Неопределенность координаты/импульса

Barabus · Сообщение **Barabus** » 06 сен 2011, 21:47

Вопрос о принципе неопределённости Гейзенберга

Собственно, с самой неопределенностью Гейзенберга мне все ясно: измеряя какую либо характеристику микрообъекта невозможно не повлиять на состояние микрообъекта. Такова печальная правда экспериментальной физики

Но перейдем от физики к реальности. Если состояние (координату и/или импульс) частицы не измерять совсем, то ее состояние не меняется и, следовательно, в любой момент времени имеет строго определенные, одному б-гу известные значения координаты и импульса, лишенные всякой неопределенности.

Правильно ли я понимаю, что неопределенность координаты импульса - это не природа микромира, а лишь результат его изучения?

И второй вопрос о парадоксе Эйнштейна - Подольского - Розена, касаемо измерения координаты одной частицы, импульса второй, и расчета импульса первой. Ясно, что данный "парадокс" не противоречит принципу неопределённости Гейзенберга, потому как для каждой частицы измеряется только одна из характеристик.

Собственно, вопрос. Правильно ли я понимаю, что расчетный импульс для частицы, у которой измеряли точное значение координаты, верен ровно настолько, насколько считается верной квантовая механика? Верно ли то, что его значение нельзя считать подтвержденным экспериментально?

Wild Bill · Сообщение **Wild Bill** » 07 сен 2011, 01:13

Barabus писал(а):Source of the post Но перейдем от физики к реальности.

Вы считаете, что физика далека от реальности?

Barabus писал(а):Source of the post Если состояние (координату и/или импульс) частицы не измерять совсем, то ее состояние не меняется и, следовательно, в любой момент времени имеет строго определенные, одному б-гу известные значения координаты и импульса, лишенные всякой неопределенности.

Это не зависит от измерения, соотношение неопределённости выполняется всегда. Электрон "крутится" в оболочке атома, у него присутствует неопределённость импульса и неопределённость координаты независимо от того, измеряем мы что-либо или нет. Измерение только изменяет состояние квантового объекта.

Barabus писал(а):Source of the post Правильно ли я понимаю, что неопределенность координаты импульса - это не природа микромира, а лишь результат его изучения?

Нет, сегодня это принято считать природой микромира. Пока не будет новых данных, так и надо считать. Не надо это воспринимать как догму, но и не следует придумывать других объяснений, пока не появятся новые наблюдения, которые укажут дорогу к уточнению теории.

Barabus писал(а):Source of the post Собственно, вопрос.

Если частица имеет точное значение координаты, то она имеет бесконечную неопределённость импульса, чего быть не может.

Джомирзоев Субхон

Barabus писал(а):Source of the post
Вопрос о принципе неопределённости Гейзенберга

Собственно, с самой неопределенностью Гейзенберга мне все ясно: измеряя какую либо характеристику микрообъекта невозможно не повлиять на состояние микрообъекта. Такова печальная правда экспериментальной физики

Но перейдем от физики к реальности. Если состояние (координату и/или импульс) частицы не измерять совсем, то ее состояние не меняется и, следовательно, в любой момент времени имеет строго определенные, одному б-гу известные значения координаты и импульса, лишенные всякой неопределенности.

Правильно ли я понимаю, что неопределенность координаты импульса - это не природа микромира, а лишь результат его изучения?

И второй вопрос о парадоксе Эйнштейна - Подольского - Розена, касаемо измерения координаты одной частицы, импульса второй, и расчета импульса первой. Ясно, что данный "парадокс" не противоречит принципу неопределённости Гейзенберга, потому как для каждой частицы измеряется только одна из характеристик.

Собственно, вопрос. Правильно ли я понимаю, что расчетный импульс для частицы, у которой измеряли точное значение координаты, верен ровно настолько, насколько считается верной квантовая механика? Верно ли то, что его значение нельзя считать подтвержденным экспериментально?

Первым делом спасибо за то , что избрали в качестве темы одну из наиболее актуальную по сей день проблему квантовых механик - принципа неопределенности Гейзенберга , а я ее буду называть соотношение неопределенности Гейзенберга (СНГ).
В силу того ,что выше представленный ответ Wild Bill а является стандартным общепринятым ответом , а потому , если бы она являлась окончательным и удовлетворительным ,тогда Вам не пришлось бы открывать тему о смысле СНГ , т.е. стандартная общепринятая интерпретация СНГ недостаточна ясна , а потому , я , как , представитель альтернативной науки хотел бы высказать свою мнению о смысле СНГ .
Прежде всего следует учесть , что в левой части СНГ фигурирует произведение импульса микрочастицы на ее координату ,а согласно классической механике Ньютона (КМН) импульс и координата рассматриваемого объекта являются независимо определяемыми величинами .В свою очередь , независимость в КМН импульса от координаты имеет естественную обоснованию , которая заключается в том , что импульс является собственным параметром (характеристикой ) рассматриваемого объекта , а координата является параметром пространства и это пространство в КМН предполагается независящим от свойств рассматриваемого объекта .
Таким образом , импульс и координата рассматриваемого объекта согласно КМН являлись независимыми величинами , а согласно СНГ их независимость оказалась верным вплоть до численного значения постоянной Планка h , т.е. можно сказать , что численное значение постоянной Планка h оказалось той нижней границей , до которой оказалось уместным положение КМН о незвисимости импульса и координаты рассматриваемого объекта .
В связи с появлением же СНГ в качестве нижней границы независимости импульса и координаты рассматриваемого объекта , естественным образом, возникает вопрос :"Почему начиная с численного значения постоянной Планка h импульс и координата рассматриваемого объекта оказываются взаимозависимыми величинами ?"
Для получения ответа на этот вопрос ,сначала , следует учесть ,что в правой части СНГ фигурирует постоянная Планка h , а для постоянной Планка h уместна запись:
h=Pr(1)
Затем, следует учесть ,что в обоих частях СНГ фигурирует один и тот же импульс рассматриваемого объекта , т.е. если с обеих СНГ сократим символа импульса P,тогда в левой части СНГ останется координата , а в правой части СНГ останется линейная длина волны материи де Бройля r и становится очевидным факт о том , что понятие классически определяемой координаты применима вплоть до появления в обиходе волны материи де Бройля r.
Таким образом , согласно моему воззрению ,то ,что ныне известна в качестве СНГ , на самом деле определяет нижнюю границу применимости понятии классически определяемой координаты , так как , согласно СНГ вместо классически определяемой координаты в обиходе появляется реальный параметр микрочастицы - линейная длина волны материи де Бройля r.При этом , согласно вышеизложенной интерпретации микрочастицы являются частичками пространства микромира , т.е. микромире нет пространства обособленно существующей от микрочастиц .
Вы должны учесть , что вышеизложенное является воззрением типичного альтернативщика , предложившего начал трех инерционных механик .У Вас и у других читателей имеется собственный интеллект , а потому , можете сравнивать моих воззрений с общепринятым стандартным интерпретацией СНГ .

Wild Bill · Сообщение **Wild Bill** » 07 сен 2011, 06:51

Джомирзоев Субхон писал(а):Source of the post а согласно классической механике Ньютона (КМН) импульс и координата рассматриваемого объекта являются независимо определяемыми величинами

Импульс в КМН есть производная координаты по времени $\vec{p} = m\cdot\dot{\vec{x}}$ , как они могут быть независимы?
А соотношение неопределённости как раз и снимает классическую зависимость между импульсом и координатой. Кстати, именно в КМ импульс и координаты составляют пару независимых переменных.

Barabus · Сообщение **Barabus** » 07 сен 2011, 09:42

Wild Bill писал(а):Source of the post
Вы считаете, что физика далека от реальности?

Да нет же Физика с каждым днем все ближе к реальности, но это приближение всегда будет ограничиваться возможностью проверить то или иное явление. Мы считаем скорость света в вакууме максимальной скоростью передачи энергии, но при этом отдаем себе отчет в том, что предельность скорости взаимодействий - это постулат или аксиома, а экспериментального подтверждения невозможности превысить скорость света у нас нет.

Ньютоновская механика - это ведь тоже область физики, но как мы знаем, к реальности она применима лишь с учетом допущения о бесконесной скорости передачи импульса, независимости течения времени от скорости и т.д. Т.е. на скоростях, много меньших скорости света.

Wild Bill писал(а):Source of the post Электрон "крутится" в оболочке атома, у него присутствует неопределённость импульса и неопределённость координаты независимо от того, измеряем мы что-либо или нет. Измерение только изменяет состояние квантового объекта.

Уж не знаю, мне это кажется спорным. Как мы однозначно можем говорить о том, что принципиально не проверяемо?

Wild Bill писал(а):Source of the post Нет, сегодня это принято считать природой микромира. Пока не будет новых данных, так и надо считать. Не надо это воспринимать как догму, но и не следует придумывать других объяснений, пока не появятся новые наблюдения, которые укажут дорогу к уточнению теории.

Дык, о том и речь. Наука вынуждена строиться на экспериментальных данных. Нет эксперимента - и это уже не теория, а гипотеза. Так вот мне кажется, то при отсутствии факта измерения однозначно говорить о неопределенности координаты импульса, как о свойстве микрообъесктов не стоит. Или говорить, но при этом уточнять, что это - одна из господствующих гипотез.

Wild Bill писал(а):Source of the post Если частица имеет точное значение координаты, то она имеет бесконечную неопределённость импульса, чего быть не может.

Да речь не об этом. Проведем мысленный эксперимент. Допустим, у нас есть частица с известной нам массой. Мы гоняем ее в коллайдере с известной нам скоростью. Таким образом, ее энергия нам известна. Далее, мы точно знаем, что частица скоро распадется. Если знаем точный момент распада, то хорошо, если не знаем, то ничего страшного, придется проводить эксперимент несколько раз.

И вот, наступает счастливый момент, когда частица распадается на (или превращается в, как Вам больше нравится) две частицы. У одной из двух частиц мы максимально точно замеряем импульс, а у другой - координату. Также, вспоминая закон сохранения импульса, берем импульс исходной частицы (он нам, насколько помните, известен) и, вычитая из него максимально точно измеренный импульс, получаем максимально точное значение импульса для второй частицы (для той, у которой мы измеряли координату). В итоге получается, что у одной из частиц мы точно знаем и координату, и импульс.

Однако заметим, что расчетный импульс второй частицы мы можем считать верным настолько, насколько верны квантовая механика и закон сохранения импульса, потому как непосредственно мы его измерить не можем, не повлияв при этом на координату.

Джомирзоев Субхон писал(а):Source of the post
Первым делом спасибо за то , что избрали в качестве темы одну из наиболее актуальную по сей день проблему квантовых механик - принципа неопределенности Гейзенберга...
[...]

Да не за что Пока не знаю, что Вам ответить. Думаю, что сначала мне надо до конца разобраться с официальной точкой зрения, а уже затем, в случае необходимости, изучать и проверять новые сущности.

Wild Bill · Сообщение **Wild Bill** » 07 сен 2011, 10:35

Barabus писал(а):Source of the post Физика с каждым днем все ближе к реальности, но это приближение всегда будет ограничиваться возможностью проверить то или иное явление. Мы считаем скорость света в вакууме максимальной скоростью передачи энергии, но при этом отдаем себе отчет в том, что предельность скорости взаимодействий - это постулат или аксиома, а экспериментального подтверждения невозможности превысить скорость света у нас нет.

Вы чуточку запутались. Физика ближе к реальности, но реальность имеет столько возможностей... Процесс познавания бесконечен, как я думаю. Скорость света -- максимальная скорость передачи информации, хотя и Ваша формулировка верна. Это именно экспериментальный факт, но, быть может, мы сможем преодолевать расстояния быстрее скорости света, но не прямым ускорением в обычном пространстве (всякие фантастические пока телепортации и гиперпереходы.)

Barabus писал(а):Source of the post Уж не знаю, мне это кажется спорным. Как мы однозначно можем говорить о том, что принципиально не проверяемо?

В том-то и дело, что это проверяемо. Ведь утверждения в физике не с потолка беруться, а из экспериментов.

Barabus писал(а):Source of the post Или говорить, но при этом уточнять, что это - одна из господствующих гипотез.

Уточнение не требуется, так как спецы это знают, противоречий с экспериментом нет... Кто хочет понять КМ, пусть становится спецом.

Barabus писал(а):Source of the post Если знаем точный момент распада,

Факт, не знаем... Только вероятностные характеристики.

Barabus писал(а):Source of the post У одной из двух частиц мы максимально точно замеряем импульс, а у другой - координату. Также, вспоминая закон сохранения импульса, берем импульс исходной частицы (он нам, насколько помните, известен) и, вычитая из него максимально точно измеренный импульс, получаем максимально точное значение импульса для второй частицы (для той, у которой мы измеряли координату). В итоге получается, что у одной из частиц мы точно знаем и координату, и импульс.

Я понял, это не так, это переформулировка парадокса ЭРП, чуть позже уделю этому отдельное внимание.

Barabus писал(а):Source of the post Думаю, что сначала мне надо до конца разобраться с официальной точкой зрения

Это правильная позиция.

Джомирзоев Субхон

Wild Bill писал(а):Source of the post
Джомирзоев Субхон писал(а):Source of the post а согласно классической механике Ньютона (КМН) импульс и координата рассматриваемого объекта являются независимо определяемыми величинами
Импульс в КМН есть производная координаты по времени $\vec{p} = m\cdot\dot{\vec{x}}$ , как они могут быть независимы?
А соотношение неопределённости как раз и снимает классическую зависимость между импульсом и координатой. Кстати, именно в КМ импульс и координаты составляют пару независимых переменных.

В КМН перед тем , как изложит и разъяснит представленную Вами формулу импульса приходится до нее ввести в обиход систему координат и ее составную точку-координату , т.е. понятие координаты определяется независимо от понятия импульса .В своем сообщении я как раз говорил о независимой определяемости импульса и координаты .При строгом подходе , если не ввести предварительно систему координат , тогда импульс будет отношением некоторой расстоянии на время , а это обстоятельство было учтено Эйнштейном , когда он при переходе со СТО на ОТО отказался от понятия системы координат в пользу квадрата достаточно малой расстоянии .
Следуя автору данной темы , я также , хотел бы узнать от сторонника официально принятой интерпретации СНГ :" Вы уверены в том , что СНГ не выводится из некоторого неизвестного по сей день свойства микрочастиц ?"

Wild Bill · Сообщение **Wild Bill** » 07 сен 2011, 12:44

Смотрите в сообщении ТС о парадоксе ЭПР. Есть его объяснение с точки зрения КМ. Экспериментальных данных, противоречащих этому объяснению нет.

Barabus · Сообщение **Barabus** » 07 сен 2011, 14:56

Wild Bill писал(а):Source of the post
Barabus писал(а):Source of the post Уж не знаю, мне это кажется спорным. Как мы однозначно можем говорить о том, что принципиально не проверяемо?
В том-то и дело, что это проверяемо. Ведь утверждения в физике не с потолка беруться, а из экспериментов.

Это Вы правильно заметили, что не с потолка. А раз не с потолка, то проводилось измерение, а измерение - это уже вмешательство в поведение. В момент измерения мы знаем, что чем мы точнее измерим импульс, тем более неопределенной будет координата, и наоборот... Но ни до процесса измерения, ни после измерения мы не знаем, есть неопределенность в текущий момент времени или нет. Ибо как нам узнать, не проводя измерений? А проводя измерения мы опять вмешаемся и поломаем всю возможную "квантовую определенность"

Barabus · Сообщение **Barabus** » 07 сен 2011, 15:11

Wild Bill писал(а):Source of the post
Скорость света -- максимальная скорость передачи информации

Теперь о скорости света. Да мы знаем, что это предельная величина и этому есть экспериментальное подтверждение. Но мы ведь не можем исключать, что рано или поздно мы зарегистрируем частицу, движущуюся быстрее скорости света (пусть даже она будет иметь отрицательные значения массы и импульса, как бы не абсурдно это звучало).

Утверждать вышесказанного мы не можем, потому как нет экспериментального подтверждения. Но и утверждать невозможность вышеизложенного открытия, основываясь лишь на современных знаниях о мире, мы опять же не можем. Эксперимент по опровержению вышеизложенного невозможен, а если нет эксперимента, то нет и научного факта

yourdomain.com