Квантовые заморочки

[Vitaliy]

Фактически, эта тема в значительной степени коррелирует с темами: "Теорема Белла, скрытые переменные, запутывание: КМ vs классика", "Физика сознания и эзотерические заморочки; материальное и идеальное в ноосфере". Да и в целом ряде других тем у нас хронически возникает этот вопрос. Но как-то получилось, что он зачастую тонул без должного внимания со стороны уважаемой публики.

Просто игнорировать вопрос об интерпретации КМ, о ее соответствии реальности не получится. Подтверждением этого являются непрекращающиеся попытки целого ряда "альтернативщиков" создать "другую физику", свободную от парадоксов и непоняток КМ.

Часто, в том числе и здесь, на нашем форуме термины "квантовые заморчоки", "квантовые жулики" вызывают священный гнев у апологетов официальной науки, с замиранием сердца преклоняющихся священным коровам. Мне это кажется неправильным. И наиболее типична подобная линия поведения для религиозного сознания, не владеющего приемами критического мышления, усвоившего единственную точку зрения - "как надо". Меня удивляет подобный подход. Пример - массированная организованная травля Кушелева... Ну, имеет человек свою точку зрения на предмет. Покажи конкретные ошибки, практические несоответствия с теорией. И все. Если пышным цветом начинает цвести религиозный фундаментализм - суть обсуждаемого испаряется.

Вот начни при мне, атеисте, ругать материализм и безбожие... от меня что - убудет? Нет... предложу рассмотреть аргументы. Так и в случае с КМ-заморочками. Предлагается рассматривать аргументы, а не шарахаться в сторону или воспринимать, как кровное оскорбление, как поступил один из наших участников, демонстративно отказавшийся от дискуссий здесь... Правда, там еще был и некий корыстный мотив - не дали товарищу админства - порулить (как он выразился), к которому он рвался всей душой. Ну да ладно... дела прошедшие .

Мне хотелось начать с теоремы Белла и результатах Алана Аспека. Однако орешек оказался твердым, и пришлось ходить кругами. У меня возникло впечатление, что преимущества расчетного характера у КМ перед классикой являются либо плодом воображения апологетов КМ, либо подразумевают наличие каких-то нечетко вербализуемых ограничений, либо просто ошибочны. На мой взгляд, если на уровне классической постановки задачи все проделать корректно, корректным должен быть и ответ. А, если ответ не совпадает с результатами эксперимента, значит в постановку задачи вкралась ошибка или неточность.

Где-то раньше я высказал предположение, что, возможно, успех вычислительных процедур КМ обусловлен корректным выбором параметров волновой функции. И проявляться он должен на хорошей статистике - как обычно и происходит: никто же в жизни не пуляет по одному электрону или фотону, да и бедных Котегов не умерщвляют. Неучет вероятности исходов, естественно, дает значительно худшие результаты, чем в случае их правильной оценки.

Подойти к разбору этой ситуации я попробовал ранее. К сожалению, содержательного обсуждения этого постинга не возникло. Не было также указано и на грубые ошибки, приведшие к неправильному выводу (если он был действительно неправильным). Думаю, что в этой теме можно было бы вернуться к обсуждению затронутых там вопросов. Можно также учесть и соображения, высказанные в другом постинге и немного далее и еще. Но это все дела прошлые.

Сейчас я хотел бы обсудить иллюстративный пример Мермина, где он пытается подчеркнуть превосходство КМ-представления задачи над классическим. У меня впечатление, что он неправ.

Мермин предлагает рассмотреть работу умозрительных детекторов объектов, отличающихся цветом, размером и формой. Мы отследим эту его линию рассуждения, но не будем все-таки забывать, что, на самом деле, мы должны вести речь об измерениях спинов частиц. Поэтому сперва поговорим о возможной модели спинов и их детекторов.

Рассмотрим единичную сферу, точки на поверхности которой задают ориентацию спинов частиц. Направления взаимно ортогональных осей: x, y и z - ориентация трех детекторов спинов. Сфера разрезана тремя плоскостями, проходящими через ее центр перпендикулярно каждой из указанных осей-детекторов. Таким образом, сфера разрезается на 8 сферических треугольников, которые, для простоты, будем обозначать цифрами:

x₁y₁z₁- 1
x₁-y₁z₁ - 2
-x₁-y₁z₁ - 3
-x₁y₁z₁ - 4

x₁y₁-z₁ - 5
x₁-y₁-z₁ - 6
-x₁-y₁-z₁ - 7
-x₁y₁-z₁ - 8

Каждый из трех детекторов "собирает" проекции спинов "своих" четырех треугольников, составляющих полусферу, "смотрящую" в сторону положительного направления соответствующей оси.

Для x это: 1, 2, 5, 6 (полусфера X)
y - 1, 5, 8, 4 (полусфера Y)
z - 1, 2, 3, 4 (полусфера Z)

Поверхность сферы "обстреливается" случайными точками. Если точка попадает в указанную полусферу, имеем результат: 1, а в противоположную ей: 0. Это условие естественно реализуется аппаратурно и означает установление положительности проекции данного вектора на соответствующую ось.

Рассмотрим работу пары детекторов из указанной тройки. Между ними располагается источник, генерирующий  частицы с одинаковым, но равномерно случайным в пределах единичной сферы спином. Эти частицы синхронно достигают обоих детекторов. Легко заметить, что полученный ниже результат легко транслируется для случая запутанных по спину частиц (при этом спин одной из частиц пары следует считать обратным).

Disp.1. Выборка одноименных детекторов: X & X, Y & Y или Z & Z. Легко заметить, что при многократном равномерном обстреле поверхности сферы результат: 1 одновременно с обоих детекторов будет получен в 50% реализаций. В остальные 50% одновременно будет получен: 0. Таким образом показания обоих детекторов совпадают на всех 100% частиц.

Disp.2. Выборка разноименных детекторов приведет к пересечению соответствующих сфер по двум треугольникам из восьми. Рассмотрим лишь положительные полуоси. Учет отрицательных, как легко видеть, приводит к тому же результату:

X & Y = 1 v 5
X & Z = 1 v 2
Y & Z = 1 v 4

Таким образом, количество совпадающих результатов при такой диспозиции будет: 25%.

А теперь обратимся к модельному примеру Мермина и переформулируем его в терминах нашей интерпретации.

Вот здесь его презентация. Посмотрим, что у него получается.

Scene 2
Corresponds to our Disp.1. Boxes at left and at right represent our two detectors, and their 1 – 2 – 3 switches correspond to our detectors: X, Y and Z.

Scene 3
Mermin's switches are randomly set to the same positions, i.e. in our interpretation we choose the same detectors: X & X, Y & Y или Z & Z. Both detectors for each object (particle) give the same result: 1 or 0. Thus, behavior of my and Mermin's scheme coinside.

Scene 4
Mermin's switches are randomly set to different 1 – 2 – 3 positions. Accordingly, we act within our Disp.2 and also obtain 25% of 1s and 75% of 0s.

Scene 5
Here Mermin proposes his interpretation of the experiment at scenes 2 – 4. As one can suppose, there he mimicked the behavior of quantum particles in the Bell experiment. But his interpretation is inadequate. Let us reconsider it in slightly other terms.

He considers three parameters of experimental particles:
Color (red or green),  Size (big or small) and Shape (square or sphere). Each result is encoded also by color red (fail) or green (success).

I prefer more evident and convenient form. Let us consider three digit binary codes:

(Color Size Shape) and substitute items in each digit position by binary digits: 0 and 1 -

X: Color (red: 0 or green: 1), Y: Size (big: 0 or small: 1), Z: Shape (square: 0 or sphere: 1). Each result is encoded also by color red or green.
Thus we have 8 possible combinations:

XYZ
000 – red big square
001 – red big sphere
010 – red small square
011 – red small sphere
100 – green big square
101 – green big sphere
110 – green small square
111 – green small sphere

Scene 6
There the author considers identical switch (Color Size Shape) positions and, naturally, he obtains 50% of green and 50% of red flashes - as in my Disp. 1.

Scene 7
Now Mermin's switches are different, i.e. he measures two different parameters. In our transcribed notation we should find two zeros or two ones. Of course, Mermins model and our in its transcribed notation show 50% of success, while Mermin's “miraculous particles” in reality give only 25% of success.

Mermin considers this result as demonstration that his model's behavior does not correspond to behavior of “miraculous particles”, presented at the beginning of the demonstration.

Scene 8
There he concludes: "In fact, no classical model can be formed whose behavior matches that of our mystery particles!" But it is not so! Our model with spin detectors is absolutely classical, and it behaves exactly as Mermin's “miraculous particles”.

Кто из нас неправ?

[Станислав]

почему-то никто не пожелал ответить.
Тогда позвольте мне.
Успех вычислительных процедур КМ обусловлен не только и даже не столько корректным выбором параметров волновой функции. И вообще успех или неуспех любого логического построения обусловлен исключительно и только областью истинности аргументов построения. Так вот, несмотря на то, что квадрат абсолютного значения волновой функции традиционно трактуется как плотность вероятности нахождения частицы в данной точке пространства в данный момент времени, но фактически в квантовой механике практически никогда не считается именно этот самый квадрат. Практически всегда считается плотность действия.

[Vitaliy]

… Так вот, несмотря на то, что квадрат абсолютного значения волновой функции традиционно трактуется как плотность вероятности нахождения частицы в данной точке пространства в данный момент времени, но фактически в квантовой механике практически никогда не считается именно этот самый квадрат. Практически всегда считается плотность действия.

В любом случае, вы подтверждаете мое интуитивное ощущение, что успехи вычислительных процедур КМ проистекают в связи с корректным учетом статистики эксперимента. А еще происходит игра на всяких разных извращениях... В экспериментах вокруг этой самой теоремы Белла народ почему-то все время норовит поставить индикаторы не согласованно, а под какими-то углами, зачастую, все время разными. И вот тут важность корректных совместных учетов вероятностей становится определяющей, за счет чего квантовики и получают хорошие результаты.

Дело в том, что и мы, да и многие до нас, начиная обсуждение с башибузучьей модели, на этом останавливались. А в этих строгих стабильных условиях "классическая" модель полностью эквивалентна любой другой.

Однако я продолжаю считать, что чудес на свете не бывает. И раз "классический" подход уступает КМ, значит что-то там неточно или некорректно учтено. Надо чесать репу и соображать лучше. Вот как в приведенном мной демонстрационном примере Мермина. Если я не ошибся, предложенный мной метод расчета должен согласовываться с данными эксперимента. Если я ошибся - значит где-то надо находить и исправлять ошибку.

Для меня пока сама теорема Белла остается мутным нагромождением вроде как произвольных условий... непонятен смысл конструкции - почему и зачем это городится, какую гипотезу автор проверяет... И почему-то кто бы ни пытался пояснить смысл этих магических действий непременно срывается на невнятицу, либо непонятки... Чудесны дела твои, Господи !

[Станислав]

И вот тут важность корректных совместных учетов вероятностей становится определяющей, за счет чего квантовики и получают хорошие результаты.

я как бы ответил на этот вопрос.
Никаких чудес нет. Пока считается квантованное действие соответствие будет. Другой вопрос, что это модельно совершенно не осмысленно. Но такое имеет место довольно часто. К примеру, теория флогистона давала вполне корректные расчеты тепловых процессов. Та же геоцентрическая система эпициклов Птоломея весьма точно просчитывала видимые положения планет.

[Vitaliy]

… Другой вопрос, что это модельно совершенно не осмысленно. Но такое имеет место довольно часто. К примеру, теория флогистона давала вполне корректные расчеты тепловых процессов. Та же геоцентрическая система эпициклов Птоломея весьма точно просчитывала видимые положения планет.

Да... Сейчас утвердилось мнение, что теорий некоторого явления может быть много - и все они как разные лучики света освещают исследуемую предметику под разными углами. При этом неверно ставить вопрос: какая из них лучше... Для одних задач лучше одна, для других - может быть совсем другая. Иногда удается заменить частную теорию на более общую, которая первую полностью поглощает. В этом смысле, и в случае процессов в микромире, и корпускулярный, и волновой подход законны - смотря на то, какие аспекты исследователя интересуют.

И еще... мне кажется, что между реальной физической действительностью и прочими формальными моделями должен существовать еще один уровень представления. Я его называю псевдофизическим: где конструируется некая модель, учитывающая парадигматизацию исследователем предметики. Т.е. это действительность, которую "видит" исследователь, которую он может предложить теоретикам для анализа и моделирования. Этот этап позволяет как-то упорядочить, держать в рамках разные букеты моделей. Понятно, что для одной и той же предметики подобных псевдофизических моделей может быть не одна...

[Станислав]

между реальной действительностью и известными формальными моделями всегда стоит конкретное мировоззрение конкретного сознания и это неустранимо. Но оно отнюдь не является объективным критерием истинности формальной модели. Это всего лишь внутреннее ощущение, которое для любого конкретного лица конечно значимо, но не более того. Собственно сверхзадача форума как раз и состоит в привнесении объективных критериев в мировоззрение конкретного сознания. И корпускулярный, и волновой, и полевой подходы суть исторически сложившиеся модели, удовлетворявшие в свои времена известным фактам, но сейчас ставшие анахронизмами, тормозящими развитие научной мысли. Вы сами в себе разберитесь, что вы хотите. Если найти подтверждение абсолютности какой-либо из этих моделей, то задача заведомо бесперспективная, рано или поздно вы столкнетесь с внутренними противоречиями любой из этих моделей. Если смоделировать действительность, то принимайте ее такой, как она есть, без измышления излишних сущностей, без изначального привнесения в действительность сторонних искусственных моделей, какими бы разрекламированными они ни были.

[Vitaliy]

… Вы сами в себе разберитесь, что вы хотите. Если найти подтверждение абсолютности какой-либо из этих моделей, то задача заведомо бесперспективная, рано или поздно вы столкнетесь с внутренними противоречиями любой из этих моделей.

Я ведь не физик. Я пришел к физикам с вопросом: - Ребята, а что говорит ваша теория по части возможности ЭЯ (эзотерических явлений: телепатии, ясновидения, психокинеза и т.п.)? Существуют ли эти явления реально - основополагающий вопрос. На него, к сожалению, достоверного ответа пока нет. Хорошо, что оба вопроса независимы, и очень любопытственно было бы получить от физиков определенный ответ: - Нет! Этим явлениям нет места в физической картине мира. Или наоборот: - Да! Теоретически это возможно. Пусть практики поэкспериментируют более тщательно. Есть вот (к примеру) явление нелокальности, которое объясняет мгновенное взаимодействие независимо от расстояний!

И вот тут выползает на свет Божий эдакий кадавр: КМГ - квантовая магия, адепты которой на голубом глазу утверждают, что мол, да... все возможно, все работает, глобальное информационное поле есть... Вот оно!

Начинаем смотреть, сводить концы с концами... Не сходятся! О чем это говорит - что сторонники КМ либо допускают ошибки в интерпретации имеющихся положений, либо просто выдают гипотезы за достоверные теории.

Сие не означает, что "Наука доказала невозможность ЭЯ". От науки пока не поступило подтверждения. Это может говорить о том, что подобных явлений нет - это просто психологические заморочки, либо о том, что просто еще нет адекватных физических моделей.

К счастью, не все уперлись рогом в догматы КМ, есть и альтернативщики. Мы тут их не раз поминали, да и заглядывали кое-кто из них. Вы - тоже в их числе. К сожалению, составить собственное квалифицированное представление по альтернативным теориям я не имею возможности. Поэтому я и надеюсь на их авторов, которые свои детища знают, естественно, лучше и обращаюсь к ним с вопросом: Может ли ваш подход оставлять место для существования ЭЯ? Вы на этот вопрос явно не отвечаете. Проповедуете прелести своей теории. Я - не возражаю. Но, прежде всего, меня интересует ответ на поставленный выше вопрос.

Если смоделировать действительность, то принимайте ее такой, как она есть, без измышления излишних сущностей, без изначального привнесения в действительность сторонних искусственных моделей, какими бы разрекламированными они ни были.

Никто, кроме Бога, не знает действительности "как она есть". И даже непонятно, как это вообще могло бы быть возможным. Все известные теории смотрят на Мир через призму своих парадигматизаций, а это уже привнесение личного отношения, целевых установок. Я думаю, "чистого", "объективного", "непредвзятого" взгляда на мир не может существовать в принципе.

[Станислав]

Может ли ваш подход оставлять место для существования ЭЯ?

нет

[Vitaliy]

Может ли ваш подход оставлять место для существования ЭЯ?

нет

Спасибо за четкость! Этот ответ совпадает с моим неформальным интуитивным убеждением. Но задумаемся теперь над феноменом КМ. Сто лет победного шествия... Как успешно считают те, кто решили заткнуться... Но как много все-таки вокруг именитых граждан, известных по прошлым своим занятиям специалистов: Шелдрейк, например, Эрвин Ласло... да тот же Менский, которые, притягивая за уши результаты из КМ, толкуют и о квантовой природе сознания, и о "морфогенетическом поле" и том же пресловутом spooky action at a distance...! Заблуждаются? Не понимают соотношения формальных моделей и действительности?

А что, если эзотерики-практики все-таки соберутся с мыслями, засучат рукава и экспериментально чисто подтвердят сущестование ЭЯ? Весь мир тогда оборотится в сторону физиков с укором и вопросом: Что же вы, ребята, такие слабенькие теории выстроили? Вот явление есть... а объяснить его вы не можете...

Конечно, вы вправе сказать: Пусть они сперва подтвердят существование... тогда и будем работать над теорией! Ну, может быть, может быть...

[Станислав]

Но как много все-таки вокруг именитых граждан, известных по прошлым своим занятиям специалистов: Шелдрейк, например, Эрвин Ласло... да тот же Менский,

опять выбор за вами, что вы хотите изучать: писания именитых или действительность.
Кстати, лично мое мнение, действительность - тоже писание и самого авторитетного из всех возможных авторов. Написано квантами действия. Полагаю, это куда покруче любых ЭЯ.
Читают все.
Другой вопрос, не все понимают, что читают, гонят отсебятину.

[Vitaliy]

… Другой вопрос, не все понимают, что читают. гонят отсебятину.

А руководство, как читать - существует? Или это по части интуиции, прозрения?

[Олег]

Существует и ему можно научиться.

[folor]

Я ведь не физик. Я пришел к физикам с вопросом: - Ребята, а что говорит ваша теория по части возможности ЭЯ (эзотерических явлений: телепатии, ясновидения, психокинеза и т.п.)?

Да, коллеги, просто говорит:
"Дикий бред неразвитого (как вариант - непросвещенного) разума" - это любимая фраза одного из моих учителей, теоретика мирового уровня - М. И. Каганова....
"Творчество умственной шизофрении" - а это фраза интеллектуального лидера российской нации В. Л. Гинзбурга, характеризующая ученых - идеалистов, религиозных мракобесов и эзотеристов...
"Паталогия, ахинея, кислощецкий маразм" - ну, а это классика Гения Дау....

[Олег]

Да, коллеги, просто говорит:
"Дикий бред неразвитого (как вариант - непросвещенного) разума" - это любимая фраза одного из моих учителей, теоретика мирового уровня - М. И. Каганова....
"Творчество умственной шизофрении" - а это фраза интеллектуального лидера российской нации В. Л. Гинзбурга, характеризующая ученых - идеалистов, религиозных мракобесов и эзотеристов...
"Паталогия, ахинея, кислощецкий маразм" - ну, а это классика Гения Дау....

Тогда возникает вопрос ,что такое разум, просвещенный разум, непросвещенный разум, где критерии и почему взаимосвязан со светом? Что такое интеллект ? кто такой человек?

[Vitaliy]

Существует и ему можно научиться.

Очень интересно... а вы можете развернуть это утверждение?