Midterm questions 2022+2023 (8) Flashcards
Η ταχύτητα του φωτός (c) και η σταθερά του Planck (h) αποτελούν δύο από τις θεμελιώδεις φυσικές σταθερές. Ως οριακές συνθήκες του σύμπαντος επηρεάζουν έκδηλα τόσο την δομή του όσο και την συμπεριφορά του. Εξηγήστε πως φαίνεται αυτή η επίδραση τους.
(c):
-Κοσμικό όριο ταχύτητας: Η ταχύτητα του φωτός αντιπροσωπεύει τη μέγιστη ταχύτητα με την οποία οι πληροφορίες/αιτιακές επιρροές μπορούν να ταξιδέψουν στο διάστημα. Σύμφωνα με τη θεωρία της σχετικότητας, τίποτα δεν μπορεί να ταξιδέψει πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός. Εχει εκτεταμένες συνέπειες για τη δυναμική του σύμπαντος: της συμπεριφοράς των αντικειμένων με μάζα, την έννοια του ταυτόχρονου και τη φύση της αιτίας και του αποτελέσματος.
-Γεωμετρία χωροχρόνου: θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, η παρουσία μάζας και ενέργειας καμπυλώνει τον ιστό του χωροχρόνου, επηρεάζοντας τις διαδρομές των αντικειμένων που κινούνται μέσα σε αυτόν. H (c) καθορίζει τον μέγιστο ρυθμό με τον οποίο μπορούν να διαδοθούν αυτές οι καμπύλες, επηρεάζοντας τον τρόπο με τον οποίο εκδηλώνεται η βαρύτητα και το πώς κινούνται τα αντικείμενα παρουσία βαρυτικών πεδίων
-Όταν παρατηρούμε αστρονομικά φαινόμενα που συμβαίνουν σε μεγάλες αποστάσεις, κοιτάμε ουσιαστικά πίσω στο χρόνο. Η πεπερασμένη (c) σημαίνει ότι το φως από αυτά χρειάζεται χρόνο για να φτάσει σε εμάς,.
(h):
Κβαντισμός ενέργειας: Η σταθερά του Planck καθορίζει την κλίμακα στην οποία κβαντοποιείται η ενέργεια στον κβαντικό κόσμο. Τα διακριτά επίπεδα ενέργειας που επιτρέπονται από τη σταθερά του Planck προκαλούν φαινόμενα όπως κβαντισμένες τροχιές ηλεκτρονίων σε άτομα, διακριτές ενεργειακές μεταπτώσεις και εκπομπή και απορρόφηση φωτονίων.
Αρχή της αβεβαιότητας Heisenberg: Η σταθερά του Planck συνδέεται στενά με αυτή, Δηλώνει ότι υπάρχει ένα θεμελιώδες όριο στην ακρίβεια με την οποία ορισμένες συμπληρωματικές ιδιότητες, όπως η θέση και η ορμή, μπορούν να γίνουν ταυτόχρονα γνωστές. Εχει επιπτώσεις στη συμπεριφορά των σωματιδίων και των κυμάτων σε μικρές κλίμακες.
Δυαδικότητα κύματος-σωματιδίου: το (h) σχετίζει το μήκος κύματος ενός σωματιδίου ή κύματος με την ορμή και την ενέργειά του
(φαινόμενα όπως το πείραμα της διπλής σχισμής, όπου τα σωματίδια παρουσιάζουν κυματική συμπεριφορά).
->
(c): Κοσμικό όριο ταχύτητας: Η ταχύτητα του φωτός αντιπροσωπεύει τη μέγιστη ταχύτητα με την οποία οι πληροφορίες ή η ύλη (+/αιτιακές επιρροές) μπορούν να ταξιδέψουν στο διάστημα.
Σύμφωνα με τη θεωρία της σχετικότητας, τίποτα δεν μπορεί να ταξιδέψει πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός. Εχει εκτεταμένες συνέπειες για τη δυναμική του σύμπαντος: της συμπεριφοράς των αντικειμένων με μάζα, την έννοια του ταυτόχρονου και τη φύση της αιτίας και του αποτελέσματος.
Αυτό το όριο επηρεάζει θεμελιωδώς την αιτιότητα, που σημαίνει ότι ένα αποτέλεσμα δεν μπορεί να συμβεί πριν από την αιτία του.
(πχ αν παρατηρήσουμε ένα μακρινό αστέρι, το φως από αυτό το αστέρι χρειάζεται χρόνο για να φτάσει σε εμάς, που σημαίνει ότι βλέπουμε το αστέρι όπως ήταν στο παρελθόν) Αυτή η σχέση είναι κρίσιμη για την κατανόηση των αστρονομικών παρατηρήσεων και της δυναμικής του σύμπαντος.
—————————————————————-
Σχετικότητα και Χωροχρόνος:
Η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν βασίζεται στην αμετάβλητη ταχύτητα του φωτός. Οδηγεί στην κατανόηση ότι ο χώρος και ο χρόνος συμπλέκονται σε ένα τετραδιάστατο συνεχές γνωστό ως χωροχρόνος.
=> Αυτή η διαπλοκή προκαλεί φαινόμενα όπως η διαστολή του χρόνου και η συστολή του μήκους ανάλογα με το πλαίσιο αναφοράς του παρατηρητή.
->Καθώς οι γαλαξίες απομακρύνονται από εμάς, το φως που εκπέμπουν μετατοπίζεται στο κόκκινο(οταν σωμα θερμενεται), παρέχοντας πληροφορίες για την ταχύτητα και την απόστασή τους.
______________________________________________
(h): Η σταθερά του Planck παίζει κρίσιμο ρόλο στην κβαντομηχανική, καθορίζοντας την κλίμακα στην οποία τα κβαντικά φαινόμενα γίνονται σημαντικά. Υποδεικνύει ότι η ενέργεια, η ορμή και άλλες φυσικές ιδιότητες υπάρχουν σε διακριτά πακέτα ή κβάντα.
(πχ στο πλαίσιο των φωτονίων, η ενέργεια κβαντίζεται και δίνεται από τη σχέση E=h*f) Αυτή η κβαντοποίηση οδηγεί σε φαινόμενα όπως το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και την έννοια της δυαδικότητας κύματος-σωματιδίου.
(σχετίζει το μήκος κύματος ενός σωματιδίου(/κύματος) με την ορμή και την ενέργειά του)
Η σταθερά του Πλανκ είναι επίσης καθοριστική για την κατανόηση της ακτινοβολίας του μελάν σώματος, οδηγώντας στην ανάπτυξη της κβαντικής θεωρίας.
Η εκπομπή και η απορρόφηση της ακτινοβολίας είναι θεμελιωδώς κβαντοποιημένες, επηρεάζοντας τις θερμοδυναμικές ιδιότητες της ύλης.
=>Αυτή η κβαντοποίηση είναι υπεύθυνη για φαινόμενα όπως τα διακριτά επίπεδα ενέργειας στα άτομα, τα οποία υπαγορεύουν πώς η ύλη αλληλεπιδρά με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
(h) = περιγραφές της βαρύτητας και της κβαντικής μηχανικής
αλλ/δαση μεταξυ τους
(c),(h):
