Kan man längre skilja mellan materia och energi? Enligt Einsteins speciella relativitetsteori kan ju massan hos en mängd materia omvandlas i energi. Fast kan den göra det helt och hållet? Strålningen från en atombomb består väl också av partiklar? Och fotoner är ju också partiklar. även om de inte har någon massa.
Sådana här tankar kan man få om man läser en recension i Filosofisk tidskrift nr 4 2023, av boken Att förstå kvantmekaniken: En hjälp till fysikstudenter. Jag har ännu inte läst boken, så jag ber att få återkomma senare till boken. Men recensenten Ingvar Johansson har tolkat boken, tror jag, som att allt är energi och jag då frågar mig vart materien tog vägen.
Bokens huvudtes är enligt recensenten att kvantmekaniken kan "visualiseras" om man utgår från att energin vanligen är kontinuerlig, t.ex. när den transporteras. Men vid utbyte av energi t.ex. mellan en foton och en elektron, så kan detta endast ske i kvanta, i ögonblickliga "hopp", som inte lyder Schrödingerekvationen. Naturen opererar med två helt skilda lagar. Men det är inte själva mätningen som orsakar kollapsen av Schrödingervågen, enligt en del mystiska tolkningar. Det är utbytet av energi vilket inte kräver någon "iakttagare".
Bokens författare tycks mena att Planck och Einstein hade rätt i att energin bara kan utbytas i "kvanta". Men man kan inte dra slutsatsen energin innan dessa hopp är kvantiserad, utan kontinuerlig och oändligt delbar. Kvantmekaniken blir kanske åskådligare för fysiker men priset man får betala verkar vara en ny form av den dualism, som kvantmekaniken plågats av.
Energibegreppet ersatte på 1800-talet alltmer begreppet rörelse. "Rörelsen är materiens existensform" ansåg Friedrich Engels. Rörelse har olika former, av vilka den mekaniska rörelsen var den enklaste. Värme reducerades ju till vibrationer hos atomer och molekylerna.
Rörelsenergin hos en kropp i rörelse uttrycks matematiskt med (m x v x v)/2, massan gånger hastigheten i kvadrat genom 2. Divisionen med 2 sågs länge som en pinsamhet, vilket dagens fysiklärare inte låtsas om. (Orsaken är matematisk.)
Engels berättar i "Naturens dialektik" om den långa debatt som pågick om hur man borde mäta rörelsens storlek. Det andra alternativet var m x v, vilket idag är ett mått på rörelsemängden. Så båda sidor fick rätt, men uttrycket "rörelsens storlek" används inte längre. Vilket kanske är lite synd, för det känns väl mer åskådligt än både energi och impuls/rörelsemämngd.
Wikipedia om det fysikaliska begreppet energi:
Energi (av grekiskans ἐνέργεια energeia, arbete) är en fysikalisk storhet som beskriver något med potential att medföra rörelse, alltså inte nödvändigtvis arbete. ... Energi kan vara lagrad (till exempel som lägesenergi) eller något som överförs. Ibland avses med energi helt enkelt utfört arbete.
Lägg märke till att rörelsen är central i detta försök till definition!
Fortsättning följer.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar