Загадка наблюдателя. Где начинается реальность?

[ Версия для печати ]
Добавить в Telegram Добавить в Twitter Добавить в Вконтакте Добавить в Одноклассники
Страницы: (6) [1] 2 3 ... Последняя »  К последнему непрочитанному [ ОТВЕТИТЬ ] [ НОВАЯ ТЕМА ]
bizantium
9.03.2014 - 18:48
Статус: Offline


Гость

Регистрация: 9.11.13
Сообщений: 0
220
Никто в мире не понимает квантовую механику — это главное, что нужно о ней знать. Да, многие физики научились пользоваться ее законами и даже предсказывать явления по квантовым расчетам. Но до сих пор непонятно, почему присутствие наблюдателя определяет судьбу системы и заставляет ее сделать выбор в пользу одного состояния. Мы подобрали примеры экспериментов, на исход которых неминуемо влияет наблюдатель, и попытались разобраться, что квантовая механика собирается делать с таким вмешательством сознания в материальную реальность.

Загадка наблюдателя. Где начинается реальность?
 
[^]
Yap
[x]



Продам слона

Регистрация: 10.12.04
Сообщений: 1488
 
[^]
bizantium
9.03.2014 - 18:48
Статус: Offline


Гость

Регистрация: 9.11.13
Сообщений: 0
Кот Шредингера
Сегодня существует множество интерпретаций квантовой механики, самой популярной среди которых остается копенгагенская. Ее главные положения в 1920-х годах сформулировали Нильс Бор и Вернер Гейзенберг. А центральным термином копенгагенской интерпретации стала волновая функция — математическая функция, заключающая в себе информацию обо всех возможных состояниях квантовой системы, в которых она одновременно пребывает.
По копенгагенской интерпретации, доподлинно определить состояние системы, выделить его среди остальных может только наблюдение (волновая функция только помогает математически рассчитать вероятность обнаружить систему в том или ином состоянии). Можно сказать, что после наблюдения квантовая система становится классической: мгновенно перестает сосуществовать сразу во многих состояниях в пользу одного из них.
У такого подхода всегда были противники (вспомнить хотя бы «Бог не играет в кости» Альберта Эйнштейна), но точность расчетов и предсказаний брала свое. Впрочем, в последнее время сторонников копенгагенской интерпретации становится все меньше и не последняя причина тому — тот самый загадочный мгновенный коллапс волновой функции при измерении. Знаменитый мысленный эксперимент Эрвина Шредингера с бедолагой-котом как раз был призван показать абсурдность этого явления.
Итак, напоминаем содержание эксперимента. В черный ящик помещают живого кота, ампулу с ядом и некий механизм, который может в случайный момент пустить яд в действие. Например, один радиоактивный атом, при распаде которого разобьется ампула. Точное время распада атома неизвестно. Известен лишь период полураспада: время, за которое распад произойдет с вероятностью 50%.
Получается, что для внешнего наблюдателя кот внутри ящика существует сразу в двух состояниях: он либо жив, если все идет нормально, либо мертв, если распад произошел и ампула разбилась. Оба этих состояния описывает волновая функция кота, которая меняется с течением времени: чем дальше, тем больше вероятность, что радиоактивный распад уже случился. Но как только ящик открывается, волновая функция коллапсирует и мы сразу видим исход живодерского эксперимента.
Выходит, пока наблюдатель не откроет ящик, кот так и будет вечно балансировать на границе между жизнью и смертью, а определит его участь только действие наблюдателя. Вот абсурд, на который указывал Шредингер.
 
