tisdag 26 september 2017

Update of Real Quantum Mechanics: Electron vs Kernel

I have made a discovery resolving an issue with poor correspondence between theory and observation in the new approach to quantum mechanics termed realQM presented here and here and here.

In the original setting of realQM the same set-up was used as in the standard version of quantum mechanics based on the Schrödinger equation as concerns the kernel assumed to act like a point source with no extension with a corresponding potential $-Z/r$ with $Z$ the kernel charge and $r$ the distance to the kernel, thus with a singularity at the kernel with $r=0$.

In this setting realQM gave a ground state energy for Helium (with two electrons meeting the kernel) of about -3.0 which was substantially lower than the observed -2.9034.

Something was thus wrong with realQM in this original form, and I could not figure out what. I have now understood that this mismatch comes from the kernel singularity which, like all singularities, introduces a dark horse into the model, which has to be handled properly to not lead astray. It is thus natural to give the kernel a positive radius and study the dependence of the ground state energy on the kernel radius.

The question of the boundary condition for the electron as it meets the kernel at a positive radius then comes up, something which is hidden if the radius is zero. Recalling that the boundary condition on the free boundary separating different electrons is a homogeneous Neumann condition, it is natural to try the same condition for the kernel, understanding that it requires the kernel to have positive radius.

An alternative is to use a Robin boundary condition of the form $\frac{\partial\phi}{\partial r}=-Z\phi$ for a positive radius. This is the effective condition at zero radius built into the Schrödinger equation with a point source kernel.

And indeed, both approaches seem to work (very similarly) as recorded in the above references.

More specifically, the kernel radius (which comes out to be small (of size 0.05 - 0.01 atomic units for kernel charge 2-10) can be used as a model parameter, which can be adjusted to give exact agreement with observations as a calibration of the realQM model for two electron ions, which can serve to build a model with more electrons in outer shells.

The model of realQM thus opens to inspection of the inner mechanics of an atom, including information on the effective radius of the kernel as seen by an electron in the innermost shell, something which is hidden to direct experimental observation.

We recall that standard quantum mechanics stdQM does not offer a physical model of the atom and thus with stdQM the inner mechanics of an atom is closed to human understanding, a defect made into a virtue in the Copenhagen interpretation of stdQM filling text books.


onsdag 20 september 2017

The Future in CFD is Already Here

The following two documents describe the vision of state-of-the-art of Computational Fluid Dynamics (CFD):
The breakthrough of the G2/Unicorn/FEniCS fluid solver at the 3rd AIAA  HighLift Prediction Workshop (HighLiftPW-3) as documented here (and commented on at The Secret of Flight), shows that the future is already here! 

More specifically G2/Unicorn/FEniCS today delivers what is described as Grand Challenge Problem 1
  • LES of a powered aircraft configuration across the full flight envelope. 
  • This case focuses on the ability of CFD to simulate the flow about a complete aircraft geometry at the critical corners of the flight envelope including low-speed approach and takeoff conditions, transonic buffet, and possibly undergoing dynamic maneuvers, where aerodynamic performance is highly dependent on the prediction of turbulent flow phenomena such as smooth body separation and shock-boundary layer interaction.
This is made possible by a combination of the following elements:
  1. Euler/Navier-Stokes as parameter free model for high Reynolds number flow.
  2. Slip boundary condition as basic simple parameter-free wall model.
  3. Time resolved computational solution by G2 as residual-stabilised finite element solver.
  4. Automatic turbulence model from computational residual stabilisation.
  5. Automatic residual-based tetrahedral mesh adaptivity.
  6. Automatic duality-based output error control.


