arojouni Koetan pysyä Suomea koskettavissa ajankohtaisissa asioissa, ympäristöön, talouteen ja turvallisuuteen liittyen.

Planckin säteilylaki testiin

  • Mikä maapalloa lämmittää, metsänhakkuita voidaan yhtä lailla väittä lämpenemisen syyksi
    Mikä maapalloa lämmittää, metsänhakkuita voidaan yhtä lailla väittä lämpenemisen syyksi
  • The heat flow between plates was 100 times higher than expected. Credit: Dakotah Thompson, Michigan Engineering
    The heat flow between plates was 100 times higher than expected. Credit: Dakotah Thompson, Michigan Engineering

Fysiikan lakien mukaan maailmankaikkeus on syntynyt alkuräjähdyksessä. Alkuräjähdysteorian mukaan maailmankaikkeus laajenee vielä. "Alkuräjähdysteoria on käsitys maailmankaikkeuden synnystä ja kehityksestä. Teorian mukaan maailmankaikkeus syntyi äärimmäisen tiheästä ja kuumasta tilasta noin 13,82 miljardia vuotta[4][5] (=13,82 Ga) sitten ja on siitä lähtien laajentunut jatkuvasti. Mittaukset tukevat tätä teoriaa."

https://fi.m.wikipedia.org/wiki/Maailmankaikkeus

Max Planckin säteilylain mukaan tiettyä lämpötilaa vastaa aina tietty säteilyn jakauma. Tätä lakia kun testattu hyvin pienten kappaleiden välillä, onkin tullut vastaan sata kertaisia määriteltyjä korkeampia määriä.

[Testing whether Planck's radiation law applies at a very small scale

https://phys.org/news/2018-09-planck-law-small-scale.amp?__twitter_impre...

"What our work shows is that if the objects are very small, there is a violation of the law," Qazilbash said. "This has never been experimentally shown before."]

Nämä löydökset, joista on tiedetty jo ainakin 10 vuotta, muuttavat käsitystämme maailmankaikkeudesta ja antavat mahdollisuuden uusille sovelluksille, jossa energiantarve on aivan mitätön.

The implications for discovering a 100-fold discrepancy in Planck's radiation law are broad and touch nearly all aspects of modern physics, Qazilbash said. In the digital age, hardware developers are looking for ways to design smaller and faster technology. This discovery has the potential to change the future of nanotechnology."

 

EDIT: Suomeksi samasta asiasta voi lukea täältä. https://tekniikanmaailma.fi/yksi-tarkeimmista-nykyfysiikan-laeista-ei-toimikaan-nanotasolla-tama-muuttaa-kaiken-jopa-kasityksen-planeettojen-muodostumisesta/?shared=886780-2744ea22-500

 

 

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

3Suosittele

3 käyttäjää suosittelee tätä kirjoitusta. - Näytä suosittelijat

NäytäPiilota kommentit (19 kommenttia)

Käyttäjän HeikkiRinnemaa kuva
Heikki Rinnemaa

:)

---
Fysiikan lakien mukaan maailmankaikkeus on syntynyt alkuräjähdyksessä. Alkuräjähdysteorian mukaan maailmankaikkeus laajenee vielä. "Alkuräjähdysteoria on käsitys maailmankaikkeuden synnystä ja kehityksestä. Teorian mukaan maailmankaikkeus syntyi äärimmäisen tiheästä ja kuumasta tilasta noin 13,82 miljardia vuotta[4][5] (=13,82 Ga) sitten ja on siitä lähtien laajentunut jatkuvasti. Mittaukset tukevat tätä teoriaa."
---

Miten niin fysiikan lakien mukaan,,jne?

Jos alussa ei ollut ainetta, niin mikä on se fysiikan laki, jonka perusteella voidaan todistaa että aine syntyi alkuräjähdyksessä?

Se aine josta avaruus rakentuu ja joka on olemassa.

