Sponsor's links:
Sponsor's links:

«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»

прочитаноне прочитано
Прочитано: 24%

i j


     линию, образованную цепью. В ином случае, это не произойдет,
     поскольку волны стремяться раространиться по прямой линии.

Мы также можем увидеть, почему частица с более низкой


     энергией стремиться выработать кривой след: При более низких
     энергиях F-волны будут иметь болшие длины волн, и они будут
     стремиться распространиться в большей степени. Поэтому, F-волны
     будут способны достичь X в сответствии с искривленными
         k
     трассами различных форм. Йантри: Это кажется весьма неясным. Почему, если мы имеем дело с
     одной радиоактивной частицей, вы рассматриваете множество
     различных F-волн, распространяющихся в трехмерном пространстве?
         Соответствуют ли Ваши последовательные волны F, F, F и

0 1 2
F последовательным этапам по времени при формировании цепочки
3
возбужденных атомов? Кроме того, исключая все возможные прямые
цепочеи атомов. исходящие из ядра, как определено, какая из них
будет пересечена этими волнами?
Авароха: Фактически неверно думать о F-волнах как о реальном
явлении, происходящем в пространстве. Скорее всего, каждая F
k
является абстрактной математической функцией, связанной с
возможным устройством возбужденных и невозбужденных атомов в
диффузионной камере. F-волны перетекают не через трехмерное
пространство, а через абстрактную область вероятностей. В
n
принципе, возможны любые из 2 различных стуктур атомного
возбуждения, но благодоря тому, как расространяются F-волны,
только те структуры, что представляют прямые трассы, являются
связанными с ненулевыми F . Однако ничего не говориться о
k
выборе конкретного направления распространения. Трассы всех
направлений одинаково и одновременно представлены в общем
сотоянии вектора J(t), который мы пытаемся описать.
Мне бы хотелось еще отметить, что рисунок имеет отношение
к одному моменту времени. Последовательные X и F не имеют
k k
отношение к последовательным этапам в распространении
"частицы". Фактически, F (t) остаются практически неизменными
k
за время периода, длящегося около часа, в течении которого
испытатель наблюдает за диффузионной камерой. Это объясняется
тем, что интенсивность волны F . исходящей из радиоактивного
0
ядра, уменьшается наполовину за период времени, равный
"половине жизни" этого радиоактивного элемента. Если этот
период значительно длиннее, чем период наблюдения, мы можем
предположить, что J(t) остается почти неизменным за это время.
Йантри: Как понять, что это сложное J(t) не определяет ни времени
формирования следа в диффузионной камере, ни его направления. И
значит ли это, что J(t) должно иметь отношение к множеству
возможных событий, из которого реальное событие выбирается
некоторым хаотическим процессом? Тогда, что вы подразумевали
утверждая, что J(t) имеет отношение к физическому сотоянию
системы в определенный момент времени?
Авароха: Это интересный вопрос. Что касается квантовой теории,
вектор состояния физической системы дает полное описание
состояния этой ситемы, в том смысле, что система фактически
обладает нефизическими присущими свойствами или особенностями,
которые не определяются вектором сотояния. Не так ли?
Кутарк: Это действительно так. Мы могли бы возразить квантовой
механике, если бы приписали физической системе любое свойство,
14
которое не может быть определено ее вектором сотояния.
3.3 Поиски пути в лабиринте квантовой эпистемологии
Авароха: Так что мы, кажется, сталкиваемся с ситуацией, в которой
состояние нашей физической системы не охарактеризовано каким-
нибудь конкретным временем появления следа или каким-нибудь
конкретным направлением распространения. Как же мы можем
согласовать это с тем фактом, что в определенное время наш
наблюдатель свидетельствует появление конкретного следа?
Кутарк: Ответ на этот вопрос содержит анализ квантово-механического
процесса измерения. Вектор состояния J(t) имеет отношение к
атомарными явлениям, и не наблюдается непосредственно. Чтобы
быть заметными, они должны производить эффекты, которые усилены
до макроскопического уровня какими-либо подходящими приборами,
в данном случае - диффузионной камерой. Обычно определенные
качества вектора состояния соответствуют определенным грубым
качествам измерительных приборов - качествам, которые могут
быть наблюдаемы непосредственно, а затем, описаны в терминах
классической физики. В данном случае различные X представляя
k
прямые следы, соответствуют различным видимым следам тумана
внутри камеры. Здесь усиление квантовых явлений происходит за
счет процесса конденсации, посредством которого капли воды
конденсируются вокруг ионизированных атомов.
В момент измерения мы говорим, что прибор будет в
макроскопическом сотоянии, соответствующему X , с вероятностью
k
(F , F ). Здесь (F , F ) представляют то, что мы могли бы