LES by G2/Unicorn/FEniCS of a powered aircraft configuration across the full flight envelope. 

tisdag 12 september 2017

Lärarna Måste Få Lära Sig Programmera

Lärarnas Riksförbund säger det självklara när nu programmering skall ingå som del av matematikundervisningen:
  • Lärarna i matematik måste få lära sig att programmera.
  • Hur ska lärarna kunna undervisa i ett ämne de inte behärskar?
  • För att satsningen på programmering i skolan ska lyckas måste lärarna först utbildas, enligt Åsa Fahlén, ordförande Lärarnas Riksförbund.
  • Det är framför allt matematiklärarna som kommer att få krav på sig att undervisa i programmering. Det innebär ett helt nytt område för många och därför behövs det utbildning.
  • När Lärarnas Riksförbund frågar matematiklärare i grundskolan hur de känner inför det nya innehållet svarar mer än åtta av tio lärare att de känner sig osäkra på hur de ska undervisa.
  • Det visar sig att nästan sju av tio matematiklärare i högstadiet och fyra av tio lärare i gymnasieskolan inte har någon utbildning alls i programmering. 
  • Ytterst få lärare i matematik har läst programmering inom sin lärarutbildning. 
  • Några har läst det inom andra högskoleutbildningar, några har lärt sig det genom andra kurser, men även de som har läst och har kunnat programmera upplever att de har föråldrade kunskaper i ämnet samt att de saknar metodiken, det vill säga hur man lär ut ämnet.
  • Det behövs därför en statligt finansierad akademisk utbildning för lärarna som ska undervisa i programmering. Lärarna måste få utbildning dels i ämnet programmering, dels i hur man undervisar i programmering. Denna utbildning ska självklart skötas av universitet och högskolor, precis som den ordinarie lärarutbildningen gör.
Det är här mitt program Matematik-IT kommer in. Läs och begrunda.

söndag 10 september 2017

Faktaresistens, Onda Krafter ock Klimatförändringar

Filosofiska Rummet i Sveriges Radio tar idag upp temat Kunskapsresistens med utgångspunkt från Åsa Wikforss bok Alternativa Fakta, Om Kunskap och dess Fiender, utgående från följande analys presenterad av programledaren: 
  • Frågan om politiken, polariseringen, de sociala medierna och kanske även våra mänskliga kognitiva förmågor, hur allt detta samspelar i skapande av näthat, konspirationsteorier, beskyllningar om lögn och politiskt korrekta mantran, helt enkelt en kris för begrepp som sant och falskt, rätt och fel.
  • Den frågan är för och brännande intressant  för att vi skall kunna släppa den. Filosofen Åsa Wikforss kommande bok handlar om detta som har kommit att kallas alternativa fakta, och bokens underrubrik lyder Om Kunskapen och dess Fiender. Det handlar om fakta och om faktaresistens, om evidens, sanning och lögn men också om en demokrati i gungning. 
Åsa Wikfors lägger ut texten om varför hon skrev boken i Sveriges Radio och UR Samtiden: Faktaresistens och Alternativa Fakta:
  • Droppen var när dom började tala om alternativa fakta, då tänkte jag att nä nu får det vara nog: när centrala påståenden om kunskap och sanning och evidens ifrågasätts på olika sätt, då kände jag att då får en filosof gå in och bidra på olika sätt. 
  • Det faktum att vi i grunden är rationella utnyttjas också av onda krafter...De desinformationskampanjer som oljeindustrin har ägnas sig har varit effektiva....och fått oss att ifrågasätta vetenskaplig evidens genom att sprida det falska påståendet att vetenskapliga experter är inte ense om att mänsklig aktivitet orsakar klimatförändringar.
Vi kan här se hur Sveriges Radio och TV säljer det nya begreppet "faktaresistens" som kopplas till ledord som "kunskapen och dess fiender", "onda krafter", "näthat" och "konspirationsteorier" med skepticism till klimatalarmism (framförd av "klimatförnekare") som skräckexempel.

Åsa har ingen kunskap om jordens klimat, men låter sig villigt från sin akademiska position som filosof ingå i den statligt understödda propaganda som hjärntvättar svenska folket, där till vokabulären med "klimatförnekare" nu kan läggas  "faktaresistens" och "kunskapens fiender".

Hur har det kunnat bli så galet Åsa att det är Dig själv Du beskriver med dessa ord? Varför sprider Du som filosof farlig politisk propaganda som om 1984 är vår tid? 

onsdag 6 september 2017

KTH Jagar "Klimatförnekare"

I en pressrelease sänder KTH följande budskap till svenska folket: Klimatförnekare stort problem även i SverigeKTH tar i ordentligt:
  • Vår erfarenhet är att förnekelse av vetenskap i klimatfrågan förekommer även i Sverige,
  • Klimatförnekare finns inom fossilindustrin, i vissa tankesmedjor och bland populistiska politiker.
  • Förnekelsen handlar bland annat om att det pågår en global uppvärmning, att människan bidrar till denna och att effekterna blir negativa.
  • Forskningen om vetenskapsförnekelse avslöjar förnekarnas metoder, såsom att plocka russin ur kakan, förvanska statistik, uppträda med vilseledande kompetens eller ifrågasätta forskares motiv och finansiering. 
  • Kränkande påhopp på forskare är inte ovanliga. På den politiska arenan sprids inte sällan grundlösa argument för att motverka en vetenskapsbaserad policy.
  • Enligt KTH-forskarna behövs det nu nya grepp för att motverka vetenskapsförnekelse. 
  • I forskarnas studie redovisar de olika strategier som föreslagits inom forskningen, men de ser att det saknas mer precis kunskap om varför politiken ibland lyckas hantera vetenskapsförnekelse, och ibland inte. Därför är det viktigt att fortsätta undersöka frågan i nya studier.
KTH beskriver då en person som min som "klimatförnekare" med en terminologi som andas avgrund.

Det finns ingen s k "klimatförnekare" som inte vet att jordens medeltemp har ökat ca 0.5-7 C de senaste 100 åren (knappast mätbart), i en återhämtning efter "lilla istiden", eller förnekar att människan har någon inverkan på jorden vi lever på, eller att det därav kan finnas negativa effekter. Vad en sådan person kan "förneka" är att jordens klimat låter sig styras med hjälp av flygskatt eller att det "fossilfria samhället" nu är ett lämpligt mål för mänskligheten (jfr föregående post). 

Problemet med press-releasen från KTH är att det andas censur: All skepsis till klimatalarmism skall  förbjudas! Detta är inte bra för KTH som vetenskaplig institution. KTH skall inte låta sig ledas in i rollen som språkrör för en klimatalarmism som bara är politik med tveksam vetenskaplig grund. Eller vad säger KTHs rektor och fakultetsråd?

PS1 SvD hakar på och trumpetar budskapet: Forskare: Farligt när vetenskapen förnekas.

PS2 Lennart Bengtsson (och Steven Jörsäter) ger replik i SvD Vetenskapen kring klimatet är inte avgjord:
  • När det gäller klimatvetenskapen så stämmer det att de flesta beräkningar antyder ett samband mellan förhöjda halter växthusgaser som koldioxid och ett varmare klimat. 
  • Hur starkt detta samband är debatteras fortfarande livligt. 
  • Och vi vet att ett stort antal andra faktorer påverkar klimatet. Dit hör moln och partiklar som påverkar jordens strålningsbalans samt havens viktiga roll att reglera klimatet över lång tid.
  • Inte minst spelar slumpen en stor roll som kan ge långvariga förändringar utan synbarlig anledning.
  • Sammantaget har detta gett upphov till de många och kraftiga klimatförändringar som vi känner ifrån historien.
Här andas lite lätt skepsis till klimatalarmism, men bara lite: Det "flesta beräkningar antyder ett samband mellan mer CO2 och varmare klimat", som kan vara starkt, vem vet...och så faller Bengtssons kritik till marken...vilket väl kanske var avsikten... Bengtsson är ibland skeptiker ibland det motsatta tex som författare till ett uttalande av KVA som ger stöd åt IPCCs klimatalarmism...
Det hade varit bättre med en replik från världens främste expert på havsytans nivå Nils-Axel Mörner, men hans replik refuserades väl av SvD eftersom den var sant skeptisk...    

fredag 1 september 2017