Comments 27
О Бозе!
Недооценённый принцип квантового мира, без которого жизнь была бы невозможной
За заголовок хочется сказать что-то плохое.
Но лучше спрошу:
Без какого принципа квантовой механики не просто жизнь, а вообще текущий мир был бы такой же какой он есть?
Кто сказал что принцип Паули недооценен?
Вставл пять копеек.
"Существенный ключ к разгадке..." - так почему же электроны так себя ведут?
"сложные числа электронов в замкнутых оболочках могут быть сведены к простому правилу..." - Да! Правило это как некая полезная штука, которая не обязана ничего объяснять, но делай так и будет хорошо.
"Именно благодаря этому принципу электроны находятся в атомах на разных орбиталях".
Ну нет. Наоборот. Электроны находятся в атомах на разных орбиталях и это назвали принципом.
Попытался залезть поглубже - нашел эту фразу:
"Принцип Паули является следствием свойства симметрии волновой функции тождественных фермионов", и статью на Хабре.
https://habr.com/ru/companies/macloud/articles/555522/
P.S. Мне очень жалко мысленную кошку Шредингера, неужели нельзя было заменить её на стандартную лабораторную крыску? С другой стороны - может тогда не возникло бы такого интереса к проблемам КМ? А тут... котик.
Такое здесь было, тоже с желтеньким заголовком, но зато написано более по-взрослому https://habr.com/ru/articles/539210/
Возможно есть корреляция между степенью корпоративности автора и спектром заголовка.
Скажем, корпоративные блоги хабра тяготеют к желтому.
"Редакторы хабра" уже даже и к красному (или даже к инфракрасному AKA "жареному").
А независимые авторы - в другую часть спектра (иногда до синевы, но большинству фиолетово).
Перетряхнули пыльные книжки с пожелтевшими страницами начало 20 века, принцип неопределённости работает когда на частицы смотрят через очки с мутными стёклами. Траекторий частиц нет, траектория это табу- говорят они. Но есть и другое мнение, — частицы движутся в свёрнутых пространствах по особым керальным траекториям, собственно все свойства частицы заключены в геометрии этого пространства и как спин связан с этим пространством, как он прецессирует.
Забавно, принцип неопределённости накладывает табу на то в чём и есть весь смысл
А можно поподробнее про это мнение, может быть ссылочку на более-менее популярное изложение?
Это теория Калуцы-Клейна и её дальнейшее развитие ADD, Рэндалл-Сундрум. Все калибровочные поля сконцентрированны на бране пятого измерения (КК). а гравитация распылена во всём объёме (балке), поэтому так слаба. Брана это объект -кольцо или спираль удерживающая заряды Брана состоит из множества переносчиков также вращающихся по лево -винтовой спирали -ленты, заряд опирается на её внутреннюю поверхность. Условно говоря, заряд катится по этой ленте, спин заряда прецессирует, то есть постоянно имеет спин -спиновую связь с переносчиками — фотонами (по закону сохранения спина, примерно как две шестерёнки). Вот популярная статья в химия и жизнь" , я тоже её разрабатываю, получил важные следствие / предсказания
http://fhmas.chem.msu.ru/rus/journals/chemlife/1997/simmetr.html
Ваще-то нет. Ведь, принцип неопределённости работает не только для частиц. Мы просто берём два оператора наблюдения, смотрим на их коммутатор, и, хопа, он не нулевой. Значит, наблюдение одной из величин будет менять распределение при наблюдении другой. Тут дело именно в формализме наблюдения в КМ, а не в том, что именно наблюдается. Свойство чисто математическое
Тут дело именно в формализме наблюдения в КМ, а не в том, что именно наблюдается. Свойство чисто математическое
@phenik Это имеет отношение к одновременному измерению любой величины и ее изменения, или других видов связанных величин. Эту логику интуитивно подметили еще в античные времена, и некотором виде выразили в тех же апориях Зенона.
