Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>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"
ЕМ>Это немного другое, хотя и связано с моим вопросом. Пока интересно разобраться с понятием "движения в пространстве".
Электрон движется не в пространстве. Он движется в своём фазовом пространстве, которое принципиально отличается от трехмерного пространства.
Электрон некоторым образом располагается в пространстве, и это порождает видимое движение.
Трехмерное пространство, в которое мы привыкли помещать все объекты, на самом деле является иллюзией восприятия, возникающей из особенностей восприятия человеком окружающего мира.
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
Ш>>Трехмерное пространство, в которое мы привыкли помещать все объекты, на самом деле является иллюзией восприятия, возникающей из особенностей восприятия человеком окружающего мира.
ЕМ>Я опять все пропустил, и концепция "макропространства" за последние несколько лет радикально поменялась? До этого трехмерность пространства на протяженных измерениях никак не связывалась ни с восприятием человека, ни с его существованием.
Человек взаимодействует с окружающей средой. Исходя из этого и из конкретного способа взаимодействия у него сформировалось представление о том, что мир состоит из предметов, помещённых в трехмерное пространство.
Но это именно человеческий взгляд на мир.
Мы, например, не видим спин электрона. Да и как его увидишь, его можно описать математически, но на уровень бытового восприятия он просто не ложится.
Я попробую объяснить по аналогии.
Вот есть такой язык как HTML. Вы можете написать на нём текст и загрузить в браузер.
При этом браузер нарисует некоторую картинку. Но картинка!=HTML код.
Более того, по картинке невозможно определить код, его создавший.
Классическая физика была буквалистской. Она изучала картинку, отождествляя её с реальностью.
В 20 веке однако, возникла современная физика.
Она пытается по картинке воссоздать код, и более того язык, потому что мы не знаем не только код, но даже язык, на котором он написан.
При этом понятно, что этот реконструированный язык вряд ли совпадает с тем, что использует небесная канцелярия.
Он искусственный и человекоцентричный.
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, 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, 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, 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>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>Давайте снова к исходному вопросу. Вот в банальной ЭЛТ электрон движется от катода к аноду. Когда на него воздействуют электрическим или магнитным полем, он отклоняется, причем не абы куда, а в известном и предсказуемом направлении, иначе мы не имели бы возможности наблюдать картинки на экране. Если бы люди, которые внесли вклад в создание ЭЛТ, уперлись в озвученную Вами здесь концепцию "любое движение есть изменение параметров объекта в многомерном математическом пространстве", смогли бы они достичь результата? Они достигли его исключительно потому, что мыслили категориями трехмерного пространства, траектории движения электрона сквозь трубку, направлений отклонения пластинами/катушками, точки соударения электрона с люминофором и т.п.
ЕМ>Вот об этом я и спрашивал: если электрон все-таки движется от одной известной точки к другой известной точке, то что современная физика знает о смысле, сути этого самого "движения"?
Вы путаете электрон и его "изображение" в пространстве.
Электрон -- это сложный физический феномен, его состояние задаётся волновой функцией.
Но можно по этой волновой функции посчитать усреднённую координату электрона.
Движение электрона -- это изменение во времени его волновой функции.
Которое сопровождается изменением этой усреднённой координаты.
Именно эту координату мы видим, в момент, когда электрон в ЭЛТ сталкивается с люминофором.
"Суть" движения электрона -- это уравнение Шредингера, описывающее изменение волновой функции со временем.
При этом, однако, нельзя говорить о том, что электрон движется в трехмерном пространстве от одной точке к другой.
Просто физические процессы в ЭЛТ таковы, что мы можем предсказать эволюцию координаты электрона, не зная его полного состояния.
Но это особенность конкретной физической системы. В других физических системах это сделать невозможно.
Например, в приборе Штерна-Герлаха.
Вот как раз люди, мыслящие бытовыми категориями столкнувшись с экспериментом Штерна-Герлаха, выпали в осадок.
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Но здесь снова возникает тот же самый вопрос: ассоциирует ли современная физика изменение волновой функции во времени с каким-либо видом перемещения в реальном (а не математическом) пространстве?
Увы, тут хороших новостей нет. В современной квантовой теории много хорошо работающей математики, предсказания которой подтверждаются экспериментами, но вот что она описывает — совершенно неясно.
ЕМ>Или же принято считать, что частица находится "везде" (или "нигде"), а в трехмерном пространстве перемещается лишь "изображение"?
Какой-то однозначной понятной онтологической материалистической представимой картины так и нет.
Есть математические — о чем нам говорят уравнения. Там можно говорить, что квантовое состояние есть вектор, и он как-то меняется со временем. Это самое близкое к представимому движению. Но только вектор тот не в нашем 3д пространстве, а в абстрактном бесконечномерном пространстве состояний. В простых случаях его можно проецировать на наше 3д пространство, получим как раз волновую функцию — в каждой точке будет своя проекция, свое число, координата вектора. Т.е. в метафоре того экрана яркость каждого "пикселя" можно считать компонентой большущего вектора, как если всю картинку сохранить как BMP и рассматривать как запись X*Y-мерного вектора, вот он как-то плавно движется, меняется, в своем X*Y-мерном пространстве.
Причем если идти чуть дальше КМ 20-х годов, хотя бы к 30-м, то уже начинается переход от рассматривания частиц к полям. Как у одной частицы бывает состояние суперпозиции "частица здесь" и "частица там", в общем случае у нас может быть и суперпозиция "одна частица с такой-то волновой ф-ей", "две частицы с такими-то ВФ", "три частицы с такими-то ВФ", "ноль частиц" и т.д. Количество частиц это тоже оператор, тоже случайная величина при измерении. И вектор состояния уже оказывается в еще более многомерном пространстве, уже двигаясь через "слои" с разным числом частиц. А потому говорить о том, что частица вылетела из точки А и она же прилетела в точку Б можно лишь очень условно. Можно лишь говорить о том, что в Б была зарегистрирована частица того же типа, и что события А и Б связаны определенным образом.
ЕМ>Когда говорят "сейчас мы наблюдаем излучение (фотонное, нейтринное и прочее), только что дошедшее до нас из удаленных областей Вселенной, а излучено оно было очень давно" — что именно понимается под этим? Что излученные в прошлом частицы в те времена были "там", а к нынышнему времени добрались "сюда", или же они все это время были "везде" (и там, и здесь), и сейчас до нас добрались эти самые "изображения"?
Подразумевается, что в поле частиц этого типа когда-то были созданы возмущения, а теперь в другом месте возмущения регистрируются, и события эти связаны определенным образом. Но говорить о том, что какие-то конкретные частицы долетели из А в Б нет смысла, в Б могли быть зарегистрированы результаты 234968968453 событий с рождением и уничтожением частиц между А и Б. Эволюция поля описывается как совокупный результат бесконечного количества разных сценариев (каждый класс которых изображается диаграммой
Фейнмана), и нельзя сказать, который из них реально произошел.
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, 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>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:
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>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.
Здравствуйте, Michael7, Вы писали:
M>Связь прямая. Фононы тоже "движутся", хотя на самом деле только передаются колебания от одного узла кристаллической решетки к другой.
Здравствуйте, SergeyIT, Вы писали:
M>>Связь прямая. Фононы тоже "движутся", хотя на самом деле только передаются колебания от одного узла кристаллической решетки к другой.
SIT>А если нет кристаллической решетки?
Если я ничего не путаю, то фононы были введены только для кристаллов.
Здравствуйте, Michael7, Вы писали:
M>Если я ничего не путаю, то фононы были введены только для кристаллов.
То есть это не реальные частицы, а квазичастицы, и отдельно от кристаллической решетки не существуют. И введены они были для описания взаимодействия электронов (или других частиц) с кристаллической решеткой. И, если учесть, что всякие фононы (акустические, оптические полярные/неполярные) — это колебания атомов в кристаллах, то к понятию их движения надо относиться осторожно (если честно, то не знаю как).
Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
Ш>Трехмерное пространство, в которое мы привыкли помещать все объекты, на самом деле является иллюзией восприятия, возникающей из особенностей восприятия человеком окружающего мира.
Я опять все пропустил, и концепция "макропространства" за последние несколько лет радикально поменялась? До этого трехмерность пространства на протяженных измерениях никак не связывалась ни с восприятием человека, ни с его существованием.
