Загадка квантовой физики: эксперимент с двумя щелями. Загадки квантовой физики
Загадка квантовой физики, поставившая в тупик Эйнштейна
Законы нашего мира очень странные и порой контр интуитивны. На макроскопическом уровне может казаться, будто более–менее все понятно. Но стоит начать нам иметь дело с элементарными частицами, как весь наш повседневный опыт рушится. А что нас ждет на планковских масштабах, не смогут предположить даже самые смелые фантасты.
Известно, что до конца своей жизни Альберт Эйнштейн так и не принял квантовую механику с ее неопределенностью, стохастическими, случайными и хаотическими процессами. Это неприятие выразилось в фразах Эйнштейна: «Бог не играет в кости» и «Неужели Луна существует только потому, что на нее смотрит мышь?». Т.е. Эйнштейн стоял на четкой позиции детерминизма физических, в том числе и квантовых процессов. Эйнштейн просто считал, что физики не обнаружили еще те постоянные, которые влияют на поведение квантовых частиц.
P.S.: Этот эксперимент вовсе не мысленный, а вполне реальный и был осуществлен, хоть и выглядел запутаннее и сложнее, чем я здесь описал.
fishki.net
Загадки физики. Квантовый ум [Грань между физикой и психологией]
Загадки физики
Иногда некоторым из нас может быть трудно научится действовать как-то иначе, нежели оказывая давление. Точно так же для физиков был и остается трудным переход от физики Ньютона к квантовой физике и теории относительности.
Например, физика Ньютона основывалась на стандартных представлениях и терминах ОР, таких как объект и сила. Новой физике нужен новый язык, поскольку идеи объекта и силы перестали быть такими ясными, какими они были во времена Ньютона. Нам требуется новый лексикон, отражающий мир за пределами действия и противодействия. Хотя у нас есть более новая физика, ее новые понятия до сих пор основываются на терминологии Ньютона и старом мировоззрении.
Мы вместе узнали, что дифференциальное исчисление описывает законы движения физических тел в пространстве. Дифференциальное исчисление несет в себе тайну перехода от постепенного движения к течению, от шагов к танцу. Оно описывает танец процессов движения, который не поддается точному измерению в терминах изменений расстояния и времени. Изменение в данной точке представляет собой процессуальное понятие. Его нельзя точно измерить; его можно только переживать. Можно сказать, что в математические принципы, которые пытаются описывать физические явления, встроен принцип неопределенности, поскольку физически измеряемые величины вещей в потоке никогда не будут достаточно точными.
К этой неопределенности прибавляется ограничение, присущее всякому счету, всякому перечислению: описание события – это не само событие. Счет маргинализирует психологические процедуры сопоставления событий.
Даже хотя наши системы описания подразумевают взаимодействия между наблюдателем и наблюдаемым и даже хотя мы знаем, что дифференциальное исчисление описывает мир течения, а не мир дискретных состояний, мы думаем о событиях так, будто они происходят без человеческого участия, без человеческого сознания.
Давайте более подробно рассмотрим формулу f = m ? а. Что именно мы подразумеваем под «силой» или «объектом», который ускоряет сила. Что такое объект, имеющий массу? Ньютон допускал, что масса – это мера инерции. Объект с большой массой более упрямо сопротивляется ускорению, чем объект с меньшей массой.
Но идея объекта, имеющего массу, не так проста. Подумайте о резиновом мяче. Попробуйте дать ему определение. Включает ли он в себя атомы, которыми он все время обменивается со средой? Включает ли он в себя пыль и грязь? Мяч постоянно меняется. Со временем меняется даже его цвет, поскольку резина разрушается. В отношении того, что такое мяч, существует неопределенность, и потому его масса тоже является слегка неопределенной.
Даже если бы нам удалось прекратить изменения мяча, связанные с пылью и выцветанием, мы бы все равно были неспособны помешать его массе изменяться. В начале XX в. Эйнштейн предсказывал, что масса мяча изменяется. Он обнаружил, что масса зависит от скорости по отношению к наблюдателю. Согласно Эйнштейну простое подбрасывание мяча в воздух изменяет его массу в соответствии со скоростью его движения4.
Поскольку энергия представляет собой способность перемещать вещи, мяч приобретает энергию просто потому, что его подбрасывают в воздух. Он изменяется, хоть и ненамного. Если мяч нагревают, он тоже приобретает энергию, и его масса становится больше. Энергия и масса взаимосвязаны. Согласно теории относительности между энергией и массой нет существенного различия. Энергия обладает массой, а масса представляет энергию.
Суть тут в том, что сегодняшние физики гораздо меньше, чем когда-либо уверены в отношении того, что представляет собой мяч на самом деле. Наши старые представления ОР – представления Ньютона – о природе массы, веса и размера объекта изменились. Больше не существует ничего полностью определенного.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
Загадка квантовой физики: эксперимент с двумя щелями
Вкратце, квантовая физика — это наука, в которой принципиальную роль играют эффекты, проявляющиеся, как правило, на уровне микромира, но имеющие следствия на уровне макромира.
Вкратце, квантовая физика — это наука, в которой принципиальную роль играют эффекты, проявляющиеся, как правило, на уровне микромира, но имеющие следствия на уровне макромира.
Она изучает атомные и субатомные частицы, и, на самом деле, опровергает многое из Ньютоновской физики, теории относительности и т.д. Вокруг квантовой физики постоянно ведется множество горячих споров, и эта наука сейчас активно развивается. Поехали… Начнем с парадоксального эксперимента о двойственной природе света и роли «наблюдателя»:
ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал Эконет.ру, что позволяет смотреть онлайн, скачать с ютуб бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека. Любовь к окружающим и к себе, как чувство высоких вибраций - важный фактор оздоровления - econet.ru.
На самом деле, существуют два знаменитых американских фильма — «The Secret» (Секрет) и «What the bleep do we know?» (Что мы знаем?), популяризующие некоторые идеи квантовой физики (в частности — некое единство материи, мыслей и информации, и «возможность изменять мир силой мысли»).
Они просто взбудоражили мировую общественность, получили огромное число наград и поклонников. Однако, критики со стороны ученого мира они получили не меньше…
В любом случае, я считаю, что их следует посмотреть, потому что рациональное зерно в них все-таки есть, да и сделаны они очень качественно.
