Учени откриха гравитационни вълни!

[Малоум 2]

Отново уточнявания:

http://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Gravitatcionnite-valni-kriiat-dopalnitelni-izmereniia-na-Vselenata-vi_81250.html

"Гравитационните вълни крият допълнителни измерения на Вселената (видео)

Наука ОFFNews | ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 06 май 2017 в 17:2729100

Допълнителни измерения се крият тук.

Белези от съществуването на допълнителни измерения, които обикновено не влияят на четирите измерения, които можем да наблюдаваме, може би се проявяват в начина, по който се деформират вълните в пространство-времето, разказва NewScientist

Скритите измерения могат да предизвикат вълни през реалността като модифицират гравитационни вълни и ако забележим такива признаци на допълнителните измерения, това може да ни помогне в решаването на някои от най-големите мистерии на Вселената.

Физиците са отдавна се чудят защо гравитацията е толкова слаба в сравнение с другите фундаментални сили. Това може би е защото нещо от нея се просмуква далеч в допълнителните измерения отвъд трите пространствени измерения, които познаваме.

Някои теории, които се опитват да обяснят как се съгласуват гравитацията и квантовите ефекти, включително и теорията на струните, изискват допълнителни измерения, често с гравитация разпространяваща се през тях. Намирането на доказателства за такива екзотични измерения е могъл да помогне да се характеризира гравитацията или да се намери начин да се обединят гравитацията и квантовата механика - това също може да даде обяснение и за това, защо разширяването на Вселената се ускорява.

"Това ще бъде разтягане или свиване на пространство-времето по начин, по който стандартните гравитационни вълни никога не го правят"

Но откриването на допълнителни измерения е предизвикателство. Ако съществуваха би трябвало да са много малки, тъй като нямат очевидни ефектии върху нашето ежедневие. Надяваме се (и все още се надяваме), че ще се проявят в Големия адронен колайдер, но все още не се вижда никаква следа от физиката отвъд нашите четири измерения.

През последните две години обаче се очертава нова надежда. Гравитационните вълни, вълните в пространство-времето, предизвикани от движението на масивни обекти, бяха открити за първи път през 2015 г. Тъй като гравитацията е вероятно заема всички измерения, които съществуват, вълните са особено обещаващ начин да се открият всички измерения отвъд тези, които познаваме.

"Ако има допълнителни измерения във Вселената, то гравитационните вълни могат да отидат във всяко измерение, дори и в допълнителните измерения", коментира Густаво Лусена Гомес (Gustavo Lucena Gómez) от Института Макс Планк за гравитационна физика в Потсдам, Германия.

Лусена Гомес и колегата му Дейвид Андриът (David Andriot) се заемат да изчислят колко потенциални допълнителни измерения биха засегнали гравитационните вълни, че можем да наблюдаваме. Те откриват два странни ефекта: допълнителни вълни с високи честоти, както и промяна на начина, по който гравитационните вълни разтягат пространството.

Разпространявайки се през миниатюрно допълнително измерение гравитационните вълни би трябвало да генерират "кула" от допълнителни гравитационни вълни с високи честоти следвайки нормално разпределение, открива екипът.

Но сегашните обсерватории не могат да открия толкова високи честоти, а повечето от планираните обсерватории също се фокусират върху по-ниските честоти. Тези допълнителни вълни могат да бъдат навсякъде, но ще бъде трудно да се забележат.

Вторият ефект на допълнителни измерения може да се окаже по-откриваем, тъй като той променя "нормалните" гравитационни вълни, които наблюдаваме, а не добавя допълнителен сигнал.

"Ако допълнителните измерения са в нашата Вселена, Те ще разтягат или свиват пространство-времето по начин, по който стандартните гравитационни вълни никога не го правят", обяснява Лусена Гомес.

Гравитационните пулсации през Вселената разтягат и свивам пространството по много специфичен начин. Това е като да дръпнеш ластик - елипсата, образувана от лентата на ластика става по-дълга в една посока и по-къса в другата, а след това се връща към първоначалната си форма след като го отпуснете.

Но допълнителни измерения добавят още един начин за гравитационните вълни да направят промяна на формата на пространството, наречен дишащ мод (breathing mode). Подобно на белите дробове, докато дишате, пространството се разширява и свива във вид на гравитационни вълни, преминаващи открай докрай в допълнение към разтягането и свиването.

"С повече детектори ще бъдем в състояние да види дали този дишащ мод се случва", коментира Лусена Гомес.

"Допълнителните измерения са обсъждани отдавна, от различни гледни точки", отбелязва Емилиян Дудас (Emilian Dudas) от École Polytechnique във Франция. "Гравитационните вълни може да даде нов обрат в търсенето на допълнителни измерения".

Но има един компромис - ако регистрирането на "кулата" от високочестотни гравитационни вълни ще е доста убедително доказателство за съществуването на допълнителни измерения, дишащият мод може да се обясни с редица други нестандартни теории за гравитацията."

 

...

 

"...Те откриват два странни ефекта: допълнителни вълни с високи честоти, както и промяна на начина, по който гравитационните вълни разтягат пространството..."

 

Има си обяснение, според мен:

За модел - установка с въженце (идеализирани условия - нееластичен материал на въжето, един край окачен на твърда стена) - държим края му и задвижваме рязко  "нагоре-надолу" вертикално, за да получим вълнов процес, "бягащ" по въженцето и да се "отрази" от окачения си за стената край.

Е, да се утрепем, няма да се получи "вълнов" процес ако не се приближим, макар и на нищожно разстояние, към стената. Това е елементарен модел, показващ, че при вълнов процес задължително се променя "дължина-част от пространството". Променя се размер, което е параметър от пространството.

(Преносът на импулс с гравитони - възможно най-малкият размах на трептене (по амплитуда) и с възможно най-високата честота на повтаряне на себе си - е  по геодезична, принадлежаща към "изкривяване на пространството с гравитация" . Изкривяването е мигновено (за другия край на геодезичната - фазова скорост), но докато не "пристигне" импулс с груповата скорост - няма "лашкане- разлюляване" на пространството.

