Въвеждане на допълнителни измерения във физиката и ползите от тях

[Gravity]

Преди 21 минути, Станислав Янков said:

Нека първо прегледам по-внимателно последните ти коментари и ще ти отговоря. Ако за нещо толкова естествено, като ролята на движението в пространството за отчитането на времето, не можем да се разберем - как да се достигне до разбирателство за основните неща, с които не се съгласяваш?!

А, какво означава движение? Промяна на местоположението, или каквато и да е промяна, с течение на времето. Очевидно това не маже да се използва за дефиниране на времето, след като времето е част от дефиницията на движение. Тогава каква разбираш под движение?

[Станислав Янков]

Just now, gmladenov said:

Както ти посочих, ти явно настояваш да предефинираш времето като движение. Но както виждаш,
нито официалната наука се съгласява с теб (Скенер, Гравити, Кипен) - нито опозицията (аз).

Така че ти дерзай, но засега не виждам някой да възприема твоята теза.

Не, настоявам, че времето не може да се отчита, без употребата в конструкцията на часовника на движение в пространството. И специално Скенер има предвид други неща (помниш ли някога отдавна, когато се дискутираше, че координатите са просто измислени от нас линийки и че промените, като Лоренцовото скъсяване да речем, се случват с материята, не с координатите - той вероятно смята, че съм забравил тези неща и че не разбирам коя система е подвижната и коя неподвижната, след това ще има други неща, а после пак ще се върнем към тези, защото все още не ги разбирам ).

[Станислав Янков]

Преди 2 минути, Gravity said:

А, какво означава движение? Промяна на местоположението, или каквато и да е промяна, с течение на времето. Очевидно това не маже да се използва за дефиниране на времето, след като времето е част от дефиницията на движение. Тогава каква разбираш под движение?

Така може да се попита, как могат електромагнитните вълни да се движат в пространството със скоростта на светлината, след като за тях липсва ход на часовниците. Как ще регистрират те, че се движат в пространството със скоростта на светлината? Всичко е анализ между различни инерциални системи, които се движат с разни скорости една спрямо друга и имат съответстващи часовникови темпове в зависимост от скоростта им на движение една спрямо друга. След като може да се дефинира движение със скоростта на светлината, без обектите, свързани с това движение, да имат ход на часовниците - защо движението да не е определящото и на пространствените отстояния, и на времевите темпове?!

[scaner]

Преди 12 минути, Станислав Янков said:

настоявам, че времето не може да се отчита, без употребата в конструкцията на часовника на движение в пространството.

Всяка величина се отчита чрез някакви процеси в пространствени конструкции, свързани с движение. Важното е обаче че тези конструкции и това движение не определят тази величина. Е, същото е и с времето. Движението в пространството не предопределя измерваната величина "време". Просто е.

Няма нито причинно-следствена връзка, нито корелация между движението и измерената величина "време". Движението може да е с махало, с маховик, с пружина, измерената величина не зависи от него. От това по-ясно не виждам как да се каже.

Редактирано Ноември 22 от scaner

[gmladenov]

Преди 7 минути, Станислав Янков said:

Не, настоявам, че времето не може да се отчита, без употребата в конструкцията на часовника на движение в пространството.

Както виждаш, сегашната физика преспокойно си отчита време без да отчита движение в конструкцията
на часовниците. Значи "можело", както върви приказката.

Освен това ако броим трептенето/вибрациите на атомите и електроните, то излиза, че в този свят всичко
е движение. Само че в един момент не е продуктивно да се гледа на света по този начин. За часовник ни
вълнува само периодичността на процеса, а не движението.

[Станислав Янков]

Just now, gmladenov said:

Както виждаш, сегашната физика преспокойно си отчита време без да отчита движение в конструкцията
на часовниците. Значи "можело", както върви приказката.

Построй ми атомен часовник без атоми (движения във връзка с атомните часовници идват на първо място от атомите - не съществува възможност един електрон да погълне и след това да излъчи фотон от едно и също място в пространството).

[scaner]

Преди 1 минута, Станислав Янков said:

не съществува възможност един електрон да погълне и след това да излъчи фотон от едно и също място в пространството)

В тоя процес понятието "място" е без смисъл. Електронът не се мести, а само си променя състоянието. Квантова механика

[Станислав Янков]

Преди 7 минути, scaner said:

В тоя процес понятието "място" е без смисъл. Електронът не се мести, а само си променя състоянието. Квантова механика

В моментите, когато поглъща и излъчва фотон, електронът има съвсем конкретно, точково местоположение в пространството. И заради неопределеността между тези два момента - това точково местоположение в пространството не може да бъде едно и също в момента на поглъщането и в момента на излъчването на фотон от електрона. И понеже в атомните часовници не става дума за само един атом и електрон - става...

Твоите възражения от по-горе са по-същностни, повече сякаш философски и първо искам да ги обмисля по-внимателно преди отговор.

Редактирано Ноември 22 от Станислав Янков

[Станислав Янков]

Преди 15 минути, gmladenov said:

За часовник ни вълнува само периодичността на процеса, а не движението.

Тоест, ако като часовник ползваме една лампичка, монтирана неподвижно на масата и тя само мига на всяка секунда, без да се интересуваме как възниква това мигане - ето ни неподвижен в пространството часовник (не ни интересува как се постига мигането на неподвижната лампичка)! Добре! предавам се! Победи ме! 

[Stoned1312]

Преди 6 минути, Станислав Янков said:

В моментите, когато поглъща и излъчва фотон, електронът има съвсем конкретно, точково местоположение в пространството. И заради неопределеността между тези два момента - това точково местоположение в пространството не може да бъде едно и също в момента на поглъщането и в момента на излъчването на фотон от електрона. И понеже в атомните часовници не става дума за само един атом и електрон - става...

Твоите възражения от по-горе са по-същностни, повече сякаш философски и първо искам да ги обмисля по-внимателно преди отговор.

В квантовата механика понятието за местоположение е доста различно от класическото разбиране, и че електронът не се "мести" по начина, по който го разбираме в макроскопичния свят. Това е важен и интересен аспект на квантовата теория, който често води до неясности. Обаче бих искал да предложа малко уточнение относно точковото местоположение на електрона по време на поглъщането и излъчването на фотон. Действително, според принципа на неопределеността, не можем да определим с абсолютна точност едновременно и местоположението, и импулса на електрона. Но важно е да се уточни, че когато говорим за взаимодействия с фотон, електронът има добре дефинирана позиция в моментите на тези събития, макар че тази позиция е неопределена по отношение на други моменти. Така че местоположението му може да бъде конкретно в момента на взаимодействието с фотона, въпреки че не можем да предсказваме точно какво ще бъде то по време на последващи състояния. Що се отнася до атомните часовници, те използват специфични квантови преходи, които се случват в контекста на многобройни атоми и не просто на един електрон. Разбира се, квантовата неопределеност в тези системи е важен фактор, но когато наблюдаваме в контекста на статистическо поведение на атоми, можем да постигнем висока прецизност в измерванията. Тези нюанси често водят до философски въпроси относно природата на реалността, но ако погледнем от по-прагматична страна, квантовата механика дава изключително точни предсказания за повечето физични явления, дори когато самите концепции за "място" и "време" стават по-размити на микрониво.

[scaner]

Just now, Станислав Янков said:

В моментите, когато поглъща и излъчва фотон, електронът има съвсем конкретно, точково местоположение в пространството.

Не. По принципът на неопределеност в такъв случай той ще има напълно неопределен импулс, и по доплеровият ефект няма да може нищо да погълне, линията му на поглъщане ще е напълно размита.

В нормално състояние, електронът се намира в орбитала - това е облак от вероятности описван с вълновата му функция, като вероятностите описват къде той може да бъде засечен ако го търсим, с някаква вероятност. Което не значи че той се движи в тоя облак (няма понятие 'траектория' в КМ), а че целият облак е електронът.

Когато поглъща фотон, електронът минава в друга орбитала - облакът му на вероятности си променя формата. И след излъчване се връща в първоначалната.

На практика облакът обхваща цялото пространство, но основно е концентриран около атома, с размерите на атома е. Така че "точно местоположение" в тая игра няма.

 

[Stoned1312]

Преди 3 минути, scaner said:

Не. По принципът на неопределеност в такъв случай той ще има напълно неопределен импулс, и по доплеровият ефект няма да може нищо да погълне, линията му на поглъщане ще е напълно размита.

