Физики давно подозревали, что квантовая механика позволяет двум наблюдателям испытать разные, противоречивые реальности. Теперь они выполнили первый эксперимент, который доказывает это.

1961 году лауреат Нобелевской премии физик Юджин Вигнер изложил мысленный эксперимент, который продемонстрировал один из менее известных парадоксов квантовой механики. Эксперимент показывает, как странная природа вселенной позволяет двум наблюдателям - скажем, Вигнеру и другу Вигнера - испытать разные реальности.

С тех пор физики использовали мысленный эксперимент «Друг Вигнера», чтобы исследовать природу измерения и спорить о том, могут ли существовать объективные факты. Это важно, потому что ученые проводят эксперименты, чтобы установить объективные факты. Но если они сталкиваются с разными реальностями, спор гласит: как они могут договориться о том, какими могут быть эти факты?

Это обеспечило некоторый интересный корм для разговора после обеда, но мысленный эксперимент Вигнера никогда не был чем-то большим - просто мысленный эксперимент.

Однако в прошлом году физики заметили, что последние достижения в области квантовых технологий позволили воспроизвести тест Вигнера-друга в реальном эксперименте. Другими словами, должна быть возможность создавать разные реальности и сравнивать их в лаборатории, чтобы выяснить, можно ли их примирить.

И сегодня Массимилиано Пройетти из Университета Хериот-Ватт в Эдинбурге и несколько его коллег говорят, что они провели этот эксперимент впервые: они создали разные реальности и сравнили их. Они пришли к выводу, что Вигнер был прав - эти реалии можно сделать непримиримыми, чтобы невозможно было прийти к единому мнению об объективных фактах об эксперименте.

Комментарии

  1. TheWord 22.03.2019 03:17 Permalink Показать / Скрыть

    Оригинальный мысленный эксперимент Вигнера в принципе прост. Он начинается с одного поляризованного фотона, который при измерении может иметь горизонтальную или вертикальную поляризацию. Но перед измерением, согласно законам квантовой механики, фотон существует в обоих состояниях поляризации одновременно - так называемая суперпозиция.

    Вигнер представил себе друга в другой лаборатории, который измеряет состояние этого фотона и сохраняет результат, а Вигнер наблюдает издалека. Вигнер не имеет информации об измерении своего друга и поэтому вынужден предположить, что фотон и его измерение находятся в суперпозиции всех возможных результатов эксперимента.

    Вигнер может даже провести эксперимент, чтобы определить, существует ли эта суперпозиция или нет. Это своего рода эксперимент с интерференцией, показывающий, что фотон и измерение действительно находятся в суперпозиции.

    С точки зрения Вигнера, это «факт» - суперпозиция существует. И этот факт говорит о том, что измерение не могло быть проведено.

    Но это резко контрастирует с точкой зрения друга, который действительно измерил поляризацию фотона и записал ее. Друг может даже позвонить Вигнеру и сказать, что измерение было сделано (при условии, что результат не раскрыт).

    Так что две реальности противоречат друг другу. «Это ставит под сомнение объективный статус фактов, установленных двумя наблюдателями», - говорят Proietti и соавт.
  2. TheWord 22.03.2019 03:40 Permalink Показать / Скрыть

    Это теория, но в прошлом году Каслав Брукнер из Венского университета в Австрии придумал способ воссоздать эксперимент «Друг Вигнера» в лаборатории с помощью методов, включающих запутывание множества частиц одновременно.

    Прорыв, который сделали Proietti и co, состоит в том, чтобы осуществить это. «В современном 6-фотонном эксперименте мы реализуем сценарий этого расширенного друга Вигнера», - говорят они.

    Они используют эти шесть запутанных фотонов, чтобы создать две альтернативные реальности - одну, представляющую Вигнера, и одну, представляющую друга Вигнера. Друг Вигнера измеряет поляризацию фотона и сохраняет результат. Затем Вигнер выполняет измерение помех, чтобы определить, находятся ли измерение и фотон в суперпозиции.

    Эксперимент дает однозначный результат. Оказывается, что обе реальности могут сосуществовать, даже если они дают непримиримые результаты, как и предсказывал Вигнер.

    Это поднимает некоторые захватывающие вопросы, которые заставляют физиков пересмотреть природу реальности.

    Идея о том, что наблюдатели могут в конечном итоге согласовать свои измерения какой-то фундаментальной реальности, основана на нескольких предположениях. Во-первых, универсальные факты действительно существуют и наблюдатели могут с ними согласиться.

    Но есть и другие предположения. Один из них заключается в том, что наблюдатели имеют свободу делать любые наблюдения, которые они хотят. И еще одно: выбор, который делает один наблюдатель, не влияет на выбор, который делают другие наблюдатели - предположение, которое физики называют локальностью.
  3. TheWord 22.03.2019 03:10 Permalink Показать / Скрыть

    Если существует объективная реальность, с которой все могут согласиться, то все эти предположения верны.

    Но результат Proietti и co предполагает, что объективной реальности не существует. Другими словами, эксперимент предполагает, что одно или несколько предположений - идея о том, что существует реальность, с которой мы можем согласиться, идея о том, что у нас есть свобода выбора, или идея о местонахождении - должны быть неверными.

    Конечно, есть и другой выход для тех, кто придерживается общепринятого взгляда на реальность. Это то, что есть еще одна лазейка, которую пропустили экспериментаторы. Действительно, физики пытались закрыть лазейки в подобных экспериментах в течение многих лет, хотя они признают, что, возможно, никогда не удастся закрыть их все.

    Тем не менее, работа имеет важные последствия для работы ученых. «Научный метод основан на фактах, установленных путем многократных измерений и согласованных повсеместно, независимо от того, кто их наблюдал», - говорят Proietti and co. И все же в той же статье они подрывают эту идею, возможно, смертельно.

    Следующий шаг - пойти дальше: построить эксперименты, создающие все более причудливые альтернативные реальности, которые невозможно примирить. Куда это нас приведет, никто не знает. Но Вигнер и его друг наверняка не удивятся.

    Ссылка: arxiv.org/abs/1902.05080 : экспериментальный отказ от независимости наблюдателя в квантовом мире
  4. Тurkish 22.03.2019 03:28 Permalink Показать / Скрыть

    Вода мокрая, небо голубое, а старик Сатана-Клаус с каждым днём всё сильнее
  5. Leonardo 22.03.2019 03:57 Permalink Показать / Скрыть

    Неистово плюсую все сегодняшние новости на тему этих экспериментов. Очень интересно!!!
  6. U-nik 22.03.2019 03:51 Permalink Показать / Скрыть

    Мы все в Матрице, вот и вся Общая теория всего.
    Это прекрасно объясняет и квантовую физику (дискретность компьютера, обсчитывающего Вселенную), и конечность скорости света, и что такое время - это просто направление движения регистра команд. И так далее.
    Для Матрицы показать каждому наблюдателю свою объективную реальность - ну еще пару виртуальных машин запустить.
  7. Pessimister 22.03.2019 03:02 Permalink Показать / Скрыть

    Да это то же самое, что и идея о боге. Где-то должна существовать другая реальность, в которой работает этот компьютер... А та реальность, в которой он работает, она тоже где-то обсчитывается? И т.д.
  8. Leonardo 22.03.2019 03:32 Permalink Показать / Скрыть

    Косвенно по теме:
    для себя вывел логический вывод:
    реальности (бытия / сущности) не может не существовать.

    Вывод пришёл в рамках размышлений на тему "Что было бы, если бы ничего (т.е. вселенной (этой, других,...)) не было? Как бы выглядело это Абсолютное Ничто? Какие свойства оно бы имело? Если никаких (и никак), то как это вообще тогда возможно описать и осмыслить? И, откуда взялись бы предпосылки к появлению чего-либо?"

    Если бы могло существовать Абсолютное Ничто, оно бы имело место (не) быть. В нём не было бы предпосылок к появлению чего-либо (оно же Ничто), и бытие не появилось бы.

    Таким образом, реальность / бытие есть просто без вариантов. А почему так?.. Это уже другой хороший вопрос :)
  9. Pessimister 22.03.2019 03:10 Permalink Показать / Скрыть

    Ну так для себя Вы и ответили, что что-то (нечто) было всегда. Что именно, боюсь, мы никогда не узнаем. Опять же, что значит "всегда", если, по современным понятиям, само пространство-время появилось в момент большого взрыва?
  10. U-nik 22.03.2019 03:30 Permalink Показать / Скрыть

    Оно не то чтобы появилось.
    По нынешним понятиям просто нет аппарата для описания того, что было в первую тысячную миллисекунды с момента Big Bang.
  11. Pessimister 22.03.2019 03:55 Permalink Показать / Скрыть

    Я думаю, под словами "нет аппарата" подразумевается, что до этого существовало нечто другое, никто не знает, что.
    Что происходит в сингулярности? Ну вот представьте, что вы падаете в черную дыру. Допустим, совершенно отвесно, без закручивания в диске и превращения в пучок частиц. Сколько времени это будет продолжаться в вашей системе отсчета? Ахиллес никогда не догонит черепаху, а вы никогда не сможете упасть в черную дыру. Но она же существует, тем не менее.
    БВ - это тоже сингулярность.
  12. U-nik 23.03.2019 03:27 Permalink Показать / Скрыть

    Сингулярность обычно показывает, что теория вышла за границы своей применимости, а функции в ее математическом аппарате - за пределы области определения.
    То есть имеющийся аппарат для описания того, что там происходит, негоден, а другого пока нет.
  13. Leonardo 23.03.2019 03:13 Permalink Показать / Скрыть

    Мне не импонируют современные представления, которые гласят "Нет смысла спрашивать, что было до Большого взрыва, т.к. времени не существовало".
    Имхо, если не было каких-то частиц и времени, это не означает, что не было предпосылок, в чём бы они ни выражались.

    Так, например, свойства/параметры/константы нашего физического мира существуют, хотя нельзя сказать, что они существуют физически. Это просто параметры, их нельзя пощупать или увидеть в микроскоп (хотя можно измерить приборами, которые покажут конкретные цифры), но они есть.

    Ну а бытие, действительно, существует (и не может не существовать) вне материи и времени.
  14. Pessimister 23.03.2019 03:54 Permalink Показать / Скрыть

    Об этом я и говорю. Нам в нашей системе отсчета кажется, что всё появилось 14 миллиардов лет назад. Но, может быть, всё существовало всегда. Это просто один из примеров сингулярности. Невозможно добраться до нуля в этой системе координат, хотя этот ноль, безусловно, существует.
  15. U-nik 22.03.2019 03:05 Permalink Показать / Скрыть

    Это не то же самое.
    Идея о боге имеет смысл, только если с этим богом можно как-то взаимодействовать - молиться там или жертвы приносить, и рассчитывать на какую-то реакцию. Хорошо себя ведешь - плюшек даст (может быть), плохо - накажет (тоже если сочтет нужным). Ну естественно жрецы всякие и попы к каналу связи примазываются, обещают улучшить сигнал/шум и т.д.