Затова е и ЕДНОАКТНО - възможното "хващане" на гравитационна вълна - всъщност: преминаване през детектор на еднократен "пакет" гравитони - привидно с голяма дължина на вълна ( това, което в статията наричат "дишащ мод"), в сравнение с малката дължина на вълна на гравитоните -10^(-26)m. Тази малка дължина на вълна на гравитоните НЕ Е ДОСТИЖИМА ЗА ИЗМЕРВАНЕ от вещевите прибори, с които боравят при "търсене" на гравитационни вълни.)

...

Редактирано Май 7, 2017 от Малоум 2

[Gravity]

GW170104: Observation of a 50-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence at Redshift 0.2

  Цитирай

We describe the observation of GW170104, a gravitational-wave signal produced by the coalescence of a pair of stellar-mass black holes. The signal was measured on January 4, 2017 at 10∶11:58.6 UTC by the twin advanced detectors of the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory during their second observing run, with a network signal-to-noise ratio of 13 and a false alarm rate less than 1 in 70 000 years. The inferred component black hole masses are 31.2+8.4−6.0M⊙ and 19.4+5.3−5.9M⊙ (at the 90% credible level). The black hole spins are best constrained through measurement of the effective inspiral spin parameter, a mass-weighted combination of the spin components perpendicular to the orbital plane, χeff=−0.12+0.21−0.30. This result implies that spin configurations with both component spins positively aligned with the orbital angular momentum are disfavored. The source luminosity distance is 880+450−390  Mpc corresponding to a redshift of z=0.18+0.08−0.07. We constrain the magnitude of modifications to the gravitational-wave dispersion relation and perform null tests of general relativity. Assuming that gravitons are dispersed in vacuum like massive particles, we bound the graviton mass to mg≤7.7×10−23  eV/c2. In all cases, we find that GW170104 is consistent with general relativity.

Expand  

 

[Gravity]

https://www.scientificamerican.com/article/ligos-latest-black-hole-merger-confirms-einstein-challenges-astrophysics1/

[Малоум 2]

http://nauka.offnews.bg/news/Fizika_14/Dali-gravitatcionnite-valni-se-sastoiat-ot-chastitci-gravitoni-video_84476.html

"Дали гравитационните вълни се състоят от частици гравитони (видео)

Сега, след като детектора LIGO откри първия, втория и третия си сигнал от гравитационна вълна, тази част от теорията на Айнщайн, която прогнозира, че в тъканта на самото пространство трябва да има вълни, е потвърдена. Това води до най-различни интересни въпроси, включително и този:

Очаква ли се гравитационните вълни да демонстрират двойнствената природа на вълна-частица и дали физиците от експеримента LIGO вече замислят начин да тестват това като експеримента с двойния процеп?

Ето какво отговори астрофизикът Итън Сийгъл (Ethan Siegel) на страницата на Forbes.

Двойнствеността вълна-частица е една от най-странните последици от квантовата механика, която някога сме откривали.

...

През XX век се появиха още по-странни резултати::

• Отделни фотони, преминавайки през един от двата процепа един по един се интерферират сами със себе си и създават картина, съответстваща на вълна.

• Електроните, известни като частици, също показват интерференция и дифракция.

• Ако се измери през кой прорез преминава фотонът или електронът, не се получава интерфренична картина, но ако не се измерва, се получава.

Изглежда, че всяка частица, която някога сме наблюдавали, може да бъде описана едновременно като вълна и частица. Нещо повече, квантова физика ни учи, че трябва задължително да разглеждаме частиците едновременно като вълна и частица, иначе няма да получим съгласуващи се с експериментите резултати.

...

Тъй като това е вълна, съдейки по наблюденията, която се държи точно както предсказва Общата теория на относителността, включително по време на фазите inspiral, merger и ringdown, спокойно можем да заключим, че тя ще продължи да се държи като всички вълнови неща, които теорията на относителността прогнозира.

В детайли те са малко по-различни в сравнение с другите вълни, с които сме свикнали: те не са скаларни вълни като водните вълни, нито са векторни вълни като светлината, която има във фаза осцилиращи електрически и магнитни полета. Вместо това, те са тензорни вълни, заставящи пространството да се свива и разширява в перпендикулярни направления, когато вълната преминава през този район.

(видео)

Тези вълни правят много от същите неща, които бихме очаквали от една вълна, в това число, те се разпространяват с определена скорост през среда (със скоростта на светлината през самата тъкан на пространството), интерферират с други вълни в пространството както конструктивно, така и деструктивно, тези вълни "се носят" на върха на всякаква друга кривина на пространство-времето, която вече съществува, и ако има някакъв начин да се накарат тези вълни да изпитат дифракция - може би при преминаване през силно гравитационно поле на източник като черна дупка - те ще направят точно това. Освен това, тъй като Вселената се разширява, ние знаем, че тези вълни ще правят това, което правят всички вълни в разширяващата се Вселена - да се разтягат и разширяват заедно с фоновото пространство на Вселената.

Така че истинският въпрос е как да се провери тяхната квантовата част? Как да потърсим корпускулярната природа на гравитационната вълна? На теория гравитационната вълна е подобна на анимацията по-горе, която показва ясно как се образува вълна от много движещи се по кръг частици - тези частици ще бъдат гравитони и цялостната видима вълна е това, което открива LIGO. Има всички основания да се очаква, че имаме гравитони, които:

• имат спин 2,
• нямат маса,
• разпространяват се със скоростта на светлината,
• и се взаимодействат чрез гравитация.

Ограниченията, получени от LIGO за масата на гравитона са изключително добри - ако гравитонът има маса, то тя е по-малка от 1,6 х 10^-22  eV/c² или ~ 10²⁸ пъти по-лек от електрона. Но докато не се намери начин да се провери квантовата гравитация с помощта на гравитационните вълни, няма да знаем дали гравитационните вълни имат характер и на "частица" или демонстрират ли гравитоните корпускулярно-вълнов дуализъм.

