В начало » ЖЖ

Друзья, я тут замахнулся на святое — на принцип неопределенности Гейзенберга

11 декабря 2010 73 views Нет комментариев

Итак. Как я понимаю принцип неопределенности? Как предел точности одновременного измерения физических величин, описываемых некоммутирующими операторами.

Т.е. если на пальцах — невозможно совершенно точно определить местоположение скажем электрона, и его скорость (точнее момент импульса). Отсюда вся копенгагенская интерпретация, проблема измерения (measurement problem), принципиальная неустранимость вероятностных предсказаний в квантовой механике, и т.д.

Объясняется это так — для того, чтобы определить местоположение электрона, нужно осветить его пучком фотонов, и зафиксировать отраженные специальным детектором, например глазом.

Так как речь идет о планковских расстояниях, меньших, чем длина волны обычного света — для повышения точности измерения местоположения нужно повышать частоту фотонов, переходя в рентгеновское излучение и дальше в гамма–область.

Но чем больше мы повышаем частоту излучения, тем больше накачиваем фотоны энергией, а высокоэнергичные гамма–фотоны «сбивают» исследуемый электрон с толку. Т.е. чем точнее мы узнаем его местоположение, тем неопределенней его импульс.

Данная проблема носит название гамма–микроскопа Гейзенберга, она и послужила стартовой точкой в его последующих размышлениях, приведших к формулированию известного принципа.

Если есть фактические ошибки в моих вышестоящих рассуждениях — поправьте пожалуйста. Если нет — собственно вопрос.

Почему считается, что информацию можно получить (произвести измерение) лишь при помощи фотонов? Да, мы не знаем других способов. Пока. Но ведь 100 лет назад мы и про фотоны с электронами ничего не знали. Почему не предположить, что через 100 лет информацию о состоянии квантовой системы мы сможем получать прямым измерением количества вакуумных флуктуаций, или еще каким–нибудь менее энергетически затратным способом, чем поток фотонов?

Проблема, как я понимаю, сейчас в том, что свет (ЭМ–излучение) это единственная доступная в данный момент связующая нить между квантовым микромиром и нашим макромиром.

Но почему не предположить, что через 100 лет микроскопические нанороботы смогут тестировать состояния миркосистем какими–то своими нано–способами, а потом уже передавать информацию нам.

Ввод промежуточного информационного передатчика (или последовательной цепи множества все уменьшающихся роботов — инструментов измерения) смогут определять месторасположение электрона без его бомбардировки высокоэнергичными фотонами, что позволит одновременно получить информацию и о положении электрона, и о его импульсе.

Так вот — вопрос. Принцип неопределенности, на котором построена вся квантовая механика (многочисленно подтвержденная наблюдениями) основан на принципиальной невозможности получить полную информацию о квантовой системе, не внося в нее изменений самим фактом измерения. А что если мы научимся проводить измерения без привнесения существенных энергетических составляющих в систему, т.е. измерять не изменяя?

Что есть принцип неопределенности? Наша текущая неспособность работать с вещами более точными, чем грубые фотоны, или фундаментальный вероятностный принцип устройства Вселенной?

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Загрузка...

Оставьте комментарий!

Оставьте ваш комментарий или trackback со своего сайта. Вы можете подписаться на новые комментарии через RSS.

Придерживайтесь темы записи. Никакого спама!

Вы можете использовать следующие тэги:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>