?

Log in

No account? Create an account

eslitak

Previous Entry Поделиться Пожаловаться Next Entry
12:27 am: Неравенства Белла - готово к употреблению
Свёл свои посты о неравенствах Белла в кучу и выложил на отдельный сайт. Теперь материал можно прочитать целиком и с разными удобствами типа меню и ссылок. Кому интересно - вэлкам.

Отзывы и критика приветствуются. Обсуждать лучше в комментах к этому посту, а можно там, на стене.

Спасибо тем, кто мне так или иначе помогал, комментируя материал по ходу написания:



Tags: , ,

Comments

[User Picture]
From:kauri_39
Date:Апрель 1, 2016 05:16 pm
(Link)
"С точки зрения классического «здравого смысла» напрашивается версия скрытого параметра. Оба протона ЭПР-пары рождены в одном процессе, значит, определенно были частями единой системы в прошлом. К тому же, как уже было отмечено выше, корреляцию параметров протонов должен обеспечивать классический закон сохранения момента импульса: если у системы, породившей два протона, был нулевой спин, то у протонов пары спины будут направлены противоположно. Значит, результаты измерений предопределяются в момент рождения ЭПР пары."

Мне кажется, предопределение результатов измерений в момент рождения ЭПР пары - ошибочный вывод. Спины могут синхронно меняться до измерения. Это уже позволяет говорить о существовании скрытых параметров?
[User Picture]
From:eslitak
Date:Апрель 1, 2016 08:29 pm
(Link)
Нет. Даже в чисто классическом варианте синхронизация могла бы обеспечить корреляцию параметров только в том случае, если бы мы измеряли обе частицы строго одновременно. А мы можем один протон измерить сейчас, а второй в том же базисе (прибором с такой же ориентацией) измерить через год, всё равно корреляция будет. Как этот факт можно объяснить синхронным изменением по времени?

Можно ещё вспомнить эффект СТО - относительность одновременности. Если центр масс ЭПР пары движется относительно системы отсчёта, привязанной к приборам, то о синхронизации вообще можно забыть. А корреляция всё равно будет.

[User Picture]
From:kauri_39
Date:Апрель 1, 2016 09:09 pm
(Link)
"А мы можем один протон измерить сейчас, а второй в том же базисе (прибором с такой же ориентацией) измерить через год, всё равно корреляция будет. Как этот факт можно объяснить синхронным изменением по времени?"

Если один протон измерен, а на второй целый год ничто не влияло, то да, он покажет корреляцию с первым. Но я спросил о другом. Их запутанное состояние существует до измерения одного из них. И можно предполагать, что в этом состоянии происходит постоянная синхронная (коррелированная) перемена их спинов. Какой спин у каждой частицы в данный квант времени (10^-44 сек) - неизвестно, но он не предопределён в момент рождения пары. Видимо, поэтому считается, что запутанные частицы пребывают в состоянии суперпозиции - каждая из них одновременно (!) имеет тот и другой спин, что абсурдно.
Так вот, если бы Эйнштейн изменил свою позицию и считал, что спин каждого протона не предопределён с момента рождения их пары, что они обмениваются мгновенной информацией и поэтому могут синхронно менять свои спины (пока не было их измерения), то он смог бы отстоять свою мысль о существовании скрытых параметров?
Мне кажется, что для проверки такой теории неравенства Белла уже не годятся. Проверочные эксперименты должны быть другими или невозможны в принципе. Или я ошибаюсь?

Edited at 2016-04-01 21:14 (UTC)
[User Picture]
From:eslitak
Date:Апрель 1, 2016 10:10 pm
(Link)
Я не совсем понял, какие "бонусы" даёт перемена спинов? Что она объясняет и как она спасает теорию скрытых параметров? Крутились там спины или нет - в данном случае неважно. Важно то, что факт нелокальной сверхсветовой корреляции установлен экспериментально по схеме Белла. Собственно, Эйнштейн-то как раз и отвергал возможность такой корреляции, а скрытые параметры - это здесь вещь вторичная.

> каждая из них одновременно (!) имеет тот и другой спин, что абсурдно.

Почему? Абсурд - это теория, противоречащая наблюдаемым фактам. Теория о том, что частица находится в суперпозиции различных спинов никаким фактам не противоречит.
[User Picture]
From:kauri_39
Date:Апрель 2, 2016 09:23 am
(Link)
Я пытаюсь доказать, что КМ - теория с заранее оговорённой неполнотой описания мира. Неполноту даёт принятие в ней за теоретическую основу неопределённости Гейзенберга. А она - лишь следствие наших ограниченных экспериментальных возможностей. Ну не можем мы знать "крутились там спины или нет" до измерения, но из нашего незнания вовсе не следует, что они не крутились (по Эйнштейну) или находятся в суперпозиции (по КМ). Иначе получается басня про лису и виноград: попробовать нет сил, поэтому он зелен.
Есть бонусы у теории скрытых параметров. Их можно определять теоретически и подводить к экспериментальной проверке. Или хотя бы не закрывать эту возможность для будущего познания. Если эксперимент по схеме Белла отменяет эту возможность, то есть и другие эксперименты, где подтверждается мгновенное взаимодействие запутанных частиц и не отвергается возможность существования скрытых параметров. Этот вариант мне подходит, и фактам он не противоречит, да?
[User Picture]
From:eslitak
Date:Апрель 2, 2016 10:38 am
(Link)
На полноту описания мира претендует только религия. Наука - поскромнее будет :) Она всего лишь строит модели, позволяющие объяснить известные факты и предсказать результаты тех или иных экспериментов.

Почему Вы считаете, что детерминизм претендует на полноту описания мира?

> есть и другие эксперименты, где подтверждается мгновенное взаимодействие запутанных частиц и не отвергается возможность существования скрытых параметров.

Например?

Кстати говоря, у меня там в заключительной части статьи есть кое-какие соображения на этот счёт. Действительно, возможности скрытых параметров, не сосредоточенных в одной частице, а "размазанных" по ЭПР-паре, белловские эксперименты не отвергают. Но в сочетании с теорией относительности они превращают такую возможность в чистую, принципиально недоказуемую спекуляцию.
[User Picture]
From:kauri_39
Date:Апрель 2, 2016 12:26 pm
(Link)
Науку требуется развивать качественным способом. Иначе вместо смены парадигм она углубляется в совершенствование эпициклов. Религия описывала мир в аграрную эпоху, атеистическая наука - в индустриальную, но теперь началась третья, информационная эпоха. Теперь нам требуется качественно новое описание мира, но КМ для этого - слишком "тупой инструмент".
Она признаёт принципиально непостижимыми процессы, от которых нельзя получить информацию хотя бы в виде единичного фотона. Но вдруг существует менее энергоёмкий носитель информации? Допустим, ещё не открытая продольная гравитационная волна - перепад плотности эфира (вакуума), с мгновенной скоростью распространения? И тогда можно получать информацию о скрытых параметрах частиц, не вызывая изменений их квантового состояния - коллапса их волновых функций. Тогда детерминизм перейдёт на более высокий уровень описания мира, не доступный его классическому предшественнику и КМ.

Как я понял из Вашей статьи, неравенства Белла проверялись в специально организованных экспериментах с запутанными частицами. В них проверялись предположения Эйнштейна, из которых два были ошибочными изначально: отсутствие мгновенной связи между парой частиц и неизменяемость их спинов до самого момента их измерения - их предопределённость.
Но это никак не связано с отсутствием у них скрытых параметров. Наоборот, перемены их спинов до измерения можно было бы считать следствием влияния на их скрытые параметры внешней среды - плотного эфира, вакуума. Какое он вызывает, например, на траектории пролетающих в нём частиц - вызывает их Лэмбовский сдвиг.
Поэтому очевидно, что все другие эксперименты с запутанными частицами, проводимые не для проверки неравенств Белла, не решают задачи специально организованных для проверки экспериментов. А задача последних - доказать отсутствие скрытых параметров. В итоге имеем массу экспериментов с использованием мгновенной связи запутанных частиц, например, в разработках квантовых компьютеров, но они не опровергают наличия у частиц скрытых параметров.

Многочисленные доказательства существования информационного канала мгновенной связи у запутанных частиц тоже влияют на наше отношение к теории относительности, к её постулату о максимальности световой скорости для информации. Пора задуматься о смене парадигм...
[User Picture]
From:eslitak
Date:Апрель 4, 2016 06:41 pm
(Link)
> Многочисленные доказательства существования информационного канала мгновенной связи у запутанных частиц тоже влияют на наше отношение к теории относительности, к её постулату о максимальности световой скорости для информации. Пора задуматься о смене парадигм...

В конце статьи я написал, что абсолютный детерминизм, нелокальность и теория относительности вместе не уживаются, что-то одно из трёх придётся "вычеркнуть". И предложил вычеркнуть детерминизм. Правильно ли я понял, что Вы за то, чтобы детерминизм оставить, а выбросить теорию относительности?
[User Picture]
From:kauri_39
Date:Апрель 4, 2016 07:57 pm
(Link)
Нет, я не прихожу к такому выбору - двух из трёх. Все они имеют право на существование как способы описания реальности со своим пределом точности и областью применения. Так же как в описании гравитационных взаимодействий теория Эйнштейна не выбросила теорию Ньютона, а ограничила область её применения. И сама она будет ограничена более общей теорией.
Меня интересуют контуры этой общей теории. Возможно, что она будет создана на основе более полного детерминизма, чем классический "усечённый" детерминизм Эйнштейна. Не абсолютного, а, скажем так, квантового.
Почему такое противоречивое название? Потому что он проявляется на квантовом уровне, под прикрытием теории вероятности. Ведь смена спина одной из запутанных частиц однозначно определена сменой спина у другой частицы. Этот детерминизм мы видим после измерения частиц, но если мы его не видим, это не значит, что его нет. Кто-то говорил, что если я не вижу Луну, это не значит, что её нет.
Приписывать суперпозицию запутанным частицам можно лишь для удобства расчётов и работы с ними. Но надо помнить, что мы просто не можем видеть, как их спины "вертятся", сохраняя противоположную направленность. Видеть умом, теоретически можно с большей чёткостью и однозначностью, чем позволяет экспериментальное видение. Неравенства Белла ограничили классический детерминизм, но не квантовый.
[User Picture]
From:eslitak
Date:Апрель 4, 2016 08:38 pm
(Link)
> Неравенства Белла ограничили классический детерминизм, но не квантовый.

Это что за зверь такой - "квантовый детерминизм"? У меня подход простой: детерминизм - это значит, что результаты всех (!) экспериментов предопределены, никакой случайности не существует, существует только псевдослучайность. Как, например, а классическом подбрасывании монетки. И вращение спинов тут ничего не меняет, так же как ничего не меняет вращение монетки. Это вот классический и единственно возможный детерминизм. А что такое "квантовый детерминизм" - непонятно.
[User Picture]
From:kauri_39
Date:Апрель 4, 2016 09:43 pm
(Link)
Давайте тогда разберём классический и квантовый подходы из Вашего текста:

"Классический подход: текущее состояние физической системы полностью и однозначно предопределяет её будущее состояние. Например, если сейчас система находится в состоянии "А", то через секунду она будет находиться в состоянии "B". И если квантовая механика предсказывает, что через секунду квантовая система будет находиться в состоянии "B", либо в состоянии "C", то это означает лишь то, что квантовая механика в своих расчётах не учитывает какие-то неизвестные (скрытые) параметры системы, однозначно предопределяющие её будущее состояние."

Всё верно. Допустим, КМ не учитывает воздействий плотного вакуума на пролетающую в нём пару частиц. А из-за этих скрытых параметров системы КМ не может однозначно определить её будущее состояние - спин каждой частицы.

