Стеб над "корпускулярно-волновым дуализмом"

[psilogic]

Есть такое понятие: "корпускулярно-волновой" дуализм. Этим понятием морочат головы школьникам и студентам, создавая впечатление, что речь идет о каком-то парадоксе, неразрешимой философской проблеме. Ну для философов она, возможно, неразрешима. А для нормальных людей все просто.

Электрон (и любая другая частица) - это некая хрень, имеющая кучу разных интересных свойств. Естественно искать в жизни что-то похожее на электрон, чтобы представлять его свойства более наглядно. При этом мы не сможем найти ничего в точности похожего - иначе это и был бы электрон, а он слишком маленький. Приходится довольствоваться разными сравнениями.

Некоторые свойства электрона похожи на свойства частиц (то есть, на свойства маленьких твердых песчинок). Только некоторые свойства, только в некоторых обстоятельствах и только в некоторые моменты времени. Вот например, когда электрон летит куда-то в пустоте, его траектория похожа на прямую (как у песчинки)... но только пока не встретится препятствие.

Другие свойства электрона похожи на свойства волн на воде. Опять же, только некоторые свойства, только в некоторых обстоятельствах и только в некоторые моменты времени. Дифракция, интерференция и все такое.

По некоторым свойствам электрон похож на облако (электронные облака в атоме). По некоторым - на волчок (спин). По некоторым - на рой насекомых (взаимодействие электронного облака с излучением).

Ну это уже не дуализм получается, а триализм, четверализм, пятиализм... да вообще-то мы еще не для всех свойств привели наглядные примеры, так что список продолжать можно долго.

И никаких противоречий или парадоксов тут нет. Если электрон ведет себя подобно облаку, то подобно волне он себя ведет в другое время, в других обстоятельствах, с другой точки зрения или в других свойствах,... в результате "неправильных" пересечений не получается.

Все просто. Забава начинается тогда, когда мы попробуем составлять подобные мнимые философские "парадоксы" для обыденных вещей. Вот тут уж бредовость философской, прости господи, мысли становится очень наглядной!

Вот например, человек можешь сидеть (в одно время) и стоять (в другое). Но ни одному философу-идиоту не придет в голову сказать, что Васе Пупкину присущ сидяче-стоячий дуализм, и что в этом есть что-то странное, противоречивое или парадоксальное. Или, скажем, в том же Васе есть две дырки - для еды и для... в общем тоже для еды, но уже после переработки. Смотря с какой стороны на него посмотреть. А теперь найдите идиота-философа, который скажет, что Васе присущ "парадоксальный едательно-срательный дуализм"...

Или возьмем сисясто-жопастую блондинку. Присущ ли ей сисько-попочный дуализм? Парадоксальна ли она? Можно ли усмотреть глубокие философские тенденции в том, что при ощупывании спереди проявляются сисечные свойства блондинки, а при ощупывании сзади - попочные? А самое главное: как правильно называть блондинку - сиськой или попкой? А может быть попочной сиськой? Или все-таки сисечной попкой? Это сложнейший, неоднозначный парадокс, до сих пор вызывающий жаркие споры между учеными, не объясненный современной наукой!

Upd: Ругань не приветствуются (трется).
P.S. Господин weatlh за спам в виде ругани, почти не разбавленной осмысленными высказываниями, теряет все свои ветки.
P.S.S. Господину regent_... приносятся извенения за удаленный широким жестом пост. :)

Comments

[psilogic.livejournal.com]

Я не знаю, почему вы решили, что классика не относится к теме. По-моему тут как раз одно из явлений, которые создают иллюзию "парадоксальности". Типа, в микромире у нас дуализм (или более того), а в макромире одни эл.частицы "вдруг" начинают вести себя строго как волна, а другие - строго как снаряд.

[wealth.livejournal.com]

Вот на примере электрона, вылетевшего из атома и камеры Вильсона можно и поговорить - с одним атомом Вы получите одиночный след. Однако, Вам разумеется нужна статистика (повторяемость). Соответственно Вы начнете повторять этот эксперимент и вскоре увидите, что траектора в одном случае не коррелирует с траекторией, измеренной Вами ранее - если Вы наложите все эти ниточки друг на друга, то получите усредненную траекторию электрона, которая как нитка выглядет не будет. Это понятно? Я могу еще проще рассказать.

[psilogic.livejournal.com]

Это вполне понятно. Как-то так я себе ситуацию и представлял. Если я правильно понимаю, то полученную статистическую картину потом можно сравнить с расчетной ВФ системы - не той, что после коллапса, а той, что описывает вероятные координаты, по которым электрон может быть обнаружен в камере.