Здравствуйте, Dym On, Вы писали:
DO>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.
Если я ничего не путаю, то "понять" — это именно что выразить в понятиях.
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>С некоторых пор стало интересно, что именно в квантовой физике сейчас понимается под "движением элементарных частиц". ЕМ>Кому-нибудь встречалась литература на эту тему?
Очень советую книжку "An Interpretive Introduction to Quantum Field Theory" by Paul Teller. Там достаточно современно, при этом много внимания именно интерпретации и "физическому смыслу", насколько там это возможно. Помогает отучиться от устаревших интуитивных представлений о частицах и их движении.
Ну и многочисленные учебники по КМ и КТП — тоже "литература на эту тему".
Но более современная теория это КТП, там все несколько иначе, и представить визуально сложнее. Недавно немного тут обсуждали: http://rsdn.org/forum/life/7385556.1
Здравствуйте, D. Mon, Вы писали:
DM>Помогает отучиться от устаревших интуитивных представлений о частицах и их движении.
Ребята, почему вы все дружно решили, будто у меня "устаревшие представления", и я не в состоянии мыслить категориями квантовой механики? Я вполне понимаю ее в объеме, не требующем владения математическим аппаратом или работы на аппаратуре. Но сколько-нибудь конкретной информации по вопросу, который был задан в первом сообщении, я не встречал.
Поэтому мне нет нужды заново перечитывать основы квантовой механики с примерами и картинками. Я хочу лишь найти ответ на конкретный вопрос. Это возможно?
Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
Ш>Человек взаимодействует с окружающей средой. Исходя из этого и из конкретного способа взаимодействия у него сформировалось представление о том, что мир состоит из предметов, помещённых в трехмерное пространство.
Сколько, по-Вашему, протяженных (доступных нашему наблюдению) измерений в мире, и из чего это количество вытекает?
Ш>Мы, например, не видим спин электрона. Да и как его увидишь, его можно описать математически, но на уровень бытового восприятия он просто не ложится.
Мы не видим и магнитного поля, и гамма-излучения, и еще много чего. Только как это все соотносится с вопросом, который я задал в первом сообщении?
Ш>Классическая физика была буквалистской. Она изучала картинку, отождествляя её с реальностью. Ш>В 20 веке однако, возникла современная физика. Ш>Она пытается по картинке воссоздать код, и более того язык, потому что мы не знаем не только код, но даже язык, на котором он написан.
По-Вашему, Кеплер, в 16-м веке, а Ньютон — в 17-м, тупо "изучали картинку", а "коды" движения планет в поле тяготения, соотношения масс/сил/ускорений и прочего, были воссозданы только в 20-м веке современной физикой?
Давайте снова к исходному вопросу. Вот в банальной ЭЛТ электрон движется от катода к аноду. Когда на него воздействуют электрическим или магнитным полем, он отклоняется, причем не абы куда, а в известном и предсказуемом направлении, иначе мы не имели бы возможности наблюдать картинки на экране. Если бы люди, которые внесли вклад в создание ЭЛТ, уперлись в озвученную Вами здесь концепцию "любое движение есть изменение параметров объекта в многомерном математическом пространстве", смогли бы они достичь результата? Они достигли его исключительно потому, что мыслили категориями трехмерного пространства, траектории движения электрона сквозь трубку, направлений отклонения пластинами/катушками, точки соударения электрона с люминофором и т.п.
Вот об этом я и спрашивал: если электрон все-таки движется от одной известной точки к другой известной точке, то что современная физика знает о смысле, сути этого самого "движения"?
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Ребята, почему вы все дружно решили, будто у меня "устаревшие представления", и я не в состоянии мыслить категориями квантовой механики?
По форме задаваемого вопроса.
ЕМ> Я вполне понимаю ее в объеме, не требующем владения математическим аппаратом или работы на аппаратуре. ЕМ> Поэтому мне нет нужды заново перечитывать основы квантовой механики с примерами и картинками. Я хочу лишь найти ответ на конкретный вопрос. Это возможно?
Видимо, этого объема недостаточно, раз вопрос остался. Поэтому нужда перечитывать таки есть.
