Форум Академгородка, Новосибирск > Существуют ли кванты звука?
Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Существуют ли кванты звука?
Форум Академгородка, Новосибирск > Жизнь Академгородка > Разговоры обо всём > Наука-lite
DUCAT
Из курса физики известно, что электромагнитное излучение(волны) проявляют как свойства волны ( дифракция и интерференция) так и свойства частиц-фотонов(кванты электромагнитного поля).
Из той же физики так же известно, что звук это тоже волны. Отсюда возникает вопрос, а способен звук проявлять свойтва частиц, существуют ли кванты звука?

ANW
Конечно, существуют. Механические колебания среды проявляют корпускулярные свойства и могут быть проквантованы. эти кванты называются фононами.
DUCAT
И как же экспериментально доказать корпускулярные свойства звука, например в воздухе или в воде.
Что касается фононов, то это применимо к кристалическим телам и представляет собой квант колебательного движения атомов кристалла.
hfleuf
Цитата(DUCAT @ 09.04.2009, 5:27) *
И как же экспериментально доказать корпускулярные свойства звука, например в воздухе или в воде.

Трудновато будет - уж больно мала энергия одного такого кванта (E=h\nu).
DimaM
Цитата(DUCAT @ 09.04.2009, 5:27) *
И как же экспериментально доказать корпускулярные свойства звука, например в воздухе или в воде.

Кое-что наблюдать можно. Про газы мне неизвестно, а в жидкостях и твердых телах наблюдается рассеяние Мандельштама-Бриллюэна, которое на языке квантов представляет собой излучение или поглощение фотоном кванта звука (упругой волны). При этом частота получается фотон с частотой, которая больше или меньше исходной.
Alex Alexeev
Цитата(ANW @ 09.04.2009, 0:38) *
Конечно, существуют. Механические колебания среды проявляют корпускулярные свойства и могут быть проквантованы. эти кванты называются фононами.

Существуют.... В воображении физиков теоретиков. Акустическое поле не более чем поле смещений частиц вещества. С этой точки зрения даже волновая струкутра поля не более, чем некоторая абстракция позволяющая упростить модель, например динамической теории упругости, и представить все поле, как некоторую суперпозицию волн. С этой точки зрения и волны не являются отдельной сущностью, а лишь некоторый абстракцией применяемой для упрощения. Так же и с фононами. На самом деле, в той мере в какой среда отдичается от идеально-упругой, в случае динамической теории упругости, поведение волнового поля отличается от классического волнового. Здесь для описания наблюдаемых явлений (например частотная диссипация энергии, фонон-фононное взаимодействие волн и т.д.) добавляются некие абстрактные сущности, чтобы сделать описание максимально наглядным, именно так поступил Тамм при изучении распространении акустических волн в кристаллах, сюда же следует отнести и учет теплового движения частиц (рассеяние Мандельштама — Бриллюэна). Но реальных сущностей под такими рассмотрениями нет, как, мое глубокое ИМХО нет его и под рассмотрением отдельных волн, которые являются, с математической точки зрения, лишь разложением решения (общего волнового поля) по некой системе собственных функций некоего уравнения. Например известно, что одно и то же поле прекрасно описывается сферическими и плоскими волнами, а якобы существующие поверхностные волны суммой волн объемных.
P.S. Или я ошибся разделом, здесь вроде лайт. Хотя тема, на мой взгляд, достойна обсуждения и в основном разделе Наука.
013097
Цитата(Alex Alexeev @ 10.04.2009, 10:39) *
Существуют.... В воображении физиков теоретиков.

Раз уж на то пошло - все (да, да, без исключения) физические модели существуют ТОЛЬКО в голове у физиков (кстати, не только теоретиков).

Цитата(Alex Alexeev @ 10.04.2009, 10:39) *
Акустическое поле не более чем поле смещений частиц вещества.

И даже такие слова, как "поле", "смещение", "частица", "вещество" - тоже абстракции, да. Более привычные в быту понятия "масса" и "время" - тоже абстракции.

Цитата(Alex Alexeev @ 10.04.2009, 10:39) *
Но реальных сущностей под такими рассмотрениями нет.

Ни один достаточно образованный человек и не думает иначе. Все физические модели - всего лишь модели, а используются они повсеместно оттого, что результаты полученные теоретически и экспериментально (но - только в рамках области применимости рассматриваемой модели) совпадают настолько хорошо, что заметить различия либо не представляется возможным (если модель хорошая, годная), либо ни одной модели лучше еще нафиг не придумали (такое тоже бывает, да).

Цитата(Alex Alexeev @ 10.04.2009, 10:39) *
На самом деле...

