Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Квантовый апокалипсис ???  (Прочитано 21105 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Муха_

  • *****
  • Сообщений: 941
  • Благодарностей: 7
    • Сообщения от Муха_
    • Физика, информация
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #20 : 06 Дек 2007 [11:21:20] »
Цитата
Только эксперимент дает нам представление о них. То же самое и в любой теории. В частности, в квантовой механике понятия "классическое тело" и "квантовое тело" берутся непосредственно из эксперимента.

Я ЗНАЮ!!!!!!!!!!   :) :) :)

И прекрасно понимаю что вы имеете ввиду.

Вы все время подозреваете меня в самом банальном непонимании элементарных принципов познания, в частности в трудностях с различением модели и реальности.

Не тратьте время зря. Нет у меня пробелов в этой области, как и у вас.

Тот факт, что в учебниках дают несколько нечеткие инструкции о том какую систему считать квантовой, а какую классической - это только тень проблемы. В приведенных вами цитатах авторы связали себя заявлением о независимости от наблюдения. Если бы они исходя из этого попытались бы дать дальнейшие разъяснения относительно квантовых и классических систем, то им пришлось бы стать на совершенно четкую но спорную позицию. Исходя из этой позиции получилось бы, что Шредингер со своим котом, Эверетт и многие другие просто невежественные люди, которые боролись с ветряными мельницами. А это уже слишком для учебника. Учебник должен быть объективным и не должен выражать личное мнение авторов. Поэтому авторы этих разъяснений и избежали. Но бог с ними с учебниками, вопрос в интерпретации КМ.
Очередные развернутые разъяснения я разместил в ветке о порождении вселенной наблюдением.
« Последнее редактирование: 06 Дек 2007 [11:31:12] от Муха_ »

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #21 : 11 Дек 2007 [01:58:25] »
Цитата
  В соответствии с квантовой механикой, в данном случае важен не факт
принципиальной возможности осознания, а факт взаимодействия квантовой системы с
классической системой. "Осознание" никогда не имело никакого отношения к
квантовой механике.

Вообще говоря, такая позиция не последовательна и внутренне противоречива. Сразу возникает вопросы:

1) Где лежит граница между классической и квантовой системой?
2) Как имея только квантовые частицы (других у нас нет) можно построить классическую систему?


« Последнее редактирование: 11 Дек 2007 [02:01:23] от AlexAV »

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #22 : 11 Дек 2007 [03:18:52] »
Кстати квантовый объект сколь угодно большой массы должен вести себя качественно отлично от классического объекта. В частности он не может быть локализован длительное время в конечной области пространства (классическая задача о расплывании волнового пакета).

Да. Ещё один вопрос к двум предыдущим.

3) Как имея в распоряжении только унитарный оператор эволюции можно построить неунитарный символ селективных измерений?
« Последнее редактирование: 11 Дек 2007 [12:03:53] от AlexAV »

Оффлайн интурист

  • ****
  • Сообщений: 375
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от интурист
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #23 : 11 Дек 2007 [11:19:01] »
Хартикову С. Объясните народу, что такое БАЗОВЫЕ понятия! (давненько мы с вами не встречались).
« Последнее редактирование: 11 Дек 2007 [16:04:32] от bob »

Оффлайн Муха_

  • *****
  • Сообщений: 941
  • Благодарностей: 7
    • Сообщения от Муха_
    • Физика, информация
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #24 : 11 Дек 2007 [17:00:02] »
Цитата
Вообще говоря, такая позиция не последовательна и внутренне противоречива. Сразу возникает вопросы:
1) Где лежит граница между классической и квантовой системой?
2) Как имея только квантовые частицы (других у нас нет) можно построить классическую систему?

На эти вопросы вам сразу дадут ответы, что граница между квантовой и классической системой - это условная граница, определяемая самим физиком, и что квантовая механика не рассматривает подобные вопросы, а только предсказывает результаты измерений, и что расплывается абстрактная метематическая функция а не реально существующий (и измеряемый) объект и не надо использовать КМ для того, для чего она не предназначена. И что вообще, физические теории никогда не описывают объективную реально существующую картину событий, происходящих "на самом деле". И так далее и тому подобное до бесконечности.

Эта позици вполне безупречна.