Что и как вот тут происходит, полностью понятно?
Это и есть движение частицы в терминах КМ 20-х годов. А в терминах 40-х годов уже вопрос совсем иначе будет звучать.
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Вот об этом я и спрашивал: если электрон все-таки движется от одной известной точки к другой известной точке, то что современная физика знает о смысле, сути этого самого "движения"?
Евгений Музыченко друг мой — короткий ответ — ничего конкретного с фундаментальной точки зрения.
С экспериментальной точки зрения ученые все еще не наблюдали перемещения электрона из точки А в точку Б.
Единственный действенный эксперимент по фиксации движения электрона с помощью квантового стробоскопа (см эксперимента университета Лунда) фиксирует только распределение энергии электрона в момент времени облучения лазером а не само движение. Те мы не можем сказать как он движется.
Даже без стробоскопа — двущелевой эксперимент Фейнмана дает понимание того что электрон не движется векторно.
Мы не знаем что происходит в квантовом мире с точки зрения эксперимента.
По поводу ваших тирад относительно трехмерности — теория относительность и модель пространства-времени хорошо подтверждаются на 4хмерном пространстве (я про мат модель) эксперементально.
Но для микромира это не работает
Re: Как можно себе представить квантовое движение?
Здравствуйте, Евгений Музыченко.
ЕМ> С некоторых пор стало интересно, что именно в квантовой физике сейчас понимается под "движением элементарных частиц".
ЕМ> Кому-нибудь встречалась литература на эту тему?
Здравствуйте, a_g_99, Вы писали:
__>С экспериментальной точки зрения ученые все еще не наблюдали перемещения электрона из точки А в точку Б. __>Единственный действенный эксперимент по фиксации движения электрона с помощью квантового стробоскопа (см эксперимента университета Лунда) фиксирует только распределение энергии электрона в момент времени облучения лазером а не само движение. Те мы не можем сказать как он движется. __>Даже без стробоскопа — двущелевой эксперимент Фейнмана дает понимание того что электрон не движется векторно.
Однако электрон ведь не находится "сразу везде", а с вероятностями, близкими к единице, находится в определенных областях трехмерного (как минимум) пространства. Если в той же ЭЛТ поставить экран не поперек, а вдоль электронного пучка — засветки люминофора не будет. А если фокусирующие/отклоняющие системы поставить не между катодом и анодом, а позади катода — пучок [почти] не будет ни фокусироваться, ни отклоняться. Следовательно, электрон под действием поля таки движется в определенном направлении, и по определенной траектории.
__>теория относительность и модель пространства-времени хорошо подтверждаются на 4хмерном пространстве (я про мат модель) эксперементально. __>Но для микромира это не работает
Ну да, я и говорил лишь о протяженных измерениях. Насколько я понимаю, в пространстве с большим числом протяженных измерений параметры ряда взаимодействий должны быть иными.
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Однако электрон ведь не находится "сразу везде", а с вероятностями, близкими к единице, находится в определенных областях трехмерного (как минимум) пространства. Если в той же ЭЛТ поставить экран не поперек, а вдоль электронного пучка — засветки люминофора не будет. А если фокусирующие/отклоняющие системы поставить не между катодом и анодом, а позади катода — пучок [почти] не будет ни фокусироваться, ни отклоняться. Следовательно, электрон под действием поля таки движется в определенном направлении, и по определенной траектории.
это вероятностный процесс. те с определенной вероятностью один из набора электронов вашей трубки может оказаться в другой части вселенной, просто вероятность этого события мала (но это возможно). соотвественно говорить о каких либо векторных механизмах движения в квантовом мире неправильно. Бог играет в кости и перемещает частицы в квантовом мире (что довольно изящно показано неравенством Белла). вы должны просто принять это — нет предопределенного закона для квантового мира сейчас в принципе. Все вероятностно
ЕМ>Ну да, я и говорил лишь о протяженных измерениях. Насколько я понимаю, в пространстве с большим числом протяженных измерений параметры ряда взаимодействий должны быть иными.
да нет они просто могут свернуты. это то что пытается показать м теория (пока неудачно)
Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
Ш>Движение электрона -- это изменение во времени его волновой функции. Ш>Которое сопровождается изменением этой усреднённой координаты. Ш>Именно эту координату мы видим, в момент, когда электрон в ЭЛТ сталкивается с люминофором.