Една гравитационна вълна потенциално би трябвало да се състои от огромен брой гравитони, но измерването на отделните й компоненти е изключително трудно и далеч отвъд нашите експериментални възможности. LIGO не може да различи единични гравитони по същата причина, по която телевизионната антена не различава единичните фотони. При сигнал детекторът е залят с частици и не е чувствителен към малките, дискретни стъпки енергия. Ако съществуват гравитони, LIGO не може ги разпознае, той не може да различи огромното количество гравитони в една некватувана гравитационна вълна. Ето защо LIGO не може да не ни каже нищо за съществуването на гравитоните.

За това всъщност има няколко възможности, въпреки че LIGO е малко вероятно да успее. Виждате ли, квантово-гравитационните ефекти най-силно се проявяват там, където има силни гравитационни полета на много малки разстояния. Едва ли има по-добър случай да се вникне в това, отколкото сливането на черни дупки. При сливането на две сингулярности тези квантови ефекти - които трябва да са отклонения от Общата теория на относителността - ще се показват в момента на сливането, малко преди и малко след това. Реално погледнато ние не търсим времеви отрязъци от порядъка на пикосекунди, а не на милисекунди или микросекунди, за които е чувствителен LIGO, но това може да не е невъзможно.

По принцип разработени са лазерни импулси, които работят по скалата на фемтосекунди и даже атосекунди (10^-15 сек - 10^-18 сек), така че потенциално е възможно да се организира чувствителност, която да проследи малки отклонения от Теорията на относителността, ако могат да се пуснат наведнъж достатъчно интерферометри. Това изисква огромен скок в областта на технологиите, включително и голям брой интерферометри и значително намаляване на шума и увеличаване на чувствителността. Но това не е технически невъзможно - това е просто технологично трудно.

Ако успеем да проверим корпускулярната природа на гравитона, това ще завърши нашата представа за дуализма вълна-частица в тази Вселена. Ние  очакваме това да е истина, но не знаем със сигурност. Надяваме, че нашето любопитство ще ни накара да инвестираме в изясняването на този въпрос, че природата ще разкрие тайната си и в края на краищата ще разберем."

...

...

Приятно точно описано в статията.

Кривините на пространство времето са следствие "тензорни вълни", но те са пък резултат от изменения на ЕМполета. Не са "масов" ефект, няма защо да се включват в гравитация.

Гравитоните не могат да интерферират - няма защо да се очаква, че ще се измери интерференция - ако я има, ... , ще има и отблъскваща гравитационна  сила от "масови" обект. А, такава няма. Не може и да се "екранира" гравитационното привличане - всеки масов обект е и източник на гравитони.

...

[Joro-01]

  On 11.07.2017 г. at 8:48, Малоум 2 said:

 

Приятно точно описано в статията.

Кривините на пространство времето са следствие "тензорни вълни", но те са пък резултат от изменения на ЕМполета. Не са "масов" ефект, няма защо да се включват в гравитация.

Гравитоните не могат да интерферират - няма защо да се очаква, че ще се измери интерференция - ако я има, ... , ще има и отблъскваща гравитационна  сила от "масови" обект. А, такава няма. Не може и да се "екранира" гравитационното привличане - всеки масов обект е и източник на гравитони.

...

Expand  

Точно това щях да кажа и аз. Това са редоуващи се полета (области от пространсвото, които обаче се движат / променят с времето) с по-силна гравитация (по-голямо изкривяване или по-голямо скъсяване по направлението на разпространение на вълните) и нормалното изкривяване, което е от фона, което ще рече, че интеррференцията е невъзможна. След като това фундаментално взаимодействие няма отблъскване, значи няма полюси, значи няма гасене на вълните.

А нека си предтавим какво щеше да е ако можеха да се гасят гравиационни вълни, а 

Гравитационни вълни излъчва и въртящ се ексцентрик или дори балансиран маховик - лост с или без тежести от двата края, като оста му е средата. Разбира се, вълните ще са слаби и най-вероятно трудни за детектиране. Най яките и плътни материали да впрегне съвременната технология и най-мащабното съоръжение да се направи, пак ще се получи нещо дето е по-слабо като източник от двойна звеззда на милиони светлинни години от тук.

Редактирано Юли 11, 2017 от Joro-01

[Doris]

Щом има гравитационни вълни, трябва да има и тяхна интерференция. Това не означава че  " ще има и отблъскваща гравитационна сила" , а места, където ще се усилват и отслабват от някаква стойност до нула.

 

[Малоум 2]

  On 11.07.2017 г. at 15:18, Doris said:

Щом има гравитационни вълни, трябва да има и тяхна интерференция. Това не означава че  " ще има и отблъскваща гравитационна сила" , а места, където ще се усилват и отслабват от някаква стойност до нула.

 

Expand  

Това е така, ако съществува един единствен източник на гравитация за цялата Вселена и има гравитационни вълни. А те-източниците, са много, а промените в  кривината - неправилно се тълкува като вълни от гравитация. По-преди, някъде спомена (интерпретирам) - няма "вселенско" място без гравитация.

Казано е и в статията - кривините на пространство-времето са "тензорни вълни" - и, съвсем не е задължително да са резултат на "масови" обекти. Скоро имаше научна статия, че се "наблюдава черна дупка от ЕМПоле" - огромна сила на привличане (непостижима за "гравитация") - на привличане към ядро, в рамките на атом. Няма общо със "сила от маса на ядрото". Заблудата идва от това, че всичко "полево" се "привежда" към Е = m.c², без да се разбира същността на формулата. Щото формулата - не е изведена благодарение на същност, а е тълкувана от матмодел ... все едно, че са знаели какво е маса...

(Превръщанията на енергията при пренос на импулс, от полева форма във вещева, става при раждане на частица с "маса", именно, поради цялостно изкривяване на пътя на пренос на импулс от полето и самоцентриране на този импулс в ново образувание, около собствен център. Престава да е "разпространяващо се полево  нещо"  със скорост на светлината заради изменение в потенциали. Забавя скорост на пренос "по геодезична  права" на околното пространство, а от слоевете на образувания обект - произтичат, заедно с раждането, нови изменения в околното пространство, които отчитаме като свойства на частиците (маса, заряд, спин, евентуално форма и размери). "Излъчването" на гравитони е от централната част на частицата - в кавички, щото това е структурирана обвивка на център, около който се образува частицата. Малка по размери "подреденост" на квантовата структура на вакуума и затова нищо "външно вещево" (то е огромно по размери) не може да й влияе - може само да се ползва гравитонът, като готова структурна подложка за по-ниско енергийно образуване на централната част на друга частица - "стъпка напред" към мястото на "идващия" към частица гравитон - тоест - само и единствено "сила на привличане" между масови обекти. Гравитонът не се губи, защото вече е предизвикал ускорение на погълналата го частица и тя продължава да си "излъчва" нейната подреденост, т. е. - пак излъчва гравитони при непрестанното си образуване.)

...

 

[Gravity]

Не разбирам защо взимате Малоум на сериозно и му обръщате внимание!

[Малоум 2]

Аха - ето на кого (на какво) трябва да обръщате внимание:

http://megavselena.bg/paradoksite-na-kvantovata-mehanika-ne-davat-pokoy-na-fizitsite/

Парадоксите на квантовата механика смущават съня на физиците

 

Сигурно сте чували, че квантовата механика е толкова парадоксална, че понякога навежда на мисълта за съществуването на висш разум.

Но ето че и светилата на науката така и не са единни в мнението си за природата на квантовата физика. Знаете ли защо?

Същината на квантовата механика се изплъзва от разбиране като пясък през пръстите – и това поражда парадокси, взаимоизключващи се параграфи и „призрачни действия“. Просто казано, макар квантовата механика да работи дяволски добре, никой не знае как и защо работи тя.

Много физици прекарват безсънни нощи, блъскайки си главите над природата на квантовата механика, тъй като появата на физика на квантовата информация ни вещае много блага (квантова криптография, квантови компютри и прочие „тайни разработки“), но разбирането на самата природа на квантовата механика остава непреодолима бариера.

Квантовата механика работи независимо от интерпретациите, но интуицията се оказва прекалено слаба, когато е необходимо да се прояснят странните аспекти на квантовата механика. За последните тридесет години учените буквално са се изнесли на палатки пред бариерата, опитвайки се да разберат и да постигнат съгласие по въпроса защо и как работи квантовата механика.

В недалечната 2011 година се състояла конференция „само за избрани“ с името „Квантовата физика и природата на реалността“ (QPNR).

Много видни физици, математици и философи, чиято основна дейност е разбор и интерпретация на квантовата механика, се събрали, за да приведат мислите на науката в ред.

Какво се прояснило на конференцията QPNR? Макар че умишлено ще пропуснем математическите тънкости, ще получим отговори на някои вълнуващи въпроси. Всички учени на конференцията получили въпросник, в някои случаи можели да гласуват повече от веднъж, но за да не ви плашим, сме опростили резултатите. Също както и въпросите.

Въведение в квантовата механика

Първият въпрос, с който ще започнем да разнищваме въпросника на QPNR, е проблемът на квантовото измерване. Това ще ни даде възможност да хвърлим светлина на някои основни понятия в квантовата механика.

В квантовата механика вълновата функция на обекта описва всички измерими свойства на този обект. Тя е пълно описание на това, което се нарича квантово състояние на обекта.

Вълновата функция се описва от знаменитото уравнение на Шрьодингер, който според слуховете го написал по време на почивка в отговор на хвърлените му предизвикателства от страна на светилата на науката. Уравнението описва поведението на вълновата функция в отговор на проявлението на външната среда.

Математическите детайли сега не са важни, с изключение на едно: уравнението на Шрьодингер е линейно. Ако поставите няколко различни решения в линейното уравнение, тяхната сума също ще бъде решение. Това се нарича принцип на суперпозиция и се явява не физически резултат, а по-скоро свойство на основната математическа структура в квантовата механика.

Същността му е в това, че съществува клас вълнови функции, които се наричат квантови суперпозиции, едновременно описващи различни квантови състояния на обекта.

Нека поставим обект в суперпозиция, да го измерим и да разгледаме какво се получава съгласно стандарта на квантовата механика. Да вземем две еднакви топки – червена и синя. Да ги накараме да се въртят с два кванта (един квант е половин единица) ъглов момент (който наричаме спин). Червената топка ще има горен спин, а синята – долен. Квантовото състояние на двете топки, преди да се сблъскат, ще бъде червена-горе + синя-долу.

Ако измерите спина на двете топки, ще откриете, че червената топка винаги има спин +1, а при синята той е -1, а значи сумата на двете ще бъде равна на нула. Това е важно, тъй като сумарният спин на системата се явява константа в квантовата механика.

Сега да сблъскаме топките. Ако техните повърхности притежават свойства, подобни на тези, които са ни известни, двете топки могат да предадат спина си една на друга.

Най-очевидните резултати ще бъдат такива: нищо няма да се промени (червена-горе + синя-долу, което ние обозначаваме като [1 -1]; спинът ще се промени (червена-долу + синя-горе, или [-1 1]; спинът ще се занули (червена-нула + синя-нула, или [0 0].

Тъй като може да се случи всяко от тези три събития, преди да измерим състоянието на топките, те се намират в състояние на заплетена суперпозиция. Тяхното квантово поле на сблъсъка и преди измерването ще бъде [1 -1] + [-1 1] + [0 0].

(За квантовите скептици: ако измерим разнопосочните спинове на червената и синята топка, теоремата на Бел ни говори, че корелацията между резултатите от измерването ще бъде по-силна, отколкото е възможно в класическата и гореописаната система. Този теоретичен резултат се наблюдава и експериментално, доказвайки, че спинът на всяка от топките след сблъсък няма определена стойност, докато не се измери.)

Да измерим спина на червената топка след сблъсъка. Ако той е равен на 1, квантовото състояние на двете топки след измерването ще бъде [1 -1] – двете други суперпозиции изчезват, тъй като не се съгласуват с измерването. Същото ще бъде, ако резултатът от измерването е -1 или 0 – квантовото състояние ще бъде [-1 1] и [0 0].

Всяко възможно състояние, несъвместимо с резултатите от измерването, изчезва, дори ако е съществувало в изходната суперпозиция.

Проблемът на квантовото измерване

Какво ще се случи, ако решим изцяло да се доверим на квантовата механика? В края на краищата, тя може да опише всички измерими явления. Инструментът, който измерва спина, е доста сложна квантова система, а човекът, който владее този инструмент, е още по-сложна квантова система. Ако мога да имам три различни резултата от измерването на спина, защо да не вляза в суперпозиция на измерване на всеки от трите възможни резултата?

Доколкото ни е известно, нито един човек не усеща себе си в състояние на суперпозиция – ние дори не знаем какво е това чувство. Резултатът от измерването, както беше описано по-горе, съгласно нашия опит, е равен на едно определено число.

За да преведе наблюденията на квантовата механика „на езика на нашия опит“, стандартната квантова механика предполага, че измервателните уреди и наблюдателите са класически в своето поведение.

Не съществува суперпозиция на класическите измервателни уреди и наблюдателите, затова измерването дава един определен отговор, което ние и очакваме. Такова заключение е напълно закономерно, но от това физиците не спят по-добре и не спорят по-малко.

Проблемът е в това, че има редица причини да смятаме, че измервателните уреди и наблюдателите всъщност не се явяват класически в своето поведение. По-скоро тяхната вълнова функция в съчетание с уравнението на Шрьодингер дава пълно описание на възможното поведение на обекта.

Некласическото поведение на големи измервателни уреди е било доказано в рамките на квантовата механика от теоремата на неразрешимостта. Ако структурата на квантовата механика се съхранява за всички системи, в края на процеса на измерване наблюдателят, измерващата апаратура и измерваният обект ще се намират в квантова суперпозиция от всички състояния в съответствие с вълновата функция на измервания обект.

Отчитайки това, проблемът с квантовото измерване може да звучи така: защо измерването, което се провежда с големи и сложни квантови устройства (включително самите нас), дава определен и единичен резултат?

Ако даден аспект в квантовата механика води процеса на измерване до определен резултат, то какъв точно е този аспект? Може ли да го въведем в рамките на съществуващата квантова теория, или е необходимо да я разширим?

Оригиналните понятия колапс на вълновата функция и класически наблюдател били опит да се отговори на този въпрос, но теоремата на неразрешимостта показала, че това не е достатъчно.

Някои учени предположили, че уравнението на Шрьодингер трябва да бъде променено, за да се включат някои нелинейни условия, които да показват ясни състояния по време на измерването. При тези предположения съществуват редица проблеми – дори заради това, че стандартната квантова механика работи прекалено добре, за да може просто така да се промени фундаментално уравнение, без да се развалят добрите му части.

В интерпретацията за паралелните светове на Хю Еверет провеждането на измерване с различни резултати води до образуването на множество алтернативни вселени – по една за всеки възможен резултат. Това позволява да се реши проблемът на измерването – наблюдателят се разпада заедно с измервателния уред, защото не забелязва множеството.

Какво показали отговорите на физиците на QPNR на тема проблем на квантовото измерване?

Проблем няма (отива си с появата на нови данни) – 20%;

Решението е в декохеренцията – 11%;

Решението е още някъде – 11%;

Сериозно заплашва квантовата механика – 18%;

Нито едно от посочените – 20%.

Но в този случай ще ви се наложи да повярвате в това, че излитането на фотона от атома ражда нови вселени…

Декохеренцията, която се явява следствие от взаимодействието на квантовата система с нейното обкръжение, може да доведе до това, че суперпозиционните състояния на вълновата функция са неспособни да си взаимодействат едно с друго, в резултат на което техните вероятности стават независими.

Някои смятат, че именно в този момент вълновата функция колапсира, други – че това изобщо няма отношение към проблема на измерването, тъй като всичко наоколо създава суперпозиция, заплитайки се с околната среда.

Котката на Шрьодингер и макроскопичните суперпозиции

Мисленият експеримент под названието „Котка на Шрьодингер“ е известен на мнозина. В кутия е поставена котка. Вътре има механизъм, съдържащ радиоактивно ядро и съд с отровен газ. Параметрите на експеримента са така подбрани, че вероятността ядрото да се разпадне за 1 час е 50%. Ако ядрото се разпадне, механизмът се задейства, отваря съда с отровен газ и котката умира.

Същината на експеримента е в това, че условията точно се описват от квантовата механика (ще се разпадне ли радиоактивното ядро?), а самият той е представен от класически проблем (жива или мъртва е котката?). Ние искаме да разгледаме на какъв етап резултатът от експеримента ще престане да се намира в компетенциите на квантовата механика и ще стане обикновено класическо „да“ или „не“.

Котката на Шрьодингер станала отделен въпрос в допитването на QPNR:

„Възможни ли са суперпозиции на макроскопични различими състояния (от рода на мъртва/жива котка) по принцип, в лаборатория или принципно са невъзможни?“

По принцип са възможни – 55%;

Възможни са в лабораторни условия – 30%;

Принципно са невъзможни – 15%.

Този въпрос е много важен, тъй като той може да се провери експериментално.

Основният аргумент е такъв: докато кутията не се отвори, котката ще се намира в квантова суперпозиция на едновременно жива и едновременно мъртва. От друга страна, ако котката влезе в ролята на наблюдател, тя поне ще знае, че е жива. (Осъзнаването от котката на факта, че е мъртва, ще зависи от съществуването на отвъден живот – и такова се предлага в квантовата механика). Спорът ще продължи безкрайно.

В интерпретацията за паралелните светове съдбата на котката не е толкова печална. Когато кутията се отвори, Вселената се разцепва на две – в едната котката продължава да живее, а в другата – не.

Един от проблемите в квантовата механика е физическата реалност на квантовите състояния. В допитването на QPNR имало такъв въпрос: квантовото състояние само описва реалността (епистемично) или се явява реално, както електричното поле, тоест може да се измери (онтично)?

Епистемично – 27%;

Онтично – 24%;

И едното, и другото – 33%;

Строго статистическо – 3%;

Друго – 13%.

Случайността в квантовата механика

Друг фундаментален въпрос в квантовата механика е случайността на отделни квантови събития, от рода на въпросния разпад на радиоактивния атом. Квантовата механика предсказва поведение, което се съгласува със случайния разпад с характерните периоди на полуразпад за този разпад (простете за тавтологията).

Но случаен ли е процесът на разпада, или просто изглежда такъв? Във въпросника на QPNR имало четири варианта: скрит детерминизъм; само изглежда случаен; минимална случайност и случайността като фундаментален принцип на природата.

Скритият детерминизъм е гледна точка на Айнщайн – съществува скрит механизъм в основата на това, което ние възприемаме като квантова реалност. Това явление всъщност е класическо и механично, но ние не можем да го наблюдаваме.

Вселената само изглежда случайна в интерпретациите за паралелни светове, от рода на тази на Еверет. Възприятието на случайностите е само страничен ефект от откриването на себе си в един от новите клонове на вселената.

Резултатите от въпроса:

Скрит детерминизъм – 0%;

Очевидна случайност – 7%;

Минимална случайност – 40%;

Фундаментална случайност – 53%.

И най-сложната част се заключава в разликата между минималната случайност и случайността като фундаментален принцип на природата. Последното изобщо се изплъзва от разбиране.

Грубо казано, минималната случайност описва Вселена, в която съществуват явления, които водят до непредсказуеми резултати, а понятието фундаментална случайност описва Вселена, в която случайността лежи в самата ѝ основа на работа.

За разлика от скрития детерминизъм, фундаменталната случайност се разпространява и на поднивата на реалността, в случай на съществуването на такива.

Липсата на подкрепа на скрития детерминизъм (извинявай, Айнщайн) очевидно е свързана с експерименталното потвърждение на теоремата на Бел. Според тази теорема в нашата Вселена не може да има скрити параметри.

Забавно, но не всички привърженици на Еверет са съгласни с това, че наблюдаваната случайност се явява следствие от нашия избор в тази Вселена.

А ето че двете най-странни понятия са събрали максимум точки. Изглежда, това е момент, когато неувереността и неопределеността набират силата на увереност и определеност.

...

[scaner]

  On 12.07.2017 г. at 8:52, Малоум 2 said:

Това е така, ако съществува един единствен източник на гравитация за цялата Вселена и има гравитационни вълни. А те-източниците, са много, а промените в  кривината - неправилно се тълкува като вълни от гравитация. По-преди, някъде спомена (интерпретирам) - няма "вселенско" място без гравитация.

Expand  

Напротив, за интерференция са нужни повече от един източник, повече от една вълна. Така че твърдението за нужда само на един източник е погрешно. Кое му е неправилно на връзката "промени на кривина" -> "вълни от  гравитация" (реално това е дефиниция на самото понятие), и кое му е тълкуването (което да е неправилно)? Какъв изобщо е вашият критерии за прввилно/неправилно при този случай?

Няма никакви причини гравитационните вълни да не интерферират. Напротив, самото пораждане на такива вълни е свързано с интерференция (взаимно гасене на огромна част от въллните породени от две взаимодействващи си тела), и затова носи мултиполен характер.

  On 12.07.2017 г. at 8:52, Малоум 2 said:

Скоро имаше научна статия, че се "наблюдава черна дупка от ЕМПоле" - огромна сила на привличане (непостижима за "гравитация") - на привличане към ядро, в рамките на атом. Няма общо със "сила от маса на ядрото". Заблудата идва от това, че всичко "полево" се "привежда" към Е = m.c², без да се разбира същността на формулата. Щото формулата - не е изведена благодарение на същност, а е тълкувана от матмодел ... все едно, че са знаели какво е маса...

Expand  

Тази статия изглежда е от някакво вестникарско издание от типа на Блиц или Пик. Споменатата черна дупка от електромагнитноо поле е теоретичното построение "геон", което е изключително нестабилно и краткоживущо, да не говорим че няма физически начин да се образува по принцип в реалният свят. Като добавим, че ние реално имаме огромни трудности да наблюдаваме нещо което да прилича на обикновена черна дупка, наблюдаване на геон е чиста фантасмагория. Не четете такава литература и не бъдете толкова лековерен.

Колкото до заблудата, че всичко "полево" се привеждало по споменатата формула, тя чия е? Струва ми се, че е изключително ваша. Формулите са езикът на матмоделите, те нямат общо със някаква същност, и не произлизат от нея. Ако нямате матмодел, нямате и формули. Само благодарение на същността не могат да се получат формули. СЪщността за нас винаги е абстракция, поредица думи, това не е достатъно за формули. Нима вие знаете какво е маса? Не, разбира се.

  On 12.07.2017 г. at 8:52, Малоум 2 said:

Превръщанията на енергията при пренос на импулс, от полева форма във вещева, става при раждане на частица с "маса", именно, поради цялостно изкривяване на пътя на пренос на импулс от полето и самоцентриране на този импулс в ново образувание, около собствен център.

Expand  

Това е тафтология, все едно сте казали: раждането на частица става при раждането на частица.

Останалото няма смисъл да се коментира, то няма физическа основа, то е някакви пожелателни твърдения от някакъв словесен (не количествен, не научен) модел, и следователно няма гаранция за логическа консистентност.

[Малоум 2]

  Цитирай

Напротив, за интерференция са нужни повече от един източник, повече от една вълна. Така че твърдението за нужда само на един източник е погрешно. Кое му е неправилно на връзката "промени на кривина" -> "вълни от  гравитация" (реално това е дефиниция на самото понятие), и кое му е тълкуването (което да е неправилно)? Какъв изобщо е вашият критерии за прввилно/неправилно при този случай?

Expand  

Също това твърдя, че трябват повече източници - че "усилване-отслабване" за вълнов процес не е нужда, ако няма интерференция. При излъчване на гравитони - няма интерференция - "пристигат" при пробното тяло в "насипно" състояние. "Кривина" (понеже е следствие геометрията, а не причина) ще "виждаме", чак когато се образуват обвивки от/на масови обекти и от там се поглъщат-излъчват ЕМВълни. Като се почне фотони  от гама, рентген, УВ, видими, ИЧ, милиметрови, радио и т. н.

Пробното тяло също е източник на гравитони - известно е, "суперпозицията" от гравитационни полета, трябва да има и нелинейна съставка. Срещата на гравитони - не образува нов конструкт ("нов пакет вълни"), който да се меши при пренос на импулс. Просто, пространството с гравитони около вещеви обект е най-фината вакуумна подложка (най-фино частично структуриран вакуум). Доколкото е подредена част на поле тази подложка, преносът на импулс с ЕМВълна следва плътността на подредбата, защото - това е нова "подредена среда". По подреденото - енергията на фотоните за непрестанно образуване на себе си е минимална. Това се тълкува като кривина на пространство-време, то си е просто изминаване на път за минимално време при пренос на импулс.

  Цитирай

  On 12.07.2017 г. at 8:52, Малоум 2 said:

Скоро имаше научна статия, че се "наблюдава черна дупка от ЕМПоле" - огромна сила на привличане (непостижима за "гравитация") - на привличане към ядро, в рамките на атом. Няма общо със "сила от маса на ядрото". Заблудата идва от това, че всичко "полево" се "привежда" към Е = m.c², без да се разбира същността на формулата. Щото формулата - не е изведена благодарение на същност, а е тълкувана от матмодел ... все едно, че са знаели какво е маса...

Expand  

Тази статия изглежда е от някакво вестникарско издание от типа на Блиц или Пик. Споменатата черна дупка от електромагнитноо поле е теоретичното построение "геон", ко...

Expand  

http://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Moshten-lazer-prevarna-atom-v-cherna-dupka_84406.html

 

  Цитирай

Колкото до заблудата, че всичко "полево" се привеждало по споменатата формула, тя чия е? Струва ми се, че е изключително ваша. Формулите са езикът на матмоделите, те нямат общо със някаква същност, и не произлизат от нея. Ако нямате матмодел, нямате и формули. Само благодарение на същността не могат да се получат формули. СЪщността за нас винаги е абстракция, поредица думи, това не е достатъно за формули. Нима вие знаете какво е маса? Не, разбира се.

Expand  

На личностни нападки - не отговарям, съм казвал ... и преди ... доста време, също. Количествените модели - на пазара. И да - знам какво е маса. Поне петнайсе пъти съм го писал тук...

Казвам, че когато учените са си правили матмоделите с характеристика "маса" - не са знаели какво е маса. От там са натрупани и грешните интерпретации за ЧД с гравитация от маса. Все едно, че в центъра на геврека има Геврек!

...

[scaner]

  On 14.07.2017 г. at 15:10, Малоум 2 said:

При излъчване на гравитони - няма интерференция - "пристигат" при пробното тяло в "насипно" състояние.

Expand  

Сериозно? Вие пробвахте ли? Или само си измисляте?  Какво изобщо знаете за гравитоните, че правите такива заключения? И от къде го знаете? Ако сте си измислили някакви ваши гравитони, те какво общо имат като понятие с тези, които се употребяват в научното публично пространство?

  On 14.07.2017 г. at 15:10, Малоум 2 said:

Пробното тяло също е източник на гравитони - известно е, "суперпозицията" от гравитационни полета, трябва да има и нелинейна съставка. Срещата на гравитони - не образува нов конструкт ("нов пакет вълни"), който да се меши при пренос на импулс. Просто, пространството с гравитони около вещеви обект е най-фината вакуумна подложка (най-фино частично структуриран вакуум). Доколкото е подредена част на поле тази подложка, преносът на импулс с ЕМВълна следва плътността на подредбата, защото - това е нова "подредена среда".

Expand  

Глупости.

  On 14.07.2017 г. at 15:10, Малоум 2 said:

http://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Moshten-lazer-prevarna-atom-v-cherna-dupka_84406.html

Expand  

Цитирам: >>Учени успяха да произведат електромагнитен аналог на черна дупка, съобщи сайтът на Станфордския университет<<

Вие уверен ли сте че сте разбрали какво пише в тази статия? Там става дума за аналог, докато вашето твърдение е коренно различно: >>че се "наблюдава черна дупка от ЕМПоле"<< Което изменя кардинално смисъла.

  On 14.07.2017 г. at 15:10, Малоум 2 said:

На личностни нападки - не отговарям, съм казвал ... и преди ... доста време, също. Количествените модели - на пазара. И да - знам какво е маса. Поне петнайсе пъти съм го писал тук...

Казвам, че когато учените са си правили матмоделите с характеристика "маса" - не са знаели какво е маса. От там са натрупани и грешните интерпретации за ЧД с гравитация от маса. Все едно, че в центъра на геврека има Геврек!

Expand  

Къде съм използвал личностни нападки? Сбъркали сте: физиката като наука се гради само на количествените модели, обратно, качествени нагодени модели като вашият - на пазара, не тук.

Колкото за масата, защо говорите така за учените? Пак да попитам, нима вие знаете какво е маса, че говорите с някакъв менторски тон? Не мисля, и такъв тон е неуместен тук, след като не е подплатен с нищо.

[Шпага]

Зачетох се в статията, показана от Малоум, но се препънах тук:

"Тези вълни правят много от същите неща, които бихме очаквали от една вълна, в това число, те се разпространяват с определена скорост през среда (със скоростта на светлината през самата тъкан на пространството)..."

Въпросът ми е дали грав. вълните се разпространяват с различна скорост в различните среди? И ако е така, това не противоречи ли на факта /или на твърдението?/, че тези вълни не се екранират?

[Gravity]

  On 19.07.2017 г. at 10:53, Шпага said:

Въпросът ми е дали грав. вълните се разпространяват с различна скорост в различните среди? И ако е така, това не противоречи ли на факта /или на твърдението?/, че тези вълни не се екранират?

