Кванты на пальцах ("кипящий вакуум")

lasor

поскольку никто ничего не понимает, решил вот ликбез вам устроить:
1 поскольку во мгновенном срезе нет скорости (пока ускорение не рассматриваем) то понятно, что есть некое другое пространственное измерение, соотвествующая мнимой части волновой функции. Инвариант Лоренца означает тупо поворот с сохранением длинны вектора - тут сразу вытекает вся теория относительности с сокращением масштаба при увеличении скорости и конечность скорости.
2 квантовая динамика идет в оба направления во времени, поэтому наблюдаемая вероятность есть всегда произведение ДВУХ квантовых вероятностей, т.е. пси на пси сопряженную.
3 физический факуум представляет собой квантовый суп, обуславливающий появление чисто квантовых сил типа Казимира.
Таким образом получаем что на самом микроуровне нет выделенного направления времени и пространственных измерений в 2 раза больше. Это мы еще не рассмотрели действия полей. Вот интересно в итоге получится ли те самые 11 измерений теории суперструн?

toxin

Волновая функция принимает значения в [math]$\mathbb{C}$[/math]. Поскольку все в квантовой механике рассматривается над полем комплексных чисел, то никаких тут дополнительных измерений нет. Умножение волновой функции (вселенной) на число с модулем единица не меняет вообще ничего.
С преобразованием Лоренца в квантовой механике не все так просто. Электрон, к примеру, задается 4 волновыми функциями и они вроде как не преобразуются независимо друг от друга.
2. Эти вещи верны, но никак не связаны между собой.

mtk79

продолжайте наблюдения

BSCurt

Шпонгл, я конечно понимаю, что это не твой путь, но вместо того чтобы заниматься science-freak-ачеством мог бы давно уже сесть за книги, взяться за ум и не гнать тут всякую пургу.

fabio

надо закрыть раздел стади пока википедия закрыта а то совсем стыдно за мгу

lasor

Поскольку все в квантовой механике рассматривается над полем комплексных чисел, то никаких тут дополнительных измерений нет.
конечно нет, если принять реальность комплексного числа :smirk:
из практики же нам известно что реальна только вещественная часть - это координата, вопрос: что такое скорость? можно по-разному называть одно и тоже но суть преобразований лоренца в поворте вектора в комплексной плоскости, никто не мешает принять мнимую компоненту за реальное пространственное измерение - так появляется физический смысл как например в теории суперструн: как говорят, эти измерения просто очень мелкомасштабны для того чтобы мы их могли пощупать
ps для чего все это? а для того чтобы вывести хоть какойто универсум для моделирования произвольных квантовых систем - для этого необходимо как минимум физическая модель реальности. Это крайне необходимо для построения квантового процессора, например. Все знают что квантовые системы обладают экспоненциальной сложностью для класических алгоритмов, но тут мы ситуацию сознательно упрощаем, и что же? А ничего: нет на данный момент универсальной модели и алгоритма, даже для этого. Но в данный момент я выбрал более простую задачу: объяснить самоорганизацию сложных систем и просто кристаллов. Интересное направление - исследование Казимира в графене, пока что нельзя однозначно ответить на вопрос можно ли объяснить самоорганизацию кипением вакуума и даже непонятно является ли этот подход альтернативным по отношению на пример к расчету энергии обменного взаимодействия. Очевидно что все эти вещи непонятны на протяжении уже многих десятков лет, только по той причине что никто ничего толком не понимает, а так была бы идеальная программа моделирования по типу весты, то подобные вопросы разрешались бы на компе за час.

lasor

Шпонгл, я конечно понимаю, что это не твой путь, но вместо того чтобы заниматься science-freak-ачеством мог бы давно уже сесть за книги, взяться за ум и не гнать тут всякую пургу.
обращаюсь ко всем долбаебам: НЕ ПИШИТЕ МНЕ!
признак долбаебов прост: пишут необоснованную хуйню (доказательство: набираем мое фио в поисковике и видим мое саенс-фричество в зарубжных рецензируемых журналах, но хотя кому я это объясняю?). в данном посте затронуты весьма сложные вопросы для ламеров, и не стоит тут пытатся из себя чтото изобразить не зная сути.
ps^ я нисколько не обижусь если ктото тут мне докажет что я мудак, даже пивка куплю - мне нужно отточить понимание квантовой реальности для реально сложной задачи, за которую можно получить и нобеля

lasor

к тебе это тоже относится, дружок :smirk:

