Παρασκευή, 15 Αυγούστου 2008

What is Quantum Mechanics???

Έχω καιρό να ποστάρω κάτι στο blog, και επειδή είμαι σε διακοπές ακόμα, θα ποστάρω κάτι απλό αλλά πολύ ενδιαφέρον. Φυσικά η δυνατότητα του να ποστάρω το οτιδήποτε, δεδομένου ότι είμαι στο χωριό μου, προκύπτει από την λειτουργία ενός internet cafe στην περιοχή. Είναι μία ενδιαφέρουσα εξέλιξη και ελπίζω να πάει καλά. Επιστροφή λοιπόν στο θέμα.


Πέτυχα στο Cosmic Variance ένα άρθρο σχετικά με μία συζήτηση ανάμεσα στον Sean Carroll και τον David Albert (Bloggingheads discussion) με θέμα την κβαντομηχανική. Το βίντεο αξίζει να το παρακολουθήσει κανείς, ειδικός και μη.

Ο μη ειδικός θα παρακολουθήσει μια ενδιαφέρουσα συζήτηση για το τι είναι (και τι δεν είναι) και τι προβλέπει για τον φυσικό κόσμο η κβαντομηχανική θεωρία, καθώς και μία ενδιαφέρουσα παρουσίαση των ανοιχτών ερωτημάτων που υπάρχουν για ζητήματα όπως είναι το ζήτημα της ερμηνείας.

Ο ειδικός θα παρακολουθήσει κατά κύριο λόγο, το πως παρουσιάζετε ένα δύσκολο θέμα σε απλή γλώσσα, προσβάσιμη και στον μη ειδικό, αλλά χωρίς εκπτώσεις στην ουσία.

Προσωπικά το διασκέδασα. Ελπίζω να το απολαύσετε και εσείς.

Science Saturday: Problems in Quantum Mechanics



Defining Quantum Mechanics (16:13)
Why the Schrodinger equation seems crazy… (08:43)
…and a few possible ways to make it seem sane (09:29)
Sean on the many-worlds interpretation of Quantum Mechanics (04:00)
David attacks the many-worlds interpretation (17:22)
Quantum Mechanics and free will (07:29)

Collapse Theories - Stanford Encyclopedia of Philosophy
Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics - Stanford Encyclopedia of Philosophy

10 σχόλια:

Γιώργος είπε...

Vagelford καιρό σε περιμέναμε να γράψεις κάτι και με χαρά ακούσαμε αυτά που μας συνέστησες.

Προσωπικά έχω βαρεθεί τα ειδησεογραφικά blogs γιατί πλεον η ελληνική πραγματικότητα έχει γίνει απελπιστικά βαρετή, μονότονη και εύκολα προβλέψιμη oπότε blog σαν το δικό σου αποτελούν ό,τι καλύτερο για κάποιον που θέλει να προβληματιστεί με κάτι χρήσιμο είτε είναι φυσικός είτε απλός ερασιτέχνης.

Γι' αυτό όποτε έχεις χρόνο και κάτι ενδιαφέρον να γράψεις μην το αμελείς.

Vagelford είπε...

Φίλε Γιώργο, ευχαριστώ για τα καλά σου λόγια. Η αλήθεια είναι ότι και εμένα με έχει κουράσει η ελληνική πραγματικότητα. Ίσως ένα ποστ για την κβαντομηχανική, την στιγμή που γίνονται όλα αυτά που γίνονται στον κόσμο να μοιάζει trivial, αλλά εγώ δεν το νομίζω. Βρίσκω εξίσου σημαντική, αν και διαφορετική, την αναζήτηση για την κατανόηση του κόσμου με την αντιμετώπιση της ανθρώπινης δυστυχίας. Γιατί σε τελική ανάλυση, αν δεν "ανέβουμε" λίγο πιο ψηλά, πως θα ξεπεράσουμε τα πάθη που μας οδηγούν σε αυτά τα προβλήματα.