Mitkä mittaukset?
Ihmiskunta on mitannut avaruuden kappaleiden muutoksia ja ns.säteilyjä vasta muutama vuosikymmen. Vaikka olisi mitattu muutama vuosisata, ei sen perusteella voida päätellä tieteellisten määreiden mukaan, miten avaruuden suuret mitat muuttuu ja mihin suuntaan miljardeissa ja miljardeissa vuosissa. Sehän on paljon vaikeampaa kuin katsoa juoksijaa radalla 1 tuhannesosasekunnin ja siitä päätellä kauanko se juoksija on juossut.

Mitä muuten on ns.lämpötila pohjimmiltaan?
Aineosasten liikettäkö?

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

No tässä kyseiset tutkija kyseenalaistavat myös maailmankaikkeuden syntyä. Olisi pitänyt kirjoittaa, että Planckin 100 vuotta vanha säteilylakikaan ei pitänyt kutiaan kun siirryttiin nanokokoisiin kappaleisiin.

[The implications for discovering a 100-fold discrepancy in Planck’s radiation law are broad and touch nearly all aspects of modern physics, Qazilbash said. In the digital age, hardware developers are looking for ways to design smaller and faster technology. This discovery has the potential to change the future of nanotechnology.
“Now we know that nanoscale objects can emit and absorb radiation much more effectively than we ever thought was possible,” Qazilbash said.
Qazilbash added that it’s not only a revelation for small-scale objects and nanotechnology. The discovery also relates to climate science, planetary atmospheres, astrophysics and the makeup of solar systems.]

https://www.wm.edu/news/stories/2018/in-nature-a-n...

[Planckin säteilylainsäädännön 100-kertaisen yhtäpitämättömyyden löytäminen on laajaa ja koskettaa lähes kaikkia modernin fysiikan osa-alueita, Qazilbash sanoi. Digitaalisella aikakaudella laitteistokehittäjät etsivät tapoja suunnitella pienempää ja nopeampaa tekniikkaa. Tämä keksintö voi muuttaa nanoteknologian tulevaisuutta.

"Nyt tiedämme, että nanomittakaavan kohteet voivat luovuttaa ja absorboida säteilyä paljon tehokkaammin kuin koskaan luulimme olevan mahdollista", Qazilbash sanoi.

Qazilbash lisäsi, että se ei koske pelkästään pienimuotoisia esineitä ja nanoteknologiaa. Löydöt liittyvät myös ilmastotieteeseen, planetaarisiin ilmakehämuotoihin, astrofysiikkaan ja aurinkokuntien koostumukseen.]

Käyttäjän jgagarin56 kuva
Juha Kuikka

Perimmäisiin kysyyksiin maailmankaikkeuden synnystä ja siitä mitä oli sitä ennen ja miksi ylipäätään on mitään j.n.e. ei tieteellä tai ihmisjärjellä ole mahdollisuutta saada vastausta. Tiede pystyy vain löytämään lainalaisuuksia jo toteutuneesta tilasta. Muun muassa siksi uskonnoilla tulee aina olemaan sijansa ihmisten tai muiden älykkäiden olioiden keskuudessa, vaikka tiede kehittyisi kuinka pitkälle hyvänsä.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

Jos maailmankaikkeus laajenee vielä, samalla lailla käsityksemme laajenee isoissa asioissa ja sitten toisaalta aivan mitättömän pienissä asioissa.;)

Välillä tuntuu siltä, että olemme siirtyneet takaisin 1800-luvulle kun tuollaisia CO2 asioita pohdimme.

Käyttäjän JouniHalonen kuva
Jouni Halonen

Planckin laki ei siis päde, jos kappaleiden välinen etäisyys on pienempi kuin säteilyn aallonpituus tai kun kappaleiden mitat ovat pienemmät kuin aallonpituus niiden välimatkan ollessa pitempi kuin aallonpituus. Todellisten kappaleiden (verrattaessa mustaan säteilijään) säteilykertoimet, absorbtio, emissio,... on perinteisesti ajateltu pienemmiksi kuin yksi, mutta nanoluokassa kerroin olisikin luokkaa 100 tietyillä materioilla. Tai ehkä ei noin voi sanoa, vaan että Planckin laki ei päde.

https://tekniikanmaailma.fi/yksi-tarkeimmista-nyky...