А дальше — будет еще интереснее! опубликовано econet.ru
econet.ru
Загадки квантовой механики. — МегаЛекции
Раз уж мы замахнулись ни много ни мало на описание мироздания, значит, стоит попытаться объяснить некоторые феномены из квантовой механики. Например, свойства элементарных частиц. Известно, что им присущи как волновые, так и корпускулярные свойства. Однако, в зависимости от обстоятельств, они те или иные свойства либо выставляют напоказ, либо прячут. Рассмотрим эксперимент, показывающий наиболее загадочные свойства элементарных частиц – квантовую суперпозицию. Очень популярно квантовая суперпозиция, суть эксперимента с двумя щелями и некоторые аналогичные эксперименты с источником элементарных частиц описана в [5], [6].
Приведу краткое описание эксперимента и постараюсь сделать это максимально понятно.
Экспериментальная установка состоит из источника электронов, двух щелей, и экрана, на котором наблюдается интерференционная картина. Источник электронов осуществляет эмиссию одиночных электронов (крайне низкая интенсивность). Так как электроны вылетают «штучно», необходимо время, чтобы набрать статистическую картинку распределения попадания электронов на экран. При открытой одной щели мы имеем на экране вполне ожидаемое распределение интенсивности ударов электронов об экран. Оно соответствует кривой Гаусса. Но ситуация кардинально меняется как только мы открываем вторую щель. Мы вдруг начинаем отчетливо видеть, что образуются области, запретные для попадания электронов. Т.е. наличие второй щели запрещает попадание электронов в те части экрана, в которые они попадали при наличии одной щели! Мы наблюдаем интерференционную картинку. Эта картинка сродни той, что мы бы видели при прохождении монохроматического света через те же две щели. Однако, в случае света (электромагнитных волн) интерференция легко объяснима. В этом случае, по принципу Гюйгенса, ситуация моделируется двумя идентичными источниками (в нашем случае щелями), испускающими синфазно монохроматический свет (электромагнитные волны). При этом чередование светлых и темных полос (интерференционная картинка) совершенно очевидна как результат сложения векторов амплитуд электромагнитной волны.
Электрон – частица, имеющая массу, конечный неразрывный объем. Объяснить в этом случае явление интерференции одиночных электронов обычным образом невозможно. Ничего не остается предположить, кроме того, что электрон начинает интерферировать «сам с собой», будто бы он идет по двум путям, через обе щели одновременно. При этом на экране появляются зоны, запретные для попадания электронов. Современная квантовая физика дает математический аппарат для объяснения и расчета этого феномена. Основой для этого явилась интерпретация Ричарда Фейнмана. Она заключается в том, что «…на отрезке от источника до некоторой [конечной] точки… каждый отдельно взятый электрон на самом деле перемещается по всем возможным траекториям одновременно…» [9]. То есть, летящий электрон проходит одновременно два пути – через обе щели. Для обычного, «бытового» представления это нонсенс. Кстати, основной постулат квантовой суперпозиции примитивно можно выразить так: «…если точечная частица может находиться в одной из двух точек, то она может находиться и «одновременно в обеих точках».
Возникает вполне логичное желание – проследить траекторию полета электрона, чтобы убедиться, через какую щель пролетает электрон (а может быть через обе сразу, но тогда это бы противоречило нашим знаниям о нем). Но как только хотя бы в одну из щелей мы ставим пролетный детектор для электрона, картинка на экране кардинально меняется. Мы видим две полосы с размытыми краями и полное отсутствие интерференции. Зато мы начинаем точно знать, через какую щель пролетел электрон. И он действительно, как показывает детектор, пролетает только через одну из щелей. Т.е. если мы имеем возможность знать траекторию электрона – электрон ведет себя как частица. Если нет возможности узнать траекторию электрона – как волна. Но замечено, что так ведут себя не только электроны, но также атомы и, даже группы атомов. Однако, чем сложнее испускаемые частицы, тем хуже заметна интерференция. С телами видимых и, даже микроскопических размеров, интерференция не проявляется.
Факт регистрации электрона, пролетевшего через одну из щелей и исчезновение интерференционной картинки можно интерпретировать по-разному. Можно предположить, например, что это означает «предчувствие электроном» включенного детектора. Поэтому электрон и пролетает лишь через одну из щелей. Однако, если гипотетически изменить расстояния в этом эксперименте до космических, то такая интерпретация приводит к парадоксу: электрон будет знать заранее, включим ли мы детектор к моменту подлета к нему электрона. Он будет обязан соответственно этому вести себя: как волна, если мы не намерены включать детектор, или стать частицей еще до пролета через щель, даже если детектор включился уже после его пролета. Это странное проведение электрона объясняется отнюдь не его прозорливостью, а тем, что пока мы его не попытались измерить, его истории не существует, она не определена. История электрона формируется благодаря нашим наблюдениям. Подробно и очень популярно об этом можно прочитать у Брайана Грина [10]. Я коснусь этого лишь вкратце. Электрон летит сразу всеми возможными путями. Т.е. как бы существует много вариантов истории. До той поры, пока мы не включили детектор. После этого выбирается лишь один вариант. Т.е. история определилась! Таково предположение о том, что квантовую историю мы творим сами в буквальном смысле. Заметьте, мы не меняем истории. Т.к. никто ее не наблюдал, она была не определена.
Однако мне по душе иное толкование. Оно в чем-то сходно с тем, которое дает П.В. Путенихин [6]. Вот этот вариант. Электрон движется сразу всеми возможными путями вплоть до детектора или иного препятствия. Но движется он в ином пространстве, или пространстве иного измерения. В нашем пространстве есть лишь его след. Этим и объясняется, что след его весьма странен: для одного электрона и двух щелей - два маршрута. При достижении любого из этих следов детектора или иного препятствия происходит «конденсация» электрона или, другими словами, его «реализация» в наше пространство. Причем эта реализация происходит либо на препятствии, либо, в этот же момент на втором маршруте. При этом второй маршрут может быть удален от первого на очень значительное расстояние. Например, используя интерферометр Маха-Цандера (описано ниже) теоретически легко осуществить расстояние между маршрутами, например, в световой год. В этом случае информация о «необходимости реализовать электрон» с одного маршрута на другой передается практически мгновенно9, а значит, со скоростью, превышающую скорость света. Но это не противоречит законам Нашего Мира, поскольку электрон находится «вне его».
Еще более интересен эксперимент с отложенным выбором, эксперимент с «холостыми фотонами». Но о нем Вы можете прочитать самостоятельно, в одном из источников, например, [10].
Можно рассмотреть иной эксперимент, аналогичный двухщелевому. Это эксперимент на интерферометре Маха-Цандера, описанный Пенроузом. Привожу его, опираясь на [6] и подменяя некоторые понятия, незнакомые неискушенному в физике читателю.
Чтобы понять, каким образом квантовая частица может находиться «в двух местах сразу» независимо от того, как далеко друг от друга расположены эти места, рассмотрим экспериментальную установку (Рис. 1), немного отличающуюся от эксперимента с двумя щелями. Как и прежде, у нас имеется лампа, испускающая монохроматический свет, по одному фотону за раз; но вместо того, чтобы пропускать свет
Рис. 1.
Схема эксперимента на интерферометре Маха-Цандера
через две щели, отразим его от полупосеребренного зеркала, наклоненного к пучку под углом 45 градусов.
После встречи с полупрозрачным зеркалом фотон может отразиться от него в сторону, а может пройти сквозь него и продолжать распространяться в том же направлении, в котором первоначально двигался. Но, как и в двухщелевом эксперименте, фотон «делится» и идет одновременно двумя путями. Причем эти два пути могут быть разнесены на очень большое расстояние. «Представьте себе, … что мы ждём целый год… Каким-то образом фотон оказывается сразу в двух местах, разделённым расстоянием в один световой год!
Есть ли какое-нибудь основание принимать такую картину всерьёз? Разве мы не можем рассматривать фотон просто как некий объект, находящийся с вероятностью 50% в одном месте, и с вероятностью 50% - в другом! Нет, это невозможно! Независимо от того, как долго фотон находился в движении, всегда существует возможность того, что две части фотонного пучка могут быть отражены в обратном направлении и встретиться, в результате чего могут возникнуть интерференционные эффекты, которые не могли бы возникнуть из вероятностных весов двух альтернатив. Предположим, что каждая часть фотонного пучка встречает на своём пути полностью посеребренное зеркало, наклоненное под таким углом, чтобы свести обе части вместе, и что в точке встречи двух частей помещено еще одно полупосеребренное зеркало, наклоненное под таким же углом, как и первое зеркало. Пусть на прямых, вдоль которых распространяются части фотонного пучка, расположены два фотоэлемента (рис.4). Что мы обнаружим? Если бы было справедливо, что фотон следует с вероятностью 50% по одному маршруту и с вероятностью 50% - по другому, то мы обнаружили бы, что оба детектора зафиксировали бы фотон каждый с вероятностью 50%. Однако в действительности происходит нечто иное. Если два альтернативных маршрута в точности равны по длине, то с вероятностью 100% фотон попадет в детектор А, расположенный на прямой, вдоль которой первоначально двигался фотон, и с вероятностью 0 – в любой другой детектор В. Иными словами фотон с достоверностью попадёт в детектор А!
Разумеется, такой эксперимент никогда не был поставлен для расстояний порядка светового года, но сформулированный выше результат не вызывает серьёзных сомнений (у физиков, придерживающихся традиционной квантовой механики!) Эксперименты такого типа в действительности выполнялись для расстояний порядка многих метров или около того, и результаты оказывались в полном согласии с квантово-механическими предсказаниями. Что же теперь можно сказать о реальности существовании фотона между первой и последней встречей с полуотражающим зеркалом? Напрашивается неизбежный вывод, согласно которому фотон должен в некотором смысле действительно пройти оба маршрута сразу! Ибо если бы на пути любого из двух маршрутов был помещён поглощающий экран, то вероятности попадания фотона в детектор А или В оказались бы одинаковыми! Но если открыты оба маршрута (оба одинаковой длины), то фотон может достичь только А. Блокировка одного из маршрутов позволяет фотону достичь детектора В! Если оба маршрута открыты, то фотон каким-то образом «знает», что попадание в детектор В не разрешается, и поэтому он вынужден следовать сразу по двум маршрутам».
Говоря о том, что «фотон каким-то образом знает», П.В. Путенихин не акцентирует внимания на источник таких знаний, это не его задача. Эту тему развивает М. Заречный [1], [2] путем описания многоуровневого сознания. На уровнях (планах) которого существуют различные структуры. Причем высшие планы существуют вне времени. Т.е. причинно-следственные связи там отсутствуют. Это уровни абсолютного знания. Элементарные частицы (в нашем последнем случае это фотоны) связаны с этими уровнями.
Однако, по моему мнению, отсутствие временнОго измерения в пространствах не означает тождественность этих пространств. Я бы мог предложить смоделировать ситуацию, описанную выше, несколько иным образом. Но об этом чуть позже. А сначала сделаем удивительные выводы из описанных нами опытов:
1. Частица (фотон, электрон) может вести себя по-разному: как единая частица (корпускула), проявляя при этом все ее свойства и как волна, при этом одновременно распространяясь по всем возможным траекториям и проявляя волновые свойства, в частности, интерферируя.
2. В качестве «волны» частица может находиться одновременно в нескольких местах, которые могут быть разнесены на сколь угодно большое расстояние.
3. Если существует неопределенность положения частицы, то при попытке определить его (измерить положение частицы), частица моментально меняет свои волновые свойства на корпускулярные. Т.е. «реализуется» в одном из вероятных положений.
4. Процесс «реализации» волны в частицу осуществляется мгновенно, даже когда частица находится одновременно в местах, удаленных одно от другого, например, на расстояние светового года. Т.е. каким-то образом информация о факте измерения положения, проведенное на одном из маршрутов частицы, передается со скоростью, превышающей скорость света (практически мгновенно) на эту же частицу, находящуюся на другом маршруте.
Все изложенное выше не может не натолкнуть на мысль, что здесь не обходится без существования других измерений. Но и в этом случае мы не открыли ничего нового. Достаточно давно уже физики через квантовую механику ищут пути объединения описания всех физических взаимодействий (Гравитационного, Электромагнитного, Сильного и Слабого), известных в природе. Большие надежды возлагаются на Теорию Струн [9]. Эта теория подразумевает наличие десятимерного (девять пространственных и одно временное измерение) пространства. Причем переход в другие измерения свернут на столь микроскопическом уровне, что он недоступен современной технике и вряд ли когда-либо будет доступен. Однако, по моему мнению, количество измерений, используемое в Теории Струн (как, впрочем, и любой другой Теории), не может отражать реальной картины Мироздания. Это лишь издержки существующего понятийного и математического аппарата, загнанного в рамки конкретной теории, а, значит и человеческого мышления. Природа же не знает уравнений и теорий, человек их сам создает, чтобы на основе накопленного опыта и знаний как можно точнее описать Сущий Мир вообще и Физический мир в частности.
Пространство Событий.
А теперь попытаемся предложить такую модель, которая не противоречила бы описанным опытам.
Снова вернемся к двухмерному миру, описанному нами в п.п.2.4. Под рассматриваемой плоскостью мы будем по-прежнему подразумевать наш четырехмерный пространственно-временной мир (Вселеную, Пространство). Мир, в котором максимальная скорость передачи любой информации не может превышать скорость света в вакууме. Наша плоскость состоит из одного временнОго измерения и одного пространственного, т.к. большее количество пространственных измерений приведет к потере наглядности. Допустим, что плоскость движется в перпендикулярном ей направлении, т.е. в измерении, имеющем на одну координату больше. Назовем его Пространством Событий (ПС)10.
Рассмотрим очень упрощенную схему распространения в нашем пространстве фотонов, не отвлекаясь на различные тонкие (и не очень) эффекты, как то отражения, поглощения и пр. Мы выбираем именно фотоны, т.к. их движение более детерминировано относительно координат Пространства, чем движение других частиц, например, электронов. Так, согласно п.2.4, фотоны движутся лишь вдоль пространственных координат.
Каждый излученный фотон мгновенно рождает в пространстве два симметрично (относительно вектора скорости плоскости) расходящихся луча с началом в месте излучения. Проекция лучей на плоскость лежит вдоль оси пространственной координаты, как и положено для фотона. Эти лучи не движутся, в отличие от плоскости. Наблюдатель, находящийся в плоскости, будет думать, что в его мире фотоны распространяются одновременно, всеми возможными путями (коих у него в одномерном мире всего два). На самом деле он видит лишь проекции лучей на свой мир, которые (проекции) он называет фотонами.
Два луча, исходящих из одной точки, есть ничто иное, как конус в двухмерном мире. Если бы мы рассматривали трехмерный пространственно-временной мир, то вместо двух лучей мы имели бы знакомый нам из геометрии конус, а для нашего четырехмерного пространственно-временного - четырехмерный конус, который достаточно сложно представить. Опять же, благодаря рассмотрению нами именно фотонов, мы, без ущерба для теории, но с явным выигрышем в наглядности, можем рассматривать двухмерный пространственный мир (плоскость) и вовсе не рассматривать временнОй координаты Пространства. В Этом случае КС будет выглядеть как обычный трехмерный конус. (Рис.2)
В наиболее общем виде модель выглядит следующим образом. N-мерное Пространство-Время (Пространство) перемещается в N+1 мерном Пространстве Событий, содержащим вышеуказанное Пространство. Рождение каждой элементарной частицы в Пространстве вызывает мгновенное создание в Пространстве Событий N+1 мерного конуса (Конуса Событий или КС), который в момент его создания имеет с Пространством лишь одну общую точку. Сам конус неподвижен в системе координат ПС и состоит из бесконечного количества образующих.
 |
Рис. 2
Рождение фотона в двухмерном пространственном мире и распространение его в нем посредством изменения сечения Конуса Событий Пространством.
«Двигаясь», Пространство проходит сквозь рожденный частицей конус. При этом, для наблюдателя, находящегося в Пространстве, создается иллюзия распространения этой частицы всеми возможными путями одновременно. Запрещенными считаются те маршруты, на которых образующие КС встречают препятствие в виде материи Пространства. На этих маршрутах соответствующие им образующие Конуса «лопаются». После того, как лопнула предпоследняя образующая конуса, считается, что частица определилась со своим маршрутом и ее положение мы можем знать достоверно. Она может оказаться либо на предпоследнем лопнувшем маршруте, либо на последнем уцелевшем. В Пространстве будет считаться, что точное местоположение этой частицы измерено.
Естественно, что угол раскрытия КС и скорость движения Пространства определяют постоянную скорости света в этом Пространстве. При этом стрела времени определяется вектором скорости движения Пространства в ПС.
Эта модель объясняет многие эффекты. Укажу лишь на некоторые из них.
1. Очевидность распространения частиц одновременно несколькими путями вытекает автоматически из самого описания модели.
2. Проблема источника "быстрых знаний" (например, о блокировании одного из маршрутов в квантово-механических экспериментах на интерферометрах) как описанных в этой брошюре, так и в рекомендованной к прочтению литературе, решается существованием надвременнОго пространства, содержащего Конуса Событий. Каждый из этих КС является единым объектом и его состояние мгновенно (т.к. это надвременнОй объект) отражается в Пространстве на любых расстояниях. Таким образом устраняется парадокс передачи информации в Пространстве со скоростью, превышающей скорость света.
3. Т.к. каждая частица Пространства может двигаться в этом Пространстве только по поверхности КС, то группа связанных между собой частиц (например, нуклоны в ядре атома) могут двигаться только по тем маршрутам, которые определяются пересечением Конусов Событий составляющих эту группу частиц. С этим, в частности, связано ослабленное, но все же проявление волновых свойств более тяжелых частиц (групп частиц) и полнейший детерминизм макроскопических объектов Пространства.
4. Из предыдущего объяснения следует, что направляющей силой эволюции объектов Пространства вполне могли бы стать объекты (либо среда) Пространства Событий (если эти объекты или среда существуют), взаимодействие которых с Конусами Событий вызывает деформацию последних. Например, так, как влияют в нашей Вселенной различные среды на преломление света или поля, воздействующие на материю. Кстати, в [9] и [10] показано, что в процессе эволюции нашей Вселенной гравитационное поле, предположительно, «вываливается» из нашего 3-х мерного пространства. Все остальные поля полностью принадлежат нашему пространству. И именно последнему факту мы обязаны тем, что мы не видим (в буквальном смысле) остальные измерения. Электромагнитные поля, часть которых мы воспринимаем зрением, просто не в состоянии покинуть наш четырехмерный пространственно-временной мир.
Четвертое положение также наводит на размышления о возможности некоторых локальных понижений энтропии посредством воздействия ПС. Но физика утверждает, что локальные понижения энтропии свойственны нашему миру только в виде статистической вероятности. Энтропия же в целом постоянно и неуклонно увеличивается. Возникновение живых организмов, и человека в особенности, является фактом беспрецедентно высокого локального понижения энтропии. Флуктуацией это объяснить сложно (а, скорее, не возможно), поэтому все объясняется тем, что живые организмы, однажды возникнув, создают условия для более бурного роста энтропии, компенсирующего с переизбытком свою собственную низкую энтропию. Такое, несколько, на мой взгляд, натянутое объяснение, может быть скорректировано четвертым положением и, в его свете, выглядеть не столь уж невероятным. Тем самым оно напоминает о наших размышлениях в п.3.1 о развитии дефектов и направленной селекции.
Для того, чтобы создать описанную в начале этого пункта модель, нам пришлось ввести одно дополнительное пространственное измерение (или, точнее, измерение, идентичное пространственному) и одно измерение, идентичное временнОму. Как введено последнее описано в примечании. Но можно было бы и не вводить дополнительную временную координату. Очень наглядно это можно пояснить на примере расширяющейся вселенной с положительной кривизной. В п.2.1 я упомянул двумерную модель такой вселенной - раздувающийся резиновый шарик. Кроме того, что поверхность шарика растягивается в направлениях, принадлежащих "вселенной шарика", она еще и движется в направлении измерения, не принадлежащего "вселенной шарика", а именно в радиальном направлении. Вот эта составляющая движения и может считаться вектором скорости нашего Пространства в ПС. А так как расширение Пространства происходит с привязкой к текущему в Пространстве времени, у нас исчезла необходимость в дополнительной временной координате.
На минутку отвлечемся, и на этом этапе повествования, сделаем небольшой экскурс в уже ранее сказанное. Если представить, что расширяющийся шарик у нас не из резины, а соткан из тончайшего полотна, которое может тянуться словно резина, но имеет сетчатую структуру с размером ячейки порядка планковской (или немного большей) длины (10-33см), мы можем проиллюстрировать эффект флуктуации материи (энергии), описанных нами в п.2.2 и в конце п.2.4. Грубо говоря, мы наблюдаем не рождение из ниоткуда частиц и не пропадание их в никуда. Мы наблюдаем "просеивание" частиц (энергии) из "внешнего" пространства сквозь сито нашего пространства. И даже можно допустить вероятность подмены частиц нашего мира частицами «извне». Скорость этого просеивания соответствует скорости движения границы нашего пространства в Пространстве Событий. Граница же нашего пространства находится повсюду: внутри горы, книжного шкафа, в двух сантиметрах от Вашего носа, внутри меня и Вас. Т.е. абсолютно в каждой точке нашей Вселенной. Откуда берутся просеиваемые частицы, можно только гадать. Возможно, это части КС нашего мира, а возможно, что это часть материи ПС, которая проявляется у нас в виде элементарных частиц.
Введенный здесь термин Пространства Событий в наиболее общем случае означает составляющую часть Мнимого Пространства. Остается открытым вопрос. Сможем ли мы как-либо обнаружить, существуют ли эти измерения реально или это плод "больного воображения", пытающегося нагромоздить невероятное, чтобы объяснить факты, порой сомнительные?
Медитация. Нирвана.
Очень сложно рассуждать о буддизме, т.к. это величайшая философия, в которой содержится множество направлений. Эти направления довольно сильно различаются, причем по достаточно принципиальным деталям. Одинаковые термины могут означать разные понятия. Понятия, в свою очередь, могут также истолковываться по-разному. Чтобы уверенно рассуждать об особенностях этой философии нужно быть специалистом в этой области, коим я, откровенно говоря, себя не считаю. Поэтому мы коснемся лишь очень немногого. Только того, что лежит на самой поверхности.
Из всех будд (в буквальном переводе на русский язык: пробужденных или просветленных), по моему мнению, наиболее заметный след оставил Будда Шакьямуни. В дальнейшем мы будем его называть Буддой. Он был величайшим Учителем, изучавшим через себя весь мир и познавший Мудрость. Сейчас, спустя несколько десятков веков, очень сложно (а иногда и невозможно) выделить мысли собственно Будды от интерпретаций его учеников и последователей. Основной его идеей стало то, что страдания людей связаны с их собственными поступками. Избежать страданий можно идя по восьмеричному пути. Это путь, который прошел сам Будда, состоит из восьми правил, постоянно соблюдая которые, человек последовательно освобождается от своих страданий. Пройдя этот путь, человек способен достичь нирваны.
Состояние нирваны есть некая форма существования вне личности. Эта форма не эмпирическая. Поэтому буддийские тексты порой не содержат описание ее природы и характеристик в утвердительном выражении. Описания состояния нирваны либо замалчиваются (так поступал Будда) либо часто отрицательные, типа «Это не…». И это можно понять, если попытаться, например, описать состояние вне привычного нам пространства и вне течения привычного нам времени. Иными словами, как бы Вы смогли описать, допустим, наблюдая себя в Пространстве Событий, с другим количеством пространственных измерений и, как минимум, с двумя временнЫми? А ведь в рассуждениях о нирване постоянно упоминается существование вне нашего пространства и вне нашего времени. Не правда ли, немного странные параллели?
В то время, как индуизм предполагает реинкарнацию, буддизм отрицает ее. Реинкарнация подразумевает наличие души. Будда же утверждал, что души не существует, а жизнь - это непрерывный поток состояний, подобный пламени в светильнике. В этом случае пламя в каждый момент времени поддерживается существованием пламени в предыдущий момент. Т.е каждое последующее состояние зависит и возникает от предыдущего. Как один факел может зажечь другой, так и окончание одного жизненного цикла (от рождения до смерти) дает начало следующему.
Старейшая школа буддизма Тхеравада описывает Эго, как состоящий из совокупности пяти групп разных элементов. После смерти индивида эта совокупность распадается. Следующее воплощение уже обусловлено иной комбинацией этих же элементов и означает появление новой индивидуальности. Если оглянуться назад, то в п.4.1 приблизительно об этом и шла речь, когда мы рассматривали с Вами третий вариант забывания.
Я весьма поверхностно попытался описать философию буддизма. Можно было бы немного сказать и об индуизме, но это две достаточно близких философии и поэтому необходимости в этом я не вижу. Обе философии подразумевают нирвану как высшую цель всех живых существ. Обе философии сходятся на том, что достичь нирваны в течение одного воплощения не получается. Именно человеческое тело считается наиболее благоприятным для перехода в состояние просветления (нирвану). А чтобы перейти в состояние нирваны, известны описания ступеней для восхождения. М. Заречный [2] подводит под это основу. Но здесь надо учитывать следующее:
1. Делать скидку на субъективность восприятия. Т.е. если предположить, что любой из "просветленных" был точно таким же человеком, как и все остальные, то все психо-физиологические свойства живого организма были присущи и ему. Пока "восхождение" идет внутри социума и обращено на социум, оно определяется законами этого социума и законами психологии, действующими в нем. Когда же речь идет об упражнении с собственным мозгом (медитация) - задействованы иные законы, еще мало изученные. Вполне возможно, что практикующий только думает, что выходит на требуемый уровень сознания. На самом деле его упражнения с собственным мозгом приводят лишь к иллюзии этого (см. последний абзац п.4.1). Как другой аргумент можно привести то, что можно себя представить в режиме «затуманенного сознания». Например, приблизительно такого, что происходит с нами во сне. Мы можем вообразить себя кем угодно. Например, птицей. Находясь на такой круче, что захватывает дух, можно отчаянно замахать руками (крыльями?) чтобы если не взлететь, то плавно спланировать и приземлиться. А это пьянящее чувство полета и ощущение бескрайнего неба! Я бы мог представить также ощущения рыбы, собаки, сидящей на цепи и т.д. Этим можно объяснить и миф о переселении душ (известный в индуизме), и то, что мы содержим внутри себя всю Вселенную, а Вселенная, конечно же, содержит нас. Т.е. «все во всем». Вселенная содержит в себе песчинку, но и песчинка содержит в себе целую Вселенную. С другой стороны, это может являться и аргументом «За», а не «Против» этой теории.
2. Количество и само наличие ступеней восхождения медитирующего (о них Вы можете почитать в [2]), определялось чисто методическим удобством для человека и основывалось на житейском опыте, психологии и, возможно, культурных традициях. По моему мнению, не нужно искать большой смысл в этих ступенях. Это лишь методика того, как наиболее просто из отправной точки достичь конечной. Следуя ей, мы последовательно отключаем все каналы, связывающие наш мозг с внешним миром.
Личное дело каждого, следовать ли дорогой Будды или нет. Я думаю, что никто возражать не будет, что первые семь ступеней восьмеричного пути, полностью соответствуют общечеловеческим ценностям. Материалисты могут считать восьмую ступень чем-то вроде психологического само-тренинга. Мне же думается, что находящиеся на этой ступени могут решить судьбу излагаемой здесь теории, стоит ли она хоть чего-либо. А в случае положительного ответа, мы будем иметь инструмент для изучения, как нашего мира, так и МП. И этим инструментом являемся мы сами.
Глава 5
ОСНОВНЫЕ ИТОГИ И ВЫВОДЫ
Что может знать песчинка, прилипшая к зеленому листу, о жизни живой клетки этого листа?.. Что может знать живая клетка этого листа о жизни гусеницы, по нему проползшей?.. Что может знать гусеница о жизни воробья, ее склевавшего?.. Что может знать воробей, сидящий на ветке, о жизни человека, прошедшего под деревом?..Так почему же человек решил, что на нем эта цепочка заканчивается?..
Притча
В этой книге я попытался показать, что с помощью многомерности нашего мира можно объяснить очень многие странные явления, известные в нашем мире и, вероятно, все же происходящие. Здесь намеренно приводились самые неожиданные примеры, даже спорные и неподтвержденные. И, если ни один из вышеописанных фактов так и не будет никогда подтвержден, можно считать описанное мной полным бредом, а наш мир чисто материальным. Однако сложно отмахнуться от того, что является длительное время (а порой даже и многие века) предметом споров и дискуссий. При строгом подходе, по большому счету, я не нашел ничего нового, как предположить существование Духа, другими словами Бога. Это то, что делали люди тысячи лет, не зная, как можно объяснить различные природные явления. Однако Дух в моем понимании есть несколько иное. Это не тот, кто заботится о своих чадах, учит и предостерегает их, ведет счет грехам и учитывает раскаяние. Это лишь отец (или мать) как минимум всего живого. Он создал наш мир (и, возможно, другие миры, пока неизвестные нам) возможно случайно, а, возможно из-за какой-либо необходимости, неизбежности, побочного эффекта. Те Заповеди, которые нам даны, являются общемировыми ценностями. По-видимому они даны нам все же человеком или группой людей, подключенных к общемировому Разуму, Духу, попросту говоря продуктивно медитирующих или (и) осененных Знанием. Без соблюдения этих Заповедей человечество обречено на вымирание, превращение в животных ввиду того, что исчезнет возможность осознания Души. Наша Душа - проекция Духа на наш мир. И через нашу Душу у нас есть шанс если не понять смысл и цель нашего существования, то хотя бы изучить и, возможно, научиться управлять явлениями, пока необъяснимыми научно.
Но, все же, обратите внимание, провокация, с которой я начал эту главу, применима ко всем силам, известным в природе. Только о них говорят не как о "божественных силах", а как о законах природы. Может быть, все дело в том, что они, почти все (кроме гравитации), могут быть описаны в измерениях нашего четырехмерного пространственно-временного мира. Сила гравитации сильно "вываливается" из общего описания так же, как она, по-видимому "вываливается" и из нашего четырехмерного мира. И что же, после этого, нам мешает предположить, что существует еще одна сила, кроме гравитации, которая почти полностью вывалилась в иной мир? То, что эта сила не воздействует на искусственно созданные приборы? Или то, что она не проявляется повсеместно и ежечасно? По большому счету это не ответ. Но эта сила является последним островком, не принадлежащим официальной науке и который наука демонстративно и категорично игнорирует.
Предполагается, что Теория Струн может претендовать на роль Теории Всего Сущего (ТВС) [9]. Время покажет, так ли это, если не существует ни Духа, ни Души. Но в этом случае, даже если хотя бы один из один описанных выше нематериальных феноменов останется необъясненным, эта ТВС таковой считаться не может. Но Теория Струн сможет приоткрыть дверь в иные измерения, а значит, объяснить природу некоторых физических связей и явлений. Это начало складывающейся мозаики всего Сущего мира. Возможно, объяснит, как работает «радиоприемник» (см. п.4.3.) Человека. Может быть даже, какие сигналы он принимает. Но никак не опишет «Передающую станцию». Я задумываюсь над тем, хотелось ли бы мне, чтобы Теория Струн оказалась бы ТВС. С одной стороны - да. Но, скорее всего, она лишь сведет воедино все известные виды физических сил и оставит в стороне духовность. Или сведет духовность к примитиву.
Все же хочется иметь такую ТВС, которая сведет воедино не только физические силы, но и другие, например, социальные, эволюционные и т.п.
Подводя итоги этого повествования, повторю основные тезисы, содержащиеся в этой статье.
1. Сущий мир многомерен, и измерений в нем больше чем три, или даже четыре.
2. Наш мир возник как результат развития цепочки дефектов различного уровня, начиная с первого (образование нашей Вселенной).
3. Человек способен изучать, как минимум, измерения ответственные за свою Душу, и их законы так же, как он изучает сейчас законы нашего трехмерного пространства и времени.
4. Человек имеет инструмент для изучения законов духовных измерений, и этот инструмент его Душа. Чтобы проверить вышесказанное, необходима работа психоаналитиков, а также изучение описаний состояний нирваны в древних буддийских и индуистских источниках. При этом нужно иметь ввиду, что Человек может оперировать лишь "проекцией" Духа на себя, свое тело. А проекция и оригинал могут иметь весьма мало общего. Это, как в известной притче о слепцах, описывающих слона, каждый из которых представлял его на свой лад.
5. Даже если тело человека не совершенно, совершенна его душа. В этих целях Человек обязан сохранять связь со своей Душой. Только в этом случае возможен прогресс во всех областях и только это может спасти человечество от роковых шагов. Последнее связано не только с этой теорией, но и с общечеловеческими ценностями.
megalektsii.ru
Загадки квантовой физики | Зеркало Невероятного
Загадки квантовой физики.
17th Март 2012 Автор: http://kartcent.ru
К числу непознанных артефактов современного устройства мира можно отнести и загадки квантовой физики. Построение механической картины окружающего пространства не получается завершить, опираясь лишь на традиционные знания классической теории физики. Дополнение к классической физической теории, взглядов на организацию структуры физической реальности, оказывает сильное влияние теории электромагнитных полей, впервые построенной Максвеллом. Можно утверждать, что именно тогда и был заложен этап квантового подхода в современной физике.
Связан был, новый этап становления квантовой теории, и, с потрясшими научное сообщество, исследовательскими трудами известного физика-экспериментатора - Макса Планка. Основной толчок развитию квантовой физики начался и ознаменовался с попытки разрешения научной проблемы, изучения электромагнитных волн.
Классическое представление о физической сущности вещества не позволяло дать обоснование изменению многих свойств, отличных от механических. Исследуемая субстанция не подчинялась классическим законам физики, это ставило новые проблемы для исследования и заставляло вести научный поиск.
Планк отошёл от классического трактования научной теории, не полностью отражавшей действительность происходящих явлений, предложив своё видение и высказал гипотезу о дискретности излучения энергии атомами вещества. Такой подход позволил разрешить многие стопорные моменты классической теории электромагнетизма. Континуальность процессов, лежащая в основе представления физических законов не позволяла производить расчёты, не только с компромиссной погрешностью, но и подчас не отражала сути явлений.
Квантовая теория Планка, в соответствии с которой утверждается, что атомы способны испускать электромагнитную энергию лишь отдельными порциями, а не как утверждалось до того о непрерывности процесса, позволила сдвинуть с места развитие физики как квантовой теории процессов. Корпускулярная теория утверждала, что энергия излучается постоянно, и это было главным противоречием.
Однако, загадки квантовой физики так и остались неизведанными до самой основы. Просто опыты Планка позволили развить представление о сложности устройства окружающего мира и организации материи, но не позволили окончательно расставить все точки над «и». Этот факт незавершённости позволяет и сейчас продолжать работать над развитием теоретических квантовых исследований учёным нашей современности.
Еще статьи на данную тему:
9 Апрель 2012 -- Принципы квантовой физики. Теория относительности Эйнштейна нуждается в пересмотре? (0)Эйнштейн, пытаясь сопоставить разногласия в основах классической механики пришёл к тому, что нуждаются в утверждении иные принципы квантовой физики, опирающиеся на постоянство скорости света и прин...
26 Март 2012 -- Альтернативные источники питания. Подойдет ли в этой роли человек? (2)Когда-нибудь запасы нефти и металлов на нашей планете закончатся и нам придется искать другие природные источники питания нашей цивилизации. И тогда на помощь нам могут прийти биологические организ...
11 Март 2012 -- Лунный проект солнечной электростанции. Электричество с Луны. (4)Данное строение представляет собой гигантскую замкнутую ленту из фотоэлектрических панелей. Ее длина составляет примерно 11 тысяч километров, а ширина 400 километров. Ученые собирались построить та...
11 Апрель 2012 -- Использование солнечных батарей в качестве дорожного покрытия. (0)Как известно, американцы закатали в асфальт территорию, соизмеримую со штатом Пенсильвания. Еще несколько лет назад, даже в самых смелых мечтах мы не могли себе представить, что вместо бетона можно...
13 Октябрь 2012 -- Ученые на пути доказательства, что мы живем в “матрице”. (0)Физики из Германии посредством многоуровневых вычислений пришли к ряду доказательств, что мы живем в матрице, т.е. виртуальном мире, который похож на одноименный фильм. Сайлес Бин с коллегами из Бо...
28 Март 2012 -- Теория квантовой физики. Так где же собака порылась? (4)
Раздел физики, в котором изучается теория квантовой физики, включает квантовую механику и квантовую теорию поля. Непосредственное отношение, среди огромного ряда учёных, работавших над квантовой ...
обсуждение
оставить комментарий или два
kartcent.ru
|
Профессор физики Джим Аль-Халили исследует наиболее точную и одну из самых запутанных научных теорий — квантовую физику.
Французский физик Пьер Симон Лаплас поставил важный вопрос, о том, всё ли в мире предопределено предыдущим состоянием мира, либо же причина может вызвать несколько следствий. Как и предполагается философской традицией сам Лаплас в своей книге «Изложение системы мира» не задавал никаких вопросов, а сказал уже готовый ответ о том, что да, всё в мире предопределено, однако как часто и случается в философии предложенная Лапласом картина мира не убедила всех и тем самым его ответ породил дискуссию вокруг того вопроса, которая продолжается и по сей день. Несмотря на мнение некоторых философов от том, что квантовая механика разрешила данный вопрос в пользу вероятностного подхода, тем не менее, теория Лапласа о полной предопределенности или как её иначе называют теория лапласовского детерминизма обсуждаема и сегодня.
В XIX веке учеными было совершено гениальное открытие, которое значительно расширило границы наук и положило начало атомной физике, изучающей строение атомов. Так же это открытие привело к пониманию того факта, что все в мире состоит из микроскопических частиц — атомов. Но что это за таинственная частица? Из чего она состоит и делится ли она на еще меньшие части? Профессор Джим Аль-Халили в сериале «Атом» в интересной и доступной форме рассказывает о научном поиске за последние 100 лет, борьбе идей и личностей, о современных проблемах в физике.
Бескрайняя, необозримая и сложная Вселенная уже несколько тысяч лет является предметом восхищения и объектом научных исследований. Ее загадки могут показаться далекими и непостижимыми, но нам на помощь приходит профессор Джим Аль-Халили. Он попытается объяснить всё, что известно о вселенной, и немного больше.
Окружающий нас мир всегда был немного странным и таинственным. Большую часть времени он скрыт от нашего сознания. Изучение природы реальности уводило учёных далеко за грани понимаемого. Реальность начинается с атома и достигает чёрных дыр протягиваясь до границ Вселенной. Но будьте осторожны. Как только вы войдете в их реальность, вы никогда не сможете смотреть на мир прежними глазами.
Свет — основа жизни на нашей планете. Отвечая на вопросы «Почему небо голубое?» и «Почему трава зеленая?» можно давать однозначный ответ — «Благодаря свету». Эта неотъемлемая часть нашей жизни, но мы все еще стараемся понять феномен света…
В последнее время учёным удаётся всё лучше и подробнее изучить, как выглядит микромир. Микроскопы позволили увеличить объекты в сто раз, в тысячу, в десять тысяч раз. Наконец, удалось построить электронные микроскопы, способные показать отдельные атомы. Но учёным интересно увидеть не только атомы, но и заглянуть внутрь атомов. Ядро атома — в сто тысяч раз меньше самого атома. Для изучения материи на этом масштабе нужны ускорители частиц. Всё более мощные и более изощрённые. И, наконец, дойдя до самого глубокого уровня, куда невозможно заглянуть даже при помощи самых мощных ускорителей, учёным приходится браться за неожиданный инструмент — за телескоп. Фильм рассказывает о том, какими методами ведется изучение структуры нашей вселенной в различных микромасштабах.
Профессор Джим Аль-Халили совершая экскурс в историю пытается разобраться в том, что такое энергия и информация, а так же о той значимости, которую они играют не только для человечества, но и для всей Вселенной в целом.
forany.xyz
Тайны квантовой физики
Год выпуска: 2014
Жанр: Документальный, научно-познавательный
Выпущено: BBC, «Furnace»
Продолжительность: 01:57:06
Режиссер: Тим Усборн
В ролях: Джим Аль-Халили
О фильме: Профессор физики Джим Аль-Халили исследует наиболее точную и одну из самых запутанных научных теорий — квантовую физику.
Описание:
Серия 1: Кошмар Эйнштейна / Einsteins Nightmare
В начале 20-го века учёные проникли в скрытые глубины материи, в субатомные строительные блоки мира вокруг нас. Они обнаружили явления, которые отличаются от всего увиденного ранее. Мир, где всё может находится во многих местах одновременно, где действительность по-настоящему существует, лишь когда мы наблюдаем за ней. Альберт Эйнштейн противился одной только мысли о том, что в основе сущности природы лежит случайность. Джим расскажет, как в 1930-е годы Эйнштейн решил, что нашёл главный недостаток в квантовой физике. Квантовая физика подразумевает, что субатомные частицы могут взаимодействовать быстрее скорости света, а это противоречит его теории относительности. В 1960-е годы физик Джон Белл показал, что есть способ проверить, прав ли Эйнштейн, и не является ли квантовая механика ошибкой.
Серия 2: Да будет Жизнь / Let there be Life
Может ли квантовая физика объяснить величайшие тайны живой природы?
Навигация зарянки при перелётах связана с одним из самых странных явлений в физике — квантовой запутанностью. Кажется, что оно бросает вызов здравому смыслу. Джим считает, что даже в чувствах человека прослеживается квантовый след: обоняние использует квантовые колебания, а новые эксперименты показывают, что наш нос может слушать запахи. Джим расскажет, что когда растения и деревья в процессе фотосинтеза захватывают солнечный свет, они подчиняются известному закону квантовой физики — принципу неопределенности. Вопреки здравому смыслу, удивительные законы субатомного мира позволяют элементарным частицам преодолевать барьеры насквозь, как по туннелю. Может они оказывают влияние и на механизмы видоизменения живых организмов?
sfiz.ru
