Копенхагенската интерпретация не ми пасва особено??

[astralopitek]

Преди 13 минути, Exhemus said:

Стоящата вълна е суперпозициа на отиваща и връщаща се бягаща вълна. Само при нея отнесената енергия се връща обратно. Това пасва на условието за стабилност на атома - електроните не падат, нито се разбягват. Но в опънатата струна са възможни само стоящи вълни с определени дискретни честоти.  Като изчислим честотите на възможните стоящи вълни и свързаните с тях енергии, ето ти стабилните енергийни нива на електрона. Струната в случая на атома е тримерна, опъната между ядрото и безкрайността.

Е какво ще връща вълните от безкрайността ? пък и какво ги отразява от атома като самият атом е стояща вълна според твоята концепция за микросвета ?

[Exhemus]

  Понеже в предишния си пост споменах за електромагнитна стояща вълна вместо вероятностна, нека развия сега една е електромагнитна интерпретация

   Известно е, че въртящият се електрон излъчва електромагнитна енергия и ще падне върху ядрото, трябва да направи така, че излъчената енергия да се върне обратно чрез някаква резонаторна кутия за да получим така необходимите ни стоящи вълни.  Какво може да представлява кутията? Ами може да е гравитационна тенджера създадена от ядрото??? 

Други предложения?

[Exhemus]

Преди 10 минути, astralopitek said:

Е какво ще връща вълните от безкрайността ? пък и какво ги отразява от атома като самият атом е стояща вълна според твоята концепция за микросвета ?

Атомът не е стояща вълна. Този си вид вълната има според уравнението на Шрьодингер, не съм го измислил аз. Става въпрас за стационарната част от уравнението, тъй като то има и преходна част, която описва прехода от едно ниво на друго. Но за описване на атома, когато той не поглъща и не излъчва се използва само стационарната част, което доста опростява намирането на решения. 

Единия край на струната се дърпа от ядрото - електростатична сила. Чудиш се какво дърпа другия край и защо той е в безкрайност? 

Представи си едно дъълго балонче схелий. Ти го дърпаш надолу, а горниат му край е свободен. Сега го потупвай в такт и виж дали в един момент няма да се появи стояща вълна

Общо взето потенциалната яма, която създава ядрото е заложена в уравнението на Шрьодингер като дърпащ елемент.  Естествено уравнението на Шрьодингер се решава за цялото пространство от нула /центъра на ядрото/ до безкрайност. Стоящите вълни излизат като решение на това. Аз не си измислям нищо, само се опитвам да ви го обясня нагледно.

[Малоум 2]

Преди 12 часа, Exhemus said:

Атомът не е стояща вълна. Този си вид вълната има според уравнението на Шрьодингер, не съм го измислил аз. Става въпрас за стационарната част от уравнението, тъй като то има и преходна част, която описва прехода от едно ниво на друго. Но за описване на атома, когато той не поглъща и не излъчва се използва само стационарната част, което доста опростява намирането на решения.

(Непрестанно се поглъща и излъчва елмагн. вълни, но в обема на атома на водорода. Не случайно облакът от вероятности има "дебелина". Електронът "потъва-изплува", образувайки се около протона, а това са ускорителни движения на заредена частица (има характеристика заряд) - това е "струната", свързваща двете частици. Всяка частица със заряд, при ускоряване излъчва (всъщност, разбърква околното неподвижно ЕМПоле - създава хаос от гл.т. Изследовател) фотон, който, в случая при протон - става (е) структурирана вакуумна подложка (полева), за образуване на електрона, с минимална енергия за образуването си. И обратно - излъчваният фотон от електрона е подложка за образуване външният слой на протона. Така движенията на електрона по околния-външен слой на протона, се "подчиняват" на честотата и формата на излъчванията на протона - той, неговото движение като тежка частица, определя мястото на образуване на електрона и на атома водород, като цяло!- който атом водород не излъчва, вече, ЕМВълни, извън обема си. Затова е прието, че "не излъчва", намиращият се на орбита електрон. Което не е вярно! И от тук - следват грешни интерпретации, полуистините за обяснение на фактите, се приемат като постулати!)

...

[astralopitek]

Преди 17 часа, Exhemus said:

Какво може да представлява кутията? Ами може да е гравитационна тенджера създадена от ядрото??? 

Е ядрото има много слаба гравитация пренебрежима е така че няма как да стане.

 

Преди 17 часа, Exhemus said:

Атомът не е стояща вълна.

Какво е тогава ?

 

Преди 17 часа, Exhemus said:

Единия край на струната се дърпа от ядрото - електростатична сила

Тая струна какво е, много объркващо нещо стана ? електродтатичната сила дърпа само заряди, пък те според твойта хипотеза трябва да са стоящи вълни.

 

Преди 17 часа, Exhemus said:

Представи си едно дъълго балонче схелий. Ти го дърпаш надолу, а горниат му край е свободен. Сега го потупвай в такт и виж дали в един момент няма да се появи стояща вълна

Примерът не е уместен за да обясни твоята концепция която е много мъглива, на малоум хипотезата е малко по немъглива от твоята. лошо нема, гениалните идеи и прозрения са започвали от мъгливият здрач на познанието

[Малоум 2]

Преди 32 минути, astralopitek said:

Преди 18 часа, Exhemus said:

Какво може да представлява кутията? Ами може да е гравитационна тенджера създадена от ядрото??? 

Е ядрото има много слаба гравитация пренебрежима е така че няма как да стане.

Идеята за "черна кутия" е удачна, ако знаем какво "влиза" и какво "излиза" (еднозначно съответствие) в кутията.

И в случая - гравитацията е слаба, да, но тук играе роля инертната маса, която за протона е близо 2000 пъти по-голяма от тая на електрона. Та при една и съща сила да се получава различно ускоряване на частиците. (Затова, електронът "потъва-изплува" в слоевете на протона - по-подвижен е от протона, който слабо но бързо, трепти около моментния геом център на водородния атом.)

Преди 42 минути, astralopitek said:

 

Преди 18 часа, Exhemus said:

Единия край на струната се дърпа от ядрото - електростатична сила

Тая струна какво е, много объркващо нещо стана ? електродтатичната сила дърпа само заряди, пък те според твойта хипотеза трябва да са стоящи вълни.

(Не е струна (в смисъла на струнната теория), а е обменен фотон за връзка - т. е., смесен фотон, сумарно образуващ се от фотони, предизвикани от зарядите на протона и на електрона. Държи се като "моментна" стояща вълна, но поради динамиката на връзката и непрестанното образуване на протона и на електрона, този фотон променя мястото на структурирана вак.подложка, около "бавно бягащата" частица протон. И електронът успява да ползва радиално "измъкване"- образуване навън, към по-подреденото пространство - все едно имаме сила на отблъскване - сила с ентропиен произход. Следва "прожекторно" - към електрона - излъчването от протона и по-подходящо движение на образуване на електрона се оказва с посока към протона - потъване - сила на привличане... и т. н. (прожекторното излъчване на фотони от какъвто и да е източник е доказано - проф. Чернетски във видеата  си - от предположението, че се разпространява сферична вълна, слагат датчици по "сфера", около слаб излъчвател и се оказва, че един по един се излъчват фотони - все едно, че в излъчвателя се намира оръдие, което изстрелва снаряди, въртейки се около собствения си център. Било е заблуда, че вълните се разпространяват сферично. Само за Изследовател в средните мащаби, обобщеното измерване "от фронт до фронт", ще е сферична вълна))

...

[astralopitek]

1 hour ago, Малоум 2 said:

Идеята за "черна кутия" е удачна, ако знаем какво "влиза" и какво "излиза" (еднозначно съответствие) в кутията.

И в случая - гравитацията е слаба, да, но тук играе роля инертната маса, която за протона е близо 2000 пъти по-голяма от тая на електрона. Та при една и съща сила да се получава различно ускоряване на частиците. (Затова, електронът "потъва-изплува" в слоевете на протона - по-подвижен е от протона, който слабо но бързо, трепти около моментния геом център на водородния атом.)

(Не е струна (в смисъла на струнната теория), а е обменен фотон за връзка - т. е., смесен фотон, сумарно образуващ се от фотони, предизвикани от зарядите на протона и на електрона. Държи се като "моментна" стояща вълна, но поради динамиката на връзката и непрестанното образуване на протона и на електрона, този фотон променя мястото на структурирана вак.подложка, около "бавно бягащата" частица протон. И електронът успява да ползва радиално "измъкване"- образуване навън, към по-подреденото пространство - все едно имаме сила на отблъскване - сила с ентропиен произход. Следва "прожекторно" - към електрона - излъчването от протона и по-подходящо движение на образуване на електрона се оказва с посока към протона - потъване - сила на привличане... и т. н. (прожекторното излъчване на фотони от какъвто и да е източник е доказано - проф. Чернетски във видеата  си - от предположението, че се разпространява сферична вълна, слагат датчици по "сфера", около слаб излъчвател и се оказва, че един по един се излъчват фотони - все едно, че в излъчвателя се намира оръдие, което изстрелва снаряди, въртейки се около собствения си център. Било е заблуда, че вълните се разпространяват сферично. Само за Изследовател в средните мащаби, обобщеното измерване "от фронт до фронт", ще е сферична вълна))

...

Малоум, това са сухи модели както твоята така и на ексемус, но все пак истината се крие в спора, нема лошо 

[astralopitek]

Според мен копенхагенската интерпретация клони към някакъв модел на микросвета който няма никакъв аналог от ежедневието и процесите и явленията които са наблюдаеми както експериментално така и пряко. По скоро в квантовият микросвят нещата не са такива както в обикновеният макроскопичен свят. Въображението може да създава модели които се корелират малко или много със действителността, но според мен емпириката е тази която трябва да създава модели. А именно емпириката потсказва че светът на микрочастиците е дуалистичен, това не означава директно че се съчетават вълни и частици, а че има обекти в действителността които съчетават в същността си свойствата както на вълни така и на частици, и това директно произлиза от емпириката а не от въображението.

[Малоум 2]

Преди 16 часа, astralopitek said:

Според мен копенхагенската интерпретация клони към някакъв модел на микросвета който няма никакъв аналог от ежедневието и процесите и явленията които са наблюдаеми както експериментално така и пряко. По скоро в квантовият микросвят нещата не са такива както в обикновеният макроскопичен свят. Въображението може да създава модели които се корелират малко или много със действителността, но според мен емпириката е тази която трябва да създава модели. А именно емпириката потсказва че светът на микрочастиците е дуалистичен, това не означава директно че се съчетават вълни и частици, а че има обекти в действителността които съчетават в същността си свойствата както на вълни така и на частици, и това директно произлиза от емпириката а не от въображението.

Въображението търси същност - с въпроси "Защо...". А модели "вълна-частица" има: Например, колелцето дим при пушач е устойчива структура и отива доста надалеч, без да се разпада, "колелце-вихър" при удар върху еластична мембрана (тъпан), което "отива" надалеч и гаси запалена свещ. Това са вълнови пакет-обекти, поне временно съществуващи "подреждания" - колективен модел с обвивка, докато се разсеят от околното движение на въздуха. Значи - в пъргава среда е възможно създаване пакет-вълни, който, поне временно, се държи (движението му) като дуалистичен модел. В твърдите вещества, звуковите вълни също е известно, че образуват (при определени условия) фонони, които са устойчиви временно, докато ги разруши топлинното движение на йоните или молекулите. В плазмата - временно съществуват обекти от електрони, действащи като едно цяло - групов ефект на колектив от тъждествени частици. Тоест - емпириката показва, че има такива "обединения" - групови ефекти, започващи като вълнов процес и движещи се като едно цяло (като една частица). Защо е възможно?, ами въображението на кара да слизаме надолу по размер, та да "видим" отделни свойства, на които се дължат груповите ефекти. Слизайки надолу по размер се натъкваме на особености, които КМ трябва да може да обясни. Основен е експериментът за стрелба по мишена при наличие на преграда с два процепа, пред мишената. Достига се до извод, че логически, с известното от класиката, НЕ ТРЯБВА да се обяснява?!! Просто - не е възможно да бъде обяснено и ... който се опитва, веднага влиза в класацията: "Тоя не разбира КМ!". Ако се следват знанията от класиката - винаги ще се достига до логическо противоречие.