Expand  

Това е доста добър въпрос и според мен не е никак лесен.

[scaner]

  On 19.07.2017 г. at 10:53, Шпага said:

Въпросът ми е дали грав. вълните се разпространяват с различна скорост в различните среди? И ако е така, това не противоречи ли на факта /или на твърдението?/, че тези вълни не се екранират?

Expand  

По принцип, във вълновата теория, скоростта на вълната в някаква среда се определя от интерференцията между падащата вълна и излъчените в резултат на възбуждането на средата. Докато при електромагнетизма възбуддените вълни по амплитуда (и енергия) могат да достигнат сравними с падащата вълна величини, то вследствие квадруполността на гравитационното излъчване вторичните вълни ще са много по-слаби от падащата. На практика, според мен, би трябвало да има нищожна промяна в скоростта на тези вълни през някаква среда. Но това е само лично съображение.

От друга страна, поглъщането не е свързано с различната скорост в такива среди, то е свързано със специфично взаимодействие на преразпределение на енергия на вълната и средата, каквото при гравитацията по теория няма.

Ако за момент направим някаква аналогия с оптиката, една нищожна промяна на скоростта на вълна в среда е свързана с наличието на някакъв коефициент на пречупване, което води като следствие възможност за наличие на отразена (макар и нищожно слаба) вълна. Но мисля че такава спекулация не е оправдана за гравитационните вълни, тоест такава аналогия не е коректна. Тук трябва да се види какво казва самата теория.

[Р. Теодосиев]

Гравитационните вълни ще покажат дали съществуват първични черни дупки

http://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Gravitatcionnite-valni-shte-pokazhat-dali-sashtestvuvat-parvichni-cher_98898.html

Визуализация: S. OSSOKINE, A. BUONANNO (MAX PLANCK INSTITUTE FOR GRAVITATIONAL PHYSICS), SIMULATING EXTREME SPACETIME PROJECT, D. STEINHAUSE

Черните дупки не могат да се образуват по стандартния сценарий - в резултат на колапс на голяма звезда - до сто милиона години след Големия взрив, казват двама физици от Харвард.

Затова, ако се регистрират гравитационни вълни от сливането на две черни дупки с по-голямо червено отместване, това ще бъде почти еднозначно доказателство за съществуването на първични черни дупки, образувани по друг начин.

Статията е публикувана в Physical Review Letters.

Според стандартния сценарий черна дупка се образува в резултат на гравитационния колапс на голяма звезда. Според общоприетия сега модел на Вселената първите звезди започват да се появяват едва 150-500 милиона години след Големия взрив през т.нар. ера на рейонизация, тоест до рейонизацията черни дупки не трябва да възникват. От друга страна, в ранната Вселена материята е била много гореща и нееднородна и черни дупки е можело да се появят просто заради колебанията в нейната плътност. Такива черни дупки се наричат първични дупки.

Възникването на първичните черни дупки наподобява кипяща абсолютно чиста вода, в която мехурчета могат да възникнат само заради колебания в плътността на течността - въпреки че обикновено този процес се ускорява от попадналите в течността частици прах.

За съжаление, е много трудно да се наблюдават директно черни дупки, защото светлина не може да напусне околността им. Поради това се търсят главно, оценявайки гравитационното влияние им върху близките тела. За първичните черни дупки този метод очевидно няма да работи, но има и други начини да се забележат черни дупки. Например, система, състояща се от две черни дупки, в крайна сметка колапсира в една по-масивна дупка, излъчвайки гравитационни вълни. За тези вълни може грубо да се установи червеното отместване на първичната система (тоест моментът, в който става сливането) и масата на дупките. 
В момента колаборацията LIGO регистрира пет събития, които отговарят на сливането на две черни дупки, а за разработката на детекторите LIGO и наблюдението на гравитационни вълни през тази година Райнер Вайс, Бари Бариш и Кип Торн бяха удостоени с Нобелова награда.

В настоящата статия физиците Савас Кушиапас (Savvas M Koushiappas) и Авраам Льоб (Abraham Loeb) правят оценка колко често трябва да се регистрира сливане на черни дупки, в зависимост от тяхното червено отместване. За целта учените използват стандартния космологичен модел и смятат, че звезди и черни дупки се образувани от веществото, уловено от халото на тъмната материя. В този случай масата на халото трябва да надвишава определен предел, така че студеният молекулен водород започва да се свива и да се превърне в звезди. 

^{Зависимост на честотата на регистриране на гравитационните вълни при сливането на две черни дупки спрямо червеното им отместване. Сините и червените линии съответстват на различни оценки на масата на халото на тъмната материя. S. M. Koushiappas, A. Loeb / Phys. Rev. Lett.}

В резултат на това бе установено, че колкото е по-голямо червеното отместване, толкова по-рядко се образуват черни дупки по стандартния сценарий и толкова по-рядко трябва да се регистрира тяхното сливане. А започвайки с отместване z = 40 регистрации въобще не трябва да има. В по-древни времена веществото не би могло да колапсира в дупки просто защото няма какво да се слива. От друга страна, в тези дни могат да се образуват първични черни дупки и ако хванем вълна с по-голямо червено отместване, то ще бъде добър аргумент в полза на тяхното съществуване.

Физиците заключават, че ако се регистрират гравитационни вълни от сливането на две черни дупки с червено отместване z > 40, това показва наличието на първични черни дупки или по това време все пак е имало звезди. Във всеки случай, това откритие ще има огромно влияние върху развитието на космологията. 
В момента точността на детекторите не е достатъчна, но се очаква, че такива събития ще могат да се регистрират с детекторите на гравитационни вълни от следващото поколение (Cosmic Explorer).

Досега астрономите успяват да погледнат около 13,4 милиарда години в миналото на Вселената - така галактиката UDFj-39546284 има червено отместване около z = 12.

Източник: http://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Gravitatcionnite-valni-shte-pokazhat-dali-sashtestvuvat-parvichni-cher_98898.html