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...