(Та, затова ... си имам хипотеза, в която да няма противоречия с фактите, а не с тълкуванията, ... които, така или иначе, са довели до невъзможност за обяснение. За косвени "доказателства" - ми служи известното и новооткритото за цялата Природа. Поне достижимото за средните мащаби.  Вж нещо интересно: представи си една ... маргаритка с цвят с листенца, стебло, листа, корен, въобще - цялостно цвете. Мислено - с въображение - направи макет от линии- мрежа, наподобяваща цялото растение. "Вижда се, че моделът прилича на рисунките на "червеева дупка", които са теоретично измислени. Преди съм го казвал за модел на "дърво" същото и - повсеместно Природата показва, че в матмоделите са сбъркани мащабите, а не, че липсва АНАЛОГ от действителността.)

...

[astralopitek]

Преди 3 часа, Малоум 2 said:

А модели "вълна-частица" има: Например, колелцето дим при пушач е устойчива структура и отива доста надалеч, без да се разпада, "колелце-вихър" при удар върху еластична мембрана (тъпан), което "отива" надалеч и гаси запалена свещ. Това са вълнови пакет-обекти, поне временно съществуващи "подреждания" -

Не бъркай вихрите с вълните.

[Иванка]

On 29.04.2018 г. at 23:29, Exhemus said:

При нея вълните са вероятност, като по-голяма амплитуда /на квадрат/ значи по-голяма вероятност. Възлите имат вероятност 0.

При атомите вероятността  значи, че  в дадена точка повече или по-малко вероятно е да присъства електрон, който в този случай не престава да бъде точков обект /частица/, иначе нямаше да говорим за вероятност а просто за размит обект с формата на вълната.

До тук добре,  но рисунките на електронните орбитали / изо-повърхности с 90% вероятност/  поставят следните въпроси:

   1.  Че електроните се движат по някакви сложни теактории за да удовлетворят изискванията за присъствие в различните точки  с определена вероятност. Как? като при тези си движения те трябва да удовлетворяват изискването сумата от кинетична и потенциална енергия да остава константа. Класическите треактории със централна сила са прости - окръжност и елипса?  При повече от две тела могат да бъдат и по-сложни, но са неустойчиви. При водорода, обаче имаме само две тела.

   2.  Как електронът прескача от една област с висока вероятност към друга такава, като двете са разделени със сфера с нулева вероятност?

   3.  В многоелектронните атоми областите на висока вероятност на отделните електрони се припокриват. В такъв случай те биха могли да се сблъскат?

 

 

п.с. Орбиталите следват от решенията на стационарното уравнение на Шрьодингер, т.е. когато няма излъчване или поглъщане на енергия от атома.

Разгледай това  http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch6/quantum.html до долу.

[Exhemus]

On 10.05.2018 г. at 17:51, Иванка said:

Разгледай това  http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch6/quantum.html до долу.

ТОВА е добро пособие за просвета. Сигурно за химици? Систематичво излага експериментални факти и резултати от КМ. 

Шрьодингер за пръв път обяснява нерегулярността в периодите на Менделеев. Виж змиевидната крива, която обхожда таблицата с термовете. Змията се движи по нарастващата енергия на всяка орбитала,  което съответства на поредността на елементите в Менделеевата таблица, при което квантовите числа не нарастват регулярно. 

  Единствено изключение има при медта и хрома. Интересно, дали вече и за тая фина нерегулярност има обяснение?

  Известно е, че решението на ур. Шрьдингер за водородния атом не съотвестства съвсем на многоелектронните атоми.

  Има решение на Хартри-Фок с отчитане на екраниращото поле на вътрешните електрони, което дава по-точни резултати. Знам, че има и други решения. Сега е възможно да се приложат компютърни числови вариационни методи. Възможно е този проблем вече да е решен.

[Малоум 2]

Почти перфектно обяснение и ... се "вижда", че философията е незаменима при направа на правилни изводи. В случая - не всичко е правилно, а ...Човешко!:

http://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Kvantovoto-vplitane-obiasneno-prosto-ot-edin-nobelov-laureat_114264.html

"Квантовото вплитане - обяснено просто от един нобелов лауреат

„Квантовото вплитане е едно от най-изтънчените концепции в науката, но в основата му са прости принципи. Веднъж разбрано вплитането открива по-задълбочено разбиране на понятия като "множественост на световете" в квантовата теория”, пише във въведението на статията си за Quanta magazine Франк Вилчек (Frank Wilczek) - американски теоретичен физик, математик и лауреат на Нобелова награда, в момента професор по физика в Масачузетския технологичен институт.

Представяме ви неговите обяснения за едно от основните странни явления в квантовата механика, което като че ли и Айнщайн не бе разбрал.

Понятието квантово вплитане е обгърнато с  очароваща мистерия и (по някакъв начин) е свързано с изискването на квантовата теория за необходимостта от "много светове".

И все пак, по същество това са научни идеи със земен смисъл и конкретни приложения. Бих искал да обясня понятията вплитане и набор от светове толкова просто и ясно, колкото ги разбирам аз.

I

Вплитането често се разглежда като уникално квантово-механично явление, но не е така. Всъщност, за начало, като по-разбираемо, макар и необичайно, ще разгледаме една проста неквантова (или "класическа") версия на вплитането. Това ни позволява да разкрием тънкостите на самото вплитане, отделно от другите странности на квантовата теория.