В нормално състояние, електронът се намира в орбитала - това е облак от вероятности описван с вълновата му функция, като вероятностите описват къде той може да бъде засечен ако го търсим, с някаква вероятност. Което не значи че той се движи в тоя облак (няма понятие 'траектория' в КМ), а че целият облак е електронът.

Когато поглъща фотон, електронът минава в друга орбитала - облакът му на вероятности си променя формата. И след излъчване се връща в първоначалната.

На практика облакът обхваща цялото пространство, но основно е концентриран около атома, с размерите на атома е. Така че "точно местоположение" в тая игра няма.

 

Съгласен съм с голяма част от нещата, които споделяте, но бих искал да уточня няколко неща, които може да помогнат за по-пълното разбиране на процесите в квантовата механика. Първо, относно принципа на неопределеност и поглъщането на фотон... макар че неопределеността на местоположението и импулса е фундаментален принцип в квантовата механика, при взаимодействия като поглъщането на фотон, електронът всъщност придобива определена енергия и импулс. Това не води до "пълна неопределеност" на импулса, а просто до това, че не можем едновременно да измерим точно и импулса, и местоположението. Принципът на неопределеността по-скоро ни казва, че има фундаментални ограничения за точността, с която можем да измерим тези две величини. Относно орбитата на електрона – съгласен съм, че той не се движи по традиционна траектория, както бихме го разбрали в класическата физика. В квантовата механика електронът се описва чрез вълнова функция и орбитала всъщност е облак от вероятности, в който има вероятност да открием електрона. И това е важна разлика – нямаме дефинирана траектория, а само вероятностно разпределение. И накрая, също така е важно да се уточни, че когато електронът поглъща фотон, той наистина преминава в ново енергийно състояние, което променя "формата" на облака му на вероятности. Това е много точно казано и отразява квантовото поведение на електроните. Принципно, твърдението за "точно местоположение" в квантовата механика не съществува, тъй като електронът се описва не чрез точка, а чрез облак от вероятности, в който можем да определим само вероятността да го намерим на определено място.

 

[Станислав Янков]

Преди 11 минути, scaner said:

Не. По принципът на неопределеност в такъв случай той ще има напълно неопределен импулс, и по доплеровият ефект няма да може нищо да погълне, линията му на поглъщане ще е напълно размита.

В нормално състояние, електронът се намира в орбитала - това е облак от вероятности описван с вълновата му функция, като вероятностите описват къде той може да бъде засечен ако го търсим, с някаква вероятност. Което не значи че той се движи в тоя облак (няма понятие 'траектория' в КМ), а че целият облак е електронът.

Когато поглъща фотон, електронът минава в друга орбитала - облакът му на вероятности си променя формата. И след излъчване се връща в първоначалната.

На практика облакът обхваща цялото пространство, но основно е концентриран около атома, с размерите на атома е. Така че "точно местоположение" в тая игра няма.

Значи бихме могли да кажем, че поглъщане наподобява замерването на импулса. А излъчването на фотон не е ли подобие на замерването на местоположението (когато замерваме местоположение - да ползваме излъчвания на фотон)? Спомням си нещо от един учебник по квантова механика на Софийския университет, но го бях чел преди години и направо може да се каже, че съм забравил всички тези детайли.

[Gravity]

Преди 41 минути, Станислав Янков said:

Така може да се попита, как могат електромагнитните вълни да се движат в пространството със скоростта на светлината, след като за тях липсва ход на часовниците. Как ще регистрират те, че се движат в пространството със скоростта на светлината? Всичко е анализ между различни инерциални системи, които се движат с разни скорости една спрямо друга и имат съответстващи часовникови темпове в зависимост от скоростта им на движение една спрямо друга. След като може да се дефинира движение със скоростта на светлината, без обектите, свързани с това движение, да имат ход на часовниците - защо движението да не е определящото и на пространствените отстояния, и на времевите темпове?!

Аз те питам какво разбираш под движение? 

[Станислав Янков]

Преди 13 минути, Stoned1312 said:

Принципно, твърдението за "точно местоположение" в квантовата механика не съществува, тъй като електронът се описва не чрез точка, а чрез облак от вероятности, в който можем да определим само вероятността да го намерим на определено място.

