Двухщелевой эксперимент и квантовая запутанность

[Pipa]

Потому, когда читаю нечто типа "электрон движется через 2 щели", понимаю - под маской знатока КМ прячется вульгарный классицизм.

   Думаю, что на "вульгарный классицизм" более похоже противоположное утверждение - "каждый электрон проходит только через одну щель". Впрочем, в том смысле компьютерная модель вполне классична, т.к. в ней ни один электрон не расщепляется. Более того, она полностью опровергает домысел о том, что для наличия интерференции необходима ОДНОВРЕМЕННАЯ "прокачка" через обе щели. А ведь именно на этом были основаны как спекуляции о прохождении электрона через обе щели по частям, так и тщетные попытки это доказать путем установки возле щелей детекторов.
   Сейчас, после получения результата компьютерной модели, стало совершенно ясным, что эффект интерференции не изменится, даже если бы задача подсчета электронов у каждой из щелей имела экспериментальное решение. Т.е. если бы такой подсчет можно было провести настолько аккуратно, чтобы не нарушить когерентность потока, то оказалось бы, что раздвоения электронов не происходит, но интерференция при этом сохраняется.
   Главная ошибка, которую мы совершаем при интерпретации двухщелевого эксперимента, состоит в представлении о том, что для получения интерференции необходимо, чтобы что-то с чем-то интерферировало. Т.е. представляем себе интерференцию, как результат некоего взаимодействия. И именно, исходя из этой порочной логики, ожидаем одновременное присутствие потоков от обеих щелей, надеясь на их взаимодействие. Когда же дело доходит до испускания отдельных электронов, но такая ситуация же не допускает одновременного присутствия обоих потоков, и потому нам ошибочно кажется, что интерференция должна прекратиться. Однако видя, что интерференция не исчезает, начинаем измышлять расщепление электрона.
   В действительности же интерференция является не взаимодействием, а чисто алгебраическим сложением интенсивностей. И потому не требует, чтобы оба слагаемых присутствовали в точке одновременно. Подобно тому, как в кошелек можно складывать монетки не обязательно горстью, но и поштучно. Сумма и в том, и другом случае, окажется одинаковой, независимо от порядка их попадания в кошелек. А это означает, что электрону незачем расщепляться на обе щели сразу, чтобы вызвать интерференцию - она возникнет и по штучном прохождении. При этом электрону совершенно ничего не надо "знать" о соседней щели.
   Ситуация смахивает на ... тень от дерева . Предположим, что крона дерева задерживает 99% светового потока. Тогда освещенность в тени дерева будет ровно в 100 раз меньше освещенности на открытом месте. И это отношение 1:100 не измениться даже в том случае, если облучать то дерево одиночными фотонами. Почему так? - А потому, что на земле происходит сложение яркости всех фотонов, независимо от того, кучей они прилетели или по отдельности.
   В случае многощелевого эксперимента щелевой экран играет роль кроны того дерева. В том смысле, что потоки от каждой из щелей просто складываются. При этом электронам совершенно необязательно прилетать всем скопом, а можно и по одной штуке. Это только потребует более длительного времени для накопления почернения фотопластинки, но никак не скажется на общем характере картины распределения.
   Отличие квантового случая от классического тут только одно: в классическом случае складываются вероятности, а в квантовом случае - волновые функции. И здесь получается тот самый парадоксальный разнобой. Хотя вероятность и равна квадрату значения волновой функции (а точнее - ее модулю, т.к. та комплексная), но получается разный результат в том случае, когда мы сначала складываем пси-функции от разных щелей, а потому находим от этой суммы модуль; и тем результатом, когда сначала находим модуль (переводя в вероятность) и только потом складываем вероятности. Результат сильно зависит от порядка этих операций уже постольку, поскольку квадрат суммы не равен сумме квадратов.
   В классике мы складываем вероятности, т.е. вроде бы должны были сначала перевести пси-функции в вероятность, вычислив из них модули, а потом те вероятности сложить. Именно это и есть та самая ожидаемая нами классическая картина, когда вместо интерференции получаем сумму двух горбов (гауссиан). Однако результат практического эксперимента свидетельствует об обратном - чтобы получить интерференцию, нужно сначала сложить пси-функции, а модуль вычислять уже от их суммы. Вот тут-то и получаются горбы и лакуны, поскольку при сложении комплексных чисел может получиться результат, по модулю меньший или больший, чем сумма модулей каждого слагаемого. Такова уж комплексная арифметика. Мы же, живя в классическом мире, к такой арифметике не привыкли, а мыслим ситуацию исключительно в понятиях вероятности, когда прибавление очередного слагаемого никак не может уменьшить сумму.

[Станислав]

Ну ладно, нравится вам классические представления - и ладушки.
Только сложением интенсивностей по каждой из щели вы все равно не получите соответствие эксперименту. Я конечно тут слегка обманываю - соответствие эксперименту вы не получите никогда никаким расчетом. И причина тому куда фундаментальней данной темы.
Когда мне заявляют, что есть точная теория, я просто замолкаю - продолжение обсуждения с тем, кто считает себя умнее бога, бессмысленно.
Потому скажу применительно к вашей терминологии - интенсивность не является комплекснозначным параметром:
Интенсивность (физика) — средняя мощность, переносимая волной через единичную площадку, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны.
Конечно есть понятие мгновенной мощности, а через него выведено понятие реактивной мощности, но средняя мощность, соответственно, интенсивность есть действительная величина.
А вы сами указали, что параметр должен быть комплексным:
- Хотя вероятность и равна квадрату значения волновой функции (а точнее - ее модулю, т.к. та комплексная)...
Поэтому и этот вариант обхода квантовой физики не функционален.
Скажу больше, вы вообще не найдете ни одного квазиклассического представления, которое вам бы подошло в необходимой мере. Нет, я совершенно не запрещаю вам и дальше их по очереди перебирать, только заранее предупреждаю, что это будет сизифов труд с сизифовым результатом.
Прозрение придет когда вы откажетесь от классики частиц/волн и примите действительность такой, как она есть.

[kadh]

Для вас, Станислав, в том нет необходимости, но для остальных участников форума я приведу отдаленную аналогию.

Для меня тоже нет необходимости.

Да и вообще сомневаюсь в существовании тех "остальных участников", для кого такая необходимость есть.

Но...

Можно написать книгу "Квантовая механика для самых маленьких".

Вот в ней таким аналогиям - самое место.  

У тебя бы получилось.

Я серьёзно.

Прозрение придет когда вы откажетесь от классики частиц/волн и примите действительность такой, как она есть.

"If the doors of perception were cleansed, every thing would appear to man as it is: infinite..."

William Blake

Мне всё таки кажется, дорогой Станислав, что ваше "прозрение" больше носит религиозный характер, чем научный.

Так проще, так легче. Так мы кажемся себе умнее бога.

Вот-вот...

[Любовь]

Можно написать книгу "Квантовая механика для самых маленьких".

Вот в ней таким аналогиям - самое место.

самые маленькие воспринимают внешний мир более квантово, чем старшенькие...
разве что такая книга поможет им адаптировать на физ. плане

[Станислав]

Мне всё таки кажется

если все-таки кажется - креститесь, говорят помогает.
Что касается прозрения, то элементарное уважение к фактам действительности всегда было таковым.
Но это ни в коей мере не запрещает вам и дальше мнить себя всеведущим.
Но отчасти вы правы, я действительно верую, что знания следует искать в действительности, а не в ваших и чьих-либо еще священных писаниях. Тоже своего рода религия, поскольку это ни от куда, кроме повседневного опыта и определения понятия науки, не следует.

[Vitaliy]

Для вас, Станислав, в том нет необходимости, но для остальных участников форума я приведу отдаленную аналогию.

Для меня тоже нет необходимости.
Да и вообще сомневаюсь в существовании тех "остальных участников", для кого такая необходимость есть.

Есть. В любом случае, не следует задирать нос и считать себя обладателем истины в последней инстанции. Станислав заколдобился в своем огороде; причем никаких конкретных практических результатов не приводит - одни разговоры, что он-де видит действительность такой, как она есть, а остальные держатся неких выдуманных представлений. Это методологически ошибочная позиция, ибо истинной в последней инстанции обладает только Бог, которого нет. Граждане, религиозно уверовавшие в КМ, выглядят столь же наивно, поскольку КМ - это тоже некое модельное приближение к описанию действительности.

Мне очень симпатичны товарищи, которые пытаются дойти своим умом, предложить альтернативные модели, представления, аллегории - как сделала Пипа со своими фурами. Очень я уважаю и серьезных своих оппонетов: коллег Не знаю, Майкла... У меня с ними существенные расхождения, но товарищи стараются идти альтернативными путями, и это в любом случае похвально. Так что и здесь, нашей Главной Магине - Квантовой Инструменталистке - от меня респект и пожелание не обращать внимание на несерьезные подколы со стороны, продолжать разбираться и не стесняться показаться детски-наивной. Это минимальный грех, а скорее даже, существенное достоинство .

"If the doors of perception were cleansed, every thing would appear to man as it is: infinite..."
William Blake

Это совершенно наивное утверждение, ибо бесконечность можно постичь только глазами разума - и то приблизительно и предположительно, а не органами восприятия.

Мне всё таки кажется, дорогой Станислав, что ваше "прозрение" больше носит религиозный характер, чем научный.

Да... мне тоже так видится...

[Владислав]

верую, что знания следует искать в действительности, а не

Точно. И не потому, что вторая часть имени у нас "однакова" - он только "станет" тем, чем я владею почти от рождения (шутка!).  "Природа" - то, что застал ты, человек, при "родах". Где родился, там и опылился. Где воспитался, там и "прописался".

"Знания"  сидят не в "авторитетах" - прошлых и текущих, а формируются окружающей действительностью, и здесь и сейчас которая.
Знания не ради знаний - важно уметь ими осмысленно оперировать по своей жизни.

И "общаться" своими словами.  
Пользоваться своими, а  не чужими мозгами "на прокат" ,  не виртуозно "шпагировать" ссылками (заготовками предусмотрительными) на "источники" типа "А ты читал?" или "А ты это почитай"! Хи-хи. А то ты "не такой"!  

Вы - умный. Потому что, читаете и чему-то учитесь. Это одна стезя.
Вы - читаете и учитесь потому, что умный! Это уже иная.

С "прошлыми знаниями" сопоставляется то, что вокруг нас есть сегодня и оно у каждого своё имеет отображение в мозгах, собственное восприятие.

  
  

[Любовь]

от чего большинству так трудно внимать, но так хочется вещать?
 знания то получаются вмещением в себя инфы, вниманием, но ни как не вещанием 

[kadh]

Но это ни в коей мере не запрещает вам и дальше мнить себя всеведущим.

Иметь своё мнение не означает "мнить себя всеведущим".

Я просто чуть-чуть иронизировал.

Не хотел вас обидеть.

В любом случае, не следует задирать нос и считать себя обладателем истины в последней инстанции.

Вы что, сговорились?

Откуда эта идея об обладании истиной?

Я сам про себя ничего такого никогда не утверждал.

Так что и здесь, нашей Главной Магине - Квантовой Инструменталистке - от меня респект и пожелание не обращать внимание на несерьезные подколы со стороны, продолжать разбираться и не стесняться показаться детски-наивной. Это минимальный грех, а скорее даже, существенное достоинство .

Вот если убрать откровенно грубую лесть, то здесь я с тобой соглашусь.

Но проблема Пипы вовсе не в том, что она "детски-наивно" копирует ребёнка, а в том, что она копирует взрослого, который разговаривает с ребёнком. Тоном учительницы или пионервожатой.

Типа - "А сейчас, девочки и мальчики, я расскажу вам о проблемах квантовой механики..."

Это совершенно наивное утверждение, ибо бесконечность можно постичь только глазами разума, а органами восприятия.

Ты забываешь о том, что Блейк был немножко шаманом, немножко сновидцем, немножко видящим. И потому его восприятие могло быть шире твоего, например.

Вот у тебя "только", а у него "не только".

Есть.

Вот потому ты это и пишешь...

[Владислав]

знания то получаются вмещением в себя инфы, вниманием, но ни как не вещанием  В замешательстве

И я, Ваш земляк, в замешательстве.

самые маленькие воспринимают внешний мир более квантово, чем старшенькие...

хор. я как раз старшенький супротив Вас и прошу как среднеазиат помочь мне понять/приять  это "квантование".

В теме "спин электрона" показал знаки-буквы на Ваш экран:

Одновременно здесь электрон попал под подозрение - почему он имеет фиксированные орбиты?
Если "фиксированные" - где же он бывает в этот миг?
Меж "старой" орбитой и "новой"? (молодой "инь" - или старый "янь" ? кхм!) Тогда уж пипец "квантовой физике" и всему "квакающему" миру.

А вот если он это миг между своим прошлым и будущим пребывает "в райских (читай - в квантовых) кущах" - то ... размах и простор для "кандидатских" и "докторских" - поток их не иссякаем окажется ещё на несколько поколений.

Любовь! Простыми, доступными мне словами - без Блохосфер  "Убриса от Умена" и посылок меня на  ...   "авторитеты" типа " ты глуп невозвратно, почитай там и сям.

 Продолжите эти мои мысли вслух, а постараюсь почувствовать, куда же бегает электрон при смене орбиты свой вокруг ядра атома.

Будьте  уж Любовь любезны побыть моим проводников в квантовый мир на этом участке. Дальше уж пойду своей дорогой.
Спасибо заранее. Чон рахмет сизге!  Ожидаю Ваши слова в теме про "спин"!

[Владислав]

откровенно грубую лесть,

и наивную, глупую. Лесть = оружие и позволяет управлять, манипулировать "реципиентом".

[Станислав]

Станислав заколдобился в своем огороде; причем никаких конкретных практических результатов не приводит - одни разговоры, что он-де видит действительность такой, как она есть, а остальные держатся неких выдуманных представлений. Это методологически ошибочная позиция, ибо истинной в последней инстанции обладает только Бог, которого нет. Граждане, религи

о каких практических результатах речь?
Лично я с богом диалогов не веду, потому не знаю, обладателем чего он является.
Для меня истиной последней инстанции является действительность.
Несомненно, если для кого-то некое священное писание является таковым, то эта моя методологическая позиция с такой вершины выглядит ошибочной.
Если ваше выдуманное или где-то прочитанное представление полностью соответствует действительности - приведите его.
А если не соответствует, то к чему все эти разговоры?

[Vitaliy]

… Для меня истиной последней инстанции является действительность.
… Если ваше выдуманное или где-то прочитанное представление полностью соответствует действительности - приведите его.

Дорогой Станислав! Ваша ошибка именно в том, что вы возложили на себя "божественную" задачу - опираться на ту "истину", которая представляется действительностью. Я бы про свои представления подобного просто никогда бы не заявил, в принципе. Все наши представления, модели, выводы - продукт упрощения действительности в рамках той или иной выбранной парадигмы. "Полного действительного представления" просто не может существовать.

Действительность мы познаем с помощью приборов - наблюдая взаимодействие объектов в интересующей нас предметной области. Но и здесь нет истины в последней инстанции, ибо мы на свой страх и риск берем интерпретацию этих наблюдений, мы не свободны от влияния каких-то неучтенных помех, побочных воздействий, влияния прибора на объект и т.п. Именно поэтому я всегда недоуменно пожимаю плечами, когда вы ссылаетесь на объективность своих наблюдений и представлений.

[Vitaliy]

откровенно грубую лесть,

и наивную, глупую. Лесть = оружие и позволяет управлять, манипулировать "реципиентом".

Не могу согласиться с вами, дорогие коллеги. Ну, Владислав еще тот теоретик... для него внутренне противоречивое высказывание - в порядке вещей. Так он принимает заявление Кадха относительно "наивной, глупой лести" и тут же сообщает, что это оружие позволяет манипулировать кем-то. Но, если цель льстеца именно манипуляция субъектом, то использование лести нельзя назвать глупым и наивным. Например, мордобой был бы гораздо более наивным способом устанавления научных истин.

А касательно самой лести - так ее и нА дух не было. Как известно, вопрос интерпретации КМ - это ее ахиллесова пята. И наша Квантовая Гаечка - молодец, что попыталась представить явление интерференции своими фурами. Конечно, это иносказательное, аллегорическое, метафорическое представление. А у вас и на такое пороху не хватило . Симпатично мне и то, что Гаечка старается подогнать классику к картинам, наблюдаемым в КМ. Я думаю, что самой совершенной моделью будет такая, которая не будет разделяться на классику и квантовую. Предчувствие у меня такое, что КМ играет на статистических заключениях. Если надо учесть подобные вариации, это должно быть возможно и для "классической" модели.

[Станислав]

Ваша ошибка именно в том, что вы возложили на себя "божественную" задачу - опираться на ту "истину", которая представляется действительностью.

Вы ошиблись дважды
1. приоритет отнюдь не за мной.
Не я определил понятие науки как:
НАУКА - сфера человеческой деятельности, функция которой - выработка и теоретическая систематизация объективных знаний о действительности.
2. задача опоры на действительность отнюдь не божественная, а самая что ни на есть научная, согласно определению.

Все наши представления, модели, выводы - продукт упрощения действительности в рамках той или иной выбранной парадигмы.

да.
И что?
Разве потому, что вы не можете обогнать гепарда, не стоит обгонять и черепаху?
Стоит, если от этого зависит ваша жизнь.
Если действительность бесконечно сложна, из этого не следует, что ее не надо изучать. Есть социальный заказ практики, наука обязана исполнить его настолько, насколько это возможно. Это не "хочу-не хочу", это обязанность науки, ей за это деньги платят, совсем не за приверженность той или иной парадигме. За приверженность парадигме содержат религию.
Вы же категорически отказываетесь даже от первой ступеньки - признания факта, что есть в действительности нечто далее не делимое - квант действия. А если бы вы снизошли до моделирования бы хотя бы первых 2-3 ступенек сложности, это была бы новая техническая революция.
Вообще же голимое вранье, что показания приборов зависят от интерпретации наблюдений. Простейшее тому подтверждение - регистрация приборами квантованности действия, совершенно независимое от того, признаете вы этот факт или напрочь его игнорируете.