Вплитането възниква в ситуации, в които имаме частична информация за състоянието на две системи. Например, нашите системи могат да бъдат два обекта, които ще наречем „К-они” (c-ons). С "К" имам за цел да подскажа "класически", но ако искате да си представите нещо специфично и приятно в съзнанието си, може да мислите за нашите каони (както ще ги наричаме за благозвучие ние - бел. пр.) като за кексчета.

Нашите каони ще имат две форми, квадратни или кръгли, и тези форми ще показват техните възможни състояния. Четирите възможни смесени състояния на двата вида каони са: (квадрат, квадрат), (квадрат, кръг), (кръг, квадрат), (кръг, кръг). Таблицата показва вероятността системата да се намира в едно от четирите изброени състояния.

Каоните са "независими", ако знанието за състоянието на единия от тях не ни дава информация за състоянието на другия. Първата таблица има това свойство. Ако първият каон (кекс) е квадрат, все още не знаем формата на втория. Обратно, формата на втория не ни казва нищо за формата на първия.

 

От друга страна, казват, че два каона са вплетени, ако информацията, да кажем, за единия от тях подобрява познанията ни за другия. Втората таблица ще ни покаже силно вплитане. В този случай, ако първият каон е кръг, ние ще знаем, че вторият каон също е кръгъл. И ако първият каон е квадрат, тогава вторият каон ще бъде също квадратен. Знаейки формата на единия, недвусмислено можем да определим формата на другия.

Квантовата версия на вплитането е по същество същият феномен - т.е. липса на независимост. В квантовата теория състоянията се описват от математически обекти, наречени вълнови функции. Правилата, свързващи вълновите функции с физическите вероятности, въвеждат много интересни усложнения, както ще обсъдим, но основните понятия за вплетените системи, които демонстрирахме в класическия случай, остават същите.

Кексчетата не са квантови системи, разбира се, но вплитане между квантовите системи възниква по естествен начин - например, след сблъсъци на частици. На практика, невплетените (независими) състояния са по-скоро редки изключения, защото когато системите си взаимодействат, взаимодействието създава взаимовръзки между тях.

Да разгледаме например молекулите. Те се състоят от подсистеми, а именно електрони и ядра. Най-ниското енергийно състояние на молекулата, което се среща най-често, е силното вплетено състояние на нейните електрони и ядра, тъй като позициите на съставящите я частици  никак не са независими. Когато ядрото се движи, електронът се движи с него.

Да се върнем към нашия пример. Ако обозначим с Φ_■, Φ_● вълновите функции, които описват системата 1 с нейните квадратни или кръгли състояния и ψ_■, ψ_● за вълновите функции, които описват системата 2 с нейните квадратни или кръгли състояния, тогава в нашия пример всички състояния могат да бъдат описани като:

 

Независими: Φ_■ ψ_■ + Φ_■ ψ_●  + Φ_●  Ψ_● + Φ_● ψ_■

Вплетени: Φ_■ ψ_■ + Φ_● ψ_●

Независимата версия може да бъде написана и като:

(Φ_■ + Φ_●) (ψ_■ + ψ_●)

Забележете, че в последния случай скобите ясно разделят независимите части на първата и втората системи.

Има много начини за създаване на вплетени състояния. Единият от тях е да се измери съставна система, която дава частична информация. Може например, че две системи са се „разбрали” да бъдат от една и съща форма, без същевременно да се знае коя форма са избрали. Тази концепция ще стане важна малко по-късно.

По-характерните последици от квантовото вплитане, като ефектите на Айнщайн-Подолски-Rosen (EPR) и Грийнбърг-Хорн-Зелингер (GHZ), възникват в резултат на взаимодействието с още една особеност на квантовата теория, наречена "принцип на допълнителността". За да обсъдим EPR и GHZ, нека първо да ви запозная с този принцип.

До този момент си представяхме, че каоните са в две форми (квадратни и кръгли). Сега си представете, че те са също могат да бъдат и в два цвята - червено и синьо. Разглеждайки класическата система, например, кексчетата, това  допълнително свойство, ще означава, че каонът може да съществува в едно от четирите възможни състояния: червен квадрат, червен кръг, син квадрат и син кръг.

Но квантовите кексчета - кванткексчетата - или квантони (q-on) - се държат много по-различно. Фактът, че в някои ситуации даден квантон може да има различни форми и цветове, не означава непременно, че едновременно има и формата, и цвета. Всъщност, здравият смисъл, изискван от Айнщайн от физическата действителност, не съответства на експерименталните факти, които скоро ще видим.

Можем да измерим формата на квантона, но губим цялата информация за неговия цвят. Или можем да измерим цвета му, но губим информация за неговата форма. Според квантовата теория не можем едновременно да измерим и формата, и цвета. Никой не може да възприеме квантовата реалност в нейната пълнота, той трябва да вземете под внимание много различни и взаимно изключващи се картини, всяка от които дава своя собствена непълна представа за това, което се случва. Това е същността на принципа на допълнителността, такъв, какъвто бе формулиран от Нилс Бор.

В резултат на това, квантовата теория ни принуждава да бъдем внимателни при приписването на свойства на физическата реалност. За да избегнем противоречията, трябва да признаем, че:

1. Няма свойство, ако не е измерено.

2.Измерването е активен процес, който променя измерената система. 

II

Сега да опишем две популярни (класически), но не „класически” илюстрации на странностите на квантовата теория. И двете са проверени в строги експерименти (в реалните експерименти хората не измерват формите и цветовете на кексчета, а ъгловите моменти на електроните).

Алберт Айнщайн, Борис Подолски и Нейтън Розен (EPR) описват изненадващия ефект, който възниква, когато две квантови системи са вплетени. Ефектът EPR съчетава в специфична експериментално постижима форма квантовото вплитане с принципа на допълнителността.

