Постановка проблемы[]
Konst2007 Как вы думаете, если появиться правильная интерпретация квантовой механики. Поможет ли это в создании Теории Материи.
На мой взгляд, прежде, чем формулировать Теорию Материи, надо бы определиться с Теорией Пустоты. Могут ли быть "пустоты" в материи. Как не странно физика к этому относиться очень спокойно. Хорошо еще, что появились свединия, что вакуум - это не пустота ...
Комментарии[]
Fireman Кстати вот например в математике понятие "пустоты" или нуля является базовым, без которого она просто немыслима. По аналогии можно предположить тоже самое и для физики - фундаментальную важность физического понятия пустоты. На мой взгляд в физике понятие пустоты по определению есть теория пространства и времени. СТО в этом плане вполне состоятельна правда она базируется на совершенно идиотских постулатах. Ее следует строго математизировать, то-есть сделать ее вывод не физическим, а чисто математическим, тогда первый постулат становится уже теоремой легко доказуемой, а не постулатом. Вместо второго постулата необходимо просто рассмотреть несколько вариантов - предположений, тогда в этом случае мы вместо СТО получаем уже совершенно другую более общую и более правильную теорию взаимосвязи пространства и времени, по сути без использования понятия относительности. Причем в эту теорию органически вписывается теория тахионов на основе вполне простых и естественных приниципов без какого либо идиотизма типа комплексных масс! Точно также с этой точки зрения очевидна и ущербность ОТО, поскольку она учитывает влияние на метрику Вселенной только гравитации, а не всей совокупности энергетических полей.
Rishi Думаю, что не поможет. В основе квантовой механики лежит теории вероятности, то есть математика. А ее интерпретации - это попытки придать теории вероятности физический смысл, которого в ней нет. В физике можно анализировать статистику, но сама по себе статфизика физического смысла не вскрывает. Думаю, что впоследствии вместо квантовой механики будет использоваться нормальная физика с наглядной физической моделью.
Полностью согласен ! Давно говорил - неопределенности Гейзенберга, волновые функции и пр. - полный бред математиков - ни какого отношения к реальности не имеющий ...
arkady07 А как насчет конкретики. Вопрос требует серьезного обсуждения, без эмоций ("полный бред"), но с аргументацией, а главное с конструктивными предложениями. Если не волновая механика, то что вместо нее?!
Конкретики пока мало, но предположения есть - на то механика и квантовая, чтобы измерять все дискретными числами, а не вероятностями и волнами ...
Emergency Начинать надо с термодинамики и температуры. Ведь были же нормальные и понятные теплород и эфир! Так нет, надо все испортить. Вместо теплорода - статистика, а эфир и вовсе отменили. :)
Rishi Думаю что все началось когда вплотную стали пытаться изучить экспериментально быстропротекающие процессы и микрообъекты. (В этом случае человеку приходится полностью полагаться на показания приборов, которые он сам же и изобретает). Процесс разработки физической модели резко усложнился и возник соблазн ее просто откинуть и использовать имитационные математические модели ТО и КМ. Что с успехом и реализовали Эйнштейн и копенгагенская школа. А в принципе не понятно, чего там классики засуетились. Вся физика и так квантована. Если вы просите в магазине 1 кг сахарного песку, вы же отлично понимаете что никогда его не получите. А в математике это не так: если задано 1 кг это и есть 1 кг и ни микрограмма больше. А в природе и у человека, и у прибора, и у электрона существует порог чувствительности. С другой стороны есть вещи неделимые например заряд не может быть меньшим заряда электрона, потому что электрон - это квант электричества. Что касается атома то у нас перед глазами Солнечная система и почему мы в атоме должны предполагать нечто совершенно не похожее на нее и какой-то не имеющий физического смысла в обычной механике квадрат плотности вероятности вместо последовательно разворачивающейся во времени траектории движения частицы?
astsergey Интересно , нечто подобное получилось и в теории Генетики. Там тоже , при выяснении организации информационного пространства Генома `вылезло` странное основание - `е`... И началось грехопадение : математика/статистически/ начала управлять фундаментальной организацией Генома ...
Pluton Интересный вопрос затронут этим тропиком. Но лучше поставить его по-другому. Собственно вопрос об интерпретации квантовой механики сам по себе не так интересен, ведь она нужна лишь для нашего собственного понимания, но не имеет ни какого отношения к описанию окружающего мира. Однако в рамках квантовой механики есть вопросы и более принципиальные, понимание и, главное, корректное описание в общем случае, которых на сегодняшний день нет. Таких вопросов три: 1) Как на микроуровне реализуется процесса СЕЛЕКТИВНЫХ измерения. 2) Как построить непротиворечивую теорию нечётких непрерывных измерений. 3) Как корректно учесть высшие поправки по h в классических уравнениях движения. По этим вопросам нужно сделать небольшое отступление. В квантовой механики возможно два процесса эволюции вектора состояний. Первый тип эволюции – унитарная эволюция подчиняющаяся уравнению Шрёдингера(которое является основным постулатом динамики в квантовой механики). В этом случае оператор эволюции оказывается унитарен, что неизбежно следует из эрмитовасти оператора Гамильтона. Второй тип эволюции – измерение. Измерения бывают двух видов селективные и неселективные. Символ неселективных измерений унитарен, что, по-видимому, позволяет его рассматривать как разновидность первого типа эволюции (“теория декогеренции”). Но символ селективных измерений не унитарен, т.е. НЕ МОЖЕТ БЫТЬ СЛЕДСТВИЕМ ОБЫЧНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ. Для него точно известно, что 1)он существует; 2)имеется его описания для случая мгновенных селективных измерений (формализм проекторов фон Неймана). Все попытки его обобщения на случай непрерывных измерений, так или иначе, приводят к проблемам с законом сохранения энергии (та же проблема возникает при попытке включения высших поправок по h в классические уравнения движения).
Pluton Некоторое дополнение. По поводу проблемы селективных измерений есть по сути две точки зрения. 1) Селективные измерения– есть свойство сознания наблюдателя. Приняв эту точку зрения, мы сталкиваемся с такой проблемой как проблема, что является носителем сознания. Дело в том, что в этом случае носителем сознания может быть что угодно, но только не мозг или, вообще, тело человека(точнее не только мозг или тело). Т.к. тело состоит из конечного числа квантовых частиц, а значит может меняться и менять окружающий мир только по средствам унитарного оператора, т.е. в этом случае ПРИНЦИПИАЛЬНО не может породить символа селективных измерений. Т.е. приняв эту точку зрения мы вынуждены признать, что носитель сознания наблюдателя НЕ может быть построен из обычной материи. 2) Селективные измерения – результат нарушения в некоторых процессах в природе (вероятно, гравитационных, т.к. такую такая возможность, хотя и при довольно экзотических условия, существует в ОТО) условия ЛОКАЛЬНОЙ причинности. ( Условие локальной причинности утверждает, что коммутатор операторов, действующих на квантовое поле в точках разделённых пространственноподобным интервалом равен нулю(его обычно отожествляют с запретом передачи сигнала со скоростью превышающей скорость света). И его, вообще говоря, надо различать от причинности вообще). Отказ от этого условия, позволяет отказаться от эрмитовости оператора Гамильтона (что эквивалентно возникновению в системе мнимой энергии ), и , значит, построить не унитарный оператор эволюции.
sharper Ну почему селективные измерения - св-во сознания, а не взаимодействия?
Pluton Я вобщем то перечислил обе гипотезы. Можно считать и свойством взаимодействия, но только ценой отказа от локальной причинности(а в ТО это ведёт и к нарушению причинности вообще). Такое допущение тоже возможно.
sharper Но, почему такой ценой??? Что принципиально меняется?
Pluton В квантовой теории поля имеются следующие утверждения. 1)Плотность взаимодействия лоренц-инвариантного квантового поле должна быть построена из операторов рождения и уничтожения. 2)Для того, чтобы плотность взаимодействия была эрмитовым оператором достаточно, чтобы коммутатор операторов рождения поля(и коммутатор оператора рождения и уничтожения)в точках разделённых пространственно подобным интервалом обращался в ноль. В случае измеряемой системы, плотность взаимодействия должна быть неэрмитовой (что следует из не унитарность и оператора эволюции). Тогда из выше указанных утверждений следует, что операторы рождения в точках разделённых пространственно подобными интервалами не коммутируют. Что и есть нарушение условия локальной причинности. Точнее зависит от момента времени если есть предистория. Это же тривиально...Измеряем после проекции и до. Еще точнее это квантовый эффект Зенона, когда вероятность зависит от того наблюдали ли вы то измерения какое то время (и главное как) или нет. Эффект Зенона обычный марковский процесс, и симметричен относительно сдвига по времени. Действительно, пусть M(t) – символ измерения в момент времени t, а U(t,t’) – унитарная эволюция между моментами t и t’. Тогда эффект Зенона может быть описан общим оператором эволюции вида Y(t0,t1) = M(t0)U(t0,t’)M(t’) U(t’,t’’) M(t’’) U(t’’,t’’’)……. Если произвести операцию сдвига по времени на T, то Y(t0+T,t1+T) = M(t0+T)U(t0+T,t’+T)M(t’+T) U(t’+T,t’’+T) M(t’’+T) U(t’’+T,t’’’+T)…….= Y(t0,t1). Где нарушение симметрии? На самом деле на "пальцАх" все еще проще. Измеряя вы вводите взаимодействие с макросистемой. Не факт что энергия сохранится. Если бы она только не сохранялась всё это было бы приемлемо. Но проблема состоит в том, что она монотонно растёт. Т.е. рассмотрим следующую ситуацию. Пусть имеется тело макроскопических размеров изолированное от иных тел. Предположим, что редукция происходит спонтанно при взаимодействии микрообъекта с макроокружением. Тогда для каждой частицы внутри данного тела оставшееся тело – макроскопическое окружение. И данная частица будет спонтанно увеличивать свою энергию. Такое рассуждение справедливо для каждой частицы внутри данного тела. Т.е. в результате тело должно спонтанно нагреваться. Такой эффект выглядит несколько странно.
halfback Не догнал если честно. Судя по написанному все частицы измеряются одновременно? Где "термостат"?
Pluton Так в том и проблема. Пусть в системе есть две взаимодействующих подсистемы. Нет критерия, позволяющего назвать одну из них микросистемой, а другую термостатом. Точнее существует две альтернативы. 1) Эти системы эквивалентны. В этом случае результат описания системы не должен зависеть от того какую из подсистем мы назвали термостатом, а какую микросистемой. Т.е. положим мы разделили систему на две подсистемы. Тогда я вполне имею право сначала рассчитать параметры 1-й подсистемы, считая вторую термостатом, а затем 2-й считая 1-ю термостатом и при этом, по крайней мере, макроскопические параметры тела не должны зависеть от того как я разбил систему на подсистемы, в каком порядке рассчитывал параметры, и как делил их на микросистемы и термостаты в каждом расчёте. (Если редукция – процесс спонтанный, то только такую теорию можно считать удовлетворительной). 2) Существует особый класс систем, отличных от любой системы содержащий только квантовые частицы. Т.е. систем, содержащих наблюдателя. Тогда допущение о не сохранение энергии выглядит вполне допустимым, и его нужно рассматривать как результат присутствия в системе “необычной части”.
halfback Нет критерия, позволяющего назвать одну из них микросистемой, а другую термостатом заволновавшись) Это как так нет? Бесконечная теплоемкость. Вот вам критерий.
Pluton Так нет таких систем в природе. Даже Метагалактика в целом неподходит(Т.к. имея конечную энергию, её температура отлична от нуля).
halfback Угу. Я в курсе. Но мы именно так считаем. Потому что по другому или не можем или ну очень трудно. Короче не получить результат.
Pluton Что, однако, не делает теорию замкнутой и непротиворечивой. И, кроме того, непозволяет рассматривать ряд практически важных случаев, скажем взаимодействие квантовой системы с классическими частицами. Тут есть ещё одна проблема. Связь термостата и селективного измерения крайне не очевидна. То есть сколь угодна большой термостат не может действовать на микросистему как символ селективного измерения по средствам обычных взаимодействий и, значит, возникает естественный вопрос, какова роль термостата в измерении. Т.е. вызывает определённые сомнение, что внешний термостат вообще существенен для редукции частицы в составе микроскопически крупного тела.
halfback Я с вами полностью согласен. Вопрос темный.