k k k k


     назвать общим весом F и интерпретируется как вероятность. Если
         k
     X представляют либо прямую трассу, либо вообще никакой трассы,
      k
     то, как мы видим, F будут иметь некоторый положительный вес.
         k
     Поэтому, эти X соответствуют возможным наблюдаемым вариантам.
         k
     И наоборот. если X представляют некоторое чрезвычайно
         k
     нерегулярное расположение возбужденных атомов, то F будет

k
равно нулю, и мы не увидим трассу, соответствующую этому X .
k
Удовлетворяет ли это?
Авароха: Не пытаетесь ли вы сказать, что диффузионная камера должна
быть описаны на языке классической физики?
Кутарк: Да. Нильс Бор отметил, что квантовая механика является
бессмысленной до тех пор, пока она не может быть переведена на
язык классической физики, который мы используем для описания
15
наших наблюдений мира. Поэтому, в квантово-механическом
процессе измерения мы должны в некотором отношении перейти от
квантово-механического к классическому способу описания. В этом
случае будет естественным сделать это в тот момент, когда
ионные трассы, которые мы описали квантово-механически,
увеличиваются до видимых парообразных трасс внутри диффузионной
камеры.
Авароха: Способна ли классическая физика дать адекватное описание
структуры материи?
Кутарк: Нет. Как вам хорошо известно, квантовая теория развилась
из-за того, что классическая физика не могла успешно описать
атомарные составные части материи.
Авароха: Значит, вы утверждаете, что мы не в состоянии дать
16
адекватное описание диффузионной камеры?
Кутарк: Не обязательно. Мы могли бы описать диффузионную камеру на
языке квантовой механики, а затем снова вернуться к
классической физике в процессе наблюдения. Например, мы могли
бы сделать это в тот момент, когда свет, отражающийся от
диффузионной камеры, фокусируется на сетчатке глаза
наблюдателя. Джон фон Нейман ответил, что граница между
наблюдателем и наблюдаемой системой может быть сдвинута
произвольно, причем все, находящееся на наблюдаемой стороне,
17
полностью описывается квантовой механикой.
Авароха: Эта процедура оставляет сознающего наблюдателя на той
стороне границы, где явления будут описаны в терминах
неадекватных классических концепций. Если вы действительно
стремитесь разделить мир подобным образом на две части, то
может показаться, что квантовая механика не способна к
адекватному описанию наблюдателя. Более того, поскольку, ваша
граница выбирает одного потенциального наблюдателя для
единственной обработки, то вы, по-видимому, вводите в вашу
теорию элемент солипсизма. Если квантовая теория просто
описывает принадлежащее одному индивидуму субъективное
18
впечатление части окружающего его мира, то она не может дать
ни полного описания действительности, ни адекватного объяснения
сознания.
Кутарк: Фактически, наблюдатель к делу не относиться. Наблюдатель
введен в картину для того, чтобы создать впечатление, что в
физику вводится элемент субъективности. Это просто путает нам
мысли! Чтобы сохранить научную объективность, мы могли бы
исключить из физической системы всех наблюдателей и определить
процесс измерения в терминах некоторого автоматического
записывающего устройства, описуемого на языке привычных
19
классических физических концепций.
Авароха: Что нам делать, если мы пожелаем дать теоретическое
объяснение фактического человека - наблюдателя диффузионной
камеры? Скажите, можно ли это сделать?
Кутарк: Конечно, это может быть сделано. Вы можете использовать один
всесторонний вектор состояния, чтобы описать диффузионную
камеру, человека - наблюдателя и столь большие окружающие его
обстоятельства, сколько вы пожелаете их включить. Мы просто
должны помнить, что вектор состояния должен быть
интерпретирован как объективное описание физической
действительности.
Авароха: Хорошо, тогда давайте попытаемся сделать это. Почему бы нам
не позаимствовать наше предыдущее понятие этой расширенной
системы? Мы можем сослаться на расширенную систему как на
Систему II, и пусть J(t) обозначает ее вектор состояния.
Аналогичным образом, мы можем определить систему без
радиоактивной частицы. F (t) и X (t) могут тогда быть
k k
определены как ранее.
Если мы принимаем эти условности, то мы можем
рассматривать X (t) как возможные истории общей системы без
k
радиоактивной частицы. Большинство из этих истории вероятно
представляют материю в различных хаотических сотояниях. Но если
квантовая механика на самом деле может адекватно описать
Систему II, то часть этих историй должна представлять
формирование парообразного следа в диффузионной камере, за
которым следует восприятие этого следа наблюдателем.
Кутарк: Да. Для каждой возможной трассы в диффузионной камере будет
существовать X (t), которое представляет формирование этой
k
трассы через конденсацию, а также ее последующее восприятие
наблюдателем.
Авароха: Можете ли вы использовать уравнение Шредингера, чтобы
строго доказать, что эти X (t) действительно адекватно
k
описывают физиологические процессы, происходящие в теле
наблюдателя?
Кутарк: Конечно же нет. Об этом, очевидно, можно было бы говорить
слишком много. Мы просто предполагаем это, поскольку если бы
это было не так, то наша теория была бы ошибочной.
Авароха: Конечно, давайте сделаем это предположение ради аргумента.
Если мы сделаем это, то мы обнаружим, что общий вектор
состояния J(t) соответствует суперпозиции X (t), представляющих
k
либо трассы частицы в различных направлениях, либо никакой
трассы вообще. Однако, теперь X (t) также представляют
k
физические состояния наблюдателя, соответствующие его
восприятию этих противоречащих альтернатив. Другими словами, в
данный момент времени t вектор сотояния J(t) представляет
наблюдателя как каходящегося одновременно в большом количестве
различных физиологических состояний, соответствующих взаимно
противоречащим восприятиям. Если J(t) в самом деле является
полным описанием физического сотояния системы, то каким образом
вы объясните это?
-ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД-
Рисунок 5. Вектор состояния для общей системы, включая человека
- наблюдателя. Пять изображений соответствуют пяти положениям
наблюдателя, включая раздельные опыты восприятия. Вектор
сотояния дает почти равное представление для многих подобных
положений.
-ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД-
Кутарк: Мы имеем дело с этой ситуацией, используя то, что известно
как "ограниченная волновая функция". Существенно то, что я уже
описал эту процедуру. В момент наблюдения вектор состояния J(t)
заменяется одним из его недвойственных компонентов F (t) X (t)
k k
с вероятностью (F (t), F (t)). Мы можем также выразить это,
k k
сказав, что во время наблюдения заменяется статистическим
набором состояний,
s
M(t) = (F (t), F (t)) P (t)
t k k X
k
Здесь мы представляем статистический набор, с помощью
20
того, что известно как матрица плотности фон Неймана.
Авароха: Так как, J(t) предназначен для того, чтобы представлять
физическое сотояние системы, то естественно, что мы могли бы
предположить, что изменения в J(t) должны соответствовать
изменениям происходящим в природе, в самой физической системе.
В физике мы обычно предпологаем, что естественные
преобразования материи происходят благодаря определенным
физическим силам. В квантовой механике все подобного вида
преобразования описаны уравнением Шредингера. Поэтому мне
хотелось бы спросить, что за явления в природе соответствуют
внезапному "ограничению" вектора состояния, которое вы вводите.
Кроме того, что за время вы имели в виду, когда говорили о
"времени наблюдения".
Кутарк: Это очень спорная тема, однако, недавно этот спор был
разрешен весьма удовлетворительным способом. Совершенно верно,
что ограничение вектора сотояния кажется произвольным и
нефизичным, особенно потому, что он может быть определен
множеством различных способов. Однако, это показывает, что в
тот момент времени, когда микроскопические квантовые явления
усилены до уровня воспроизведения наблюдаемых явлений, в
компонентах F (t) X (t) велечина J(t) происходит важное