Μάλλον το πήγα λίγο μακριά.

Ανώνυμος είπε...

Άμα δεν ανεβάζεις θέματα θα σου κάνουμε μήνυση!! :)

ange-ta είπε...

θα παραδεχτείς ότι ένα βιδεο, δεν είναι καλή πλατφόρμα συζητησεων.
Εριξα μια πρόχειρη ματια στο μπλόγκ σου.
Δίχνει να έχεις απεριοριστη πίστη στην επιστήμη, σε σημείο που να την ξεχνάς. Να ξεχνάς την επιστήμη εννοώ.
Ωραία αντίφαση: έχω τόσο εμπιστοσύνη στην επιστήμη που γίνομαι αντιεπιστημονικός. Εχω τόση μεγάλη εμπιστοσύνη στο ορθολογισμό που γίνομαι φονταμενταλιστης ταλιμπάν.
Εχω τόση εμπιστοσύνη στην αγορα που την καταβροχθίζω.
Εχω τοση εμπιστοσύνη στο κόμμα, που γίνομαι δικτάτορας πάνω απο αυτό.
Εχω τοση εμπιστοσύνη στον κύριο, που σκοτώνω στο όνομα του.
κλπ. κλπ. κλπ.
Δεν θέλω να σου χαλάσω την αυτοπεπιθιση, γιατι θα την χάσεις δυστυχώς έτσι και αλλιώς.

"Βρίσκω εξίσου σημαντική, αν και διαφορετική, την αναζήτηση για την κατανόηση του κόσμου με την αντιμετώπιση της ανθρώπινης δυστυχίας"
Ασε τον άνθρωπο και δες τη φύση σαν ένα σύνολο.Και όταν θα το πετύχεις, ο άνθρωπος θα αναδυθει αυτομάτως, είτε σαν εχθρός της είτε σαν φίλος της. Και κει θα πάρεις τις αποφάσεις σου και θα καταλάβεις γιατι η ανθρωπότητα απαγορευεται να καιει το πετρέλαιο που η φυση χρειάστηκε εκατομμύρια χρόνια για να το φτιάξει και απαγορεύεται να καίει ουράνιο και πλουτώνιο και καλαμπόκια για τα τούρμπο καγιέν.

Vagelford είπε...

Ok, αλλά το video που εξηγεί εκλαϊκευτικά τι είναι η κβαντομηχανική το είδες;

Ο λόγος που έβαλα το λινκ στο blog σου είναι ότι φαίνεται πως έχεις μερικές λανθασμένες ιδέες για το πως δουλεύει η κβαντομηχανική, όπως για παράδειγμα ότι τα πάντα είναι πιθανά και ότι τα πράγματα συμβαίνουν στην τύχη.

Ίσως αυτές, να μην είναι και οι μόνες παρανοήσεις που έχεις.

ange-ta είπε...

ΩΩΩΩΩΩΩΩΩ,
λανθασμένες απόψεις;
Εχω αφήσει το πολυτεχνείο αρκετα χρόνια και δεν θα τολμούσα να λέω δικές μου απόψεις για την κβαντομηχανική. Εσύ τα έχεις σχετικά φρέσκα και μπορώ να καταλάβω την φόρα σου.

Αυτά που διάβασες δεν είναι δικές μου απόψεις at all.

Και όσο και αν έψαξα, δεν βρηκα αυτη τη έκφραση "τα πάντα είναι πιθανά", αλλά ότι τα αποτελέσματα είναι θέμα στατιστικής.

γράφω:

Σε υποατομικό επίπεδο επικρατεί απροσδιοριστία λόγω της κυματικής μορφής των σωματιδίων που το συγκροτούν, στον πραγματικό κόσμο αυτή η λογική θα μας έκανε σίγουρα σχιζοφρενείς!

προσπαθώντας να αποδώσω την έκφραση του Schroediger: "verwaschenes Abbild" του κόσμου μας.