EPR-двойката се състои от два квантона, всеки от които може да бъде измерен по форма или цвят (но не и двете едновременно). Да предположим, че имаме много такива двойки, те са еднакви и  можем да изберем какви измервания ще направим на техните компоненти. Ако измерим формата на един от членовете на двойката EPR, вероятно ще получим квадрат или кръг. Ако измерим цвета, тогава с еднаква вероятност получаваме червено или синьо.

Интересните ефекти на EPR, смятани за парадоксални, възникват, когато правим измервания и на двата члена на двойката. Когато измерваме цвета на двата члена или тяхната форма, установяваме, че резултатите винаги съвпадат. Тоест, ако установим, че единият от тях е червен и след това измерим цвета на втория, откриваме, че е също червен - и т.н. От друга страна, ако измерим формата на единия и цвета на другия, не се наблюдава корелация. Тоест, ако първият е квадрат, тогава вторият с една и съща вероятност може да бъде син или червен.

Според квантовата теория ще получим същите резултати, дори ако двете системи са разделени от огромно разстояние и измерванията са направени почти едновременно. Изборът на типа измерване на едното място очевидно оказва влияние върху състоянието на системата на другото. Това "призрачно действие на разстояние", както го нарече Айнщайн, очевидно изисква предаване на информация - в нашия случай информацията за измерването - със скорост, надхвърляща скоростта на светлината.

Но дали е така? Докато аз не разбера какъв резултат имаш ти, не знам какво да очаквам за мен. Получавам полезна информация, когато разбера твоя  резултат, а не когато ти измерваш. И всяко съобщение, съдържащо твоя резултат, трябва да бъде предадено по някакъв физически начин, по-бавно от скоростта на светлината.

Но ако вникнем още, парадоксът започва да се размива. Нека да разгледаме състоянието на втората система, ако измерването на първата даде червен цвят. Ако решим да измерим цвета на втория квантон, той ще бъде червен. Но съгласно принципа на допълнителността, ако решим да измерим формата му, когато е в "червено" състояние, ще имаме еднаква вероятност да получим квадрат или кръг. Следователно резултатът от EPR е логически предварително определен. Това е просто принципът на допълнителността в друга опаковка.  

III

Даниел Грийнбъргър (Daniel Greenberger), Майкъл Хорн (Michael Horne) и Антон Зелингър (Anton Zeilinger) откриват още един блестящ пример за квантово вплитане. Той включва три от нашите квантони, които са в специално подготвено вплетено състояние (GHZ-състояние). Разпределяме всеки един от тях на различни отдалечени експериментатори. Всеки от тях избира самостоятелно и случайно дали да измерва цвят или форма и записва резултата. Експериментът се повтаря многократно, но винаги трите квантона започват в състояние GHZ.

Всеки отделен експериментатор получава произволни резултати. При измерването на формата на квантона е еднакво вероятно да получи квадрат или кръг. Измерването на цвета на квантона е също толкова вероятно да даде червено или синьо. До тук всичко е както обикновенно.

Но когато експериментаторите се събират и сравняват резултатите, анализът показва невероятен резултат. Да наречем тези с квадратна форма и червен цвят "добри", а тези с кръгчетата и син цвят - "зли". Експериментаторите установявяват, че ако двама от тях са решили да измерят формата, а трети - цвета, тогава 0 или 2 резултати от измерванията ще се получат "зли" (т.е., кръгли или сини). Но ако и тримата решат да измерят цвета, тогава 1 или 3 измервания се оказват зли. Това се прогнозира от квантовата механика, и точно това се случва.

Въпрос: Дали количеството на злото е четно или нечетно? В различни измервания се реализират и двете възможности. Трябва да изоставим този въпрос. Няма смисъл да се говори за количеството на злото в една система, без да се взема предвид как се измерва. И това води до противоречия.

Ефектът GHZ, както е описан от физика Сидни Колман (Sidney Coleman), е "шамар от квантовата механика". Той унищожава обичайното очакване, получено от нашия опит, че физическите системи имат предварително определени свойства, независимо от тяхното измерване. Ако това бе така, тогава балансът на доброто и злото нямаше да зависи от избора на типовете измервания. След като приемем съществуването на ефекта GHZ, няма да го забравим и ще се разшири начина ни на мислене.

IV

Досега обсъждахме как вплитането не ни позволява да присвоим уникални независими състояния на няколко квантона. Същата логика е приложима и за промените в един квантон, възникващи във времето.

Говорим за "вплетени истории" (вплитания във времето), когато на системата не може да се присвои определено състояние по което и да е време. Подобно на начина, по който се стига до конвенционалното вплитане, изключвайки някои възможности, можем да създаваме темпорални вплитения като извършваме измервания, събиращи частична информация за минали събития.

В най-простите истории на вплитане имаме един квантон, изучаван от нас в две различни времеви точки. Можем да си представим ситуация, в която установяваме, че формата на нашия квантон е веднъж квадратна, а после кръгла, като и двете ситуации остават възможни. Това е времева квантова аналогия с по-простите варианти на вплитане (в пространството - бел. пр.), описани по-горе.

С помощта на по-сложни споразумения (протокол), можем да добавим малко  допълнителност в тази система, както и да дефинираме ситуации, които водят до свойството "множественост на световете" в квантовата теория. Нашият квантон може да се подготви в червено състояние, след което да се измери и да се получи в синьо състояние. И както в предишните примери, както не можем на квантон трайно да присвоим свойството цвят в интервала между две измерения, така той няма определена форма. Такива истории ни карат да осъзнаем по един ограничен, но напълно контролируем и точен начин интуицията, която лежи в основата на свойствената на квантовата механика множественост на световете картина. Едно определено състояние може да бъде разделено на две противоречащи си една на друга исторически траектории, които след това отново да се свържат.

