Холограма ли е вселената?

[scaner]

Преди 11 минути, Шпага said:

"В квантовата теория на полето частиците не са първичната реалност. По-скоро, според изискванията на относителността и локалността, полетата са първичната реалност. Според квантовата теория възбужданията на тези полета се проявяват като дискретни образувания. Именно тези образувания са това, което ние наричаме частици. По такъв начин частиците са породени от полетата. В действителност това, което ние наричаме частици, са просто форми на възникване на нискоенергетични възбуждания на квантовите полета."

Мисля, че от тази гледна точка аналогията на Тантин с водните вълни е напълно подходяща. Полето, подобно на океана, е първичната реалност, а частицата, подобно на вълната, е "дискретното образувание". Е, нелепо би било да считаме, че проявлението на частиците води до изчезването на полето, което ги е породило - все пак океанът не изчезва, въпреки изобилието на "произведените" от него вълни. Нали? 

Аз това дето го цитираш, го повтарям непрекъснато - квантите са състояние на полето. Тук спор няма, спорът е за т.н. вълна на вероятността - не мястото, дето се намира водната вълна, а мястото дето тя вероятно може да се намира.

Значи представи си следният прост пример. Ти си квантът, който разглеждаме, и сме те локализирали на площад "Народно събрание", пред коня. След тази локализация ти  тръгваш нанякъде, неизвестно накъде. При тези условия вълната на вероятността някой тебе отново да те срещне някъде, започва да се разпространява като концентричен кръг около началната точка на локализиране - равновероятно е ти да си тръгнала към ЦУМ, към Университета или по улица Шишман към Аксаков, по опашката на коня. При това с времето тази вълна почва да се разплува и деформира, защото не е задължително ти да се движиш по права линия (има улички и завойчета), трябва да се отчитат всичките ти вероятно траектории. И така до следващото ти локализиране. Това е вълната на вероятността, и тя няма общо с това което казва Уилчек по-горе, нито с водната вълна.

[Шпага]

Преди 11 часа, scaner said:

Няма такова нещо. Цялата енергия на електрона се плясва на плаката. Това се потвърждава и при интерференцията на фотоните - след интерференцията те не си менят честотата, т.е. енергията, само се преразпределят пространствено, очертавайки картината, всеки попадащ на плаката.

Сканер, а каква е енергията на електрона преди да стигне до плаката? Или да вземем следния пример:

Електрон "лети" някъде в открития космос. Каква енергия има - кинетична ли, потенциална ли... или никаква?

По-елементарно казано:

Каква е енергията на гюлето, докато лети към целта?

[Малоум 2]

Преди 49 минути, Шпага said:

Ще цитирам Франк Уилчек от тук - https://archive.li/zTOzy#selection-319.12-323.154:

"В квантовата теория на полето частиците не са първичната реалност. По-скоро, според изискванията на относителността и локалността, полетата са първичната реалност. Според квантовата теория възбужданията на тези полета се проявяват като дискретни образувания. Именно тези образувания са това, което ние наричаме частици. По такъв начин частиците са породени от полетата. В действителност това, което ние наричаме частици, са просто форми на възникване на нискоенергетични възбуждания на квантовите полета."

Принципно правилна позиция. Но, трябва още малко - като как се структурират полетата - без и при наличие на частици. Поради тази "неизвестност" е възприето наличие на виртуални фотони във физически вакуум и ... край на мисленето - става невъзможно предсказание на "пътя" (траекторията) на частица - въвежда се случайност, някаква и неопределеност в микрото. Понеже - практиката показва именно това - не може с прибор да се определят едновременно място и скорост на частиците. Е, човеците не могат, щото нямат възможност при атака с къси фотони (изпитващи) да не променят обекта. Няма фина информация. Редно е да си я измислим, щото информацията е пропорционална на ентропията..., нещо в полето, трябва да се подрежда (създава подложна кривина) и да влияе на "свободното" движение. Не може да се фиксира Квант от поле, на практика, освен по един начин - да се погълне фотон в масов обект, фотон от околното поле. Това променя и движенията на обекта. От привидно случайни движения, стават информационно обезпечени с "траектория" - пилотна вълна и др. свойства.

...

