نقض قانون ترمودینامیک

[ab.bb]

سلام، از دوستانی که فیزیک خوندن یه سوال داشتم. توی فیزیک کوانتوم و دنیای زیر اتمی، امکان نقض قوانین ترمودینامیک هست؟ (لطفا با ذکر منبع جواب بدین)

[رضوس]

والا اینجور که به ما گفتن امکان نقض تمام قوانین فیزیک کلاسیک هست

[ab.bb]

والا اینجور که به ما گفتن امکان نقض تمام قوانین فیزیک کلاسیک هست

کتابی میشناسید، که توش چیزی در این باره نوشته باشه؟

[^*زهرا*^]

برای کی میخواین؟ اگه زیاد عجله ندارین من یه بررسی میکنم تا دوشنبه نتیجه رو میگم!!

[fateme92]

برای اینکه با فیزیک کوانتوم بیشتر اشنا بشید از کتاب فیزیک کوانتوم ساکورایی می تونید استفاده کنید.. زبانش ساده و روان است.اگر بنده هم چیزی پیدا کردم میذارم.

- - - به روز رسانی شده - - -

برای اینکه با فیزیک کوانتوم بیشتر اشنا بشید از کتاب فیزیک کوانتوم ساکورایی می تونید استفاده کنید.. زبانش ساده و روان است.اگر بنده هم چیزی پیدا کردم میذارم.

[nabaghe nashenas]

شما اصلا فیزیک کوانتوم می دونی چیه که می خوای نقصش کنی

[ab.bb]

شما اصلا فیزیک کوانتوم می دونی چیه که می خوای نقصش کنی

سوال رو درست متوجه نشدین؛ پرسیدم، قوانین ترمودینامیک در مکانیک کوانتم نقض میشه؟
در واقع میخوام ببینم قوانین ترمودینامیک قابل نقض هستن.

[ab.bb]

برای کی میخواین؟ اگه زیاد عجله ندارین من یه بررسی میکنم تا دوشنبه نتیجه رو میگم!!
عجله ندارم، ممنون از توجه تون

[genius1]

