Meg tudod mondani, hogy pl. a c = 3 szor 108 m/s konkrét értéknek mi a fizikai jelentése, mely független bármiféle mértékegységrendszertől?
Vagy hogy a vákuumnak milyen fizikai tulajdonságát mutatja az epszilon0 és mű0 SI szerinti konkrét értéke, mely független a szabad egységrendszer választásától?
>Két adott feszültségű fémlemez között felép valamilyen erő...
#Ez más. Ez az elektromágneses kölcsönhatás erösségére vonatkozó dolog.
Meg kell értened, hogy a klasszikus elektrodinamikában a vákuumnak nincs elektromos polarizálhatósága, se mágnesezhetősége. Ez világos a számodra? Erre az egy dologra koncentrálj, mert az epszilon0 és mű0 erről szól. Nincs a vákuumnak olyan tulajdonsága. Érted? Ne akard azt bemagyarázni, hogy van, mert az SI-ben epszilon0 és mű0 nem 1.
Hasonlóan a c fény(határ)sebesség mennyiségi értéke sem egy tulajdonságról szól. Csupán annyi, hogy nem végtelen, hanem véges. Az értékének nagyságának nincs fizikai tartalma a relativitáselméleten belül. Annak van csak fizikai tartalma, hogy véges, nem végtelen nagy. Ezt érted?
Akkor a h Planck-állandó is ilyen, hogy elméletén (kvantumelmélet) belül nincs fizikai tartalma az értékének. Csak az a lényeg, hogy értéke nem nulla, hanem véges nagy, vagy akár kicsi, mindegy, de nem nulla. Ezt fogod?
Ezek az állandók, a nevükben is benne van, nem változnak az elmélet bármilyen problémájának leírásában, nem függnek, nem változók, mint a dinamikai mennyiségek.
Na most, ha ezeket a külön elméleteket (többet, nem csak amit említettem) összevetjük, akkor ezek a konstansok már viszonyulhatnak egymáshoz, vagyis lehet nem választhatjuk mindegyiket 1-nek. Ez már az egyébként másról szóló elméletek némi átfedései miatt vannak. Egy a természet, a Világ dolgai nem különülnek el teljesen egymástól. Így bizonyos egységrendszerek vagy az egyik állandókat teszik 1-re, vagy a másika(ka)t. Ez legfeljebb erősségi, méreti viszonyokat jelent fizikailag bizonyos természeti dolog között, ami szintén konstans jellegű. Pl. a gravitáció erőssége összevethető a kvantumosság jelenségének méretével. Vagy az elektromágneses kölcsönhatás erősségével. Na ezek viszonya már fizikai dolog, de ezen konstansok nagysága a saját elméleti körükön belül nem fizikaiak. Meg tudod ezt érteni? Tehát hogy a nagy különálló elméletek erősségi vagy méreti viszonya fizikai, de saját magukon belül ez nem látszik, és az állandóik értéknagysága ott nem kapnak fizikai tartalmat.
Egyébként ez tök egyszerű és könnyen megérthető dolog, kb. olyan középiskolás szintű. Próbáltam kicsit szájbarágósan leírni, hogy világosabb legyen. Talán ez segít.. xd
(Azt már nem is merem mondani, hogy vannak egyesítésről szóló, meg Univerzum szintű elméleti elgondolások, nagyenergiás, meg hasonlók, amikben a dinamika kiterjed ezen konstansok viszonyaira. Ekkor már ilyen szempontból valamennyire dinamikussá válhatnak, és ilyen széles skálákon nem konstansok...) (de ez más...)
Nagyjából kétmillió fényévre van tőlünk az Androméda. Tegyük fel, hjogy ez egy objektív dolog.
Tehát a fénynek úgy kétmillió évre van szüksége. Bohóckodhatunk a mértékegységekkel, de ez az idő nem lesz kevesebb, sem több. Számértékben lehet szinte bármi. Az objektív távolság attól nem változik, hogy milyen mértékegységben számolunk.
Itt a kérdés az, hogy az objektív fénysebesség miért annyi, és nem a fele vagy a duplája.
+++++
Hogyan tudnám ezt érthetőbben elmagyarázni?
Elindulsz gyalog Kukutyinba, két napig tart az út. Lóháton pedig egy fél nap.
Miért tud a ló gyorsabban menni, mint az ember gyalogszerrel?
Ez objektív különbség. Nem azon múlik, hogy lóval mérföldben mérik az időt, gyalogosan pedig nanokelvinben a távolságot.
És nem azért megy a ló gyorsabban, mert a ló orra hosszabb a király kardjánál.
Két adott feszültségű fémlemez között felép valamilyen erő. Az, hogy ez mekkora, egy szorzó faktorként jelenik meg az egyenletben, de ez egy természeti állandótól függ. Szerinted nem így van?
Azt gondolod, ez nincs, csak azért, mert választható 1-nek?
Azzal, hogy éppen 1-nek választod, más, az egyenletben szereplő mértékegységeket vagy azok szorzó faktorát állítod át.
A relatív mű és epszilon, viszont már fizikai, és az anyagi közeg mágneses és elektromos tulajdonságait adja meg. A klasszikus (nem kvantum-)elektrodinamikában a vákuumnak nincs polarizálhatósága, se mágnesezhetősége
Sajnos a természet nem törődik azzal, hogy te most a vákuumra klasszikus mezőegyenleteket vagy kvantumelektrodinamikát írsz fel. Attól függetlenül, hogy a klasszikus hullámelméletben a vákuumnak nincs polarizálhatósága, ez a nem létező dolog mégis korlátozza a fény terjedésének sebességét.
Feynman könyvében D helyett P van és szuszceptibilitás.
Tehát az eltolás helyett polarizációval, a permittivitás helyett polarizálhatósággal számol.
Big deal? I guess it is not.
Hanem a vákuum semmije nem a mértékegységek megválasztásán múlik, hanem azon, hogy a fény birizgálja az elektron mezőt, amelynek van egy alapállapota. Ha dobozba lenne zárva, akkor lenne ħ/2. Tehát a vákuum semmijéből meg kellene tudni mondani az üres tér vákuumszinti energiáját, meg egy kis kávézaccból és tealevélből.
Amikor megalkották az elektrodinamika kibővítését, hogy alkalmas legyen ne csak a vákuum és töltések felett, hanem valamilyen anyagi közeg felett is, akkor kellett a matematikai szerkezet megalkotásához a mű és epszilon. Bevezetett matematikai együtthatók vagy transzformációs mennyiségek (előbbi skalár, utóbbi tenzor, ...), ami hozzákapcsolja B és D mennyiségeket H és E mennyiségekhez. Referencia az anyagilag tulajdonságtalan vákuum, azaz anyagi közeg mentes tér. Ekkor értékük CGS-ben 1 és konstans, vagyis a nullásak CGS-ben 1-ek. Ez utóbbi(ak) csak az SI mértékegységrendszer miatt lettek (adódtak) 1 helyett más értékűek. A CGS-ben 1 konstans. Ezt nem olyan nehéz megérteni. Ha akarod megérted, ha akarod nem. Semmilyen dinamikai feladatban nem változik az értékük. Konstans 1 szorzófaktor. Ilyen amúgy mindenhol van minden egyenletben minden dinamikai mennyiség előtt. Ez, mivel két mennyiséget köt össze, azok métékegységviszonyát állitja. Semmi több. A relatív mű és epszilon, viszont már fizikai, és az anyagi közeg mágneses és elektromos tulajdonságait adja meg. A klasszikus (nem kvantum-)elektrodinamikában a vákuumnak nincs polarizálhatósága, se mágnesezhetősége. Nulla. Ezért erre ez az epszilon0 és mű0 egyszerűen az 1 konstans matematikai szorzófaktor.
Aki ezek SI egységei miatt valamilyen elektromos és mágneses anyagi tulajdonságot gondol a klasszikus elektrodinamika vákuumára, az nem érti az elektrodinamikát. Ez biztos.