Ървин Шрьодингер, основателят на квантовата теория, е скептичен относно истинността на тази картина, подчертавайки, че еволюцията на квантовите системи естествено води до състояния, чието измерване може да даде изключително различни резултати. Неговият мислен експеримент с "котката на Шрьодингер" постулира, както знаем, квантовата неопределеност, изведена на ниво влияние върху смъртността на котките. Преди измерването на котката не може да ѝ бъде приписано свойството живот (или смърт). И двете състояния - или нито едното от тях - съществуват заедно в други светове на възможности.

Езикът, който използваме в ежедневието си, е неподходящ, за да обясни квантовата допълнителност, тъй като тя липсва във всекидневния ни опит. Практически котките взаимодействат с околните въздушни молекули, както и с други предмети по съвсем различни начини, които зависят от това дали са живи или мъртви, така че на практика измерването се стартира автоматично, а котката остава стабилно в едно от двете състояния -  жива (или мъртва). Но историята на вплитането описва квантони, които са Шрьодингерерови котета. Пълното им описание изисква да вземем предвид две взаимно изключващи се траектории на свойства

Контролираната експериментална реализация на истории на вплитане (времево вплитане - бел. пр.) е деликатен въпрос, тъй като изисква събирането на частична информация за квантоните. Конвенционалните квантови измервания обикновено събират цялата информация наведнъж - например определят точната форма или точния цвят - вместо да получават частична информация. Но това може да се направи, макар и с изключителни технически трудности. По този начин можем да зададем определен математически и експериментален смисъл на концепцията за "множественост на световете" в квантовата теория и да демонстрираме нейната реалност. "

...

...

Неправилността произлиза от това, че при експеримент се ползват Вещеви обекти (прибори), а там се губи (изкривява) информацията. Изводите - може и да не са такива!

...

[scaner]

Преди 20 минути, Малоум 2 said:

Неправилността произлиза от това, че при експеримент се ползват Вещеви обекти (прибори), а там се губи (изкривява) информацията. Изводите - може и да не са такива!

Кое е неправилното?

[Exhemus]

Уредът за заплитане, доколкото знам, е кристал, който след заплитането праща всеки от заплетените фотони под градус наляво и надясно, докато незаплетените продължават по оста на базовия лъч.

Сега да произведем подобен уред за заплитане на кексчета - ако две кексчета имат еднакъв цвят те се заплитат и се пращат съответно на А и Б. Ако имат еднаква форма - също се заплитат и се пращат на А и Б. Всички останали остават в основния "лъч" т.е. отиват в коша.

  Сега ми кажете, дали резултатите от експерименти с тези класически обекти ще са различни от резултатите с квантови?

 Ако квантовите и класическите резултати не се различават, значи квантовата механика няма никакъв принос в резултата - той се дължи на елементарна комбинаторика.

Инак, аферим на квантовата механика  

 

[scaner]

Преди 48 минути, Exhemus said:

Сега ми кажете, дали резултатите от експерименти с тези класически обекти ще са различни от резултатите с квантови?

Ще са различни.

Кексчетата са макрообекти, за тях принципът на неопределеност няма наблюдаеми проявления. Следователно тяхното поведение се подчинява изцяло на класическата статистика. Обратно, квантовите 'кексчета' се отклоняват от тази статистика, и се подчиняват на квантовата статистика.

Любопитното е, че двете статистики при определени условия могат да дават еднакви резултати. Например, основният експеримент, с който се изследва сплитането, е измерване на корелация: измерва се състоянието на всеки от двата сплетени електрона и резултатите се сравняват. Например, ако за всеки от сплетените електрони се измерва спина във вертикалната плоскост, ще се установи, че ако единият от сплетените електрони има спин нагоре, другият ще има спин надолу. Имаме пълна корелация, 1. Това е естествен резултат според класическата статистика, същият резултат предвижда и квантовата статистика, този резултат е описан и от Уилчек. Еднакви корелации според двете статистики се получават и ако магнитните полета, измерващи спина сключват ъгъл 90 градуса.

Разликите започват, когато ъглите на които се кръстосват полетата, измерващи спина, са разлчни от изброените ъгли. Например 45 градуса, или 67.5 градуса (ъгъл, за който според квантовата статистика резултатът ще се отличава най-силно от предсказанието на класическата статистика. Всичко това води до известната теорема на Бел, която визира едни неравенства свързани с корелациите, които ако се нарушават, показват правотата на квантовата физика, ако не се нарушават - на класическата.

За да се види визуално разликата, която предсказзват двете теории, може да се погледне картинката с описанието под нея от Уикипедията в края на показаният параграф:

The best possible local realist imitation (red) for the quantum correlation of two spins in the singlet state (blue), insisting on perfect anti-correlation at 0°, perfect correlation at 180°. Many other possibilities exist for the classical correlation subject to these side conditions, but all are characterized by sharp peaks (and valleys) at 0°, 180°, and 360°, and none has more extreme values (±0.5) at 45°, 135°, 225°, and 315°. These values are marked by stars in the graph, and are the values measured in a standard Bell-CHSH type experiment: QM allows ±1/√2 = ±0.7071…, local realism predicts ±0.5 or less.

Класическата статистика предсказва червената крива за корелацията, квантовата - синята. Цифрите накрая ясно показват разликата между очакванията според класическата и според квантовата статистики. Аз описвах по-горе поведението на двете статистики само за участъка от 90 до 180 градуса (същото е от 0 до 90 градуса, там е областта на антикорелацията, която носи същата информация).

На който му се чете повече по въпроса, може да хвърли поглед на CHSH критерия, който е заострен за прости експериментални проверки. Там на база измерване в четири точки от интервала 0-90 градуса (0, 22.5, 45. 67.5 градуса) се определя критерий, подобен на този на Бел. Ако стойността на резултата от измерването по този критерий е по-малко от 2, значи си имаме работа с класическа статистика. Ако е по-голям от две - имаме доказателство за квантова статистика. Всички експерименти със сплетени двойки се базират на този критерии, от опитите на Аспект от 1982 г. насам, и всички потвърждават валидността на квантовата механика.