بله امكان نقض قوانين ترموديناميك وجود دارد.البته بستگي دارد چه فيزيكي را بخوانيد در مكانيك كوانتمي البته در معادله ي شرودينگر چون غير نسبيتي است نيازي به درك نسبيتي و آن گونه كه اينشتين از مكان و زمان در نسبيت خاص نيست به طبق گفته ي خود شرودينگر.اما دانشمندي كه نسبيت را به كوانتم پيوند زد پاول ديراك بود كه در بحث اتم هاي چند الكتروني در تعيين اسپين توسط اشترن و گرلاخ گفت كه اسپين خاصيتي نسبيتي وابسته به درك سرعت و مكان نسبيتي است.حال به بررسي قوانين پايه ي نسبيت كلاسيك و اينشتيني و رد قوانين نيوتن در نيرو و انرژي و ثابت بودن جرم اجسام مي پردازيم.در فضاي مطلق نيوتني در حقيقت جهان چهار چوب چهار بودي بودمكان و زمان در آن به صورت پيكسلي از هم جدا بودند.نيوتن معتقد بود كه جهان در حقيقت چهر چوبش از قانون اول خودش پيروي مي كند يعني جهان دارد با سرعت ثابت به سوي مقصد نهايي خود حركت مي كند.مثالي ساده كه خود نيوتن زد،كشتي بود كه در حركت با هيچ گونه نيرو مواجه نباشد و به حركت يكنواخت خود بر خط راست ادامه دهد و افراد حاضر درون كشتي را كائنات فرض كرد كه مي توانند بر هم نيرو وارد كنند.سپس درون اين كشته افراد مي توانند با ضربه زدن در هر ثانيه بر هم(تكانه در واحد زمان يا نيرو)بر هم نيرو وارد كرده و جهت و اندازه ي سرعت خود را تغيير دهند و با اين كه جسم در هر زماني و مكاني و در كل كشتي هيچ گونه تغييري نمي كند.كمي علمي تر،اگر دو چارچوب لخت را در نظر بگيريم كه يكي ثابت و ناظر 1 در آن و ديگري(ناظر 2) با سرعت vدر راستاي محور xها در حركت است اگر رويدادي درآن در دو زمان مساوي روي دهد.تبديلات مكاني اين چنين است: http://www.codecogs.com/eq.latex?{x}_{1}={x}_{2}-v{t}_{1}
http://www.codecogs.com/eq.latex?{t}_{1}={t}_{2}
http://www.codecogs.com/eq.latex?{z}_{1}={z}_{2}
http://www.codecogs.com/eq.latex?{y}_{1}={y}_{2}
همانطور كه مي بينيد اگر من در اتوبوس باشم و از دوستم دور شوم كه ايستاده است و در اين حين در جلوي اتوبوس ما تصادف بشود،دوستم براي اندازه گيري مكان آن مكان من را از حاصل ضرب سرعت اتوبوس در زمان كم مي كند.حال با مشتق گريري مرتبه ي اول و دوم مكان نسبت به زمان شتاب و سرعت حاصل مي شود دو نكته ي قابل توجه وجود دارد:
1-محاسبات آسان و كلاسيكي است.
2-در اين حالت هر دو ناظر زمان رويداد را يكسان اندازه گيري مي كنند نه فقط دو ناظر بلكه اگر به اندازه ي دانه هاي شن و مولكول ها ي آب و پروتون هاي آن ناظر باشد بازهم همين نتيجه حاصل مي شود.اينشتين و لورنتز دو دوست كه بسيار اينشتين براي لورنتز ارزش قائل بود درك انسان و فيزيك دانان را تا آن زمان تغيير داد.از لحاظ تبديلات لورنتس اينشتين نتيجه گرفته بود كه بايد زمان دوناظر كه يكي سرعت دارد و ديگري ساكن است بايد براي اندازه گيري رويداد بايد به اندازه اي تغيير داشته باشد.زيرا اينشتين درك خيلي خيلي جالبي از سرعت داشت(( از نظر من از هر فيزيك دان يا آدم سالمي بپرسيد كه سرعت قطاري كه با 1 متر بر ثانيه مي گذرد چه قدر است،فوراً جواب مي دهيد 1 متر بر ثانيه اما غلط است!!زيرا سرعت چيزي مطلق نيست.سرعت قطار در گذر از جلوي شما كه ساكن هستيد 1 متر بر ثانيه است.سرعت قطار از نظر شخصي فضا نورد در بيرون كره ي زمين :سرعت چرخش زمين +1 است.سرعت قطار از نظر انسان هاي فضايي كه به كهكشان راه شيري به قطار مي نگرند برابر:سرعت گردش كهكشان است +1!!!در پاسخ به اين سوال ابتدا سوالي ديگر حل مي شود كه نسبت به چه مبداءي سرعت دارد؟))در ضمن طبق تبديلات لورنتز،زمان و شتاب و مكان و هر مختصه اي كه به سرعت وابسته باشد به اندازه يhttp://www.codecogs.com/eq.latex?\gamma = \sqrt{1-\frac{{v}^{2}}{{c}^{2}}اختلاف نظر است.اين جمله سه اصطلاح مهم در نسبيت خاص را بيان مي كند كه زمان نسبي و انقباض فضا و جرم نسبيتي نام دارند و به صورت زير فرمول بندب مي شوند :
http://www.codecogs.com/eq.latex?m=\frac{{m}_{0}}{\gamma }
http://www.codecogs.com/eq.latex?T=\frac{{T}_{0}}{\gamma }
http://www.codecogs.com/eq.latex?L={L}_{0}({\gamma })
يعني در سرعت هاي بالا جرم و فواصل و زمان ها دستخوش تغييراتي عظيم مي شوند.آن چيزي كه در مكانيك و سينماتيك نيوتني ثابت در نظر گرفته مي شد.هدف از اين همه مقدمه چيني اين بود كه نسبيت را بهتر بشناسيد تا اثباتم را بپذيريد

حال به نقض شيرين قوانين مي پردازم:
1-تكانه.از نظر نسبيتي آنچه از تكانه به صورت:
http://www.codecogs.com/eq.latex?p=\frac{{m}_{0}v}{\sqrt{1-\frac{{v}^{2}}{{c}^{2}}}}اين در حالي است كه مكانيك نيوتني p=mvتكانه را تعريف كرده بود.
2.نيرو.از نظر خود مكانيك كلاسيك نيرو يعني مشتق تكانه نسبيت به زمان يعني:
http://www.codecogs.com/eq.latex?F=\frac{d}{dt}p = \frac{d}{dt}mv
اما از نظر نسبيتي جرم نيز در زمان (سرعت)تغيير مي كند:
http://www.codecogs.com/eq.latex?F=\frac{d}{dt}p = \frac{d}{dt}mv= m\frac{dv}{dt}+v\frac{dm}{dt}
مي بينيد كهF=maنيست؛بلكه اختلاف ناچيزي در هنگام شتاب گرفتن روي مي دهد ثانيا از لحاظ جرم هم مي توان به قانون دوم نيوتون اشكال گرفت.
3.قانون اول نيوتن و كار:طبق قانون اول نيوتن اگر به جسمي نيرويي وارد نشود،سرعت يكنواخت و يا حالت سكون خود را حفظ مي كند.پس نيرو ندارد و كار ندارد و در كل انرژي ندارد اما در نسبيت هر جيم ساكن انرژي دارد كه انرژي سكون ناميده مي شود و به صورت:
http://www.codecogs.com/eq.latex?{E}_{0}={m}_{0}{c}^{2}))
اثباتش را در مطالب قبلي كه در مهندسي هسته اي نوشته ام ببينيد.پس اگر تعريف كار و انرژي و قانون اول و دوم نيوتني رد شود،قطعاً و حتماً بر تمامي قوانيني كه وابسته به تعريف نيوتني نيرو است از جمله ترموديناميك خط بطلان كشيده مي شود. مي توانستم اثباتم را كتبي و بدون رياضيا ت بگويم ام با رياضيات و فرموليك گفتم كه قانع شويد.

[kahrupay]

راستش من هم فکر می کنم نقض می شه ولی اطلاعات کامل و دقیقی راجع بهش ندارم چون با کوانتوم به صورت اکادمیک و دانشگاهی آشنایی ندارم.
ولی تا جایی که اطلاع دارم بسیاری از قوانین فیزیک کلاسیک در کوانتوم نقض می شه و طور دیگه ای توجیح می شه.
مرسی

[عرفان سلیم زاده]

سلام عزیزم خوبی؟ واقعا به چه چیزایی که فکر نمی کنی[nishkhand]
ترمودینامیک 4 تا قانون داره که به شیوه تجربی به توضیح بعضی مسائل می پردازه.
یکم سخته که بخوایم با فیزیک یا مکانیک کوانتومی که سعی داره همه علیت ها رو به شیوه اصل موضوع بررسی کنه بگیم که نقض میشن یا نه.
مطمئنا اگر بخوایم آزمایشی رو طراحی کنیم قطعا قوانین ترمودینامیک برنده میشن اما اگه بخوایم به صورت تئوری و بدون آزمایش بگیم کوانتوم برنده میشه.
چون قوانین ترمودینامیک هیچ تئوری نداره که به شیوه اصل موضوع بتونند علیت یک واقعه رو بیان کنند.
قانون صفرم میگه که تا زمانی که اختلاف پتانسیل نباشه هیچ جریانی یا حرکتی به وجود نمیاد. اینو به طور تجربی همه جا می تونیم ببینیم.
قانون اول اول میگه که اگر به یک سیستم ایزوله جریانی از انرژی رو رد کنیم و برامون کار انجام میده.این قانون کار و انرژِی هم نام داره.
قانون دوم میگه که هر کاری هم بکنیم تمام انرژی تزریق شده به یک سیستم تماما به کار تبدیل نمیشه.قانون راندمان.
قانون سوم میگه که انرژی بردار یک جهته ای داره که همیشه از گرم تر به سمت سرد تر حرکت می کنه یعنی زمانی که به یک سیستم انرژی تزریق کنیم انتروپی رو افزایش میدیم و عکس العمل سیستم همیشه طوری خواهد بود که این انتروپی رو کاهش بده.این قانون رو هم به صورت تجربی میشه تو کوانتوم دید مخصوصا تو فرآیند برخورد دادن هسته ها.
مجموعا این دو مبحث نمیشه به هم جوش داد مگر با رشته ای جدید به نام ترمودینامیک کوانتومی.

[ab.bb]

سلام عزیزم خوبی؟ واقعا به چه چیزایی که فکر نمی کنی[nishkhand]
ترمودینامیک 4 تا قانون داره که به شیوه تجربی به توضیح بعضی مسائل می پردازه.
یکم سخته که بخوایم با فیزیک یا مکانیک کوانتومی که سعی داره همه علیت ها رو به شیوه اصل موضوع بررسی کنه بگیم که نقض میشن یا نه.
مطمئنا اگر بخوایم آزمایشی رو طراحی کنیم قطعا قوانین ترمودینامیک برنده میشن اما اگه بخوایم به صورت تئوری و بدون آزمایش بگیم کوانتوم برنده میشه.
چون قوانین ترمودینامیک هیچ تئوری نداره که به شیوه اصل موضوع بتونند علیت یک واقعه رو بیان کنند.
قانون صفرم میگه که تا زمانی که اختلاف پتانسیل نباشه هیچ جریانی یا حرکتی به وجود نمیاد. اینو به طور تجربی همه جا می تونیم ببینیم.
قانون اول اول میگه که اگر به یک سیستم ایزوله جریانی از انرژی رو رد کنیم و برامون کار انجام میده.این قانون کار و انرژِی هم نام داره.
قانون دوم میگه که هر کاری هم بکنیم تمام انرژی تزریق شده به یک سیستم تماما به کار تبدیل نمیشه.قانون راندمان.
قانون سوم میگه که انرژی بردار یک جهته ای داره که همیشه از گرم تر به سمت سرد تر حرکت می کنه یعنی زمانی که به یک سیستم انرژی تزریق کنیم انتروپی رو افزایش میدیم و عکس العمل سیستم همیشه طوری خواهد بود که این انتروپی رو کاهش بده.این قانون رو هم به صورت تجربی میشه تو کوانتوم دید مخصوصا تو فرآیند برخورد دادن هسته ها.
مجموعا این دو مبحث نمیشه به هم جوش داد مگر با رشته ای جدید به نام ترمودینامیک کوانتومی.

توی کتاب ترمودینامیک سنجل مطلبی درباره موتور های دائم گرد میخوندم؛ و اینکه با توجه به قوانین ترمودینامیک ساختشون غیر ممکنه. گفتم : شاید توی مکانیک کوانتم یه فرجی باشه.

[ghalbeyakhi]

سلام تا اونجایی که من می دونم میشه نقض کرد و پرونده ترمودینامیک بسته شده !در مورد موضوع خاصی این سوال مد نظرته یا به صورت کلی میگی؟؟؟

[ab.bb]

سلام تا اونجایی که من می دونم میشه نقض کرد و پرونده ترمودینامیک بسته شده !در مورد موضوع خاصی این سوال مد نظرته یا به صورت کلی میگی؟؟؟

توی کتاب ترمودینامیک سنجل مطلبی درباره موتور های دائم گرد میخوندم؛ و اینکه با توجه به قوانین ترمودینامیک ساختشون غیر ممکنه. گفتم : شاید توی مکانیک کوانتم از لحاظ تئوری ساختش امکان پذیر باشه.

[ftm110]

نقص میشن ولی با کوانتوم خوندن نمیتونی قانع بشین کوانتوم به قدر گنگه که من با اینکه 4 سال فیزیک خوندم نتونستم درک درستی ازش داشته باشم...