Rust

[Human]

Eenvoudig geschreven: Als moleculen trillen “hebben” zij een temperatuur.

Moeten het trillingen zijn, of mogen het ook “Orbis” zijn ?

Bij het naderen van het absolute nulpunt verminderen de trillingen tot bijna onbestaande.
Maar de atoomstructuur blijft bestaan met al zijn “inwendige”
bewegingen.

Nu het gedachten experiment:
Stel dat men alle bewegingen van alle elementaire deeltjes in het atoom tot RUST zou brengen.... wat gebeurd er dan?
Wordt het atoom dan volledig “omgezet” in fotonen straling ?

Kunnen atomen ook temperatuur hebben ?

[Human]

Orbits

[irArjan]

Het hangt een beetje af van of het een gas of een vaste stof is (vloeistof zit er een beetje tussenin):

Gas:
DIt is meer te vergelijken met biljartballen. De moleculen bewegen in een rechte lijn totdat ze tegen een ander molecuul kaatsen. Dan kan je niet van orbits spreken. Maar eigenlijk ook niet van trillingen.

Vaste stof:
Nu blijven de moleculen op z'n plek en trillen. De moleculen worden op hun plek gehouden door andere moleculen, maar kunnen wel ietsje bewegen.

Vloeistof:
De moleculen blijven niet op hun plek, maar botsen continu met andere moleculen.

In geen van de gevallen zou ik van orbits spreken, de aantrekkingskracht tussen moleculen is gewoon veel te klein daarvoor en de verstoringen t.g.v. andere moleculen te groot.

Temperatuur is een 'emergent property' en heeft alleen betekenis voor een groot aantal moleculen.

Dit is wel een beschouwing vanuit het perspectief van klassieke natuurkunde. Dit werkt aardig voor een groot aantal moleculen waar je statistiek op kan bedrijven. Maar een enkel atoom kan je eigenlijk niet stil zetten door kwantum effecten (o.a. het onzekerheidsprincipe van Heisenberg). Dit is alleen een beetje buiten mijn kennisgebied.

[Human]

Vandaar mijn uitgangspunt ....een gedachten experiment !
Los van het feit dat alle onderdelen van het atoom in rust krijgen niet uitvoerbaar is.
.........,.........................
1molecule kan dus geen temperatuur hebben volgens u ?
En 2 moleculen?
In de stratosfeer is de moleculen-dichtheid klein, en toch is de thermodynamische temperatuur er blijkbaar hoog!

Hoe zit het nu juist?

[tempelier]

Het begrip temperatuur verliest denk ik zijn betekenis als er maar een deeltje is.

Wat het klein?
Vergeleken met het aantal deeltjes tussen de clusters is ze heel hoog in de stratosfeer.
Vroeger werd dat geschat op één deeltje per kubieke meter, maar die waarde is wel heet sterk gedateerd.

[Xilvo]

Stel dat men alle bewegingen van alle elementaire deeltjes in het atoom tot RUST zou brengen.... wat gebeurd er dan?

Dat is principieel onmogelijk.

In de stratosfeer is de moleculen-dichtheid klein, en toch is de thermodynamische temperatuur er blijkbaar hoog!

De dichtheid is daar nog steeds ruim voldoende om over een temperatuur te kunnen spreken.
De moleculen botsen voortdurend en de vrije weglengte is klein.

[Human]

Dat het principieel onmogelijk is neem ik gerust aan.
Maar nu gaat er precies om..... een gedachten - experiment!

Stel dat het kan.

Wat denkt u van de gedachte / opvatting dat het stilzetten / tot rust brengen van alle elementaire deeltjes van een atoom,
het atoom laat desinegreren van massa naar straling volgens E= mc^2.

Ik snap wel dat "tot rust" brengen ... niet identisch is aan "vernietigen"
Maar kan het "tot rust" brengen niet de oorzaak zijn van "vernietigen" ?

1. KAN ENIG ELEMENTAIR DEELTJE UBERHAUT IN RUST ZIJN ?
2. BEWEGEN ALLE ELEMENTAIRE DEELTJES ?

[Xilvo]

Dat het principieel onmogelijk is neem ik gerust aan.
Maar nu gaat er precies om..... een gedachten - experiment!

Wat is de zin van een gedachtenexperiment dat tegen natuurwetten indruist?

Stel dat het kan.

Wat denkt u van de gedachte / opvatting dat het stilzetten / tot rust brengen van alle elementaire deeltjes van een atoom,
het atoom laat desinegreren van massa naar straling volgens E= mc^2.

Dat is eveneens is strijd met natuurwetten, behoudswetten.