Класическите кексчета обаче ще се пързалят само по червената крива :)

[Шпага]

Преди 6 часа, scaner said:

... Например, ако за всеки от сплетените електрони се измерва спина във вертикалната плоскост, ще се установи, че ако единият от сплетените електрони има спин нагоре, другият ще има спин надолу. Имаме пълна корелация, 1. ...

Ами ако сплетените електрони са три - напр. А, В, С? Тогава какво ще се получи? Два от електроните - напр. А и В - ще са в пълна корелация, а третият - С - в корелация само с единият от другите два - напр. с А. Обаче ако игнорираме двойката А/С и разглеждаме само двойката В/С корелацията ще се окаже направо нулева

[scaner]

1 hour ago, Шпага said:

Ами ако сплетените електрони са три - напр. А, В, С? Тогава какво ще се получи? Два от електроните - напр. А и В - ще са в пълна корелация, а третият - С - в корелация само с единият от другите два - напр. с А. Обаче ако игнорираме двойката А/С и разглеждаме само двойката В/С корелацията ще се окаже направо нулева

При три частици нещата са далеч о-сложни. Основното правило е: сумарният спин на групата сплетени електрони да е нула. При два електрона това изискване се разпада до по-простото: по едно и също измервателно направление, винаги когато единият има измерен спин +1/2, другият ще има -1/2 (това е антикорелация, корелация става, когато единият поляризатор е обърнат с главата надолу, по противоположната посока, но това не е съществено).

При три електрона такова просто измерване ще доведе до по-сложно състояние, намесват се вероятности: ако единият електрон се мери винаги +1/2, другите два ще бъдат всеки път в различни състояния, с различни вероятности. Но пак, тези вероятности могат да се определят при по-голяма измервателна статистика, и тези вероятности са различни по предсказание според класическата и квантовата статистики.

Казано на езика на вероятностите, нещата звучат така. При два електрона, когато единият има спин +1/2, другият по същото направление ще има спин -1/2 с вероятност 1 (100%). Ако втория измерваме по друго направление, различаващо се от направлението по което се измерва първият електрон, той ще има спин -1/2 с вероятност по-малка от 1 (т.е. при някои измервания и той ще има спин +1/2). Причината е, че спинът има квантово поведение: по произволно направление може да се измери чрез само две стойности (за електрона): +1/2 и -1/2, докато класически (там няма спин, има момент на импулса) той може да заема и други стойности освен едната втора, зависи от проекцията. И разликата между класическата и квантовата статистика е изибразена чрез червената и кривата линии в чертежа по-горе (и разликата е по вертикалата!). Тоест, чисто класически погледнато, при два електрона спиновете им трябва да са противоположни като вектори, за да е нула сумата. При три електрона, класически, за да е нула сумата, всеки от тях трябва да има спин, насочен на 120 градуса (пространствено) спрямо другия, тогава векторно сумата им е нула. Затова при тях ще имаме пълна корелация (всеки електрон ще има спин +1/2) само когато измерваме с три поляризатора, всеки завъртян на 120 градуса спрямо съседния. В тази ситуация и класическата, и квантовата статистика ще дадат едно и също. Но когато поляризаторите са в едно и също направление, както казах, е доста по-сложно, така както и при два електрона, когато поляризаторите не са в едно и също направление.

P.S. Под 'направление' в казаното да се разбира 'посока', тогава има разлика + и  - за спина..

[Малоум 2]

Преди 18 часа, scaner said:

Кое е неправилното?

Фетишизиране на сплитането., въпреки че в статията е споменато, че предположенията може да не се "отнасят" до физическа реалност:

 

Преди 18 часа, Малоум 2 said:

"...В резултат на това, квантовата теория ни принуждава да бъдем внимателни при приписването на свойства на физическата реалност. За да избегнем противоречията, трябва да признаем, че:

1. Няма свойство, ако не е измерено.

2.Измерването е активен процес, който променя измерената система..."

Тия ограничения "забраняват" ( в добрия смисъл на думата) тълкуванията, след като не се знае, на каква същност се дължат свойствата. (Известно е, че при "ако...- то..." в мат. логика дава истинен резултат при две лъжливи тълкувания... Едновременно. Това "едновременно" забърква кашичката, щото е пренебрегната декохеренцията - трептенията от околните полета и тези на апаратурата, които "казват" за "нула" време на спина на частиците, накъде е най-вероятното му проявление, не напълно зависимо от предисторията на състоянието му. Т.е. - има редица превръщания, които нямат общо със сплитане ... на "километри" разстояния)

Така, декохеренцията показва отпадане на сплитането - разрушаване-изменение на самите свойства (на измерената част от свойство е повлияла структурата на апаратурата) и тълкуването "причина-следствие" става подвеждащо многовариантно, напр. - многовселенност(?!) - то е само в мисленето и няма признаци да е физическа реалност.

...

Редактирано Септември 17, 2018 от Малоум 2

[scaner]

Преди 1 час, Малоум 2 said:

Фетишизиране на сплитането., въпреки че в статията е споменато, че предположенията може да не се "отнасят" до физическа реалност:

Какво се фетишизира на сплитането? пак питам: кое е неправилното според вашият цитат:

Преди 20 часа, Малоум 2 said:

Неправилността произлиза от това, че при експеримент се ползват Вещеви обекти (прибори), а там се губи (изкривява) информацията. Изводите - може и да не са такива!

Можем ли да ползваме нещо другои за прибори? И ако природата ни е забранила, какво неправилно има в това?

 

Преди 1 час, Малоум 2 said:

Тия ограничения "забраняват" ( в добрия смисъл на думата) тълкуванията, след като не се знае, на каква същност се дължат свойствата. (Известно е, че при "ако...- то..." в мат. логика дава истинен резултат при две лъжливи тълкувания... Едновременно. Това "едновременно" забърква кашичката, щото е пренебрегната декохеренцията - трептенията от околните полета и тези на апаратурата, които "казват" за "нула" време на спина на частиците, накъде е най-вероятното му проявление, не напълно зависимо от предисторията на състоянието му. Т.е. - има редица превръщания, които нямат общо със сплитане ... на "километри" разстояния)

Ако прочетете внимателно статията, тези ограничения произлизат от експерименталните резултати, те са ни наложени от природата, тя е тази, която забранява. Колкото до едновремненността, защо се опитвате да философствате на база някакви ваши измислени и то погрешни представи? Нима вие знаете на какво всъщност се дължат свойствата? Не, не знаете.

Слезте на земята.

[Exhemus]

Преди 22 часа, scaner said:

Класическите кексчета обаче ще се пързалят само по червената крива

Декларация без доказателство :)

За кексчетата мога да поставя корелатор по какъвто си искам закон. Назначавам един ром да ги разпределя по синята крива. Никакъв проблем  

Май се опитвате да докажете "призрачното действие от разстояние"?  Т.е. А може да предава мигновено на Б енформация чрез завъртане на дифракционната решетка?

А предава битове, чрез смяна на корелацията, а Б ги прриема и детектира по статистически път?

[scaner]

1 hour ago, Exhemus said:

За кексчетата мога да поставя корелатор по какъвто си искам закон. Назначавам един ром да ги разпределя по синята крива. Никакъв проблем 

Назначеният ром минава по графата взаимодействие на кексчетата с околната среда, което е свързано с тяхната декохеренция. Корелацията може да се мери само като се съпоставят цвета и формата им, никакво допълнително джуркане.

1 hour ago, Exhemus said:

Май се опитвате да докажете "призрачното действие от разстояние"?  Т.е. А може да предава мигновено на Б енформация чрез завъртане на дифракционната решетка?

А предава битове, чрез смяна на корелацията, а Б ги прриема и детектира по статистически път?

Няма мигновено предаване на информацията. Както описва Уилчек в статията, за определяне на корелация е нужно да се събере на едно място информцията и за двете кексчета, което става с досветлинна скорост.

Преди 1 час, Exhemus said:

Декларация без доказателство :)

Колко доказателство е нужно? Когато единият поляризатор е под 45 градуса, според класическата физика е равновероятно да се регистрира спин нагоре или надолу (чисто геометрическа симетрия, в класическият случай имаме или кръгло, или квадратно кексче с равна вероятност). Т.е. вероятността според класическата физика е 1/2, 0.5, точно на средата на червената крива както е по графиката (и под нея текста обяснява същото). В квантовият случай обаче за този ъгъл ще имаме суперпозиция от две равновероятни състояния, и корена от сумата от квадратите на амплитудите им (вероятността в тази точка) ще е равна на √(0.5²+0.5²) = 1/√2. Нормалните кексчета се подчиняват на класическата статистика.

[scaner]

Ей, браво, най-сетне и този форум се сдоби с SSL протокол за криптиране

[Exhemus]

Преди 8 минути, scaner said:

Назначеният ром минава по графата взаимодействие на кексчетата с околната среда, което е свързано с тяхната декохеренция. Корелацията може да се мери само като се съпоставят цвета и формата им, никакво допълнително джуркане.

Няма мигновено предаване на информацията. Както описва Уилчек в статията, за определяне на корелация е нужно да се събере на едно място информцията и за двете кексчета, което става с досветлинна скорост.

Колко доказателство е нужно? Когато единият поляризатор е под 45 градуса, според класическата физика е равновероятно да се регистрира спин нагоре или надолу (чисто геометрическа симетрия, в класическият случай имаме или кръгло, или квадратно кексче с равна вероятност). Т.е. вероятността според класическата физика е 1/2, 0.5, точно на средата на червената крива както е по графиката (и под нея текста обяснява същото). В квантовият случай обаче за този ъгъл ще имаме суперпозиция от две равновероятни състояния, и корена от сумата от квадратите на амплитудите им (вероятността в тази точка) ще е равна на √(0.5²+0.5²) = 1/√2. Нормалните кексчета се подчиняват на класическата статистика.

Хе хе! Нормалните кексчета се подчиняват на моя мургав човек, а той гледа какво му казва компютъра, който изчислява точно по твоята квантова формула  

Така че резултатът със кесчетата си е съвсем квантов  

[Шпага]

Преди 22 часа, scaner said:

При три частици нещата са далеч о-сложни. Основното правило е: сумарният спин на групата сплетени електрони да е нула. При два електрона това изискване се разпада до по-простото: по едно и също измервателно направление, винаги когато единият има измерен спин +1/2, другият ще има -1/2 (това е антикорелация, корелация става, когато единият поляризатор е обърнат с главата надолу, по противоположната посока, но това не е съществено).

При три електрона такова просто измерване ще доведе до по-сложно състояние, намесват се вероятности: ако единият електрон се мери винаги +1/2, другите два ще бъдат всеки път в различни състояния, с различни вероятности. Но пак, тези вероятности могат да се определят при по-голяма измервателна статистика, и тези вероятности са различни по предсказание според класическата и квантовата статистики.

Но така се оказва, че от нашия избор дали да измерим по едно и също направление два или три от сплетените електрона, ще зависи и това дали единият от тези електрони ще има със сигурност спин -1/2 -- при измерване на два електрона, другият от които е със спин +1/2. Или същия този електрон ще има спин, различен от -1/2, ако измерваме три електрона.

Тоест, щом сумарният спин на групата сплетени електрони трябва да е нула, значи при измерен спин +1/2 на първия електрон, спинът на втория електрон ще зависи от това дали ще измерим само него... или после ще ни хрумне да измерим и трети електрон?!

П.П. Ясно ми е, че проявявам някаква несхватливост, но се чудя в какво ли точно се състои...