При замерване, игнориращо импулса/скоростта, не бихме ли могли да регистрираме точно местоположение на електрон, дори и веднага след това той да не е вече там (местоположението му отново да е неопределено)?

[Stoned1312]

Преди 2 минути, Станислав Янков said:

При замерване, игнориращо импулса/скоростта, не бихме ли могли да регистрираме точно местоположение на електрон, дори и веднага след това той да не е вече там (местоположението му отново да е неопределено)?

Да, точно така. От квантовата механика, идеята е, че когато измерваме местоположението на електрон с голяма точност, то импулсът му става неопределен. Това се дължи на принципа на неопределеност на Хайзенберг, който гласи, че не можем да измерим едновременно с безкрайна точност и местоположението, и импулса на частицата. Ако игнорираме импулса или скоростта при измерването, можем да регистрираме точно местоположението на електрона в даден момент, но това ще доведе до пълна неопределеност относно импулса му. Тази неопределеност се проявява и в бъдещи измервания на електрона, тъй като импулсът е свързан с неговото движение. След като измерим местоположението му, това не означава, че електронът ще остане на същото място; вместо това, ще има вероятност електронът да се намира в различни места в бъдеще, съобразно вълновата му функция. Така че, да, можеш да измериш точно местоположението му, но само в този момент. След измерването, местоположението отново ще бъде неопределено, защото електронът ще започне да се движи, а в същото време импулсът му е вече неясен.

[scaner]

Just now, Станислав Янков said:

При замерване, игнориращо импулса/скоростта, не бихме ли могли да регистрираме точно местоположение на електрон, дори и веднага след това той да не е вече там (местоположението му отново да е неопределено)?

Само при свободни електрони. Така те реагират, Комптънов ефект. Но свободните електрони не поглъщат и не излъчват. За електроните в атом, това е процес на йонизация, когато се избива електрон и става свободен. Иначе нормално в атома електронът само си мени състоянието, което не е свързано с местоположение.

[Stoned1312]

Преди 1 минута, scaner said:

Само при свободни електрони. Така те реагират, Комптънов ефект. Но свободните електрони не поглъщат и не излъчват. За електроните в атом, това е процес на йонизация, когато се избива електрон и става свободен. Иначе нормално в атома електронът само си мени състоянието, което не е свързано с местоположение.

когато говорим за свободни електрони, можем да измерим местоположението им с голяма точност, игнорирайки импулса, но това се отнася само за моментното измерване. След това, поради принципа на неопределеност, импулсът ще бъде напълно неопределен, което ще направи бъдещото местоположение на електрона неопределено. По отношение на електроните в атомите, трябва да се отбележи, че те не се намират на конкретни места в пространството, а в облак от вероятности (орбитала). Когато електрон поглъща или излъчва фотон, това обикновено води до промяна в енергийното състояние на електрона, а не до "преместване" в класическия смисъл на термина. Промяната в състоянието на електрона променя вълновата функция, което води до промяна в вероятността да бъде намерен в дадено местоположение. Що се отнася до твърдението, че "електроните в атома не се намират на конкретно място", това е точно така, но в същото време не е съвсем вярно, че местоположението им изобщо не може да бъде определено. Ние можем да определим вероятността за местоположението на електрона в атома, но самото местоположение не е фиксирано, а е разпределено в пространството.

[Станислав Янков]

Преди 18 минути, Gravity said:

Аз те питам какво разбираш под движение? 

Промяна в пространственото местоположение със стойност между 0с и 1с, като за страничен наблюдател при 1с дължината по посока на движението на наблюдаемото е нулева или планкова и времевият интервал е безкраен, а при 0с дължината по посока на движението е максималната в покой и времевият интервал е планков (максималния възможен часовников темп както за наблюдаемото, така и за самия наблюдател). Това, че времето е неизбежна съставка при дефинирането на скоростта не значи, че темпът му не може да зависи от нея. Всичко опира да детайлите наблюдател-наблюдаемо.

Редактирано Ноември 22 от Станислав Янков

[Станислав Янков]

Преди 7 минути, scaner said:

Само при свободни електрони. Така те реагират, Комптънов ефект. Но свободните електрони не поглъщат и не излъчват. За електроните в атом, това е процес на йонизация, когато се избива електрон и става свободен. Иначе нормално в атома електронът само си мени състоянието, което не е свързано с местоположение.

В такъв случай, когато визираме атомни часовници, тук пространственият параметър присъства в различна форма - като пространствена област, в която да може да се формира неопределеност на електрона. Ако го няма това пространствено отстояние - няма да може да има електронна неопределеност в пространството.

[Gravity]

Преди 8 минути, Станислав Янков said:

Промяна в пространственото местоположение със стойност между 0с и 1с, като за страничен наблюдател при 1с дължината по посока на движението на наблюдаемото е нулева или планкова и времевият интервал е безкраен, а при 0с дължината по посока на движението е максималната в покой и времевият интервал е планков (максималния възможен както за наблюдаемото, така и за самия наблюдател). Това, че времето е неизбежна съставка при дефинирането на скоростта не значи, че темпът му не може да зависи от нея. Всичко опира да детайлите наблюдател-наблюдаемо.

Значи време се дефинира чрез движение, което се дефинира чрез скорост, която от своя стряна е дефинирана чрез време, така ли?!

[Stoned1312]

Преди 5 минути, Станислав Янков said:

В такъв случай, когато визираме атомни часовници, тук пространственият параметър присъства в различна форма - като пространствена област, в която да може да се формира неопределеност на електрона. Ако го няма това пространствено отстояние - няма да може да има електронна неопределеност в пространството.

когато имаме свободни електрони, например при Комптъновия ефект, можем да измерим местоположението им с висока точност, но след това, поради принципа на неопределеност, импулсът им става напълно неопределен. Това е важен аспект, защото неопределеността в импулса води до неопределеност и в бъдещото местоположение на електрона. Обаче, твърдението, че "свободните електрони не поглъщат и не излъчват", не е съвсем точно. Свободният електрон може да погълне или да излъчва фотони, което води до промяна в неговото енергийно състояние. Въпреки това, като свободни частици те не са обвързани в атома и не следват същите квантови правила, които важат за електроните в атомни орбитали. Тук е важно да разграничим как функционира квантовото поведение на електроните в атомите. В атомните часовници, електроните наистина не са локализирани на точно определено място, а се описват чрез вероятностни разпределения, каквито са орбитали. Пространството около атома е "облако от вероятности", в което електроните могат да бъдат открити с различна вероятност. Това разпределение е свързано с неопределеността на тяхното местоположение. Когато говорим за "неопределеност в пространството", имаме предвид не локализирано място на електрона, а вероятностно разпределение, което се формира в дадена област. Така че, да – пространството около атома, в което се формира неопределеността на електрона, е важен параметър. Без тази неопределеност в пространството, не бихме могли да опишем квантовото състояние на електрона в атома. Принципът на неопределеността не ни позволява да измерим точно и местоположението, и импулса на електрона едновременно. В атомите електроните не се намират в определени точки в пространството, а в области с различни вероятности. Когато измерваме местоположението им, трябва да говорим за вероятност, а не за точка.

[Stoned1312]

Преди 4 минути, Gravity said:

Значи време се дефинира чрез движение, което се дефинира чрез скорост, която от своя стряна е дефинирана чрез време, така ли?!

Според теорията на относителността времето и пространството не са независими, а са свързани чрез движението на обектите и наблюдателите. Възможно е времето да зависи от състоянието на движение, като времевата дилатация и дължиновата контракция се явяват примери за това. Или се бъркам в случая?

 

[Станислав Янков]

Just now, Gravity said:

Значи време се дефинира чрез движение, което се дефинира чрез скорост, която от своя стряна е дефинирана чрез време, така ли?!

Нещо подобно като при гравитацията (концентрацията на материята определя кривината на пространствено-времевата геометрия, а кривината на пространствено-времевата геометрия определя движението на материята към концентрация). Времето се дефинира чрез НАБЛЮДЕНИЕ на движение с определена (еталонна) скорост, а движението се дефинира чрез замерения посредством него времеви темп (ти без проблем можеш да наблюдаваш движението на чарковете на някой часовник, който ти показва времевия темп).

[gmladenov]

Преди 1 минута, Stoned1312 said:

Или се бъркам в случая?

Колега, имам чувството, че се допитвате до някакъв ИИ, след което тук копирате отговорите на ИИ.
Ако греша, се извинявам. Но ако не греша, може ли да не копирате така буквално отговорите, че е
доста досадно.