Текущие направления научных прорывов

[skvj]

А что - у кого-то были сомнения в универсальности и константах квантовой механики?

Да, и до сих пор есть. Интерпретации Копенгагенская, GRW (спонтанный коллапс), Пилот-волны Бома, MWI
различаются именно в том, где провести границу классическое–квантовое. Эксперименты с бакиболами, бактериями или 100-нм частицами и нужны, чтобы проверить: есть ли механизм коллапса или нет.
Если макрообъекты можно удержать в суперпозиции значит, никакой специальной границы нет, остаётся только MWI/декогеренция.

важен сам факт, что макроскопический объект подчиняется волновой функции.

Для чего важен?

Для того, чтобы закрыть вопрос: есть ли у природы отдельный классический уровень или весь мир квантовый? Это фундаментально. Для науки. Это как проверить: Земля крутится вокруг Солнца или наоборот. Вне науки, для повседневности это как раз без разницы. Можно жить на любой Земле, на плоской, на Земле в центре Вселенной, - вне науки нет никакой принципиальной разницы. Для науки это огромная разница, потому что её цель - познание мира.

в новую физику.

В чём новую? Что здесь принципиально изменилось со времён Эрвина Шрёдингера?

Новое то, что уравнение Шрёдингера писали для атомов и электронов. А теперь оно проверяется на объектах, у которых миллионы степеней свободы. Фишка в том, что пока ни один эксперимент не показал срыва КМ даже на этих масштабах. Это и есть новость: граница классического отодвигается всё дальше.

Мы убираем не жизнь, а шум среды.

Жизни без шума не бывает, поскольку её процессы могут происходить только в жидких полярных растворителях - т.е. от температур не менее -100 C. Как и сами молекулярные машины живых клеток - ферменты - работают в определённом диапазоне температур.

Никто и не спорит! Суть в другом: эксперимент с бактерией не про то, чтобы сохранить её живой. А про то, чтобы использовать её как массив молекул большой, сложный квантовый объект.
Можно заморозить, превратить в стекляшку - и всё равно проверить суперпозицию.
А если! получится сделать это с живой клеткой (а сейчас такие идеи реально обсуждаются) это будет вообще бомба - живая материя в квантовой суперпозиции.

[BlackMokona]

Это как проверить: Земля крутится вокруг Солнца или наоборот

Для современной науки нету никакой разницы, что вокруг чего крутится, всё относительно и можно выбирать любую удобную точку отсчёта

[skvj]

Это как проверить: Земля крутится вокруг Солнца или наоборот

Для современной науки нету никакой разницы, что вокруг чего крутится, всё относительно и можно выбирать любую удобную точку отсчёта

Это неверно. В математике координат - оба описания верны. А в физике одна модель верная (гелиоцентрическая), потому что соответствует реальному устройству Вселенной и убирает вымышленные сущности геоцентрической модели, например эпициклы.

[Rattus]

Да, и до сих пор есть. Интерпретации

Причём тут интертрепации? Речь идёт о научной части - теории и экспериментальных подтверждениях. Все интертрепации основаны на одной и той же теории - механике Бора-Шрёдингера-Ферми-Бозе...

Пилот-волны Бома

Это вообще опровергнуто окончательно и бесповоротно ещё в седые года.

различаются именно в том, где провести границу классическое–квантовое.

Ни в чём таком они не различаются. "Граница" между "классическим" и "квантовым" вытекает из уравнений квантовой механики и более ни из чего. А уравнения эти для любых интертрепаций - одни, как и было сказано.

Для того, чтобы закрыть вопрос: есть ли у природы отдельный классический уровень или весь мир квантовый? Это фундаментально. Для науки.

Можно считать весь мир квантовым и даже двухмерной голограммой на его ГС - по Т'Хоофту. Для практики это не меняет ровным счётом ничего. Поскольку для практики требуется считать его классическим и трёхмерным в макромасштабе (т.е. с уровня молекул).

Это как проверить: Земля крутится вокруг Солнца или наоборот.

Даже это мало для чего практически нужно. Даже для практической (т.е. околоземной) космонавтики.

Вне науки, для повседневности это как раз без разницы

Вообще-то практика - это ключевой критерий истины для всякой науки. И нет более близкой, доступной и обширной практики, чем повседневная.

Для науки это огромная разница, потому что её цель - познание мира.

"Объяснение - не есть цель науки. Цель науки - власть!" - И.П.Павлов. Даже если не разделять подобный прикладной радикализм, "познание мира" имеет смысл тогда и только тогда, когда оно хоть как-то проверямо согласно принципам научного метода. Интертрепации КМ к таковым не относятся исходно. Проверяются теоретические модели.

уравнение Шрёдингера писали для атомов и электронов.

Вообще-то на тот момент уже было известно гораздо больше элементарных частиц и очень быстро стало понятно, что оно универсально для них всех.

А теперь оно проверяется на объектах, у которых миллионы степеней свободы. Фишка в том, что пока ни один эксперимент не показал срыва КМ даже на этих масштабах.

Чего и так никто в общем не ожидал. Две категории частиц, выделяемые по своему "поведению" относительно квантовой механики - бозоны и фермионы - вовсе не ограничены элементарными. Имеет значение только один параметр - общее значение спина - целое или полуцелое.
Потому например бозонами могут быть целые атомы, на чём и основано сущестования особой фазы вещества - конденсата Бозе-Эйнштейна - давно известного квантового макрообъекта.

А про то, чтобы использовать её как массив молекул большой, сложный квантовый объект.

Зачем? Для чего? Что принципиально нового будет в этом случае получено по сравнению с "делокализацией" любого другого замороженного бульона из такого же количества молекул или иных частиц?

А если! получится сделать это с живой клеткой

Не получится - по уже обозначенной причине - живое проявляет свои свойства живого далеко вне температурного диапазона квантовых макропроявлений.
Ну а что касается нетривиальных квантовых явлений на микро- - субмолекулярном уровне - то природа их и так уже вполне использует где это получается:
https://elementy.ru/novosti_nauki/432292/Mekhanizm_fotosinteza_ispolzuet_vibronnuyu_kvantovuyu_kogerentnost

[BlackMokona]

Это неверно. В математике координат - оба описания верны. А в физике одна модель верная (гелиоцентрическая), потому что соответствует реальному устройству Вселенной и убирает вымышленные сущности геоцентрической модели, например эпициклы.

Они обе будут соответствовать и использовать один и тот же математический,понятийный и тд аппарат. Просто координаты и скорости будут разные

[skvj]

Причём тут интертрепации? Речь идёт о научной части - теории и экспериментальных подтверждениях. Все интертрепации основаны на одной и той же теории - механике Бора-Шрёдингера-Ферми-Бозе...

Как раз при том, что все интерпретации используют одни и те же уравнения, но по-разному трактуют границу классика–квант.
– Копенгаген: есть особая граница, коллапс при измерении.
– MWI: нет границы, вся Вселенная квантовая.
– GRW: спонтанный коллапс, встроенный в динамику.
Это и есть различия. Сказать разницы нет - значит игнорировать главный вопрос: существует ли классический уровень как фундаментальная сущность.

Ни в чём таком они не различаются. "Граница" между "классическим" и "квантовым" вытекает из уравнений квантовой механики и более ни из чего. А уравнения эти для любых интертрепаций - одни, как и было сказано.

Нет. Уравнения Шрёдингера линейные и универсальные. Границу никто не вывел из них. Она вводится постулатом (Копенгаген) или отвергается (MWI). Эксперименты с макрообъектами и нужны, чтобы проверить: коллапс это реальный физический процесс или только удобная фикция?

Можно считать весь мир квантовым и даже двухмерной голограммой на его ГС - по Т'Хоофту. Для практики это не меняет ровным счётом ничего. Поскольку для практики требуется считать его классическим и трёхмерным в макромасштабе (т.е. с уровня молекул).

Для прикладных расчётов, может, и нет. Но для науки важно радикально. Аргумент "для практики не важно" аналогичен "астрология тоже удобна морякам, так что давайте не спорить". Физика ищет не только практическое, но и фундаментальное объяснение.

Это как проверить: Земля крутится вокруг Солнца или наоборот.

Даже это мало для чего практически нужно. Даже для практической (т.е. околоземной) космонавтики.

Есть разные науки, и вы прекрасно знаете об этом. Прикладные (космонавтика, в том числе) и фундаментальные физические теории. Космология и астрономия фундаментальные науки, в большой мере сейчас определяющие даже теоретическую физику. Наука о строении солнечной системы, устройстве галактик и в итоге Вселенной не о космонавтике вообще. Земля находится в гелиоцентрической системе, прикладные науки, например по запуску спутников на планеты что по вашему, пользуются геоцентрической моделью? Приведите пример науки, которая использует геоцентрическую модель и запускает спутники, опираясь на эпициклы. Хотя для фундаментальной науки, к которым относится и астрономия - это неважно, даже если бы такие и были. Астрономия изучает Вселенную и давно считает верной гелиоцентрическую модель для нашей системы.

"Объяснение - не есть цель науки. Цель науки - власть!" - И.П.Павлов.

Собака Павлова против кота Шрёдингера? Не вытянет, бедолага))

уравнение Шрёдингера писали для атомов и электронов.

Вообще-то на тот момент уже было известно гораздо больше элементарных частиц и очень быстро стало понятно, что оно универсально для них всех.
[/quote]
Не было известно. Шрёдингер вывел его для атомных систем. Универсальность обнаружилась позже и именно сейчас её проверяют на всё более крупных объектах. Ни один эксперимент не показал срыва универсальности. Это уже результат.

Потому например бозонами могут быть целые атомы, на чём и основано сущестования особой фазы вещества - конденсата Бозе-Эйнштейна - давно известного квантового макрообъекта.

КБЭ совсем другое. Это упорядоченный ансамбль одинаковых атомов, в котором все сводится к одной макроволновой функции. Эксперименты с фуллеренами, белковыми молекулами или бактериями другое: это сложные, внутренне неоднородные! объекты, а не газ одинаковых частиц. Именно здесь проверяется, рушится ли когерентность от внутренней сложности.

Зачем? Для чего? Что принципиально нового будет в этом случае получено по сравнению с "делокализацией" любого другого замороженного бульона из такого же количества молекул или иных частиц?

Новое в самом факте: сложный, живой или потенциально живой объект ведёт себя квантово.
Это снимает вопрос: а вдруг сложность/жизнь рушит универсальность КМ? Если клетка подчиняется ВФ значит, нет отдельной биологической классики. Это мощное утверждение о единстве физики.

Не получится - по уже обозначенной причине - живое проявляет свои свойства живого далеко вне температурного диапазона квантовых макропроявлений.
Ну а что касается нетривиальных квантовых явлений на микро- - субмолекулярном уровне - то природа их и так уже вполне использует где это получается:

Я в курсе, это же уже школьная биология, если не ошибаюсь. И это только подтверждает мысль. Даже в живом квантовые эффекты давно задокументированы фотосинтез, туннельный перенос в ферментах, ориентация у птиц и пр.
Так что природа сама гоняет квантмех внутри биологии. Но кроме этого.
Жизнь можно заморозить и использовать объект как квантовый массив, даже без метаболизма.
Обсуждаются схемы, где квантовые эффекты можно поймать при температурах выше, чем у ультрахолод (например, за счёт изоляции и оптических ловушек). Это не закрытый вопрос.

[skvj]

Это неверно. В математике координат - оба описания верны. А в физике одна модель верная (гелиоцентрическая), потому что соответствует реальному устройству Вселенной и убирает вымышленные сущности геоцентрической модели, например эпициклы.

Они обе будут соответствовать и использовать один и тот же математический,понятийный и тд аппарат. Просто координаты и скорости будут разные

Использовать будут. Эпициклов в природе не существует. Модель их содержащая неверна.

[Rattus]

главный вопрос: существует ли классический уровень как фундаментальная сущность.

Вопросы о "сущностях" - вопросы не науки, а философии.

Границу никто не вывел из них. Она вводится постулатом (Копенгаген) или отвергается (MWI). Эксперименты с макрообъектами и нужны, чтобы проверить: коллапс это реальный физический процесс или только удобная фикция?

У физического процесса должно быть отражение в теории. Если его нет в теории, это да - может быть просто удобным приёмом. Насколько могу судить, "коллапс волновой функции" - это что-то типа вскрытия конверта с результатом лотереи. На сам результат, в конверте находящийся, это никак не влияет, но теория вероятностей от этого менее парадоксальной не становится, поскольку источник всех таких парадоксов - лишь несоотвествие наших интуитивных ожиданий объективной реальности.

Но для науки важно радикально.

ЧЕМ важно для науки? Вы так и не ответили на этот вопрос, ходя вокруг да около с философскими категориями сущнестей и интерпретаций.
Вот к примеру вопрос скрытых параметров таки имел научное содержание, которое было формализовано Дж.Беллом в своих неравенствах и потом таки было проверено с отрицательным результатом в экспериментах А.Аспе. А тут какое научное содержание-то?

Аргумент "для практики не важно" аналогичен "астрология тоже удобна морякам, так что давайте не спорить".

Вообще не рядом. Астрология имеет "приложение", но не работает. А интерпретации КМ не имеют ни приложения ни способов проверки.

Не было известно.

По крайней мере гамма-лучи, в которых фотон - "очень частица" были открыты Резерфордом ещё в 1903 г. Ну и что ядро составное не только из одних протонов тоже следовало из существования изотопов с 1907 года.

Ни один эксперимент не показал срыва универсальности. Это уже результат.

Да такие результаты - основной продукт современной фундаментальной физики. Такое "пропылесосивание тундры" без каких-либо надежд на отклонение, конечно, тоже нужно в рамках строгого следования принципам научного поиска, но какое это имеет отношение к последнему слову в названии этой темы?

Новое в самом факте: сложный, живой или потенциально живой объект ведёт себя квантово.

Таки и что нового-то? Согласно исходной теории он в отсутствии взаимодействий с внешним миром и теплового шума внутри и должен так себя вести. Теория лишний раз подтверждается. И что тут существенно нового?

Именно здесь проверяется, рушится ли когерентность от внутренней сложности.

Что такое "внутренняя сложность" в физическом определении? Каков предполагается порог этой самой "внутренней сложности" чтобы когерентность рушилась в дополнение-за пределами известной теории? Кто и на основании чего предположил что он существует?

Это снимает вопрос: а вдруг сложность/жизнь рушит универсальность КМ? Если клетка подчиняется ВФ значит, нет отдельной биологической классики.

Путешествие на поезде и автомобиле сняло вопрос "А вдруг человеки сойдут с ума, если будут видеть как двигаются со скоростью значительно быстрее лошадиной?". Главный вопрос тут не в нём а в том, на основании чего вообще кто-то решил, что этот вопрос имеет какое-то отношение к науке.

Жизнь можно заморозить и использовать объект как квантовый массив, даже без метаболизма.

Нельзя. Жизнь - это процесс. Его можно прервать, временно приостановить (той же заморозкой-витрификацией) и на время этого прерывания его не будет. А будет холодная стекляшка, по свойствам не отличимая от любой другой стекляшки такого же химического состава.

Обсуждаются схемы, где квантовые эффекты можно поймать при температурах выше, чем у ультрахолод (например, за счёт изоляции и оптических ловушек). Это не закрытый вопрос.

Над сверхнизкими температурами, при которых сейчас фиксируются все квантовые макроэффекты, находится область температур криогенных, с диапазоном 0,7-120 кельвин. Там, в серединке, ещё находятся некоторые интересные и полезные квантовые эффекты типа высокотемпературной сверхпроводимости. Фокус, однако, в том, что никакой жизни в этой области уже нет. Все её явления - даже теоретически - начинаются далеко над этим температурным диапазоном (например - с температуры плавления водно-аммиачной эвтектики при 173 К).

[BlackMokona]

Использовать будут. Эпициклов в природе не существует. Модель их содержащая неверна

Так ни одна из точек отчёта не будет их содержать. Сейчас наука считает что нету никакой правильной точки и даже вычислить эту правильную никак нельзя.

[skvj]

Использовать будут. Эпициклов в природе не существует. Модель их содержащая неверна

Так ни одна из точек отчёта не будет их содержать. Сейчас наука считает что нету никакой правильной точки и даже вычислить эту правильную никак нельзя.

Я объяснил вам в первом сообщении по этому вопросу. Но я примерно понимаю откуда вы черпаете эту дичь.
В соответствии с принцип относительности Галилея/Эйнштейна не существует привилегированной точки отсчёта в принципе. Вы разве не понимаете, что я это понимаю? Вы разве не видите это из моих ответов?
Это относится к локальной физике, а не к космологическим моделям.
В задаче двух тел (Земля и Солнце) мы легко вычисляем центр масс системы. И он находится внутри Солнца. Это и есть реальная "правильная точка", потому что именно вокруг неё крутятся оба тела. Говорить, что "Земля центр системы" физически неверно.
А вы всё сводите к математике, которая безусловно будет верна, что я вам сказал в первом же сообщении.
Вы ещё долго по кругу будете ходить? Вы повторяете одно и то же кругами.
Гелиоцентризм - не просто удобнее. Он верный, потому что соответствует структуре законов природы и избавляется от иллюзий. Геоцентризм - не альтернативная модель, что вы пытаетесь доказать. Это устаревшая и ложная! модель в физике, которая в любом учебнике рассматривается как исторический пример победы астрономов над религиозным невежеством.

Rattus, извиняюсь, уже два раза почти ответил, то свет отключат, то интернет.

[skvj]

У меня пропала кнопка "ответить" под сообщением. Если нажать "цитировать выделенное" вообще какая-то ерунда получается. Есть только просто кнопка "ответить".

главный вопрос: существует ли классический уровень как фундаментальная сущность.
Rattus: Вопросы о "сущностях" - вопросы не науки, а философии.

Нет, вопрос существует ли классический уровень как фундаментальная сущность это физика, потому что он проверяем экспериментом. Если бы в экспериментах с макрообъектами проявился механизм коллапса (как в моделях GRW или Пенроуза), это был бы новый физический закон. Пока он не проявился значит, универсальность КМ остаётся в силе. Это не философия, а именно эмпирический результат.

Rattus: У физического процесса должно быть отражение в теории. Если его нет в теории, это да - может быть просто удобным приёмом. Насколько могу судить, "коллапс волновой функции" - это что-то типа вскрытия конверта с результатом лотереи. На сам результат, в конверте находящийся, это никак не влияет, но теория вероятностей от этого менее парадоксальной не становится, поскольку источник всех таких парадоксов - лишь несоотвествие наших интуитивных ожиданий объективной реальности.

В копенгагенской интерпретации коллапс вводится как постулат, и его нужно проверять экспериментально.
В MWI/декогеренции коллапса нет - только разветвление состояний. И вот тут как раз важны эксперименты с макрообъектами: они проверяют, есть ли у природы механизм коллапса или это лишь "костыль" в теории.

Rattus: ЧЕМ важно для науки? Вы так и не ответили на этот вопрос, ходя вокруг да около с философскими категориями сущнестей и интерпретаций.
Вот к примеру вопрос скрытых параметров таки имел научное содержание, которое было формализовано Дж.Беллом в своих неравенствах и потом таки было проверено с отрицательным результатом в экспериментах А.Аспе. А тут какое научное содержание-то?

Потому что это решает, есть ли у физики фундаментальный постулат (коллапс), или нет. Потому что от этого зависит понимание таких вещей, как квантовая гравитация, космология, стрелы времени и много чего ещё.
Новое то, что каждый новый масштаб расширяет границы проверенной области применения КМ.
– Сначала электроны.
– Потом атомы.
– Потом молекулы.
– Потом фуллерены.
– Теперь наночастицы и микрообъекты.

И нигде нет срыва. Это и есть прогресс науки: подтверждать универсальность теории всё дальше.

Вы говорите: "Насколько могу судить, "коллапс волновой функции" - это что-то типа..."
А я же не выражаю свою точку зрения. Это общеизвестный факт, о чем говорят ученые Д.Дойч, Ш.Кэролл, М.Тегмарк, Д.Уоллес, Зурек, Вайдман, Сасскинд - редукция вф это постулат копенгагенской интерпретации, введённый Н.Бором.

Я где-то вам говорил, что MWI верна? Я сказал - это шаг в сторону её подтверждения. Я сам не считаю её верной.
Что делаете вы? Вы выдаёте другую интерпретацию (CI, копенгагенскую) за истину, требуя от меня каких-то доказательств.
Редукция вф - выдумка одного великого физика. Он просто придумал её, - интерпретировал математику КМ таким образом. Это общеизвестный факт. У вас нет никаких оснований выдавать её за истину или даже часть КМ. Я не выдаю MWI ни за факт, ни за часть КМ.