Sergey79

Таким образом получаем что на самом микроуровне нет выделенного направления времени и пространственных измерений в 2 раза больше.
только к квантам это не имеет отношения.
Конфигурационное пространство и содержит в два раза больше измерений, и не имеет выделенного направления времени - это все стандарт в классической механике.
Именно в таком виде оно и вошло в квантовую механику - как чисто человеческий перенос старых представлений на новый лад - только h впихнули, да и все.
А какими кванты должны быть на самом деле - это пока еще только нащупывают.

Sergey79

3 физический факуум представляет собой квантовый суп, обуславливающий появление чисто квантовых сил типа Казимира.
точнее говорить квантовый бульон, вследствие существенной однородности.

L2JVIDOCQ

11 измерений теории суперструн?
У тебя никогда не получится, ибо в струнах 10 измерений.
11 это у супергравитации.

toxin

В каждой точке вещественного пространства волновая функция принимает комплексные значения. И действительная и мнимая ее часть реальны. Скоростное представление волновой функции — это преобразование Фурье от волновой функции.
Универсальные модели для квантовых компьютеров (аналоги машины тьюринга) давно придуманы. Я изучал эту тему по книге "А. Китаев, А. Шень, М. Вялый КЛАССИЧЕСКИЕ И КВАНТОВЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ." (полный текст гуглится). Возможно это не самая лучшая книга по этой теме, но других не знаю.

mtk79

— Так, я Вам объяснил кванты на пальцах?
— Объяснили
— А чем Вы тогда недовольны?
— Пальцы из носа забыли вынуть

scorobei42ru

просто супер, отличный ликбез. маме сегодня рассказал, она все поняла и щас уже вторую статью к отправке в журнал "природа" готовит

natunchik

А вот кстати объясните мне.
Я всю жизнь был уверен, что уравнения Максвелла для ЭМ волны в вакууме не просто выводятся из, а тупо эквивалентны записи уравнения Шрёдингера для вещественной и мнимой частей отдельно, как E и B.
Вчера поинтересовался у одного чувака на реддите на эту тему, и он мне указал, что в уравнениях Максвелла вторая производная по времени, а у Шрёдингера — первая. И действительно. Я тогда спросил, а как же так получается, что и Максвелловские уравнения и Шрёдингеровские, если их использовать для численной симуляции, дают более или менее одинаковую интерференционную картину (это правда вообще?). Он сказал что не знает.
Ну и типа WTF, как это всё работает?

demiurg

Я всю жизнь был уверен, что уравнения Максвелла для ЭМ волны в вакууме не просто выводятся из, а тупо эквивалентны записи уравнения Шрёдингера для вещественной и мнимой частей отдельно, как E и B.
Уравнение шрёдингера не является Лоренц-инвариантным, а уравнения масквелла являются.
Так что их на самом деле можно получить из уравнения Клейна-Гордона (если забить на спин фотона)
А уравнение шредингера — это прибилжение для малых импульсов

Lene81

Так что их на самом деле можно получить из уравнения Клейна-Гордона (если забить на спин фотона)
Да, это правильное утверждение. Проще всего это понять рассматривая решение в виде плоских волн: [math]$e^{i(kx-\omega t)}$[/math]. Все три уравнения — Клейна-Гордона, Максвелла и Шрёдингера станут уравнениям, связывающими [math]$\omega$[/math], [math]$k$[/math] и [math]$m$[/math], т.н. дисперсионными соотношениями. Для первого из них (Клейна-Гордона)
[math]$\frac{\omega}{c} = \sqrt{m^2c^2 + k^2}$[/math]. Рассмотрим два случая
1. Ультрарелятивистский, когда [math]$k^2 \gg m^2c^2$[/math] (замечу в скобках, что для фотонов такой случай выполняется всегда в силу их безмассовости). Тогда пренебрегая массой покоя получаем дисперсионное соотношение, которое следует из уравнения Максвела: [math]$\frac{\omega}{c} = |k|$[/math]
2. Нерелятивистский: [math]$k^2 \ll m^2c^2$[/math]. Тогда разлагая корень в ряд и удерживая два слагаемых имеем [math]$\omega = mc^2 + \frac{k^2}{2m}$[/math] т.е. с точностью до постоянного слагаемого [math]$mc^2$[/math] дисперсионное соотношения для уравнения Шрёдингера (свободная частица массы m). Поскольку константное слагаемое (фактически, энергия покоя частицы) приводит в случе УШ только к появлению незначащаей глобальной фазы, от нее можно избавиться.

konkar

за которую можно получить и нобеля
ты уж скорее шнобеля получишь :)

lasor

преподаватели квантов.
можно подумать что если ктото преподает то он понимает. как раз наоборот: новоселов, например, не преподает ибо ему на это банально жалко времени. Путь норд просто ответит хотябы на один вопрос об актуальности учета кипения вакуума и почему до сих пор нигде это не учитывается, хотя сила Казимира весьма велика на атомарных масштабах

Sergey79

а ты формализуешь понятие кипения вакуума? Тут же не все спеицалисты.

lasor

чтобы такие как норд не возмущались, определим кипение вакуума как эффект вызывающий силу казимира. хотя я сам могу это назвать "чисто квантовой силой" - не буду дразнить пока "преподавателей". есть стати где расчитали эту силу для графена и нашли ее довольно большой, тогда возникает (ламерский) вопрос почему никто ее до сих пор никто не учитывал в моделированиях? кто может эти статьи сдернуть - дам ссылки:
Bordag M., Fialkovsky I. V., Gitman D. M., Vassilevich D. V. (2009). «Casimir interaction between a perfect conductor and graphene described by the Dirac model». Physical Review B 80. DOI:10.1103/PhysRevB.80.245406.
Fialkovsky I. V., Marachevskiy V.N., Vassilevich D. V. (2011). «Finite temperature Casimir effect for graphene».
44.

jasd323

теперь я понял квантовую механику!
спасибо!

lasor

теперь я понял квантовую механику!
спасибо!
1 что ты конкретно понял?
2 ответь тогда на поставленные вопросы выше
3 зачем флудить - писал бы сразу конкретно ответ например по вопросу кипения вакуума

Lene81

Путь норд просто ответит хотябы на один вопрос об актуальности учета кипения вакуума и почему до сих пор нигде это не учитывается, хотя сила Казимира весьма велика на атомарных масштабах
Я скажу: братец, читай литературу. Чуть ли не каждую неделю в Phys.Rev.{A,E,Lett.} появляется статья о том или ином проявлении сил Казимира. Вот только что проверил: в RSS ленте 131 статья со словом Casimir, и это за период чуть более 2 лет. Это называется "никто"?
А что до кипения вакуума... Почитай что ли про поляризацию вакуума и как она описывается в теории поля.
Подозреваю, что большая часть твоих сомнений и вопросов она от незнакомства с актуальной периодикой.

lasor

нутак, если ты в курсе, тогда объясни нам в чем там дело, а если не в курсе тогда хотябы скачай статьи по ссылкам и давай займемся чтением

lasor

Подозреваю, что большая часть твоих сомнений и вопросов она от незнакомства с актуальной периодикой.
а статьи по казимиру столь свежие, отчего? ведь эффект известен уже десятки лет назад был! Не от того же самого? (массового непонимания квантов)

Lene81

нутак, если ты в курсе, тогда объясни нам в чем там дело, а если не в курсе тогда хотябы скачай статьи по ссылкам и давай займемся чтением
Да ты одурел, братец? Это не моя тема, мне особо не интересная, а ты мне еще по ней работать предлагаешь?!
Тем не менее, вот тебе десяток ссылок, скачивай, читай
1. http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.109.027202
2. http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.86.011110
3. http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.86.015801
4. http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.85.062109
5. http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.85.064501
6. http://iopscience.iop.org/1751-8121/45/26/265301
7. http://iopscience.iop.org/1751-8121/45/25/255207
8. http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.85.063804
9. http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.85.052516
10. http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.85.174421
Последняя из них — от 15 мая нынешнего года.

mtk79

доказательство: набираем мое фио в поисковике
хочу попробовать. каково фио?

Lene81

а статьи по казимиру столь свежие, отчего? ведь эффект известен уже десятки лет назад был!
Моё объяснение таково: 20 лет назад это был "тонкий" физический эффект, курьезная проблема для теоретиков. Сейчас, с развитием механики на наноуровне он стал одной из составляющих физической реальности для инженеров, делающих эти сверхмалые и манипулирующие со сверхмалыми предметами устройства, поэтому возникла потребность во всестороннем понимании и описании.

lasor

меня интересуют только те две что я указал.
вопрос такой: если хоть у когото было понимание квантов тогда почему только сейчас мы приходим к тому что оказывается помимо статистики ферми и дирака есть еще и дробные статистики энионов? Почему только сейчас мы обнаруживаем что свойства систем невсегда описываются только уравнением шредингера, а нужно еще и учесть кипение вакуума? А как же до этого мы какбудто все понимали и при этом знали про графен но вдруг оказалось что там не все так просто и моделировать его можно только методами монте-карло? А завтра выяснится что и эти моделирования были неверными - забыли учесть кипение вакуума - это в качестве предсказания чем закончатся новые эксперименты новоселова :smirk:
ps^ и новоселов получит новую премия за новую теорию "квантовой самоорганизации"...

Lene81

вопрос такой: если хоть у когото было понимание квантов тогда почему только сейчас мы приходим к тому что оказывается помимо статистики ферми и дирака есть еще и дробные статистики энионов?
Ох. Да хотя бы потому, что энионы появляются только в двумерных системах, а до графена я даже не знаю, были ли известны строго двумерные системы в эксперименте. Появился объект — появился запрос на теоретическое исследование, нормальный путь науки. Не понимаю, чем ты недоволен.
Почему только сейчас мы обнаруживаем что свойства систем невсегда описываются только уравнением шредингера, а нужно еще и учесть кипение вакуума?

Мой друкк, если ты поботаешь википедию, то узнаешь, что попытки расширить УШ случились чуть ли не одновременно с открытием этого самого УШ. Тов. Дирак вот что-то понаписал, потом квантовую теорию поля построили — Фейнман, Дайсон, Швингер и много кого другого. А ныне вполне рутинно проводят расчеты атомов, молекул и твердых тел со включением релятивистских эффектов, а для некоторых простейших систем, вроде высокоионизованных атомов считают и поправки КЭД.
Насколько мне известно, графен вообще стал излюбленным примером тренировки теоретиков по теории поля — т.к. квазичастицы в нем ведут себя как безмассовые и, следовательно, описываются уравнением Дирака.
А завтра выяснится что и эти моделирования были неверными - забыли учесть кипение вакуума - это в качестве предсказания чем закончатся новые эксперименты новоселова :smirk:
ps^ и новоселов получит новую премия за новую теорию "квантовой самоорганизации"...

Считай@нобелевку получай. В чём проблема-то?