"Квантовый подход: текущее состояние системы несёт в себе несколько (в общем случае - бесконечное количество) возможных вариантов её будущего состояния. Какой именно из этих возможных вариантов реализуется - предсказать невозможно в принципе, потому что выбор здесь осуществляется абсолютно случайно. И нет никаких скрытых параметров, которые бы на этот выбор могли повлиять. Преопределённой является лишь вероятность того или иного выбора."

Неверно. Уже есть предопределённость, выявляемая измерением первой частицы - вторая однозначно имеет противоположный спин, можно не проверять. И если мы не можем предсказать то или другое направление спина у каждой частицы до их измерения, то это не означает, что каждая из них одновременно "крутится в противоположные стороны" - имеет противоположно направленные спины. Это закон логики.
Скрытые параметры - это воздействия вакуума, его флуктуаций или виртуальных частиц на спины реальных запутанных частиц. Их влияние есть, это влияние на траекторию частиц называют Лэмбовским сдвигом, на электрические заряды частиц - экранировкой зарядов. Но КМ, признавая два последних влияния, не признаёт первого. Не признает его и классический детерминизм Эйнштейна, поскольку тогда придётся признать мгновенный обмен информацией между запутанными частицами. Вот и приходится мне придумывать новый - квантовый детерминизм. Но ведь мои рассуждения логичны?
[User Picture]
From:eslitak
Date:Апрель 5, 2016 07:52 pm
(Link)
Я так не могу оценить логичность. Сделайте, пожалуйста, какое-нибудь проверяемое утверждение. И предложите эксперимент, которым его можно проверить. То есть, давайте применим научный подход (по Попперу).

Пока что я понял (возможно, в силу собственной несообразительности) ваши высказывания только в том смысле, что современные научные теории Вас не устраивают. Так предложите альтернативу.
[User Picture]
From:kauri_39
Date:Апрель 5, 2016 09:32 pm
(Link)
Я, кажется, разобрался со своим вопросом. Спасибо Вам за участие в дискуссии и за подсказку верного образа с монеткой. Я философ и мыслю образами. Развил Ваш образ у себя в блоге, отвечая на комментарий оппонента. Теперь изложу его здесь, с некоторым усложнением.

Итак, аналогом одной из запутанных частиц служит подброшенная и вращающаяся монета. У нас нет кинокамеры с замедленной съёмкой, которая отслеживала бы её "спины" - положения вверх орлом или решкой. Поэтому мы условились считать эти два положения равновероятными событиями и называть совокупность равновероятных событий их суперпозицией. Что и подтверждает статистика "измерения" её "спина" - в половине случаев остановленная рукой монета оказывается орлом вверх, в половине случаев - решкой вверх. Просто для краткости везде говорится "суперпозиция спинов", но понимается под ней суперпозиция их вероятности.
Так об этом и сказано в Википедии: суперпозиция состояний с функциями ф1 и ф2 это их состояние с ф3, его измерение даёт равновероятные результаты f1 и f2.
То есть никто не думает, что при вращении монеты она реально проходит горизонтальные положения орлом и решкой вверх одновременно. Одновременной может быть только вероятность этих событий.
Теперь такое усложнение образа. Классический детерминизм утверждает, что можно предопределить положение монеты через такой-то промежуток времени при таких-то начальных параметрах её движения. Но для предопределения спина частицы этого мало. Нужно знать влияние на неё вакуума (эфира) на протяжение всего её полёта до измерения. Это тоже самое, что подбросить монету при идущем мелком, но плотном граде, и учитывать все удары по ней градин, которые меняют направление её вращения.
То и другое учесть почти невозможно, поэтому проще перейти к вероятностям и суперпозиции. Но это то и другое есть! И в микромире это называется скрытыми параметрами, влияющими на поведение частиц, на их спин. Такая образная логика не оставляет места сомнению в существовании скрытых параметров. Их существование очевидно и не требует проверки неравенствами Белла или другим образом. Тем более, что известно из опыта об их влиянии ("града" - вакуума) на траекторию полёта частиц: он вызывает их Лэмбовский сдвиг.

У меня есть альтернативная теория мироздания и гравитации в частности. Но она описывается на качественном уровне - на уровне смысловых понятий. Ознакомиться с ней было бы полезно учёным, ищущим новую физику, но, как показывает мой опыт, таких учёных дефицит. У большинства такие же проблемы с образной логикой, с воображением, как у меня с математикой. С представителями меньшинства я ещё не встречался.
[User Picture]
From:eslitak
Date:Апрель 6, 2016 09:12 am
(Link)
Проясните, пожалуйста, следующие моменты.

1. Образ "монетки под градом" объясняет непредсказуемость первого измерения спина частицы. Однако, если мы ту же частицу измерим ещё раз таким же прибором, то измерение будет уже вполне предсказуемым: мы гарантированно получим тот же результат, что и в первом измерении. И в каждом последующем измерении тоже. Как ваша теория это объясняет? После первого измерения вращение спина прекратилось и "град" (влияние вакуума) закончился? С чего вдруг?

2. Как ваш образ объясняет корреляцию измерений в ЭПР-паре - это мне вообще непонятно. Вы можете сказать, что "монетки" вращаются синхронно, и в момент первого измерения любой из них вращение обеих останавливается в одинаковых либо строго противоположных положениях, чем обеспечивается корреляция - допустим. Но как же быть с эфирным "градом"? Как так получается, что "градины" воздействуют на обе "монетки" одинаково?

По поводу лэмбовского сдвига. Он был предсказан как раз исходя из принципа неопределённости и затем подтверждён экспериментально (посмотрите, например, статью в Википедии). Так что лэмбовский сдвиг "работает" против детерминизма, а не в пользу.
[User Picture]
From:kauri_39
Date:Апрель 6, 2016 11:58 am
(Link)
Как для количественного описания физического явления используется система уравнений, так для его качественного описания может быть использована система образов.

1. Образ "монеты под градом" показывает воздействие града на перемену направлений её вращения. И служит аналогом воздействия вакуума на перемену спина одной из запутанных частиц.
Измерение фиксирует спин, значит, это совсем иное, более энергичное воздействие на частицу. После него воздействия вакуума уже не могут изменять спин.
Это можно выразить таким образом: летящая монета вместо вращений вокруг горизонтальной оси, когда орёл и решка сверху меняют друг друга, после измерения начинает более устойчивое вращение вокруг вертикальной оси с орлом или решкой сверху. Такому фиксированному положению монеты уже не страшен ни град, ни очередные её "измерения".

2. Для объяснения мгновенной корреляции в ЭПР-паре нужен образ с использованием мгновенной связи. Здесь проблема: в науке и в быту такая связь не известна. Тогда используем фантастический образ. В каждой частице материи имеются разумные силы, сохранность которых зависит от соблюдения ими фундаментальных законов мира. Для этого они используют мгновенную связь с разумом других частиц. И между запутанными частицами есть договорённость: свои состояния сохранять в изначальном противоположном виде - до их измерения людьми и после. То есть и под воздействием давления и ударов вакуума и под воздействием измерительных приборов людей.

Суть Лэмбовского сдвига (из Вики): "Сдвиг уровней — это небольшое отклонение тонкой структуры уровней энергии водородоподобных атомов от предсказаний релятивистской квантовой механики, основанных на уравнении Дирака. Согласно точному решению этого уравнения, атомные уровни энергии являются двукратно вырожденными... Однако, Лэмб и Резерфорд методом радиоспектроскопии обнаружили расщепление уровней..., которые по расчётам Дирака должны были совпадать."
Судя по этой истории, эффект сначала обнаружили, а потом объяснили. Но тут важна не очерёдность, а сам факт влияния среды на квантовое состояние частицы. Здесь среда "размазывает" траекторию электрона, а в опытах с ЭПР-парами "размазывает" до состояния суперпозиции их спин. То и другое доказывает ограниченность КМ в описании мира.
Разработано LiveJournal.com