А вот это вы бросьте. Этого "самого дела" тоже нет, это тоже абстракция. Потому как никто не знает какое оно это "самое дело" на самом деле.
Не напрягайтесь вы так. Как сказал Экклезиаст, "во многом знании - много и печали; умножающий познание - умножает и скорбь".
Alex Alexeev
Цитата(13097 @ 10.04.2009, 11:01) *
Цитата(Alex Alexeev @ 10.04.2009, 10:39) *
Существуют.... В воображении физиков теоретиков.

Раз уж на то пошло - все (да, да, без исключения) физические модели существуют ТОЛЬКО в голове у физиков (кстати, не только теоретиков).
**************
А вот это вы бросьте. Этого "самого дела" тоже нет, это тоже абстракция. Потому как никто не знает какое оно это "самое дело" на самом деле.
Не напрягайтесь вы так. Как сказал Экклезиаст, "во многом знании - много и печали; умножающий познание - умножает и скорбь".

А Вы все это к чему написали? Обратите внимание на название топика.
Я очень рад, что Ваше понимание ограниченности мат. моделей совпадает с моим. Если Вы думаете, что такого же мнения придерживаются все люди "профессионально" занимающиеся наукообразной деятельностью, то, уверяю Вас, Вы глубоко ошибаетесь. Приходится достаточно часто общаться с геофизиками, так вот у них, в их большинстве, такого понимания нет. Они, на полном серьезе, воспринимают волны, как некую самодостаточную сущность. Ожидаю в этой ветке обсуждение эксперимента по определению массы фононов.
Классический пример непонимания - когда я рассказывал результаты своих научных экзерсисов на семинаре у Аки, тот самый который Аки, Ричардс "Количественная сейсмология", а он мне начал рассказывать, что фазовых скоростей поверхностных волн не существует, поскольку такие волны из точки A в точку B распространяются с другой скоростью, чем из точки B в точку A. И это Аки! А Вы: "Ни один достаточно образованный человек и не думает иначе. " Думают и еще как.
Кот паскуда
С фононами встречался в курсе твердотельной электроники. Думаю, что поглощение и испускания волн в диапазоне звука от твердого тела различной частоты как раз можно объяснить именно явлением этих фононов. Ведь если тела поглощают определенную длину волны (спектр поглощения), так почему бы и не поглощать в определенном диапазоне звука...
Дворник
Кванты звука определённо существуют. Их естественный источник - некоторые земноводные. Идёшь, этак, по болоту, а в камышах - ква! ква!! КВА!!! Вот это и есть те самые КВАнты.
катализатор
Цитата(Дворник @ 06.06.2009, 20:32) *
Кванты звука определённо существуют. Их естественный источник - некоторые земноводные. Идёшь, этак, по болоту, а в камышах - ква! ква!! КВА!!! Вот это и есть те самые КВАнты.


Может вам подарить метлу Гарри Поттера?
Евгений Георгиевич
Мною проведена аналогия между решением уравнения Шредингера и Навье- Стокса. Оказалось, что эти уравнения связаны в комплексной плоскости. Доказательство см. прилагаемый файл. http://russika.ru/sa.php?s=1011
Эту связь впервые обнаружил Маделунг, но он рассматривал действительное турбулентное решение и решение Навье - Стокса в турбулентном режиме у него не получилось. Поэтому эта идея о связи решений уравнения Навье - Стокса и уравнения Шредингера заглохла.
Оказалось, что уравнение Навье - Стокса в турбулентном режиме имеет счетное количество решений с счетным количеством энергий, как и уравнение Шредингера. Удалось определить квант звуковой энергии. Все это описано в прилагаемом файле. Но система занимает один уровень энергии, так как это не фермион, поэтому только в случае горения или детонации переходит на конечное время на более высокие уровни энергии. Т.е. ответ на Ваш вопрос положительный, кванты звука существуют и в частности проявляют себя в так называемой спиновой детонации.
ma-wr
Цитата(DUCAT @ 08.04.2009, 20:23) *
Из курса физики известно, что электромагнитное излучение(волны) проявляют как свойства волны ( дифракция и интерференция) так и свойства частиц-фотонов(кванты электромагнитного поля).
Из той же физики так же известно, что звук это тоже волны. Отсюда возникает вопрос, а способен звук проявлять свойтва частиц, существуют ли кванты звука?


Эх, Ма!
Мне бы премию! Пуля-то тоже дуалистка!
Сама по себе железяка-железякой, а вот свистит (гонит волну), когда летит.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Русская версия IP.Board © 2001-2024 IPS, Inc.