lasor

Ох. Да хотя бы потому, что энионы появляются только в двумерных системах, а до графена я даже не знаю, были ли известны строго двумерные системы в эксперименте. Появился объект — появился запрос на теоретическое исследование, нормальный путь науки. Не понимаю, чем ты недоволен.
Мой друкк, если ты поботаешь википедию, то узнаешь, что попытки расширить УШ случились чуть ли не одновременно с открытием этого самого УШ. Тов. Дирак вот что-то понаписал, потом квантовую теорию поля построили — Фейнман, Дайсон, Швингер и много кого другого. А ныне вполне рутинно проводят расчеты атомов, молекул и твердых тел со включением релятивистских эффектов, а для некоторых простейших систем, вроде высокоионизованных атомов считают и поправки КЭД.
Насколько мне известно, графен вообще стал излюбленным примером тренировки теоретиков по теории поля — т.к. квазичастицы в нем ведут себя как безмассовые и, следовательно, описываются уравнением Дирака.
1 энионы есть ли вообще в графене? это раз, а два это то, что энионы возникают в системах пониженной размерности, а не обязательно двух-мерных. Смею предположить что класический случай одномерного проводника, где возникает переход пайрлса неверен в корне. Откуда выводятся вообще энионы - понятно что не из УШ? Каков аналог УШ для произвольного эниона (где ферми и бозе это частные случаи)
2 "Слона то я и не приметил" - так и сейчас считают релятивисткие поправки в рамках теории возмущений тогда как это приближение не всегда можно применять. За этот бардак в квантах никто не ответил и не отвечает - все успешно пилят бапки а четкого понимания так и нет.
3 Еще раз повторюсь: все эти "пониженные размерности" и т.д. это слишком сложный язык, я перефразирую проще: дай хотябы качественную картинку что происходит с простейшей системой, но при этом произвольной. То есть я сейчас нарисую некую систему (ну скажем из 10 атомов про которую я знаю некие ошеломляющие вещи, а ты мне скажеш что там за неожиданные эффекты и почему, ну или хотябы каков будет алгоритм для ее моделирования. Тут надо конечно признать что в общем случае 10 атомов невозможно промоделировать на всех современных компах - например если на них реализован квантовый процессор, но я прошу дать мне пошаговый алгоритм хотябы примерно что и как делать чтобы воспроизвести РЕАЛЬНЫЙ квантовый процесс. Или скажи откуда можно вывести свойства одномерного сверхпроводника, кто сможет их вообще предсказать?
ps^ современные кванты - это подгонка уравнений под результат, нет четкой модели -вот моя главная претензия.

demiurg

это раз, а два это то, что энионы возникают в системах пониженной размерности, а не обязательно двух-мерных. Смею предположить что класический случай одномерного проводника,
Двумерие отличается от трёхмерия и одномерия тем, что в нём нету пространственной инверсии. Вернее, она эквивалентна повороту. А в 1- и 3- мерии нет.
Вот и думай теперь как должны спиноры преобразовываться, и причём тут статистика.

lasor

Двумерие отличается от трёхмерия и одномерия тем, что в нём нету пространственной инверсии. Вернее, она эквивалентна повороту. А в 1- и 3- мерии нет.
вообще непонятно насколько обоснованно можно говорить о пониженной размерности. например говорят что графен двумерен - ну что за бред то? ведь поля то "выпирают" за пределы плоскости! Да и даже просто движения свободных электронов с большой натяжкой двумерны - во-первых это сетка. Бегло вчера статью глянул - оказывается вакуум казимира много чего объясняет и это самое модное направление его искать везде. Хотя на вопрос о том можно ли с помощью него объяснить вообще энергию кристаллов пока не имеет ответа. Да и вообще интересно както получается: с одной стороны мы можем посчитать разность энергий в двух состояниях из УШ, а с другой стороны эта же (или она всетаки другая?) энергия может быть посчитана как интеграл силы казимира по пути из одного состояния в другое. Квантовая механика не имеет объяснения почему образуются твердые тела (энергетический выйгрыш еще не обязывает систему к переходу, коль нет никаких сил а вот этот подход как раз все объясняет - получается что сила казимира тащит атомы друг к другу создавая кристаллы. Нужна какаято программа для моделирования кипения вакуума. Если все так, то очень четко все выходит с карбином - вот это как раз наиболее двумерный вакуум казимира из всех возможных

lasor

итак, продолжим про "кипящий вакуум" (шонни фас!):
1 поскольку абсолютная энергия вакуума неизвестна, то есть предположения о ее чуть ли не бесконечности
2 гигансткий эффект казимира существует реально, причем пространство Риндлера, в котором согласно расчетам он должен проявлятся, не обязательно должно быть вложенно-сферическим, а может быть и весьма простым:
http://arxiv.org/pdf/1110.1919v2.pdf
таким образом мы только сейчас подходим к пониманию того что могут существовать кристаллы построенные на силе казимира, вроде как между слоями графена эта сила весьма значительна, но практически ее никто до сих пор не измерил.
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: