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:
x
1y
1z
1- 1
x
1-y
1z
1 - 2
-x
1-y
1z
1 - 3
-x
1y
1z
1 - 4
x
1y
1-z
1 - 5
x
1-y
1-z
1 - 6
-x
1-y
1-z
1 - 7
-x
1y
1-z
1 - 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 2Corresponds 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 3Mermin'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 4Mermin'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 5Here 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 6There 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 7Now 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 8There 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?