Comments 28
От магического восприятия квантовой механики сильно помогает, например, посчитать, как будет изменяться запрещенная зона в кристалле полупроводника.
Обожаю снобов. Не забудь унести свою картину мира и понимание квантовой механики в могилу, пока абсолютное большинство будет объяснять себе реальность при помощи магического мышления. У тебя искрометный ум? Когда он умрёт, от него людям останутся только твои снобские никому не помогающие комментарии.
Разгоняю мрак квантовой магии на раз. У частицы имеется собственное внутреннее пространство, чему соответствует световой конус. В случае если световой конус направлен против импульса, а лучше сказать от наблюдателя — волновая функция частицы схлопнется, частица пройдёт сквозь барьер
Включили режим "Бога", разгоняете мрак квантовой магии?
Включаю свет настоящей науки и тараканы псевдонауки (квантовой магии разбегаются по щелям
П.с. добавлю к предыдущему посту: например, если нейтрино имеет другую киральность (как известно все нейтрино имеют левую киральность), то нейтрино полностью исчезает из спектра, в теории становится нейтральным и никак не взаимодействует в слабом взаимодействии. В этом случае мы бы сказали волновая функция схлопнулась
Делание (в данном случае, рассчитать что-то сложное) vs Созерцание (поиск смысла)? Но для полноты понимания нужно и то и другое. Опыт расчёта изменений запрещённой зоны в кристалле полупроводника скорректирует восприятие, сделав его ближе к реальности, но вряд ли оно перестанет быть магическим (если считать "магия" от слова "могу").
'Поскольку гравитация притягивает, гравитационная энергия отрицательна" - такой взгляд требует пояснений.
Есть массивное тело, а на большом расстоянии от него практически неподвижный объект. Его энергия соответствует массе покоя. Но проходит время, объект разгоняется массивным телом, и вблизи него уже набрал скорость, его энергия стала заметно больше. А как же закон сохранения энергии?
Это можно решить двумя способами:
Приписываем энергию гравитации. Тогда у нас сохраняется сумма энергии тела и гравитационной энергии. Если в отсутствие гравитации считать гравитационную энергию равной нулю, а в гравитационных полях энергия тела увеличивается, то получается, что гравитационная энергия отрицательная.
Вспоминаем ОТО, и рассматриваем физически наблюдаемую E*g₀₀ (энергия, помноженная на фактор замедления времени), вот она сохраняется и в гравитационном поле. Интересно, что лежащий на Земле камень будет иметь меньшую наблюдаемую энергию, чем такой же зависший камень в "плоском" космосе.
если всё, что у частиц есть, это их волновая функция (а не конкретный набор параметров)
Массу, скорость, заряд,... отменили?
волновая функция зависит от наблюдателя
Какой род зависимости она по вашему носит?
физические процессы происходят не вообще, а относительно наблюдателя
А физиологические, как подможество физических, как происходят относительно наблюдателя?
Вышеописанный подход хорош своей простотой, когда дело касается тебя и неживого мира вокруг
Многие сложные и труднопонимаемые процессы могут иметь довольно простое доходчивое и ошибочное объяснение
макроскопический тёплый объект (например, кот) не может быть в суперпозиции
А что такое по вашему эта самая суперпозиция?
Джеймс Кларк Максвелл создал теорию, описывающую действие электромагнитных сил, в которой скорость распространения волны должна быть равна обратному от среднего геометрического электрической и магнитной постоянных, или, если вычислить, ~300000 км/c. Но вот вопрос. Относительно чего такая скорость, в какой системе отсчёта?
Есть иные расчёты для других систем отсчёта? Какая самая подходящая система отсчёта для квантового мира?
Массу, скорость, заряд,... отменили?
Скорости (у массивных частиц) нет, только амплитуда вероятности скорости.
Масса и заряд — казалось бы константы, но это с практической точки зрения (когда рассматривается известная заданная частица), а в общем случае имеем опять-таки амплитуды вероятностей, только дискретные.
Какой род зависимости она по вашему носит?
Квазиклассический срез квантового мира (то, что наблюдатель, подобный человеку, воспринимает как физический мир) определяет волновую функцию. Все три понятия (срез квантового мира, наблюдатель, волновая функция), в некотором смысле, тождественны.
А физиологические, как подможество физических, как происходят относительно наблюдателя?
Принципиально, тело (включая мозг, веса нейронных связей и т.д.) это такая же часть физического мира, как и остальная Вселенная. А для детального ответа нужен детальный вопрос. ;-)
Многие сложные и труднопонимаемые процессы могут иметь довольно простое доходчивое и ошибочное объяснение
Да, бывает.