k k
изменение. В этот момент эти компоненты теряют силу для
столкновения друг с другом, и тем самым они становятся
совершенно независимыми. Поэтому в этот момент наше выражение
M(t) становится эквивалентным по всем практическим соображениям
с J(t) и может оправданно заменить его. Поэтому ответом на ваш
первый вопрос является то, что когда ограничение волновой
функции хорощо определено, то оно фактически не представляет
изменение в нашем описании физической системы в целом
Фактически, эта реализация дает совершенно необходимое
окончание и естественное завершение великолепного здания
21
квантовой механики!
Авароха: Кажется в ваших заключениях имеется некоторая неясность.
M(t) может в некоторых отношениях походить на J(t). Однако
формально она отлична от J(t) и, например, не удовлетворяет
уравнению Шредингера. Но наиболее значительным сходством между
M(t) и J(t) является то, что обе эти математические велечины не
могут точно определить возможное сотояние F (t) X (t),
k k
соответствуещее индивидуальному опыту наблюдателя. Поэтому
начальная проблема, с которой мы столкнулись, вместе с J(t) не
разрешается, если мы просто замещаем J(t) на M(t).
Более того, вы сказали ранее, что M(t) подразумевает, что
система находится в особенном состоянии F (t) X (t) и что оно
k k
возникает почти внезапно с вероятностью (F (t), F (t)). Таким
k k
образом, вы используете M(t) дважды: чтобы описать сотояние
системы в момент времени t, а также описать процесс, при
котором система достигает совершенно иного сотояния посредством
случайного скачка. Которое из этих двух альтернатив вы хотели
бы выбрать? Конечно, вы не можете использовать их одновременно.
Кутарк: Многие физики заключают, что квантово-механические
утверждения всегда должны относиться к статистическим
множествам. Все, что мы можем сказать, это то, что вне N
идентично приготовленных систем N(F (t), F (t)) в момент
k k
времени наблюдения будет в состоянии F (t) X (t). M(t)
k k
22
фактичеси выражает это свойство большого множества систем.
Авароха: Не хотите ли вы сказать, что в квантовой механике мы не
можем сослаться на специфичную ситуацию, которая фактически
воспринимается наблюдателем в определенное время? Если это так,
то не следует ли из этого, что квантовая механика на самом деле
неполна?
Кутарк: Конечно же нет, поскольку я уже говорил, что вы можете
сослаться на спецефическое состояние наблюдателя, используя
определюнное X (t).
k
Авароха: Вы говорите, что это состояние системы изменяется внезапно
от J(t) к некоторому определенному F (t) X (t) за время
k k
наблюдения?
Кутарк: Это является одной стандартной интерпретацией квантовой
23
механики.
Авароха: Я бы вновь хотел сослаться на мой вопрос о "времени
наблюдения". Вы говорите, что время наблюдения приближенно
является временем, когда квантовые явления усиливаются с
микроскопического до макроскопического уровня. Однако, в нашей
системе этот процесс происходит постоянно, в течении всего
периода, сажем часа, в течении которого идет наблюдение за
диффузионной камерой.
Кутарк: О? Я думаю, что усиление должно происходить непосредственно
после того, как камера запущена и может начаться процесс
конденсации.
Авароха: Это верно, что некоторые диффузионные камеры запущены в
ообые моменты времени. Однако, давайте рассмотрим, что
происходить в том случае, если наша диффузионная камера
действует постоянно. В этом случае мы обнаружим, что вектор
состояния J(t) для нашей общей системы не выбирает какого-либо
времени совершения радиоактивного распада. Скорее всего J(t)
является суперпозицией F (t) X (t), представляющей все
k k
возможные моменты наблюдения трассы. Структура J(t) в этой
ситуации в некоторой степени интересна. Как нам известно,
каждое X (t) может считаться как возможная история событий в
k
Системе II. В J(t) каждое X (t) приведено к степени, которая
k
определяется велечиной его коэффициента F (t). Если F (t) равно


k k

«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»


Sponsor's links: