Он прав, вероятностный характер квантовых систем - издержки неполного знания и незамкнутости?

Парадокс Лапласа — Эмиль Ахмедов

Это парадокс о том, как из ограниченного всезнания (применительно к мгновению) слеует полное всезнание всей будущей вечности. Но на 1:27 Эмиль Ахметов переиначивает формулировку: "Свободы воли нет", раз всё предопределено.
В конце ролика докладчик говорит, что П. Л. в его понимании не действителен, т.к. "мы имеем дело не с абсолютно точными значениями параметров, не знаем всего, включая, м.б., законы природы" - что явная подмена тезиса (тезис полного детерминизма подменяется тезисом полного знания).
Но это нюансы и мелочи по сравнению с тем, что я услышал на 4:58 - 6:54:

вероятностностная интерпретация квантовой механики возникает при размыкании системы, то есть если вы воздействуете на маленькую квантовую систему большой классической системой - это называется измерение, производится измерение состояния квантово-механической системы и в этот момент появляется вероятностная интерпритация; а если квантово-механическая система замкнута - то она полностью описываеться так называемой волновой функцией. В силу её вероятностной интерпретации она называется волной вероятности, но это неважно, как бы она не называлась, замкнутая квантово-механической система описывается волновой функцией, которая тоже подчиняется дифференциальному уравнению, которое называется уравнением Шрёдингера. Важно следующее - если вы знаете начальные условия для этого дифференциального уравнения, то есть начальное значение волновой функции, её производные, то после этого вы однозначно восстанавливаете волновую функцию во все времена; а квантово-механическая система, если она замкнута, описывается однозначно при помощи этой волновые функции; никакая вероятностная интерпретация не нужна, потому что вы не размыкаете систему. Соответственно, опять все предопределено, можно так сказать, можно с этим спорить, но в принципе, где бы мы, с какой бы теорий мы не имели дело - с (общей или специальной) теорией относительности, с гравитацей, с уравнениями Максвелла, с уравнениями, описывающиеми слабые,сильные взаимодействие - все эти силы описываются дифференциальными уравнениями второго порядка; в этих уравнениях содержится поля, которые есть функции от координат, то есть от положения в пространстве и времени значения какого-то поля, его изменения в пространстве и во времени, описывается дифференциальным уравнением, то есть опять все вроде бы предопределено.

Эмиль Ахмедов
Доктор физико-математических наук, преподаватель кафедры теоретической физики

Т.е. при рассмотрении замкнутой системы, нет необходимости вводить вероятность; и, скажем, положение частицы/волны "фотон" (электрон, ещё что-то, не важно) объективно всегда однозначное (не некий (бесконечный?) объём с разной плотностью вероятности в разных его участках, а объективно однозначные координаты), а вероятностный характер волновой функции - артефакт наших познавательных процедур вкупе с незамкнутостью рассматриваемой системы?

0
36 комментариев
Популярные
По порядку
Написать комментарий...

Ну как-бы да. Уже подзаебало попсовое повторение из каждого чайника про "парадокс наблюдателя" как про некую непостижимую дилемму, некоторые даже приплетают говноэзотерику. Пока у нас нет способа это прочекать четко, но я надеюсь, скоро прояснится. Разговоры про детерминизм тогда перейдут в более активную фазу, ух.

4

+.
Несмотря на то, что вы могли подумать, прочтя эти строки, наблюдение не имеет ничего общего с вами, с наблюдателем. Все разговоры про измерения и наблюдения прячут правду – чтобы произвести эти измерения, вам надо сделать так, чтобы квантовая частица провзаимодействовала с той, которую мы пытаемся наблюдать. И если нам нужно провести эти измерения, нам нужно, чтобы это взаимодействие прошло с определённым уровнем энергии.

0

Эмиль крутой. Эмиль шарит. Единственное, я бы заменил в его спиче волновую функцию на волновой вектор, чтобы было прям строго-строго
положение частицы/волны "фотон" (электрон, ещё что-то, не важно) объективно всегда однозначное

Нет, нифига. Само определение волновой функции включает в себя разложения вектора состояния по векторам с определенной координатой. Иными словами, никакое состояние частицы никогда не может быть таким, чтобы его координата или импульс были точно определены. В квантовой механике совершенно другой подход к величинам, которые мы можем измерить. Собственно говоря, без процедуры измерения их не существует как таковых. Например, координату можно измерить, потому что ей соответствует определённый математический оператор, а саму волновую функцию нельзя, потому что такого оператора не существует. 

Волновая функция - это объективная реальность. Но она - это лишь проекция квантового состояния на наше евклидово пространство, на пространство, где мы существуем. А сами вектора эволюционируют в гильбертовом пространстве. Именно там эволюция волнового вектора для замкнутой системы полностью определяется уравнением Шрёдингера и в этом смысле она полностью детерминирована. 

Другой вопрос, что замкнутых квантовых систем не существует. Это сферический конь в вакууме, как идеальный газ, как полёты в атмосфере без трения и т.д. Любая квантовая система подвержена воздействию макроскопического окружения, а значит, по сути, измерению. Люди в последнее время бьются в кровь, чтобы изолировать квантовые системы и создать, наконец, таким путём квантовый компьютер, но пока получается очень медленно. Вон, например, недавно была новость про сверхпроводящие кубиты: уже все факторы вроде бы исключили, но оказалось, что кубиты долбят космические частицы. Долбят сквозь потолки лабораторий и крышки приборов, и разбивают им квантовую когерентность. 

Кароч, рассуждать про смыслы в квантовой механике только через закрытые системы - это детский сад, так не бывает. Поэтому детерминированность закрытых систем ещё ни о чём не говорит.

1

 Другой вопрос, что замкнутых квантовых систем не существует.

Вселенная, разумеется. Её и определять стоит, как строго замкнутую систему.

0

1) Что такое вселенная?
2) Почему её стоит так определять?

0

1. Что такое, т.е. из чего состоит - вопрос в т.ч. к астрономам, физикам и другим.
2. Потому что это удобно и близко к спектру понимания слова "вселенная". Замкнутая система (без всяких экивоков замкнутая, т.е. в ней представлены те  и только те (и все) фрагменты реальности (будь то что-то изменчивое или законы природы), которые имеют каузальную связь с любым другим фрагментом - хотя бы односторонню (одно - эпифеномен другого). Собственно, из этого следует, что ты, я или что угодно нам известное на практике входят в состав вселенной. А что в неё не входит (если принять многовселенное устройство бытия (всего существующего) - не имеет никакой каузальной связи с нами. ред.

0

1. Без ответа на этот вопрос нельзя отвечать на вопрос 2
2. Вопрос был несколько в другом. Почему то определение, которое ты мне выдал, должно однозначно оставлять эволюцию вселенной унитарной, а саму её замкнутой? История про унитарность (то есть про детерминированность динамических уравнений в КМ по типу уравнения Шрёдингера) - это постулат. Поэтому разрешение парадокса может прятаться в том числе и в нём.

Вообще в твоих рассуждениях я вижу рождение молодого мультиверсника. Ничего не имею против, я понимаю, откуда пошла многомировая интерпретация, она весьма логична. Но сама идея фонтанирующих мультивселенных мне как-то неоч.

Проблема измерения и интерпретации декогеренции - это крепкий орешек для человечества. Его не удалось взять наскоком, потому что простого решения пока нет. Корень её проблемы в том, что мы не можем описать суперпозицию очень большого числа частиц, и, возможно, решение этого парадокса тонет именно там.

Это немного похоже на ситуацию в классической физике, когда мы не можем знать координаты и импульсы всех частиц, а потому, хоть и владеем уравнением Ньютона, предсказания невозможны. Потому и наводится теория вероятности в заведомо детерминированные, но сложные процессы. В квантовой механике мы не уверены даже в детерминированности.

0

Возможно, важный момент: любое или почти любое нечто может иметь несколько определений, они будут разными, но их денотатом будет одно и то же.
Для меня ответ на 1 вопрос и сть "замкнутая система". Другое дело, что это мало что дает в практическом смысле - когда нас интересует наша, конкретная вселенная.
Нет, я не намекал на многомировую интерпретацию. Более того, раз причинная связь есть, весь этот ансамбль, если это реальность, - отдельная вселенная. Просто бесконечно (?) дробящаяся на ветки, в будущем независимые, но имеющие идентичное прошлое (до моментов расщепления).
У Тегмарка, например, в https://ru.wikipedia.org/wiki/Гипотеза_математической_вселенной МИ учтена как 1 этаж иерархи группировки вселенных - есть этажи над ним. И это логично, коль скоро наши законы природы не предполагаются единственно сущестующими.