[^]
bizantium
9.03.2014 - 18:48
Статус: Offline


Гость

Регистрация: 9.11.13
Сообщений: 0
Дифракция электронов
По опросу крупнейших физиков, проведенному газетой The New York Times, опыт с дифракцией электронов, поставленный в 1961 году Клаусом Йенсоном, стал одним из красивейших в истории науки. В чем его суть?
Есть источник, излучающий поток электронов в сторону экрана-фотопластинки. И есть преграда на пути этих электронов — медная пластинка с двумя щелями. Какой картины на экране можно ожидать, если представлять электроны просто маленькими заряженными шариками? Двух засвеченных полос напротив щелей.
В действительности на экране появляется гораздо более сложный узор из чередующихся черных и белых полос. Дело в том, что при прохождении через щели электроны начинают вести себя не как частицы, а как волны (подобно тому, как и фотоны, частицы света, одновременно могут быть и волнами). Потом эти волны взаимодействуют в пространстве, где-то ослабляя, а где-то усиливая друг друга, и в результате на экране появляется сложная картина из чередующихся светлых и темных полос.
При этом результат эксперимента не меняется, и если пускать электроны через щель не сплошным потоком, а поодиночке, даже одна частица может быть одновременно и волной. Даже один электрон может одновременно пройти через две щели (и это еще одно из важных положений копенгагенской интерпретации квантовой механики — объекты могут одновременно проявлять и свои «привычные» материальные свойства, и экзотические волновые).
Но при чем здесь наблюдатель? При том, что с ним и без того запутанная история стала еще сложнее. Когда в подобных экспериментах физики попытались зафиксировать с помощью приборов, через какую щель в действительности проходит электрон, картинка на экране резко поменялась и стала «классической»: два засвеченных участка напротив щелей и никаких чередующихся полос.
Электроны будто не захотели проявлять свою волновую природу под пристальным взором наблюдателя. Подстроились под его инстинктивное желание увидеть простую и понятную картинку. Мистика? Есть и куда более простое объяснение: никакое наблюдение за системой нельзя провести без физического воздействия на нее. Но к этому вернемся еще чуть позже.

Загадка наблюдателя. Где начинается реальность?
 
[^]
bizantium
9.03.2014 - 18:49
Статус: Offline


Гость

Регистрация: 9.11.13
Сообщений: 0
Нагретый фуллерен
Опыты по дифракции частиц ставили не только на электронах, но и на куда больших объектах. Например, фуллеренах — крупных, замкнутых молекулах, составленных из десятков атомов углерода (так, фуллерен из шестидесяти атомов углерода по форме очень похож на футбольный мяч: полую сферу, сшитую из пяти- и шестиугольников).
Недавно группа из Венского университета во главе с профессором Цайлингером попыталась внести элемент наблюдения в подобные опыты. Для этого они облучали движущиеся молекулы фуллерена лазерным лучом. После, нагретые внешним воздействием, молекулы начинали светиться и тем неминуемо обнаруживали для наблюдателя свое место в пространстве.
Вместе с таким нововведением поменялось и поведение молекул. До начала тотальной слежки фуллерены вполне успешно огибали препятствия (проявляли волновые свойства) подобно электронам из прошлого примера, проходящим сквозь непрозрачный экран. Но позже, с появлением наблюдателя, фуллерены успокоились и стали вести себя как вполне законопослушные частицы материи.

Загадка наблюдателя. Где начинается реальность?
 
[^]
bizantium
9.03.2014 - 18:49
Статус: Offline


Гость

Регистрация: 9.11.13
Сообщений: 0
Охлаждающее измерение
Одним из самых известных законов квантового мира является принцип неопределенности Гейзенберга: невозможно одновременно установить положение и скорость квантового объекта. Чем точнее измеряем импульс частицы, тем менее точно можно измерить ее положение. Но действие квантовых законов, работающих на уровне крошечных частиц, обычно незаметно в нашем мире больших макрообъектов.
Потому тем ценнее недавние эксперименты группы профессора Шваба из США, в которых квантовые эффекты продемонстрировали не на уровне тех же электронов или молекул фуллерена (их характерный диаметр — около 1 нм), а на чуть более ощутимом объекте — крошечной алюминиевой полоске.
Эту полоску закрепили с обеих сторон так, чтобы ее середина была в подвешенном состоянии и могла вибрировать под внешним воздействием. Кроме того, рядом с полоской находился прибор, способный с высокой точностью регистрировать ее положение.
В результате экспериментаторы обнаружили два интересных эффекта. Во-первых, любое измерение положения объекта, наблюдение за полоской не проходило для нее бесследно — после каждого измерения положение полоски менялось. Грубо говоря, экспериментаторы с большой точностью определяли координаты полоски и тем самым, по принципу Гейзенберга, меняли ее скорость, а значит и последующее положение.
Во-вторых, что уже совсем неожиданно, некоторые измерения еще и приводили к охлаждению полоски. Получается, наблюдатель может лишь одним своим присутствием менять физические характеристики объектов. Звучит совсем невероятно, но к чести физиков скажем, что они не растерялись — теперь группа профессора Шваба думает, как применить обнаруженный эффект для охлаждения электронных микросхем.