Samalla sivulla on myös juttu maailmamme laajenemiseen liittyvän Hubblenvakion mittausongelmasta, joka saa avaruustietäjien päät hilseilemään.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

Einsteinia ei ole vielä kyseenalaistettu, ehkä sekin päivä vielä koittaa.

"Mikäli tutkijat eivät löydä vastausta eri tutkimusmetodien tulosten eroille, voi se tarkoittaa sitä, että Albert Einsteinin yleisessä suhteellisuusteoriassa – johon kaikki kosmologiset mallimme perustuvat – on puute."

Käyttäjän jgagarin56 kuva
Juha Kuikka

Kaikki luonnontieteiden mallintamat ilmiöt ovat vain teorioita, joiden pohjalta toimitaan niin kauan kunnes ne osoittautuvat riittämättömiksi tai virheellisiksi.

Joku kysyi ylempänä mitä lämpö on. Aina valistusajan alkuun asti lämmön uskottiin johtuvan "flogiston" -nimisestä lämpöaineesta, jonka määrä kussakin kappaleessa määritteli lämpötilan. Kappaleen luovuttaessa lämpöä toiselle kappaleelle asia tulkittiin siten, että flogiston siirtyi kappaleesta toiseen.

Nyt "tiedämme", että lämpö on molekyylien liikettä ja se teoria toimii edelleen. Samoin kuin "flogiston" -teoria toimi aikansa. Eivät ihmiset silloin sen tyhmempiä olleet kuin tänäänkään.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro Vastaus kommenttiin #7

Teoreettinen asioihin suhtautuminen on vain oikea tapa suhtautua asioihin. Teoria voidaan todeta oikeaksi tai vääräksi. Vaikka aikaisemmat oikeat teoriat todistetaan vääriksi, usein empirian kautta tai uudella teorialla, ei se sen kummempaa ole, näin tiede edistyy.

Käyttäjän HeikkiRinnemaa kuva
Heikki Rinnemaa

:)

Sitten kun tutkijat myöntäisivät vielä että mikään ei kulje samalla nopeudella avaruudessa koko kulkemansa matkan elinkaarensa aikana ja vielä loputtomiin, sitten pääsisi tiede ehkä askeleen eteenpäin.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

Totta.

"...kappaleiden välinen etäisyys on pienempi kuin säteilyn aallonpituus tai kun kappaleiden mitat ovat pienemmät kuin aallonpituus niiden välimatkan ollessa pitempi kuin aallonpituus."

"Planck’s law was developed and thus an upper bound to radiative heat transfer was established in the form of the blackbody limit.11–14 However, this limit is not absolute as Planck himself noted that this formulation is only valid when all characteristic length in the system, including the separation distance between objects, are much larger than the wavelength of thermal radiation. When two objects are separated by distances comparable to the wavelength of thermal radiation, radiative exchange can also occur by evanescent tunneling of radiative modes confined within or near the boundaries of the emitting medium. In this so-called near-field regime, radiative heat transfer can greatly exceed the far-field blackbody limit as evanescent tunneling enables a greater number of radiative modes to participate in energy exchange.19"

https://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/104...

Käyttäjän JukkaKeskinen kuva
Tapio Keskinen

Mikähän mahtaa olla CO2 molekyylin koko. Saadaanko tästä hiukan päänvaivaa kasvihuoneilmiöön. Jopa toivoisin että näin on.

Pitäisi oikeastaan lopettaa keskustelu lämpötilasta. Se on niin keksitty juttu. Vähän kuin taruolento tiedesadussa.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

Ainakin asiasta vallitsee nyt syvä hiljaisuus, odottavalla kannalla.

Eipä sillä hiilidioksidilla taida olla paljoakaan vaikutusta mihinkään, sitä on niin vähän ilmakehässä, no on sentään fotosynteesiin, maapallo on vihertynyt.

Hiilidioksidi on raskas kaasu, molekyylin kineettinen halkaisijan läpimitta on 330 pm.