Теперь смотрите, что получается. Когда мы говорим о линии одного трека (хотя по-хорошему это не даже линия, а пунктир из отдельных капелек конденсата), то мы имеем что? Мы имеем как бы частицу, снаряд, но не облако. Когда же мы говорим о статистике, то мы можем уже говорить о какой-то объемной фигуре. Никакого загадочного противоречия тут не возникает, так как обстоятельства - разные и не надо искать парадокс в том, что в первом случае у нас - линия, а во втором... ну я не знаю, что будет, предполагаю, что что-то типа ежа (если не использовать дополнительных воздействий типа электрического или магнитного поля).

[wealth.livejournal.com]

А теперь представьте себе, что у Вас есть дырочка маленькая между атомом, из которого вылетает электрон и камерой детектирующей - получим дифракционную картину. Именно из-за того, что электрон суть волна-частица.

[psilogic.livejournal.com]

Но мы при этом получим ровно одну дифракционную картину ту, что предсказывает теория. ВОт если бы теория говорила: получится картина A и та же теория говорила: нет, получится картина B, где (A ≠ B) - вот тогда мы бы имели противоречие. А так - противоречия нет, просто проявляются свойства частиц, которые в данном конкретном опыте внешне похожи на дифракцию света.

[wealth.livejournal.com]

Чего-то я не понял, что Вы хотели этим сказать. Та же теория в других условиях показывает корпускулярное поведение. Повторю еще раз ТА ЖЕ теория. Это важно. Это означает, что Ваши слова "только в некоторые моменты времени" неправильные, на что и указал Подряд, да и я постоянно говорю. У меня нет времени спорить с Вами на эту тему в дальнейшем, поэтому советую Вам просто подумать самому.

[psilogic.livejournal.com]

Та же теория в других условиях показывает корпускулярное поведение.

Вот именно, в других условиях. Теория не дает несколько взаимоисключающих предсказаний в одних и тех же условиях.

Это означает, что Ваши слова "только в некоторые моменты времени" неправильные

1. "Это означает" - ничего это не означает. Ваш вывод на пустом месте, т.к. логически не связан с предыдущими словами.
2. В моих слова говорилось не только о времени.

советую Вам просто подумать самому.

Совет воспринят с благодарностью.

[wealth.livejournal.com]

Тег it не закрыли :)

Насколько далеко Вы продвинулись в изучении обзора, который я Вам вчера прислал? Там очень хорошо все описано. Почитайте.

Мой совет имел под собой просто основание - все уже сто раз написано, в частности, в обзоре. Почитайте.

Если интересно, я поищу наглядные примеры понятия траекторий в квантовой механике. От нефиг делать я не так давно считал эти вещи.

[psilogic.livejournal.com]

Тег it не закрыли :)

не понял?

Обзор вот как раз за полчаса до этого сел читать... трудно продираться сразу через два чужих языка: английский и физический. В таких случаях лично я не к букварям отсылаю, а просто пересказываю аргументацию из букваря.

А про траектории я говорил не в квантовой механике, а в классике. Кажется допустимо применять классику или СТО к частицам, если расстояния большие? Про траектории в квантах помню только такое: в далекой юности собирался поступать на физфак и читал Фейнмана. Там было что-то вроде интеграла по всем траекториям - уже не помню, зачем, но, видимо, вероятность чего-нибудь посчитать. Но интеграл по куче траекторий и одна-единственная траектория как приблизительный путь частицы (при переходе к классике) - это все-таи не одно и то же. Подозреваю, что второе как-нибудь следует из первого :)

Полез дальше обзор читать...

[wealth.livejournal.com]

не понял?
Ваш предыдущий комментарий был полностью наклонным шрифтом, включая цитаты из моего комментария.

Кажется допустимо применять классику или СТО к частицам, если расстояния большие?
Не понял вопроса.

[psilogic.livejournal.com]

Не... с такой скоростью я буду год читать. И без толку: я там не понимаю половину... С обзором сдаюсь.

[wealth.livejournal.com]

Ну и фиг с ним. С интегралом по траекториям не все так просто, как кажется на первый взгляд. Можно Вас попросить в двух словах описать свое понимание интеграла по траекториям Фейнмана?

[psilogic.livejournal.com]

описать свое понимание

Все, что я помню, я уже рассказал. Т.е. никакого понимания нет, кроме каких-то обрывочных воспоминаний. :)

Кажется допустимо применять классику или СТО к частицам, если расстояния большие?
Не понял вопроса.

Можно ли считать частицу материальной точкой и применять вместо квантовой классическую механику или ТО, если расстояния астрономические, и требования к погрешностям невысокие?

[wealth.livejournal.com]

В квантовой механике частицы точечные (материальные точки).

[psilogic.livejournal.com]

А остальные законы классики можно применять к эл. частицам при каких-нибудь условиях и с какими-нибудь погрешностями?

[wealth.livejournal.com]

Что Вы понимаете под законами классики? Второй закон Ньютона (читай классические уравнения движения)?
Есть такое приближение в квантах - ВКБ (по первым буквам фамилий тех, кто применил это дело) - называется иногда квази-классическое приближение.

[psilogic.livejournal.com]

Да, второй закон Ньютона, законы Максвелла - если относительная скорость частицы не околосветовая, конечно. А если около- то, по-видимому ОТО/СТО. Т.е. я вот о чем спрашиваю: переход от квантовой вероятностной теории к неквантовым детерминистским теориям (Ньютон, СТО) происходит, когда частиц очень много. А происходит ли он также, когда рассматриваются достаточно большие расстояния?

[wealth.livejournal.com]

Уравнения Максвелла описывают электромагнитное поле, а не частицы. (законов Максвелла нет) Мы тут говорим о квантовых частицах в нерелятивстском случае, т.е. о фотонах пока не упоминаем.

переход от квантовой вероятностной теории к неквантовым детерминистским теориям (Ньютон, СТО) происходит, когда частиц очень много
Это неправильно. Пример - сверхтекучесть гелия, сверхопроводимость (частиц там до хренища).

Лучше сказать так, в некоторых случаях динамика системы вполне описывается классическими законами механики Ньютона. Вот что на этот счет говорят классики (приближение ВКБ, о котором я в прошлый раз говорил): если дебройлевские длины волн частиц малы по сравнению с характеристической длиной в задаче, то свойства системы близки к классическим. Теперь по поводу больших расстояний - можно придумать такие задачи, в которых классики нет [смешной пример - возьмем два электрона со спинами вверх/вниз, волновая функция которых не разбивается на произведение одночастичных функций (т.е. существуют сильные межчастичные корреляции) и начнем безумно медленно (адиабатически) разносить два электрона на бесконечность, отдаляя их друг от дружки и не нарушая при этом корреляций - отодвинули, а потом подействовали на один из электронов, скажем, магнитным полем и перевернули его спин вверх, у второго спин упадет вниз (принцип Паули и прочее) - этот грубый пример ЭПР парадокса], но в целом Вы правы.

[psilogic.livejournal.com]

Уравнения Максвелла описывают электромагнитное поле, а не частицы.

А если частица в электромагнитном поле, то тут то уравнения Максвелла и пригодятся.

(законов Максвелла нет)

Пардон за мой френч. Пусть будут уравнения или законы в форме уравнений, как скажете. :)

Это неправильно. Пример - сверхтекучесть гелия, сверхопроводимость (частиц там до хренища).

Фотоэффект опять же - начинается с одной частицы, а вовлекается - куча, и без квантов не объясняется. Я не говорю, что большое количество частиц всегда допускает использование классики, но понятно, что это обычное дело, так как все макротела состоят из большого числа частиц.

За дальнейший ликбез спасибо. А вот тот примерчик с медленно отодвигаемыми электронами, меня заинтересовал. Казалось бы, можно посылать сериями такие пары электронов в две стороны. Потом на одном конце сменить спин (или не сменить), а на втором чуть позже (с точки зрения симметричной ИСО) посмотреть, не сменился ли. Потом то же самое с электроном следующей пары и.т.д. Тогда получился мгновенная передача информации. Следовательно, где-то тут зарыт подвох, в каком-то месте я процесс описал неправильно, спрашивается, где? :)

[wealth.livejournal.com]

А если частица в электромагнитном поле, то тут то уравнения Максвелла и пригодятся.
Совершенно верно. Однако, стоит помнить, что свет можно рассматривать с классической точки зрения, когда его (света) амплитуда (напряженность другими словами) довольно большая, т.е. количество фотонов очень много. Я подобные задачами занимался несколько лет - молекулы (с квантовой точки зрения) в ЭМ поле (классическом, т.е. уравнения Максвелла). Очень занятные штуковины есть - небольшой примерчик тут http://www.livejournal.com/users/wealth/32480.html (таких ссылок у меня навалом, свистните, если интересно).

Мне кажется (я не уверен, просто пример с электронами мне как-то в голову во время нашего разговора пришел), что видимо даже адиабатически раздвинуть электроны без нарушения межчастичных корреляций невозможно. Надо подумать.