia.org/wiki/Pompa_sodowo-potasowa

 

Pompa sodowo-potasowa (ATP-aza Na⁺/K⁺; EC 3.6.3.9^[1]) – enzym białkowy uczestniczący w aktywnym transporcie kationów sodu (Na⁺) i potasu (K⁺)

Jak dla mnie Na⁺ i K⁺ bliższe są atomom niż protonowi

K ma 19 elektronów. K⁺ - 18 elektronów. Strata jednego elektronu nie zmniejszy rozmiaru aż tak drastycznie.

Co do losowego charakteru wielkości atomu. Jest to rozsądne założenie. Niemniej co innego losowość dla atomu wodoru a co innego dla atomu potasu gdzie tych elektronów nawet w jonie jest 18. I przypadek że wszystkie 18 przyjmie w danej chwili kombinację zmniejszającą mocno rozmiary jest mało prawdopodobne.

http://www.w12.pwr.wroc.pl/zpp/files/W%201.W10.pdf

Slajd 41 opisuje promienie jonów.

Teraz już dokładniej, przypominając jednostkę poza SI - A - angstrem 10^-10

 

Atom wodoru to 0,37 A

tlen to 0,6 A

wapń (blisko potasu) to 1,8 A a jon podwójny wapnia to 0,9 A (potas jest większy). Czyli jon potasu jakieś 3 razy większy od atomu wodoru, a od jądra to jednak z 30 tys. razy większy.

No ale jony są też inne: np. OH^-

I tu przyznam zaskoczyły mnie nieco rozmiary cząsteczki wody:

1A x 1,6A

W porównaniu do wodoru 0,37A i tlenu 1,3A.

To prowadzi do wniosku że cząsteczka to faktycznie uwspólnienie powłok elektronowych.

 

 

Wygląda na to, że nie są to jakieś tamtejsze ex nihile, a raczej nieźli spece.

Nie neguje wpływu tunelowania na zjawiska biofizyczne. Po prostu nie przyjmuję tak łatwo że tunelowanie zachodzi dla jonów większych niż proton

Więc mamy taki jon potasu. 19 protonów, 18 elektronów. Nie widzę przeszkód że jakiś elektron sobie zatuneluje. Ale jak ma zatunelować te 19 protonów i 18 elektronów na raz?

Załóżmy że wystarczy jak zatuneluje większość to i tak jest naście cząsteczek które muszą zatunelować jednocześnie?

Mnie to dość mocno zastanawia. Jak tuneluje cząsteczka złożona czyli kilkadziesiąt cząstek elementarnych na raz

 

Swoją drogą wiedzieliście że atomy Na i K są większe od atomów żelaza, rtęci i innych?

http://mikro.swiat.prv.pl/rozmiary.html

Edytowane 2 września 2016 przez thikim

[glaude 40]

Thikim

 

Nie mam przy sobie ksiązki, więc nie mogę nic zacytować czy podlinkować. Od kilku dni jestem poza Polską i wracam w niedzielę wieczór. W poniedziałek najwcześniej coś wrzucę na KW.

 

Poza tym dla mnie to tez niebywałe. Przeczytałem książkę, co do której tematu przewodniego nawet nie "doraczkowałem". To dlatego reanimowałem ten temat, zeby od umysłów ścisłych dowiedzieć sie czegoś więcej.

 

Cieszy mnie, ze jesteś sceptyczny, bo przynajmniej drobiazgowo i krytycznie sie temu przyjrzysz.

Jeśli natomiast wszystko, co tam napisano jest potwierdzone, to za ileś lat czeka nas nowy rodzaj biologii i kwantologii i rozwój rynku z nimi związanego.

 

Jedno tylko nie daje mi spokoju. Dlaczego tunelowanie w fotosyntezie (poza fotonem) nie wymaga praktycznie energii? Nie mogę tego zrozumieć?

[Jajcenty 314]

 

 

K ma 19 elektronów. K+ - 18 elektronów. Strata jednego elektronu nie zmniejszy rozmiaru aż tak drastycznie.

U litowców i chlorowców różnica między atomem a jonem jest duża. Dla potasu odpowiednio: 2,3 i 1,3 (10^-10m)

[pogo 102]

A ja mam wątpliwości czy średnica ma znaczenie. Chyba liczy się masa, wiec stunelować musi jądro, a elektrony pójdą za nim.

[thikim 119]

W poniedziałek najwcześniej coś wrzucę na KW.

Czekam z niecierpliwością. Aczkolwiek jutro jadę nad morze i będę dopiero 11-tego

 

 

Dlaczego tunelowanie w fotosyntezie (poza fotonem) nie wymaga praktycznie energii? Nie mogę tego zrozumieć?

Tunelowanie nigdzie nie wymaga energii w tym kontekście. Tak prosto można to zamodelować, pożyczeniem energii, pokonaniem bariery, oddaniem energii. A energii jest całkiem sporo w próżni. Im krócej coś trwa tym więcej.

Bardziej skomplikowanie można to oprzeć na wirtualach o czym już rozmawialiśmy. Jest sobie chmara wirtuali albo fluktuacji pola. Są różne, o małych i dużych energiach. Cały czas niektóre z nich pokonują barierę. Wszystko sprowadza się do tego który z wirtuali, które z pól zareaguje na naszą obserwację. Może zareaguje ten z lewej strony bariery a może ten z prawej.

Jednak tunelowanie działa efektywnie tylko dla barier do wielkości do około 3 nm, czyli 30 A a więc są to odległości rzędu 100 x atom wodoru.

 

U litowców i chlorowców różnica między atomem a jonem jest duża

Owszem. To są zmiany rzędu 2 razy (może kilku). Jak zresztą podałem w przykładzie. Jednak ja te zmiany odnoszę do relacji wielkości: atom/jądro a to są wielkości rzędu 10 tysięcy razy. W tej perspektywie dwa razy to nie jest dużo

 

 

A ja mam wątpliwości czy średnica ma znaczenie. Chyba liczy się masa, wiec stunelować musi jądro, a elektrony pójdą za nim.

Najbardziej to chyba liczy się energia.  Nie słyszałem o innym tunelowaniu niż jądra wodoru czyli protonu (ogólnie cząstki elementarnej). Jeśli ktoś ma link że tunelowało jądro (ale większe niż 1 proton) albo atom, albo cząsteczka to chętnie o tym poczytam.

 

W biochemii bariery mają trochę inny charakter niż pojedyncza bariera w mikroświecie. W biochemii to są już złożenia wielu barier z mikroświata. One mają znaczące rozmiary.

http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,409133,egzotyczne-efekty-kwantowe-moga-rzadzic-chemia-wokol-nas.html

 

Tymczasem naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) w Warszawie, kierowani przez prof. dr. hab. Jacka Waluka wraz z grupą prof. dr. hab. Czesława Radzewicza z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego (FUW) właśnie wykazali, że jedno z najbardziej spektakularnych zjawisk kwantowych – tunelowanie – zachodzi nawet w temperaturach przekraczających temperaturę wrzenia wody. Szczególnie zaskakujący jest jednak fakt, że zaobserwowany efekt dotyczy jąder wodoru, które tunelują w cząsteczkach pływających w roztworze. Wyniki pomiarów nie pozostawiają wątpliwości: w badanym układzie, w typowych dla naszego środowiska warunkach, tunelowanie okazuje się głównym czynnikiem odpowiedzialnym za przebieg reakcji chemicznej! O wynikach swoich badań poinformowali w przesłanym PAP komunikacie.

Zobaczcie, że w 2016 zaobserwowano tunelowanie jąder wodoru w cząsteczkach porficenu. Ale tunelowały najprostsze jednoprotonowe jądra (czyli cząstki elementarne) a nie całe cząsteczki.

A do tunelowania jąder potasu to raczej daleka droga.

Takie tunelowanie elektronów i protonów jak najbardziej zachodzi. Ale to nie znaczy że można powiedzieć że tuneluje atom czy duża cząsteczka.

https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_tunnelling

Tam samo tu. Jest mowa o wpływie tunelowania na modyfikacje DNA ale chodzi o tunelowanie protonu a nie całego DNA

Tak samo w mikroskopie skanningowym - tunelują elektrony.

Ogólnie tunelują cząstki elementarne. Raczej ciężko byłoby zgrać tunelowanie złożonego układu jak atom czy cząsteczka związku chemicznego. Układ złożony to stałe oddziaływanie pomiędzy cząstkami elementarnymi go tworzącymi. A więc "częste" lokalizowanie jego elementów. Dodatkowe bariery do pokonania.

Jak coś namieszałem to poprawiajcie edukująca jest ta dyskusja.

PS. Tu piszą coś o tunelowaniu atomów wodoru:

http://phys.org/news/2015-10-quantum-tunneling-diffusion-hydrogen-atoms-ice.html

ale po angielsku mi słabo idzie więc nie jestem pewien.

Tu po polsku inna wersja tunelowania wodoru ale...

http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,378633,ichf-pan-bada-tajemnice-tunelowania-atomow-wodoru.html

raz piszą o tunelowaniu atomu wodoru a raz o tunelowaniu protonu.

Więc jest spora nieprecyzyjność językowa. Ja się skłaniam do tego że chodzi jednak o proton.

Jak przypomnimy sobie cząsteczkę wody to się okaże że część elektronów przy wiązaniach chemicznych tworzy jakby uwspólnioną chmurę. Czyli bardziej obrazowo jakbyśmy mieli kulki plasteliny reprezentujące atomy to cząsteczka to nie jest jedna kulka z drugą połączona zapałką czy kijkiem. To jest jedna kulka wbita w drugą kulkę. Obie zdeformowane.

Dla wodoru H₂ prowadzi to do sytuacji że są sobie takie dwie zdeformowane kulki zlepione ze sobą, mające takie jakby dwa miejsca koncentracji masy - te protony. I sobie protony tunelują i zamieniają się miejscami. W opisywanym doświadczeniu cząsteczka jest bardziej skomplikowana bo w porficenie jest więcej atomów niż tylko te dwa.

PS2. Tu np. piszą na ile zrozumiałem że dali radę tunelować atomy sodu

http://george.ph.utexas.edu/thesis/patrick_diss.pdf

ale to nie tak hop siup. Specjalne warunki w rodzaju okolice zera bezwzględnego itd.

A procesy o których do tej pory wspominano: DNA, biochemia, itp. to tunelowanie cząstek elementarnych a nie atomów.

Edytowane 2 września 2016 przez thikim

[ex nihilo 223]

Pomiędzy protonem a jądrem np. sodu różnica jest w zasadzie ilościowa, a nie jakościowa. I proton, i dowolne inne jądro, to kwarkowo-gluonowy glut. Proton nie jest cząstką elementarną. A różnica ilościowa? Zobaczmy to w naszych elektronowych jednostkach masy, w zapisie logarytmicznym, coby było wygodniej:

elektron = 1 * 10⁰

proton = 1,8 * 10³

sód = 4,1 * 10⁴

Czyli e do p to 3 rzędy wielkości, a p do Na, tylko jeden. To nie jest żadna przepaść, nawet przy tunelowaniu. Niech to zmniejszy pdp tunelowania dla Na w stosunku do p 100 razy, tysiąc, nawet 10000... przy możliwych miliardach podejść i tak będą miliony prób udanych. Dało by się to obliczyć, pewnie są też gotowce, ale teraz nie będę tego szukał.

 

 

 

W biochemii to są już złożenia wielu barier z mikroświata.

 

A może też odwrotnie - takie struktury pola EM cząsteczek, które ułatwiają tunelowanie wybranych jonów. 4 mld lat ewolucji biochemicznej, to jest trochę czasu na dopracowanie procesów tak, żeby były możliwie najbardziej efektywne. I raczej na to bym stawiał.

 

Może później coś jeszcze, bo teraz czym innym muszę się zająć.

[thikim 119]

I proton, i dowolne inne jądro, to kwarkowo-gluonowy glut. Proton nie jest cząstką elementarną

Ok. Fakt. Ale Gdzieś jednak jest granica poza którą tunelowanie staje się bardzo mało prawdopodobne i jeśli zachodzi to na tyle rzadko że nie ma to wpływu na ogół zjawisk.

Udało się w specjalnych warunkach przeprowadzić tunelowanie atomu sodu.

Nikomu nie udało się tunelować myszy

Więc gdzie jest granica?

 

 

Pomiędzy protonem a jądrem np. sodu różnica jest w zasadzie ilościowa

Czyli jak? Co decyduje, że atom sodu stuneluje? Stunelowanie większej części jądra?

Edytowane 2 września 2016 przez thikim

[ex nihilo 223]

Czyli jak? Co decyduje, że atom sodu stuneluje?

 

Decyduje to samo, co w przypadku każdego innego tunelowania - pdp wynikające z dynamiki lrSl² w danych warunkach. lrSl² można określić dla dowolnego obiektu.

 

Stunelowanie większej części jądra?

 

Równie dobrze mógłbyś zapytać o większą cześć protonu

 

Nikomu nie udało się tunelować myszy Więc gdzie jest granica?

 

Granicy nie ma, jest pdp asymptotycznie zbliżające się do zera.

Mysza? Policz masę, o ile rzędów większa od masy protonu. Miałem ochotę zrobić to dla średnio wypasionej bakterii, ale nie miałem czasu.

Tu:

https://books.google.pl/books?id=-mCI1J2x9C8C&pg=PA18&lpg=PA18&dq=young+experiment+neon+atoms&source=bl&ots=ugHmOocvNW&sig=agD6qNthEWiGlIYy6QGp0g_NkcQ&hl=pl&sa=X&ved=0ahUKEwjA8Zme7PHOAhXOJSwKHQ4xBgcQ6AEIKzAC#v=onepage&q=young%20experiment%20neon%20atoms&f=false

masz wynik doświadczenia z interferencją atomów neonu (1994). Ponoć (bo nie mam dokładnych danych) robili to już też z chemicznymi glutami po kilka tys. mas protonu, a zabierali się do interferencji małych wirusów. Gdzie jest granica?

 

Barierą potencjału nie musi być odległość, na którą przemieści się cały obiekt (w ogóle nie musi nią być odległość), może nią być dowolne przejście ze stanu A do stanu B wymagające (klasycznie) jakiejś tam energii. Np. załóżmy, że jesteś sześcianem 1 m³, w koordynatach "stan A". Żeby przemieścić się o 1 mm ("stan B") potrzebujesz (klasycznie) energii E, której nie masz, masz np. tylko E/3. Ale znaleźli Cię w koordynatach "stan A + 1 mm", czyli w stanie B... to znaczy, że przetunelowałeś przez barierę potencjału równą 2/3E, chociaż niemal nie ruszyłeś się z miejsca. Nie mam już teraz łba do wymyślania ciekawszych przykładów, całkiem bez przesunięcia w przestrzeni, a w przypadku chemii to by mogło być najważniejsze. Np. konieczność przejścia przez jakieś stany wzbudzone itp.

 

Czekam na to, co glaude po powrocie zapoda

Edytowane 3 września 2016 przez ex nihilo

[ex nihilo 223]

 

Pogoda dzisiaj paskudna, ciągle deszczami mnie straszy, to i ja paskudny być mogę i też trochę postraszyć - przestrzenią Hilberta - oczywiście tych, którzy matmy się boją, bo Ci, którzy jej się nie boją, to raczej mnie postraszyć mogą

 

Kiedy cokolwiek z kwantologią związanego się czyta, to wcześniej czy później przestrzeń Hilberta z jakiegoś kąta wyskakuje... Wektory stanu w przestrzeni Hilberta i inne takie. Co to za cudo Hilbert wymyślił, zajrzyjmy do Wiki:

"rzeczywista lub zespolona przestrzeń unitarna (tj. przestrzeń liniowa nad ciałem liczb rzeczywistych lub zespolonych z abstrakcyjnym iloczynem skalarnym), zupełna ze względu na indukowaną (poprzez normę) z iloczynu skalarnego tej przestrzeni metrykę. Jako unormowana i zupełna, każda przestrzeń Hilberta jest przestrzenią Banacha, a przez to przestrzenią Frécheta, a stąd lokalnie wypukłą przestrzenią liniowo-topologiczną." A do tego może być nieskończenie wymiarowa.

 

No faktycznie, pokraka jakaś nieziemska... kołek tylko jakiś porządny wziąć i tłuc zarazę, aż do zerowego wymiaru się skurczy.

 

Czy jednak na pewno?

Weźmy sobie nasze zapisy stanu pola:

S₀ = (0, 0, 0, 0)

S_e = (1, -1)

S_p = (1839, +1)

...

To są po prostu wektory stanu w przestrzeni Hilberta W pierwszym przypadku czterowymiarowej, w drugim i trzecim w jej dwuwymiarowej podprzestrzeni.

Dlaczego wektory? Przecież żadnej wektorowej szczałki tam nie ma. Nie ma? No to zaraz będzie. Coby prościej było, weźmy sobie dwuwymiarową pH, np: z wektorem S_e = (1, -1). Narysujmy zwykły układ współrzędnych (x, y), na osi x będzie nasza elektronowa masa (1), na y ładunek (-1). I tak jak to się normalnie robi, wyznaczmy sobie punkt (1, -1). A teraz od (0, 0) do tego (1, -1) narysujmy kreseczkę ze strzałką w kierunku punktu... no i mamy wektor stanu w przestrzeni Hilberta.

 

Przestrzeń Hilberta jest przestrzenią wektorową, punkty w niej wskazuje się przy pomocy wektorów przeciągniętych od (0, 0, 0, ... 0) do danego punktu. Liczy się też na zasadzie rachunku wektorów. Czyli dodawanie wektorów to będzie taki romb, jaki w podstawówce pokazywali. Itd. Można sprawdzić, że nasze prymitywne rachunki stanów pola wektorowo dadzą wyniki dokładnie takie same, jak sobie to pisaliśmy, np. atom wodoru (S_p + S_e) będzie miał zapis (1837, 0). Jak ktoś będzie chciał sprawdzić, wygodniej dla protonu przyjąć np. (3, +1), wynik będzie wtedy (4, 0).

 

To samo można zapisać i liczyć w postaci macierzy, czyli tabelek, z wpisanymi w odpowiedni sposób wektorami, siedzących pomiędzy dwoma kwadratowymi nawiasami.