Загадка наблюдателя. Где начинается реальность?
 
[^]
bizantium
9.03.2014 - 18:50
Статус: Offline


Гость

Регистрация: 9.11.13
Сообщений: 0
Замирающие частицы
Как известно, нестабильные радиоактивные частицы распадаются в мире не только ради экспериментов над котами, но и вполне сами по себе. При этом каждая частица характеризуется средним временем жизни, которое, оказывается, может увеличиваться под пристальным взором наблюдателя.
Впервые этот квантовый эффект предсказали еще в 1960-х годах, а его блестящее экспериментальное подтверждение появилось в статье, опубликованной в 2006 году группой нобелевского лауреата по физике Вольфганга Кеттерле из Массачусетского технологического института.
В этой работе изучали распад нестабильных возбужденных атомов рубидия (распадаются на атомы рубидия в основном состоянии и фотоны). Сразу после приготовления системы, возбуждения атомов за ними начинали наблюдать — просвечивать их лазерным пучком. При этом наблюдение велось в двух режимах: непрерывном (в систему постоянно подаются небольшие световые импульсы) и импульсном (система время от времени облучается импульсами более мощными).
Полученные результаты отлично совпали с теоретическими предсказаниями. Внешние световые воздействия действительно замедляют распад частиц, как бы возвращают их в исходное, далекое от распада состояние. При этом величина эффекта для двух исследованных режимов также совпадает с предсказаниями. А максимально жизнь нестабильных возбужденных атомов рубидия удалось продлить в 30 раз.

Загадка наблюдателя. Где начинается реальность?
 
[^]
bizantium
9.03.2014 - 18:50
Статус: Offline


Гость

Регистрация: 9.11.13
Сообщений: 0
Квантовая механика и сознание
Электроны и фуллерены перестают проявлять свои волновые свойства, алюминиевые пластинки охлаждаются, а нестабильные частицы замирают в своем распаде: под всесильным взором наблюдателя мир меняется. Чем не свидетельство вовлеченности нашего разума в работу мира вокруг? Так может быть правы были Карл Юнг и Вольфганг Паули (австрийcкий физик, лауреат Нобелевской премии, один из пионеров квантовой механики), когда говорили, что законы физики и сознания должны рассматриваться как взаимодополняющие?
Но так остается только один шаг до дежурного признания: весь мир вокруг суть иллюзорное порождение нашего разума. Жутковато? («Вы и вправду думаете, что Луна существует лишь когда вы на нее смотрите?» — комментировал Эйнштейн принципы квантовой механики). Тогда попробуем вновь обратиться к физикам. Тем более, в последние годы они все меньше жалуют копенгагенскую интерпретацию квантовой механики с ее загадочным коллапсом волной функции, на смену которому приходит другой, вполне приземленный и надежный термин — декогеренция.
Дело вот в чем — во всех описанных опытах с наблюдением экспериментаторы неминуемо воздействовали на систему. Подсвечивали ее лазером, устанавливали измеряющие приборы. И это общий, очень важный принцип: нельзя пронаблюдать за системой, измерить ее свойства не провзаимодействовав с ней. А где взаимодействие, там и изменение свойств. Тем более, когда с крошечной квантовой системой взаимодействуют махины квантовых объектов. Так что вечный, буддистский нейтралитет наблюдателя невозможен.
Как раз это объясняет термин «декогеренция» — необратимый с точки зрения термодинамики процесс нарушения квантовых свойств системы при ее взаимодействии с другой, крупной системой. Во время такого взаимодействия квантовая система утрачивает свои изначальные черты и становится классической, «подчиняется» системе крупной. Этим и объясняется парадокс с котом Шредингера: кот представляет собой настолько большую систему, что его просто нельзя изолировать от мира. Сама постановка мысленного эксперимента не совсем корректна.
В любом случае, по сравнению с реальностью как актом творения сознания, декогеренция звучит куда более спокойно. Даже, может быть, слишком спокойно. Ведь с таким подходом весь классический мир становится одним большим эффектом декогеренции. А как утверждают авторы одной из самых серьезных книг в этой области, из таких подходов еще и логично вытекают утверждения вроде «в мире не существует никаких частиц» или «не существует никакого времени на фундаментальном уровне».
Созидающий наблюдатель или всесильная декогеренция? Приходится выбирать из двух зол. Но помните — сейчас ученые все больше убеждаются, что в основе наших мыслительных процессов лежат те самые пресловутые квантовые эффекты. Так что где заканчивается наблюдение и начинается реальность — выбирать приходится каждому из нас.

