Een bewijs dat 'de Broglie' golven bewegen met de lichtsnelheid

[Boormeester]

Als een 'de Broglie golf' niet reëel zou zijn (volgens u is het immers de fictieve golffunctie ψ) dan zou er ook geen elektronenmicroscoop zijn.

[jkien]

U stelt de zaken niet helemaal juist voor meneer JKien.

 

In dit topic zijn onze rollen zijn verschillend. Jij zegt in de titel dat je iets gaat bewijzen, wat een extreem hoge eis is aan de helderheid van je redenering. Ik ben slechts een toeschouwer, ik hoef niet zo helder te formuleren.

 

De golffunctie geeft de amplitude van een 'de Broglie golf' . Zie de bijgevoegde bladzijde uit de serie fundamentele natuurkunde deel 4, quantumfysica. uw verhaal gaat dus helemaal niet op in bericht 14. Een 'de Broglie golf' is een reële golf, immers de impuls is reëel (p=h/λ)! U maakt uw eigen JKien natuurkunde: iets reëels is gelijk aan iets fictief.

 

De De Brogliegolf van een deeltje is de golffunctie, Ψ. Dat is een complexe functie, niet de amplitude. In een tekening kan het soms handig zijn om de golffunctie te representeren door zijn reele deel, of zijn amplitude. De term reeel heeft hier niets te maken met wel/niet fictief.

 

  

U stelt dat de golflengte naar oneidig zal gaan als ik stil sta. Al de deeltjes waaruit ik besta als golfpakket worden dan oneindig lang. Het is duidelijk dat dit niet gebeurt, want als ik stil sta wordt ik niet uitgerekt tot een oneindig lange golf. Uw voorstelling van zaken klopt niet.

Je uitgangspunt (3) in bericht #1 is: p=h/λ.  Als v=0 dan is p=0, dan wordt λ oneindig.

In de quantummechanica kun je niet absoluut stilstaan. (ΔxΔp > h/2π  → Δp > 0  →  ​Δv > 0 )

[Boormeester]

U blijft dus volhouden dat een complexe functie (dus fictiefl), waarvan u zegt dat het de 'de Broglie golf' is (is bestaand), kan interfereren met materie en zo een beeld kan maken (elektronen microscoop)? Een erg vreemde voorstelling van zaken.
 
 Zelfs als de snelheid niet naar nul kan gaan, dan kan de snelheid nog steeds heel, heel dichtbij nul zijn. Zelfs bij een snelheid van 1 m/s, is de golflengte nog steeds heel, heel erg groot. Mijn golflengte als materie deeltje is nog steeds heel, heel erg klein want ik zit nog steeds rustig in mijn stoel dit verhaal te typen. U heeft immers ook steeds gesteld dat een elementair deeltje, waaruit ik besta, voorgesteld wordt door een reeel, bestaand golfpakket met een golflengte van λ.
Er klopt niets van uw verhaal.

[die hanze]

Boormeester, de quantum mechanica gebruikt complexe golffunctie's om de werkelijkheid te beschrijven. Het imaginair en reel deel van deze functie's zijn wiskudnige termen die niets te maken hebben met hun betekenis in het dagelijks taal gebruik. Bestudeer eerst complexe getallen en hoe deze gebruikt worden in de fysica.

[Boormeester]