А что такое по вашему эта самая суперпозиция?
Это когда амплитуда вероятности как минимум двух экспериментально различимых состояний ненулевая.
Есть иные расчёты для других систем отсчёта? Какая самая подходящая система отсчёта для квантового мира?
В третьей части статьи (где про скорость распространения волны) речь об истории, произошедшей до 1905 года. Про квантовый мир тогда ещё не знали.
Скорости (у массивных частиц) нет, только амплитуда вероятности скорости.
Как же тогда разгоняют элементарные частицы до околосветовых скоростей? Или это разогнанные амплитуды вероятности, а не сами частицы?
Масса и заряд — казалось бы константы, но это с практической точки зрения (когда рассматривается известная заданная частица), а в общем случае имеем опять-таки амплитуды вероятностей
На счёт массы могут быть разные варианты. Говорят, что она (масса) может зависеть от скорости частицы (хотя по вашему быть такого не может), но с зарядом должно постоянство наблюдаться. Об этом даже есть закон сохранения.
Квазиклассический срез квантового мира (то, что наблюдатель, подобный человеку, воспринимает как физический мир) определяет волновую функцию.
Определяет ли наблюдатель волновую функцию? Что вы вообще понимаете под определением волновой функции?
Принципиально, тело (включая мозг, веса нейронных связей и т.д.)
Ну вы же проде как читали Роджера Пенроуза и его "Новый ум короля"? И там было у него про квантовые "трубочки" и нейронные связи.
Это когда амплитуда вероятности как минимум двух экспериментально различимых состояний ненулевая.
Другими словами состояние суперпозиции с определённой амплитудой вероятности возможно только при измерении (измерения при экспериментах выполняются)?
Вот у вас по тексту постоянно проскакивает выражение "амплитуда вероятности". Если не затруднит вас, можете пояснить, почему вероятность события в квантовом мире описывается таким математическим агрегатом как комплексное число? Ведь в математике мы обычно имеем дело с положительным значением от нуля до единицы. Да и во многих направлениях физики вероятность наступления события описывается положительным числом от нуля до единицы.
Или это переползло из электротехники цепей переменного тока с реактивными элементами? Там много чего описывается комплексными числами, хотя по факту бьёт реальный ток.
Вот у вас по тексту постоянно проскакивает выражение "амплитуда вероятности". Если не затруднит вас, можете пояснить, почему вероятность события в квантовом мире описывается таким математическим агрегатом как комплексное число? Ведь в математике мы обычно имеем дело с положительным значением от нуля до единицы. Да и во многих направлениях физики вероятность наступления события описывается положительным числом от нуля до единицы.
я не автор, но попробую немного пояснить: "вероятность" (например некоторого результата измерения) это как вы и пишите "значение от нуля до единицы" и не является комплексным числом. А вот "амплитуда вероятности" в КМ - это комплексное число. И если упрощенно, то "вероятность" равна квадрату модуля "амплитуды вероятности", т.е. комплексное число преобразуется в вещественное от 0 до 1. Более подробно см. правило Борна
Как раз своим комментарием и подводил к тому, чтобы автор поведал, что такое есть на самом деле амплитуда вероятности. Потому что по тексту и комментариям это словосочетаение густо присутствует, но присутствует ли понимае об этом у автора?
Также привёл аналогию, в надежде услышать про комплексность, с электрическими цепями. Когда переменный ток встречается с реактивными элементами, комплексные числа начинают вылазить со всех сторон ))) Хотя на самом деле на экране осциллографа всё довольно реально.
И саме главное. При вычислении реальной вероятности в КМ нет никаких упрощений и квадрат модуля амплитуды вероятности берётся, чтобы не получить отрицательное значение
Когда переменный ток встречается с реактивными элементами, комплексные числа начинают вылазить со всех сторон )))
Вообще для физики (да и для математики) комплексные числа это база.
Как в натуральных числах толком нельзя произвести даже вычитание, и приходится вводить целые числа, так и в действительных числах нельзя толком ни корень извлечь, ни уравнение многочлена решить (даже когда корни уравнения действительные, само решение без использования комплексных чисел получается переусложнённым).
А если пространственно-временные координаты рассматривать как комплексные, тогда льзя математически "отслеживать" частицы даже за горизонтами событий.
Если не затруднит вас, можете пояснить, почему вероятность события в квантовом мире описывается таким математическим агрегатом как комплексное число?
Я бы и рад найти найти красивое и понятное объяснение, почему амплитуда вероятности описывается комплексным числом...
В аннотации к книге "Квантовый мост" заявлено, что расшифрован физический смысл амплитуды вероятности, можно попробовать понять через эту книгу.
Вообще для физики (да и для математики) комплексные числа это база.
Отнюдь. И там и там можно выделить области, где множество комплексных чисел не используется, например, в теории графов. Хотя эта теория хорошо ложится на электрические цепи, про которые в качестве подсказки начал разговор. На самом деле от комплексных чисел отойти в расчётах не сложно, просто выражения получатся громоздкими и неудобными для работы с ними.
Как в натуральных числах толком нельзя произвести даже вычитание, и приходится вводить целые числа, так и в действительных числах нельзя толком ни корень извлечь, ни уравнение многочлена решить (даже когда корни уравнения действительные, само решение без использования комплексных чисел получается переусложнённым).
Математика совершенно не ваш конёк?
Я бы и рад найти найти красивое и понятное объяснение, почему амплитуда вероятности описывается комплексным числом.
В связи с популяризацией КМ, происходит закономеная, к сожалению, некая вульгаризация (могут красочно рассказать про квантовую телепортацию, но понятия не имеют какая связь между минимальным квантом действия и постоянной Планка). И чтобы лучше понять, что хотел сказать автор и из какого багажа знаний он делится мыслями, приходится задавать вопросы.
Что касается комплексного характера амплитуды вероятности, часто об этом говорят, но не объясняют почему так. Видимо находясь в уверенности, что собеседник в теме Гильбертова пространства, и все вопросы остальные отпадут как несущественные.
Как раз в приведённой ссылке по Гильбертову пространству в последнем абзаце есть пояснение, откуда комплексные ноги растут у амплитуды вероятности.
И там и там можно выделить области, где множество комплексных чисел не используется, например, в теории графов.
Математика совершенно не ваш конёк?
Когда некоторое высказывание выглядит сомнительно, есть два подхода:
Дать оценку, что нет, оно неверно.
Найти контекст, в котором оно верно.
Какой интереснее?
Хотя эта теория хорошо ложится на электрические цепи, про которые в качестве подсказки начал разговор. На самом деле от комплексных чисел отойти в расчётах не сложно, просто выражения получатся громоздкими и неудобными для работы с ними.
Везде можно обойтись без комплексных/целых чисел, заменив их действительными/натуральными числами с добавлением логической обвязки.
Но, когда выражения получатся громоздкими и неудобными, зачастую с лишними условиями а-ля "нельзя то-то", это о чём-то говорит.
В связи с популяризацией КМ, происходит закономеная, к сожалению, некая вульгаризация
Да, в популяризации основная задача не исследования, не поиск истины, а чтобы аудитория чувствовала себя при деле и не разбежалась.
Как раз в приведённой ссылке по Гильбертову пространству в последнем абзаце есть пояснение, откуда комплексные ноги растут у амплитуды вероятности.
Поясняется, что состояния квантовомеханической системы интерпретируются как векторы гильбертова пространства H, а наблюдаемые (энергия, импульс и т. п.) – как самосопряжённые операторы в H.
А вот вопрос, почему в КМ линейная структура H определена над полем C, а не R? :-)
Как же тогда разгоняют элементарные частицы до околосветовых скоростей? Или это разогнанные амплитуды вероятности, а не сами частицы?
Да, импульс не определён, а соответственно и скорость.
На счёт массы могут быть разные варианты. Говорят, что она (масса) может зависеть от скорости частицы (хотя по вашему быть такого не может)
Здесь исторически сложилась путаница в терминологии.
Я про массу покоя, с ней ситуация примерно как и с зарядом (в нашем контексте).
А зависящая от скорости масса-энергия — не определена (связана принципом дополнительности с временнóй координатой).
но с зарядом должно постоянство наблюдаться. Об этом даже есть закон сохранения
Если мы рассматриваем частицу, то само её существование находится в суперпозиции. Соответственно, заряд "частицы" в суперпозиции 0 и 1 — опять-таки амплитуды вероятностей, только дискретные.
Определяет ли наблюдатель волновую функцию? Что вы вообще понимаете под определением волновой функции?
Наблюдатель взаимно однозначно соответствует волновой функции Вселенной относительно него, и также взаимно однозначно соответствует "скрытым параметрам" (смотря ранние комментарии).
Ну вы же проде как читали Роджера Пенроуза и его "Новый ум короля"? И там было у него про квантовые "трубочки" и нейронные связи.
Мозг это вычислительная система, вероятно, квантовая. Но наблюдатель — не тело, не мозг, и не часть мозга. Наблюдатель — это те самые "скрытые параметры", и они, как уже доказано, не локальные, а если ближе к сути, то не привязаны к пространству-времени. Причина, почему живое существо воспринимает мир, используя конкретное тело и мозг, в том, что наблюдатель направил основное внимание на состояние конкретного мозга. Видимо, счёл это более интересным, чем направить внимание на состояние какого-нибудь камешка.
Другими словами состояние суперпозиции с определённой амплитудой вероятности возможно только при измерении (измерения при экспериментах выполняются)?
Состояние суперпозиции возможно только без измерения. :-)
Да, импульс не определён, а соответственно и скорость
Принцип неопределённости Гейзенберга говорит, что при уменьшении погрешности измерения импульса частицы увеличивается погрешность измерения координаты:
Δx*Δv > h/m
здесь нет никаких запретов на определение импульса.
Если мы рассматриваем частицу, то само её существование находится в суперпозиции. Соответственно, заряд "частицы" в суперпозиции 0 и 1
Насколько помню, заряд частицы (положительный, либо отрицательный) определяется и даже измеряется (заряд электрона), и не меняется (следует из соответствующего фундаментального принципа симметрии). С трудом представляю себе ситуацию, что плотность вероятности заряда протона варьируется от 0 до +1 и лишь при измерении даёт нам +1. Здесь напрашивается вопрос: как себя в этом случае ведёт заряд нейтральных частиц таких как нейтрон?
Наблюдатель взаимно однозначно соответствует волновой функции Вселенной относительно него, и также взаимно однозначно соответствует "скрытым параметрам"
Про Мультиверсум много разных статей похожих на уроки личностного роста от "известных" коучей. Но если углубляться в подробности, то нет никакого наблюдателя, потому что в физике есть процедуры измерения (наблюдения это про гуманитарные науки), которые согласно одной из аксиом метрологии являются сравнением. Так вот, с какими "скрытыми параметрами" сравниваете?
Мозг это вычислительная система, вероятно, квантовая.
Вычисления совсем не сильная сторона нейронных сетей, иногда даже совсем не сильная. А про квантовость очень даже не исключено, когда почитаешь про протонные насосы и электрон-транспортные цепи удивляешься возможностям живой природы.
Наблюдатель — это те самые "скрытые параметры", и они, как уже доказано, не локальные, а если ближе к сути, то не привязаны к пространству-времени
Что-то на релятивистком? Совсем не понятно как измеритель состояния квантовой системы (наблюдатель) стал "скрытыми параметрами"?
Причина, почему живое существо воспринимает мир, используя конкретное тело и мозг, в том, что наблюдатель направил основное внимание на состояние конкретного мозга.
Тут можете разжевать момент начиная с того как наблюдатель (кто это вообще?) направил своё внимание и это послужило причиной восприятия мира живого существа?
Состояние суперпозиции возможно только без измерения.
Почему?
здесь нет никаких запретов на определение импульса
Импульс не определён означает, что импульс физически не задан (в контексте копенгагенской интерпретации), и даже его измерение с точностью Δp всего лишь уменьшает неопределённость импульса и увеличивает неопределённость местоположения.
С трудом представляю себе ситуацию, что плотность вероятности заряда протона варьируется от 0 до +1 и лишь при измерении даёт нам +1.
Суперпозиция двух состояний:
Протон ещё в свободном полёте (заряд +1).
Протон уже аннигилировал с антипротоном (заряд 0).
Так что да, варьируется от 0 до +1.
Но дискретно.
Здесь напрашивается вопрос: как себя в этом случае ведёт заряд нейтральных частиц таких как нейтрон?
Конкретно свободный нейтрон обычно в суперпозиции: нейтрон (связка из трёх заряженных кварков) преобразовывается в протон (другая связка из трёх заряженных кварков) и пару лептонов, в неопределённый момент времени.
Но что, если задать вопрос попроще, например, как поведёт себя заряд фотона?
Ноль будет, ноль... Если определено, что у нас именно фотон. Эта важная оговорка, потому что глобально, в квантовой реальности, такой определённости нет.
в физике есть процедуры измерения (наблюдения это про гуманитарные науки), которые согласно одной из аксиом метрологии являются сравнением
У всего есть граница применимости, у метрологии тоже.
