Ställ era frågor om kvantmekanik

Jag håller med i stora drag men visst finns det utrymme för diskussion om ex. mätproblematiken.

Jag "bumpar" mitt eget inlägg

Planckenheterna blir relevanta skalor vid kvantgravitationella fenomen, alltså i en teori som kombinerar allmän relativitetsteori och kvantmekanik.

Det är alltså inte nödvändigtvis så att dessa enheter blir praktiska men att de utgör ett naturligt mått storleken för variationener inom en kvantgravitationell teori.

Tackar för förklaringen, känns lite bisarrare än det mesta andra inom kvantmekaniken som jag läst om.

Vad är förklaringen bakom Shrödingers katt och att superpositionen kollapsar innan man har öppnat lådan? Är det på grund av att ett makroskopiskt objekt interagerar med omvärlden (luft och sånt) eller har det att göra med att koherensen försvinner eftersom det är så många partiklar inblandade?

Lite förvirrat kanske, men jag håller på och skriver om kvantfysik i ett skolarbete och vill ha någon sorts slutkläm på Shrödingers katt-experimentet och hur man försöker förklara att den inte befinner sig i någon sorts halvt levande/halvt död tillstånd, vilket jag har för mig att jag läste i denna tråd var den rådande uppfattningen nuförtiden.

En annan fråga när det gäller det här med två partiklar där man genom att studera den ena kan veta egenskapen på den andra partikeln:
Hur blir två partiklar "sammanflätade" eller "ihoptvinnade"?

Någon utläggning om Shrödingers katt ska jag inte försöka mig på. Men jag kan ta upp en väsentlig aspekt: Schrödinger tog fram exemplet som ett icke giltigt tankeexperiment. Något som inte kan genomföras och som inte är giltigt. Ett skämt om man så vill.

Avsikten var alltså att vissa hur konstig 'kvantvärlden' var OM den hade kunnat tillämpats på ett makroobjekt som en katt. Vilket man INTE KAN.

Om en katt dör startar olika processer, som gör att man kan mäta hur länge den har varit död.

Är du säker på det, det är inte jag iaf

"Schrödinger did not wish to promote the idea of dead-and-alive cats as a serious possibility; quite the reverse: the thought experiment serves to illustrate the bizarreness of quantum mechanics and the mathematics necessary to describe quantum states. Intended as a critique of just the Copenhagen interpretation—the prevailing orthodoxy in 1935—the Schrödinger cat thought experiment remains a topical touchstone for all interpretations of quantum mechanics; how each interpretation deals with Schrödinger's cat is often used as a way of illustrating and comparing each interpretation's particular features, strengths and weaknesses."

lust att förklara så pass enkelt och pedagogiskt som möjligt vad spinn är?

Spinn är en rent kvantmekanisk egenskap som ger en partikel ett inneboende magnetiskt moment. Tänk dig en väldigt liten strömslinga. En sådan kommer att ge upphov till ett magnetfält och man kan beskriva det som att strömslingan är en liten partikel med ett visst magnetiskt moment. En elektron bär alltså med sig ett (väldigt litet) sådant moment och ger alltså upphov till ett magnetfält. Det är som att elektronen är en laddad boll som roterar kring sin egen axel, därav namnet spinn, men det är egentligen en felaktig bild eftersom elektronen inte har någon struktur och därför inte kan rotera. Hur stor spinnet är i en given riktning kan inte variera kontinuerligt utan bara i diskreta hopp - det är kvantiserat. Att en partikel kan hoppa mellan olika spintillstånd utnyttjas exempelvis i NMR i medicin.

Utöver detta så är spinn en fundamental egenskap som påverkar nästan alla aspekter av hur en partikel växelverkar med omgivande partiklar. Exempelvis kallas partiklar med heltalsspinn (0,1,2,...) för bosoner (exempelvis fotoner) och de med halvtalsspinn (1/2, 3/2, 5/2, ...) för fermioner (exempelvis elektroner). Fermioner vill aldrig befinna sig i samma kvantmekaniska tillstånd som en annan fermion medan bosoner inte har något emot detta. Det har långtgående konsekvenser för hur samlingar av kvantpartiklar beter sig.

Bosoner kan vid låga temperaturer fås att samlas på ett och samma kvantmekaniska tillstånd, det med lägst energi, och vi får då ett s.k. Bose-Einstein-kondensat där partiklarna förlorar sina individuella egenskaper och bildar ett slags "superpartikel". Ledningslektronerna i en metall måste däremot ha olika tillstånd oavsett temperatur vilket gör att man i många fall finner samma egenskaper (kvalitativt) för en metall vid absoluta nollpunkten som vid rumstemperatur.

Spinnet för elektroner ger bl a upphov till ferromagnetism i vissa material. Det som vanligtvis kallas magnetism och får kylskåpsmagneter att sitta fast. I ex. järn så rör sig en del elektroner ganska fritt, de är nästan som ledningselektroner, men dessa elektroner har alla en speciell spinnriktning. I icke-ferromagnetiska metaller så pekar spinnen åt alla möjliga håll och man får ingen resulterande magnetisering. Om man nu tar två magnetiska järnbitar där man kan ändra magnetiseringen på minst en av dem och sätter ihop dem med en tunn isolator mellan så har man en spinn-ventil. Elektroner från sida A kan tunnla genom isolatorn in i B, men tunnelströmmen beror på antalet lediga elektrontillstånd i B. Om A är magnetiserad "upp" och B är magnetiserad "ned" så kommer massor av upp-elektroner och vill hoppa in i B där det mest finns platser för ned-elektroner. Strömmen blir låg. Om riktningen på magnetiseringen är lika för A och B så blir tunnelströmmen större. Detta kallas för en magnetisk tunnelövergång eller en spin-ventil.

Detta var bara några exempel på vad spinn är och kan ge upphov till. Läs på ex. wikipedia för en mer grundlig förklaring.

Evolute, du får gärna svara på min fråga lite längre upp angående Schrödingers katt, och frågan vad som föranleder "ihoptvinnade" partiklar.

Har några tankar kring supraledare. Är en supraledare lika med noll motstånd som ,just, ledare? Existerar inga tröghetslagar osv? Skulle man då kunna säga att det mellan t.ex. punkt A och B inte finns ngt avstånd? eller går energi någon annan väg?

hmhm en annan fråga.. citerar dig nu, evolute, från en tråd jag precis upptäckte men jag tror jag hamnat rätt iaf.

"En supraledare är en perfekt diamagnet, det betyder att när man lägger den i ett magnetfält över den så skapar den ett eget magnetfält som precis motverkar det pålagda. Magnetfältet i det inre av en supraledare är alltså alltid noll."

Betyder det här att magnetfältet som skapas är en kopia?

Nedan är för övrigt en intressant länk som iofs inte direkt handlar om det jag frågat om men jag tycker passar i tråden.
-
The Institute for Time Nature Explorations
http://www.chronos.msu.ru/