Artisan

Angelika:
Тогда нужно придумать другое объяснение опыту Майкельсона, да такое, чтобы объясняло все имеющиеся экспериментальные данные.

Мишган:
На самом деле я euhenio про этот опыт Майкельсона и втирал когда он приводил пример мышей и возможность построить на скорости звука СТО.

Мишган:
ЗЫ. В опыте насколько я помню измерялась скорость света вдоль и поперек движения или нет? точнее измерялась разница этих скоростей с помощью явления интерференции.

Angelika:
Нет, именно Бор, это довольно известная дискуссия.
По поводу всего остального - возможно Вы и понимаете,
что хотите сказать, но маскируете очень тщательно.

Многомировая интерпретация
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Многомировая интерпретация (ММИ, MWI) -- это интерпретация квантовой механики, которая предполагает существование "параллельных вселенных", в каждой из которых действуют одни и те же законы природы и которым свойственны одни и те же мировые постоянные, но которые находятся в различных состояниях. Многомировая интерпретация отказывается от недетерминированного коллапса волновой функции, который сопутствует измерению в копенгагенской интерпретации. Многомировая интерпретация обходится в своих объяснениях только явлением квантовой запутанности и совершенно обратимой эволюцией состояний. Для объяснения эффектов, происходящих при измерении, привлекается явление декогеренции, которая происходит, когда состояния взаимодействуют с окружающей средой.

Очерк

Хотя со времени выхода оригинальной работы Эверетта уже было предложено несколько новых версий ММИ, всем им свойственно два основных момента. Первый состоит в существовании функции состояния для всей Вселенной, которая всё время подчиняется уравнению Шрёдингера и которая никогда не испытывает недетерминированного коллапса. Второй момент состоит в предположении, что это вселенское состояние является квантовой суперпозицией нескольких (а возможно, и бесконечного числа) состояний одинаковых невзаимодействующих между собой параллельных вселенных.

Идеи ММИ берут начало в докторских тезисах Хью Эверетта из Принстона, разработанных под руководством Джона Уилера, а сам термин "многомировая" обязан своим существованием Брюсу Девитту, который развил тему оригинальной работы Эверетта. Формулировка Девитта стала настолько популярной, что её часто путают с исходной работой Эверетта.

ММИ является одной из многих многомировых гипотез в физике и философии. На сегодняшний день она является одной из ведущих интерпретаций, наряду с копенгагенской интерпретацией и интерпретацией согласованных хронологий.

Много миров и проблема интерпретации

Как и другие интерпретации, многомировая призвана объяснить традиционный двухщелевой эксперимент. Когда кванты света (или другие частицы) проходят через две щели, то чтобы рассчитать, куда они попадут, требуется предположить, что свет обладает волновыми свойствами. Хотя в то же время, если кванты регистрируются, то они всегда регистрируются в виде точечных частиц, а не в виде размытых волн. Чтобы объяснить переход от волнового поведения к корпускулярному, копенгагенская интерпретация вводит процесс так называемого коллапса.

К тому моменту, как Фон Нейман написал в 1932 г. свой знаменитый трактат Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik, явление "коллапса волновой функции" было встроено в математический аппарат квантовой механики в виде постулата, что существуют два процесса, при которых волновая функция изменяется:

1. Скачкообразное случайное изменение, вызываемое наблюдением и измерением
2. Детерминированная эволюция со временем, подчиняющаяся уравнению Шрёдингера

Многие признавали, что явление коллапса волновой функции, предложенного копенгагенской интерпретацией для (1), является искусственным трюком и, следовательно, необходимо искать другую интерпретацию, в которой поведение при измерении трактуется с более основополагающих физических принципов.

Докторская работа Эверетта как раз и предлагала подобную альтернативу. Эверетт предложил считать, что для составной системы (каковой является частица, взаимодействующая с измерительным прибором) утверждение о том, что какая-либо подсистема находится в определённом состоянии, является бессмысленным. Это привело Эверетта к заключению об относительном характере состояния одной системы по отношению к другой.

Формулировка Эверетта, приводящая к пониманию процесса коллапса волновой функции, происходящего при измерении, математически эквивалентна квантовой суперпозиции волновых функций. Поскольку Эверетт прекратил заниматься теоретической физикой вскоре после получения степени, дальнейшее развитие его идей проводили другие исследователи.

Краткий обзор

В формулировке Эверетта, измерительный прибор M и объект измерения S образуют составную систему, каждая из подсистем которой до измерения существует в определённых (зависящих, конечно, от времени) состояниях. Измерение рассматривается как процесс взаимодействия между M и S. После того, как между M и S произошло взаимодействие, более нет возможности описывать каждую из подсистем при помощи независимых состояний. Согласно Эверетту, любые возможны описания должны быть относительными состояниями: например, состояние M с относительно заданного состояния S или состоние S относительно заданного состояния M.
Схематическое представление двух "наименьших возможных" квантовомеханических систем перед измерением: измеряемой системы S и измерительного прибора M. Системы типа S называется однокубитными системами.

В формулировке Девитта, состояние S после измерения есть квантовая суперпозиция альтернативных историй S.

Давайте рассмотрим самую простую возможную квантовую систему S, как показано на картинке. Эта картинка описывает, например, спиновое состояние электрона. Выберём определённую ось (например, ось z) и предположим, что северный полюсь обозначает спин "вверх", а южный полюс -- спин "вниз". Все возможные суперпозиции состояний описываются так называемой сферой Блоха (её поверхностью). Чтобы провести измерения над S, её надо привести во взаимодействие с другой аналогичной системой -- M. После взаимодействия составная система описывается состоянием, существующем в шестимерном пространстве (причина того, что измерений шесть объясняется в статье про сферу Блоха). Этот шестимерный объект можно представить в виде суперпозиции двух "альтернативных историй" системы S, в одной из которых наблюдался результат измерения "вверх", а в другой -- "вниз". Каждое последующее двоичное измерение (каковым является взаимодействие с системой M) вызывает аналогичное разветвление исторического дерева. Таким образом, после трёх измерений, систему можно рассматривать как квантовую суперпозицию 2х2х2 = 8 копий исходной системы S.

6666:
3. 600\ 2 \100 = 3. Легко сосчитать ;)
Не отвечаете, что такое время, 2700\2 \100 ;)
1. Ниасилил. Но минус ответный ставить не буду.

42udava:
процесс познания бесконечен,

42udava:
Можем ли полностью осознать "систему" находясь в ней?

6666:
Запутать пытаетесь?

6666:
1. То есть Бор - не рулит?

6666:
2. Определение времени.

6666:
почему нельзя быстрее скорости света!

Инфляция, квантовая космология и антропный принцип
Андрей Линде
Отделение физики, Стэнфордский университет, США
(Лекция, прочитанная на конференции, посвященной 90-летию Джона Уилера "Science and Ultimate Reality: From Quantum to Cosmos", опубликовано в архиве препринтов: hep-th/0211048)
Перевод Карпова С.

Антропный принцип может помочь в понимании многих свойств нашего мира. Однако, долгое время он выглядел слишком метафизическим и многие ученые предпочитали не использовать его в своих исследованиях. В данной работе я описываю доказательство слабого антропного принципа в контексте инфляционной космологии и предлагаю возможный метод доказательства сильного антропного принципа с использованием понятия Мультимира (Multiverse)

Введение

Одним из главных желаний физиков является построение теории, которая бы естественным образом предсказывала наблюдаемые значения всех параметров фундаментальных частиц. Хочется верить, что правильная теория, описывающая наш мир, должна быть красивой и простой.

Однако большинство параметров элементарных частиц больше похожи на набор случайных чисел, чем на проявления некой скрытой гармонии природы. Например, масса электрона в тысячу раз меньше массы протона, который на два порядка легче W-бозона, масса которого на 17 порядков меньше фундаментальной планковской Между тем, уже достаточно давно было отмечено, что небольшое изменение (в 2-3 раза) массы электрона, постоянной тонкой структуры , константы сильного взаимодействия или постоянной тяготения привело бы к тому, что жизнь того типа, который мы знаем, никогда не смогла бы возникнуть. Добавление или изъятие хотя бы одного из пространственных измерений сделало бы невозможным существование планетных систем. Действительно, при размерности пространства-времени сила гравитационного взаимодействия падает быстрее, чем , а при общая теория относительности утверждает полное отсутствие такой силы. Это говорит о невозможности существования стабильных планетных систем при . Более того, для существования известной нам жизни необходимо, чтобы вселенная была достаточно большой, плоской, однородной и изотропной. Все это, а также некоторой количество иных аргументов, привело к формулировке так называемого антропного принципа(Barrow and Tipler, 1986; Rozental, 1988; Rees, 2000) В соответствии с ним, мы видим вселенную такой, какая она есть, потому, что только в такой вселенной могла возникнуть жизнь и, соответственно, мы сами.

До недавнего времени многие ученые предпочитали не упоминать антропный принцип в своих работах. Типичное отношение к нему было выражено в книге ``Ранняя Вселенная'' Колбом и Тернером (Kolb и Turner): `` Одному из авторов неясно, как такая невразумительная идея, как антропная, могла быть возвышена до уровня принципа'' (Kolb, 1990).

Такое скептическое отношение достаточно оправданно. Гораздо лучше найти простое физическое решение проблемы, чем спекулировать на тему того, что мы можем жить только в такой вселенной, в которой эта проблема отсутствует. Всегда есть риск того, что антропный принцип не решит проблему, а лишь послужит отговоркой.

С другой стороны, этот принцип может помочь нам осознать, что самые сложные и фундаментальные проблемы могут быть почти тривиальными, если взглянуть на них с другой точки зрения. Вместо того, чтоб отвергать или некритично принимать его, необходимо использовать более осторожный подход и решать, может ли он быть полезным в каждом конкретном случае.

Существуют две главные разновидности этого принципа: слабый и сильный антропный принципы Слабый антропный принцип просто говорит, что если вселенная состоит из частей с различными свойствами, то мы будем жить там, где наша жизнь возможна. Это кажется достаточно очевидным, неясно только, существуют ли во вселенной эти различающиеся области. Если нет, то любое обсуждение изменений массы электрона и постоянных взаимодействий совершенно бессмысленно.

Сильный антропный принцип утверждает, что вселенная должна была быть создана такой, чтоб в ней стало возможно наше существование. На первый взгляд, это утверждение не может быть справедливым, потому как человечество, возникшее спустя лет после установления базовых свойств нашей вселенной, никак не могло повлиять на ее структуру и на свойства элементарных частиц в ней.

Ученые часто связывали антропный принцип с идеей многократного (до достижения желаемых результатов) создания вселенной. Было неясно, кто этим занимался, и почему было необходимо создать вселенную, пригодную для нашего обитания. Более того, было бы гораздо проще создать подходящие для нас условия в малой окрестности солнечной системы, чем во всей вселенной. Зачем было усложнять задачу?

К счастью, большинство проблем, связанных с антропным принципом, были решены (Linde, 1983a,1984b,1986a) вскоре после создания инфляционной космологии. Потому далее мы напомним ее основные принципы.

Angelika:
Нет, прав Бор. А пассаж про "до" измерения и "после" - набор слов.
Artisan, Вы конечно союзник в этом споре, но ...
иногда лучше жевать.

БОРН (Born), Макс

11 декабря 1882 г. – 5 января 1970 г.

Нобелевская премия по физике, 1954 г.
совместно с Вальтером Боте

В 1926 г. Эрвин Шредингер развил волновую механику, содержащую формулировки, альтернативные квантовой механике, которая в свою очередь, как он показал, была эквивалентна формулировкам матричной механики. Возвращаясь к некоторым методам классической физики, волновая механика трактует субатомные частицы как волны, описываемые волновой функцией. Применяя принципы волновой механики и матричной механики в теории атомного рассеяния (отклонения одной частицы под воздействием другой при столкновении или прохождении ее на близком расстоянии), Б. сделал вывод, что квадрат волновой функции, вычисленный в некоторой точке пространства, выражает вероятность того, что соответствующая частица находится именно в этом месте. По этой причине, утверждал он, квантовая механика дает лишь вероятностное описание положения частицы. Борновское описание рассеяния частиц, которое стало известным как борновское приближение, оказалось крайне важным для вычислений в физике высоких энергий. Вскоре после опубликования борновского приближения Гейзенберг обнародовал свой знаменитый принцип неопределенности, который утверждает, что нельзя одновременно определить точное положение и импульс частицы. Снова здесь возможно лишь статистическое предсказание.

Статистическая интерпретация квантовой механики развивалась дальше Б., Гейзенбергом и Бором; поскольку Бор, который жил в Копенгагене, проделал большую работу по этой интерпретации, она стала известна как копенгагенская интерпретация. Хотя ряд основателей квантовой теории, включая Планка, Эйнштейна и Шредингера, не соглашались с таким подходом, поскольку он отвергает причинность, большинство физиков приняло копенгагенскую интерпретацию как наиболее плодотворную. Б. и Эйнштейн вели длительную полемику в письмах по этому вопросу, хотя фундаментальное научное расхождение никогда не омрачало их дружбы. Известность Б. как реформатора квантовой механики, которая легла в основу новой картины строения атома и последующего развития физики и химии, привлекла многих одаренных молодых физиков к нему в Геттинген.

42udava:
Зачем чему то вообще взрываться

42udava:
можем ли мы принципиально осознать систему в которой живём?

topol:
А на что годится старый? Теория нигде не используется!

topol:
самим ученым это не очень интересно