Корпускулярно-волновой дуализм

 
1 5 6 7 8 9 10 11
+
-
edit
 

TheFreak

старожил

Lunohod, 30.10.2003 19:21:14:
Далее ситуация осложняется тем, что вы выясняете, что, на самом деле, шарик лежит во всех десяти ящиках одновременно...
 

Да?! Ну и расскажите, пожалуйста, как это я выясню, что на самом деле ( :blink: !!!) шарик лежит во всех десяти ящиках одновременно?!
Чтобы что-то выяснить, надо это сперва померить. ИМХО.

Lunohod, 30.10.2003 19:21:14:
Я не пытаюсь разжевать понятие измерения, я просто на этом примере пытаюсь выяснить, чем, по-вашему, является состояние А-"неизвестно".... Оно, кстати, чаще всего как раз-таки известно.
 

И этот человек обвиняет меня в словоблудии!

Lunohod, 30.10.2003 19:21:14:
Короче, или мы говорим об одних и тех же вещах, но у вас патологическая аллергия на слово "редукция" , или... поехали дальше. :)
 

Да нет у меня никакой аллергии. Просто не нравится, когда интерпретацию представляют в виде "экспериментального факта".
 
+
-
edit
 

Lunohod

втянувшийся

Тогда я делаю вывод, что вы считаете формализм КМ, основанный на свойствах Гильбертова пространства, интерпретацией.
 
+
-
edit
 

TheFreak

старожил

Ваш вывод безоснователен.
 
+
-
edit
 

k_gornik

втянувшийся

Ээээ... Похоже есть проблема с понятием "редукция".
Под редукцией я понимаю переход наблюдаемой A из состояния A={a1,a2...aN}, т.е. А имеет значение а1,...aN одновременно, в состояние A=ak.
Переход наблюдаемой А из состояния А="неизвестно" в состояние А=аk, я НЕ называю редукцией. Я называю это "измерение".
А ВЫ что понимаете под редукцией?
 


Вообще, общепринято называть измерением "переход наблюдаемой A из состояния A={a1,a2...aN} в состояние A=ak", а сопровождающее его изменение волновой функции называют редукцией. Поскольку оба понятия неразрывно связаны, часто их оба называют словом "измерение". У Ландау это именно так, хотя, строго говоря, это неправильно. Я подозреваю, что многие физики считают редукцию чем-то прямо мистическим и избегают этого понятия, поэтому оно и заменяется более приличным словом "измерение".

Состояния А="неизвестно" (вообще неизвестно, а не "размазано") мы просто не рассматриваем. Предполагается, что волновая функция нам известна, и мы можем предсказать точно все возможные значения наблюдаемых и их вероятности.

Еще раз, это общепринятый подход, а не мой личный.

Проводим измерение - на четном. Четных уровней у системы два, т.е. система имеет две энергии одновременно.
 



Система имеет две энергии или энергия системы неизвестна? Вот в чем вопрос.
 


Известна, но неопределена. "Размазана" по двум значениям.

Очень хочется узнать КАК можно проверить косвенным способом, что маятник находится в двух положения одновременно.
 


Очень просто. И не надо гыгыкать, как некотороые старожилы. Прицепляем к маятнику сбоку, скажем, с правого, зеркальце. Направляем на него справа луч света или радиоволн. Зеркальце отбрасывает его назад к источнику. Там мы измеряем разность фаз испущеного и пришедшего луча, интерферометром или еще как-нибудь. Если маятник слева, разность фаз будет больше, если справа, то меньше - луч проходит меньший путь. А если маятник находится в состоянии суперпозиции "слева+справа", то и возвращенный луч будет результатом суперпозиции (или интерференции) лучей "слева" и "справа". Сдвиг полос в интерферометре будет одним для "левого" состояния, другим для "правого" и третьим для "левого"+"правого". При этом он будет вполне определенным для всех трех случаев и редукции не произойдет. Редукция произойдет, когда мы отдернем шторку и начнем пялиться на маятник в упор.
 
+
-
edit
 

TheFreak

старожил

k_gornik, 31.10.2003 17:30:23:
Сдвиг полос в интерферометре будет одним для "левого" состояния, другим для "правого" и третьим для "левого"+"правого".
 

Понятно... Значит измерение интерферометром - это косвенное наблюдение. А прямое - это только глазом....
Мне вот только не понятно как маятник узнает, что мы на него смотрим глазом, а не интеферометром.
 
+
-
edit
 

k_gornik

втянувшийся

TheFreak, 31.10.2003 18:02:15:
Понятно... Значит измерение интерферометром - это косвенное наблюдение. А прямое - это только глазом....
Мне вот только не понятно как маятник узнает, что мы на него смотрим глазом, а не интеферометром.
 

"Косвенное" - я имею в виду такое, которое не вызывает редукции. С интерферометром или еще как - неважно. "Прямое" - такое, которое вызывает редукцию.

Как узнает маятник - отдельный вопрос. Я спрашивал, признаешь ли ты редукцию, как экспериментальный факт, если проведем такой опыт: подглядываем - нет интерференции, не подглядываем - есть. Так признаешь? Или ты что-то другое хотел сказать?
 
+
-
edit
 

TheFreak

старожил

k_gornik, 31.10.2003 18:31:18:
Я спрашивал, признаешь ли ты редукцию, как экспериментальный факт, если проведем такой опыт: подглядываем - нет интерференции, не подглядываем - есть. Так признаешь?
 

Ок. Вот точная постановка такого эксперимента:
1) Берем два идентичных маятника.
2) Один из них ставим в непрозрачный ящик с дыркой (ну чтоб просунуть туда интерферометр). Интерференционную катринку выводим на экран.
3) Другой маятник оставляем на столе и смотрим на него (не отворачиваясь и не мигая!), так же измеряем его с помощью интерферометра и эту интерференционную картинку выводим на соседний экран.

Если интерференционные картинки будут разные, признаю редукцию экспериментальным фактом.
 

Rada

опытный

Господа участники, прокомментируйте пожалуйста одну вещь. Весь спор возник из-за интерпретации интерфереционной картины электрона. Одна интерпретация в частности говорит что эл. находится одновременно везде, и схлапывание в "точку" происходит при макро взаимодействиях, например при измерениях. Не входит ли эта интерпретация в противоречие с экспериментально наблюдаемыми межмолекулярными силами Лондона? Трактовка (и очевидно расчёт) этих сил гласит что данная сила появляется как результат мгновенного положения точечных зарядов относительно ядер. То есть, схлапывание происходит и на уровне "квантовой" реальности, а не только на макро уровне, и самое главное, без участия макро наблюдателя.
С себя можно начать когда все остальное будет в порядке.  
+
-
edit
 

Lunohod

втянувшийся

Rada, 01.11.2003 02:15:54:
Не входит ли эта интерпретация в противоречие с экспериментально наблюдаемыми межмолекулярными силами Лондона? Трактовка (и очевидно расчёт) этих сил гласит что данная сила появляется как результат мгновенного положения точечных зарядов относительно ядер.
 

Межмолекулярные силы отлично описываются мультипольными взаимодействиями, приводящими к соотвтетствующим потенциалам в Гамильтониане. Где же там положения точечных зарядов?

Кстати говоря, в мультиполе положение отдельных зарядов не известно, в общем случае, даже в классическом подходе.
 

Rada

опытный

Межмолекулярные силы отлично описываются мультипольными взаимодействиями, приводящими к соотвтетствующим потенциалам в Гамильтониане. Где же там положения точечных зарядов?
 


Вообще-то видов межмолекулярных сил много (дипольные, водородные, и т.п.), и в частности силы Лондона, которые описываются именно как результат мгновенного распределения точечных зарядов в пространстве. Засчёт этого любая молекула всегда представляет собой мгновенный диполь, следовательно, между любыми молекулами всегда присутствует небольшая сила притяжения. По-моему здесь всё очень логично и просто, где же здесь потенциалы в Гамильтонианах? Это описание я привёл из учебника химии. А вообще в науке я профан, так что если можно без Гамильтонианов то буду признателен Можно на пальцах.
С себя можно начать когда все остальное будет в порядке.  
+
-
edit
 

AidarM

аксакал
★☆
>Ну, надо сделать прибор, для которого возникающая интерференционная картина была бы собственной функцией.

Ага.

>Если электрон будет обнаружен в состоянии, которое этой функции не соответствует, значит все, картина неправильная.

Но полностью класический прибор будет загонять электрон в одну из своих собственных функций, разве нет? А тогда потребуется несколько электронов, что вы впрочем и говорили, про один электрон - это уже я размечтался.

>Смысл в том, чтобы заставить электроны в неправильных состояниях попадать в точки, где вот именно интерференция "правильных" электронов дает полный нуль.

А как? Я о чем: в том и кайф в интерференции электронов, что электроны могут попасть куда угодно, но в случае интерференции происходит перераспределение вероятностей попадания.

>Если электроны монохроматические, со строго одинаковым импульсом и длиной волны, то дифракционная решетка дает практически нуль везде, кроме максимумов. Можно сделать даже так, что максимумов будет не несколько (нулевого, первого, второго и прочих порядков), а всего один, для этого полосы надо сделать не резкими (прозрачное - зеркальное), а меняющими прозрачность по синусоиде.

То есть вообще-то одним электроном все же не обойтись.

>2АйдарМ. Так как там Берестецкий, докуда дочитал?

Берестецкий - наверное хорошо, но без меня. Отобрали, даже конспектировать не начал. Прочел всего 15 параграфов, не факт, что усвоил как надо.
Солипсизм не пройдёт! :fal:  

sergg

втянувшийся

>>Берестецкий - наверное хорошо, но без меня. Отобрали, даже конспектировать не начал. Прочел всего 15 параграфов, не факт, что усвоил как надо.



как они осмелились? :)по башке им этой книжкой надо было дать книжка-то тяжелая
Это вам не это.(с)  
+
-
edit
 

AidarM

аксакал
★☆
>как они осмелились? :)
Дык владелец отобрал.

>по башке им этой книжкой надо было дать книжка-то тяжелая
Книжка отнюдь не тяжелая. Во всех смыслах.
Солипсизм не пройдёт! :fal:  
+
-
edit
 

k_gornik

втянувшийся

TheFreak, 31.10.2003 19:33:14:
Ок. Вот точная постановка такого эксперимента:
1) Берем два идентичных маятника.
2) Один из них ставим в непрозрачный ящик с дыркой (ну чтоб просунуть туда интерферометр). Интерференционную катринку выводим на экран.
3) Другой маятник оставляем на столе и смотрим на него (не отворачиваясь и не мигая!), так же измеряем его с помощью интерферометра и эту интерференционную картинку выводим на соседний экран.

Если интерференционные картинки будут разные, признаю редукцию экспериментальным фактом.
 

Ну вот слушай тогда.

Можно поставить такой эксперимент: берем интерферометр, типа Майкельсона. Ты наверняка знаешь, пучок света разбивается полупрозрачным зеркалом на два, они отражаются от неподвижных зеркал, складываются в один, создают полосатую картину. Можно посылать фотону даже по одному, интерференционная картина все равно будет. Фотоны после прохождения полупрозрачного зеркала будут находиться в неопределенном состоянии - фотон один, но движется и по одному, и по другому каналу одновременно.

Дальше, делаем одно из конечных зеркал маленьким-премалюсеньким. Прицепляем к нему датчик отклонения. Когда от такого микрозеркала отражается фотон, оно испытывает отдачу назад, отклоняется и датчик показывает, что наш фотон прошел через этот канал. Интерференционной картины тогда НЕ БУДЕТ - после отражения происходит редукция, и фотон обратно движется уже только по одному каналу и ему не с чем интерферировать.

Теперь зададимся вопросом: а что будет, если мы зеркало отклоняющееся оставим, а датчик уберем? "Датчик" значит лампочку, бибикалку, или что там еще, что нужно, чтобы довести информацию до наблюдателя. Если все сделать просто и тупо, то интерференционная картина все равно не появится - есть ведь всякие микрошумы и прочее, что косвенно доводит информацию об отклонении зеркала в окружающий мир. Но можно очень тщательно изолировать зеркало - тончайший подвес в рамке, которая левитирует в магнитном поле, и прочая, и прочая. Короче, все меры, чтобы маленькое зеркальце, в каком бы состоянии оно ни было, ничего не меняло в окружающем мире. Появится тогда интерференционная картина или нет? Чтобы она появилась, нужно, чтобы фотон после отражения оставался в неопределенном состоянии "в канале 1" + "в канале 2". А это значит, что зеркальцу придется перейти в состояние суперпозиции: "отклоненное" + "неотклоненное" и оставаться в нем по крайней мере до регистрации фотона как части интерференционной картины.

Такой эксперимент можно поставить, и его собираются поставить. У большинства физиков особых сомнений в результате нет - зеркало, хоть и макроскопический объект, СМОЖЕТ находится в двух состояниях одновременно, точнее говоря, в состоянии суперпозиции. Вопрос только в достаточно хорошей изоляции зеркала. Просачивающиеся наружу слабые воздействия сами имеют квантовый характер и поэтому возникает ситуация, когда в 10% случаев (например) шум проходит и неявно наблюдается снаружи, а в 90% этот слабый шум не наблюдается. Тогда 90% фотонов образуют интерференционную картину, а оставшиеся 10% - более-менее равномерный фон под ней. Чем лучше изоляция, тем резче картина. А при ухудшении условий картина становится все менее резкой и, наконец, полосы исчезают на фоне равномерного освещения.

Как видишь, это в сущности то, что ты хотел. Проблема только не в том, чтобы "смотреть не отворачиваясь и не мигая", скорее, наоборот, проблема отвернуться и не замечать. Ну то как, достаточно это чтобы признать редукцию экспериментальным фактом? По-моему, этого достаточно даже чтобы заставить Выверна окончательно отречься от православия и обратиться в веру Эверетта. Особенно если он задумается, что и от чего мы фактически так тщательно пытаемся изолировать в этом опыте.
 
+
-
edit
 

k_gornik

втянувшийся

Одна интерпретация в частности говорит что эл. находится одновременно везде, и схлапывание в "точку" происходит при макро взаимодействиях, например при измерениях. Не входит ли эта интерпретация в противоречие с экспериментально наблюдаемыми межмолекулярными силами Лондона?
 


Не входит. Электрон действительно не может находиться в точке.

Трактовка (и очевидно расчёт) этих сил гласит что данная сила появляется как результат мгновенного положения точечных зарядов относительно ядер. То есть, схлапывание происходит и на уровне "квантовой" реальности, а не только на макро уровне, и самое главное, без участия макро наблюдателя
 


Нет, расчет сил Лондона ТРЕБУЕТ квантовой механики для правильного описания. Электроны описываются волновыми функциями, как и во всех других случаях.

Представление об этих силах как о взаимодействии "мгновенных диполей" в принципе правильное, но очень грубое, псевдоклассическое. Это в том же духе, что и "поляризация вакуума" или "сонмы виртуальных частиц".
 
+
-
edit
 

Lunohod

втянувшийся

Здесь, кстати, есть одно НО, с которым непонятно как бороться. Мы можем изолировать зеркальце от всего, кроме гравитации. Я пока не знаю решения проблемы Шредингеровского кота (или этого зеркальца) и гравитации. Хотя прямого отношения это к делу не имеет.
 
