Роль наблюдателя в квантовой механике

TheFreak:Sergey: Неопределенность энергия-время суть то же самое, что и импульс-координата. Выводится из комутационных правил. Еще раз утверждаю, что в квантах нет ни одного принципа, который бы запрещал померить ТОЛЬКО координаты. Если вы знаете таковой - "в студию".
Это абсолютно разные свойства, мкжду собой никак не связанные, хоть и выводятся из коммутационных соотношений.

=KRoN=>А про сингулярность времени и пространства ты забыл, кстати?

???

=KRoN=>И ещё раз - как ты измеришь хотя бы координаты частицы НЕ воздействуя на неё?

Бедные физики-элементарщики детектируют трэки частиц и даже не догадываются, что это невозможно...
Измеряем, естественно, воздействием. Ну и что? Я же нигде не говорил, что состояние частицы никак не изменится ПОСЛЕ измерения.

Более того, можно "абсолютно точно" измерить даже состояние системы, разрушив его при этом, конечно. Принцип квантовой телепортации.

=KRoN=>Между прочим, принцип причинности - это именно пережиток аристотелевой логики. Кроме шуток.

Ну это вряд ли, что он совершенно отменен. Скорее ему придан приблизительный характер. Т.е. в среднем и приблизительно он сохраняется.

TheFreak>>Это не элетрон так проходит, это вероятности его появления там так интерферируют.
=KRoN=>Это уже слова.

Это решение уравнения Шредингера.

=KRoN=>Хорошо. Где же по твоей аристотелевой логике проходит САМ электрон? Через левое или через правое отверстие?

Интерференционная картина наблюдается для потока электронов. А не для одного единственного.
Ответ такой: Когда через левое проходит, когда через правое.

=KRoN=>Квантовые частицы не могут иметь бесконечно малый объем и не могут быть локализованы в сфере объема меньше чем ~l³. (l = h/mc - комптоновская длина волны).

КОМПТОНОВСКАЯ длина волны - величина, имеющая размерность длины и указывающая область проявления релятивистских квантовых эффектов. Название связано с тем, что через комптоновскую длину волны выражается изменение длины волны электромагнитного излучения при эффекте Комптона. Для частицы массы m комптоновская длина волны l0~h/mc, где h - Планка постоянная, с - скорость света. Для электрона l0~3,86.10-11 см, для протона l0~2,10.10-14 см.
Где здесь про локализацию?! А про геометрические размеры частицы в квантах вообще никаких утверждений не делается.

Sergey>Это абсолютно разные свойства, мкжду собой никак не связанные, хоть и выводятся из коммутационных соотношений.

Начнем:
dp²*dx² > h²/4

dp=mdv, dx=vdt, получим

(mdv*v)²*dt² > h²/4,
dE²*dt² > h²/4
или если угодно
dE*dt > h/2

Не связаны, говорите?
"Ню-ню..."

=KRoN=>>А про сингулярность времени и пространства ты забыл, кстати?
TheFreak>???

Время и пространство - квантуются. Уже только по этому невозможно измерить координаты с бесконечной точностью.

=KRoN=>>И ещё раз - как ты измеришь хотя бы координаты частицы НЕ воздействуя на неё?
TheFreak>Бедные физики-элементарщики детектируют трэки частиц и даже не догадываются, что это невозможно...

Так мы про макроуровень говорим или о фундаментальных принципах? Если для тебя абсолютная точность координат - это сопоставимая с размерами элементарных частиц - тады ой...

TheFreak>Более того, можно "абсолютно точно" измерить даже состояние системы, разрушив его при этом, конечно. Принцип квантовой телепортации.

Да, тут признаю свою ошибку

=KRoN=>>Между прочим, принцип причинности - это именно пережиток аристотелевой логики. Кроме шуток.
TheFreak>Ну это вряд ли, что он совершенно отменен. Скорее ему придан приблизительный характер. Т.е. в среднем и приблизительно он сохраняется.

Да, естественно. Вся квантовая механика сводится к тому, что в среднем и приблизительно всё сохраняется. Но вот абсолютно точно что-либо (не обязательно в парах!) измерить нельзя.

TheFreak>>>Это не элетрон так проходит, это вероятности его появления там так интерферируют.
=KRoN=>>Это уже слова.
TheFreak>Это решение уравнения Шредингера.

"Хоть горшком назови, только в печь не ставь".
Просто для обычного языка слова типа "одновременно находится во всём данном объёме" слишком непривычны. Вот и придумываются абстракции.

=KRoN=>>Хорошо. Где же по твоей аристотелевой логике проходит САМ электрон? Через левое или через правое отверстие?
TheFreak>Интерференционная картина наблюдается для потока электронов. А не для одного единственного.

Гм. Электроны не взаимодействуют между собой и вообще никак не связаны! Поток электронов подбирается так, чтобы летели они "поодиночке". Тем не менее - за отверстиями наблюдается интерференционная картина. А это значит, что кажды отдельный электрон, пролетая, летит не через одно из отверстий, а с какой-то долей - через оба.

TheFreak>Ответ такой: Когда через левое проходит, когда через правое.

Нет. Тогда бы при полёте одиночных электронов, если открывать только левое и потом только правое отверстие - разницы в суммарной картине не было бы, если б были открыты оба. А она есть.

=KRoN=>>Квантовые частицы не могут иметь бесконечно малый объем и не могут быть локализованы в сфере объема меньше чем ~l³. (l = h/mc - комптоновская длина волны).

TheFreak>Где здесь про локализацию?! Это цитата - один из постулатов КЭД.

TheFreak>Не связаны, говорите?
TheFreak>"Ню-ню..."

После "Ню-ню" желательно ставить ©

А вообще - многие люди не привыкнут, что всё сводится к времени, пространству и массе Впрочем, время и пространство некотрые тоже выводят друг через друга через c

Кому-то формул захотелось?

Напрмер, такая постановка задачи. Частица - электрон в основном состоянии в атоме водорода. Требуемая точность определения координат -десять в минус сотой см. Вперед! Флаг вам в руки!

>quote:

---

В конкретный момент времени можно указать ее координаты со сколь угодно большой точностью.

---

 

sergg>Ошибаешься, ой как ошибаешься!

Формула будет?

Sergey: Неопределенность энергия-время суть то же самое, что и импульс-координата. Выводится из комутационных правил. Еще раз утверждаю, что в квантах нет ни одного принципа, который бы запрещал померить ТОЛЬКО координаты. Если вы знаете таковой - "в студию".

=KRoN=>>Это первый вопрос. Т.к. при измерении координат частицы ты УЖЕ изменяешь их.
TheFreak>Изменяешь не координаты, а импульс.
TheFreak>Нельзя асолютно точно померить координаты И импульс, а по отдельности очень даже можно. Соотношение неопределенности, надеюсь, проходили?

А про сингулярность времени и пространства ты забыл, кстати?
И ещё раз - как ты измеришь хотя бы координаты частицы НЕ воздействуя на неё?

TheFreak>>>Если же вы говорите, что частица есть везде то, либо (а) она бесконечных размеров, либо (б) она может быть одновременно в двух местах.
=KRoN=>>а) - нет, б) - да.
TheFreak>Угу. Ну давайте тогда заодно и принцип причинности отменим. Как пережиток аристотелевой логики.

Между прочим, принцип причинности - это именно пережиток аристотелевой логики. Кроме шуток.

=KRoN=>>Когда электро проходит через два отверстия - он не может пройти сперва через одно, потом через другое. Он проходит через оба ОДНОВРЕМЕННО.
TheFreak>Это не элетрон так проходит, это вероятности его появления там так интерферируют.

Это уже слова.