Только не "усредненную", плохой выбор слова. Если волновая функция состоит из двух одинаковых горбов в разных местах, усредненная координата окажется между ними, но частицу мы там как раз не будем наблюдать, а будем в одном из горбов, по правилу Борна.
Здравствуйте, D. Mon, Вы писали:
DM>Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
Ш>>Движение электрона -- это изменение во времени его волновой функции. Ш>>Которое сопровождается изменением этой усреднённой координаты. Ш>>Именно эту координату мы видим, в момент, когда электрон в ЭЛТ сталкивается с люминофором.
DM>Только не "усредненную", плохой выбор слова. Если волновая функция состоит из двух одинаковых горбов в разных местах, усредненная координата окажется между ними, но частицу мы там как раз не будем наблюдать, а будем в одном из горбов, по правилу Борна.
Нормальный выбор.
Не будем мы в одном из горбов.
В этом случае частица находится в делокализованном состоянии и думать о ней как о частице просо некорректно.
Добавление.
По-моему, вы не понимаете сути.
Возьмём обычную ковалентную связь.
Здесь электрон делокализован, он находится одновременно около двух ядер.
Но это, пока мы его не наблюдаем, т.е. не вмешиваемся в процесс.
Как только вы захотите померить положение электрона, вы поместите систему в прибор,
прибор начнёт взаимодействовать с электроном, что приведёт к так называемому коллапсу волновой функции,
т.е. она рандомно изменится в одну из двух альтернатив. Получится квантовая монетка.
Собственно, именно это и происходит в приборе Штерна-Герлаха, когда траектория электрона рандомно коллапсирует к одной из двух возможностей,
с вероятностями, зависящими от начального спина частицы. Чем хорош этот эксперимент -- там всё макроскопически наблюдаемо.
Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
DM>>Только не "усредненную", плохой выбор слова. Если волновая функция состоит из двух одинаковых горбов в разных местах, усредненная координата окажется между ними, но частицу мы там как раз не будем наблюдать, а будем в одном из горбов, по правилу Борна.
Ш>Нормальный выбор. Ш>Не будем мы в одном из горбов. Ш>В этом случае частица находится в делокализованном состоянии и думать о ней как о частице просо некорректно.
Я не говорю, где она находится. Я говорю, где ее можно будет пронаблюдать при измерении (а это всегда точечное событие). И это будет не в усредненной координате между двумя горбами.
Ш>По-моему, вы не понимаете сути.
По-моему, мы говорим об одном и том же, но вы что-то не то увидели в моих словах.
Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
Ш>Вы путаете электрон и его "изображение" в пространстве. Ш>Электрон -- это сложный физический феномен, его состояние задаётся волновой функцией. Ш>Но можно по этой волновой функции посчитать усреднённую координату электрона. Ш>Движение электрона -- это изменение во времени его волновой функции. Ш>Которое сопровождается изменением этой усреднённой координаты. Ш>Именно эту координату мы видим, в момент, когда электрон в ЭЛТ сталкивается с люминофором.
Тогда и получается как раз некая аналогия с картинкой на экране, которую я описал в своем первом сообщении (не путать с экраном ЭЛТ, которая всплыла позднее): на матричном экране мы видим [движущиеся] пикселы различных цветов и яркостей, но эти пикселы не есть самостоятельные сущности, а лишь результат работы некой скрытой за экраном машинерии.
Но здесь снова возникает тот же самый вопрос: ассоциирует ли современная физика изменение волновой функции во времени с каким-либо видом перемещения в реальном (а не математическом) пространстве? Или же принято считать, что частица находится "везде" (или "нигде"), а в трехмерном пространстве перемещается лишь "изображение"?
Когда говорят "сейчас мы наблюдаем излучение (фотонное, нейтринное и прочее), только что дошедшее до нас из удаленных областей Вселенной, а излучено оно было очень давно" — что именно понимается под этим? Что излученные в прошлом частицы в те времена были "там", а к нынышнему времени добрались "сюда", или же они все это время были "везде" (и там, и здесь), и сейчас до нас добрались эти самые "изображения"? А если добрались все-таки сами частицы, то на что примерно был похож процесс этого самого перемещения?
Здравствуйте, L.Long, Вы писали:
LL>Однако что-то же на самом деле все-таки происходит, и это совсем не математические формулы!
Тонкость в том, что что-бы там на самом деле не происходило, оно подчиняется каким-то математическим формулам. И если мы начнем углубляться, выделять составные части явления, всякие там частицы и поля, исследовать их, и так далее — мы можем углубляться сколько угодно (насколько позволят наши возможности по постановке экспериментов), и везде будут математические формулы. Просто каждый раз — разные. И как глубоко мы можем углубляться в этой декомпозиции? Где конец? Где то место, та физическая модель, про которую мы можем с уверенностью сказать — вот она, сама основа мироздания, более простого уже ничего не может быть по определению? Лично я подозреваю что такого места просто нет.
Скорее всего, между математикой и физикой на каком-то глубинном уровне нет разницы; и скорее всего, это нефальсифицируемая теория, и нам никогда не удастся ее ни доказать, ни опровергнуть. Но мы сможем искать тончайшие отклонения физических процессов от математических моделей; и это будет означать, что на данном уровне математика и физика еще не одно и то же.
А попытка топикстартера объяснить движение элементарных частиц какими-то шариками в ячейках подразумевает, что эти шарики и ячейки в чем-то проще, чем к примеру квантовая физика. Однако не стоит забывать, что движение обычных шариков в обычных ячейках описывается достаточно сложными формулами — механикой, теорией упругости и т.д. Т.е. такая интерпретация — не упрощение по сути, а лишь попытка упрощения для человеческого восприятия.
Нет такого преступления, на которое не пошло бы суверенное родоплеменное быдло ради продления своего бессмысленного рода и распространения своего бессмысленного генома.
Здравствуйте, a_g_99, Вы писали:
__>с определенной вероятностью один из набора электронов вашей трубки может оказаться в другой части вселенной
Да, я знаю это свойство. А вот какой смысл вкладывается в понятие "оказаться"? Это "переместиться" в другую часть Вселенной, или лишь "проявиться" (быть зарегистрированной) там, продолжая пребывать "на том же месте"?
__>Бог играет в кости и перемещает частицы в квантовом мире
Вот я и спрашивал, что именно современная физика понимает под этим "перемещает".
ЕМ>>Ну да, я и говорил лишь о протяженных измерениях. Насколько я понимаю, в пространстве с большим числом протяженных измерений параметры ряда взаимодействий должны быть иными.
__>да нет они просто могут свернуты.
Кто свернуты — измерения? Если они свернуты, то они не будут протяженными.
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Но здесь снова возникает тот же самый вопрос: ассоциирует ли современная физика изменение волновой функции во времени с каким-либо видом перемещения в реальном (а не математическом) пространстве? Или же принято считать, что частица находится "везде" (или "нигде"), а в трехмерном пространстве перемещается лишь "изображение"?
А что есть реальность, Нео? Это вопрос философский. По факту, сейчас вселенная видится как башня симуляций.
Каждый раз, когда мы находим очередную реальность, через некоторое время выясняется, что эта реальность есть симуляция в другой, более общей реальности.
Если я правильно понял, вы хотите теорию, в которой точка перемещается в некоем обобщённом "реальном" пространстве.
Т.е. вы хотите опять вернуться к идее точечных частиц за счёт добавления дополнительных измерений.
Не получится, например, из-за пертурбальности.
Здравствуйте, D. Mon, Вы писали:
DM>Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
DM>>>Только не "усредненную", плохой выбор слова. Если волновая функция состоит из двух одинаковых горбов в разных местах, усредненная координата окажется между ними, но частицу мы там как раз не будем наблюдать, а будем в одном из горбов, по правилу Борна.
Ш>>Нормальный выбор. Ш>>Не будем мы в одном из горбов. Ш>>В этом случае частица находится в делокализованном состоянии и думать о ней как о частице просо некорректно.
DM>Я не говорю, где она находится. Я говорю, где ее можно будет пронаблюдать при измерении (а это всегда точечное событие). И это будет не в усредненной координате между двумя горбами.
