С некоторых пор стало интересно, что именно в квантовой физике сейчас понимается под "движением элементарных частиц". Изначально считалось, что частица, как обособленный объект, перемещается в [условно неподвижном] пространстве относительно его метрик и других частиц. Из этого следует, что частица, зарегистрированная детектором — "та же самая", что была испущена при взаимодействии, хоть и невозможно отличить частицы одного типа друг от друга.
Однако, наблюдаемое движение может быть следствием и передачи некого возбуждения между элементарными ячейками пространства (как минимум, на планковских масштабах). При этом возбуждение может передаваться как непосредственно от ячейки к ячейке (как между шарами, равномерно уложенными в лунки, но способными колебаться в них), так и по каким-то отдельным каналам (как у пикселов на экране). В обоих случаях перемещение возбуждений между ячейками создает иллюзию движения как отдельной ячейки, так и их совокупностей, хотя сами ячейки в пространстве не перемещаются (перемещается только энергия). Этот вариант вполне увязывается с рядом парадоксов (пресловутым фотоном, одновременно проходящим через обе щели, квантовой запутанностью и т.п.).
Все, что мне доводилось читать о квантовой физике, обходит вопрос сущности "движения" стороной. То есть, подразумевается, что частицы "движутся", но как именно — никого не интересует.
Теория струн вводит понятие "протяженной струны", но как именно определяется эта протяженность — тоже не совсем ясно. То ли это, опять-таки, обособленный объект, способный к перемещению в условно неподвижном пространстве, относительно других подобных объектов, или же это совокупность состояний еще более элементарных ячеек пространства, которые сами по себе в [этом же] пространстве не перемещаются.
Встречались статьи, в которых вся наблюдаемая квантовая физика уподобляется результатам работы некой "сверхкомпьютерной модели", но только на уровне гипотез, глубоко эти вопросы там не рассматриваются.
Движение есть изменение состояния системы с течением времени. В любой физике, не только в квантовой.
Квантовая физика отличается от классической тем, как описывается состояние квантовых объектов.
В классической физике есть понятие материальной точки. Её состояние описывается парой (вектор координат, вектор скорости).
Это 6-мерное пространство.
В квантовой механике есть понятие безспиновой квантовой частицы. Её состояние есть единичный вектор в пространстве L2(R3).
Это бесконечномерное пространство.
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Все, что мне доводилось читать о квантовой физике, обходит вопрос сущности "движения" стороной. То есть, подразумевается, что частицы "движутся", но как именно — никого не интересует.
Не то, чтобы не интересует, описать словами это невозможно. Я как-то много думал на эту тему и вдруг ко мне пришло ясное понимание как движется электрон. Сразу стали понятны и волновые свойства, и карпускулярные, и откуда берется неопределенность. Однако когда я попытался записать это свое прозрение, я не смог. Просто это не похоже ни на что в видимом мире. Поэтому любое описание это сильное упрощение. В принципе все теории и попытки описания об одном и том же, только с разных сторон.
Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
Ш>В классической физике есть понятие материальной точки. Её состояние описывается парой (вектор координат, вектор скорости). Ш>Это 6-мерное пространство.
Это математическая абстракция, ибо использование такой формы описания не делает доступное для наблюдения пространство шестимерным. И эта концепция таки подразумевает, что материальная точка в процессе движения (изменения координат) "остается той же", а не уничтожается "здесь", создаваясь заново "там".
Ш>В квантовой механике есть понятие безспиновой квантовой частицы. Её состояние есть единичный вектор в пространстве L2(R3).
Понятно, что такое представление позволяет решать и теоретические, и практические задачи, не вдаваясь в тонкости. Однако, задается ли квантовая механика вопросом о том, что именно происходит с частицей при изменении ее координат?
Здравствуйте, Dym On, Вы писали:
DO>когда я попытался записать это свое прозрение, я не смог.
Не представляю, как можно понимать суть объективного явления, и не мочь записать его словами. Подобные проблемы характерны для эмоций, чувств и прочих субъективных переживаний. Или Вы поняли суть движения не любого электрона, а лишь принадлежащего Вашему телу/мозгу?
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
Ш>>В классической физике есть понятие материальной точки. Её состояние описывается парой (вектор координат, вектор скорости). Ш>>Это 6-мерное пространство.
ЕМ>Это математическая абстракция, ибо использование такой формы описания не делает доступное для наблюдения пространство шестимерным. И эта концепция таки подразумевает, что материальная точка в процессе движения (изменения координат) "остается той же", а не уничтожается "здесь", создаваясь заново "там".