"Carbon dioxide
CO2
44 molecular weight
330 pm
[2

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Kinetic_diameter

"Under most definitions the radii of isolated neutral atoms range between 30 and 300 pm (trillionths of a meter), or between 0.3 and 3 ångströms. Therefore, the radius of an atom is more than 10,000 times the radius of its nucleus (1–10 fm),[2] and less than 1/1000 of the wavelength of visible light (400–700 nm)."

https://www.revolvy.com/page/Atomic-radius

Käyttäjän HeikkiRinnemaa kuva
Heikki Rinnemaa

:)

---
Joku kysyi ylempänä mitä lämpö on. Aina valistusajan alkuun asti lämmön uskottiin johtuvan "flogiston" -nimisestä lämpöaineesta, jonka määrä kussakin kappaleessa määritteli lämpötilan. Kappaleen luovuttaessa lämpöä toiselle kappaleelle asia tulkittiin siten, että flogiston siirtyi kappaleesta toiseen.

Nyt "tiedämme", että lämpö on molekyylien liikettä ja se teoria toimii edelleen. Samoin kuin "flogiston" -teoria toimi aikansa. Eivät ihmiset silloin sen tyhmempiä olleet kuin tänäänkään.
---

Mikä saa molekyylit liikkeelle?

Esimerkki;
Sähkölevyn toimintaperiaate hellalla.
Sähköaineen virtaus,,siis atomiteorian kautta tarkasteltuna elektronien virtaus,,aiheuttaa levyssä lämpenemistä.

Sinänsä tuo flogiston-ajattelu on sopiva väline asian pohdintaan, suhteessa värähtelyteoriaan, että onko kyseessä molekyylien välinen värähtely vaiko molekyyliä pienempien aineosasten hiukkastason virtausliike vaiko molempaa.

Jos on kaksi rautapalloa ja toinen lämmitetään sähkölevyllä kuumaksi vedessä ja toinen on kylmä pallo. Kun se kylmä pallo laitetaan samaan kattilaan ja sammutetaan levy. Molemmat pallot on jonkin ajan päästä samanlämpöisiä myös sen veden kanssa. Kuten se sähkölevykin.
Tasoittuuko tässä hiukkasmäärät vaiko molekyylien värähtelyt?

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

"...suhteessa värähtelyteoriaan, että onko kyseessä molekyylien välinen värähtely vaiko molekyyliä pienempien aineosasten hiukkastason virtausliike vaiko molempaa."

Molempia veikkaisin.

http://neel.cnrs.fr/IMG/pdf/Heat_flux_at_the_nanos...

"Proposed in the 19th century, the Stefan-Boltzmann formula can be derived from Planck’s quantum theory and correctly describes the total radiative exchange at large distances. In particular, it is well known that, in the “far field” regime, the heat flux exchanged between two flat parallel surfaces is independent of the distance between the two surfaces. But, in the “near field” regime, we measure a strong distance dependence: the heat flux increases dramatically when the distance between the two surfaces becomes smaller than about one micron. In fact, this effect was discovered in the framework of the Apollo program, where efficient protection against thermal radiation was needed. A very large increase of the heat flux between two closely spaced metallic films was observed. In 1971, Polder and van Hove gave the first theoretical description of the phenomenon."

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

Kyllä tässä nyt mennään peppu edellä puuhun kun ensin pohdiskellaan sitä, miten universumi on syntynyt ja sitä ryhdytään vertaamaan hiilidioksi-pitoisuuksiin ilmakehän ja maan välillä. Näillä asioilla ei ole mitään yhteistä paitsi sillä, että universumi on täynnä materiaa (n. 30%) joista osa hiiltä, -ei vain tämä pieni pölyhiukkanen (tellus) tuhansien miljardien galaksien joukossa.

Aikarypyt avaruuden kaareutumisissa lähestyvät äärettömyyttä, jota on lähes mahdoton kuvitella, -paitsi ehkä Einsteinin kymmenessä - kahdessatoista kenttäyhtälössä. Kun niistä pääsee jyvälle, pääsee jyvälle myös ns. ”mitättömistä” pitoisuuksista ja vaikutuksista.

”Nyt me tiedämme, että nanokokoiset objektit voivat emittoida ja imeä säteilyä paljon tehokkaammin kuin olemme pitäneet mahdollisena.”

Vaikka piinitridit ovat kehitetty korkeanlämpötilan sovellutuksiin, ovat ne happipitoisessa atmosfäärissä termodynaamisesti epästabiileja.

”Jos esine on tietyn kokoinen ja oikeasta materiaalista tehty, sähkömagneettiset aallot voivat vaikuttaa siihen niin, että se emittoi ja imee itseensä säteilyä tehokkaammin.”

Eli näissä konteksteissa testi ei ole yleispätevä jotta voitaisiin olettaa, että se ratkaisisi universumin ja planeettojen synnyn.

Käyttäjän arojouni kuva
Jouni Aro

Helpostihan asiat lipsuvat lapasesta.

Paljon oli myös positiivista suhtautumista nanometristen kappaleisiin liittyvien löydösten osalta, uusia sovelluksia ja uutta potkua nanoteknologialle kaavailtiin. Onhan noihin tutkimuksiin paljon satsattu.

Energiasta tässäkin on kyse ja nopeammista sovelluksista laitepuolella. Jäin itse miettimään läpimurtoja, nanoteknologian alueella.

"Uuden teknologian salainen ainesosa on pii, jonka energiakapasiteetti on paljon suurempi kuin nykyisissä akuissa käytettävän grafiitin."

https://www.tekniikkatalous.fi/tekniikka/energia/n...

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

16. No tässä mielessä nanoteknologia on harppaus kohti parempia energiaratkaisuja.

Käyttäjän HeikkiRinnemaa kuva
Heikki Rinnemaa

:)

---
Eli näissä konteksteissa testi ei ole yleispätevä jotta voitaisiin olettaa, että se ratkaisisi universumin ja planeettojen synnyn.
---

Planeettojen syntyhän on sinänsä helppo asia. Avaruudessa oleva aine muotoutuu planeetoiksi.

Ja tuskinpa voimme olettaa että koko avaruus on ollut iso kiviköntti josta on alkanut hajoamaa osia jotka sitten on liikkumisensa aikana alkaneet palloistua ja supistua. (Toki valmiista planeetasta irronneita lohkareita on olemassa liikkeellä avaruudessa)

Näin ollen planeettojen kehitystaival on sellainen että pienestä kasaumasta alkaa laajentumaan ja syntyy planeetta.
- Tämähän taasen tarkoittaa että kun on erikokoisia planeettoja, kuten aurinkokunnassa, ne on koon kautta tarkasteltuna hyvinkin eri ikäisiä.

Se on nyt sitten toinen asia, miten aine-fyysisesti avaruushiukkaset sitten alkaa rakentumaan kasvavaksi planeetta-palloksi ja vielä sitten kasvamaan, tai mikä käynnisti avaruuden ensimmäisen planeettapallon kasvuprosessin. :)

Universumin syntyä ei voida ratkaista koskaan,
(vaikka matemaattisilla kaavoilla voidaankin nollasta ainetta synnyttää vielä, koska kaavoissa on harhaanjohtavasti mukana käsite 0=absoluuttinen tyhjyys).

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

17. Avaruus ja materia on (matemaattinen) pelkistettynä "kuroutunutta puuroa", joka on vain jakautunut erisuuriin klustereihin näkyvän aallonpituuden ja "näkymättömien" aallonpituuksien summana. Jos ajatellaan samanaikaisuuden problematiikkaa, sellaista ei ole olemassa. On vain toistensa suhteen tapahtuvia muutoksia aika-avaruuden topologiassa.

Alku ja loppu minun ymmärrykseni mukaan ei ole lineaarinen, vaan sekin on päättyvä silmukka Poincaren konjuktuurissa. Eli maailmankaikkeus toistuu pallopinnan monistona, joka riippuu ajasta, joka on myös suhteellinen.

Voidaan sanoa, että avaruus on käytännössä ääretön, mutta teoriassa ratkaiseva.

Toimituksen poiminnat

Tämän blogin suosituimmat kirjoitukset