vím, že některé zákony mohou být porušeny kvantovými částicemi, ale může člověk porušovat nějaké zákony, jako je gravitace, relativita, termodynamika (první a druhý)? Dík.

otázka opravdu nedává smysl. Kvantové částice „neporušují fyzikální zákony“, mohou porušovat klasickou fyziku, ale jsou dokonale popsány kvantovou fyzikou.

fyzika ve skutečnosti nemá „zákony“, má překrývající se matematické modely / rámce. Tyto se nazývají „teorie“, ale je důležité pochopit, že slovo „teorie“ má výrazně odlišné a nesouvisející význam než slovo „hypotéza“, i když v každodenní řeči dva termíny jsou často používány jako synonyma.

máte teorie jako: kvantová teorie pole, kvantová mechanika, klasická teorie pole, klasická elektrodynamika, termodynamika, statistická mechanika, Mechanika tekutin, obecná relativita atd.

každá teorie je svázaný soubor fyzikálních postulátů (nebo matematické axiomy) a všechny matematické a kvantitativní předpovědi, které vyplývají z těchto postulátů. Správnost teorie, pokud jde o kvantitativně předpovídat výsledek pokusu, je v podstatě v souvislosti s „správnost“ fyzické postuláty, které jsou základem. Obecně však platí, že pokud je teorie „nahrazena“ úplnější teorií, dítě nechodí ven s vodou do koupele a stará teorie není „vyhozena“. Spíše se často udržuje, protože v některých podmnožinách případů stále platí a výpočet a koncepční porozumění s „méně fundamentální teorií“ je téměř vždy jednodušší.

příkladem může být klasická elektrodynamika, což je teorie, která je nepřesná / nesprávná při vysokých energiích a velmi malých měřítcích. Kvantová elektrodynamika (QED) je „větší/master“ teorie, a pro nízké energie a velké váhy, že 100% souhlasí s klasická elektrodynamika, a při vysokých energiích (cut-off) a velmi malých měřítek to POŘÁD funguje, kde klasická elektrodynamika selže.

a přesto, od navrhování mikrovlnných trub, optických systémů, dynamo motorů, elektrických obvodů atd. bude těžké najít elektrotechnika, který ví něco o kvantové elektrodynamice. Prostě používají klasickou elektrodynamiku, i když je známo (a už století), že je v určitých situacích neplatná. Dělají to proto, že: a) se starají pouze o situace, kdy je to platné; a b) výpočet a intuice je v klasické teorii mnohem jednodušší. Nemusíte například pochopit, jak se elektronový náboj renormalizuje / promítá svou interakcí s kvantovými fluktuacemi vakua, aby bylo možné navrhnout a elektrický obvod. Je to naprostá zbytečnost a změní problém, který můžete snadno vyřešit klasickou teorií, na obrovský, pragmaticky nemožný, herkulovský úkol.

Tak, aby si některé teorie v kontextu, vidět některé z jejich vztahů vezměme v úvahu toto:

-Kvantové teorie pole/Standardní Model je velký táta všech ostatních teorií, kromě gravitace. V zásadě to zahrnuje vše, uvedeny vedle ve správném limitu (tj. sbližování QFT v některých zvláštním způsobem, např. za předpokladu, že energie jsou nízké, nebo hustota částic je vysoká, atd. sníží matematiku QFT na matematiku jedné z níže uvedených teorií).

– kvantová mechanika je výsledkem přijetí kvantové teorie pole na nízké energie.

-Statistická mechanika je výsledkem použití kvantové mechaniky na problém systému, mnoha, mnoha, mnoha částic,

-Termodynamika je klasická mez statistické mechanice,

-Newtonovská mechanika je klasická limita kvantové mechaniky (která je nízká energetická mez testu QFT)

-klasická elektrodynamika je klasická omezit na konkrétní část testu QFT/Standardní Model, týkající se elektrony a fotony).

vraťme se tedy k vaší otázce. Existují věci, které porušují „zákony“ fyziky? Současná“ velmistrovská “ teorie je standardním modelem pro všechno kromě gravitace. Pro gravitaci je teorie“ velmistra “ obecná relativita. V obou teoriích stále zůstávají otevřené otázky a sjednocení těchto dvou je stále nepolapitelné. Nicméně, „porušení“ asi není dobré slovo, ale spíše „nezodpovězené otázky“

Nicméně, pro všechny ostatní teorie, tam jsou rozmanité „porušení“, ale, jak víme, všechny jsou přibližné teorie, které jsou určeny pouze pro použití v situacích, kde existuje základní postuláty jsou přibližně pravdivé. Pokud je použijete na oblast mimo ni, budou dávat výsledky odpadků. Ale to není opravdu „porušení fyzikálních zákonů“, ale „použití produktu způsobem, který není určen výrobcem“

zmínil Jste termodynamiky, termodynamika je klasická sbližování právních statistické mechaniky, která je „vysoký počet částic“ aproximace kvantové mechaniky, která je low-energie sbližování právních Standardní Model/QFT. Existují jeho porušení? Tuna.

– první zákon termodynamiky je stále pevný jako skála, ale nyní chápeme, že je to velmi triviální tvrzení, jen říká „energie je zachována v uzavřených systémech“.

– druhý zákon termodynamiky, není pravdivý, jak se původně předpokládalo, jak nám ukazuje statistická mechanika. Můžete mít systémy s konečnou entropií na absolutní nule, dokonce můžete mít systémy s makroskopickou entropií na absolutní nule.

– třetí zákon termodynamiky, není pravdivý, jak se původně předpokládalo. (o tomhle je trochu komplikované mluvit dále).

Vezměme si další příklad, váš počítač je kvantové zařízení. Opírá se o aspekty kvantové mechaniky. Počítače / mikročipy, lasery, DVD / CD / Blu-ray, LED diody atd. všechny „kvantové technologie“, jejichž fungování porušuje klasickou / newtonovskou fyziku.

počítá se to tedy jako makroskopické porušení „fyzikálních zákonů“? Váš počítač porušuje klasickou mechaniku, neporušuje kvantovou mechaniku.

takže si můžete vybrat fyzikální teorii, která je v jádru přibližná, a najít porušení. Jist. Ale to možná není tak ohromující, jak si představujete.