Dagens filosofiska fråga: vad sänder vi?

SM0RVV

Well-Known Member
Jag har följt Kunskapskanalens serie om atomen med stort intresse.

Då började jag fundera på vad vi sänder... :confused:

Okej, elektromagnetiska vågor, definierade som E och H fält. Men det är ju inte på atom-nivå... :rolleyes:
Vad består vågorna av? Elektroner? Fotoner? Hela atomer?
Överförs dessa från antennen till "luften", eller sätter antennen bara redan befintliga partiklar i svängning?
Svänger partiklarna på konstant avstånd från antennen, eller skickar vi rent fysiskt iväg partiklar med riktning bort från antennen?

Någon som har några idéer?

73 SM0RVV
 
Inte bra att veta mer, det enda det för med sig är att vi inser att vi saknar ännu mer kunskap.
Eller: ju mer vi vet om något ju mer inser vi att vi inte vet.
Vad var det för fel på etern som spred våra radiovågor.
Låt oss då se om det blir något filosoferande om din fråga SM0RVV.

Så kan vi försöka ta reda på vad gravitation är sedan, dvs den underliga kraften som drar antennen mot marken och kräver att vi har starka linor i densamma. Om vi sedan vet vad gravitation är kanske vi kan upphäva den och på så vis få upp antennerna högre.

"Ny häftig gravitationsfri DX antenn, endast matarkabelns längd bestämmer hur högt den hamnar".
 
Jo, hade inte Newton fått ett äpple i huvudet, hade kanske våra antenner fått vara i fred än i dag. Där uppe nära molnen.

Kanske är radiovågorna ett ockult fenomen. Så många knäppgökar det finns i etern, är det nog inte förvånande, om åtminstone några av dem, kommer fram via okända repeaterfrekvenser i underjorden. (HiHi)
 
För den vetgirige kan jag rekommendera ett par böcker:
- "Den bästa av världar" av Ulf Danielsson
- "The Fabric of the Cosmos" av Brian Green. Den finns också i svensk översättning med titeln "Det stoff varav kosmos väves".

Det är precis som SM4FPD säger att ju mer man lär sig desto mer begriper man att man inte fattar någonting.

Det klassiska är ju när ens barn frågar hur en TV fungerar.
Det blir ju följdfrågor:
- Vad är radiovågor?
- Vad är fotoner?
- Vad är elektroner?
osv osv

73, Roland SM0BRF

PS
Ett helt annat ämne men lika fascinerande avhandlas i boken "Your Inner Fish" av Neil Shubin.
Här kan man till exempel lära sig varför man får hicka: En uråldrig reflex från våra förfäder som kravlade upp ur vattnet. Eller vad benen i vårt inneröra hade för funktion hos våra gamla släktingar som simmade i havet.
 
Last edited:
Så kan vi försöka ta reda på vad gravitation är sedan, dvs den underliga kraften som drar antennen mot marken och kräver att vi har starka linor i densamma. Om vi sedan vet vad gravitation är kanske vi kan upphäva den och på så vis få upp antennerna högre.

"Ny häftig gravitationsfri DX antenn, endast matarkabelns längd bestämmer hur högt den hamnar".

Vi som undrar ser med spänd förväntan fram mot när LHC i CERN drar igång. Där hoppas man bla kunna påvisa existensen av Higgspartikeln som ligger bakom Higgsfältet, som gör att grejer med massa beter sig som om de rörde sig i sirap dvs det åtgår kraft till att accelerera och som också yttrar sig i vad som populärt kallas "tyngdkraft".

Se där, Etern har återuppstått!!

73, Roland SM0BRF
 
Last edited:
Vad består vågorna av? Elektroner? Fotoner? Hela atomer?
Överförs dessa från antennen till "luften", eller sätter antennen bara redan befintliga partiklar i svängning?
Svänger partiklarna på konstant avstånd från antennen, eller skickar vi rent fysiskt iväg partiklar med riktning bort från antennen?

Du har ställt s.k. "bra frågor"...

Det finns inga tvärsäkra svar på det ovanstående, utan man får dras med olika förklaringsmodeller.

Den "klassiska elektrodynamiken" förklarar radiovågor utifrån Maxwells ekvationer, utifrån vilka man kan härleda avståndsverkan och energitransport genom rymden.

Det formella argumentet för existensen av radiovågor är att vågekvationerna (Hertz' arbete "Untersuchungen über die Ausbreitung der elektrischen Kraft", http://de.wikisource.org/wiki/Untersuchungen_über_die_Ausbreitung_der_elektrischen_Kraft) kan härledas utifrån Maxwells ekvationer, och experimentella bevis finns för att energi transporteras även genom vakuum.

Innan Maxwell fanns olika teorier om vad ljuset är för något, och Newton ansåg att ljuset bestod av partiklar, medan andra fysiker; bl.a. Huygens, Young och Fresnel, trodde på vågor. Om ljuset består av traditionella vågor skulle det behöva ett utbredningsmedium. och för att klara ut detta skapades den hypotetiska "etern", ett omärkligt och allting genomträngande medium som hade tillräcklig styvhet för att tillåta en transversell eller longitudinell vågrörelse med nästan 300000 km/s hastighet.

Maxwell själv tog inte ställning i "eterfrågan", men flera experimentalfysiker (främst Michelson och Morley) gjorde försök som pekade på att eterhypotesen inte höll.

Den andra förklaringen, fotonteorin, bygger på kvantmekanikens grund.
Einsteins förklaring av den fotoelektriska effekten förutsätter att energi överförs i form av "kvanta" som är heltalsmultiplar av ett bestämt värde. Planck och Heisenberg kom senare att bestämma kvantfysikens grundläggande konstant "h" (som alla vet har värdet 6,6261·10−34 Js).

Om man tillämpar kvantfysikens synsätt (och Bohr-Rutherfords atommodeller) på både bundna och fria elektroner finner man att om elektronerna accelereras så erhåller dessa ett tillskott av rörelseenergi, men elektronerna är tvungna att färdas i banor eller elektronskal vars energinivåer skiljer sig åt med ett heltal gånger Plancks konstant. Den extra energin hos elektronen måste ta vägen någonstans, och den lämnar elektronen i form av en eller flera fotoner.

Fotonen (Lewis 1926) är en partikel som saknar vilomassa, och som färdas med ljusets hastighet. Om man accelererar elektroner ofta (=hög frekvens) får de ett stort tillskott av rörelseenergi, och många fotoner lämnar elektronerna per tidsenhet. Det är alltså lättare att få till radiostrålning ju högre frekvens som används.

Andra fysiker, främst de Broglie, drev kvantmekaniken till sin spets och har föreslagit att allting är av elektromagnetisk vågnatur. Den "makroskopiska fysiken" är i denna tolkning bara specialfall av vågmekaniken och sannolikhetsläran, och orsaken till att vi kan uppleva vardagliga fenomen är att våra sinnen inte märker av materiens vågnatur.

Båda sidor (vågor vs. partiklar) kan argumentera för sin sak och med olika försök visa att elektromagnetisk energitransport sker både via vågor och partiklar. Man kallar frågeställningen "våg-partikeldualitet".

Vill man förklara elektromagnetisk strålning på ett intuitivt begripligt sätt så är fotonteorin tilltalande, eftersom man lätt (nåja...) kan åskådliggöra ett flöde av energi som utgår från elektroner i rörelse, många elektroner, stor och/eller hastig rörelse ger ett stort energiflöde. Maxwells förklaring är mycket mer matematiskt abstrakt, och kräver kunskaper i vektoranalys för att kunna tillgodogöras.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Som vanligt, tack för ett bra svar KA. Men jag fick läsa flera gånger innan jag var med... :D

Men hur förhåller sig då våra antenner mot det där experimentet när en enstaka foton kan passera genom två smala spalter samtidigt? Så länge man inte försöker detektera den, för då bestämmer den sig kvickt som attan för att bara finnas i ena spalten.

Våra antenner detekterar ju fotonen/vågen. Upphör inte den då att finnas hos alla andra antenner samtidigt?
(Nä inte i praktiken, det vet jag ju, men i teorin)
Vad svårt det skulle bli med CQ om det funkade så rent praktiskt. Fast lätt att bygga upp en avlyssningssäker tvåvägskanal.

73 SM0RVV
 
I "makrovärlden" där energiöverföring sker med väldigt många fotoner vid samma tillfälle så behöver man normalt inte bekymra sig om saken. Däremot, när enstaka fotoner överför information, kommer sådana saker in i bilden. Vi rör oss här i gränslandet mellan fysik och sannolikhetslära.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Kan ju vara kul att uppskatta hur energirika, stora och många fotoner vi hanterar när vi kör kortvåg.
Om jag gör ett (amatörmässigt) försök:
Energin hos en foton på 10 MHz = h*f = 6.6261Js*10exp(-34)*10exp(7)sexp(-1)= 6.6261*10exp(-27)J
För att få en S9-signal i mottagaren (50uV och 50 ohm) krävs 5*10exp(-11)W.
Således krävs att 5*10exp(-11)W/6.6261*10exp(-27)J = ca 10exp(16) fotoner per sekund exciterar elektronerna i antennen.
Vi badar i fotoner.
Vilken utsträckning dom har, har vi ju en bra uppfattning om när vi klipper till våra dipoler.

Hoppas jag inte snavat på exponenterna :).

73, Roland SM0BRF
 
Hi hi, kul uträkning Roland.

Jag tror inte vi ska berätta för någon som är rädd för "strålning" att vi använder så många fotoner... :rolleyes:

73 SM0RVV
 
Det är många fotoner, men de är inte så energirika.

Electromagnetic radiation - Wikipedia, the free encyclopedia finns ett diagram över fotonenergin som funktion av frekvensen. Varje foton i HF-området t.ex. har en energi som är c:a 1/100000000 del (10-8) av fotonenergin hos synligt ljus. Det är bl.a. av denna orsak som man inte blir solbränd av radiovågor...

Websidan är även värd ett besök för sin härledning av vågekvationen ur Maxwells ekvationer.


73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
Back
Top