+
-
edit
 

k_gornik

втянувшийся

AidarM, 04.11.2003 16:41:39:
То есть вообще-то одним электроном все же не обойтись.
 

Одним не обойтись никогда. Скажем, измеряем координату. Берем кубик со строной один боровский радиус и смотрим, есть там электрон или нет. Первый опыт - есть. Второй - есть. Третий - есть электрон в кубике. Так что, электрон на 100% находится внутри? А кто его знает, может на 101 раз он окажется снаружи. Так и здесь. Просто информацию об интерференционой картине можно накапливать гораздо быстрее, если мы заранее знаем, какая она должна быть, меньше опытов нужно, чем для построения ее на обычном экране.
 
+
-
edit
 

k_gornik

втянувшийся

sergg, 04.11.2003 16:48:47:
как они осмелились? :)по башке им этой книжкой надо было дать книжка-то тяжелая
 

Она легкая, к сожалению. Страниц 300. Зеленая такая...
 
+
-
edit
 

k_gornik

втянувшийся

Lunohod, 04.11.2003 19:22:27:
Здесь, кстати, есть одно НО, с которым непонятно как бороться. Мы можем изолировать зеркальце от всего, кроме гравитации. Я пока не знаю решения проблемы Шредингеровского кота (или этого зеркальца) и гравитации. Хотя прямого отношения это к делу не имеет.
 

А что гравитация? Оно же совсем легкое, зеркальце это, ничего не притягивает. Ну, утратится когерентность одного фотона из многих, многих триллионов. Ведь изоляция не должна быть абсолютной в буквальном смысле - фононы шума могут с некоторой вероятностью проникать наружу. Главное, чтобы с не очень большой.
 
+
-
edit
 

Lunohod

втянувшийся

k_gornik, 04.11.2003 19:35:45:
А что гравитация? Оно же совсем легкое, зеркальце это, ничего не притягивает. Ну, утратится когерентность одного фотона из многих, многих триллионов. Ведь изоляция не должна быть абсолютной в буквальном смысле - фононы шума могут с некоторой вероятностью проникать наружу. Главное, чтобы с не очень большой.
 

Имеется в виду, что чисто теоретически мы можем замерять, например, гравитационные волны, исходящие от зеркальца и таким образом определять двинулось оно или нет. Правда, вся парадоксальность ситуации как раз и заключается в том, что если мы не будем пытаться зафиксировать те же гравитационные волны (может даже и квантовые), то зеркальце должно вести себя как положено ему в этом случае, хотя бы потому что никакие гравитационные флуктуации не мешают нам наблюдать интерференцию того же бакминстерфуллирена.

В общем, для меня проблема видится в следующем. Спутанные состояния мы получаем, но что будет, если мы попытаемся отлавливать гравитоны испускаемые частицами в этом состоянии, т.е. будем пытаться наблюдать за системой таким образом? Сейчас такой постановке вопроса не хватает базы в виде теории квантовой гравитации, и я, вообще говоря, думаю, что эта теория должна автоматически разрешать подобного рода вопросы. Лично я подозреваю, что какие-то свойства квантовой гравитации не будут нам давать возможность "подглядеть" за частицами.
 
+
-
edit
 
k_gornik, 04.11.2003 19:10:20:
 По-моему, этого достаточно даже чтобы заставить Выверна окончательно отречься от православия и обратиться в веру Эверетта. Особенно если он задумается, что и от чего мы фактически так тщательно пытаемся изолировать в этом опыте.
 

Маэстро! Мы в восхищении!!

Дело всего лишь в том, что интерпретация Эверетта(хоть сам автор и говорит о "Боге без дела") как раз не противоречит теологической картине Мира, поскольку не противоречит НИКАКОЙ картине Мира вообще

Ник
P.S. Кстати, гораздо более простой опыт с маятником, предложенный Пригожиным, очень хорошо описывает вышеприведенную систему - квантовый объект в макромире.
Объективная реальность - вариант бреда, обычно вызывается низким уровнем концентрации алкоголя в крови.
 
+
-
edit
 

AidarM

аксакал
★☆
>Кстати, гораздо более простой опыт с маятником, предложенный Пригожиным, очень хорошо описывает вышеприведенную систему - квантовый объект в макромире.

Объясните, плз., почему бифуркация - сугубо квантовое явление? Где там квантовость? Ежели маятник Пригожина не тронуть, он будет вечно стоять в своем неустойчивом положении.
Солипсизм не пройдёт! :fal:  
+
-
edit
 

k_gornik

втянувшийся

Wyvern, 05.11.2003 22:00:59:
P.S. Кстати, гораздо более простой опыт с маятником, предложенный Пригожиным, очень хорошо описывает вышеприведенную систему - квантовый объект в макромире.
 

Нет, пример с маятником не очень удачный. В том-то и дело, что если знать состояние классического маятника ПОЛНОСТЬЮ то можно предсказать, куда он свалится. Флуктуации статистической физики в принципе предсказуемы, просто практически нельзя определить полностью состояние. "Полностью" значит "включая все положения молекул".

Квантовые вероятности при измерении даже теоретически непредсказуемы.
 
+
-
edit
 

k_gornik

втянувшийся

Lunohod, 05.11.2003 13:14:22:
В общем, для меня проблема видится в следующем. Спутанные состояния мы получаем, но что будет, если мы попытаемся отлавливать гравитоны испускаемые частицами в этом состоянии, т.е. будем пытаться наблюдать за системой таким образом? Сейчас такой постановке вопроса не хватает базы в виде теории квантовой гравитации, и я, вообще говоря, думаю, что эта теория должна автоматически разрешать подобного рода вопросы. Лично я подозреваю, что какие-то свойства квантовой гравитации не будут нам давать возможность "подглядеть" за частицами.
 

Если мы будем определим, по гравитации или еще как-нибудь, в каком состоянии находится маятник, в правом или в левом, произойдет потеря когерентности и суперпозиция разрушится. Чтобы это предсказать, не обязательно строить теорию квантовой гравитации, она к этому никакого отношения не имеет. Чтобы избежать потери когерентности, мы должны изолировать квантовый объект, так, чтобы наблюдатель не "заставлял" систему сказать, в каком состоянии она находится - в правом или в левом. На выходящую отраженную световую волну смотреть, например, разрешается, по ней и определяется факт суперпозиции. Ну, и выходящие гравитационные волны тоже будут в состоянии суперпозиции, ну и что? Волны могут себе интерферировать. А потом, гравитационные поля еще зарегистрировать надо. Если они просто проходят через нас, не оказывая никакого влияния, то мы от них также изолированы, как если бы это поле никогда не выходило за пределы "ящичка".
 
+
-
edit
 
k_gornik, 06.11.2003 17:40:55:
Нет, пример с маятником не очень удачный. В том-то и дело, что если знать состояние классического маятника ПОЛНОСТЬЮ то можно предсказать, куда он свалится. Флуктуации статистической физики в принципе предсказуемы, просто практически нельзя определить полностью состояние. "Полностью" значит "включая все положения молекул".

Квантовые вероятности при измерении даже теоретически непредсказуемы.
 

Неправильная буква в этом слове

Всё дело в том, что в ПРЕДЕЛЕ на маятник будут оказывать влияние как раз квантовые силы. При полном РАВНОВЕСИИ "перетянет" его в ту или иную сторону какая нибудь заблудшая частица -вполне квантовый объект.

Ник
Объективная реальность - вариант бреда, обычно вызывается низким уровнем концентрации алкоголя в крови.
 
1 5 6 7 8 9 10 11

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru