Wat mag en niet mag van 't Hooft

[Anton_v_U]

Hoe kom je er bij om aan een atoom een temperatuur toe te kennen? Dat kan helemaal niet. Je bent nog zoekende zeg je. Er is nog veel te vinden... je zou zoektocht kunnen beginnen met je te verdiepen in de thermodynamica.

[cock]

Dag Anton,
 

Hoe kom je er bij om aan een atoom een temperatuur toe te kennen?
 

<b>"Temperatuur</b> is een maat voor hoe warm of koud iets is. Natuurkundig gezien is het een maat voor de gemiddelde chaotische bewegingsenergie per molecuul, plus de beweging van atomen in moleculen."
Zie wikipedia, temperatuur
Omdat ik net als wikipedia, de temperatuur zie als een maat voor de bewegingsenergie (oscillatie) van atomen. en bijgevolg moleculen..

[Anton_v_U]

Je hebt het in #45 over een warmer atoom en een atoom dat in thermodynamisch evenwicht is met de ambiante omgeving. Mooie dure woorden maar het is gewoon onzin, hoe krijg je het allemaal bij elkaar verzonnen. Als je in Wikipedia het woord atoom en temperatuur in één zin ziet staan, dan concludeer je kennelijk dat één atoom een temperatuur heeft. De betekenis van het woord "gemiddelde" ontgaat je. Dat kan ik me voorstellen want er ligt een hele wereld achter (Google eens op Bolzmann statistiek).
 
Dit is het zoveelste voorbeeld van dat je je beter eerst in de materie verdiept voordat je allerlei verregaande uitspraken over doet over hoe het fundamenteel allemaal werkt. Op zichzelf kan dat allemaal niet zoveel kwaad maar het risico is dat anderen die dit lezen het serieus nemen, al die misconcepties van je overnemen en in de war raken.

[cock]

Dag Anton

“Als je in Wikipedia het woord atoom en temperatuur in één zin ziet staan, dan concludeer je kennelijk dat één atoom een temperatuur heeft.”

In stikte zin zou u wel eens gelijk kunnen hebben, men kan er inderdaad betwijfelen of één atoom (als een volkomen geïsoleerd fenomeen een temperatuur heeft. Temperatuur heeft inderdaad betrekking op de interactie van moleculen. Maar u zal waarschijnlijk ver moeten zoeken om een molecuul te vinden dat geen rechtstreekse of onrechtstreekse interactie heeft met andere moleculen. Zo heeft zelfs de interstellaire ruimte een temperatuur, en materie die (theoretisch) tot het nulpunt gebracht wordt, heeft een temperatuur. Ook "niets" heeft geen temperatuur, maar het heeft ook geen andere fysische eigenschappen.

“Je hebt het in #45 over een warmer atoom en een atoom dat in thermodynamisch evenwicht is met de ambiante omgeving. “

In de contekst van interactie hebben individuele atomen inderdaad een temperatuur Zie:
Baker Joanne, 50 inzichten in quantumfysica, Veen Media, 2013, p. 6;
“Warmte is een maat voor atomaire trillingen, zodat in warme lichamen atomen meer schudden en minder geordend zijn dan in koude. Natuurkundigen noemen de toenemende hoeveelheid wanorde entropie.”
De temperatuur van een macroscopisch object is de gemiddelde van de atomaire trillingen van de componenten van dit object, en dit zijn de atomen (moleculen). Dit is niet voor alle atomen gelijk, in een beker met een temperatuur van 20°C, hebben alle atomen inderdaad niet allemaal dezelfde eigenschappen, en ook niet dezelfde temperatuur.
Het ene atoom kan meer atomaire trillingen vertonen dan het andere, daarom werkt men met gemiddelden. Het is ook onbegonnen werk om de trillingen van één atoom in de verzameling atomen te meten, daarom meet men technisch steeds verzamelingen van atomen, en de onderlinge interactie van die atomen, zoals die overgebracht worden op het meetinstrument.
Een atoom dat evenveel trilt als wat het gemiddelde suggereert is in thermodynamisch evenwicht, het trilt dus evenveel als het geheel, en zal de temperatuur van het geheel dan ook niet beïnvloeden (wel de aangrenzende molecules), het atoom beantwoordt aan de norm (het gemiddelde).

 “(Google eens op Bolzmann statistiek).”

http://plato.stanford.edu/entries/statphys-Boltzmann/
De theorie, of beter de theorieën van Bolzman worden hier grondig onder de loepe genomen. Wat ik eruit onthoud is dat de theorie van Bolzman, meer bepaald het element kans niet zo evident is, is er werkelijk een kansspel of is alles mechanisch uit te leggen, met de dynamica van de betreffende deeltjes? De wetenschap staat blijkbaar nog niet zover meen ik te kunnen lezen.

[Typhoner]

het zou mij te ver voeren om op alle foute interpretatie te antwoorden, maar
 

 Wat ik eruit onthoud is dat de theorie van Bolzman, meer bepaald het element kans niet zo evident is, is er werkelijk een kansspel of is alles mechanisch uit te leggen, met de dynamica van de betreffende deeltjes? De wetenschap staat blijkbaar nog niet zover meen ik te kunnen lezen.

 
is fout. Het antwoord op je vraag is namelijk heel eenvoudig: beide. Als je een ensemble atomen hebt, en voor elk atoom deterministisch[1] de dynamica uitrekent, ga je vanzelf zien dat het geheel aan atomen volgens Boltzmann-statistiek kan worden beschreven. Dit is ook exact het principe waarop MD-simulaties gebaseerd zijn.
 
[1] dus als "klassieke" deeltjes. Boltzmann's theorieën zijn immers klassieke natuurkunde.

 

[JorisL]

Dit soort discussies waarin ongewild misbruik van concepten voorkomt kan vermeden worden door deze site te bekijken.
Het is duidelijk dat er veel werk in kruipt, maar ben het grotendeels eens met de inhoud.
 
http://www.staff.science.uu.nl/~Gadda001/goodtheorist/index.html

[cock]

Dag JorisL,
Ik heb met veel interesse de tekst van t’Hoofd, waar u naar verwijst, gelezen. Ik ben ook van plan mijn voordeel te doen met de teksten waar t’Hoofd naar verwijst. Wat man schrijft lijkt de logica zelve, als je iets wil presteren op vlak van fysica moet je eerst de grondbeginselen kennen.
’t Hoofd vergelijkt de fysica met een wolkenkrabber met op de hoogste verdiepingen de verwezenlijkingen van relativiteit en kwantumfysica. Die wolkenkrabber is gebouwd op stevige fundamenten claimt de auteur, en is bekroond met een schitterende bovenste verdieping.
Maar ik zie problemen, en ik ben niet de enige. Ik las net het boek “De volmaakte theorie”(*), in de ijdele hoop iets dichter bij de waarheid te komen. Wat blijkt? De auteur Pedro Ferreira, ontleedt de geniale vondsten, maar ook de vaak opgezwollen ego’s die mekaar vliegen  afvangen, en soms allesbehalve objectief te werk gaan.
De fundamenten van de fysica, zijn niet gebouwd of gebaseerd op een rots, en zelfs niet op zand, niemand lijkt met werkelijke zekerheid te weten wat de “lege” ruimte is of wat het ook moge wezen waar het heelal is ontstaan. Bestaat er al dan niet een kosmologische constante? Wat is donkere energie, en donkere materie? Wat was er voor de Big Bang? Was er een Big Bang? Is het heelal eeuwig? Bestaat de eeuwigheid? Uit wat is de materie ontstaan? Zijn wij het enige heelal, hoe groot is het heelal  Etc…
Dat zijn enkele van de problemen waar de deskundigen ruziënd over de vloer lijken te rollen. T’Hoofd beschrijft de natuurkunde als een sierlijke wolkenkrabber gebouwd op stevige fundamenten en bekroond met een prachtige bovenverdieping. Wel niemand weet ondubbelzinnig waar deze fundamenten op gebouwd zijn, en er is belange na geen harmonische bovenste verdieping.
Om de analogie vol te houden, de elektriciteit werkt perfect, de waterleiding werkt perfect, de mechanica werkt perfect, maar niemand weer juist waar de wolkenkrabber op gebouwd is, waarom alles werkt zoals het werkt, waar de bakstenen, glas, beton en staal eigenlijk uit bestaan, en de bovenverdieping is scheef en zit vol ruziënde theoretici.
Maar ik zie wel dat t’Hoofd een eerbaar man is, en ik bewonder het werk dat hij erin gestoken heeft om zoekers als ik een richtlijn te geven, ik ben hem daar dankbaar voor
(*) Ferreira, Pedro.”De volmaakte theorie, honderd jaar geniën en de strijd om de relativiteitstheorie”, Polak & Van Gennep, Amsterdam, 2014.

[Bartjes]

@ cock
 
Laat je niet door wat we nog niet weten afhouden van het bestuderen van wat we al wel weten.

[Marko]

Dag JorisL,
Ik heb met veel interesse de tekst van t’Hoofd, waar u naar verwijst, gelezen. Ik ben ook van plan mijn voordeel te doen met de teksten waar t’Hoofd naar verwijst.
 
[...]
 
Om de analogie vol te houden, de elektriciteit werkt perfect, de waterleiding werkt perfect, de mechanica werkt perfect, maar niemand weer juist waar de wolkenkrabber op gebouwd is, waarom alles werkt zoals het werkt, waar de bakstenen, glas, beton en staal eigenlijk uit bestaan, en de bovenverdieping is scheef en zit vol ruziënde theoretici.
 
Maar ik zie wel dat t’Hoofd een eerbaar man is, en ik bewonder het werk dat hij erin gestoken heeft om zoekers als ik een richtlijn te geven, ik ben hem daar dankbaar voor

 
Inderdaad, en het probleem is dat er dan lieden zijn die nog nooit een stekker of een kraan van binnen hebben gezien en die niet over een timmermansoog beschikken, denken mee te kunnen praten over hoe dat gebouw dán in elkaar zou moeten zitten, terwijl ze over die zogenaamd scheef staande bovenverdieping ook maar slechts weten wat ze uit flarden van andermans gesprekken hebben opgevangen.
 
Helemaal een probleem wordt het als die lieden dan ook nog de bouwplaats betreden en de mensen die wél weten wat ze doen in de weg lopen, gewapend met allerlei praatjes zonder verdere toegevoegde waarde.
 
Je zegt dat je 't Hooft bewondert en dat je je voordeel wil doen met zijn teksten. Geef je woorden dan ook gestalte, te beginnen met het gewoon correct spellen van 's mans naam. Als je het nu nog consequent fout deed kon je nog spreken van een jammerlijk misverstand, maar in 1 bericht 4 verschillende varianten hanteren getuigt gewoon van luiheid en zelfs respectloosheid.
 
Het tweede punt waar je de daad bij het woord moet voegen betreft de boeken die je leest. Het is natuurlijk je eigen keus, maar als je op een zinnige manier over wetenschap c.q. op een wetenschapsforum, wil praten, begin dan met het lezen van boeken waarin natuurkunde behandeld wordt, in plaats van boekjes óver natuurkunde.
 
Met allerlei verwijzingen naar dat soort boekjes waarin zogenaamd óók staat wat jij vindt, bereik je helemaal niks, zolang je in ieder bericht aantoont totaal niet te begrijpen wat je nu eigenlijk zegt.

[Flisk]

Fundamentele natuurkunde is nog steeds wetenschap en geen filosofie. Bestaansvragen zijn dus niet aan de orde. Wetten binnenin de fysica kunnen fout/onvolledig zijn (in mijn ogen is geen enkele wet volledig juist). Dit neemt niet weg dat ze verdomd handig en accuraat zijn binnen de juiste condities. Dit zijn dan de condities waarin de voorgestelde wetten getoetst zijn. Fysica's grootste vriend is het experimenteel onderzoek (zie puntje 4 in de empirische cyclus).

[JorisL]

@Flisk,
 
Op een echt fundamenteel vlak is die grens vaak moeilijk te vinden. Iedere onderzoeker/theoreet heeft zijn stijl en zal daaruit ook een aantal beginaannames doen. Vaak zijn deze aannames op een (aangeleerde) filosofie gestoeld. Het punt is zoals je aangeeft dat de theorie inderdaad aan een aantal punten moet voldoen.
 
Een voorbeeld van een eerder filosofisch argument is het anthropologisch principe dat regelmatig zijn (naar mijn mening lelijke) kop laat zien. Bijvoorbeeld op de vraag waarom de fundamentele constantes net hun gemeten waarden hebben in ons universum.
Het wordt regelmatig verkeerd gebruikt, maar sommige vragen kunnen simpelweg niet beter beantwoord.geaddresseerd worden tot nader orde.
.
@cock,
 
Zeker doen. Zelfs in de schijnbaar simpele fysica kan je heel interessante paradoxen vinden. Deze paradoxen zijn (voor zover ik weet) altijd te verklaren door het niet commuteren van bepaalde operaties/stappen die uitgevoerd worden (kijk bijvoorbeeld naar het Kac ring model). Deze 'problemen' zijn er ook altijd geweest sinds de meer theoretische insteek van de natuurkunde een echte rol begon te spelen. (Voor de 20ste eeuw was het nagenoeg altijd experiment -> theorie opstellen ter verklaring. Gedurende de 20ste eeuw is de wisselwerking theorie <-> experiment een tweerichtingsstraat geworden)

[Anton_v_U]

Laat je niet door wat we nog niet weten afhouden van het bestuderen van wat we al wel weten.

 
 

Fundamentele natuurkunde is nog steeds wetenschap en geen filosofie. Bestaansvragen zijn dus niet aan de orde. Wetten binnenin de fysica kunnen fout/onvolledig zijn (in mijn ogen is geen enkele wet volledig juist). Dit neemt niet weg dat ze verdomd handig en accuraat zijn binnen de juiste condities. Dit zijn dan de condities waarin de voorgestelde wetten getoetst zijn. Fysica's grootste vriend is het experimenteel onderzoek (zie puntje 4 in de empirische cyclus).

 
Dit is me allemaal uit het hart gegrepen. 
 
Ik word een beetje moe van al dat gel*l over filosofie. Ik heb niks tegen filosofie, in tegendeel, maar het wordt misbruikt om zonder kennis van zaken allerlei speculatieve onzin uit te kramen. Filosofie bedrijven over fysica vanuit een gedegen achtergrondkennis van de fysica is wel leuk en constructief. Als je nog niet eens begrijpt wat F=m.a betekent (wie de schoen past) moet je je nog maar niet druk maken over de betekenis van ruimte en tijd en al helemaal geen kritisch commentaar leveren op het doen en laten van Nobelprijs winnaars.

[Flisk]

@Flisk,
 
Op een echt fundamenteel vlak is die grens vaak moeilijk te vinden. Iedere onderzoeker/theoreet heeft zijn stijl en zal daaruit ook een aantal beginaannames doen. Vaak zijn deze aannames op een (aangeleerde) filosofie gestoeld. Het punt is zoals je aangeeft dat de theorie inderdaad aan een aantal punten moet voldoen.
 
Een voorbeeld van een eerder filosofisch argument is het anthropologisch principe dat regelmatig zijn (naar mijn mening lelijke) kop laat zien. Bijvoorbeeld op de vraag waarom de fundamentele constantes net hun gemeten waarden hebben in ons universum.
Het wordt regelmatig verkeerd gebruikt, maar sommige vragen kunnen simpelweg niet beter beantwoord.geaddresseerd worden tot nader orde.

Het antropologisch principe zegt me niet al te veel. Kan je een voorbeeld geven van zo'n argument en daarna verklaren waarom dat een natuurkundige kwestie is (en dus niet metafysica/filosofie), eventueel met bron? Door leken wordt wetenschap vaak gebruikt in onwetenschappelijke argumenten.

[JorisL]

Het anthropologisch wordt bijvoorbeeld gebruikt om het 'probleem' van de waarde van fundamentele constantes zoals de fijnstructuur constante (~1/137) te verklaren. Het is namelijk zo dat als de waardes zelfs maar een klein beetje af zouden wijken, we met grote zekerheid kunnen zeggen dat we hier niet zouden zijn om deze vragen te stellen. Dat is een toepassing waar ik niet echt tegen kan zijn.
Ik vind het echter eerlijker om te zeggen dat we dit nog niet weten, en mogelijk nooit op een fundamentelere wijze kunnen verklaren.
 
Deze website heb ik even gescand en lijkt me redelijk accuraat; http://www.arcaneknowledge.org/science/anthropic.htm

[Flisk]

De reden waarom ik er niets van vond is omdat dit het antropisch principe is (dus niet antropologisch). Dat is duidelijk geen fysica maar metafysica. Totaal niet toetsbaar (gaat immers over niet waarneembare gebieden etc.). Dat is dus eerder filosofie/metafysica.
Natuurkunde zelf stelt zich niet echt vragen bij constanten.