![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
Entry tags:
О многомировой интерпретации и декогеренции
Если читать одни формулы то физику не поймешь. Но если читать одни популярные объяснения то будет намного хуже - тебе начнет казаться что ты ее понял.
Товарищ Шредингер как-то рассказал байку про кота в коробке. Получилась прекрасная иллюстрация пародоксальности современных теорий.
И вот вдохновленный котом товарищ warlen намеревается наблюдать "Интерференцию макроскопических состояний".
Проблема в том что Шредингер думал не о реальном эксперименте, а лишь о том чтобы привести красивый пример. Нет, его пример в принципе даже реализуем. Достаточно лишь изолировать кота от внешних воздействий. Хорошо изолировать. Если мы "всего лишь" засунем кота в середину Гигантского Войда, то одного лишь реликтового излучения (с температурой на 2 порядка ниже комнатной, соответственно плотностью энергии на 8 порядков - сто миллионов раз ниже) хватит чтобы сколлапсировать его волновую функцию за 10-35 секунды (во всяком случае так говорит приблизительная формула, не будем уточнять как излучение сможет сколлапсировать кота при том что только на то чтобы его пересечь фотону понадобится порядка 10-9 с). А после коллапса никаких интерференций наблюдать мы уже не сможем.
Гейзенбер ввел понятие коллапса чтобы на понятном языке объяснить весь комплекс проблем возникающих при измерении. В результате многие поколения любителей физики в лучшем случае представляют коллапс как мгновенную и полную потерю системой всех ее квантовых свойств при достаточно сильном взаимодействии, в худшем - несут бред о том что коллапс вызывается сознанием наблюдателя.
Замученный парадоксами Эверетт предложил считать что при коллапсе ничего не теряется - просто различные варианты развития событий уходят в разные параллельные реальности. Для любительского понимания коллапса это очень простое и понятное объяснение. В результате многомировая интерпретация весьма популярна среди любителей и на нее возлагаются определенные надежды. "Если бы только не 18% этих тупых ученых, а 100% придерживались многомировой интерпретации то все проблемы были бы быстро решены".
Взглянем на формулы. Хаотические взаимодействия внутри системы ведут к быстрому увеличению неопределенности и усилению квантовых эффектов. На макроуровень их не пускает коллапс волновой функции при внешних взаимодействиях.
Коллапс - это не искуственная нашлепка теоретиков или того хуже, метафизиков, обсуждающих роль сознания наблюдателя. Он абсолютно естественно возникает в расчетах на основе формул квантовой механики. Если мы рассмотрим простейший пример - частицу 1 в суперпозиции двух состояний (альфа и бета) ударяющихся о частицу 2 то получим матрицу вроде:
Чем теснее взаимодействие между 1 и 2 частицами, тем меньше величина в угловых скобках. При окололобовом столкновении у нас остаются чистые невзаимодействующие альфа и бета и околонулевые смешанные состояния. Коллапс произошел, система разветвилась!
Нетрудно видеть что никакого разумного наблюдателя в формулу вводить не пришлось. Ветвление не требует лицензированного "измерителя" в белом халате.
Нетрудно увидеть и проблемы связанные с ненулевой величиной в угловых скобках. Смешанные состояния никогда не падают до абсолютного нуля. Они быстро становятся пренебрежимо малы, но как минимум в течении 1-2 последующих рассеяний их следы обнаружимы экспериментально.
Это значит что наши гипотетические реальности не разветвились раз и навсегда - реальность должна или знать о всех своих соседях, либо хранить о них "записи", либо терять с ними связь/"записи" через какое-то время (из чего следуют экспериментально проверяемые следствия, вроде невозможности работы больших квантовых компьютеров).
Коллапс может произойти не со всей частицей, а некоторыми конкретными параметрами - остальные останутся неопределенными.
Ну и наконец коллапс может произойти со сколь угодно большой системой частиц. А если в системе можно выделить несколько слабо связанных уровней то можно выделить и несколько ступеней коллапса.
Надо помнить что и вторая частица имеет ну хотя бы пару состояний. И если с точки зрения одного из них коллапс почти произошел, то второе может иметь другое мнение. На деле состояний немного больше двух, а на пути от детектора до мозга наблюдателя происходит множество взаимодействий, что говорит о феерическом количестве вариантов развития событий... В общем может и не так уж и бессмыслена эта метафизика...
Короче - многомировая интерпретация абсолютно валидна и полезна наглядностью объяснения простых случаев. Но если кто-то думает что теории, построенные на ее основе будут хоть чуточку понятнее имеющихся, то его ждет большое разочарование.