 

I ta najprostsza możliwa intuicja przestrzeni Hilberta, dla kibiców kwantologii w zasadzie jest wystarczająca. Wiadomo po prostu o co chodzi, kiedy autor pisze o wektorze stanu w przestrzeni Hilberta. Rzeczywiste rachunki, dla faktycznych stanów i ich dynamiki, często są cholernie skomplikowane, ale ogólna intuicja tego wszystkiego wygląda mniej więcej tak, jak w naszych przedszkolnych wyliczankach.

 

 

A dlaczego akurat w przestrzeni Hilberta się toto liczy? Bo najwygodniej

[glaude 40]

Jim Al-Khalil i Johnjoe McFadden "Życie na krawędzi ..."; rozdział 8 (Umysł); podrozdział "Kwantowe kanały jonowe?"

 

To moja przeróbka wprowadzenia:

Kanały jonowe w neuronie mają długość 1,2 nanometra, zaś szerokość połowę tego. Takze nawet jony mogą się przeciskać przez niego tylko rządkiem (!).

 

Cyt.:

"A jednak wykonują to w iście niezwykłym tempie stu milionów na sekundę. A kanały są przy tym bardzo selektywne. Na przykład kanał odpowiedzialny za napływ jonów potasu do komórki przepuszcza tylko jeden jon sodu na dziesięć tysięcy jonów potasu, pomimo ze jon sodu jest mniejszy ..."

 

"To bardzo wysokie tempo transportu, połączone z ogromną selektywnością ...

W 2012 roku neurobiolog Gustav Bernroider, z Uniwersytetu w Salzburgu, wraz z Johannem Summhammerem, z Instytutu Fizyki Atomowej na Technologicznym Uniwersytecie Wiedeńskim wykonali symulacje kwantowe jonu przelatującego przez zależny od napięcia kanał jonowy [znajdują się na aksonie - mój dopisek] i odkryli, ze jon jest zdelokalizowany (rozmyty), gdy porusza się przez kanał: bardziej jak fala koherentna niz cząstka. A takze, ze fala tego jonu oscyluje z bardzo dużą częstością i przekazuje energię otaczającym białkom w pewnego rodzaju procesie rezonansu, tak więc kanał efektywnie działa jak CHŁODZIARKA JONÓW, która redukuje energię kinetyczną jonu o połowę. To efektywne chłodzenie jonu pomaga mu zachować zdelokalizowany stan kwantowy, utrzymując z dala dekoherencję i umozliwiając gwałtowny transfer poprzez kanał. Ma takze udział w selektywności, ponieważ stopień schłodzenia bedzie inny, gdy jon potasu zostanie zastąpiony jonem sodu: konstruktywna interferencja moze promować transport jonów potasu, podczas gdy destrukcyjna interferencja bedzie hamować transport jonów sodu. Zespół doszedł do wniosku, ze kwantowa koherencja gra NIEZBĘDNĄ rolę w przewodnictwie jonów poprzez kanały jonowe nerwu ..."

 

Uff

wklepałem to smartfonem

A teraz czekam na objaśnienie dla inteligemtnych inaczej, których tu samozwańczo reprezentuję.

 

P.S.

Nie ma w książce publikacji doniesienia, stąd zacytowałem fragment.

Edytowane 5 września 2016 przez glaude

[ex nihilo 223]

Nie wiem, na ile uda mi się tu coś objaśnić, a na ile zaciemnię

 

Jony mają pdp energię wystarczającą do klasycznego przejścia przez kanał (jako cząstki, jest tu jeszcze sprawa ukierunkowania tej energii), ale jedno, że mogłoby to być dosyć powolne, m.in. z powodu wzajemnego odpychania, a drugie, że więcej niż K mogłoby się nawpychać mniejszych Na. Dlatego jony utrzymywane są w stanie fali nie oddziałującej z otoczeniem w sposób powodujący ich jednoznaczną lokalizację - płyną strumieniem jako fala, tak ukształtowana w wyniku interferencji, że jej maksimum dla K będzie przy wylocie kanału, gdzie "młotek" (oddziaływanie) przerobi je na zlokalizowane jony. Odwrotnie z jonami Na - ich pdp będzie na wylocie minimalne, maksimum będzie utrzymywać się przy wlocie, skąd w taki czy inny sposób będą usuwane (np. przepływ cieczy). Czyli coś w rodzaju kwantowego filtra interferencyjnego działającego pdp z wykorzystaniem tunelowania. Jony przed wejściem do kanału mają zmniejszaną energię, pdp poniżej koniecznej do klasycznego przejścia, ale bardzo blisko, tak że bariera potencjału jest minimalna, przez co bardzo łatwo tunelują, a to daje dużą szybkość przepływu.

 

I teraz "???" bo nie wiem, na ile ta moja interpretacja jest poprawna

[glaude 40]

Dalej mi się nic nie rozjaśniło

Ta wiedza jest po prostu dla mnie nieosiągalna. Nie rozumiem nawet, dlaczego niby ten sam jon przed przejściem przez kanał ma wyższą energię, a po przejściu niższą?

Przecież w tym jonie nic się nie zmienia - suma ładunków jest taka sama?

 

Ja sobie wyobrażałem, ze jon przed przejściem jest "sześcianem", w trakcie przejścia wiotką "galaretą", a po przejściu znowu sztywnym "sześcianem".

Jednak ni w ząb nie rozumiem tej straty energii ("schładzania")- to jakaś quasi magiczna sprawa?

[ex nihilo 223]

Dopadłem oryginał:

http://arxiv.org/pdf/1206.0637v1.pdf

Z szybkiego przejrzenia wynika, że powinno mi się udać na "nasze" to przerobić, ale muszę to dosyć porządnie przeczytać (a trochę tego jest, 13 str.) i pod kopułą przemielić. Wygląda na to, że taki schemat ogólny, jaki wczoraj opisałem, pdp się z grubsza utrzyma (dojdzie sporo szczegółów), ale nie wiem jeszcze jak będzie z tym tunelowaniem - jest tam, czy go nie ma. Ogólnie artykuł bardzo fajny, wygląda na napisany bardzo przystępnie, tak że dobrze chyba będzie, jeśli Ty to przejrzysz przed moją "na nasze" przeróbką... a później przypuszczam, że do artykułu wrócisz.

 

Jednak zanim... przyda się - jak widzę po Twoim wpisie - trochę intuicji związanych ze sprawą energii. Rzecz jasna, na naszym przedszkolnym poziomie, ale powinno Ci to ułatwić zrozumienie sprawy, bo...

 

energia w kwantologii (i nie tylko) jest... no wiadomo czym jest (chociaż właściwie nie bardzo wiadomo ). Dotychczas tym się tu nie bawiliśmy, coby nie komplikować. Zakładaliśmy, że jedyna energia, jaką ma układ (pole, cząstka, fala, dowolny inny obiekt fizyczny) to energia w postaci masy spoczynkowej, którą można traktować jako energię zawartą w oddziaływaniu (sprzężeniu) z polem Higgsa. Zgodnie z wzorem E₀ = m₀c² jest to energia/masa spoczynkowa, którą można przerobić na dowolny inny rodzaj energii. Energią kinetyczną przyjmowaliśmy jako zaniedbywalnie małą, chociaż wystarczającą do bardzo powolnego przemieszczania się naszych obiektów wewnątrz pudełka. A są też inne rodzaje energii - drgań, wiązań itd.

 

W kwantologii energia jest operatorem, czyli czymś, co wpływa na stan i ewolucję układu. I to operatorem chyba najważniejszym. Całkowita energia obiektu kwantowego (suma wszystkich rodzajów energii układu) siedzi w operatorze Hamiltona (hamiltonian) i w takiej postaci wchodzi do rS. I to od tej całkowitej energii (i ew. jej zmian) przede wszystkim zależy ewolucja stanu układu. Dla naszych potrzeb i jak zwykle w maksymalnym uproszczeniu - im ta całkowita energia jest większa, tym obiekt robi się "mniej kwantowy". Przekładając to na lrSl² - im większą obiekt ma energię, tym lepiej będzie zlokalizowany, trudniej będzie rozmywał. Im większa energia, tym obiekt bardziej będzie się zachowywał jak "cząstka", a mniej jak fala. Tych falowych właściwości nigdy całkowicie nie utraci, mogą one jednak stać się niemierzalnie małe.

 

W przypadku tego artykułu ważna będzie energia kinetyczna (ruchu postępowego) i energia drgań, która możemy tu traktować jako energię "cieplną" i jej przede wszystkim dotyczyć będzie "schładzanie". Masa jest stała. Kierunek działania energii kinetycznej ruchu postępowego i prędkość tego ruchu wyznaczone są przez różnicę potencjałów (+ i -) pola po obu stronach membrany. Przyjmijmy, że też ta energia też jest stała. Pozostają drgania.

 

W świecie kwantowym wszystko drga. Zajrzyjmy do wnętrza rS - jest to paczka falowa, której wyobrażenie można pokazać np. tak:

https://www.youtube.com/watch?v=sydEGMnSMgg

(super to jest, warto też zwrócić uwagę na tunelowanie, przejście przez "dołek" potencjału (z częściowym odbiciem!), przechodzenie przez niskie bariery, itd.)

 

Upraszczając do oporu - im bardziej drga (= większa energia drgań), tym mocniej trzyma się kupy ("cząstka"), a im mniej drga, tym lepiej się rozłazi (rozmyta fala)... Popatrzmy na wielokilometrowe długie fale radiowe i promieniowanie gamma (praktycznie "cząstkowe"). Fizycznie to w zasadzie samo: fotony, strumienie fotonów. Tyle że fotony długich fal radiowych mają bardzo małą energię drgań, a fotony gamma bardzo dużą.

 

W przypadku przejścia jonów K przez membranę będzie chodziło o to, żeby zachowywały się bardziej jak te radiowe fale niż jak promieniowanie gamma, dlatego trzeba będzie maksymalnie wytłumić ich drgania. Ale to już po artykule

Edytowane 6 września 2016 przez ex nihilo

[glaude 40]

"Dla naszych potrzeb i jak zwykle w maksymalnym uproszczeniu - im ta całkowita energia jest większa, tym obiekt robi się "mniej kwantowy". Przekładając to na lrSl2 - im większą obiekt ma energię, tym lepiej będzie zlokalizowany, trudniej będzie rozmywał. Im większa energia, tym obiekt bardziej będzie się zachowywał jak "cząstka", a mniej jak fala. Tych falowych właściwości nigdy całkowicie nie utraci, mogą one jednak stać się niemierzalnie małe."

 

Nie mogłeś tak od razu. Tych kilka zdań mi wyjaśniło więcej niz wszystkie posty do tej pory

 

A prezentacja z Yotube jest genialna. Rozumiem, ze każdy obiekt kwantowy posiada kilka "zazębiających się" w ten sposób w tym samym czasie parametrów (jak te przechodzące lub odbijające się na przeszkodach na wykresie), z których jedne przez przeszkodę przechodzą w całości - zmieniając co najwyzej charakterystykę, inne się całkowicie odbijają, a inne po części przechodzą i odbijają? I dlatego pozornie w makroskali cząstki wyglądają jak nierzeczywiste i nieprzewidywalne.

 

Artykułu w oryginale nie przeczytam, bo ja "tolka pa russki". Niemieckiego nienawidziłem w liceum i na studiach, więc nic z niego nie pamiętam, a angielskiego nigdy nie miałem. Jednak nawet gdyby artykuł był po polsku pewnie niewiele by to ułatwiło

 

Tym postem wróciłeś jednak moją wiarę, ze przynajmniej częściowo coś zrozumiem.

Jeszcze tylko sprawa tych drgań. Co drga (cząstki elementarne, atomy złożone, cząsteczki - np woda) i dlaczego - bo tego nie rozumiem?

Edytowane 7 września 2016 przez glaude

[ex nihilo 223]

Nie mogłeś tak od razu.

 

A było... no może nie tak brutalnie jak tu

 

Rozumiem, ze każdy obiekt kwantowy posiada kilka "zazębiających się" w ten sposób w tym samym czasie parametrów (jak te przechodzące lub odbijające się na przeszkodach na wykresie), z których jedne przez przeszkodę przechodzą w całości - zmieniając co najwyzej charakterystykę, inne się całkowicie odbijają, a inne po części przechodzą i odbijają?

 

No nie całkiem tak. Nie ma tam czegoś takiego, że coś przechodzi, a coś nie. Fala (rozwiązanie równania S) w każdym swoim fragmencie zawiera niepodzielną* informację o stanie kwantowym całego układu, np jonu jako całości. Nie może być np. tak, że elektrony przelezą, a jądro się odbije. Ta fala też się nie dzieli na takiej czy innej przeszkodzie, nie robią się z niej połówki czy ćwiartki. Cały czas jest jedna, w całości - powstają tylko lokalne maksima, np. przed przeszkodą i za nią. Tych maksimów może być skolko ugodno - 2, 5, 50, 500...

lrSl² tej fali (pdp oddziaływania, lokalizacji) działa w taki sposób: załóżmy, że dwa lokalne maksima (przed przeszkodą i za nią). Chcesz poszukać swojego jonu w okolicy takiego maksimum. Bierzesz "młotek szczęścia" (np. CN^- do K⁺) i walisz nim w wybrane maksimum. Jak szczęście masz, pole da ci K⁺ (zawsze i tylko w całości!) i zrobisz sobie KCN. Jak szczęścia nie masz, próbuj jeszcze raz... i tak do skutku. Zasada jest prosta - albo dostajesz fanta w całości, albo wcale. Możesz losować dalej, ale znowu to samo - fant w całości, albo nic. Tu nie ma nagród pocieszenia: nie dostaniesz na otarcie łez np. trzech elektronów z jednym protonem i dwoma neutronami.

