Големите експерименти във физиката

[gmladenov]

Преди 35 минути, Ниkи said:

А защо се твърди, че фотонът интерферира сам със себе си, като един фотон прави само точка в интерференчна картина? 

Истината е, че физиката няма обяснение защо единичните фотони (или електрони) образуват
инетерференчна картина.

"Фотонът интерферира сам със себе си" е логическо обяснение, което описва резултата
от опита - а не какво точно се случва, за да се получи този резултат.

Както и с други явления (като гравитацията), физиката предлага точна количествена
оценка на явлението, без в същност да разбира физическата му същност.

[scaner]

Преди 1 час, Ниkи said:

Принципът на неопределеност важи когато се опитваме да определим, да измерваме. Когато не измерваме, какво пречи параметрите да си ги има. В крайна сметка, като резултат в некватовия свят всички параметри влияят едновременно

Точно тук е разделящият вододел между квантова и класическа физика. Класическият подход твърди именно това - обектите имат изначално параметри, само че ние не ги знаем, и ги определяме чак при измерването. Така наречените скрити параметри, а картинката която ги включва - локална реалност. Квантовата физика пък твърди, че обектите нямат параметри, а те се придобиват в процеса на измерването. Например нямат едновременно положение и импулс, или момент на въртене и ъгъл, или брой фотони и фаза, и т.н. Тоест принципно квантът не притежава едновременно положение и импулс. И това е смисълът на неравенствата за неопределеност. Нашето измерване не участва тук, никакъв негов параметър не се намесва.

Тази разлика води до споменаваните вече неравенства на Бел и до експериментите, сочещи, че квантовата картинка е по-адекватната от класическата. Просто природата е така направена.

Преди 1 час, Ниkи said:

А защо се твърди, че фотонът интерферира сам със себе си, като един фотон прави само точка в интерференчна картина? 

Това е малко заблуждаваща терминология. Идеята е, че независимо че фотонът попада в точка, тази точка е количествено свързана с крайната интерференционна картина, която би се получила ако фотонът беше вълна. Тоест, представяйки го като вълна, фотонът би минал и през двата процепа за да попадне върху интерференционата картина. Само че той не е вълна, има достатъчно експерименти които са доказали това. Така че от тук е останал този мем. Има много такива положения във физиката, където не трябва да се разчита на класическят смисъл на изказа, а да се помни какво точно се се влага в него. Спомни си цвета и очарованието на кварките

 

Преди 44 минути, gmladenov said:

Както и с други явления (като гравитацията), физиката предлага точна количествена
оценка на явлението, без в същност да разбира физическата му същност.

Понятието "физическа същност" губи смисъл още в класическата физика. Още там са се сблъскали с проблема, че нещата не могат да се обяснят само със зъбни колела, топчета и тел. И за това са приели по-универсалният начин за обяснение, чрез физически модели.

[gmladenov]

Преди 11 минути, scaner said:

Понятието "физическа същност" губи смисъл още в класическата физика. Още там са се сблъскали с проблема, че нещата не могат да се обяснят само със зъбни колела, топчета и тел. И за това са приели по-универсалният начин за обяснение, чрез физически модели.

Щом физиката не може да отговори на някакъв въпрос, този въпрос естествено е безсмислен.

[scaner]

Преди 41 минути, gmladenov said:

Щом физиката не може да отговори на някакъв въпрос, този въпрос естествено е безсмислен.

Тц. Физиката не отговаря само на безсмислените въпроси. На другите търси отговор.

Ти като си толкова умен, разясни какъв е смисъла на "физическа същност"? В какво се изразява? Или само си мислиш че имало смисъл То с такова мислене се опитваше да закачиш и отправна система за просстранството. Ама нещо се препъна, само с "мисленето" си остана. Ми не стават така нещата, не успя ли да проумееш?

[gmladenov]

Преди 1 час, scaner said:

Ти като си толкова умен, разясни какъв е смисъла на "физическа същност"?

Аз не съм много умен, но тъй като ти си много назад, аз изглеждам умен.

Интерференцията на водни вълни се обяснява елементарно и нейната физическа същност е съвсем ясна:
механичната енергия, която предизвиква интерференцията, се предава от водните молекули една на друга,
в резултат на което се получава интерференчна картина. Как се получава това може да се наблюдава с
невъоръжено око:

 

Същото не може да се каже за интерференцията на единични фотони/електрони.

Как се получава интерференчната картина при тях не е ясно - и именно това се има предвид под физическа
същност: какво представлява единичният фотон, така че има поведение на вълна, която интерферира
със себе си.

Ако можеше да го видим фотона под микроскоп, неговата физическа същност щеше да е ясна. Но след като
не можем да го видим ... и не можем да обясним поведението му ... неговата физическа същност е неясна.

Редактирано Юли 24, 2021 от gmladenov

[scaner]

Преди 11 минути, gmladenov said:

Интерференцията на водни вълни се обяснява елементарно и нейната физическа същност е съвсем ясна:
механичната енергия, която предизвиква интерференцията, се предава от водните молекули една на друга,
в резултат на което се получава интерференчна картина. Как се получава това може да се наблюдава с
невъоръжено око

Понятието "физическа същност" се е обезсмислило когато е завършила механичната ера, когато механицизмът е изчерпал способността си да дава обяснение на света. Горното обяснение е механистично, и не е приложимо за фотоните.

Самото понятие "вълна" е несъвместимо с "квант", в частност фотон - по всичките си свойства. Единствената "физическа същност" която може да бъде предложена, е нещо трето, различно от вълна или частица. Това че човешката интуиция е неспособна да си го представи не е проблем на физиката, нали? Затова и се обезсмисля "физическата същност", защото тя е разчитала на интуиция и на представи за механистичният свят. А те в квантовият не работят.

Преди 15 минути, gmladenov said:

Ако можеше да го видим фотона под микроскоп, неговата физическа същност щеше да е ясна. Но след като
не можем да го видим ... и не можем да обясним поведението му ... неговата физическа същност е неясна.

Именно, защото принципно не можем да видим такива частици, "физическа същност" се обезсмисля. Квантовият свят обезсмисля много неща, освен положение и траектория, въвежда много сериозни ограничения и на "части". А механицизмът разчита на дробенето на напълно описаеми и представими части.

Единствената физическа същност, която се установява в квантовите обекти, това е тяхната материална основа. Всичко друго е нейно проявление. Квантовата механика налага ограничения не на познанието за тази материя, а за формите по които то може да бъде описано. И в тези форми липсва класическкото "физическа същност".

 

[gooogle≪soft≫]

Преди 1 час, scaner said:

Именно, защото принципно не можем да видим такива частици, "физическа същност" се обезсмисля.

Физиката е наука за физическата същност,и трябва да обясни всяка физическа същност.

[Малоум 2]

Преди 11 часа, gooogle≪soft≫ said:

Физиката е наука за физическата същност,и трябва да обясни всяка физическа същност.

(Това съм направил с етер*-хипотеза - като от "класическия етер" ползвам само предположението за "неподвижност по място" на недосегаемите за експеримент частици на етера. Те са сдвоени (като две звена на верига), като токът по едната осигурява поле, което предизвиква ток по другата е така ту едната, ту другата бримка е с ток, а заедно с полето са едно цяло, като частица. Тези частици "се допират" с полетата си и честотата на образуването им е около 10^(26)Hz - вижда се, огромна и затова тези частици са недосегаеми. Съдържат "момент на импулс" - вектор, който се променя по големина, направление и посока. Поради това непрестанно образуване с промяна - има възможност за флуктуации от "група" частици и при сфазиране, има вероятност да се подредят в нишка, по която се "пренася" сума-разлика от импулс на подреденото. Но, важен е откликът на съседите на нишката - и те се подреждат за запазване равновесното състояние и образуват "обем" на структурата. В краищата на нишката - няма сфазиране и ... релаксацията на частиците в обема "спират" преноса, и го връщат в изходна точка. Заради забавяне по време - тази точка вече не е на същото (старото) място. Така, тези структури се "лашкат" напред-назад по нишка и все едно - трептят около някаква "централна" област - това са фотони на вакуума.

Ясно е, че фотоните на вакуума също имат вероятност за сфазиране с подобни и така вече могат да образуват пренос на импулс, който, заради забавяне по "линията" на сфазиране- може да се движи-сърфира по вакчастиците. Това е вълнов процес на предаване на импулс - ЕМВълна. При "закривяване-завиване" на линията - преносът се затваря около началната точка, непрестанно трепти около тази точка и скоростта му на движение-сърфиране като цяло, вече е много по-ниска от на вълните - започва да зависи от подредеността на вакуум-средата, подложката за движение, върху която се образува - това е частица с "маса" - коефициент на  съпротива срещу принудително движение в/у вак-подложка - външна сила. При по-сложни срещи за затваряне в структури - се образуват и др. вещеви частици - които съдържат слоеве отвътре-навън, като всеки от слоевете "отговаря" на едно от известните взаимодействия. )

Сега се мъчат да заместят етера с тъмна материя и тъмна енергия. И косвено, откриват нещата, дето, по-горе са "предсказани" по същност, но не са осмисляни по този начин.

...

Редактирано Юли 25, 2021 от Малоум 2

[scaner]

Преди 15 часа, gooogle≪soft≫ said:

Физиката е наука за физическата същност,и трябва да обясни всяка физическа същност.

И какво е "физическа същност" все пак? Икономиката значи се занимава с "икономическата същност", географията с "географска същност"

[Станислав Янков]

Има някакво сходство и едновременно и някаква разлика между вълните на микро- и тези на макро-ниво. Всичко започва от повсеместното разширение на пространството, неговата кривина, неговото огъване отвътре-навън (отблъскващата радиация). След някакви преобразувания на това повсеместно разширение се достига до материалните форми (включително полета и вълни) и в резултат на формирането на материята, като страничен ефект или крайна последица, повсеместното разширение се преобръща точно наопаки и кривината става отвън-навътре (привличащата гравитация).

По-находчив анализ на приликите и разликите между микровълните и макровълните би могъл да даде някоя нова идея за ставащото между промяната на отлъскващата гравитация в привличаща гравитация.

[Малоум 2]

On 25.08.2021 г. at 9:20, Станислав Янков said:

Има някакво сходство и едновременно и някаква разлика между вълните на микро- и тези на макро-ниво. Всичко започва от повсеместното разширение на пространството, неговата кривина, неговото огъване отвътре-навън (отблъскващата радиация). След някакви преобразувания на това повсеместно разширение се достига до материалните форми (включително полета и вълни) и в резултат на формирането на материята, като страничен ефект или крайна последица, повсеместното разширение се преобръща точно наопаки и кривината става отвън-навътре (привличащата гравитация).

По-находчив анализ на приликите и разликите между микровълните и макровълните би могъл да даде някоя нова идея за ставащото между промяната на отлъскващата гравитация в привличаща гравитация.

По-горе, в хипотеза съм пояснил, какво трябва да се разбира под "сила":

 

On 25.07.2021 г. at 7:13, Малоум 2 said:

(При "закривяване-завиване" на линията - преносът се затваря около началната точка, непрестанно трепти около тази точка и скоростта му на движение-сърфиране като цяло, вече е много по-ниска от на вълните - започва да зависи от подредеността на вакуум-средата, подложката за движение, върху която се образува - това е частица с "маса" - коефициент на  съпротива срещу принудително движение в/у вак-подложка - външна сила. При по-сложни срещи за затваряне в структури - се образуват и др. вещеви частици - които съдържат слоеве отвътре-навън, като всеки от слоевете "отговаря" на едно от известните взаимодействия. )

Взаимодействията се разграничават по мощност, а понятие за сила (по Нютон) има в средните мащаби, в които е Изследовател  (по логаритмична скАла на дължините на ЕМВълни). При Нютон - ако е ясно какво е "инертна маса" и каква е промяната на скоростта (вектор), т. е.,  какво е ускорението - може да се изчислява нещо, което наричаме  сила. Това е класиката - в средните мащаби.

В микрото, под средните мащаби - "работа" с фотони - се работи с енергия и импулс, щото сила не може да се измерва. Енергията е по Планк - като константата h включва в себе си "мощност", посредством честота (в механиката: мощността на въртене е пропорционална на обороти по Мвъртящ). Тоест - при взаимодействия с "поглъщане-излъчване" на фотон от атом/и, като цяло се променя мощност - не само на отделна частица, а на целия обект (транслация, ротация).

...

 

[Малоум 2]

Случва се да се говори, че скоростта на светлината не е измервана "честно" - предполага се, правият и отразеният лъч се движат с С в експериментите за определяне на С.

Един, не много голям експеримент, може да бъде направен, вече - технически:

Монтират се на Луната - отражател, който при приемане на лъч от Земята. Също, до него е монтиран източник на светлина, който се вкл. от правия лъч, като светлинен източник насочен към Земята. На Земята е лабораторията, която приема двата сигнала - отразения и излъчения лъч. Отчита времената за пристигането им.  Има несложни технически подробности, но са преодолими, според мен.

Опитът ще покаже еднозначно - със същата скорост С ли се връща правия и отразения лъч.

...

Редактирано Октомври 8, 2021 от Малоум 2

[Exhemus]

On 24.07.2021 г. at 15:46, scaner said:

Квантовата физика пък твърди, че обектите нямат параметри, а те се придобиват в процеса на измерването. Например нямат едновременно положение и импулс, или момент на въртене и ъгъл, или брой фотони и фаза, и т.н. Тоест принципно квантът не притежава едновременно положение и импулс. И това е смисълът на неравенствата за неопределеност.

То си е ясно, че положение няма как да изкараш  /за свободна частица/, защото в уравнението на Шрьодингер се залага само импулс с посока /и нищо друго, освен скаларната енергия/.  Значи като няма заложено никакво начално положение , не може да намериш и никакво междинно положение. Само в силово поле може да се появи вече вероятност за положение, защото силовото поле се описва с координати.

 Предполагам за "свободна частица" можем да приложим потенциална яма с вертикални стени. От едната тя се излъчва, а на другата се поглъща. Така вкараното "силово поле" позволява да намерим някакво положение на частицата

[Малоум 2]

Преди 13 минути, Ниkи said:

Защо чак на Луната отиде . Разстоянието постоянно се мени. Този експеримент може и на Земята да се проведе. Отразеният лъч не е ли изцяло нов лъч, като другия, който искаш да генерираш

Щото е достатъчно далеч, та има проверими разлики - да се отчитат. Техническите трудности са принципно известни и могат да бъдат предвидени в сметките - интензитети, поляризация и др. - времена около 3 сек сравнително лесно се отчитат, а е точно за "връщащ" се лъч, за което не е правен експеримент. Колебанията в ъгъл и разстояния за такъв кратък интервал - също са предвидими.

...

[Малоум 2]

Преди 31 минути, Ниkи said:

Излъчения лъч по какво ще се отличава от отразения?

По честота, поляризация и др.- но предвидимо управляеми по разлика.

...

[Малоум 2]

Най-сетне - измислен е експеримент за проследяване на отделна частица (неутрон) при интерференцията им след преминаване "през два процепа":

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Izmereno-V-eksperimenta-s-dvojniia-protcep-vsiaka-chastitca-poema-i-p_184994.html

Измерено: В експеримента с двойния процеп всяка частица поема и по двата пътя едновременно

Интерференчната картина при експеримента с двойния процеп показва, че квантовите частици могат да се държат и като частици, и като вълна. Снимка: Wikimedia Commons

Благодарение на технологичния напредък важен принцип на квантовата механика е потвърден чрез вариант на мисловен експеримент, предложен от Айнщайн. Изследователите предоставят доказателства за квантовата суперпозиция, използвайки отделни частици, а не статистически техники.

Група учени извършва експеримента с двойния процеп, използвайки неутрони, добавяйки оборудване за измерване на спина, за да изследва траекторията, по която минава всеки неутрон с точност, която предишните поколения физици не са си и представяли.

В списанието Physical Review Research авторите докладват резултат, който показва, че са измерили неутроните, преминаващи и през двата процепа, без измерването да унищожи характерната картина на интерференция.

Д-р Щефан Шпонар (Stephan Sponar) от Атомния институт към Технологичния университет във Виена (TU Wien) и колеги използват стандартен разделител на лъча, така че неутроните да могат да минават по два възможни пътя. Те прилагат магнитно поле само върху единия път и след това измерват ефекта върху спина на всеки неутрон.

„Резултатите показват, че отделните частици изпитват специфична част от магнитното поле, приложено в един от пътищата, което показва, че част от частицата е присъствала на пътя, преди да бъде регистрирана интерференцията на двата пътя“, пишат изследователите в статията. „Полученото присъствие на пътя [...] не е статистическа средна стойност, а се отнася за всеки отделен неутрон.“

Работата потвърждава твърдението на физиците от почти век, но чрез метод, който мнозина смятат за невъзможен.

Въведението в курсовете по квантова физика обикновено включва експеримента с два процепа, при който светлината осветява две тесни пролуки в панел, преди да стигне екран отзад. Знаем, че водата, преминаваща през два процепа като този, създава интерференчен модел, създаден от взаимодействието  на двете вълни. Междувременно твърди предмети, като топчета, ще преминат през единия или другия процеп и няма да интерферират едно с друго след това.

Светлината и субатомните частици комбинират и двете поведения - на топчета, и на вълна.

„В класическия експеримент с двоен процеп се създава интерференчен модел зад двойния процеп“, разказва Шпонар. "Частиците се движат като вълна през двата отвора едновременно и двете частични вълни след това интерферират една с друга. На някои места те се подсилват, на други места взаимно се гасят."

http://www.interferencerotics.hunterlonge.com/images/Doubleslit3Dspectrum_bw2.gifЕкспериментът с двойния процеп демонстрира един от основните принципи на квантовата физика - че точковите частици също са вълни. В стандартната версия на експеримента, частиците преминават през два процепа в непроницаема бариера. На екрана от другата страна се появява интерференчна картина, типична за вълните. Гребенитe и падините, излизащи от всеки прорез, взаимно се подсилват или гасят, докато се припокриват като създават на екрана редуващи се ленти с висока и ниска плътност на частиците.

http://bgchaos.com/wp-content/uploads/OTO/Slits.gifИлюстрацията от fr.wikipedia показва промяната на вълновата функция на електрона при преминаването му през двата процепа. Степента на сивото представя плътността на вероятността на присъствието на електрона. Действителният размер на електрона всъщност много по-малък от областта на вероятността от присъствието му. Вижда се ясно, че електронът “интерферира със себе си”: интерференчните ленти са ясно забележими при преминаването през двата процепа както след преградата, така и преди нея.

Това е демонстрация как на квантово ниво обектите могат да бъдат както частици, така и вълни. 

Физиците демонстрират този ефект в продължение на десетилетия, намалявайки светлината, излъчвана от източник до толкова ниско ниво, че само единичен фотон достига панела с процепите. Когато това се случи, фотонът интерферира сам със себе си, сякаш има множество фотони, някои преминаващи през единия процеп, а други през другия, доказвайки своята двойнствена природа. Фотонът, преминаващ през двата процепа едновременно, е пример за квантова суперпозиция - един обект е на две места едновременно.

Тези неща не са толкова трудни за разбиране, но има друга странност. Ако се измери преминаването на фотона, суперпозицията се губи. Актът на наблюдение променя резултата. За да се избегне това и да се разкрие суперпозицията в действие, бе необходимо да се използва статистически анализ на това къде на екрана попадат фотоните.

Вероятността за измерване на частицата зад двойния процеп на много специфично място зависи от този модел на интерференция: когато квантовата вълна се усилва, вероятността за измерване на частицата е висока. Там, където квантовата вълна е анулирана, вероятността е малка. Разбира се, това разпределение на вълните не може да се види, като се разглежда една частица. Само когато експериментът се повтаря многократно, моделът на вълната става все по-разпознаваем точка по точка и частица по частица.

„И така, поведението на отделните частици се обяснява въз основа на резултати, които стават видими само чрез статистическото изследване на много частици“, разказва Холгер Хофман (Holger Hofmann) от Университета в Хирошима, който разработва теорията зад експеримента. "Разбира се, това не е напълно задоволително. Затова обмислихме как феноменът на двупроцепната интерференция може да бъде доказан въз основа на детектирането на една отделна частица."

Експериментът

Сега изследователите заменят фотона с неутрон и твърдят, че са измервали неутроните, без измерването да унищожи суперпозицията.

Неутроните се изпращат към кристал, който разделя квантовата вълна на неутрона на две частични вълни, много подобни на класическият експеримент с двоен процеп. Двете частични неутронни вълни се движат по два различни пътя и се рекомбинират отново. Те интерферират и след това се измерват.

Освен това обаче се използва още едно свойство на неутрона: спинът му - ъгловият импулс на частицата. Той може да бъде повлиян от магнитни полета,  така че ъгловият импулс на неутрона след това да сочи в различна посока. Ако спинът на неутрона сочи определената за един от двата пътя посокка, е възможно да се определи след това кой път е поел. След това обаче интерференчният модел също би трябвало да изчезне като следствие от "колапса на вълновата функция" според Копенхагенската интерпретация на квантовата механика.

„Затова завъртаме спина на неутрона само малко“, обяснява Хартмут Лемел (Hartmut Lemmel), водещ автор на настоящата публикация. "Тогава моделът на интерференция остава, защото може да се получи макар и малко информация за пътя. За да се получи все пак точна информация за пътя, това "слабо" измерване се повтаря много пъти в конвенционалните експерименти. Тогава обаче получаваме само статистически резултат за целия ансамбъл от неутрони и може да каже малко за всеки отделен неутрон."

^{Схема на експеримента. Стандартен експеримент с два процепа, но с неутрони, а не протони и магнитно поле на един път, за да се промени спинът на неутрона. Кредит: Lemmel et al./Physical Review Research}

Обръщане на въртенето

Ситуацията е различна, ако след сливането на двете вълни на неутронните частици се използва друго магнитно поле, за да върне спина обратно. Чрез проба и грешка се определя ъгълът на въртене, който е необходим, за да се върне спинът на насложеното състояние обратно в първоначалната посока. Силата на това завъртане е мярка за това колко силно е присъствал неутронът във всяка от траекториите. Ако е поел само пътя, по който спинът е завъртян, щеше да е необходим пълният ъгъл на въртене, за да го завърти обратно. Ако е поел само по другия път, изобщо нямаше да е необходимо обратно въртене. В експеримента, проведен с помощта на специален асиметричен лъчев разделител, ше показано, че неутроните присъстват до една трета в единия път и до две трети в другия.

Чрез подробни изчисления екипът успява да покаже: Тук не се открива само средна стойност за съвкупността от всички измерени неутрони, а твърдението се отнася за всеки отделен неутрон. Необходими са много неутрони, за да се определи оптималният ъгъл на въртене, но веднага щом е зададен, присъствието на пътя, определено от него, се прилага за всеки един регистриран неутрон.

Следователно усъвършенстваното оборудване на авторите успява да определи колко се е промененил спинът на всеки неутрон от магнитното поле, без да се изкривяват резултатите.

„При измерване на една частица нашият експеримент показва, че тя би трябвало да е минала по два пътя едновременно. Експериментът ни количествено определя недвусмислено съответните пропорции“, разказва Спонар. Експериментът, ако бъде потвърден, ще сложи край на опитите за обяснение на резултатите от предишни експерименти с двоен процеп, без да се прибягва до суперпозиция."

Справка: Quantifying the presence of a neutron in the paths of an interferometer
Hartmut Lemmel, Niels Geerits, Armin Danner, Holger F. Hofmann, and Stephan Sponar
Phys. Rev. Research 4, 023075 – Published 27 April 2022, DOI: 10.1103/PhysRevResearch.4.023075 

Източници: 

One particle on two paths: Quantum physics is right, Vienna University of Technology

Neutrons In The Double-Slit Experiment Really Do Individually Take Both Paths, IFL Scienc

...

...

(Просто се показва непрестанното образуване на частицата и "загубата" на предишна памет (без новообразуване не е възможно това) при въздействие от поле по "пътя й". Така последствие "надушва" новия път с минимална енергия за образуването си и смесването с полетата на преградите позволява интерференчна картина.)

...

[Шпага]

On 2.06.2022 г. at 8:07, Малоум 2 said:

...

(Просто се показва непрестанното образуване на частицата и "загубата" на предишна памет (без новообразуване не е възможно това) при въздействие от поле по "пътя й". Така последствие "надушва" новия път с минимална енергия за образуването си и смесването с полетата на преградите позволява интерференчна картина.)

...

Здрасти!

Ако намериш свободно време, би ли дал малко повече обяснения? Например това "загубата на предишна памет" как да го разбираме?

И друго:

Интересно би било да си представим как би реагирала частицата, ако след като тя премине през двата процепа ние заменим екрана с друга преграда с процепи. Т.е. кога тази частица би загубила предишната си памет? И въобще - след новообразуването - можем ли да считаме, че частицата е същата, при положение, че е загубила предишвната си памет?

Груба аналогия: Ако човек изцяло е загубил паметта си, дали той е същият човек, който е бил преди това?

 

[Малоум 2]

Преди 8 минути, Шпага said:

Здрасти!

Ако намериш свободно време, би ли дал малко повече обяснения? Например това "загубата на предишна памет" как да го разбираме?

И друго:

Интересно би било да си представим как би реагирала частицата, ако след като тя премине през двата процепа ние заменим екрана с друга преграда с процепи. Т.е. кога тази частица би загубила предишната си памет? И въобще - след новообразуването - можем ли да считаме, че частицата е същата, при положение, че е загубила предишвната си памет?

Груба аналогия: Ако човек изцяло е загубил паметта си, дали той е същият човек, който е бил преди това?

 

Като загуба на рождена памет - частиците се раждат по двойки, със структура с противопосочни характеристики,  разлитайки се върху вакподложка от различни полета (при експерименти). Изследванията са с молекулните снопове с прибори Щерн-Герлах - поставят се прегради на пътя на частици и тъй като са "материални прегради", съдържат и собствени  полета. След преминаване на преграда с магн. поле, се фиксира спин в едно направление но в различни посоки - казват "разцепване на две" -това е обмен на информация за нова структура - старата частица е имала каква да е посока на спин, докато новата "е забравила", че е така и по-често се образува в новата "твърда" посока на спин Ако мине през следваща преграда - нова твърда посока на спин ("твърда" с някаква голяма вероятност) - при завъртяни под ъгъл прибори (с нехомогенни магн. полета). Тоест  - информацията за "старо" състояние, се губи в преградите.

При непрестанно образуване - ако няма външни полета които да влияят на образуването - има рождена памет - няма с какво да се установи дали е "същата". Приема се, че частиците са тъждествени - в смисъл, че имат едни и същи физически свойства и ... по тоя повод, лесно ги наричат точкови.

При наличие на структурирани от полета вакподложки, то частицата във всеки следващ етап-момент на образуването си е "нова" - не е старата. На практика е така най-често - около нас е пълно с фотони на нехомогенни полета, така че - Не дишаме молекули от динозавърско време, както често се твърди.

...

[Малоум 2]

tps://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Za-parvi-pat-e-sazdaden-kubit-ot-dva-vzaimodejstvashti-vremevi-kristal_185199.html

За първи път е създаден кубит от два взаимодействащи времеви кристала

Два различни времеви кристала са комбинирани в една система

Физиците разглеждат концепцията за времеви кристал по аналогия на обикновените пространствени кристали

Темпоралният или времеви кристал е различен от стандартния кристал, който изгражда метали или минерали и който се състои от атоми, подредени в равномерно повтарящ се модел в пространството.

Времевият кристал е нов вид материя, която има невероятна прилика с вечен двигател. Неговите части теоретично могат да се движат в повтарящ се цикъл, без да изразходват енергия като часовник, който работи вечно без никакви батерии.

Смятаните за невъзможни темпорални кристали за първи път са предсказани теоретично през 2012 г. от нобеловия лауреат Франк Вилчек (Frank Wilczek). 

Вечните двигатели са невъзможни, но в квантовия свят много неща стават възможни. През 2016 г. бе съобщено за създаването на първия квантов времеви кристал.

Сега е създадена първата в света наблюдаема единна система от два темпорални кристала, чиито състояния са в суперпозиция.

Откритието, публикувано в списание Nature Communication, показва, че тези квантови "играчки" имат потенциала да бъдат превърнати в полезни устройства като квантова памет например.

Нарушаване на симетрията и времеви кристали

^{Отличителна черта на обикновените пространствени кристали е строгата им подреденост в определени посоки. Описвайки кристализацията на веществата от наситен разтвор, може да се говори за нарушаване на симетрията в течност, чийто свойства са едни и същи във всички посоки, но симетрията на кристализацията е ограничена. Подобно нарушение на симетрията, но във времето, позволява да говорим за хипотетични времеви кристали, т. e. такива системи, в които стават строго периодични процеси.}

^{Концепцията за квантов темпорален кристал предполага съществуването на обект, чиито атоми са в постоянно движение, като повтарят различните си конфигурации с определена периодичност във времето и в същото време не получават енергия отвън. Това свойство се нарича нарушение на инвариантността (симетрията) по отношение на изместването на времето. Директното наблюдение на такова движение е невъзможно, тъй като това действие включва въвеждане на енергия в системата, тоест създаването на времеви кристал изисква пълна изолация от околната среда, включително и от наблюдателя.}

Такава система може да се разглежда като кубит, най-малката единица информация в квантовия компютър. Всеки темпорален кристал е съставен от трилион квазичастици, наречени магнони в свръхфлуидната (т.е. може  да се движи безкрайно без триене или загуби) фаза на изотопа хелий-3, поместен в кварцов цилиндър.

Магнонът е елементарно възбуждане (квант) на система от взаимодействащи спинове на електрони, тоест това е вълна от променящи магнитния си момент частици. Магноните вътре в хелий-3 се проявяват като кванти на напречните вълни, влияещи на резултантното намагнитване, което се колебае (прецесира) във външно магнитно поле.

Схема за образуване на темпорален кристал. Темпоралният кристал е отбелязан като синя капка в контейнер, пълен със свръхфкуиден хелий-3. Пръстенът от проводник, отбелязан в зелено, създава статично магнитно поле, а прецесията на намагнитването (лилав конус) се наблюдава с две вертикални намотки отстрани. Кредит: Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-022-30783-w

При достатъчно висока плътност на магноните и ниска температура на хелий-3 (охладен до около една десет хилядна от градуса от абсолютната нула), магноните образуват Бозе-Айнщайнов кондензат - състояние на материята, в което всички съставни частици (в този случай магноните) заемат едни и същи енергийни състояния (защото са бозони) и се държат като единичен квантов обект с един спин. В този случай прецесията на спина на магноновия кондензат се проявява като периодично движение, характерно за времеви кристал.

_{Кредит: Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-022-30783-w}

Двата темпорални кристала представляват "капки", разположени една над друга в контейнер с хелий-3. Втората "капка" е близо до повърхността на свръхфлуидната течност.

Учените демонстрират, че система от два кохерентно взаимодействащи си кристала проявява свойства, характерни за типична квантова система от две състояния.

^{Изследователите охлаждат свръхфлуидния хелий-3 до почти абсолютната нула (минус 273,15°C) в този въртящ се хладилник, където са създадени два времеви кристала. Кредит: © Aalto University/Mikko Raskinen}

Д-р Самули Аути (Samuli Autti), водещ автор от катедрата по физика на Университета в Ланкастър, обяснява: „Всеки знае, че вечните двигатели са невъзможни. Но в квантовата физика нищо не пречи на вечното движение, ако си затворим очите. Промъквайки се през тази пукнатина, можем да направим времеви кристали".

„Оказва се, че сглобяването на два от тях работи прекрасно, макар че времевите кристали не трябва да съществуват всъщност. И вече знаем, че съществуват и при стайна температура", коментира д-р Самули Аути.

Авторите на статията смятат, че такива двустепенни системи могат да бъдат създадени и при стайна температура, например под формата на магнони във филми от итриев железен гранат. Така могат да се разработват нови методи за квантова обработка на информация без нужда от екстремно охлаждане.

Справка: S. Autti, P. J. Heikkinen, J. Nissinen, J. T. Mäkinen, G. E. Volovik, V. V. Zavyalov, V. B. Eltsov. Nonlinear two-level dynamics of quantum time crystals. Nature Communications, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-30783-w

Източници:

Time crystals 'impossible' but obey quantum physics, Lancaster University

Two Time Crystals Have Been Successfully Linked Together For The First Time
MICHELLE STARR, Science Alert

...

...

"Времевият кристал е нов вид материя, която има невероятна прилика с вечен двигател. Неговите части теоретично могат да се движат в повтарящ се цикъл, без да изразходват енергия като часовник, който работи вечно без никакви батерии..."

Както е и при етер*-частиците и по хипотезата за непрестанно образуване на частици. Въпросът се "решава" философски:

Вечно движение има, вечен двигател няма! (от древни времена е известно)

Ако евентуално Изследовател реши да ползва това вечно движение (да вземе движение), то преди това трябва 1.да вложи енергия, 2. да изчака превръщанията (заради непрестанното образуване на обектите), 3. да хване резултата от "старо-ново" състояние, непременно без загуби! и да го използва (моделира вечен двигател). И трите етапа се съпровождат със загуби - фотони "отлитат" от мястото на действие и без ново влагане на енергия - спира да е "вечен двигател". Същото-подобно е споменато и в статията:

^{"Концепцията за квантов темпорален кристал предполага съществуването на обект, чиито атоми са в постоянно движение, като повтарят различните си конфигурации с определена периодичност във времето и в същото време не получават енергия отвън. Това свойство се нарича нарушение на инвариантността (симетрията) по отношение на изместването на времето. Директното наблюдение на такова движение е невъзможно, тъй като това действие включва въвеждане на енергия в системата, тоест създаването на времеви кристал изисква пълна изолация от околната среда, включително и от наблюдателя."}

...

...

[Шпага]

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Fizitci-sazdadoha-parviia-v-sveta-vremevi-kvantov-kristal_59654.html

Прочетох и тази статия, но мозъкът ми "удари на камък" Почти нищо не разбрах...

"Физиците разглеждат концепцията за времеви кристал по аналогия на обикновените пространствени кристали.

Отличителна черта на последните е строгата им подреденост в определени посоки. Описвайки кристализацията на веществата от наситен разтвор, може да се говори за нарушаване на симетрията в течност, чийто свойства са едни и същи във всички посоки, но симетрията на кристализацията е ограничена. Подобно нарушение на симетрията, но във времето, позволява да говорим за хипотетични времеви кристали, т. e. такива системи, в които стават строго периодични процеси."

Всъщност в какво се изразява нарушаването на симетрията във времето? В това, че свойствата на системата НЕ са едни и същи във всички посоки на времето - тоест в посока минало, посока бъдеще? И как може да се установи какви СА свойствата на системата в миналото? Може да се знае какви са БИЛИ тези свойства, но не и какви СА... тогава.

Спирам да пиша, защото "разсъжденията" ми стават все по-откачени

[Малоум 2]

Преди 2 часа, Шпага said:

Всъщност в какво се изразява нарушаването на симетрията във времето? В това, че свойствата на системата НЕ са едни и същи във всички посоки на времето - тоест в посока минало, посока бъдеще? И как може да се установи какви СА свойствата на системата в миналото? Може да се знае какви са БИЛИ тези свойства, но не и какви СА... тогава.

От обясненото в статията: Разбирам го така - създадено е подобно на твърдо състояние,  на "течен" обект, чийто общ магнитен момент пулсира във времето, подобно - с три основни състояния, ако го измерваме (измерва се прецесия на магн. поле). Съпоставяме 1, 0 или -1. Не знаем в кой точно момент от време го "виждаме". Прилича на изискването за "твърдо" състояние на кубит. И има добра перспектива за създаване на "топъл" квантов комп (може би в малки ограничени студени зони се "държат" капките, което технически не е много трудно да се осъществи, а инфото от тях, при общо "облъчване" - ще дава картинка, примерно "1011000111001" или ква да е  друга, и т. н., без да разрушават  "течните обекти". Пулсациите, на общия им магнитен момент, се самоподържат в "предишно" състояние.

Но - те казват друго:

On 6.06.2022 г. at 9:29, Малоум 2 said:

"... Д-р Самули Аути (Samuli Autti), водещ автор от катедрата по физика на Университета в Ланкастър, обяснява: „Всеки знае, че вечните двигатели са невъзможни. Но в квантовата физика нищо не пречи на вечното движение, ако си затворим очите. Промъквайки се през тази пукнатина, можем да направим времеви кристали".

„Оказва се, че сглобяването на два от тях работи прекрасно, макар че времевите кристали не трябва да съществуват всъщност. И вече знаем, че съществуват и при стайна температура", коментира д-р Самули Аути.

Авторите на статията смятат, че такива двустепенни системи могат да бъдат създадени и при стайна температура, например под формата на магнони във филми от итриев железен гранат. Така могат да се разработват нови методи за квантова обработка на информация без нужда от екстремно охлаждане.

Не знам от къде си мислят, че "възможното вечно движение" в КМ, може да се ползва и за "работа" (като вечен двигател). Няма да стане и при стайна Т - декохеренцията убива мераците - ИЧфотони много си пасват с връзките в твърдите тела, а и в междумолекулните в газообразните и ги разбъркват яко. Ами по-късите фотони - от рентген до светлинните! - те въздействат  и вътре в атомите, и/или молекулите на телата... И го знаят много по-добра от мен - значи, вървят към обява, в смисъл на реклама...

...

[scaner]

Преди 3 часа, Шпага said:

Всъщност в какво се изразява нарушаването на симетрията във времето? В това, че свойствата на системата НЕ са едни и същи във всички посоки на времето - тоест в посока минало, посока бъдеще? И как може да се установи какви СА свойствата на системата в миналото? Може да се знае какви са БИЛИ тези свойства, но не и какви СА... тогава.

Спирам да пиша, защото "разсъжденията" ми стават все по-откачени

Докато при пространствените кристали се появява периодичност на свойствата им в пространството, при времевите кристали имаме периодичност на свойство във времето. Един вид вечни часовници, малко по-особени. Симетрията в пространството води до равностойност на всички посоки, а във времето - равнопоставеност на всички състояния. Тоест ако не нарушаваме симетричността във времето, един обект оставен в едно (произволно) състоянние, ще стои в него вечно, най-простият пример равномерно движение. При времевите кристали имаме периодична промяна в състоянието.

 

Преди 1 час, Малоум 2 said:

Не знам от къде си мислят, че "възможното вечно движение" в КМ, може да се ползва и за "работа" (като вечен двигател).

Не знам ти от къде си мислиш, че те си мислили че вечното движение можело да се ползва и за работа, като вечен двигател.

[Gravity]

Преди 1 час, Ниkи said:

Каква е разликата с обикновен часовник или махало с премахнати всички загуби на енергия? Няма ли и той да се върти или клати вечно? 

Времевите кристали са в най-ниско енрегетично състояние и се "движат" периодично. Махалото, ако го изпозваш да върши работа, ще премине в състояние с по-ниска енергия. Като му се изчерпи енергията ще спре. При кристалите това не може да се случи защото няма състояние с по-малка енергия.

[Малоум 2]

Преди 3 часа, scaner said:

Не знам ти от къде си мислиш, че те си мислили че вечното движение можело да се ползва и за работа, като вечен двигател.

ОТ статията: "

 

On 6.06.2022 г. at 9:29, Малоум 2 said:

Времевият кристал е нов вид материя, която има невероятна прилика с вечен двигател. Неговите части теоретично могат да се движат в повтарящ се цикъл, без да изразходват енергия като часовник, който работи вечно без никакви батерии.

Смятаните за невъзможни темпорални кристали за първи път са предсказани теоретично през 2012 г. от нобеловия лауреат Франк Вилчек (Frank Wilczek). 

Вечните двигатели са невъзможни, но в квантовия свят много неща стават възможни. През 2016 г. бе съобщено за създаването на първия квантов времеви кристал.

Сега е създадена първата в света наблюдаема единна система от два темпорални кристала, чиито състояния са в суперпозиция.

Откритието, публикувано в списание Nature Communication, показва, че тези квантови "играчки" имат потенциала да бъдат превърнати в полезни устройства като квантова памет например.

Подхранва конспиративни теории за свободна енергия и съответно, възможен вечен двигател.

Плюс това, вж последното ми изречение, че знаят (учените) за невъзможна направа на вечен двигател:

Преди 5 часа, Малоум 2 said:

Не знам от къде си мислят, че "възможното вечно движение" в КМ, може да се ползва и за "работа" (като вечен двигател). Няма да стане и при стайна Т - декохеренцията убива мераците - ИЧфотони много си пасват с връзките в твърдите тела, а и в междумолекулните в газообразните и ги разбъркват яко. Ами по-късите фотони - от рентген до светлинните! - те въздействат  и вътре в атомите, и/или молекулите на телата... И го знаят много по-добра от мен - значи, вървят към обява, в смисъл на реклама...

...

[scaner]

Преди 12 минути, Малоум 2 said:

Подхранва конспиративни теории за свободна енергия и съответно, възможен вечен двигател.

Аз не виждам такива твърдения. "Като вечен двигател"  изощо не означава вечен двигател, защото засяга само едната му функция - да се движи вечно, а не да върши работа. То и махало без триене ще се движи вечно, без да е вечен двигател.

Каква релама, какви пет лева? Реклама на какво?