Хорошо. Где же по твоей аристотелевой логике проходит САМ электрон? Через левое или через правое отверстие?

sergg>>Ошибаешься, ой как ошибаешься!
TheFreak>Формула будет?

Квантовые частицы не могут иметь бесконечно малый объем и не могут быть локализованы в сфере объема меньше чем ~l³. (l = h/mc - комптоновская длина волны).

=KRoN=>Время и пространство - квантуются. Уже только по этому невозможно измерить координаты с бесконечной точностью.

А ну да, есть такая теория. Хорошо, координаты можно померить с точностью до "кванта пространства".

=KRoN=>Так мы про макроуровень говорим или о фундаментальных принципах? Если для тебя абсолютная точность координат - это сопоставимая с размерами элементарных частиц - тады ой...

Не. см. выше.

=KRoN=>Да, естественно. Вся квантовая механика сводится к тому, что в среднем и приблизительно всё сохраняется. Но вот абсолютно точно что-либо (не обязательно в парах!) измерить нельзя.

Ну почему же если не сохраняется, то и измерить нельзя?!
Второй закон термодинамики тоже, вообще говоря, не выполняется, но тем не менее флуктуации температуры померить можно.

=KRoN=>Просто для обычного языка слова типа "одновременно находится во всём данном объёме" слишком непривычны. Вот и придумываются абстракции.

Вообще-то говорят "находится где-то в данном объеме с такой-то вероятностью..."

=KRoN=>...А это значит, что кажды отдельный электрон, пролетая, летит не через одно из отверстий, а с какой-то долей - через оба.

Ок. Предлагаю мысленный экперимент: Перед каждой из щелью поставить детектор, регистрирующий пролет электрона. Тогда за щелями будет интерференционная картина? И будут ли регистрироваться электроны?

=KRoN=>Нет. Тогда бы при полёте одиночных электронов, если открывать только левое и потом только правое отверстие - разницы в суммарной картине не было бы, если б были открыты оба. А она есть.

Она есть потому, что так интерферируют вероятности, а не сами частицы.

=KRoN=>Это цитата - один из постулатов КЭД.

Честно говоря, не знаю такого.

sergg>Напрмер, такая постановка задачи. Частица - электрон в основном состоянии в атоме водорода. Требуемая точность определения координат -десять в минус сотой см. Вперед! Флаг вам в руки!

Проблема чисто практическая.
Надо взять частицу с максимально большой массой и скоростью. Пустить ее сквозь атом и посмотреть как она отклонится.

Надеюсь, вы мне не всерьез предлагаете этим заняться? У меня столько денег нет.

Да Вы просто революционер в науке!!!
Я всегда считал, что неопределенность в положении этого электрона порядка боровского радиуса(0.5*10E-8 см)

Да и потом, если Вы несколько раз проделаете этот эксперимент, то каждый раз получите разные результаты

Или если запустить одновременно несколько частиц, то они отклонятся по-разному

TheFreak>А ну да, есть такая теория. Хорошо, координаты можно померить с точностью до "кванта пространства".

Ну а на практике - и того хуже всё

=KRoN=>>Просто для обычного языка слова типа "одновременно находится во всём данном объёме" слишком непривычны. Вот и придумываются абстракции.
TheFreak>Вообще-то говорят "находится где-то в данном объеме с такой-то вероятностью..."

Это всё терминология... Описываются-то одни и те же вещи. Просто разными словами.

=KRoN=>>...А это значит, что кажды отдельный электрон, пролетая, летит не через одно из отверстий, а с какой-то долей - через оба.
TheFreak>Ок. Предлагаю мысленный экперимент: Перед каждой из щелью поставить детектор, регистрирующий пролет электрона. Тогда за щелями будет интерференционная картина? И будут ли регистрироваться электроны?

Гм. Приёмник и есть детектор. А вот как слепить детектор электронов, который будет анализировать их на пролёте и не вносить в них изменений - я не знаю, как такой сделать Боюсь, такой детектор тебе ничего не даст. Если ты детектор поставишь перед щелью, то ничего не изменится. Если прямо в щели - возможно, это разрушит квантовое состояние электрона и интерференционная картина исчезнет. Хотя скорее всего - если у тебя детекторы будут в каждом отверстии, то оба они будут отмечать пролёт электрона. Вот только детектор такой бы придумать...

=KRoN=>>Нет. Тогда бы при полёте одиночных электронов, если открывать только левое и потом только правое отверстие - разницы в суммарной картине не было бы, если б были открыты оба. А она есть.
TheFreak>Она есть потому, что так интерферируют вероятности, а не сами частицы.

Если бы интерферировали чистые вероятности, то картина не зависила бы от открытия/закрытия вторых отверстий.

=KRoN=>Ну а на практике - и того хуже всё

Ну это как водится...

=KRoN=>Это всё терминология... Описываются-то одни и те же вещи. Просто разными словами.

Э нееет...
"одновременно находится во всём данном объёме" и "находится где-то в данном объеме с такой-то вероятностью..." Это две большие разницы.

=KRoN=>...Хотя скорее всего - если у тебя детекторы будут в каждом отверстии, то оба они будут отмечать пролёт электрона. Вот только детектор такой бы придумать...

Ну есть детекторы, которые регистрируют заряженные частицы на пролет. Представляют из себя катушку в которой индуцируется ток при пролете заряженной частицы.
Т.е. по-твоему они оба будут детектировать одну и ту же частицу одновременно?

(P.S. Хотя ладно... Они действительно разрушат интерференционную картину. Но детектировать будут каждый отдельные электроны.)

TheFreak>>Она есть потому, что так интерферируют вероятности, а не сами частицы.
=KRoN=>Если бы интерферировали чистые вероятности, то картина не зависила бы от открытия/закрытия вторых отверстий.

Что значит "чистые вероятности"?

TheFreak>"одновременно находится во всём данном объёме" и "находится где-то в данном объеме с такой-то вероятностью..." Это две большие разницы.

С точки зрения русского языка и "здравого смысла" - да
На деле это могут быть два описания одного явления.
Но, во-первых, нам ещё в школе (не говоря уже о курсе квантовой механики) твердили, что электрон находится одновременно всюду на своих орбиталях, во вторых, мне это гораздо легче представить, чем как случайным образом скачущий мячик , аналогия с которым вытекает из второго определения

=KRoN=>>Если бы интерферировали чистые вероятности, то картина не зависила бы от открытия/закрытия вторых отверстий.
TheFreak>Что значит "чистые вероятности"?

Когда картина прохождения электрона через одно отверстие не зависит от открытия/закрытия другого.

=KRoN=>Но, во-первых, нам ещё в школе (не говоря уже о курсе квантовой механики) твердили, что электрон находится одновременно всюду на своих орбиталях, во вторых, мне это гораздо легче представить, чем как случайным образом скачущий мячик , аналогия с которым вытекает из второго определения

Ладно, это действительно дело вкуса КАК представлять. Я плюралист.

=KRoN=>>>Если бы интерферировали чистые вероятности, то картина не зависила бы от открытия/закрытия вторых отверстий.
TheFreak>>Что значит "чистые вероятности"?
=KRoN=>Когда картина прохождения электрона через одно отверстие не зависит от открытия/закрытия другого.

А... Ну естественно, интерферирует волновая функция.

Кстати, про роль наблюдателя:
http://www.cmp.caltech.edu/~eyal/WP_N.pdf

>>Потому что каждый раз электрон будет находиться в разных местах с вероятностью описываемой своим s-состоянием.


Зависимость от времени - в студию! 1/корениь из пи *exp(-r/a)

sergg>Да Вы просто революционер в науке!!!

Нет. Просто кванты надо было в свое время нормально учить.

sergg>Я всегда считал, что неопределенность в положении этого электрона порядка боровского радиуса(0.5*10E-8 см)

Вспомните пожалуйста ОТКУДА это выводится. Все вопросы сразу отпадут.

sergg>Да и потом, если Вы несколько раз проделаете этот эксперимент, то каждый раз получите разные результаты

Естественно! Потому что каждый раз электрон будет находиться в разных местах с вероятностью описываемой своим s-состоянием.

sergg>Или если запустить одновременно несколько частиц, то они отклонятся по-разному

Угу. И потому КАК они отклонились, вы однозначно определите координаты электрона.
А некоторые вообще не отклоняться. Не провзаимодействуют, понимаешь.

sergg>Зависимость от времени - в студию! 1/корениь из пи *exp(-r/a)

Какая зависимость? Траекторию хотите?!!

"1/корениь из пи *exp(-r/a)", мой друг, это решение СТАЦИОНАРНОГО уравнения Шредингера. От времени зависить в принципе не может.

Дилетант>Нет, ну почему некоторые люди все пытаются свести к механике Ньютона? К шарикам-маликам? Это интересный психологический феномен!

Расслабтесь, никто никуда не сводит.
Это вы элементарно запутались. "Элементарная частица (ЭЧ) находится одновременно ВЕЗДЕ." Ваши слова? Т.е. находится везде, а когда ее регистрируют, то уже в одном месте? С логикой как? Поменьше научпопа читайте.

Дилетант>>Нет, ну почему некоторые люди все пытаются свести к механике Ньютона? К шарикам-маликам? Это интересный психологический феномен!

TheFreak>Расслабтесь, никто никуда не сводит.
TheFreak>Это вы элементарно запутались. "Элементарная частица (ЭЧ) находится одновременно ВЕЗДЕ." Ваши слова?
Нет, это мои слова

TheFreak>Т.е. находится везде, а когда ее регистрируют, то уже в одном месте? С логикой как? Поменьше научпопа читайте.
С логикой...никак КМ никак не связанна с булевой алгеброй - закономерности другие, вплоть до того, что может быть нарушен закон причинности ЛЮБАЯ ЭЧ находится в прямом смысле слова -ВЕЗДЕ, т.е. в любой точке пространства есть ВЕРОЯТНОСТЬ проявления свойств любой ЭЧ. А МЕСТОМ ее, нахождения ака "собственно частицей":)называют точку НАИБОЛЬШЕЙ ВЕРОЯТНОСТИ проявления этих свойств.

Ник

Ник

TheFreak>>Это вы элементарно запутались. "Элементарная частица (ЭЧ) находится одновременно ВЕЗДЕ." Ваши слова?
Nick_Crak>Нет, это мои слова

Понятно... Извиняюсь.
Ну если сказать кратко, Ваше высказывание противоречит классической вероятностной трактовке КМ.
Там говорится "ЭЧ МОЖЕТ находИться везде с вероятностью определяемой волновой функцией..."

Nick_Crak>С логикой...никак КМ никак не связанна с булевой алгеброй - закономерности другие, вплоть до того, что может быть нарушен закон причинности ЛЮБАЯ ЭЧ находится в прямом смысле слова -ВЕЗДЕ, т.е. в любой точке пространства есть ВЕРОЯТНОСТЬ проявления свойств любой ЭЧ. А МЕСТОМ ее, нахождения ака "собственно частицей":)называют точку НАИБОЛЬШЕЙ ВЕРОЯТНОСТИ проявления этих свойств.

Ок. Пусть вероятность проявления этих свойств равна Р1 в точке Х1 и Р2 в Х2, и мы производим детектирование ЭЧ в этих точках. Тогда в некотором числе регистраций (определяемом соотношением Р1 и Р2) мы обнаружим ЭЧ в двух местах одновременно. (Никакой классической логики тут нет. Один тервер.) Это возможно?

Хотя если вы скажите, что область "проявления свойств частицы" порядка "кванта пространства", я с вами спорить не буду. А может даже соглашусь.

TheFreak>Понятно... Извиняюсь.
TheFreak>Ну если сказать кратко, Ваше высказывание противоречит классической вероятностной трактовке КМ.
TheFreak>Там говорится "ЭЧ МОЖЕТ находИться везде с вероятностью определяемой волновой функцией..."

Если она только может находиться везде, то значит в конкретный момент времени она находится где-то в определённом месте. И перемещается потом в какое-то другое место... Так по каким траекториям? Почему электро при перемещении не излучает? Он же с ускорением должен перемещаться!

И как с этой позиции объяснять туннелирование? Телепортацией объекта?

TheFreak>Ок. Пусть вероятность проявления этих свойств равна Р1 в точке Х1 и Р2 в Х2, и мы производим детектирование ЭЧ в этих точках. Тогда в некотором числе регистраций (определяемом соотношением Р1 и Р2) мы обнаружим ЭЧ в двух местах одновременно. (Никакой классической логики тут нет. Один тервер.) Это возможно?

Измерение разрушает квантовое состояние системы. А если применять косвенные методы типа пресловутого опыта с электронами - то там как раз и получается, что электрон одновременно проходит через оба отверстия...

>>"1/корениь из пи *exp(-r/a)", мой друг, это решение СТАЦИОНАРНОГО уравнения Шредингера. От времени зависить в принципе не может.


вот именно стационарного. А когда вы пуляете в атом частицами, вы искажаете систему , в этом случае электрон уже в некотором смысле не находится в атоме водорода.(может быть, я коряво выражаюсь). Конечно, в гамильтониане возникает поправка, связанная с взаимодейсвием эл-на с частицами, которыми вы обстреливаете атом, поэтому УШ изменится, и станет, вообще говоря, нестационарным.

Я хочу сказать, что пулять в атом частицами некорректно. В этом случае вы получите положение электрона уже не в атоме водорода, а в другой системе.

=KRoN=>Если она только может находиться везде, то значит в конкретный момент времени она находится где-то в определённом месте.

Угу. В определённом месте, которого мы не знаем.

=KRoN=>И перемещается потом в какое-то другое место... Так по каким траекториям?

Как он там перемещается, этого мы тоже не знаем. Пока не померяем. Но при этом разрушим состояние.

=KRoN=>Почему электро при перемещении не излучает? Он же с ускорением должен перемещаться!

Ну это совсем на тебя не похоже. Мне казалось, что классику ты совсем забыл.
Как-то ты непоследовательно говоришь. То булева логика suxxx, а то классический электрод используешь.

=KRoN=>И как с этой позиции объяснять туннелирование? Телепортацией объекта?

А тем что есть вероятность непровзаимодействовать с потенциалом.

=KRoN=>Измерение разрушает квантовое состояние системы. А если применять косвенные методы типа пресловутого опыта с электронами - то там как раз и получается, что электрон одновременно проходит через оба отверстия...

Разрушать-то разрушает. Но на вопрос пока не ответили. Так можно его зарегистрировать в двух местах одновременно? (Да/Нет)

sergg>...Конечно, в гамильтониане возникает поправка, связанная с взаимодейсвием эл-на с частицами, которыми вы обстреливаете атом, поэтому УШ изменится, и станет, вообще говоря, нестационарным.

Очень хорошо, что вы наконец про гамильтониан заговорили. Не подскажите какие потенциалы там имеют место быть?

sergg>Я хочу сказать, что пулять в атом частицами некорректно. В этом случае вы получите положение электрона уже не в атоме водорода, а в другой системе.

Угу. Какой у вас электрон умный! Знает, гад, что его будут облучать. Причем в будущее зрит. Просто Муаддиб какой-то.
Можно продолжить вашу мысль. Так же некорректно изучать излучение/поглощение фотона на атоме... Так же некорректно изучать стуктуру ядра и "прочих нуклонов" с помощью ускорителей...