Что касается того, почему я напираю на определение "замкнутая система" - потому, что замкнутая система есть уже в силу чистой логики. Допустим, есть множество существующего (не суть, как мы его фрагментируем) А1-А∞.
Возьмём А1. Если это ни с чем причинно не связано - это замкнутая система.
Если А1 имеет причинную связь с An (выше писал - достаточно однонаправленной связи), то когда-нибудь этот клубок связанных (через любое число посредствующих А) друг с другом причинно А будет исчерпан, в крайнем случае - полным набором абсолютно всех А (случай "вселенная = бытие"). Так что замкнутая система или системы существует(ют). 
И я снова вижу у тебя (как и у многих современных физиков) склонность принимать описание реальности за реальность, т.е. ограничения познаваемости гипостазируются как ограничения реальности. Это порочная склонность, отдающая Берклианством с его "существовать - значит быть воспринимаемым" (очень сумбурная позиция, если подумать о строгих критериях). Меня в данном топике интересует строго реальность, не важно, насколько полно мы сможем, в силу самой специфики физики, её узнать на примерах (а именно, вопрос объективного статуса вероятности). Это я постарался кратко, ибо много чего сейчас занимает. ред.

0

  то когда-нибудь этот клубок связанных (через любое число посредствующих А) друг с другом причинно А будет исчерпан

Не факт. Хотя я лично верю в конечность, но это лишь вопрос веры. Строго опереться нам не на что. 

0

Это чистая логика. И я не про достижимость/вычислимость, а про сам факт. Скажем, если представить наличе каузальной связи с А1 как функцию F, то это просто свертка множества по F. Любое А обладает F либо не обладает. И совокупность А1+ всех А c F - и етсь замкнутая система. И это не отменяется никакими вариантами, ни состоянием такого множества из 1 нечто, из конечного, бесконечного их числа, или вообще всего существующего. Хотя бы 1 замкнутая система есть по самому определению.

0

Комментарий удален по просьбе пользователя

0

Комментарий удален по просьбе пользователя

0

Честно говоря, это был референс вот на эту статью
https://www.nature.com/articles/nphys3233
За объективность стрелять в упор не готов)

0

"Волновая функция - это объективная реальность. Но она - это лишь проекция квантового состояния на наше евклидово пространство, на пространство, где мы существуем. А сами вектора эволюционируют в гильбертовом пространстве. Именно там эволюция волнового вектора для замкнутой системы полностью определяется уравнением Шрёдингера и в этом смысле она полностью детерминирована."
Разве Гильбертово пространство - не обобщение эеквклидова, т.е. включает его? С вики: "Ги́льбертово простра́нство — обобщение евклидова пространства, допускающее бесконечную размерность, и полное по метрике, порождённой скалярным произведением."
Плюс тут https://math.wikia.org/ru/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BE_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE прочёл, что "Характеристическим свойством, выделяющим гильбертовы пространства H среди прочих банаховых пространств, является тождество параллелограмма:" (см. картинка), оно же у нас в привычном 3D выполняется? Или речь о том, что нужно обязательно пространств с > 3 размерностей?

0

ты как с программированием? Попробую пояснить на его примере
Итак, в программировании бывают классы переменных и сами переменные. Классы могут быть связаны какими-либо соотношениями, переменные относятся к каким либо классам.

Гильбертовы пространства (ГП) - это класс. Евклидовы пространства (ЕП) - это тоже класс. ГП включает в себя ЕП. Пошли дальше. 
Пространство, в котором мы живем на нашей планете - это такая здоровенная переменная класса ЕП (в первом приближении, разумеется). Пространство состояний поляризации фотона - это отдельная маленькая переменная класса ГП, никак не связанная с предыдущей переменной. То же самое касается и пространство состояний атома водорода, кубитов и бог еще знает чего. 
Если очень хочется, можно построить многочастичный вектор состояния. Его пространство определяется как перемножение (в особом смысле) пространств для каждой отдельной частицы. Если частицы никак друг с другом не связаны, этот вектор легко сепарируется на одночастичные состояния. Если связаны и взаимодействуют, тогда так не получится сделать. 

В Википедии написано про пространства в смысле классов. Ты как будто бы рассуждаешь про пространства в смысле отдельных частиц, или я тебя не понял. 

0

Я не имел ввиду программирование. Ну да ладно, детерменизм есть, но глубоко запрятан от нас, это меня устраивает.

0

На ТЖ только айтишники-вебмакаки и бариста. Для кого-то это?

0
Парадный каякер

Для физиков-шизиков

0

Я так и не понял в чем конкретно твой вопрос

0

Он написан русским по экрану. https://ru.wikipedia.org/wiki/Волновая_функция или https://ru.wikipedia.org/wiki/Ток_вероятности - издержки ограниченности нашего знания, или объективное описание систем? Т.е. вероятность есть реальное состояние систем (включая одиночную элементарную частицу), или статистическое?

0

Что там происходит на самом деле никто не знает. Это все модели: Вся физика состоит из приближенных моделей.

0

Комментарий удален по просьбе пользователя

0

Ну нет, так как мы не можем взять точку для измерения, поэтому любое положение относительное - т.е. не однозначное.
Проще говоря в системе где все меняется, нет ничего постоянного. Поэтому для описания этого необходимо прибегнуть к неким абстракциям.  

0

Не понял, какое отношение выбор системы отсчета имеет к вопросу об объективности вероятности.

0

Сам спросил, сам не понял что спросил. 
 Т.е. при рассмотрении замкнутой системы, нет необходимости вводить вероятность; и, скажем, !!!!!положение частицы/волны "фотон" (электрон, ещё что-то, не важно) объективно всегда однозначное!!!!

Ответ:
Ну нет, так как мы не можем взять точку для измерения, поэтому любое положение относительное - т.е. не однозначное.

(это относительно твоего вопроса про положение частицы)
Проще говоря в системе где все меняется, нет ничего постоянного. Поэтому для описания этого необходимо прибегнуть к неким абстракциям.   

(а это обобщение, по всей теме вопроса)

–1

При чем тут "все меняется", але? Какая к хуям блядь разница, поставишь ты центр сетки координат к электрону, фотону рядом или в рандомную иную точку, если взаимное расположение остается тем же, либо
А) Как распределение вероятностей частиц в пространстве
либо
Б) Как объективно фиксированное для данного мгновения расстояние между частицами?
Я пишу про реальность, а не ебучее её описание и тем более не про то, что считать центром мира (что блядь вообще за бред для современной физики).

0

Вся физика дальше механики это абстрактное описание реальности, на уровне гипотез. По факту ни кто не знает как все устроено, а только делает предположения.  

0

@Теомизм @Теомизм 
тут твои друзья

0

ученые тоже могут ошибаться, так что и они лишь предполагают; или они не могут ошибаться?

0

Нет, вероятностный характер это свойство кванмеха, следующие из квантовых теорий поля, и, видимо, природно обусловленны. Если бы были внутреннее параметры, которые определяли бы состояние систем без наблюдения, то не выполнялись бы неравенства Белла (можешь загуглить)

0

Да в курсе (без погружения в математику), я там понял, что они исключают лишь локальные скрытые параметры, но не дальнодействующие. А пример последних (мгновенного изменения не соседних точек пространства) - квантовая телепортация для запутанных частиц.

0

Ну там прикол, что это не совсем силы, так как они не описываются никаким лагранжианом, плюс не могут передавать информацию. Тут скорее дело в том, что нам сложно воспринимать такие вещи без ухода в обычные механические аналогии

0
Парадный каякер

Хотел написать умные вещи о том, как привычная философия науки однажды наебнулась от открытия квантовых законов, так вспомнил, что автор вопроса забанил меня и не прочитает даже этот комментарий

0

согласно теории потенциальности квантовые системы это системы потенциальные, а не актуальные, впрочем, как и неквантовые системы, поэтому вопрос о детерминизме это вопрос не о действительности, а о потенциальности

0
Читать все 36 комментариев
null