Согласен. Часто пишут так: опыты показывают неопределённость, поэтому мы вывели такой математический формализм (квантовой магии) и должны его придерживаться, а вот когда у нас будет более глубокое знание вот тогда ... Ну это же прямо напоминает историю с теплородом. Теория теплорода всё хорошо объясняет и поэтому мы должны ей придерживаться . И так придерживались пока все адепты не вымерли. Теперь эти адепты неопределённости говорят что это якобы закон природы, не смейте ,табу. Похоже это какая то религиозная секта вознесения" раздаёт гранты, тут один автор, сидит где то в бомбоубежище Харькова, строчить статьи выкладывает ролики на youtube,
Неопределенность возникает при измерении связанных величин. Например, время и частота связанные величины в сигналах. Поэтому при их одновременном измерении возникает неопределенность, см. здесь, или здесь измерение неопределенности на лабораторке. Однако, в отличии от квантов, тут нет фундаментального ограничения этой неопределенности. В этом разница, а не в том, что неопределенности измерений нет в классике.
Неопределённость возникает по причине нулевого колебания частицы. Это колебание происходит во внутреннем пространстве частицы, его невозможно отнять. Конкретно на окружности свёрнутого пространства Калуцы-Клейна, чем сильнее кривизна пространства тем короче длина волны частицы, масса -энергия частицы обратно пропорциональна радиусу окружности, то есть мы имеем те же соотношения как если бы частица колебалась. При измерении происходит коллапс, то есть мы меряем точечную частицу а не её внутреннее пространство -волну, оно ускользает от наблюдателя. Пока это не поймут многочисленные популяризаторы будет продолжаться переливание из пустого в порожнее. Кстати я придумал эксперимент как локализовать волну, и с помощью атосекундного лазера увидеть волну электрона
Тут дело именно в формализме наблюдения в КМ, а не в том, что именно наблюдается. Свойство чисто математическое
Неопределенность измерения возникает из-за физических свойств величин, их связей и контекста их измерения, и это не имеет отношение к стат. погрешностям измерений. Смысл в том что в контексте измерения только линейкой нельзя измерить время, и наоборот, в контексте измерения только часами нельзя измерить длину. Связанные величины нельзя одновременно измерить одним прибором одновременно с любой заданной точностью, и тп. Это логика физического мира, математически можно только описать эту ситуацию, см. ссылки ниже в коментах. Как оказалось в микромире эти ограничения имеют фундаментальный характер, как это представляется на современном уровне физического познания. Это связано с тем, что контекст - контекстуальность в этой области имеет строгий характер связанный со спецификой процедуры измерения свойств квантовых объектов в отличии от классических.
Говоря более формально, принцип неопределённости представляет собой одно из множества математических неравенств, накладывающих фундаментальное ограничение на произведение точности некоторых связанных пар измерений квантовой системы, таких как положение, x, и импульс, p. Такие парные переменные называются дополнительными или канонически сопряжёнными переменными. Принцип неопределённости, впервые введённый в 1927 году немецким физиком Вернером Гейзенбергом, утверждает, что чем точнее определено положение частицы, тем менее точно можно предсказать её импульс, исходя из начальных условий, и наоборот.
Если посмотреть не формально, то эта логика действует для некоторых величин и на классическом уровне, как и на квантовом, но без фундаментальных ограничений. Например, при измерении положении объекта х и его скорости, которое требует измерение смещения объекта, т.е. dx. С помощью одного прибора это измерение произвести практически затруднительно, например, одновременное измерение положения и скорости объекта с помощью лазерного дальномера. С помощью двух приборов требуется точная синхронизация измерений, что также вызывает затруднения. Однако в классике не накладываются формальные ограничения на точности таких измерений, в отличии, от квантовой области. Это имеет отношение к одновременному измерению любой величины и ее изменения, или других видов связанных величин. Эту логику интуитивно подметили еще в античные времена, и некотором виде выразили в тех же апориях Зенона. Считается, что их разрешение связано с дискретизацией пространства и времени. Однако до сих такая дискретизация не нашла опытного подтверждения, как впрочем и подтверждение существования самих пространства и времени, как отдельных физических сущностей. Но обнаружилась фундаментальная связь самих физических величин на квантовом уровне выраженная в виде соотношений неопределенности Гейзенберга.