Это не значит, что термин усреднённая координата плохой. Он вполне адекватен математически, достаточно посмотреть на интеграл, которым он задаётся.
Ш>>По-моему, вы не понимаете сути.
DM>По-моему, мы говорим об одном и том же, но вы что-то не то увидели в моих словах.
Здравствуйте, anonymouse2, Вы писали:
LL>>Однако что-то же на самом деле все-таки происходит, и это совсем не математические формулы!
A>Тонкость в том, что что-бы там на самом деле не происходило, оно подчиняется каким-то математическим формулам.
Да, эпициклы очень качественно описывают движение планет, куда более точно, чем Commentariolus этого польского попа.
A>...Лично я подозреваю что такого места просто нет.
Извини, но звание кэпа ты пока не заслужил. Не более чем лейтенант.
Чем совершеннее технически средство, тем более примитивные, никчемные и бесполезные сведения при его помощи передаются.(с)Станислав Лем
Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
Ш>Если я правильно понял, вы хотите теорию, в которой точка перемещается в некоем обобщённом "реальном" пространстве.
Не. Мне в первую очередь интересно, что понимают под "движением частиц" сами физики, кроме чисто математического изменения параметров во времени. Они при этом представляют хоть что-нибудь образное?
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
Ш>>Если я правильно понял, вы хотите теорию, в которой точка перемещается в некоем обобщённом "реальном" пространстве.
ЕМ>Не. Мне в первую очередь интересно, что понимают под "движением частиц" сами физики, кроме чисто математического изменения параметров во времени. Они при этом представляют хоть что-нибудь образное?
Ну, я не физик, я математик. Мне сложно объяснить, как я вижу гильбертово пространство или спектральную меру, например.
Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
Ш>Ну, я не физик, я математик. Мне сложно объяснить, как я вижу гильбертово пространство или спектральную меру, например.
Вы упорно сворачиваете на "представление объектов науки вообще". Многие математические объекты и описывают то, что невозможно наблюдать непосредственно, и обозначаются терминами, не имеющими отношения к повседневности. Но для частиц используется понятие "движение", которое наблюдается и воспринимается интуитивно.
Суть вопроса состоит в том, остались для современной физики какие-то свойства поведения частиц, которые можно назвать "движением" в обычном, интуитивном понимании этого термина, или же он используется исключительно по привычке, а понимается под ним не более, чем изменение регистрируемых координат частицы в четырехмерном пространстве времени, а как вся эта машинерия устроена внутри — неизвестно (или неинтересно).
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>Здравствуйте, Шахтер, Вы писали:
Ш>>Ну, я не физик, я математик. Мне сложно объяснить, как я вижу гильбертово пространство или спектральную меру, например.
ЕМ>Вы упорно сворачиваете на "представление объектов науки вообще". Многие математические объекты и описывают то, что невозможно наблюдать непосредственно, и обозначаются терминами, не имеющими отношения к повседневности. Но для частиц используется понятие "движение", которое наблюдается и воспринимается интуитивно.
ЕМ>Суть вопроса состоит в том, остались для современной физики какие-то свойства поведения частиц, которые можно назвать "движением" в обычном, интуитивном понимании этого термина, или же он используется исключительно по привычке, а понимается под ним не более, чем изменение регистрируемых координат частицы в четырехмерном пространстве времени, а как вся эта машинерия устроена внутри — неизвестно (или неинтересно).
Думаю, что нет. Понятие движения уже в классической механике трактуется обобщённым образом, как движение в фазовом пространстве. Т.е движется математическая точка в математическом пространстве.
Здравствуйте, Евгений Музыченко, Вы писали:
ЕМ>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.
А как ты зарегистрируешь движение частиц меньше детектируемого "размера"? Кто собственно мешает электрону или другой частице коллапсировать, к примеру, не в пустоту/дырку, а в кварки и передать взаимодействие не детектируемым способом? Или не детектируемым способом в нашей размерности (а вдруг там не 3 размерности)?
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.
Так как раз при невозможности детектировать что-либо, термин "движение" становится неприменим.
[In theory there is no difference between theory and practice. In
practice there is.]
[Даю очевидные ответы на риторические вопросы]