 

a angielskiego nigdy nie miałem

 

He, he... ale ja angielskiego nie znam! Gdyby to była jakaś trochę bardziej skomplikowana powieść, pewnie do drugiej strony bym nie dotarł, bo by mi to w ogóle do łba nie wchodziło, totalnie by mnie to nie interesowało. A "takie" artykuły czytam dosyć swobodnie, i zupełnie mnie nie obchodzi, że to angielski. Po prostu tam jest jakaś treść, w miarę znana mi terminologia, w razie draki pomogą obrazki czy jakieś prostsze robale... i wchodzi. Samo i tak jak jest - nie tłumaczę tego na polski. Zaciął bym się natychmiast. W ogóle nie potrafię czytając w obcych językach tłumaczyć tego na polski - albo załapię treść "jak jest", albo przeczytam jeszcze raz. Czytam jednym ciurkiem, i nie bardzo mnie obchodzi, że czegoś nie łapię - wyjaśni się później, albo później, jak załapię ogólnie całość, wrócę do tego szczegółu. To bardzo skuteczna metoda. Kiedyś, kiedy zajmowałem się robalami, musiałem czytać teksty w kilkunastu językach. Gdybym próbował się ich uczyć, nigdy bym tego nie zdążył przeczytać. Np. dużo wtedy czytałem tekstów czeskich i słowackich - nie rozróżniałem i do teraz nie rozróżniam języka czeskiego od słowackiego Nie wiem czy to co czytam jest po czesku czy po słowacku. I kompletnie mnie to nie obchodzi. Do łba ma mi wleźć treść, przekaz, i to wszystko. A ogólnie, to jestem totalnym antytalentem językowym, przynajmniej kiedy próbuję się jakiegoś języka uczyć... bez szans. W szkole rosyjski, francuski, angielski - zawsze tróje na szynach i to z łaski A czasem nawet się starałem, nic z tego. Podobnie zresztą z polskim, gramatyka i inne takie, to dla mnie sprawy bardziej skomplikowane niż kwadrat kwantologii przemnożony przez OTW A po co to napisałem? A po to, cobyś się nie przejmował, że angielskiego nie znasz, i po prostu przeczytał, porządnie przejrzał. Nie całość, wystarczy wstęp i wnioski + obrazki. Na początku raczej nic nie skumasz, ale dziesiąty czy dwudziesty taki artykuł sam Ci pewnie do głowy wejdzie. W którymś momencie załapiesz, że po prostu i zwyczajnie rozumiesz, jakby to nie po angielsku było

 

Jeszcze tylko sprawa tych drgań. Co drga (cząstki elementarne, atomy złożone, cząsteczki - np woda) i dlaczego - bo tego nie rozumiem?

 

A wszystko drga. Fizyczny świat to fale, a fale to drgania...

Ale tutaj będzie chodziło o konkretny rodzaj drgań - drgania cieplne. W gazie, gdzie cząsteczki gazu mają dużą swobodę, podgrzewane rozpędzają się, a jak trafią na drugą, to walą w nią (polem EM powłoki elektronowej w jej pole). W cieczach, a przede wszystkim ciałach stałych, takiej swobody już nie ma, szczególnie np. w kryształach. Cząsteczki są uwięzione w węzłach sieci krystalicznej. Podgrzewane nie mogą się rozpędzić, chociaż próbują. I z tego właśnie próbowania robią się drgania cząsteczek w węzłach sieci. A jeśli energia tych drgań przekroczy wartość krytyczną (wytrzymałość wiązań sieci), to kryształ się topi albo rozpada... Związki chemiczne są w tym podobne do kryształów - atomy są uwięzione przez łączące je wiązania (wspólną powłokę elektronową), rozpędzić się nie mogą, mogą tylko drgać. Jon, który znajdzie się w polu oddziaływania pola EM molekuły, szczególnie takiej bardziej skomplikowanej, też będzie miał ograniczoną swobodę. Nawet jeśli wcześniej gdzieś tam pędził, zostanie przynajmniej częściowo wyhamowany, a jego energia kinetyczna ruchu postępowego zamieniona zostanie na energię drgań cieplnych. Odpowiedni rezonans pól jonu i molekuły może taki jon "chłodzić" lub "podgrzewać". Drgania rezonansowe przeciwne w fazie będą taki jon chłodzić.

Reszta jak przeczytam. Dzisiaj tego nie zrobię, muszę co innego klepać (termin niestety).

 

P. S.

Ciągle coś mi się zieleni pod tekstami Dzięki, fajnie, że się podoba. Mam nadzieję, że te skrajnie uproszczone (dalej już ściana, i to taka, której nie da się przetunelować) intuicje kwantologiczne pomogą wejść w temat, cholernie ciekawy. To tylko początek początku... Mam też nadzieję, że udaje mi się unikać błędnych sugestii - ale to jest zawsze do poprawienia, kiedy ktoś będzie chciał iść dalej

Edytowane 7 września 2016 przez ex nihilo