?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Отличная статья Дарта Васи о природе корпускулярно-волнового дуализма. Или, вернее будет сказать, об отсутствии оной:

«…если мы покажем квантовую механику человеку, который до сих пор знал только две модели действительности — волны и частицы, — то он тут же, конечно, узрит в ней некий мистический корпускулярно-волновой дуализм, и долго будет пытаться выяснить, как же на самом деле: частица это, или волна, или по очереди то одно, то другое, или как-то ещё...

На самом же деле, та абстрактная математическая модель, которая как раз-то и является описанием электрона (и не является ни описанием частицы, ни — волны), фундаментально, в общем-то, имеет ничуть не меньше прав на существование, чем "частица" или "волна". Это точно такая же математическая абстракция, некоторым образом вытекающая из определённых математических приёмов, которые, как показывает опыт, очень хорошо предсказывают поведение реальности.

Волны и частицы, на первый взгляд, немного интуитивнее, потому что мы можем эти модели применять к тому, что видим непосредственно своими глазами, а кванты — нет, поэтому возникает иллюзия, что фундаментальные тут волны и частицы, но на самом деле это, конечно, только так кажется. Да и уже на второй взгляд вся интуитивность тоже куда-то пропадает. А кто-нибудь мог бы даже сказать, что квант ещё и пофундаментальнее их обеих будет, потому что и электрон-частицу, и электрон-волну можно вывести как предельные случаи электрона-кванта. Но это было бы неправильно, потому что каждую из этих моделей можно определить саму по себе, ничего не зная об остальных.

В общем, по мнению автора сего, давно пора зарыть уже наконец многострадальную тушку корпускулярно-волнового дуализма поглубже, а особенно — всячески изгонять из учебников, и при объяснении квантовой механики называть вещи своими именами, поскольку тогда вопрос-то даже как-то и не возникает.»

Tags:

Comments

( 29 comments — Leave a comment )
cobetbi
Mar. 18th, 2011 02:54 am (UTC)
Ну это всегда важно будет в историческом плане, рассказывать про такое явление в науке как этот "дуализм". В школе же многому "устаревшему" учат, и это правильно.

Удивляюсь иногда, сколько людей имеют понимание, вроде того, что электрон - это шарик, вращающийся вокруг другого шарика. Или думают, что материализм - это вера в то, что существуют шарики, из которых всё состоит, и эта вера истинная, на ней строится наука.

А всё сложнее немножко. И вот эти вопросы "дуализмов" вообще замечательны в плане порассуждать. Я считаю, реальный материальный мир устроен так, что в нём есть вообще всё. Абсолютно всё. Мир "предельно плотный". Всё что будет придумано, будет в нём найдено. Можно было бы создать теорию, что вещество состоит из розовых слоников. И исследовать, узнавать какие у них стада, как они живут вообще, и всё больше убеждаться в истинности слоникового устройства мира. Или можно было бы запросто всю материю четырьмя стихиями объяснять. Чем угодно. Здесь ещё есть понятие "язык". Описываем как бы правила, задаём язык, и уже на этом языке как бы "узнаём" об устройстве. Говорим с природой. А можно на любом абсолютно другом языке.
Это вообще ко всему относится. Можно придумать бесконечность историй, которые будут лучше классической (правильное дело фоменко делает). Или "в быту" повсеместно. Можно всегда выстроить абсолютно логичное доказательство чего угодно. Часто бывает например ощущение, что какой-то текст написан под влиянием мыслей твоего текста, просто на 100% в этом уверен, а потом смотришь, на год раньше написано. Или в отношении людей можно доказать абсолютно любые заговоры против тебя. В мире вообще нет никаких основ, в нём есть всё.
spamsink
Mar. 18th, 2011 03:00 am (UTC)
Я не знаю, бывает ли что-нибудь более противоестественное для человеческого сознания, чем комплексные вероятности.
thedeemon
Mar. 18th, 2011 08:13 am (UTC)
А разве они там фигурируют? То комплекснозначное поле еще не вероятности содержит, они из него получаются после некоторых операций, и получаются вещественными. Или я чего-то упустил?
oxigeny
Mar. 20th, 2011 08:36 am (UTC)
Все верно, плотность вероятности обнаружения частицы — это квадрат модуля комплекснозначной волновой функции, а, значит, вероятность всегда вещественна и неотрицательна, а после нормировки еще и лежит в интервале [0,1], никакой противоестественности =).
strannik1
Mar. 18th, 2011 06:04 am (UTC)
"Это точно такая же математическая абстракция, некоторым образом вытекающая из определённых математических приёмов, которые, как показывает опыт, очень хорошо предсказывают поведение реальности."
Вот только это и есть наука. А не шарики вращающиеся вокруг друг друга или ещё что.
alex_nacharov
Mar. 18th, 2011 12:44 pm (UTC)
это конец науки
Есть мнение, что это конец науки. Математика была использована Ньютоном сотоварищи, как инструмент, как способ понять физическую реальность. Спустя три столетия у нас остается все меньше понимания и все больше математических приемов. Инструмент подменил собою цель.
strannik1
Mar. 18th, 2011 12:57 pm (UTC)
Re: это конец науки
Это не конец науки это её суть. Всё остальное - пустые философствования, метафизика и вера.
bitch_lizzie
Mar. 18th, 2011 06:39 pm (UTC)
Re: это конец науки
как же я обожаю последнее время это выражение " есть мнение "
есть мнение, подтверждаемое опытом, что когда раз когда пишут " есть мнение " дальше следует какая нибудь чепуха. Иначе это выражение не употребляют, как я заметил. Если пишут что-то нормальное сразу пишут это " мнение ". Как только ахинея - сначала осторожное " есть мнение ". Это специально на всякий случай, чтоли, жопой чуствуешь что бред пишешь, вот и добавляешь, типа еси че, можно всегда сказать " ну это просто мнение ".

" Есть мнение, что СПИДа нет "
" Есть мнение, что прививки - заговор и развод на бабло "
" Есть мнение, что в 2012ом году будет конец света "
alex_nacharov
Mar. 18th, 2011 06:56 pm (UTC)
Re: это конец науки
Вы совершенно напрасно так быстро развешиваете ярлыки. В данном случае выражение «есть мнение» обозначает, что автор понимает, разумеется, спорность выдвигаемого тезиса и не уверен уместно ли здесь приводить аргументацию. Может быть аудитория уже знакома и с такой точкой зрения и с текстами авторитетов, которые ее выражают.

Если вы впервые встречаете тезис о конце науке, то осмелюсь вам предложить вот этот краткий обзор основных аргументов, которые мне известны.
(Deleted comment)
alex_nacharov
Mar. 18th, 2011 10:53 pm (UTC)
Re: это конец науки
Ну да. Это уже спор о названиях. Конечно можно сказать что кончается какой-то один тип науки и начинается другой. Правда в таком случае еще сложнее будет обобщить понятие науки — что же это такое включающее в себя столь разное и даже взаимоисключающее.
ai_enable
Mar. 18th, 2011 06:25 am (UTC)
Волны и частицы, на первый взгляд, немного интуитивнее, потому что мы можем эти модели применять к тому, что видим непосредственно своими глазами, а кванты — нет, поэтому возникает иллюзия, что фундаментальные тут волны и частицы, но на самом деле это, конечно, только так кажется.

:-)))) Слепой щупающий слона за хвост.

Это точно такая же математическая абстракция, некоторым образом вытекающая из определённых математических приёмов, которые, как показывает опыт, очень хорошо предсказывают поведение реальности.

Копенгагенская интерпретация? :-)
fregimus
Mar. 20th, 2011 12:16 am (UTC)
Хорошее сравнение.
met0
Mar. 18th, 2011 06:56 am (UTC)
Лем в "Сумме технологий" писал, что человек лучше всего способен описать то, что непосредственно воспринимается его органами чувств и близко к нему по размерам. Описывая микро- и макромир, которые отличаются от привычного нам мира размерами более, чем на два порядка, мы, естественно, вынуждены прибегать к опосредованным описаниям и довольно грубым аналогиям. Число людей, способных на непосредственное восприятие абстракций, к которым в силу сказанного относятся и кванты, исчезающе мало.
fregimus
Mar. 20th, 2011 12:24 am (UTC)
У Минского тоже есть такая идея, напр., в The Society of Mind. Не знаю, кстати, читал ли он Лема — вполне возможно.

Не думаю, что люди способны на такое уж «непосредственное восприятие» абстракций. У них, скорее, развиты хорошие умственные привычки перескакивать через ненужные промежуточные шаги. Вряд ли можно научить себя квантовой механике, так ни разу и не представив себе электрон точкой в пространстве. Хотя, конечно, под крышку мозга не заглянешь, да.
quangel
Mar. 18th, 2011 08:00 am (UTC)
Корпускулярно-волновой дуализм уже давно закрыт теорией декогеренции,на основе которой сейчас проводятся почти все опыты по квантовой нелокальности. Например группой Цайлингера в Цернском университете. Вместо "частицы" там фигурирует вектор состояния некоей "системы",существующий в гильбертовом(фазовом) пространстве. А "частица" или "волна" появляется в нашем локальном мире при декогеренции ВС измерением. А "дуализмы" в современной физике остались там же,где и теплород. :)
В популярном виде теория декогеренции изложена в книге С.Доронина "Квантовая магия",поищите в сети если интересно...
falcao
Mar. 18th, 2011 08:45 am (UTC)
"человек -- раб привычного" (с)
Я совершенно согласен с высказанными соображениями.

Когда-то у меня даже было рассуждение на сходную тему, где я пытался проанализировать причины этого дела, то есть настойчивое желание свести все явления к "привычным" образам.

Поскольку пост этот шёл как "подзамочный" (он так и назывался -- "рамки привычного"), то я процитирую здесь один его фрагмент.

Мне кажется, одна из распространённых причин состоит в попытках втиснуть что-то новое в рамки уже имеющихся привычных представлений и конструкций.

Но возникает естественный вопрос: а почему оно должно "вписываться"? Не есть ли причина как раз в несовершенстве и неполноте тех представлений, которые кажутся "незыблемыми", чуть ли не данными Богом? И возникающее чувство как раз есть скорее повод не "вписать" сюда то, что явно не хочет это делать, а "выписать" сами свои представления, подвергнуть их беспристрастному критическому анализу.

Ведь большинство людей понимают, что они многого не знают и не умеют. Чаще всего при этом даже бывает недооценка самих себя. А вот содержимое "бабушкиных сундуков" -- это "священно", это рассматривается как некая "драгоценность", и с этим всем расставаться бывает очень трудно.

И в итоге получается, что новое начинают отвергать, хотя оно кажется простым и ясным. Тут-то бы и сделать шаг навстречу, открыться. Ан, нет. "Сундучки" нам всего дороже. Там у нас "добро", которое "наживали-с". Куда нам без него? Вмиг пропадём!

А вот зато порассуждать о том, что понимать в принципе невозможно -- о какой-нибудь "форме Вселенной" или "биоэнергетических полях" -- вот об этом многие не прочь поговорить или хотя бы почитать. И тут уже создаётся иллюзия понимания. Потому что это "вписывается". В "сундуках" лежит что-то похожее, поэтому считается, что это "свои".

Что на всё это можно сказать? "Блаженны нищие духом". У них нет "привычного". И уж тем более нет "рамок".
fregimus
Mar. 20th, 2011 12:27 am (UTC)
Да, это так. У нас есть такой фразеологизм: think outside the box — вмещающий в себя и «рамки», и «сундуки».
alex_nacharov
Mar. 18th, 2011 12:49 pm (UTC)
Вроде бы это давно уже общее место — электрон не волна и не частица, а нечто третье. По крайней мере в вузовских курсах никто не пытается «выяснить, как же на самом деле: частица это, или волна, или по очереди то одно, то другое»
bekabaka
Mar. 18th, 2011 03:04 pm (UTC)
Зашёл то же самое написать. У нас в курсе физики (совсем непрофильном предмете) делали явный акцент, что даулизм - это свойство модели, а не природы.
fregimus
Mar. 20th, 2011 12:31 am (UTC)
О-па. Нет. Это не «свойство модели». Это два свойства двух разных несовместимых моделей.
bekabaka
Mar. 20th, 2011 10:31 am (UTC)
Не вижу разницы между этими двумя утверждениями. Модель - это уровень восприятия, сколько конкретно там толчётся моделей, по-моему, неважно. Важно, что это не реальность.
fregimus
Mar. 20th, 2011 11:11 am (UTC)
Нет, не реальность, конечно. О реальности микромира мы вообще можем говорить, только используя модели.
bekabaka
Mar. 20th, 2011 12:47 pm (UTC)
Думаю, не-специалисты это не очень осознают.
fregimus
Mar. 20th, 2011 12:29 am (UTC)
Вы о вузовских курсах говорите, это верно — а эта статья написана для чайников, популярно.

Я Ваш веб-сайт внимательно читаю, спасибо за ссылку.
dmytrish
Mar. 18th, 2011 05:32 pm (UTC)
Как раз поэтому было много путаницы с определением «релятивистской массы» — кинетическую энергию бездумно пересчитывали в массу и заявляли, что масса быстродвижущегося объекта увеличивается. Популяризация сыграла злую шутку — подхваченное популяризаторами представление проникло даже в учебники, так же, как и полумистические растяжения времени и пространства, хотя вся их суть в восприятии наблюдателем в другой системе отсчета.

Да, еще по теме могу вспомнить моего преподавателя классической механики, который вообще не признавал силы трения как самостоятельного понятия, считая ее компонентой силы реакции опоры — вот это уже было излишним вниманием к строгости терминологии.
fregimus
Mar. 20th, 2011 12:34 am (UTC)
На силу трения — интересный взгляд. Так можно, конечно, — а это так же удобно, как с силой трения? Если уж совсем излишне строго подходить, так ведь и сила реакции опоры — выдумка, присущая модели классической механики. Две немного разные модели — чем одна из них строже другой?
akbahabt
Mar. 18th, 2011 10:51 pm (UTC)
Как тут не вспомнить :-)
Притча: Дифракция электронов. здесь
pingback_bot
Mar. 19th, 2011 09:30 am (UTC)
Об основах мироздания.
User cobetbi referenced to your post from Об основах мироздания. saying: [...] cobetbi 2011.03.18 0254 (UTC) [...]
0culus
Apr. 17th, 2011 08:06 am (UTC)
Дело ж не в том, что тут фундаментальнее, а в том, что нагляднее. Модель должна иметь не только предсказательную силу, но и объясняющую. Если сказать - вот вам, граждане, математическая модель и делайте с ней, дескать, что хотите, это не всегда хорошо. Все-таки, надо помнить, что физика это не математика, и она не сводится чисто к математическим моделям (хотя сейчас модно об этом забывать, именно модно). Если, конечно, встать на точку зрения Ландау и считать, что мы теперь можем понять то, чего не можем вообразить, то вообще становится весьма наплевать и на то как определять корпускулярно-волновой дуализм или не определять - это всё вещи чисто методические; интерпретация тогда не будет иметь значение - можем посчитать? Можем! Но то, что мы не хотим знать на чем этот счет основан, вообще говоря, противоречит духу науки. Ведь все равно отцы-основатели квантовой механики обращали внимание именно на дуализм. Может быть, конечно, это у них тоже было чисто методическое. А в том, что сейчас у народа понимания больше чем у них было тогда, есть некоторые сомнения. Во всяком случае чисто концептуально.
( 29 comments — Leave a comment )