Интересно, что эти связи и соответственно ограничения, прослеживаются не только для физических величин, но и для величин связанных с психикой. Один из широко известных примеров влияние на ответы на вопросы порядка их предъявления, которое можно рассматривать, как не коммутативность этого процесса, аналог квантовой не коммутативности величин. Этот эффект порядка необходимо учитывать в опросах, т.к. влияет на их результативность, включая во время выборов. См. этот комент с примерами и ссылками на источники. Такие эффекты известны при принятии решений, перцепции, и в др. психических явлениях, и лучше описываются с привлечением вероятностного формализма квантовой механики нежели классической теории вероятности. В общем случае, как описание психических явлений, так и квантовых из-за их сложности подчиняется требованиям контекстуальности. На Хабре есть статья посвященная этому интересному квантовому феномену, частным случаем проявления которого является принцип неопределенности Гейзенберга (связанному с не коммутативностью величин), так и запутанность частиц.
Парадокс кота решается очень просто - состояние радиоактивного атома не является корректным примером состояния суперпозиции. В каждый момент времени атом либо ещё не распался, либо уже распался, и наше незнание какой из двух ничего не меняет. В то время как истинное состояние суперпозиции предполагает, что частица в каждый момент времени не имеет конкретного значения (а имеет лишь возможность получить любое возможных).
Ещё раз: когда мы тычем детектором в электрон, то значение спина возникает в момент измерения. Когда мы открываем ящик, мы просто видим атом в том состоянии, в котором он уже был до этого - процесс измерения никак не влияет на распад атома.
Я недавно прочитал о свежей идее, что нет никакого дуализма "частица-волна". Элементарные частицы - просто частицы. Но, двигаясь в среде, они порождают волны, которые, обратно, влияют на частицы. То есть мы всегда наблюдаем смешанный эффект. Что за "среда", я не понял. Вероятно, гипотетическая, типа эфира. То есть, свойство самого пространства.
а не может быть так, что наоборот - частиц нет, а есть только волны, которые порождают эффекты, как будто внутри есть частица ?
Вопрос дискуссионный - 1, 2. Многие известные физики считают, что концепт частицы в физике изжил себя, и используется только по привычке. Но как быть с дискретностью свойств частиц - зарядами, массой, и др. Они не распределены в пространстве, как, например, их положение, которое описывается ВФ, а строго локализованы? Обычно к волновым представлениям всю физику пытаются свести приверженцы ММИ. Но если есть сущности которым к ним не сводятся, а определяются в теории опытным путем, то корпускулярно-волновой дуализм остается в силе, и ВФ лишь способ описания поведения частиц в полевом формализме.
Ну не так уж они и локализованы.
Да и вообще когда мы говорим о волне в КМ - то мы говорим о волне вероятности событий. Т.е. сама частица-то - она не волна в таком представлении. Она вообще непойми-что, что проявляет себя именно разными событиями взаимодействия ("измерениями"). И эти события как-то "странно" группируются в периодические структуры.
Электрон не размазывается в облачко вокруг протона. Про это есть совсем другая теория (которую, кстати и развивал Шредингер, когда формулировал своё знаменитое уравнение) - что размазывается, но это - не КМ.
Электрон в КМ просто где-то там возле протона и его взаимодействия с другими частицами группируются в такое облачко, но где он там конкретно и какую форму имеет (точка, не точка) мы просто не можем сказать - нам принципиально нечем это посмотреть.
Я тоже не понял, почему заряд и масса не распределены в пространстве, а локализованы.
В курсе квантовой теории поля Мэтью Шварца частицы вообще переопределялись как неприводимые унитарные представления группы Пуанкаре. Т.е. частица — это такой минимальный самодостаточный набор квантовых состояний, которые остаются в его пределах под любыми смещениями (в пространстве и времени), вращениями и бустами. (Дальше из теории представлений можно понять, как такие объекты могут себя вести.) А два состояния, которые такими преобразования друг к другу не приводятся, соответствуют разным частицам с какими-то разными свойствами.
Это теория волны пилоты. Хорошо обьясняет все, кроме квантовой запутанности.
Все конечно очень интересно, но зачем так сложно? Попытался проще: https://habr.com/ru/sandbox/201744/ Есть вопросы, спрашивайте.
Недооценённый принцип квантового мира, без которого жизнь была бы невозможной