[tempelier]

Zoals Xilvo al zei het kan niet door de aard van de materie/energie.

Misschien is het mogelijk te forceren dat de elektronen door de kern worden opgenomen, zodat er een multi-neutron onstaat.
Dat is instabiel en zal vermoedelijk uit elkaar vallen.

Maar nogmaals je vraag heeft iets van: wat ligt er ten Noorden van de Noordpool?

[Bladerunner]

1. KAN ENIG ELEMENTAIR DEELTJE UBERHAUT IN RUST ZIJN ?

Elementaire deeltjes (maar ook samengestelde zoals een proton) alsmede bepaalde atoomkernen hebben een eigenschap die we 'spin' noemen. Dat is de kwantum tegenhanger van het klassieke hoekmoment als gevolg van rotatie. Deze spin eigenschap is intrinsiek dus altijd aanwezig. En hoewel je niet echt van een klassieke rotatie kunt spreken (een elementair deeltje b.v. heeft geen structuur) is het hoekmoment wel een eigenschap van 'beweging'. En het enige deeltje dat een spin van 0 heeft is het Higgs boson dat massa geeft aan bepaalde elementaire deeltjes. Ook zijn er experimenten gedaan waarbij er een negatieve absolute temperatuur werd bereikt:
https://www.sciencedaily.com/releases/2 ... 143516.htm

[Human]

tempeller,

Ik snap jou metafoor niet.
Ik zou graag antwoorden .... de lucht en de eventuele wolken boven de Noordpool.

Bladerunner,

Mooi.dank U.
Mijn vraag dekt een grotere lading dan wat er geschreven staat in mijn vraag.
Mijn "diepere" gedachtengang is dat materiedeeltjes nooit in rust kunnen zijn omdat ze dan zouden desintegreren in straling.
Het "verval" van materie gebeurt bij mijn weten toch ook door uitzenden van straling !
Verval en tot rust brengen heeft wetenschappelijk (wellicht) niets met elkaar te maken ... maar wilt U mijn vraag dan zien als metafysisch?
Het gaat mij ook over het feit dat "materie" blijkbaar uit heel veel bewegings-energie bestaat met een vast zwaartepunt....
(ik noem het graag ingewikkelde "rotatie", terwijl "straling" een golf-functie is in "translatie"

[Xilvo]

Mijn "diepere" gedachtengang is dat materiedeeltjes nooit in rust kunnen zijn omdat ze dan zouden desintegreren in straling.

Er is geen enkel reden om dat aan te nemen.

Het "verval" van materie gebeurt bij mijn weten toch ook door uitzenden van straling !

Die straling bestaat vaak zelf ook weer uit deeltjes.
Is het EM straling dan raakt het alleen wat energie kwijt.

Verval en tot rust brengen heeft wetenschappelijk (wellicht) niets met elkaar te maken ... maar wilt U mijn vraag dan zien als metafysisch?

Het WSF is geen plaats voor metafysica.

Het gaat mij ook over het feit dat "materie" blijkbaar uit heel veel bewegings-energie bestaat met een vast zwaartepunt....
(ik noem het graag ingewikkelde "rotatie", terwijl "straling" een golf-functie is in "translatie"

"Materie" wordt eveneens beschreven door een golffunctie.

[Human]

Oei, zal maar geen ideeen meer ventileren.
Sorry.is te koel geworden voor mij.

[Bladerunner]

Mijn "diepere" gedachtengang is dat materiedeeltjes nooit in rust kunnen zijn omdat ze dan zouden desintegreren in straling.
Het "verval" van materie gebeurt bij mijn weten toch ook door uitzenden van straling !

Een proton (de bouwsteen dus van atoomkernen en in het bijzonder dat van H) is een stabiel deeltje. Het vervalt niet. (Dus waterstof ook niet) De hypothetische vervaltijd is bepaald op 2,1 x 10²⁹ jaar. Dus veel ouder dan de 'leeftijd' van het heelal. Per saldo noemen we het dus stabiel. Daar veranderd niets aan bij een temperatuur van 0K. Je hebt dan slechts een proton dat zich bevindt in de laagste energie 'stand'. Een vrij neutron echter vervalt in een kleine 15 min. waarbij een proton - elektron en anti-neutrino ontstaat. Ook het elektron is stabiel en vervalt dus niet.

De enige wijze waarop materie vervalt is bij onstabiele isotopen. (Radioactief materiaal dus). Zo vervalt de onstabiele C14 isotoop in de stabiele N14 isotoop.

[Human]

Bladerunner,

Wat gebeurt er dan hypothetisch met het proton na de hypothetische vervaltijd ?