620 likes | 899 Views
Fyzika Star Treku Igor Jex FJFI ČV UT v Praze. Sci-fi and physics. Svět budoucnosti. Star Trek (1966,1973,1987,1993,1995, 2001). Nový domov. Star Trek historie – jeden obrázek. a další …. Co nás fascinuje. Cestování na (skutečně) dlouhé vzdálenosti Manipulace s látkou
E N D
Fyzika Star Treku Igor Jex FJFI ČVUT v Praze Sci-fi and physics
Co nás fascinuje Cestování na (skutečně) dlouhé vzdálenosti Manipulace s látkou Manipulace s informací
Co už máme – skutečně! • Communicator • Tricoder • Universal translator • VISOR
Co už máme – skutečně? • Holodeck • Transporter • Replicator • Cloaking device
Co nemáme – asi nikdy! • Warp pohon • Cestování zpět v čase • Oživování
Tricoder The standard tricorder is a general-purpose device used primarily to scout unfamiliar areas, make detailed examination of living things, and record and review technical data. The medical tricorder is used by doctors to help diagnose diseases and collect bodily information about a patient; the key difference between this and a standard tricorder is a detachable hand-held high-resolution scanner stored in a compartment of the tricorder when not in use. The engineering tricorder is fine-tuned for starship engineering purposes. There are also many other lesser-used varieties of special-use tricorders. The word "tricorder" is a portmanteau of "tri-" and "recorder", referring to the device's three default scanning functions: GEO (geological), MET (meteorological), and BIO (biological).
Co potřebujeme z fyziky? Teorie gravitace – klasická i relativistická Mechanika Kvantová mechanika Teorie plazmatu
K čemu gravitace? Zákonitosti pohybu v prostoru Vztah mezi látkou, polem a energií
K čemu mechanika? Zákonitosti pohybu raket Pohyb drobných objektů jako kosmonaut jaderné a termojaderné palivo, antihmota
K čemu kvantová mechanika? Pochopení chování materiálů Popis vlastností vesmírných objektů Využití pro konstrukci nových přístrojů
Kvantová mechanika – vlnová teorie? • Erwin Schrödinger
Hmota jako vlnění Fotony Elektrony Neutrony Atomy Molekuly Viry?
Dualita vlna-částice Lajos Jánossy 1950
Částice Málo intenzivní svazek světla (S) na polopropustné zrcadlo (SM). Extrémně citlivé detektory (PM1 aPM2) detekujíjednotlivé fotony. Foton je detekován buď detektorem 1 nebo detektorem 2. Nikdy se neobjeví situace, kdy současně detekují oba detektory.Foton je nedělitelný.
Náhodnost Domníváme se, že neexistuje fyzikální možnost předpovědět, který z detektorů PM1 nebo PM2 bude foton detekovat. Jednotlivé události jsou naprosto náhodné!
Vlny I Slabé světlo (S) prochází polopropustným zrcadlem (SM). Zrcadla M1 a M2 odrážísvětlo zpět a jsou detekována detektorem (PM). V závislosti na poloze štěrbiny (SL) detekuje detektor málo nebo mnoho fotonů. Interference je vlastností vln!
Vlny II – dvouštěrbina Experiments and Calculations Relative to Physical Optics," 1803
Dvouštěrbina – vznik obrazce Interferenční obrazec se postupně, bod po bodu, objevuje na stínítku. Laser emituje 50 000 000 000 000 000 fotonů za sekundu. Kterou cestu si volí?
Vlevo nebo vpravo? • Zablokovaný levý otvor, gaussovský profil bez stopy interference • Zablokovaný pravý otvor, gaussovský profil bez stopy interference • Jenom, když jsou oba otvory k dispozici, dochází k interferenci
Neutronyjako vlny Interferenční obrazec jednotlivých neutronůpo přechodu dvoušterbinouZeilinger, Gähler, Mampe, Shull, Treimer 1988
Kočka a jiná havěť E. Schrödinger, "Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik", Naturwissenschaften 23: pp.807-812; 823-828; 844-849 (1935).