Fogunk két 1 négyzetméteres fémlemezt 1 centire egymástól, rákötünk 1000V-ot, és megmérjük az erőt amivel vonzzák egymást. Minden eddig használt mértékegységet definiáltunk valahogy. Mindegy, hogy pl. a király orrának hossza vagy az Egyenlítőé az alap, ezek önálló definíciók.
Ezután meghatározzuk a fellépő erő képletét. Ebben lesz egy szorzó konstans, ami a meglevő mértékegységeinkből áll össze, és emiatt szerintem nagyon is jelent valamit.
Benne van a király lovának orrhossza, a lovának a húzóereje, a szent antiochiai galvánelem feszültsége, meg a vákuumnak egy tulajdonsága is, amit most ezekkel jellemeztünk.
Te csak annyit csináltál, hogy nem a király orrhosszával kezdted, hanem egy másik valami mértékegységét vetted egységnek, de akkor meg mondjuk a király lovának húzóerejére kapsz másik mérőszámot.
Ezeknek a kapcsolata az ami nem változik, és szerintem nagyon is jelent valamit.
Azok (a μ0 és ε0 és nem a μr és εr ) semmik, és nem mérnek semmilyen tulajdonságot. Ha értéküket 1-re állítjuk egységválasztással, akkor az bármilyen elektrodinamikai feladatban és megoldásban 1 marad, nem függ semmitől. Egyszerűen konstans szorzófaktorok, nem függnek dinamikailag se statikusan semmitől. Az egyenletek és elmélet szerkezetének eleme. Ha nulla volna a helyén ez romba dőlne, ennyi. (Egy nulla szorzófaktor kinullázna egy dinamikai mennyiséget, ami nyilván hülyeség volna.)
Attól, hogy értékük az egységválasztás vagy bármi következtében történetesen "1", még nem semmik, hanem nagyon is mérnek valamit, mégpedig egy konkrét tulajdonságot.
Mélyebb értelmét a polarizált anyagban találjuk meg.
(Feynman megpróbál D helyett P vektorokkak számolni.)
Na de mi a helyzet a vákuumban?
Az elektromágneses mező kölcsönhat az elektron-pozitron mezővel.
Éppen a vákuum polarizációja adja meg a permittivitás és a permeabilitás értelmét.
Sajnos (a vákuummal nem tudunk olyan kísérleteket végezni, hogy ezeket az összefüggéseket feltárjuk.)
"μ0 és ε0 statikusan mérhető, semmi közük az időbeli változásokhoz."
Az előadásban ez a mondat értelmes összefüggésben hangzott el. A Maxwell egyenletek alátámasztására hozta fel az előadó, azzal, hogy két ilyen statikusan mérhető dologból az egyenletekkel kihozható egy olyan mennyiség, mint a fény sebessége.
"μ0 és ε0 statikusan mérhető, semmi közük az időbeli változásokhoz."
"Egyébként cgs-ben a vákuum "semmije"."
Attól, hogy értékük az egységválasztás vagy bármi következtében történetesen "1", még nem semmik, hanem nagyon is mérnek valamit, mégpedig egy konkrét tulajdonságot.
Mint ahogy egy konkrét tulajdonságot mér egy anyag tömegsűrűsége akkor is, ha az éppen "1" számértékkel jellemezhető.
De igazából a Maxwell egyenletekben nem kell két független konstans, csupán egy, ha az E és B vektorokat azonos mértékegységgel definiáljuk.
A c=1, h=1 részecskefizikai egységrendszerben pedig ez a μ0 = ε0 is =1.
Továbbá attól, hogy valami statikusan mérhető, még nagyon is lehet köze időbeli változásokhoz.
Lásd pl. a fizikai inga tömegét és hosszát, ami meghatározza a lengés periódusidejét.
#Tulajdonképpen nincs ilyesmije. (az értékére célzok) Általában elfelejtik, hogy ezek értékei lényegtelenek, csupán a mértékegység választás adja 1-től különbözőre. Azonban ha az egyenletekben ott nulla szerepelne, akkor az egész romba dőlne. Az elmélet nem is létezne.