взято с
http://theoryandpractice.ru/posts/8507-quantum-experiment
 
[^]
DIVERSIO
9.03.2014 - 18:53
20
Статус: Offline


щачонитьпиздану

Регистрация: 2.08.13
Сообщений: 663
ЭТО ПИЗДЕЦ.....КВАНТЫ-НЕ МОЁ yad.gif
 
[^]
Цвиточег
9.03.2014 - 18:53
174
Статус: Offline


Шутник

Регистрация: 16.05.13
Сообщений: 0
Когда за мной не подсматривают, я тоже делаю совсем не то, что обо мне думают!
 
[^]
Bobek
9.03.2014 - 18:59
3
Статус: Offline


Регистрация: 8.07.13
Сообщений: -1
ну хоть что-то развлекательное и с картинками. спасибо ТС
 
[^]
Vadix77
9.03.2014 - 19:00
27
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 24.06.11
Сообщений: 169
Другими словами мы сами собственным вниманием создаём мир вокруг себя, и вербально поддерживаем его описание при помощи языка. А Реальность совсем иная и не терпит наблюдений со стороны.
 
[^]
Мутонка
9.03.2014 - 19:01
3
Статус: Offline


Юморист

Регистрация: 7.01.13
Сообщений: 404
Что-то мне дурнеет от этих парадоксов.
Этак мы уже до магии допрыгались, похоже , с этими опытами.
Когда объект -(наблюдатель) оказывает свое воздействие на субъект.
 
[^]
makarovvtr
9.03.2014 - 19:05
4
Статус: Offline


Приколист

Регистрация: 11.02.08
Сообщений: 226
одним словом -- я гуманитарий)))
 
[^]
Либкнехт
9.03.2014 - 19:07
24
Статус: Online


Карл Вильгельмович

Регистрация: 2.12.13
Сообщений: 3933
Всевышний, уже, наверное, сам в ахуе.

Небось, не ожидал, что детишки в саму суть полезут, да ещё и мутить с ней будут.

 
[^]
Эдзичка
9.03.2014 - 19:10
31
Статус: Offline


Вуглускр

Регистрация: 11.11.12
Сообщений: 1671
У меня есть одна новость о Шредингере- хорошая и плохая
 
[^]
OSM
9.03.2014 - 19:10
2
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 3.03.14
Сообщений: 2111
Блин... как на лекции в универе, после первого абзаца почувствовал сонливость. Хотя я сегодня выспался как никогда :)
 
[^]
INKORN
9.03.2014 - 19:11
3
Статус: Offline


adsumus

Регистрация: 8.12.10
Сообщений: 8938
По ходу это то, что раньше называли "магией".))))))))))))
Познавательно и интересно. Спасибо.
 
[^]
Andruha1976
9.03.2014 - 19:16
4
Статус: Offline


Шутник

Регистрация: 24.07.12
Сообщений: 22
бедный кот
 
[^]
ramaren
9.03.2014 - 19:16
6
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 1.12.11
Сообщений: 146
А если закрыть глаза, то тебя никто не увидит, т.е. ты станешь невидимкой!
 
[^]
Broflovski
9.03.2014 - 19:18
2
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 25.10.11
Сообщений: 1681
Цитата (Andruha1976 @ 9.03.2014 - 19:16)
бедный кот

Это ты ещё не читал про "мир Бартини". Вот где крыша поедет. gigi.gif
 
[^]
SerguleZz
9.03.2014 - 19:18
49
Статус: Offline


ЗАЯЦ

Регистрация: 19.09.10
Сообщений: 90
Для тех кто не осилил
 
[^]
Andruha1976
9.03.2014 - 19:18 [ показать ]
-22
и7ветер
9.03.2014 - 19:22 [ показать ]
-10
Уфимский
9.03.2014 - 19:23
24
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 12.01.11
Сообщений: 1079
1. Представьте себе, что вы бросили игральную кость и утверждаете (не видя результата), что выпало "6"... До тех пор, пока вы не увидите, что на самом деле выпало, у вас есть неопределённость - действительно ли вы правы в том, что выпало "6". После того, как вы увидите - неопределённость разрешится.

2. Движение электрона создаёт электромагнитную волну. Электромагнитная волна способна вызвать движение электрона. В чём противоречие?

3. Чистота эксперимента из представленного описания не ясна - ссылку бы на реферат.

4. Т.е. отбирая энергию у объекта мы никак не ожидаем, что энергия уменьшится?

5. А передавая энергию нестабильной системе мы её никак не можем застабилизировать?

6. Итог. Только теоретически мы можем предсказать какое-либо физическре явление. Если мы начнём его измерять, то всегда появлячется погрешность измерения. Приведу простой пример - попытаемся измерить температуру чая в чашке при помощи жидкостного термометра. Если начальная температура чая - 90 градусов Цельсия, а температура термометра - 20 градусов, то фактический результат никогда не даст нам ровно 90 градусов - термометр заберёт часть тепла. Мы лишь получим приближённое значение (скажем, 89, 95 градусов). Поэтому внешние факторы часто приводят к искажению результатов. Настоящий физик это понимает и всегда имеет ввиду.

Это сообщение отредактировал Уфимский - 9.03.2014 - 19:43
 
[^]
мыслитель
9.03.2014 - 19:28
13
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 6.10.09
Сообщений: 9615
Цитата (INKORN @ 9.03.2014 - 22:11)
По ходу это то, что раньше называли "магией".))))))))))))
Познавательно и интересно. Спасибо.

Тоже хотел это написать.

Вообще это очень круто - со стороны кажется что объект наделен разумом или некая сила действует на объект, как только регистрируется сам факт наблюдения за системой. По факту наоборот - наблюдатель своим интересом воздействует на физику объекта. Если смотреть с одной стороны - всё очень научно. Но если на эти же факты посмотреть иначе - чем это не магия в её основном определении?

На выходе получается что Маркс был не прав утверждая что «Не сознание людей определяет их бытие, а, наоборот, их общественное бытие определяет их сознание». Получается что главное таки сознание, и если переносить законы квановой механики на реальный мир - материальность сущного становится всего лишь глиной (пластелином если угодно) для сознания. Тогда уже можно примотать и философов к теме, которые предлагают такую теорию - существует лишь то, что я вижу (или - мы все, весь наш мир - это всего лишь чей-то полуденный сон). Не очень уютно быть чъим-то мимолётным навождением, да? (а он в свою очередь - тоже чей-то сон, и так до бесконечности).

Квантовая механика - это дверь в понимание одной из основ физики. И пускай сейчас эта дверь выглядит как Врата в Рай Познания, - надо понимать что таких дверей - бесконечное множество, как и бесконечна Вселенная.


PS меня по вечерам иногда душевно так припечатывает. Вы не пугайтесь, это нормально. :)

Это сообщение отредактировал мыслитель - 9.03.2014 - 19:29
 
[^]
Понравился пост? Еще больше интересного в Телеграм-канале ЯПлакалъ!
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии. Авторизуйтесь, пожалуйста, или зарегистрируйтесь, если не зарегистрированы.
1 Пользователей читают эту тему (1 Гостей и 0 Скрытых Пользователей) Просмотры темы: 49694
0 Пользователей:
Страницы: (6) [1] 2 3 ... Последняя » [ ОТВЕТИТЬ ] [ НОВАЯ ТЕМА ]


 
 



Активные темы






Наверх