Единственная брешь, которую мне удалось обнаружить в спорах с приверженцами этой позиции состоит в следующем.
Никто за почти 100 лет не предложил хотя-бы идею, как можно построить теорию, которая не противоречила бы явно квантовой механике, но при этом (в отличии от КМ) объясняла бы что объективно происходит внутри квантовых систем между измерениями. Пусть бы даже эта теория была фантастичной, недоказуемой и избыточной - даже такую теорию предложить никто не может.
А тут еще неравенства белла указывают на нелокальность (как минимум) квантовых явлений.
Отсюда возникает закономерный вопрос: может вовсе и невозможно построить такую теорию. Тогда либо КМ неточна, либо проблема действительно в наблюдателе.
« Последнее редактирование: 11 Дек 2007 [17:13:36] от Муха_ »

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #25 : 11 Дек 2007 [17:36:15] »
Цитата

На эти вопросы вам сразу дадут ответы, что граница между квантовой и классической системой - это условная граница, определяемая самим физиком, и что квантовая механика не рассматривает подобные вопросы, а только предсказывает результаты измерений и не надо использовать КМ для того, для чего она не предназначена. И что вообще, физические теории никогда не описывают объективную реально существующую картину событий, происходящих "на самом деле". И так далее и тому подобное до бесконечности.

Эта позици вполне безупречна.

Не согласен. Эта позиция далеко не безупречна. Если бы квантовая механика переходила в классическую путём предельного перехода  - тогда я бы согласился. НО ЭТО НЕ ТАК. Для того, чтобы получить классическое поведения системы нужно сделать предельный переход и ПОДЕЙСТВОВАТЬ НА СИСТЕМУ ПРОЭКТОРОМ ФОН-НЕЙМАНА. НО последние не могут возникнуть в рамках канонической квантовой механики из взаимодействия рассматриваемой системы с любым, сколь угодно большим внешним окружением. В случае непрерывных измерений становится ещё интереснее. Проектор превращается в мнимый стохастический потенциал, т.е. в некий случайный потенциал с мнимой энергией взаимодействия. И в этом случае становится совсем очевидно, что какое окружение не выбирай – мнимого потенциала оно не даст. Так откуда же он тогда берётся?

Я вижу три возможных ответа на этот вопрос:
1)Квантовая механика не полна и непригодна для описания систем начиная с некоторых определённых масштабов. Там требуется новая, более точная теория.

2)Квантовая механика полна. Но в природе существует некоторое взаимодействие имеющее свойства тахионного поля или же некое особое проявление уже известных взаимодействий (гравитационного?). Ключевой его особенностью является способность нарушать условие локальной причинности, реально порождая таким образом мнимый потенциал в системе. Интенсивность взаимодействия растёт с ростом массы системы – и поэтому у макроскопических систем квантовые свойства проявляются слабо.(близка к точке зрения Диоси и, если не ошибаюсь, Пенроузе).

3)Квантовая механика полна. Мнимых потенциалов в природе нет. Измерение – свойство сознания наблюдателя, которое представляет собой единственный классический объект в природе и принципиально не описывается квантовой механикой, что не влияет на полноту КМ т.к. проблема сознания лежит вне пределов науки.(Эверетовская трактовка КМ в варианте “many mind”(не путать с “many world” трактовкой КМ это разные вещи!!!), в частности этого взгляда придерживается Менский)

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 395
  • Благодарностей: 33
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Хартиков Сергей
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #26 : 11 Дек 2007 [21:45:57] »
     Цитата AlexAV: "1) Где лежит граница между классической и квантовой системой?"

     Большие квантовые числа.

     Цитата AlexAV: "2) Как имея только квантовые частицы (других у нас нет) можно построить классическую систему?"

     Взять очень много квантовых объектов.

     Цитата AlexAV: "Кстати квантовый объект сколь угодно большой массы должен вести себя качественно отлично от классического объекта. В частности он не может быть локализован длительное время в конечной области пространства (классическая задача о расплывании волнового пакета)."

     Что Вы понимаете под "квантовым объектом большой массы"?

     Цитата AlexAV: "3) Как имея в распоряжении только унитарный оператор эволюции можно построить неунитарный символ селективных измерений?"

     Никак нельзя - это еще фон Нейман доказал. А какие здесь проблемы?

     Цитата AlexAV: "Если бы квантовая механика переходила в классическую путём предельного перехода  - тогда я бы согласился. НО ЭТО НЕ ТАК."

     А она не переходит в классическую? :)

     Цитата AlexAV: "Для того, чтобы получить классическое поведения системы нужно сделать предельный переход и ПОДЕЙСТВОВАТЬ НА СИСТЕМУ ПРОЭКТОРОМ ФОН-НЕЙМАНА. НО последние не могут возникнуть в рамках канонической квантовой механики из взаимодействия рассматриваемой системы с любым, сколь угодно большим внешним окружением."

     Что не может возникнуть? Какие у Вас проблемы с проектором фон Неймана?

     Цитата AlexAV: "В случае непрерывных измерений становится ещё интереснее. Проектор превращается в мнимый стохастический потенциал, т.е. в некий случайный потенциал с мнимой энергией взаимодействия. И в этом случае становится совсем очевидно, что какое окружение не выбирай – мнимого потенциала оно не даст. Так откуда же он тогда берётся?"

     Это изобретение Менского. Какое он имеет отношение к квантовой механике?

     Цитата AlexAV: "Измерение – свойство сознания наблюдателя..."

     Ну, объяснит мне кто-то, причем здесь "сознание наблюдателя"? Фотон не оставит след на фотопластинке, если мы на нее не посмотрим или не подумаем о нем? :)

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #27 : 11 Дек 2007 [22:11:34] »
Цитата

А она не переходит в классическую? 
Без процедуры селективных измерений не переходит.

Цитата
Никак нельзя - это еще фон Нейман доказал. А какие здесь проблемы?

Тогда откуда символ селективных измерений возникает?

 
Цитата
Что не может возникнуть? Какие у Вас проблемы с проектором фон Неймана?


Их неунитарность.

Цитата
Это изобретение Менского. Какое он имеет отношение к квантовой механике?


Не Менского. В качестве примера работы на эту тему смотрите скажем

V.P. Belavkin  A New Wave Equation For a Continuous Nondemolition Mesurement // Physics Letters  A, 140, No. 7, p. 355-358, 1989

А так же прочие работы Белавкина, Диоси, Гизина и др. Я на эти работы в большей степени ориентируюсь, а не на Менского. Вообще теория непрерывных измерений довольно активно развивающаяся область.
« Последнее редактирование: 11 Дек 2007 [22:41:13] от AlexAV »

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #28 : 11 Дек 2007 [22:16:49] »
Цитата
Большие квантовые числа.

Не поможет  :). Без селективных измерений утоните во всевозможных "шрёдингеровских котах".  :)


Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #29 : 11 Дек 2007 [22:39:42] »
Цитата
  Ну, объяснит мне кто-то, причем здесь "сознание наблюдателя"? Фотон не оставит след на фотопластинке, если мы на нее не посмотрим или не подумаем о нем?


Здесь уместно ответить по Уиллеру: “Ни один феномен не является феноменом до тех пор, пока это не наблюдаемый феномен”.  :)

Если серьёзно. Предположение, что след действительно возникает только после осознания наблюдателя не противоречит никаким из известных фактов также как и не является внутренне противоречивым. Действительно, для опровержением этого возможно только в том случае если наблюдатель сможет заметить и достоверно установить наличие следа, но не осознать его наличие. Но это абсурд. Следовательно опровержение этого тезиса невозможно. Таким образом, такая точка зрения (субъективный идеализм) имеет не меньшее право на существования, чем противоположная  (след существует в независимости от моего знания о нём).
« Последнее редактирование: 11 Дек 2007 [22:42:08] от AlexAV »

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #30 : 11 Дек 2007 [22:51:49] »
Цитата
  Взять очень много квантовых объектов.

И что толку.  Шрёдингеровскому коту это не помогает (если его рассматривать в рамках унитарной КМ). Если же вы действуете на кота символом селективных измерений – тогда попробуйте объяснить какой физический механизм этот символ пораждает.

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 395
  • Благодарностей: 33
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Хартиков Сергей
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #31 : 11 Дек 2007 [23:36:57] »
     Цитата AlexAV: "Тогда откуда символ селективных измерений возникает?"

     Что значит откуда? А откуда возникают три закона Ньютона? Откуда возникают постулаты СТО? Просто, в формальном описании квантовой механики есть два типа процедур.

     Цитата AlexAV: "Без процедуры селективных измерений не переходит."

     Что конкретно там не переходит? Квантовая механика изначально была разработана так, чтобы в пределе переходить классическую. Уточняйте свои слова.