(Тут любитель Эверетта может возразить что он просто говорит об интерпретации и ни на что не претендует. Но уже тот факт что он выделяет эту интерпретацию из бесконечного множества возможных и радуется ее распостранению намекает на то что он таки на что-то претендует...)
Попробуем закончить на позитивной ноте. Как абсолютно правильно заметил doctor-notes, квантовое бессмертие реально. Значить, его надо начать использовать в экономике. В настоящее время для управления ядерными реакциями приходится использовать сложную систему графитовых и поглощающих стержней.
Но в какой-то из квантовых реальностей атомы куска обычного природного урана разлагаются с нужной энергетикам итенсивностью просто в результате удачного совпадения. Наденем на всех людей взрывающиеся ошейники, соеденим управление со счетчиками Гейгера, чтобы взорвать ошейники при слишком слабой или слишком сильной реакции и мы извлечем энергию атома без всей этой возни с центрифугами и графитом.
Разработку технологии избавления от радиоактивных отходов, управления погодой и орбитой Земли при помощи того же метода я оставлю в качестве домашнего задания читателям.
Разумеется не все согласятся надеть ошейники, но почему бы не начать с верующих в квантовое бессмертие? И мы и они будем в результате обитать в намного более удобном мире...
Товарищ Шредингер как-то рассказал байку про кота в коробке. Получилась прекрасная иллюстрация пародоксальности современных теорий.
И вот вдохновленный котом товарищ warlen намеревается наблюдать "Интерференцию макроскопических состояний".
Проблема в том что Шредингер думал не о реальном эксперименте, а лишь о том чтобы привести красивый пример. Нет, его пример в принципе даже реализуем. Достаточно лишь изолировать кота от внешних воздействий. Хорошо изолировать. Если мы "всего лишь" засунем кота в середину Гигантского Войда, то одного лишь реликтового излучения (с температурой на 2 порядка ниже комнатной, соответственно плотностью энергии на 8 порядков - сто миллионов раз ниже) хватит чтобы сколлапсировать его волновую функцию за 10-35 секунды (во всяком случае так говорит приблизительная формула, не будем уточнять как излучение сможет сколлапсировать кота при том что только на то чтобы его пересечь фотону понадобится порядка 10-9 с). А после коллапса никаких интерференций наблюдать мы уже не сможем.
Гейзенбер ввел понятие коллапса чтобы на понятном языке объяснить весь комплекс проблем возникающих при измерении. В результате многие поколения любителей физики в лучшем случае представляют коллапс как мгновенную и полную потерю системой всех ее квантовых свойств при достаточно сильном взаимодействии, в худшем - несут бред о том что коллапс вызывается сознанием наблюдателя.
Замученный парадоксами Эверетт предложил считать что при коллапсе ничего не теряется - просто различные варианты развития событий уходят в разные параллельные реальности. Для любительского понимания коллапса это очень простое и понятное объяснение. В результате многомировая интерпретация весьма популярна среди любителей и на нее возлагаются определенные надежды. "Если бы только не 18% этих тупых ученых, а 100% придерживались многомировой интерпретации то все проблемы были бы быстро решены".
Взглянем на формулы. Хаотические взаимодействия внутри системы ведут к быстрому увеличению неопределенности и усилению квантовых эффектов. На макроуровень их не пускает коллапс волновой функции при внешних взаимодействиях.
Коллапс - это не искуственная нашлепка теоретиков или того хуже, метафизиков, обсуждающих роль сознания наблюдателя. Он абсолютно естественно возникает в расчетах на основе формул квантовой механики. Если мы рассмотрим простейший пример - частицу 1 в суперпозиции двух состояний (альфа и бета) ударяющихся о частицу 2 то получим матрицу вроде:
Чем теснее взаимодействие между 1 и 2 частицами, тем меньше величина в угловых скобках. При окололобовом столкновении у нас остаются чистые невзаимодействующие альфа и бета и околонулевые смешанные состояния. Коллапс произошел, система разветвилась!
Нетрудно видеть что никакого разумного наблюдателя в формулу вводить не пришлось. Ветвление не требует лицензированного "измерителя" в белом халате.
Нетрудно увидеть и проблемы связанные с ненулевой величиной в угловых скобках. Смешанные состояния никогда не падают до абсолютного нуля. Они быстро становятся пренебрежимо малы, но как минимум в течении 1-2 последующих рассеяний их следы обнаружимы экспериментально.
Это значит что наши гипотетические реальности не разветвились раз и навсегда - реальность должна или знать о всех своих соседях, либо хранить о них "записи", либо терять с ними связь/"записи" через какое-то время (из чего следуют экспериментально проверяемые следствия, вроде невозможности работы больших квантовых компьютеров).
Коллапс может произойти не со всей частицей, а некоторыми конкретными параметрами - остальные останутся неопределенными.
Ну и наконец коллапс может произойти со сколь угодно большой системой частиц. А если в системе можно выделить несколько слабо связанных уровней то можно выделить и несколько ступеней коллапса.
Надо помнить что и вторая частица имеет ну хотя бы пару состояний. И если с точки зрения одного из них коллапс почти произошел, то второе может иметь другое мнение. На деле состояний немного больше двух, а на пути от детектора до мозга наблюдателя происходит множество взаимодействий, что говорит о феерическом количестве вариантов развития событий... В общем может и не так уж и бессмыслена эта метафизика...
Короче - многомировая интерпретация абсолютно валидна и полезна наглядностью объяснения простых случаев. Но если кто-то думает что теории, построенные на ее основе будут хоть чуточку понятнее имеющихся, то его ждет большое разочарование.
(Тут любитель Эверетта может возразить что он просто говорит об интерпретации и ни на что не претендует. Но уже тот факт что он выделяет эту интерпретацию из бесконечного множества возможных и радуется ее распостранению намекает на то что он таки на что-то претендует...)
Попробуем закончить на позитивной ноте. Как абсолютно правильно заметил doctor-notes, квантовое бессмертие реально. Значить, его надо начать использовать в экономике. В настоящее время для управления ядерными реакциями приходится использовать сложную систему графитовых и поглощающих стержней.
Но в какой-то из квантовых реальностей атомы куска обычного природного урана разлагаются с нужной энергетикам итенсивностью просто в результате удачного совпадения. Наденем на всех людей взрывающиеся ошейники, соеденим управление со счетчиками Гейгера, чтобы взорвать ошейники при слишком слабой или слишком сильной реакции и мы извлечем энергию атома без всей этой возни с центрифугами и графитом.
Разработку технологии избавления от радиоактивных отходов, управления погодой и орбитой Земли при помощи того же метода я оставлю в качестве домашнего задания читателям.
Разумеется не все согласятся надеть ошейники, но почему бы не начать с верующих в квантовое бессмертие? И мы и они будем в результате обитать в намного более удобном мире...
no subject
Спасибо за попытку. Попытаюсь еще раз сформировать свое мнение. Когда настанет инсайт.
Кошатники замучили. Объяснял один кошатник про квантовые компьютеры, я задал вопрос про программирование. Мне снова про кошку. Тяжело ему с такими как я. Сошлись на том, что про кошку — это не для меня, для других простых и смертных.
no subject
копия на дропбоксе
Зурек ДЕКОГЕРЕНЦИЯ И ПЕРЕХОД ОТ КВАНТОВОГО МИРА К КЛАССИЧЕСКОМУ.pdf
Shared with Dropbox
www.dropbox.com
no subject
Хорошо раскрыт момент необходимости подготовки к измерению
> Прирост
информации – цель измерения – достигается только в том случае, если наблюдатель
взаимодействует и становится скоррелированным с детектором в уже предварительно
сколлапсированном состоянии ρr.
=
О эверетовщине
> Квантовая теория, с ее свободой вращения базисов в
гильбертовом пространстве, не дает даже ясного определения, какие состояния
Вселенной отвечают тем или иным "ветвям".
ююю
Рассматриваемая в таком контексте, многомировая инерпретация в своем
исходном варианте реально не упраздняет границу, но смещает ее в направлении
границы между физической Вселенной и сознанием. Не стоит и говорить о том, что это
весьма неудобное положение для физики.
no subject
> при наблюдении с 99%-ной вероятностью мы увидим мертвого кота. И поверьте мне, так оно и будет. Но что поменялось в многомировой? Ничего. Как было два мира, так и осталось. Вероятность должна быть 0.5.
Особо продвинутые адепты говорят, что «толщина ветки» поменялась. Но объясните мне, пожалуйста, от чего зависит эта толщина и что заставляет ее меняться? Чем слово «толщина ветки» отличается от слова «вероятность»? Все-таки вам необходимо правило Борна, просто вероятность заменяется толщиной? Ну ОК.
...
...
Вообще-то в оригинальной версии эксперимента, судьба кота связывается с тем распался атом или нет. Вероятность, что атом распался увеличивается с течением времени, а то что не распался уменьшается. В рамках стандартной копенгагенской интерпретации даже можно найти точную зависимость вероятности от времени.
У многомировых адептов видимо получается, что «толщина ветки» меняется со временем. В общем 1%-но реальный мир и 99%-но реальный мир как-то не очень красиво смотрятся.
...
Еще один аргумент связан с таким нюансом квантовой механики, что наблюдатель может выбирать базис в котором будет измерена наблюдаемая величина. С котом Шредингера не совсем очевидно какой вообще другой базис можно использовать. Но если рассмотреть что-то «более квантовое», спин электрона например, то несмотря на то, что при измерении тоже получим только одно из двух значений (спин вверх или спин вниз), вид эрмитового оператора для спина будет разным для разного базиса. А их бесконечно много. Он связан с выбором оси относительно которой будет измеряться спин.
...
Но направлений в пространстве бесконечно много. Распределение вероятностей каким окажется спин при измерении зависит от выбранного направления (базиса).
Приделаем прибор по измерению спина к автомату, убивающему кота. Тогда окажется, что его судьба связана с результатом измерения спина и выбором наблюдателем определенного базиса. Получается экспериментатор определяет своим выбором на сколько миров поделится вселенная?
Сколько вообще образуется миров? Два для каждого из результатов измерения спина (вверх/вниз) и бесконечность для каждого из базисов? Два умножить на бесконечность?
...
А если наблюдатель опять захочет сменить базис. Будет измерять не координату, а импульс. Сколько появится миров? Бесконечность умножить на два?
А если измерять величину с непрерывным спектром и выбрать базис можно из бесконечности возможностей. Сколько миров образуется? Бесконечность умножить на бесконечность?
...
ОК, я знаю, что Георг Кантор придумал кардинальные и ординальные числа для таких случаев. Идея для научных фриков: попробуйте описать многомировую интерпретацию с их использованием. Не зря же эти разные бесконечности в Платоновском мире идей существуют.
...
Можно привести и множество других аргументов. Почему и как эти миры могут опять объединяться, а они должны иметь возможность объединяться, ведь до измерения квантовая эволюция обратима.
...
В общем с этими крэйзи идеями Хью Эверетт пошел к самому Нильсу Бору, который над ним посмеялся.
no subject
Продолжая аналогию, оказалось, что можно не распахивать ящик, а лишь
чуть-чуть приподнять его крышку и подсмотреть в щёлку. Если состояние
кота неудовлетворительно, то крышку можно сразу захлопнуть и попробовать
ещё раз. В 2008 году другая группа исследователей из Калифорнийского
университета объявила об успешной экспериментальной проверке данной
теории. «Реинкарнация» кота Шрёдингера стала возможной. Наблюдатель А
теперь может приоткрывать и закрывать крышку ящика, пока не убедится,
что у наблюдателя Б кот окажется в нужном состоянии. https://www.rsdn.org/forum/education/7726363.all (https://www.rsdn.org/forum/education/7726363.all) (https://ivanov-petrov.livejournal.com/2479968.html?thread=229325920#t229325920)
https://ivanov-petrov.livejournal.com/2479968.html?thread=229325920#t229325920 (https://ivanov-petrov.livejournal.com/2479968.html?thread=229325920#t229325920)
статья на Хабре "Почему топовые физики считают слабые квантовые измерения лженаукой" https://habr.com/ru/articles/475140/ (https://habr.com/ru/articles/475140/) (https://ivanov-petrov.livejournal.com/2479968.html?thread=229354592#t229354592)
https://ivanov-petrov.livejournal.com/2479968.html?thread=229354592#t229354592 (https://ivanov-petrov.livejournal.com/2479968.html?thread=229354592#t229354592)
no subject
> Израильские физики неявно (и ошибочно) полагают, что коллапс происходит
при взаимодействии измерительного прибора с измеряемой системой. Поэтому
их логика следующая: давайте подумаем как измерить систему без
физического взаимодействия чего-либо с этой системой. Тогда мы докажем,
что измерение произведено, а коллапса не произошло.
> Домашнее задание адептам многомировой интерпретации: получите те же
результаты из концепции Эверетта. Скажите когда именно делится мир в
данном случае и на сколько ветвей.
> В вики в статье про принцип ландауэра написано, написано, что за бит
информации всего лишь принимают минимальную высота барьера: выражением
Шеннона — фон Неймана — Ландауэра (Shannon—von Neumann—Landauer, SNL)
называют минимальную энергию Ebit, необходимую для обработки 1 бита
(либо — минимальную высоту барьера, необходимую для разделения двух
состояний электрона ESNL.
То есть формула описывает энергию, необходимую для перевода электрона
с одного различимого состояния на другой. Никакого отношения к
информации.этак и любой квант можно битом обозвать, так как состояние
квантуется. Но зачем?
no subject
> Величина квантовых эффектов была обратно пропорциональна интенсивности
взаимодействия объекта с окружающей средой, которая по сути играла роль
детектора. Наличие или отсутствие наблюдателя не имело никакого значения.
https://habr.com/ru/articles/753742/ (https://habr.com/ru/articles/753742/)