Quantum observer

[790]

Просмотрел несколько занимательных фильмов и популярных статей про корпускулярно-волновой дуализм электрона.
Дескать, когда за ним не наблюдают, то он интерферирует, а при наблюдении становиться частицей.
Непонятно вот что: во многих передачах этому отводят элемент мистики, и даже доктора наук говорят что речь именно в наблюдении.
Но причем тут наблюдение? Ведь для того, что бы засечь электрон, необходимо очень сильно на него повлиять. Каким образом работает этот детектор электронов? Неужели физики не догадались что дело не в наблюдении а в воздействии на электрон?
Ведь для того, что бы понять что дело не в наблюдении, достаточно оставить детектор, но отключить от него всяческие измерительные приборы, т.е. оставить его физическое воздействие, но исключить наблюдателя. Неужели в этом случае электрон будет вести себя как волна, не как частица? Наблюдателя-то нет?
И есть ли другие эксепременты, кроме электрона? Это общее место в квантовой физике или это единственный эксперимент?

[perasperaadastra]

Проблема в "научной популярности" - в таких передачах математике нет места, а без математики все объяснения не имеют смысла. Пожалуй, только Фейнману удалось "популяризировать" предмет так, чтобы никакой мистики не получалось. Могу только посоветовать его книгу http://en.wikipedia.org/wiki/QED:_The_S ... and_Matter

[Fortinbras]

по-моему, кванты на таком уровне нынче в средней школе проходят. Если на пальцах, то суть такова:

источник электронов, фотоплёнка - между ними экран. Сделаем в экране две дырки и включим источник, потом выключим и проявим плёнку. Картинка будет совсем другая, как если бы засвечивать плёнку поочерёдно двумя экранами с одной дыркой в тех же местах. Т.е. электрон знает о наличии второй дырки в экране, хотя проходит только одну - если поставить детектор, то каждый электрон будет обнаруживаться только в одной дырке, но наличие второй - будет влиять на его поведение так, как бы он проходил обе, как волна.

[790]

по-моему, кванты на таком уровне нынче в средней школе проходят. Если на пальцах, то суть такова:

источник электронов, фотоплёнка - между ними экран. Сделаем в экране две дырки и включим источник, потом выключим и проявим плёнку. Картинка будет совсем другая, как если бы засвечивать плёнку поочерёдно двумя экранами с одной дыркой в тех же местах. Т.е. электрон знает о наличии второй дырки в экране, хотя проходит только одну - если поставить детектор, то каждый электрон будет обнаруживаться только в одной дырке, но наличие второй - будет влиять на его поведение так, как бы он проходил обе, как волна.

И?!! Я про этот эксперемент и говорю. По-моему электрону совершенно не обязательно ничего "знать". Без внешнего физического воздействия он более размыт в пространстве, если же воздействовать на него он станет более плотным и меньшим в объеме. И т.к. детектор входит в весь его первоначальный объем, то он сжимается. И проходит через одну из дырок, не важно у какой детектор.
Так это примерно видится мне, и причем тут наблюдатель?

[790]

Проблема в "научной популярности" - в таких передачах математике нет места, а без математики все объяснения не имеют смысла. Пожалуй, только Фейнману удалось "популяризировать" предмет так, чтобы никакой мистики не получалось. Могу только посоветовать его книгу http://en.wikipedia.org/wiki/QED:_The_S ... and_Matter

Не смотря на то, что я закончил прикладную математику, вряд ли у меня хватит квалификации, что бы понять книгу за разумное время.

[perasperaadastra]

Я перечитал первое сообщение более внимательно. Как я понимаю, аргумент заключается в том, что значение имеет измерение, а не наблюдение. Упрощенно говоря, отличие между ними лишь в том, что в одном случае монитор выключен, а в другом работает. Разницы нет, т.к. поведение электрона будет нарушено процессом измерения. Грубо говоря, в в чисто волновом эксперименте должен быть электрон, двойная щель и ничего больше. В общем, "наблюдение = измерение".

[perasperaadastra]

=воздействие.

[790]

Мне не понятно откуда идут столь далекие философские вывод об именно наблюдателе.
Судя по описанию эксперимента - все просто. У нас пока нет (возможно и не будет) инструмента,
позволяющего измерить характеристики микро частиц. Создается устройство, сжимающее
электрон-волну до электрон-частицы. И все. Причем тут неопределенность? Например,
можно сделать мысленный эксперимент, запаяв в одну непрозрачную колбу фальшивую монету,
а в другую - золотую. Бытовыми методами никак нельзя проверить где-что, не разбив колбы.
И разве в этом мысленном эксперименте необходим наблюдатель? Ведь точно так же можно
было бы утверждать - мы всего лишь хотели посмотреть, что в колбе, а в итоге - вместо колб -
осколки.
Мы всего лишь воздействовали на волну - а она стала частицей. Где же тут необходимость в
наблюдателе?

Но, например в этой передаче, говорится именно о наблюдателе. И причем, не шарлатан, а вроде бы как
уважаемый человек, доктор физико-математических наук из МГУ.

http://video.yandex.ua/users/svetlakov- ... ncrnd=8699

[perasperaadastra]

Так это он про многомировую интепретацию... довольно-таки бесполезное упражнение, т.к. нового знания там не добавляется.

[Flash-04]

Непонятно вот что: во многих передачах этому отводят элемент мистики, и даже доктора наук говорят что речь именно в наблюдении.
Но причем тут наблюдение? Ведь для того, что бы засечь электрон, необходимо очень сильно на него повлиять.

нет там никакой мистики, просто поведение элементарных частиц не укладывается в бытовую логику.
с точки зрения математической модели (уравнение Шредингера) всё просто - есть волновая функция. Знаете волновую функцию - можете подсчитать с какой вероятностью вы можете найти частицу в определенной точке пространства. Другое дело чтобы детектировать частицу в этой точке, вы должны на неё подействовать (любым способом). В результате имеете эффект "превращения волны в частицу", но это неправильная аналогия. Нет никакого превращения, просто частица ведет себя именно таким образом, и никак иначе. Бесполезно приплетать бытовые аналогии - они неверны. Попробуйте на бытовой аналогии объяснить "спин".

[790]

Если нет никакой мистики, то почему существуют парадоксы вроде известного кота Шредеринга?
В чем вообще суть этого парадокса? Существует физический генератор случайных чисел, по результату
его работы кот умирает, либо нет. И в чем парадокс? То что мы не знаем до того момента, как откроем
ящик, сдох кот или нет? Но мы много чего не знаем...

[Flash-04]

"парадоксы" эти были придуманы для лучшего понимания квантовой механики Эйнштейн и то потерпел фиаско: придумал парадокс, а оказалось что так оно и есть ("квантовое зацепление")

[Flash-04]

Schrödinger did not wish to promote the idea of dead-and-alive cats as a serious possibility; quite the reverse, the paradox is a classic reductio ad absurdum.[2] The thought experiment serves to illustrate the bizarreness of quantum mechanics and the mathematics necessary to describe quantum states. Intended as a critique of just the Copenhagen interpretation (the prevailing orthodoxy in 1935), the Schrödinger cat thought experiment remains a topical touchstone for all interpretations of quantum mechanics. How each interpretation deals with Schrödinger's cat is often used as a way of illustrating and comparing each interpretation's particular features, strengths, and weaknesses.

ни больше, ни меньше.

[790]

То, что вы пишите, вроде бы как очевидно. Но, например, доктор наук из МГУ по идее должен быть не глупее нас с вами. Почему же он использует понятие "наблюдатель"? И начинает проводить весьма смелые параллели с мистикой, религией, искусством и прочими гуманитарными науками.
Ведь эксперимент легко объяснить с точки зрения бытовой логики.

[dimp]

Если нет никакой мистики, то почему существуют парадоксы вроде известного кота Шредеринга?
В чем вообще суть этого парадокса? Существует физический генератор случайных чисел, по результату
его работы кот умирает, либо нет. И в чем парадокс? То что мы не знаем до того момента, как откроем
ящик, сдох кот или нет? Но мы много чего не знаем...

Никакого "парадокса" с котом Шредингера нет. Кот Шредингера - это просто иллюстрация, аллегория. Стивен Хокинг однажды перефразировал извесное нацисткое высказывание: "Когда я слышу про кота Шредингера моя рука тянется к пистолету".

[Flash-04]

это пусть будет на его совести. кроме того у меня есть подозрение (я ведь не смотрел этот фильм) что вы привносите ещё свою интерпретацию.

[dimp]

То, что вы пишите, вроде бы как очевидно. Но, например, доктор наук из МГУ по идее должен быть не глупее нас с вами. Почему же он использует понятие "наблюдатель"? И начинает проводить весьма смелые параллели с мистикой, религией, искусством и прочими гуманитарными науками.
Ведь эксперимент легко объяснить с точки зрения бытовой логики.

Ну это вопрос к доктору МГУ. Лучше бы он рассказал про парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена. Там с мистикой проводить параллели проще.

[perasperaadastra]

Почему же он использует понятие "наблюдатель"? И начинает проводить весьма смелые параллели с мистикой, религией, искусством и прочими гуманитарными науками.

Потому что речь шла о много-мировой интепретации. Он этим хотел проиллюстрировать, что не происходит редукции, и наблюдатель тоже находится в размытом состоянии. А практическое наблюдение редукции он объясняет как свойство сознания. Это всё философия и словология. Попросите его написать уравнения, и он напишен всё как надо - так что сразу станет ясно, что он Копенгаген (какой каламбур, а? )

[Flash-04]

кстати о квантах. кто-нибудь новости о LHC читает? вроде у них там засветило что-то в районе ожидаемой области Хиггса

[perkins]

кстати о квантах. кто-нибудь новости о LHC читает? вроде у них там засветило что-то в районе ожидаемой области Хиггса

ага, профессор С.П. Денисов в интервью МК сообшил что опираясь на слухи из неподтвержденных источников Хиггс нашли.
В Фермилабе уже давно что-то светит в районе Хиггса и замечу на гораздо большей статистике чем в LHC

[Flash-04]

Ну так вроде и не скрывают что еще неизвестно кто первым наберет статистически значимое кол-во данных для подтверждения.

[NanoKaktus]

Волновой-корпускулярный дуализм частиц - это вроде как понятно.... А вот меня до сих пор вводит в ступор вопрос об энтропии фотонов.... ну если не энтропия так химический потенциал фотонов... до сих пор не могу понять чему он равен и имеет ли вообще смысл...

[Dmitry67]

Просмотрел несколько занимательных фильмов и популярных статей про корпускулярно-волновой дуализм электрона.
Дескать, когда за ним не наблюдают, то он интерферирует, а при наблюдении становиться частицей.

Dr Quantum?
Да, там лажа с этим глазом

[Dmitry67]

Чуть подробнее про котэ
Во времена Бора была пропасть, отделяющая микро мир и макро мир. Поэтому эксперимент с котэ и казался приведением к абсурду. Тем временем кот вырос: с одной стороны, удалось довольно большие объекты привести в superposition - эксперимент с интерференцией угольных песчинок C60, а также суперпозиция токов в сверхпроводниковых кольцах, включающая миллиарды электронов. С другой стороны, в Quantum Computing устройства измерения стали величиной в считанное количество атомов. Пропасть исчезла, и стало совсем абсурдным, что же является 'измерением' - почему эти 10 атомов есть 'measurement device', а эти 10 - нет

Последний гвоздь в гроб Copenhagen Interpretation вогнали, когда обнаружили Quantum Decoherence. Оказалась, что весь bull*** с так назваемым "коллапсом волновой функции" вообще никому не нужен. На настоящее время есть три основных интерпертации:

Stochastics mechanics aka Macroscopic realism aka Shut up and calculate.
Bohmian mechanics.
MWI (multi world). Мы с Хокингом придерживаемся ее

Могу про каждую рассказать подробнее.

[Flash-04]

хех, надо же как время быстро идет где можно почитать в более менее понятном изложении? (стар я уже понимать математику на которой всё это построено)