Попробуйте измерить вектор спина отдельной частицы. 1 бит информации получите, остальные ∞ бит недоступны.
Так вот, с какими "скрытыми параметрами" сравниваете?
Пусть:
Наблюдаемая (измеряемая, что в данном контексте даже точнее) реальность... детерминированная.
Есть свободный нейтрон, зафиксировали (измерили).
Проходит 10,3 минуты.
Теперь посмотрим (измерим), и что обнаружим? Всё тот же нейтрон, или уже протон (с электроном неподалёку)?
Мы увидим конкретный результат, но какой? Копенгагенская интерпретация скажет, что случайный, 50 на 50. Но если мы стоим на том, что измеряемая реальность детерминированная, тогда придётся найти, какие параметры учесть, чтобы смоделировать конкретный результат (ещё нейтрон или уже протон). Эти параметры и есть "скрытые параметры".
как измеритель состояния квантовой системы (наблюдатель) стал "скрытыми параметрами"?
Я не говорил про измерение состояния квантовой системы (его как раз не получится измерить, см. выше про метрологию), соответственно, и про измерителя.
как наблюдатель (кто это вообще?) направил своё внимание и это послужило причиной восприятия мира живого существа?
Ответ отчасти в диалоге, отчасти в новой статье из вероятного будущего.
Состояние суперпозиции возможно только без измерения. Почему?
На примере двухщелевого опыта:
Если не измеряем, через какую щель прошёл электрон, то можем говорить о суперпозиции прохода через первую и вторую щель, поглядывая на интерференционную картину.
Если измеряем, то и суперпозиции нет, есть только электрон, прошедший через одну из щелей.
Вся теория рушится, когда "философ" узнает, что под наблюдением физики понимают измерение. То есть, взаимодействие наблюдаемой частицы с другой частицей, во время которого, происходит коллапс волновой функции, и по результатам которого, мы можем понять, что же там произошло.
взаимодействие наблюдаемой частицы с другой частицей, во время которого, происходит коллапс волновой функции
Создаём пару запутанных частиц, выбираем базис измерения спина, первая частица Алисе (взаимодействие 1), вторая частица Бобу (взаимодействие 2), затем они оба докладывают о результатах измерения. И где то время, когда происходит коллапс волновой функции?
Коллапс волновой функции происходит одновременно по всей Вселенной?
Вся теория рушится, когда "физик" не знает, как определить термин "измерение" и "наблюдение", а лучше - "наблюдатель".
Без этих понятий вся физика скатывается в ньютоновскую, попробуйте это оспорить.
Физик-прикладник обычно и не знает сути этих терминов, для большинства практических задач достаточно принципа "заткнись и считай". А вот мы можем себе позволить разобраться:
Термин наблюдение вообще не упоминается в статье, так что можем его пока отставить.
Термин наблюдатель используется в статье в том же смысле, как и в теории относительности, — как система отсчёта. И уже в комментариях мы доходим до тождественного соответствия понятий наблюдатель, "скрытые параметры", квазиклассический срез квантовой реальности, волновая функция.
Измерение — оно просто случается или не случается, в зависимости от наблюдателя. Для прикладных задач удобно говорить о коллапсе волновой функции, но это не физический процесс (который мог бы происходить в какое-либо время), а всего лишь абстракция (фиксация изменения знаний о системе).
Кажется, где-то попадался способ проверить отсутствие локального реализма одним единственным измерением. Вот бы найти!
А разве доказательство нарушения неравенств Белла, за что в 2022 году была дана Нобелевская премия по физике, не ставит под сомнение "локальный реализм" как таковой? Ведь единственная альтернатива, которая остается что бы его сохранить - это признать супердетерминизм от момента "Большого взрыва".
Обычно нарушения неравенств Белла доказываются статистически. Но вспомнить бы, как это делается одним единственным измерением.
Супердетерминизм или нет, это скорее вопрос интерпретации, а вывод один — скрытые параметры не просто не локальные, а внепространственные и вневременные.
Определяются наблюдателем (в том числе, и в трактовке супердетерминизма от @VladGoryachev, коль не путаю).
Кажется, где-то попадался способ проверить отсутствие локального реализма одним единственным измерением. Вот бы найти!
Возможно речь про эксперименты с т.н. GHZ-состояниями, результаты которых противоречат локальному реализму нестатистическим образом (в отличие от экпериментов с EPR-состояниями по проверке неравенств Белла)
Да, теперь по ключевым словам ГХЦ я даже нашёл ту самую объясняющую статью.
Моя квантовая Вселенная