     Цитата AlexAV: "Их неунитарность."

     Ну, и? Что дальше - уточняйте.

     Цитата AlexAV: "Не поможет  Smiley. Без селективных измерений утоните во всевозможных "шрёдингеровских котах"... И что толку.  Шрёдингеровскому коту это не помогает (если его рассматривать в рамках унитарной КМ). Если же вы действуете на кота символом селективных измерений – тогда попробуйте объяснить какой физический механизм этот символ пораждает."

     А какие конкретные проблемы Вы усматриваете в ситуации с "котом"? На каком основании Вы требуете иметь некий "физический механизм" постулата редукции? Вы можете мне привести хотя бы один физический механизм хотя бы одного постулата хотя бы одной фундаментальной теории?
      Что Вас волнует в классических объектах? Почему там не наблюдаются такие суперпозиции, какие мы привыкли наблюдать для квантовых объектов? Тогда четко укажите, как это должно, с Вашей точки зрения, записываться. Сразу скажу, что запись типа |стрелка слева> + |стрелка справа> не подходит, так как положение стрелки не является характеристикой никакого из квантовых объектов, из которых "состоит" классический прибор. После того, как запишите, укажите процедуру, как отличить такую суперпозицию от смеси.

     Цитата AlexAV: "Если серьёзно. Предположение, что след действительно возникает только после осознания наблюдателя не противоречит никаким из известных фактов также как и не является внутренне противоречивым. Действительно, для опровержением этого возможно только в том случае если наблюдатель сможет заметить и достоверно установить наличие следа, но не осознать его наличие. Но это абсурд. Следовательно опровержение этого тезиса невозможно. Таким образом, такая точка зрения (субъективный идеализм) имеет не меньшее право на существования, чем противоположная  (след существует в независимости от моего знания о нём)."

     Все правильно. Поэтому такая точка зрения не имеет в физике никакого смысла. Она подходит лишь для приятных философских бесед.
« Последнее редактирование: 11 Дек 2007 [23:40:15] от Хартиков Сергей »

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 395
  • Благодарностей: 33
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Хартиков Сергей
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #32 : 11 Дек 2007 [23:59:50] »
     Цитата AlexAV: "Не Менского. В качестве примера работы на эту тему смотрите скажем
V.P. Belavkin  A New Wave Equation For a Continuous Nondemolition Mesurement // Physics Letters  A, 140, No. 7, p. 355-358, 1989
А так же прочие работы Белавкина, Диоси, Гизина и др. Я на эти работы в большей степени ориентируюсь, а не на Менского. Вообще теория непрерывных измерений довольно активно развивающаяся область.
"

     Я понимаю, что не одному Менскому этим нравится заниматься. В указанной работе, как и во всех подобных, строят модель измерений с целью прояснить "теорию измерений" квантовой механики, сделать ее наглядной. Одна проблема: это всегда требует привлечения других базовых неопределяемых понятий, которые автор считает самоочевидными. В результате автору кажется, что он все объяснил (или близок к объяснению), тогда как он просто усложнил описание, таким образом скрыв одни неопределяемые понятия за другими.
     Такие вещи стоит делать тогда, когда теория еще молодая и требуется помочь остальным физикам преодолеть психологический барьер, помочь привыкнуть к новым понятиям. Фон Нейман это сделал 75 лет назад ("Математические основы квантовой механики"). Тогда это, действительно, было нужно. Сейчас - это чистое развлечение.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #33 : 12 Дек 2007 [01:50:52] »
Цитата
  Что конкретно там не переходит? Квантовая механика изначально была разработана так, чтобы в пределе переходить классическую. Уточняйте свои слова.
При предельном проходит уравнение Шрёдингера переходит в уравнение Гамильтона-Якоби. С этим я не спорю. Но здесь есть одно существенное НО.  Квантовая система описывается полным набором всевозможных траекторий, а классическая только одной. В результате когда мы учитываем поправки более высокого порядка то система оказывается описываемой пучком траекторий (причём каждая из этих траекторий в квазиклассическом случае достаточно точно соответствует классической траектории с начальными условиями лежащими внутри области фазового пространства, образующей окрестность начальной точки и описываемой соотношениями неопределённости). А далее происходит самое неприятное – в общем случае в силу фундаментальной ляпуновской неустойчивости этот пучок траекторий разбегается и в результате система оказывается равномерно размазана по всему фазовому пространству. Чтобы систему локализовать (а только такая система будет похожа на классическую) – на неё надо подействовать символом селективных измерений.
Цитата
Что значит откуда? А откуда возникают три закона Ньютона? Откуда возникают постулаты СТО? Просто, в формальном описании квантовой механики есть два типа процедур.

Переформулирую вопрос по-другому. Почему малые системы не производят эффекта селективных измерений, большие производят?
Почему когда в системе 1, 2, 10, 100 частиц – никаких селективных измерений нет (вне зависимости от того в каком квантовом состоянии они находятся) – и это экспериментально проверенный факт. А когда частиц 10^15 – то возникает это очень странное явление. Что изменилось? С точки зрения формализма теории что 1, что 10, что 10^30 частиц должно подчиняться одинаковым закономерностям и никаких эффектов которые будут иметь место для 10^30 но не будут для 10 или 100 невозможны. Так почему это не так? Сколько точно нужно частиц, чтобы возник эффект селективных измерений?

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #34 : 12 Дек 2007 [01:52:59] »
 
Цитата

А какие конкретные проблемы Вы усматриваете в ситуации с "котом"? На каком основании Вы требуете иметь некий "физический механизм" постулата редукции? Вы можете мне привести хотя бы один физический механизм хотя бы одного постулата хотя бы одной фундаментальной теории?

Ещё раз. Вопрос заключается – какие условия протекания селективного измерения для мезоскопических систем? Поскольку селективные измерения тесно завязаны на термодинамической необратимости то это вопрос не только философский. Он важен и с практической точки зрения для описания таких систем.

Цитата
  Тогда четко укажите, как это должно, с Вашей точки зрения, записываться. Сразу скажу, что запись типа |стрелка слева> + |стрелка справа> не подходит, так как положение стрелки не является характеристикой никакого из квантовых объектов, из которых "состоит" классический прибор. После того, как запишите, укажите процедуру, как отличить такую суперпозицию от смеси.

Формально такая процедура существует. Пусть система 1> переходит под действием унитарного U оператора в состояние a*2>+b*3>. Тогда поскольку U имеет обратный U` то под действием U’ система вернётся обратно в 1>. Если же мы подействуем на систему символом селективных измерений то конечная система перейдёт в 2> или 3>. Т.е.
U’M(a*2>+b*3>) не равно 1>. А U’(a*2>+b*3>) = 1>. Вот и различие.


Цитата
Все правильно. Поэтому такая точка зрения не имеет в физике никакого смысла. Она подходит лишь для приятных философских бесед.

Она имеет к физике такое же отношения как и предположения о том, что пятно на пластинки существует вне зависимости от наблюдателя(т.е. материалистическая). Строго говоря, по отношению к физике ни материализм ни идеализм не имеет ни каких преимуществ. И то и другое – вопросы философии. Поэтому является ли модель идеалистической или материалистической – не может быть аргументом за или против такой модели.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #35 : 12 Дек 2007 [01:54:23] »
Цитата
  Я понимаю, что не одному Менскому этим нравится заниматься. В указанной работе, как и во всех подобных, строят модель измерений с целью прояснить "теорию измерений" квантовой механики, сделать ее наглядной.

Сейчас - это чистое развлечение.

Здесь вы полностью не правы. :) Существует круг задач для которых теорию квантовых измерений в классическом варианте либо вообще непонятно как применять, либо она приводит к откровенно бредовым результатам. Скажем проблема обратимости процессов в мезоскопических системах (вообще непонятно как её применять), проблема локализации частиц в сплошной среде(здесь при попытке применить напрямую проекторы фон Неймана получаем значительный нефизичный саморазогрев среды), построение квазиклассических моделей сплошных сред и мезоскопических систем и других схожих задачах. Поскольку классическая теория в этом случае оказывается неудовлетворительна, то естественно появляются её обобщения на случай непрерывных измерений. И это не развлечение  - это практическая необходимость.
« Последнее редактирование: 12 Дек 2007 [01:56:08] от AlexAV »

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 395
  • Благодарностей: 33
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Хартиков Сергей
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #36 : 12 Дек 2007 [03:21:17] »
     Цитата AlexAV: "При предельном проходит уравнение Шрёдингера переходит в уравнение Гамильтона-Якоби. С этим я не спорю. Но здесь есть одно существенное НО.  Квантовая система описывается полным набором всевозможных траекторий, а классическая только одной... Чтобы систему локализовать (а только такая система будет похожа на классическую) – на неё надо подействовать символом селективных измерений."

     И в чем проблема? Классическая система не описывается этой суперпозицией всех возможных траекторий, потому что все они (или большинство в определенных пределах) являются различимыми.

     Цитата AlexAV: "Переформулирую вопрос по-другому. Почему малые системы не производят эффекта селективных измерений, большие производят? Почему когда в системе 1, 2, 10, 100 частиц – никаких селективных измерений нет (вне зависимости от того в каком квантовом состоянии они находятся) – и это экспериментально проверенный факт... Так почему это не так? Сколько точно нужно частиц, чтобы возник эффект селективных измерений?"

     Две частицы. Например, опыт по рассеянию α-частиц на ядрах кислорода при малых энергиях столкновения. Если (в системе центра масс) вероятность регистрации α-частицы детектором равна |f(θ)|2 (θ - угол), то вероятность регистрации какой-либо частицы (то есть либо α-частицы, либо кислорода) в детекторе равна |f(θ)|2 + |f(π - θ)|2. Это означает, что система из этих двух частиц находится в смеси состояний, и измерение дает ответ, в каком именно состоянии она находилась.
     Если же происходит рассеяние α-частиц на α-частицах, то вероятность регистрации α-частицы детектором равна |f(θ) + f(π - θ)|2. Это означает, что здесь система из двух частиц находится в суперпозиции состояний, и для результата измерения применяется постулат редукции.

     Цитата AlexAV: "Вопрос заключается – какие условия протекания селективного измерения для мезоскопических систем?"

     Различимость результатов.

     Цитата AlexAV: "Формально такая процедура существует. Пусть система 1> переходит под действием унитарного U оператора в состояние a*2>+b*3>. Тогда поскольку U имеет обратный U` то под действием U’ система вернётся обратно в 1>. Если же мы подействуем на систему символом селективных измерений то конечная система перейдёт в 2> или 3>. Т.е.
U’M(a*2>+b*3>) не равно 1>. А U’(a*2>+b*3>) = 1>. Вот и различие.
"

     Я просил дать не формальную процедуру, а конкретно описанную реальную процедуру (эксперимент), который различит, находилась ли классическая система в состоянии суперпозиции или была смесью состояний. Что касается приводимых Вами формальных операторов и проекторов, то они остаются формальными до тех пор, пока не будет предложен конкретный эксперимент, их реализующий.

     Цитата AlexAV: "Она имеет к физике такое же отношения как и предположения о том, что пятно на пластинки существует вне зависимости от наблюдателя(т.е. материалистическая). Строго говоря, по отношению к физике ни материализм ни идеализм не имеет ни каких преимуществ. И то и другое – вопросы философии. Поэтому является ли модель идеалистической или материалистической – не может быть аргументом за или против такой модели."

     Модель, которую принципиально нельзя опровергнуть - схоластика. Физика схоластикой не занимается.

     Цитата AlexAV: "Здесь вы полностью не правы. Smiley Существует круг задач для которых теорию квантовых измерений в классическом варианте либо вообще непонятно как применять, либо она приводит к откровенно бредовым результатам. Скажем проблема обратимости процессов в мезоскопических системах (вообще непонятно как её применять), проблема локализации частиц в сплошной среде(здесь при попытке применить напрямую проекторы фон Неймана получаем значительный нефизичный саморазогрев среды), построение квазиклассических моделей сплошных сред и мезоскопических систем и других схожих задачах. Поскольку классическая теория в этом случае оказывается неудовлетворительна, то естественно появляются её обобщения на случай непрерывных измерений. И это не развлечение  - это практическая необходимость."

     Давайте, поступим так: Вы последовательно, пример за примером, шаг за шагом детально описываете, какая конкретно задача не решена и в каждом случае доказываете, что она не решена только из-за того, что кто-то не понимает, как работает некий "скрытый механизм" процедуры редукции.

Оффлайн Муха_

  • *****
  • Сообщений: 941
  • Благодарностей: 7
    • Сообщения от Муха_
    • Физика, информация
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #37 : 12 Дек 2007 [10:28:13] »
Цитата
Цитата AlexAV: Не согласен. Эта позиция далеко не безупречна. Если бы квантовая механика переходила в классическую путём предельного перехода  - тогда я бы согласился. НО ЭТО НЕ ТАК. Для того, чтобы получить классическое поведения системы нужно сделать предельный переход и ПОДЕЙСТВОВАТЬ НА СИСТЕМУ ПРОЭКТОРОМ ФОН-НЕЙМАНА. НО последние не могут возникнуть в рамках канонической квантовой механики из взаимодействия рассматриваемой системы с любым, сколь угодно большим внешним окружением.

Снова выражу точку зрения,  которую я не очень разделяю :).

Представьте, что развитие во времени волновой функции и ее коллапс - это только математический прием, чтобы описать нечто, истинного механизма чего мы не понимаем.
Тогда КМ и не обязана переходить в пределе в классику. Она предназначена только для того, чтобы предсказывать результаты измерений.
Тогда получается, что в определенном смысле КМ не полна: т.е. она не дает описание действительности, независимое от наблюдения. Удивительно ли это? Не особенно, учитывая, что КМ - это первая теория, которая пытается описать что происходит в системах, для которых в принципе невозможно знать что в них происходит и для которых измерение же неизбежно вносит возмущение.
Было бы странно, если бы у физиков в такой непривычной обстановке сразу получилась бы полная теория.

Однако, если верить в объективное существование мира, то можно сделать вывод, что возможна другая теория, которая дает описание действительности, независимое от наблюдателя.
Причем, нужно быть готовым к тому, что это будет не одна теория, а целый класс теорий и при этом невозможно будет предложить эксперимент определяющий какая их них верна (ведь невозможно подсмотреть что происходит внутри квантовой системы). Общим у этих теорий может быть только одно - совместимость с КМ. Эти теории в определенном смысле будут "схоластикой", а КМ останется единственной проверяемой истиной. Зачем тогда нужны такие теории? С единственной целью - реабилитировать материализм. А эта цель к физике не имеет прямого отношения.

Есть еще интересный вопрос: возможны или нет в принципе подобные теории?

Предположим, что измерение - это взаимодействие, при котором информация о неких внутренних параметрах закрытой квантовой системы утекает в окружающую нас вселенную.
Т.е. будем считать наблюдателем вселенную, а не экспериметратора.
Тогда вопрос - что будет в особых случаях типа кота шредингера?
Обязана ли природа согласно КМ держать в ящике бесконечное множество вариантов котов до открытия ящика?
Я смутно ориентируюсь в математике КМ, но вроде есть мнение, что не обязана. Смысл в том, что для объектов большой сложности невозможно экспериметально обнаружить эффект от интерференции ВФ. Т.е. ВФ в определенные моменты может самопроизвольно коллапсировать и мы никак не сможем экспериметально определить был ли этот коллапс.
Например, природа может выделять на моделирование кота в ящике определенный вычислительный ресурс, и после превышения котом этого лимита запускать механизм самопроизвольного частичного или полного коллапса волновой функции кота, сокращая потребление вычислительного ресурса котом. Возможно даже при этом, природе все же придется держать в ящике до открытия ящика несколько объективно существующих котов. Не знаю. По крайней мере это была бы объективная теория.
Используя художенственный образ "квантовой пены", используемый в физике, можно представить, что пена имеет некий предельный объем, выраженный в количестве информации (например, по Колмогорову). Ставя критические эксперименты типа кота мы ожидаем, что пена будет раздуваться до макро размеров, а она вместо этого может только "расслаиваться", перераспределяясь неким образом между небольшим числом альтернативных вариантов состояний системы.
Это конечно только иллюстрация, которую нельзя понимать буквально :).
Опровергнуть такую теорию можно создав достаточно большой квантовый компьютер, потребляющий очень большой вычислительный ресурс.
Если подобный квантовый компьютер невозможен, то такая теория имеет право на существование.
И так далее и тому подобное :).

Т.е. мы сейчас не можем знать опровергает ли КМ объективное понимание действительности, и потоу принятие или непринятие этого факта дело вкуса.
« Последнее редактирование: 12 Дек 2007 [10:46:21] от Муха_ »

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #38 : 12 Дек 2007 [10:51:52] »
Цитата

И в чем проблема? Классическая система не описывается этой суперпозицией всех возможных траекторий, потому что все они (или большинство в определенных пределах) являются различимыми.

Различимость результатов.
 
Когда мы имеем дело с континуумом состояний то сказать какие траектории являются различимыми а какие не являются становится не так уж и просто. А поскольку выбор того, какие траектории являются различимыми а какие нет влияет на динамику системы – то ещё и существенным с практической точки зрения.

Цитата

   Модель, которую принципиально нельзя опровергнуть - схоластика. Физика схоластикой не занимается.
Так ведь предположения, что пластинка существует мне зависимости от моего знания о ней – не опровергаемо, так чем оно лучше предыдущего?

Цитата
Давайте, поступим так: Вы последовательно, пример за примером, шаг за шагом детально описываете, какая конкретно задача не решена и в каждом случае доказываете, что она не решена только из-за того, что кто-то не понимает, как работает некий "скрытый механизм" процедуры редукции.


Скажем задача о локализации частиц в сплошной невырожденной среде. Кстати весьма активно обсуждаемая в современной литературу проблема. В чём состоит проблема частица в такой среде должна быть локализована (естественно с некоторой точностью) в пространстве, однако волновой пакет частицы в КМ расплывается в фазовом пространстве (по причинам, о которых я уже говорил). Соответственно нужно вводить процедуру селективных измерений чтобы отсечь все лишние траектории по крайней мере с сильно отличающимися импульсами и координатами. И здесь возникает проблема, поскольку каждая из траекторий соответствует несколько различным энергиям  частицы (локализованный пакет не является собственной функцией оператора Гамильтона) то при каждой процедуре измерения по фон Нейману частица оказывается в состоянии с энергией слегка отличающейся от исходной. Система начинает дрейфовать по энергии. Вторым и основным неприятным моментом оказывается то, что такой дрейф не сводится к флуктуациям около некоторого среднего значения, и энергия начинает монотонно увеличиваться. То, что энергия будет увеличиваться подтверждено непосредственными расчётами, при этом качественно причина этого вполне понятна, она связана с большими статистическими весами состояний соответствующих большим энергиям, соответственно и дрейф под действием случайного воздействия также идёт в сторону больших энергий.

Но такой результат абсолютно нефизичен. Ни кто ещё самопроизвольно расплавившихся кирпичей не видел.
« Последнее редактирование: 12 Дек 2007 [11:38:54] от AlexAV »

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 395
  • Благодарностей: 33
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Хартиков Сергей
Re: Квантовый апокалипсис ???
« Ответ #39 : 13 Дек 2007 [01:48:48] »
     Цитата Муха_: "Она предназначена только для того, чтобы предсказывать результаты измерений. Тогда получается, что в определенном смысле КМ не полна: т.е. она не дает описание действительности, независимое от наблюдения."

     А существует ли "действительность, независимая от наблюдений"? (наблюдение - не в смысле наблюдения человеком, а в том смысле, в каком оно понимается в квантовой механике)

     Цитата Муха_: "Однако, если верить в объективное существование мира, то можно сделать вывод, что возможна другая теория, которая дает описание действительности, независимое от наблюдателя... С единственной целью - реабилитировать материализм... Т.е. мы сейчас не можем знать опровергает ли КМ объективное понимание действительности"

     В чем квантовая механика не материалистична? Разве, что она не вписывается в примитивный материализм эпохи Возрождения.

     Цитата Муха_: "Тогда вопрос - что будет в особых случаях типа кота шредингера?"

     Ситуация с котом очень ярко показывает, что квантовая механика допускает применение своих процедур предельно формальным способом и это никак не влияет на предсказываемый конечный результат. Но "парадокс" здесь возникает лишь при подмене понятий в процессе рассуждений. Сначала объявляется, что процессом измерения является ожидание распада атома ровно один час. Это сразу означает, что не имеет никакого смысла говорить о состоянии кота до истечения этого часа. Но автор "парадокса" начинает спрашивать, а что происходит внутри ящика до окончания часа - то есть он подменяет исходное понятие об измерении - теперь оно означает и наблюдения физика внутри ящика, и съемку на видео и т.д.
     Просто, не надо забывать, что под измерением в квантовой механике понимается любое необратимое изменение в классической системе (приборе). Это значит, что в ситуации с котом измерение закончено, когда сработал детектор распада атома (либо другая классическая система, если с ней что-то произошло еще до срабатывания детектора). Однако формально квантовая механика не запрещает считать концом измерения любой другой момент времени - это не повлияет на результат. Но если уж мы выбираем такой формальный путь, то не имеем права менять определение момента измерения и прежде времени открывать ящик.