    Очевидно, с этим суперкомпьютером мы не можем взаимодействовать никак. Никакой битик в ячейке памяти не может упросить CPU выполнить иное, не запланированное алгоритмом, действие. Что там за другая реальность, в которой он работает, какова программа и кто ее написал - не имеет ни малейшего значения, потому что на это никак повлиять все равно нельзя. Ну есть она и есть. Может, она не квантованная, а непрерывная, с совсем другими физическими законами. Может еще какая. Это уже неважно.
  16. Pessimister 22.03.2019 03:40 Permalink

    Так это получается "Церковь Бога Безразличного" (Воннегут, Сирены Титана).
    Человек не может не задавать себе вопрос. Может, затем он и существует.
  17. Тurkish 04.04.2019 04:53 Permalink Показать / Скрыть

    Блин, не припомню такого. Надо глянуть. Благодарю
  18. Тurkish 04.04.2019 04:03 Permalink Показать / Скрыть

    Странно, имя Воннегута запомнил с детства, уже и не помню почему. За рассказы, наверно. Сейчас посмотрел библиографию и понял, что ничего о нем не знаю
  19. Тurkish 04.04.2019 04:47 Permalink Показать / Скрыть

    Утопия 14. Вот почему запомнил. Ещё имя не обычное. Надо другое полистать.
    Ещё раз спс
  20. TheWord 05.04.2019 04:33 Permalink Показать / Скрыть

    Воннегут вообще крут!
    Помню все его произведения чуть ли не с детства.
    Надо будет перечитать...

    «Не думаю, что художник вообще знает, зачем он делает то или иное — это не поддаётся логике… всё это просто изливается из нас».


    «Колыбель для кошки»
    «Дай вам Бог здоровья, мистер Розуотер»
    «Бойня номер пять, или Крестовый поход детей»
    «Харрисон Бержерон»
  21. Leonardo 23.03.2019 03:19 Permalink Показать / Скрыть

    Косвенно тут хочется ещё отметить следующее.
    В разговорах о боге между людьми недопонимание может возникать уже просто потому, что каждый его себе представляет по-разному.
    Для кого-то это - седобородый старик, для кого-то - облако, для кого-то - что-то невидимое. Для кого-то - он способен отреагировать, если ему помолиться, иной же не считает такое возможным. Для дикарей пролетающие самолёты были божествами.
    Для кого-то он - среди нас, для кого-то - в облаках, для третьих - растворён в пространстве, для четвёртых - в другом измерении, для пятых - в "загробной жизни", для шестых - в недосягаемой для нас "высшей нематериальной вселенной", в которой была создана наша вселенная (будь то на компьютере или с помощью "волшебной"/высокоразвитой силы).
    На всё это накладывается древняя и не очень мифология и стремление одних людей управлять другими.

    И всё вот это называется одним коротким словом "Бог"/"бог".
    Конечно, прежде чем подступаться к осмысленным дискуссиям, людям сначала нужно на нескольких листах согласовывать детализацию терминологии :)
  22. dinga 04.04.2019 04:32 Permalink Показать / Скрыть

    Согласовать в этом вопросе ничего невозможно, поэтому с чисто математической (законов формальной логики) никакие диалоги невозможны в принципе.
    Любая религия на основе «откровения» - логическая система на оснований аксиом (недокозуемых утверждений принятых полностью за основу).
    У каждой религии свою «книги откровения» (аксиоматический базис) и эти множества не идентичны, поэтому любое утверждение, логически true в одной - совершенно не обязательно true в другой системе. Впрочем это отчасти верно и в споре людей с разными взглядами, например «правые» и «левые», так как в основе все равно лежит иррациональная «чуйка», что вот так должно быть, и ни один такой спор никогда не переубедит никого, какие бы рациональные логические цепочки не выстраивались ;)
    Все это - тренировка ума и баловство ;))
  23. Тurkish 04.04.2019 04:36 Permalink Показать / Скрыть

    Наш бог, устами пророка, подробно рассказал, как вытирать гузно после побольшому.
    А наш обязал нихера не делать в шестой день.
    А наш поголодать велел периодически. Вроде
    А наши боги говорят, что сильный враг веуснее..
  24. pomorin 24.03.2019 03:39 Permalink Показать / Скрыть

    Еще немного и ученые наконец-то познают дзен.
  25. TheWord 24.03.2019 03:12 Permalink Показать / Скрыть

    https://habr.com/ru/post/444880/

    на хабре интресная статья по subj
  26. TheWord 24.03.2019 03:52 Permalink Показать / Скрыть

    На самом деле я согласен со следующим:

    Почему-то люди любящие пофилосовствовать на тему интерпретации КМ не в курсе корректного ответа на вопрос «как так?». А он таки есть — и уже давно.
    Алгоритм:
    1) читаем книжку нобелевского лауреата Пригожина под названием «время, хаос, квант — к решению парадокса времени»
    2) понимаем, согласно изложенному в книжке и вполне строго доказанному, что чем быстрее и чаще происходят квантовые взаимодействия в сложной системе (состоящей из большого кол-ва квантовых частиц), тем уже возможный спектр состояний системы.
    3) сюда добавляем понимание что такая штука как гравитация вообще ничем и никак не экранируется, и остаётся таки взаимодействием происходящим очень часто — значит нет никакой многомировой вселенной, равно как и нет никакого коллапса. Есть система в которой есть почти бесконечное множество волновых функций (описывающих вселенную) с почти бесконечно-близкими макроскопическими состояниями. Так что с точки зрения макро-состояния, вселенная она она. А с точки зрения микросостояния — это дико большое кол-во дико похожих друг на друга волновых функций. По сути вопрос математического формализма, не более того — считать вселенную классической и единственной, или считать её физически-реализованной дельта-функцией образованной из всего спектра её состояний. Физикам проще первое, математикам возможно что и второе.
  27. TheWord 24.03.2019 03:48 Permalink Показать / Скрыть

    А отклонение к виде «в одной вселенной кот жив а в другой мёртв» математически стремится к нулю, и стремится крайне быстро — т.е. в практическом смысле так сказать смысла не имеет.
    4) Profit!

    В качестве бонуса, для тех кому действительно интересно задуматься. Сама по себе КМ вообще ни в каком виде НЕ является нелокальной. Нелокальным является ТОЛЬКО матаппарат КМ. Говорить что при этом автоматически становится нелокальной физика, описываемая таким матаппаратом — это где-то на уровне профнепригодности. Надо как-то разделять мухи и котлеты… Любой локальный процесс можно описать нелокальной математикой. Например — берем эдакий «горбик», скажем частицу в бесконечном пространстве-времени. Берем базис разложения в виде фурье (что примерно и сделано в КМ, только чуть посложнее). Раскладываем этот «горбик» на наш нелокальный базис, получаем конкретные веса разложения, и называем это описанием частицы. Реальность при этом вполне однозначно локализована. А с точки зрения матаппарата — имеем полностью нелокальное описание ситуации. Что никак не противоречит ни чему, математика это лишь штука чтобы считать, а никак не штука чтобы делать филосовские выводы.
    Есть более четкая аналогия. Фононная теория твёрдого тела. Мат-аппарат которой поразительно схож с матаппаратом КМ ). В рамках этой теории любые процессы идущие в кристаллической решетке твердого тела раскладываются (чисто формально, математически) на синхронные и коллективные колебания атомов решетки, называемые фононами. Т.е. по сути это разложение на тот самый «ряд фурье». Это позволяет замечательно описывать процессы идущие в кристалле твердого тела.
  28. TheWord 24.03.2019 03:01 Permalink Показать / Скрыть

    При этом, когда в покоящийся кристаллик чем-то ударяют и по нему начинает распространяться волна колебаний (с вполне локализованным фронтом оной волны), в момент удара по кристаллу, формально-математически появляются фононы — то бишь как-бы мгновенно по всему объему кристалла возникают такие колебания, суперпозиция которых даёт тот самым начинающий распространяться фрон акустической волны (тут сразу вспоминаем и КМ с её мнгновенно изменяющимися по всему пространству амплитудами). Но ежу понятно, что на самом деле, с реальной физической точки зрения, никакого мгновенного возникновения или изменения амплитуд по всему кристаллу не происходит — это лишь формальное разложение в ряд по пространственному базису. И говорить что «фононная теория является нелокализованной» можно вполне строго с точки зрения математики, но абсурдно с точки зрения физики и здравого смысла. Ровно всё то же самое применимо и к КМ. Формально-математически она действительно нелокальная, ровно потому что принципиально нелокальным выбран сам базис разложения процессов на амплитуды. Если взять другой базис разложения — то будет другая математика, уже менее локальная или почти совсем локальная. Отождествлять математически сущности и физически никак нельзя…
  29. TheWord 24.03.2019 03:14 Permalink Показать / Скрыть

    Альтенативные миры, если и существуют, то не отличаются друг от друга хоть сколь-нибудь существенно. И построить их можно только явным способом типа того, как это описано в Subj.

    А кот Шредингера таки или жив, или нет в любой осознаваемый момент времени, с точки зрения любого добросовестного наблюдателя, следующего научному методу, а никак не находится в суперпозиции этих состояний.
    Основная причина этого связана с тем, что невозможно заизолировать этого самого кота от любых взаимодействий с окружающим миром за пределами коробки - есть ренген, гамма, нейтрино, гравитоны наконец. Как заметил ещё Фейнман, для правильного учета суперпозиции квантового состояния совершенно не важно, наблюдаешь ли ты за каким то квантовым эффектом или нет, существенным является МОЖЕШЬ ли ты в принципе наблюдать за этим эффектом без привнесения дополнительного возмущения. А поскольку за котом в коробке всегда можно наблюдать через гравитационное возмущение, возникающеее в момент его кирдыка, то и суперпозиция жив/нет разрушается практически сразу же в момент его кирдыка. И ждать открытия коробки совсем незачем.
  30. TheWord 24.03.2019 03:03 Permalink Показать / Скрыть

    Тот факт, что некий ученый не захотел регистрировать изменения в поведении гравитационного поля, возникшее из-за того, что сердце кота перестало биться никак не отменяет того факта, что коллапс волновой функции уже произошёл.
  31. TheWord 24.03.2019 03:34 Permalink Показать / Скрыть

    Проблема определения живизны кота Шредингера заключается не в каких-то квантовых эффектах, а в самой сущности определения жив-мертв. Это чисто техническая классическая инженерно-медицинская проблема, а никак не концептуально физическая.
    В какой момент следует начать считать кота мертвым?
    - в момент удара молоточком по капсуле с ядом?
    - когда первая молекула цинанида долетела до кота?
    - когда концентрация в крови стала смертельной?
    - прекратилось дыхание, серцебиение и мозговая активность?
    - мембраны всех клеток остановили свои протонные насосы?
    - кот, извините, начал вонять?
  32. TheWord 24.03.2019 03:06 Permalink Показать / Скрыть

    Классическая неопределенность момента смерти кота будет однозначно больше неопределенности, вызванной квантовыми причинами. По сути кот вообще не нужен. Достаточно наблюдать за макроскопическими эффектами колбы с ядом, или даже молотка, который по ней бьет (вполне обнаруживаемыми с помощью рентгена, нейтрино, гравитации и т.д. по причине невозможности полностью изолировать макроскопический объект от окружения) , а жизнь-смерть кота будет просто однозначным (в самом что ни на есть классическом смысле) следствием (детектируемого) факта разбивания колбы. Детектирование факта разбивания колбы концептуально ничем не отличается от детектирования факта смерти кота.
  33. U-nik 24.03.2019 03:16 Permalink Показать / Скрыть

    А вдруг колба не разбилась от удара, а кот просто полежать прилег?
  34. TheWord 25.03.2019 03:19 Permalink Показать / Скрыть

    Это все чисто классические феномены, их можно детектировать без привнесения дополнительного существенного возмущения в систему. Прохождение или генерация гравитона, нейтрино или гамма кванта через разбитую или неразбитую колбу, мертвого или живого кота никак не может изменить их состояние (перевести одно в другое ну по крайней мере в сторону оживления или восстановления колбы), а вот в обратную сторону это неверно - то есть то или другое конкретное макросостояние может привести к сильному отличию в поведении прошедших квантов разных типов, что и позволяет однозначно детектировать макроскопическое состояние, не изменяя его. Все квантовые эффекты завершились в тот момент, когда эволюция системы стала необратимой. Для того, чтобы эффект оставался квантовым необходимо, чтобы время было симметрично, без явно выраженного направления, то есть энтропия не должна расти, что неверно в случае разбивания колбы или смерти кота.
    Это вызвано тем, что уравнения квантовой механики строго симметричны относительно времени и не дают никакой возможности ввести направление времени, кроме той хитрости, которая как раз и расписана в книжке Пригожина - неустранимой неустойчивости решения для сложной системы при движении в обратном направлении времени.
  35. TheWord 25.03.2019 03:36 Permalink Показать / Скрыть

    Собственно, именно поэтому все макроскопические квантовые эффекты по самой своей сути являются отрицанием закона возрастания энтропии - сохраняют её константной

    Сверхпроводимость = отсутствие сопротивления, т.е. превращения тока в тепло - возрастания энтропии

    Сверхтекучесть = отсутсвие трения, т.е. превращения механической энергии в тепло - возрастания энтропии

    Лазеры-мазеры-статистика Бо́зе — Эйнште́йна = отсутствие различий между частицами (причем с тем же знаком при перестановке - в отличие от фермионов), а потому отсутствие случайности в их поведении - энергетическая выгода от сохранения энтропии константной

    То есть пока энтропия константа - есть квантовый эффект - как полезли случайные возмущения - квантовый эффект разрушен
  36. U-nik 25.03.2019 03:33 Permalink Показать / Скрыть

    Так нечестно.
    Если считать ситуацию протяженной во времени, то рано или поздно кот сам сдохнет от удушья, от голода или от старости.

    Весь кот Шредингера придуман для того, чтобы поставить вопрос - может ли вероятностный характер волновой функции проявиться в макромире? Ответ на него зависит не от самой КМ - в ней его нет, - а от того, как вы ее интепретируете.
  37. TheWord 25.03.2019 03:26 Permalink Показать / Скрыть

    Ну так может же - сверхпроводимость - яркий пример.
    Но условием этого проявления является константная энтропия.
    Соответственно, кот просто не подходит в качестве примера
  38. U-nik 25.03.2019 03:26 Permalink Показать / Скрыть

    А где в сверхпроводимости вероятностый характер? В БКШ она прямым образом не используется. Я уж не говорю про высокотемпературную, для которой вообще внятного объяснения нет.

    Я подскажу. Самое наглядное проявление квантовой неопределенности в макромире - туннельный эффект и его приложения - туннельный диод, всякие штуки на эффекте Джосефсона, и тд.

    Только вот энергия электрона и соответственно энтропия системы при туннельном переходе не меняются.
  39. TheWord 25.03.2019 03:54 Permalink Показать / Скрыть

    А интерпертация - с учетом вышесказаннного просто несущественна ни для каких практических целей.
    Нет никакой разницы считать, что существует дофигилион миров, отличающихся друг от друга мизерными отличиями (чем больше отличие - тем экспоненциально меньше вероятность такого мира) или постулировать 1 основной мир, а остальные считать случайными отклонениями от него, определяемые амплитудой ненаблюдаемой волновой функции
  40. TheWord 25.03.2019 03:13 Permalink Показать / Скрыть

    Существенные отличия миров можно получить только для полностью невзаимодействующих систем.
    А единственным способом гарантировать такое невзаимодействие является разнести эти системы в пространстве-времени так, чтобы между событиями свет не успевал донести информацию.
    Но тогда это то же самое, что и утверждает теория относительности - что не существует понятия одновременности для нелокальных событий и 2 наблюдателя в разных точках пространства имеют полное право иметь свои противоречащие друг другу картины мира.
  41. TheWord 26.03.2019 03:26 Permalink Показать / Скрыть

    Кстати после открытия коробки вполне себе классическими методами можно определить момент смерти кота. Криминалистика именно этим и занимается. И время открытия коробки почти никак не влияет на время смерти. Это является однозначным свидетельством того, что никакого существенно квантового физического эффекта типа запутывания наблюдателя с котом при открытии коробки не происходит. Наблюдатель был запутан с котом все время ещё с момента закрытия коробки.

    Все прекрасно стыкуется - криминалистика для определения времени смерти как раз и исследует необратимые процессы, и если бы их не было то, то не было бы и криминалистики.

    То есть время по своей сути есть изменение энтропии, измеряемое для точности почти периодическими процессами, идущими в направлении, в котором сохраняется устойчивость аттра́кторов. А сознание движется по времени вперед (а не назад) именно потому, что только в этом направлении мир сохраняет свою стабильность (т.е. возможно предсказание будущего на основе неполного знания). Простой пример - частичное знание о наличии в некотором объеме отталкивающихся друг от друга частиц (например молекул) позволяет достаточно хорошо (т.е. приблизительно с тем же уровнем неполноты знания) предсказать, что будет с этими частицами через секунду (займут больший вполне оцениваемый объем), но для того, чтобы предсказать уменьшения объема из-за того, что частицы случайно будут двигаться строго в противоположном направлении недостаточно частичного знания - требуется детальное абсолютно точное фиксирование положения и скорости всех молекул, что невозможно из-за квантовой неопределенности.
  42. U-nik 26.03.2019 03:49 Permalink Показать / Скрыть

    Извините, вы не понимаете суть Schrödinger's cat.

    Проблема не в том, когда умер кот, и можете ли вы установить этот момент после того, как открыли коробку.

    Проблема в том, что было с котом ДО того, как коробку открыли. То есть до момента измерения. Если вы открываете коробку и видите мертвого кота, то можете сколько угодно криминалистически его исследовать - вы УЖЕ в этой части волновой функции или в том мире (в интерпретации Эверетта), где кот мертв.

    Фундаментальный вопрос - ЧТО схлопывает функцию. Если вы открыли коробку и посмотрели - безусловно, да. А если вы действительно измеряете каким-то косвенным образом? Что при этом будет являться измерением, а что нет, и главное - ПОЧЕМУ?

    Что касается вашего определения времени, оно не отвечает на вопрос - а почему меняется энтропия?
  43. TheWord 26.03.2019 03:42 Permalink Показать / Скрыть

    В том то и дело, что еще до того, как я открыл коробку из этой коробки или через неё прошло огромное количество квантовых частиц. И тот факт, я их не регистрировал никак не отменяет того факта, что эти частицы уже унесли в себе информацию о необратимом изменении состоянии кота (если оно было), то есть никак не о состоянии суперпозиции жив-мертв, а ровно об одном конкретном состоянии (или жив или нет). И эта информация обязана соответствовать выводам, которые я сделаю после открытия коробки, в том числе выводу о времени смерти кота (если она таки произошла).
    Собственно Subj как раз и пытается утверждать обратное, но я не увидел, сколько не вчитывался, что в Subj участвовал хоть один процесс, увеличивающий энтропию. А пока энтропия константа - все обратимо и никаких противоречий не возникает - это просто разложение на разные базисы одной и той же общей картины.
  44. U-nik 26.03.2019 03:35 Permalink Показать / Скрыть

    Вы измеряете состояние частиц и каким-то образом на этом основании приходите к выводу, что кот мертв. ОК, это измерение. Вы просто в этом мире. В другом мире вы измерили состояние частиц, и тем же образом пришли к выводу, что кот жив.

    У вас нет способа рассчитать, в каком мире вы находитесь, не проводя измерений.

    Я поясню на том же туннельном переходе. Есть потенциальная гора и электрон слева от нее. Но в силу квантовых эффектов он в то же время в определенной степени справа от нее. Вы не можете сказать ни в какой момент времени, слева он или справа. Но в чем вы можете быть уверены, так это в том, что справа он тоже есть. И если вы справа приложите электрическое поле, то оно его оттащит от перехода и получится электрический ток, хотя по закону сохранения энергии взяться ему неоткуда. Вы можете это зарегистрировать. Здесь электрическое поле - аналог счетчика Гейгера, а амперметр - аналог кота. У вас никакой возможности рассчитать, в какой момент стрелка отклонится, и отклонится ли вообще - потому что в уравнениях квантовой механики времени нет. Вы может только быть уверены, что вероятность отклониться имеется.
  45. TheWord 27.03.2019 03:49 Permalink Показать / Скрыть

    В говорите о вероятности и из этого делаете вывод о необходимости наличия разных миров.
    Но это просто неверно. В классическом случае не требуется вводить отдельный мир на каждый результат броска монеты или кости, хотя так же как и в случае для Ш-кота результат этого броска можно усилить и получить существенно разные результаты - в одном случае денежки будут у меня - в другом случае - у вас (если мы играем). Можно даже поставить рядом с котом классический автомат, бросающий кости и разбивающий ампулу с ядом при выпадении подряд 6 шестерок. Точно так же, как и в случае туннельного перехода я не знаю, какой будет результат броска и точно также я уверен, что какой-то результат таки есть. И более того - имеется вполне определенная рассчитываемая вероятность того, что выпали 6 шестерок за данный период времени.

    Но ни один нормальный ученый даже и не подумает описывать такого кота в виде суперпозиции квантовых состояний и приплетать сюда многомировую интерпертацию.

    Так чем же отличается квантовый эффект от классического?
  46. U-nik 27.03.2019 03:46 Permalink Показать / Скрыть

    Вы аргументируете очень старым утверждением Эйнштейна, который КМ не понял и не принял, что "Бог не играет в кости".

    Вы не обратили внимание на очень важное условие в описании кота Шредингера - количество радиоактивной массы и время эксперимента должны быть подобраны так, что вероятность распада одного атома за это время должна быть 50/50. На макроскопическом-то времени конечно, что-то до распадется.

    Так что, в отличие от классической механики, где вы можете рассчитать вероятность исхода, здесь само событие не факт произошло или нет.
  47. TheWord 27.03.2019 03:44 Permalink Показать / Скрыть

    В случае классического автомата, бросающего кости, я тоже могу рассчитать вероятность исхода, что произойдет событие выпадения 6 шестерок подряд. И точно так же я не знаю - произошел факт разбивания ампулы (пока не загляну внутрь ящика). И получу точно такую же экспоненциально затухающую вероятность (уменьшение в 2 раза за час) того, кот жив, как и в случае квантового эффекта.

    Подбор параметров для получения именно 50/50 или 70/30 или любого другого рассчитываемого соотношения совершенно не важно для наших целей. Я и классический автомат могу настроить так, чтобы вероятность была точно 50/50 за 1 час (за счет выбора времени между бросками костей).

    То есть мы пока что не пришли к единому мнению, что является главным принципиальным отличием.
  48. U-nik 27.03.2019 03:58 Permalink Показать / Скрыть

    Проблема в том, что вы не понимаете саму суть квантовой механики, и смотрите на нее как на простую классическую с элементами статистики и вероятности, навроде термодинамики.

    Принципиальным же отличием является то, что в состоянии суперпозиции произошли все исходы. И шестерки, и тройки, и единицы. Электрон и слева от перехода, и справа от него. Это волновая функция, которая не идет с некоторой вероятностью так, а с некоторой - так. Она идет и так, и так, и еще многими путями. Одиночный электрон летит и через правую щель, и через левую, интерферируя сам с собой. И полная энергия получается по сумме всех путей, а если вы станете выбирать какой-то один "с вычисленной вероятностью", то просто не сойдетесь.
  49. TheWord 27.03.2019 03:44 Permalink Показать / Скрыть

    То, что аргумент старый, никак его не отменяет, если вы не знаете правильного ответа на него.

    В классическом варианте точно также не факт, что само событие разбиения колбы произошло. Нас же не интересует детальная механика взаимодейстия протонов и нейтронов внутри ядра радиоактивного изотопа, приведшая к разрыву этого ядра, которое потом зарегистрировал детектор. Может там тоже внутри сидит какой-нибудь демон и кидает кости с некоторой частотой, а при выполнения некоторого условия пинком расталкивает нейтроны.
  50. TheWord 27.03.2019 03:13 Permalink Показать / Скрыть

    https://ru.wikipedia.org/wiki/Декогеренция

    Вопрос с Schrödinger's cat давно закрыт, здесь нет никакого парадокса или предмета обсуждения.

    Вот только широкая общественность с этим не очень то и знакома и продолжает обсуждать мифы.

    Проблема в том, что чтобы понять логику разрешения этого кажущегося парадокса, надо знать и квантовую механику, и теорию хаоса, по крайней мере понимать их базовые положения.

    В крупных комплексных системах, состоящих из многих миллиардов атомов, декогеренция происходит почти мгновенно, и по этой причине кот Шрёдингера не может быть одновременно мёртвым и живым на каком-либо поддающемся измерению отрезке времени.


    Кстати, в википедии ошибка. Начинают они правильно:

    В многомировой интерпретации квантовой механики, которая не считает процесс измерения чем-то особенным, оба состояния кота существуют, но декогерируют.


    Но дальше - чушь про момент открытия ящиков, до которого декогеренция никогда не доживает.
  51. U-nik 27.03.2019 03:16 Permalink Показать / Скрыть

    Немножко смешная статья в вики по такой мозголомной теме всего с одной ссылкой. Несерьезно.

    Конечно, кот - это мысленный эксперимент. Дело совершенно не в этом.

    Что касается привнесения теории хаоса, то мало объяснять - надо еще соответствовать эксперименту, причем такому, которому другие объяснения не соответствуют. Есть такой?
  52. TheWord 28.03.2019 03:26 Permalink Показать / Скрыть

    Насчет ссылок - их легко получить раскруткой от той самой единственной.

    image
  53. TheWord 28.03.2019 03:14 Permalink Показать / Скрыть

    Кстати прикольно.

    В этом докладе Менский договорился до того, что напрямую утверждает, что возрастание энтропии, как и любые необратимые процессы, включая, например, расширение вселенной, не являются объективными, а вызваны введением понятий "жизнь" и "сознание".

    Что только анатропный принцип обеспечивает тот факт, что мы наблюдаем именно расширение вселенной, а концептуально существует только единый реальный квантовый мир, который в целом полностью обратим, и, следовательно, отрицает наличие времени и включает в себя, в частности, ответвления в виде (условно классических) миров, в которых энтропия убывает :-)

    Ну чисто абстрактно - с этим даже не поспоришь - однако имхо к науке такие рассуждения отношения не имеют ибо нефальсифицируемы по По́пперу.
  54. TheWord 28.03.2019 03:52 Permalink Показать / Скрыть

    С выводами и идеями Менского можно не соглашаться, но ссылки на литературу и общее описание ситуации и терминологии у него сделано честно по научному.
  55. U-nik 28.03.2019 03:35 Permalink Показать / Скрыть

    Ой, ну знаете, у некоторых ученых бывают всякие завихрения.
    Менский вон всерьез занимается такой маргинальщиной, как квантовым сознанием, и публикует это в тех же УФН.

    Концепция сознания в контексте квантовой механики
    М.Б. Менский
    Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация

    Рассматриваются концептуальные проблемы квантовой теории измерений, которые находят свое выражение в известных парадоксах, а также в неравенствах Белла. Приводятся аргументы в пользу того, что разрешить эти проблемы вряд ли возможно без непосредственного включения сознания наблюдателя в теоретическое описание квантового измерения. В этой связи обсуждается так называемая многомировая интерпретация квантовой механики, предложенная Эвереттом, а также расширение концепции Эверетта, заключающееся в том, что разделение квантового состояния на компоненты, соответствующие альтернативным результатам измерения, не только связывается с сознанием наблюдателя, но полностью отождествляется с ним. Показывается, что такой подход открывает качественно новые перспективы объединения физики и психологии и, более широко, естественнонаучной и гуманитарной сфер познания. Это может привести к расширению теории сознания и пролить свет на важные и до сих пор не понятые явления в сфере сознания.
    https://ufn.ru/ru/articles/2005/4/c/

    Это еще не значит, что он всю КМ поставил на место.
  56. Mopok 27.03.2019 03:01 Permalink Показать / Скрыть

    ребят, я вам одно скажу - огромное счастье читать такие обсуждения)
    спасибо!
  57. Тurkish 04.04.2019 04:06 Permalink Показать / Скрыть

    Да, прекрасный пример, как джентльмены могут вечерами толочь воду в ступе. Доебаться до котейки как-то не спортивно.
    Внезапно, напоминает мои споры с любимой)
  58. TheWord 05.04.2019 04:05 Permalink Показать / Скрыть

    Ну не знаю - меня это сподвигло начать перечитывать книгу Пригожина

    Время, хаос, квант. К решению парадокса времени

    При повторном чтении совершенно по новому обращаю внимание на то, что при первом прочтении просто пропускал.
    Картина мира чуть ли не переворачивается.

    Что такое причина и следствие, откуда возникает зависимость второго от первой, почему не наоборот?

    Оказывается - это отнюдь не тавтология и не аксиома....
  59. Тurkish 05.04.2019 04:26 Permalink Показать / Скрыть

    Только "за" и за сцыль спасибо (опять флибусту зобанели, ярр). Сам люблю такие темы пообсуждать. Только это лирика и ничего не меняет. Четыре мешка цемента всё также нужно доставить на третий этаж, а детям купить сладости..
    Я впечатлён, да просто в ахе, сколько смогло узнать человечество за относительно короткий период. И не просто узнать, а применить с пользой. Несомненно, что пытливые умы ворочают вектор цивилизации.
    Лично у меня от всего этого мороз по жопе. Не сами знания, а ответственность и вариативность применения на практике особо одаренными, пугает
  60. TheWord 29.03.2019 03:01 Permalink Показать / Скрыть

    https://nplus1.ru/material/2016/04/12/coh

    Грамотно о декогеренции и без заплывов в нефальсифицируемое бла-бла-бла...
  61. TheWord 29.03.2019 03:22 Permalink Показать / Скрыть

    Декогеренция представляет собой взаимодействие квантовой системы с окружающей средой, при котором квантовое состояние системы неконтролируемо изменяется.


    К вопросу о максимальном времени, в течении которого сферическую кошку в вакууме можно считать квантовым объектом.

    Как долго сохраняется когерентность в современных кубитах?

    Недавно ученые Мэрилендского университета построили устройство из пяти кубитов на основе ионов иттербия в электромагнитных ловушках (о ней N+1 писал). В частности, в этой работе, являющейся одной из самых свежих, это времена порядка секунд.


    Ну то есть если кошку упростить до уровня сложности 5 кубитов, и заизолировать от внешних воздействий не хуже, то потенциально несколько секунд она будет и жива, и мертва...
    Но на временах больших этих нескольких секунд (для реальной кошки - наносекунд) все разговоры о запутывании наблюдателя с кошкой при открытии - это бред сивой кобылы...

Поддержали новость

Attached file(s)

https://cdn.technologyreview.com/i/images/wigners-friend.jpg