Ik begin inmiddels, aan de hand van deze discussie, te begrijpen waarom de kwantummechanica niet te verenigen is met de relativiteits theorie. De term p.c =h.f uitmondend in p = h/λ (als men stelt dat c = f.λ, dwz: fasesnelheid is gelijk aan de lichtsnelheid. dit is de impuls term) zal ongetwijfeld juist zijn. Hierin is λ de golflengte van de 'de Broglie golf) en is een reële, dus bestaande, golf. Deze golf zorgt voor het zichtbaar maken van materie in bijv. de elektronen microscoop. Omdat de fase snelheid de lichtsnelheid is moet deze zich in het vacuum voortplanten, net zoals de  EM golf van een foton dat doet. Kijken we naar het limiet geval voor v=0 dan is er geen golf want dan is duidelijk dat p=0 en dat kan alleen als f=0: er wordt geen golf opgewekt. Immers p.c = h.f . Dat is maar gelukkig ook: ik kan gewoon in mijn stoel blijven zitten en dit verhaal typen, zonder dat ik opgerekt wordt tot zeer forse afmetingen.
Een andere term uit de totale energie van een vrij deeltje is de rustmassa energie van m₀.c². De waarde van deze rustmassa verandert niet als het rustmassa deeltje  snelheid verkrijgt. Het kan dus niet voorgesteld worden door een golf die ook de impuls voorstelt want van die golf neemt de energie toe als de snelheid toeneemt. De huidige kwantummechanica neemt aan dat de rustmassa wel deel uitmaakt van die golf. Dit is een foute veronderstelling.
Dirac gaf aan aan dat de rustmassa een rotatie energie voorstelt en dus niet als een golf kan worden voorgesteld. Bij de rustmassa is dus sprake van een omwentelings frequentie en bij de impuls is dus sprake van een golffrequentie (dit is dan de 'de Broglie golf').
Verder stelt de huidige kwantummechanica dat m_0^.c²= h.f₀  en ik denk dat daar het probleem ligt waarom de kwantummechanica en de relativiteits theorie nog niet verenigd zijn: omdat een golf en een rotatie niet per se dezelfde evenredigheids constante hoeven te hebben. De huidige kwantummechanica gaat daar wel vanuit. Ik had dat al eerder geopperd: er zijn dan 2 h's : h_spin  en h_golf
Dit betekent ook dat je niet kunt stellen dat E=h.f,  wel dat E² = (h_spin.f₀)² + (h_golf.f_v)²
Een 'de Broglie golf' is dan gewoon een golf die een rustmassa deeltje met een zeer kleine afmeting opwekt bij zijn beweging door het vacuum. De golf beweegt sneller dan het deeltje omdat het de lichtsnelheid heeft. Het golfpatroon dat wordt opgewekt bepaalt de beweging (baan ) van het deeltje. Als er sprake is van interferentie (zoals bij het 2 spleten experiment) bepaalt dat de baan van het deeltje.
Als er sprake is van een wisselwerking (bijv. de elektrische kracht van een lading) dan polariseert de lading de ruimte waardoor de golf een baan rondom het centrum van de wisselwerking maakt en het deeltje die baan volgt.

[die hanze]

Je herhaalt gewoon het vorige zonder op onze opmerkingen in te gaan. Je herhaalt exact dezelfde fouten die we eerder hebben vermeld, dit leidt nergens heen.

[Boormeester]

Tja, als je succesvol de kwantum mechanica wilt combineren met de relativiteits theorie dan zal dat niet gebeuren vanuit jullie kamp. jullie opvattingen volgen enkel de gevestigde opvattingen en dan kom je er niet. Er is duidelijk iets fout in de kwantummechanica maar dat willen jullie niet inzien.

[Boormeester]

Nog een aanwijzing: sommige moleculen vertonen ook interferentie verschijnselen (zoals elektronen) en de meeste moleculen echter niet. Het zou me niets verbazen als juist die moleculen interferentie verschijnselen vertonen die redelijk symmetrisch van vorm zijn. dwz de bolvorm benaderen zodat de in het vacuum opgewekte 'de Broglie golven' een mooi interferentie patroon kunnen geven. Zijn ze wat grilliger van vorm dat lukt dat niet meer: de door de 3 D vorm van het molecuul opgewekte golven vormen dan samen geen 'mooi golfpakket' dat een mooi zichtbaar interferentie patroon kan opwekken.
Ik heb daar eerlijk gezegd geen gegevens over, maar het zou me niet verbazen.

[Boormeester]

Ik zie op internet dat buckyballen inderdaad ook interfereren, precies zoals ik dacht.

[sensor]

In het eerste bericht van deze discussie wordt verwezen naar de vergelijking van Dirac. Dirac heeft voor het elektron de schrodinger vergelijking relativistisch gemaakt en liet zien dat de quantum mechanica en speciale relativiteitstheorie prima te combineren zijn Er wordt verwezen naar de vergelijking van dirac kortweg E²= (pc)² + (mc²)². Deze vergelijking is slechts een uitkomst van de vergelijk van Dirac. Vanwege de kwadratische term van E zullen er dus twee uitkomsten zijn positief en negatief, dus je kunt niet met de kwadratische term doorrekenen want dat heeft geen wiskundige en natuurkundige betekenis.

[Boormeester]

De vergelijking van Dirac is afgeleid vanuit de Klein Gordon vergelijking die op zijn beurt weer is afgeleid uit de kwadratische vergelijking die je zelf noemt, door het recept toe te passen op diezelfde kwadratische vergelijking E²= (pc)² + (m₀c²)²  voor P en E. De Klein-Gordon vergelijking is afgeleid vanuit de kwadratische vergelijking en heeft dus wel degelijk fysische betekenis!
E²= (pc)² + (m₀c²)²  en p.c = h.f    zijn beide juiste vergelijkingen en waarin f de frequentie is van de opgewekte de Broglie golf (zodra het deeltje begint te bewegen).  Vanuit beide vergelijkingen kun je relativistisch rekenen. Ik lees op Wikipedia dat zelfs de Broglie het niet eens was met de huidige interpretatie van de golffunctie als 'de kans om ergens een deeltje aan te treffen'. Volkomen begrijpelijk. 
De huidige interpretatie is: p =h/λ = h. (f.v/c²)  en tevens dat E = h.f  . Beide formules zijn fout omdat een deeltje voorgesteld wordt als een golf en dat is het niet, het deeltje heeft een 3 D afmeting en juist door die afmeting wordt er in het vacuum een golfpakket opgewekt (golfpakket door fase verschillen) zodra het begint te bewegen en daarom is er geen kwantum-zwaartekracht theorie.
Als een deeltje inderdaad een golf zou zijn dan zouden alle atomen en kleine moleculen een interferentie patroon moeten opleveren en dat gebeurt niet. Dat gebeurt enkel bij bepaalde moleculen. Een bucky bal is een perfecte bol en levert ook een heel mooi interferentie patroon op zag ik op Wikipedia.

[Boormeester]

Een bucky bal is duidelijk een bolvormig deeltje en niet een golf. Toch levert het een interferentie patroon op. Dat zegt al genoeg dat de huidige opvatting verkeerd is. De opgewekte golf interfereert en niet het deeltje zelf. Het deeltje volgt gewoon het interferentie patroon.
Ook wuift men maar weg, in de huidige opvatting, dat de golflengte oneindig wordt bij stilstand. Dit zou betekenen dat een deeltje oneindig lang zou worden, zowel een elementair deeltje als een groot object. Het is duidelijk dat dit niet gebeurt. Waarom blijft men maar stug volharden aan de huidige opvatting dat een deeltje een golf zou zijn ondanks dat er genoeg aanwijzingen zijn dat dit niet het geval is?
Ik zie het aan de huidige deelnemers van deze discussie: als de trein eenmaal rolt wil iedereen meeliften en waagt men het niet af te wijken van huidige opvattingen ondanks het feit dat iedereen weet dat er geen kwantum-zwaartekracht te maken valt uit beide theorieën. Een van beide is fout en dat is in mijn optiek duidelijk de kwantummechanica. Men werkt daarin met formules en recepten die gepostuleerd zijn.

[sensor]

De Klein-Gordon vergelijking is afgeleid vanuit de kwadratische vergelijking voor E maar is helaas niet toepasbaar op het elektron. Wel zou deze vergelijking van toepassing kunnen zijn op het Higgs deeltje want dit is een spin nul deeltje. Voor het Higgs deeltje zou deze discussie nog wel eens relevant kunnen zijn! Dit had ik nog niet eerder gerealiseerd maar is wel een mooie spin-off van deze voorgestelde theorie. De theorie waar wij het hier over hebben is niet nieuw en ligt al meer dan 90 jaar op de plank maar wel met nieuwe toepassingen.
 
Voor atomen en moleculen zijn de elektronen van belang (beschreven door Dirac) en dan heeft de Klein-Gordon vergelijking geen waarde. Wat wil je beschrijven met een formule en wat zijn de randvoorwaarden en toepassingsmogelijkheden.

[Boormeester]

De Dirac oplossing is ook een oplossing van de Klein Gordon vergelijking. Dirac splitste de dubbele afgeleide in de Klein Gordon vergelijking in 2 enkele afgeleiden en verkreeg zo de Dirac vergelijking. Je kunt dat eenvoudig nagaan door de Dirac oplossing te substitueren in de Klein Gordon vergelijking. Het is dus niet helemaal waar wat je zegt.
Ik denk dat je bedoelt met de 90 jarige theorie, de theorie van David Bohm (en de Broglie)?
Wat ik wil zeggen is dat de λ in de vergelijking p=h/λ  de golflengte is van een werkelijk bestaande golf (opgewekt door het 3D rustmassa deeltje als het begint te bewegen) die zich vervolgens voortplant in het vacuum met de lichtsnelheid. En tevens dat het deeltje met rustmassa geen golfpakket is! Het rustmassa deeltje volgt gewoon het interferentie patroon dat de golven voor hem bereiden. Zo kan eenvoudig de proef van Young verklaart worden en tevens waarom niet alle moleculen interferentie verschijnselen vertonnen, maar juist wel die een vorm hebben die symmetrisch is en daardoor niet een chaotisch golven patroon opwekken in het vacuum maar een geordend golvenpatroon.

[sensor]

In de jaren 20 van de vorige eeuw is de basis gelegd voor de quantum mechanica. Gordon, Klein, Schrodinger Dirac en Broglie waren allemaal met vergelijkbare formules en hypotheses bezig. Hoe er vanuit de schrodinger naar Dirac kan worden gegaan en de relatie met Gordon-Klein is allemaal na te lezen op Wikipedia en is niet zo interessant. Wel is de Gordon-Klein vergelijking weer belangrijk geworden met de ontdekking van het Higgs deeltje.
 
Nogmaals mijn pleidooi : geef aan welke formule je gebruikt voor welk deeltje en wat zijn de randvoorwaarden.
 

• Gordon-Klein voor spin-0 zoals Higgs
• Dirac voor spin-1/2 zoals elektron