[Gravity]

Преди 1 час, Шпага said:

Напротив. Именно това е същественото - че от единичен електрон /или каквато и да е частица, дори и когато не е елементарна/ се получава интерференчна картина. 

Напротив. Всеки един от последователно изстреляните електрони "дава" пълна интерференчна картина

Май е въпрос на терминология и зависи какво се разбира под интерференчна каратина. Една частица ще остави само едно точково петно на екрана, няма да има ивици. В този смисъл ще са необходими много частици за да се видят ивиците. Но тъй като те се излъчени една по една може да се каже, че всяка интереферира сама със себе си. В този смисъл има интерференция и само на една частица. Също така, в идиалният случат, има места от екрана в който частицата никога няма да попадне. Калсичаска частица може да попадне там, но квантова не. В този смисъл също имаме интерфереция. Но младенов има предвид първото. Че от една частица ням да има ивици, а само едно петно.

[Станислав Янков]

Преди 19 часа, scaner said:

Теорията на де Бройл - Бом предполага допълнителна физическа вълна към всяка частица, която би могла да отговаря за вероятностното поведение. Това е дълга история, но там има сериозни проблеми със СТО например, поради нелокалността на взаимодействието характерно за тази теория, което предполага пренос на информация с безкрайна скорост. Съвременната физика говори за вълна на вероятността само в математически смисъл.

Скенер, може ли да се каже, че има някаква разлика между нелокалността при квантовите сплитания на елементарни частици и нелокалността на вълна от предложението на Де Бройл-Бом? Нямам предвид разликата, че в единия случай са частици, а в другия вълни, а някаква принципна разлика.

[scaner]

Преди 1 час, Шпага said:

Сканер, а каква е енергията на електрона преди да стигне до плаката? Или да вземем следния пример:

Електрон "лети" някъде в открития космос. Каква енергия има - кинетична ли, потенциална ли... или никаква?

По-елементарно казано:

Каква е енергията на гюлето, докато лети към целта?

Кинетична енергия. Ако е в някакво поле, и потенциална енергия.

 

Преди 19 минути, Станислав Янков said:

Скенер, може ли да се каже, че има някаква разлика между нелокалността при квантовите сплитания на елементарни частици и нелокалността на вълна от предложението на Де Бройл-Бом? Нямам предвид разликата, че в единия случай са частици, а в другия вълни, а някаква принципна разлика.

Има. При квантовите сплитания не се пренася информация. Има си цяла теорема за това, следствие от квантовата механика.

[scaner]

Преди 16 минути, Ниkи said:

Тези нискоенергетични възбуждания (  дискретни образувания )  на квантовите полета не са ли с вълнов характер? Не са ли вълни в тези полета?

Това са квантите - фотони, електрони, други. Електроните доколко са вълни? А фотоните?

[Шпага]

Преди 2 часа, Gravity said:

Май е въпрос на терминология и зависи какво се разбира под интерференчна каратина. Една частица ще остави само едно точково петно на екрана, няма да има ивици. В този смисъл ще са необходими много частици за да се видят ивиците. Но тъй като те се излъчени една по една може да се каже, че всяка интереферира сама със себе си. В този смисъл има интерференция и само на една частица. Също така, в идиалният случат, има места от екрана в който частицата никога няма да попадне. Калсичаска частица може да попадне там, но квантова не. В този смисъл също имаме интерфереция. Но младенов има предвид първото. Че от една частица ням да има ивици, а само едно петно.

Гравити, можем ли обобщено да кажем така:

Електронът минава през двата процепа едновременно - т.е. минава през тях като вълна, - но се локализира на екрана като частица?

[scaner]

Преди 4 минути, Ниkи said:

Нали, и аз това питам. Защо не са вълна или група вълни? Заради това че са дискретни образувания? Кое им е дискретното, количеството енергия ли? Ако е само енергията, какво пречи тази дискретност да произлиза от минималния праг на енергийно взаимодействие. Демек, вълна с по-малко енергия (каквито са "обикновените" флуктоации на полето) да не може да взаимодейства, а вълни с енергия над този праг да се възприемат, като кванти

Дискретноста е свойство на самото поле, да произвежда кванти. Иначе е горе-долу както си го схванал.

Ето ти една прилична аналогия.

Представи си полето като воден разтвор на сол. Концентрацията на солта е енергията на полето - колкото повече сол има във водата, толкова повече енергия има полето. Под някаква граница, солта е разтворена във водата, и си имаме "чисто" поле. При някакво ниво на "енергията", т.е. на солта, се образува преситен разтвор, и в разтвора започват да се образуват кристални зародиши. Ей това са квантите, дискретните образования за които говорим. Тази аналогия би била пълна, ако при описаното положение се образуваше само един кристален зародиш, ако дигнем концентрацията на солта два пъти - още един, ако дигнем три пъти - се появява и трети кристален зародиш (докато нормално разтворимостта е само прагово явление, не става нататък за аналогия).

В тоя пример, разтворът в състояние близко до наситеното, може да проявява особено поведение. Например поради някакви смущения локално да се получат условия които да създадат кристален зародиш, но след кратко време този зародиш да се саморазтвори. Това "вълнение" в нашата аналогия са виртуалните частици - кристални зародиши, ама не съвсем, липсва им достатъчно концентрация ("енергия") за да станат устойчиви образования.

Преди 13 минути, Шпага said:

Гравити, можем ли обобщено да кажем така:

Електронът минава през двата процепа едновременно - т.е. минава през тях като вълна, - но се локализира на екрана като частица?

Не можем да кажем така. Що за процес е това, което ще раздели електрона на две? Или ще го накара да се върне (как, от къде), за да мине през вторият процеп (тогава какво значение има, че е минал и през първият)?

[Gravity]

Преди 21 минути, Шпага said:

Гравити, можем ли обобщено да кажем така:

Електронът минава през двата процепа едновременно - т.е. минава през тях като вълна, - но се локализира на екрана като частица?

Не можем. Или по-точно можем, но би било изключително подвеждащо. Този израз е пълен с неявни калсически представи. Частица, която се движи по някаква траектория и минава през процепа, или вълна която се разпространява навсякъде. Но квантовата частица има коренно различна природа и поведение. В популярните книги точно така се изразяват, но аз мисля че повече обърква отколкото помага. Вместо да се търсят обяснения на базата на интуицията която имаме от класическата механика, е по-добре да се тренира и развива интуицията за новите ситуации.

[Шпага]

Преди 8 минути, scaner said:

Не можем да кажем така. Що за процес е това, което ще раздели електрона на две? Или ще го накара да се върне (как, от къде), за да мине през вторият процеп (тогава какво значение има, че е минал и през първият)?

Значи не съм разбрала казаното от Гравити Не съм разбрала срещу какво от това, което бях написала на Младенов, възрази.

[Gravity]

Преди 10 минути, Шпага said:

Значи не съм разбрала казаното от Гравити Не съм разбрала срещу какво от това, което бях написала на Младенов, възрази.

Не беше точно възражение, а уточнение. Ти каза, че една частица прави интерференчна картина. Но една частица ще остави само едно точково петно, а не поредица от ивици. В този смисъл, тя няма да направи интерференчна картнина. И мисля, че точно това Малденов казва.

[Gravity]

Преди 6 минути, Ниkи said:

Какво пречи, това точково петно да е централната ивица и да е с енергия над прага на взаимодействие (и да бъде отчетено), а ивиците да си ги има, но да са с енергия по-ниска от необходимото за взаимодействие и да не могат да бъдат отчетени?

Какво означава петното да е централната ивица? Как една точка може да е цяла ивица?

[nik1]

Преди 2 часа, scaner said:

Това са квантите - фотони, електрони, други. Електроните доколко са вълни? А фотоните?

 "В действителност това, което ние наричаме частици, са просто форми на възникване на нискоенергетични възбуждания на квантовите полета."

 

Цитирай

Аз това дето го цитираш, го повтарям непрекъснато - квантите са състояние на полето.

Стана ми интересно, и да попитам

Какво възбужда квантовото поле  (напр. електромагнитното), че да се случат флуктуациите му?
Откъде прозилиза това, което го възбужда?

[Шпага]

Преди 1 час, Gravity said:

Не можем. Или по-точно можем, но би било изключително подвеждащо. Този израз е пълен с неявни калсически представи. Частица, която се движи по някаква траектория и минава през процепа, или вълна която се разпространява навсякъде. Но квантовата частица има коренно различна природа и поведение. 

Един не съвсем страничен въпрос:

При квантовото тунелиране частицата минава ли през енергийната бариера? И ако минава, това не води ли до погрешния извод, че тази частица всъщност се движи по определена траектория?

 

[scaner]

Преди 41 минути, Ниkи said:

Ти използва "ивица" и за това и аз така се изразих. Под "централна ивица" разбирай зоната от интерференцията с най-голямо насищане, обикновено е в средата. 

Струва ми се, че изобщо не разбираш как се получава тази картина която се вижда, и която наричаме интерференчна. Най-голямото насищане в средата се получава от наслагването на много отделни частици. Прагът на взаимодействие е такъв, че или регистрира фотона, или не го регистрира.

Ето на това видео се демонстрира чрез попадане на фотоните върху камера, как се натрупва картината. Всеки фотон тук е точка, със своята енергия и т.н.:

 

Преди 48 минути, nik1 said:

Стана ми интересно, и да попитам

Какво възбужда квантовото поле  (напр. електромагнитното), че да се случат флуктуациите му?
Откъде прозилиза това, което го възбужда?

Флуктуациите са изначално състояние на квантовото поле. На тях почива и твърдението във философията, че материята непрекъснато се променя, че тя съществува във вечно движение   Това произлиза основно от принципа за неопределеност, а каква е природата зад този принцип, в рамките на тази парадигма не знаем.

А вече, в зависимост от енергията която притежава полето, тези флуктуации могат да доведат до по-сериозни ефекти, като временно пораждане на двойки частица-античастица, както и до виртуалните частици. Но дори и по-слабите флуктуации са наблюдаеми, чрез ефекта на Казимир и отместването на Лемб. Май имаше и трети наблюдаем ефект, ама сега ми се губи, може и да бъркам...

[tantin]

Преди 2 часа, Ниkи said:

Преди 3 часа, scaner said:

Електроните доколко са вълни? А фотоните?

Нали, и аз това питам. Защо не са вълна или група вълни? Заради това че са дискретни образувания? Кое им е дискретното, количеството енергия ли? Ако е само енергията, какво пречи тази дискретност да произлиза от минималния праг на енергийно взаимодействие. Демек, вълна с по-малко енергия (каквито са "обикновените" флуктоации на полето) да не може да взаимодейства, а вълни с енергия над този праг да се възприемат, като кванти

Редактирано Преди 2 часа от Ниkи

Ако погледнете маса на електрона и енергия и ги сравните с други елементарни частици то електрона сравнен с вакума е подобие на презокеански кораб.

Когато презокеански кораб се движи знаете ли колко големи вълни се създават около него?

Огромни са - по 1-2 метра.

Но ако има ураган океанските вълни могат да достигнат и до 20-30 метра височина .

Корковата тапа спокойно можете да я смятате че ще се колебае с параметрите на средата . Дори и при спокойно море.

Но Големия кораб няма да помръдне от малки вълни в спокойното море.

 

 

 

[tantin]

Преди 3 часа, scaner said:

Преди 3 часа, Шпага said:

Гравити, можем ли обобщено да кажем така:

Електронът минава през двата процепа едновременно - т.е. минава през тях като вълна, - но се локализира на екрана като частица?

Expand  

Не можем да кажем така. Що за процес е това, което ще раздели електрона на две? Или ще го накара да се върне (как, от къде), за да мине през вторият процеп (тогава какво значение има, че е минал и през първият)?

Това мисля че го обяснихме вече. Според Ричард Фейнмън квантовите частици минават едновременно по всички възможни пътища.

При 2 процепа преминаването ще стане едновременно и през 2-та.

Трудно можем да направим аналогията в реалния ни свят.  Да речем че това е порция енергия, в нещо като кълбо, мехур. Достигайки до процепите енергията се дели на 2 - едната минава през единия процеп, а другата порция през другия. След процепите 2те части на енергията пак ще се съберат някъде на интерферентния екран.

[Шпага]

Преди 6 минути, tantin said:

Това мисля че го обяснихме вече. Според Ричард Фейнмън квантовите частици минават едновременно по всички възможни пътища.

При 2 процепа преминаването ще стане едновременно и през 2-та.

Трудно можем да направим аналогията в реалния ни свят.  Да речем че това е порция енергия, в нещо като кълбо, мехур. Достигайки до процепите енергията се дели на 2 - едната минава през единия процеп, а другата порция през другия. След процепите 2те части на енергията пак ще се съберат някъде на интерферентния екран.

Но това би означавало, че електронът не е елементарна - т. е. неделима частица.

[gmladenov]

Преди 2 часа, Шпага said:

Значи не съм разбрала казаното от Гравити

Горното обяснение на Гравити е едновременно вярно ... и едновременно илюстрира защо
тези неща са толкова объркващи:

• Една частица ще остави само едно точково петно на екрана, няма да има ивици.
  В този смисъл ще са необходими много частици за да се видят ивиците.
  Но тъй като те се излъчени една по една може да се каже, че всяка интереферира
  сама със себе си. В този смисъл има интерференция и само на една частица.

Обяснението, че частицата "интерферира сама със себе си", може да е смислено само за
някой, който вече знае как работят нещата. Иначе то е най-вече объркващо, защото от него
привидно следва, че:

• частицата някак си преминава и през двата процепа (иначе как интерферира със себе си?)
• частицата образува пълна интерференчна картина

Аз самият съм се обърквал от това нескопосано обяснение и гласувам с две ръце то да бъде
забранено.

Единичните частиците не интерферират със себе си, не преминават през двата процепа и
не образуват пълна интерференчна картина.

Неочакваният (от класическа гледна точка) резултат от опита с двата процепа трябва да се
обяснява по друг начин ... а не да се прави нескопосана класическа аналогия, която само
обърква.

[tantin]

Преди 2 минути, Шпага said:

Но това би означавало, че електронът не е елементарна - т. е. неделима частица.

Съгласен съм. Би трябвало през цялото време енергията на частицата да си остане константна, непроменена.

Но факта че през втория процеп също имаме някакво участие - пренос - показва че и там имаме енергиен обмен.

Затова си мисля че вторият процеп е нещо като клапан за уравновесяване на налягането. (Енергетично налягане). През 2-я процеп ще имаме някакво вълнообразно прехвърляне на енергия. Без значение напред или назад. В крайна сметка след преминаването на частицата енергията от двете страни на бариерата се уравновесява. Все едно водата пак си идва на постоянното си ниво.

Това мога да го обясня пак с корабите ако желаете.

[gmladenov]

Преди 47 минути, tantin said:

Това мисля че го обяснихме вече. Според Ричард Фейнмън квантовите частици минават едновременно по всички възможни пътища.

Това е много буквален прочит на Файнмън.

Както написах в предишния си постинг, в опита си да обяснят "странните" квантови поведения
на частиците, физиците прибягват до нескопосани обяснения, които най-вече объркват читателя.
Например, че частиците интерферирта сами със себе си или пък че те минават едновременно
по всички възможни пътища. И двете не са верни.

Пътят на частицата е принципно неопределен. Но ако шефът в работата твърдо отказва да приеме
тази неопределеност и настоява да му посочим определен път, тогава нямаме избор освен да му
кажем, че частицата минава по всички възможни пътища едновременно.

Иначе частицата не може да е няколко места едновременно. Това е физически невъзможно.

Редактирано Ноември 8, 2021 от gmladenov

[gmladenov]

Преди 13 минути, tantin said:

Но факта че през втория процеп също имаме някакво участие - пренос - показва че и там имаме енергиен обмен.

Не показва. Ти просто опитваш да си обясниш интуитивно нещата и засега това си измслил.
Само че нямаш никакви доказателства, че това наистина е така.

Науката все още не разбира на какво се дължат квантовите поведения и затова все още
нямаме интуиция за тях. Един ден дано да имаме.

[scaner]

Преди 38 минути, tantin said:

Това мисля че го обяснихме вече. Според Ричард Фейнмън квантовите частици минават едновременно по всички възможни пътища.

При 2 процепа преминаването ще стане едновременно и през 2-та.

Трудно можем да направим аналогията в реалния ни свят.  Да речем че това е порция енергия, в нещо като кълбо, мехур. Достигайки до процепите енергията се дели на 2 - едната минава през единия процеп, а другата порция през другия. След процепите 2те части на енергията пак ще се съберат някъде на интерферентния екран.

Е, не е така. Според Файнман, вероятността частицата да е на някакво място се получава, като се сумират вероятностите по всички пътища. Това съвсем не означава, че частицата минава по всичките тях.

Не съществува физически процес, който да показва, че електронът може да се дели на две части (ако процепите бяха 53, на 53 части ли щеше да се дели? От къде той щеше да знае на колко трябва да се раздели?). Енергията някой трябва да я носи, тя изисква материален носител, а електронът като елементарна частица е неделим повече. Преди няколко години се беше появило изследване, че при някакви процеси в течен хелий се проявявало взаимодействие на половин електрон. Само че заглъхна бързо тая работа, оказа се че това е колективен ефект, както и отрицателната маса на електрона примерно... Тоест това е ефект в материална среда, резултат от специфично взаиммодействие, докато интерференцията не изисква такава, и електронът там не проявява склонност към делене. Това обяснение би било удобно, но няма доказателства че може да е верно. По обяснителна сила то е равносилно с това, Баба Яга да подритва подходящо електрона...

  

Преди 38 минути, Ниkи said:

Добре, не ме разбираш, за това ще опитам по друг начин:

Разглеждаме всеки един фотон (или електрон) по отделно. Когато преминава през един процеп, попада в зона симетрична около проекцията на оста на отвора върху плаката. Когато имаме два процепа, всеки един фотон попада в зона симетрична около средата м/у двата процепа. Което означава, че наличието на втори процеп отклонява траекторията на фотона. Траекторията на фотона е зависима от наличието на втори процеп. Това е типично поведение на вълна. Следователно фотона е вълна, или е носен от вълна, и пикът на вълната реагира върху плаката, като точка а останалата част от вълната няма проявление. Наличието на два процепа просто измества пика на вълната, защото част от нея преминава през единия отвор, друга част преминава през другия и след това двете части интерферират, образувайки нов пик на друго място

Това е типично поведение на класическа вълна. Проблемът е, че електронът не е такава.Няма останала част от вълната в случая. В примера с фотони, всеки фотон си носи енергя еквивалентна на честотата му, интерференцията не променя честотата на фотоните, за това фотонът взаимодейства в точка с цялата си налична енергия, без никакви загуби (освен загуби свързани със самото взаимодействие, неточност на нивата, подобни). Същото е и с всеки друг квант, няма причина да е друго. Това отличава квантите от класическата вълна - вълната не може да взаимодейства локално с цялата си енергия, при квантите това е факт. И това чупи класическата представа за каквото и да било.

 

Преди 16 минути, gmladenov said:

Частицата не може да е няколко места едновременно. Това е физически невъзможно. Но ако ни
се налага да кажем откъде точно минава частицата ... без неопределености ... тогава сме принудени
да кажем, че тя минава по всички пътища едновренно. Иначе шефът ще ни се начука канчето.

Може би по-коректното обяснение е, че тя усеща всички препятствия по пътя си, преди да е преминала по него, и се съобразява с тях. Нелокалността която внася квантовата механика, е коз в тази посока.

[Станислав Янков]

Само нека имаме предвид следните моменти: Когато говорим изцяло за частици, дори и при два отвора те ще минават само през единия, когато са точно насочени и ще правят на екрана само една осветена ивица - срещу отвора, през който минават. Интерференчна картина не може да има.

Дори когато се изстрелват поединично електрони, във вакуум и много точно насочени към един от два открити отвора, нормално те би трябвало да си дават споменатата вече една осветена ивица срещу единия от двата отвора, към който са насочени. Ако електроните се сблъскват хаотично с виртуални частици по пътя си до екрана и дори и множество от тях да преминават вследствие на тези сблъсъци и през втория отвор, към който не са специално насочени - това ще дава само две ивици или при много интензивни хаотични взаимодействия между електроните и виртуални частици, резултатът ще е хаотично и всеки път с различна форма осветено петно върху екрана. И в двата случая няма да има интерференчна картина.

Наличието специално на интерференчна картина, както при последователно пускане на отделни електрони, така и при последователно пускане на отделни фотони, безусловно говори за наличието конкретно на вълнов и/или на интерференчен процес, тясно преплетен с естеството на елементарните частици. Според мен процесът е интерференчен и то - специално от холографско естество.

Редактирано Ноември 8, 2021 от Станислав Янков