Ш>>В квантовой механике есть понятие безспиновой квантовой частицы. Её состояние есть единичный вектор в пространстве L2(R3).
ЕМ>Понятно, что такое представление позволяет решать и теоретические, и практические задачи, не вдаваясь в тонкости. Однако, задается ли квантовая механика вопросом о том, что именно происходит с частицей при изменении ее координат?
Подобного сорта вопросы не являются научными и наукой не рассматриваются. Их можно отнести к философии.
Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
Ш>Подобного сорта вопросы не являются научными и наукой не рассматриваются. Их можно отнести к философии.
Э-э-э... Вы уверены, что правильно поняли суть вопроса? А то ведь и теорию струн "можно отнести к философии" — некоторые физики заявляли, что им вполне достаточно Стандартной модели с ее калибровочными параметрами и, пока она позволяет им успешно решать актуальные задачи, им глубоко по барабану, откуда эти параметры взялись, и почему они именно таковы, а попытки объяснить значения параметров есть бесплодное умствование.
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Не представляю, как можно понимать суть объективного явления, и не мочь записать его словами.
Элементарно, нет слов в языке. Когда мы что-то описываем мы сравниваем. Сравниваем с тем, что видели или слышали. Ничего похожего на движение элементарной частицы в нашем мире мы никогда не видели. Описать это невожможно. Все описания это описания некоторых упрощенных моделей. В принципе они все имеют право на существование. Я думаю, что когда ты поймешь суть тоже не сможешь описать. Это нормально.
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
Ш>>Подобного сорта вопросы не являются научными и наукой не рассматриваются. Их можно отнести к философии.
ЕМ>Э-э-э... Вы уверены, что правильно поняли суть вопроса? А то ведь и теорию струн "можно отнести к философии" — некоторые физики заявляли, что им вполне достаточно Стандартной модели с ее калибровочными параметрами и, пока она позволяет им успешно решать актуальные задачи, им глубоко по барабану, откуда эти параметры взялись, и почему они именно таковы, а попытки объяснить значения параметров есть бесплодное умствование.
Теория струн не относится к философии, она относится к гипотетической физике.
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
Ш>>Теория струн не относится к философии, она относится к гипотетической физике. ЕМ>Вот я и спрашиваю о том, есть ли в гипотетической физике теории по данной теме.
А мне кажется вы ищете интерпретации, приемлемые для вашего мозга, привыкшего к "классическим" понятиям, типа "шариков в лунках".
Однако, классические понятия имеют ограниченную сферу применения. Уже сейчас мы видим, что квантовая физика совсем не имеет аналогий с классическим миром, и поэтому существуют так называемые "интерпретации" квантовой физики. Вы вот тоже предложили какую-то "интерпретацию" с "шарами в ячейках". Но это лишь интерпретация. А то что происходит на самом деле — это математические формулы. Начиная с какого-то момента привычная физичность мира теряется, остается только математика. Математика же бесконечна и содержит в себе такие вещи, которые для человеческого разума вообще непредставимы.
Нет такого преступления, на которое не пошло бы суверенное родоплеменное быдло ради продления своего бессмысленного рода и распространения своего бессмысленного генома.
Здравствуйте, anonymouse2, Вы писали:
A>А мне кажется вы ищете интерпретации, приемлемые для вашего мозга
А кто из физиков их не ищет? Иначе не было бы и того набора интерпретаций, что накопился к текущему моменту.
A>привыкшего к "классическим" понятиям, типа "шариков в лунках".
Это Вы просто поспешили с выводом. Пример с шариками — чисто для наглядности. Я вполне в состоянии осмыслить и абстрактные модели, в которых все описывается только уравнениями, но для размышлений удобнее аналогии.
A>Вы вот тоже предложили какую-то "интерпретацию" с "шарами в ячейках". Но это лишь интерпретация. А то что происходит на самом деле — это математические формулы.
Вообще-то наоборот: математические формулы — это наше описание того, что происходит "на самом деле". И большинство этих формул появилось исключительно благодаря стремлению к интерпретации. Если бы до начала квантовой эпохи физики и математики работали исключительно с наборами измеренных величин, не вдаваясь в суть процессов, которые эти наборы порождают — насколько бы они преуспели в изучении физических и математических законов? Да хоть та же геометрическая интерпретация числовых множеств — Вы можете представить себе развитие математики без нее?
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Вообще-то наоборот: математические формулы — это наше описание того, что происходит "на самом деле". И большинство этих формул появилось исключительно благодаря стремлению к интерпретации. Если бы до начала квантовой эпохи физики и математики работали исключительно с наборами измеренных величин, не вдаваясь в суть процессов, которые эти наборы порождают — насколько бы они преуспели в изучении физических и математических законов? Да хоть та же геометрическая интерпретация числовых множеств — Вы можете представить себе развитие математики без нее?
Интерпретация — это вспомогательный инструмент для наших биологических мозгов, генетически заточенных на охоту и собирательство, а не на квантовую физику.
Иногда, если "повезло" — формулы, описывающие явление, совпадают или оказываются близкими к формулам, описывающим что-то привычное для нас; тогда мы говорим о единственной интерпретации как об "объективном" описании того, что происходит "на самом деле".
Иногда формулы более сложные, и возникает несколько "интерпретаций" — как с квантовой физикой. Ни одна из них не является полной и исчерпывающей, но они все равно помогают нашим мозгам.
Но вполне может быть, что интерпретаций нет вообще. Это тоже нормальная ситуация. Более того, я думаю что когда нибудь это будет самая распространенная ситуация.
Нет такого преступления, на которое не пошло бы суверенное родоплеменное быдло ради продления своего бессмысленного рода и распространения своего бессмысленного генома.
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Кому-нибудь встречалась литература на эту тему?
Встречалась такая тема, что имеются различные псевдочастицы, например, фононы или дырки в полупроводниках. И что может быть те частицы, которые принято считать настоящими, тоже на самом деле "квази"
Здравствуйте, Dym On, Вы писали:
DO>Элементарно, нет слов в языке. Когда мы что-то описываем мы сравниваем. Сравниваем с тем, что видели или слышали. Ничего похожего на движение элементарной частицы в нашем мире мы никогда не видели. Описать это невожможно.
А что мы в нашем мире видели похожего на атом? На каком основании мы используем слова "ядро", "орбита", "нуклон", "электрон"? Мы ведь могли бы обойтись без них, используя только числа и уравнения, верно?
Когда Вы представляете в воображении движение электрона — Вы видите внутренним взором геометрические образы, или систему уравнений, или таблицу чисел?
DO>Я думаю, что когда ты поймешь суть тоже не сможешь описать.
А Эйнштейн считал, что как раз понявший суть и может описать, причем максимально просто и внятно. И Фейнман на эту тему тоже имел любимое высказывание.
Здравствуйте, anonymouse2, Вы писали:
A>Интерпретация — это вспомогательный инструмент для наших биологических мозгов, генетически заточенных на охоту и собирательство, а не на квантовую физику.
Дык, я разве спорю? Смысл как раз в том, что без интерпретаций и аналогий люди не сумели бы наработать тот математический аппарат, который используется сейчас. Отчего ж Вас удивляет мой интерес к еще одной интерпретации? Я далек от мысли, что идея такой интерпретации никому не приходила в голову, она слишком очевидна. Но то ли она была достаточно давно обсуждена и благополучно похоронена, то ли по каким-то причинам недостаточно интересна, чтобы светиться в научно-популярной литературе.
Здравствуйте, Michael7, Вы писали:
M>Встречалась такая тема, что имеются различные псевдочастицы, например, фононы или дырки в полупроводниках. И что может быть те частицы, которые принято считать настоящими, тоже на самом деле "квази"
Это немного другое, хотя и связано с моим вопросом. Пока интересно разобраться с понятием "движения в пространстве".
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Это немного другое, хотя и связано с моим вопросом. Пока интересно разобраться с понятием "движения в пространстве".
Тогда надо начинать с понятий "пространство" и "время" о которых мы ничего не знаем...
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>А что мы в нашем мире видели похожего на атом? На каком основании мы используем слова "ядро", "орбита", "нуклон", "электрон"? Мы ведь могли бы обойтись без них, используя только числа и уравнения, верно?
Нет. Все эти слова описывают модель. Мы сначала упростили реальность, а уже потом ее описали.
ЕМ>Когда Вы представляете в воображении движение электрона — Вы видите внутренним взором геометрические образы, или систему уравнений, или таблицу чисел?
В том-то и дело, что нет. Иначе я бы вообще проигнорировал этот топик. Осознание того, что это не визуализируемые образы пришли именно при попытке описать. Собственно тогда я понял границы языка. Да и насчет уравнений я до конца не уверен, что существующий матаппарат в состоянии описать движение элементарных частиц.
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Это немного другое, хотя и связано с моим вопросом. Пока интересно разобраться с понятием "движения в пространстве".
Связь прямая. Фононы тоже "движутся", хотя на самом деле только передаются колебания от одного узла кристаллической решетки к другой.