Επίσης προσπάθησα να αποδώσω το νόημα του νοητικού πειράματος με τη γάτα: Θα ξέρουμε ότι η γάτα θα είναι ζωντανη ή νεκρή ΜΟΝΟ αν ανοίξουμε τον θάλαμο.

Χμ, λέω λοιπόν, ότι άλλα λέω απο αυτά που μου προσάπτεις ότι λέω, εκτός και άν δεν ξέρω τι λέω!

Any way, σήμερα δεν είναι η μερα μου, έπεσα στην θάλασσα με τα ρούχα, κόντεψα να πνιγω απο το κονιάκ που μου δώσανε μόλις βγηκα με τα ρούχα μου φορτωμένα με νερό, αλλά στατιστικά επέζησα.

Vagelford είπε...

Την συγκεκριμένη φράση μπορεί να μην την χρησιμοποιείς, αλλά από τις φράσεις:

"Εάν θέλουμε να μιλήσουμε για τα χαρακτηριστικά ενός μικροσυστήματος, πρέπει να προσδιορίσουμε την μέθοδο μετρήσεων και το αποτέλεσμα που θα εξαχθεί και που θα έχει σχέση με την μέθοδο μετρήσεων που εφαρμόσαμε θα το δούμε μετά το πέρας του πειράματος, χωρίς πιο πριν να ξέρουμε τι μας περιμένει!"

"Δυνάμεις ασύλληπτες, δυνάμεις που ξεπηδάνε από έναν χώρο που επικρατεί η πιθανότητα της γνώσης ή η γνώση της πιθανότητας και τα δύο είναι εξ ίσου απροσδιόριστα.
Θα έπρεπε άραγε αυτή η απροσδιοριστία να μας εμποδίσει να ερευνήσουμε την υποατομική terra incognito;"


βγάζω το συμπέρασμα ότι λες πως "τα πάντα είναι πιθανά" σε ότι αφορά την κβαντομηχανική. Ίσως να ήθελες να πεις κάτι άλλο. Δεν είναι κακό να μην έχεις καταλάβει σωστά κάτι. Άλλωστε, αυτή είναι και η κλασικότερη παρανόηση σχετικά με την κβαντομηχανική.

Ελπίζω να νιώθεις καλύτερα τώρα, μετά το ατύχημα που είχες.

Αλήθεια, το video το είδες?

ange-ta είπε...

"θα το δούμε μετά το πέρας του πειράματος, χωρίς πιο πριν να ξέρουμε τι μας περιμένει"

Αυτο το λέω για τη γάτα, επειδη δεν ξέρουμε αν δεν ανοίξουμε τον θάλαμο, πως θα βρούμε τη γάτα. ζωντανη η πεθαμένη, πράγμα που είναι αποτέλεσμα στατιστικής, δηλαδη έπεσε το σφυράκι να σπάσει το μπουκάλι με το τοξικό περιεχόμενο ή όχι.

Και το δεύτερο: Εχω την αίσθηση, ότι δεν λέω τίποτα που να μην στέκει.
Το πρώτο είναι η πιθανότητα ( στην κβαντική μηχανική τα αποτελέσματα της μέτρησης είναι στατιστικής φύσεως) και η απροσδιοριστία (Αρχη της απροσδιοριστίας του Heisenberg).

Αλλά εκείνο που θέλω να πω στο ποστ μου τελικά, είναι ότι ο επιστημονικός κόσμος είναι κοματάκι αυτιστικός και όχι τι κάνει και τι δεν κάνει η επιστήμη.

Τα πιο πολλά της κβαντ/μηχ έχουν περάσει στη λήθη, αυτο είναι σίγουρο!

Το βίντεο, το άκουσα με μισό αυτι.
Είναι πολύ μεγάλο. θα περάσω να ακούσω και τη συνέχεια.

Vagelford είπε...

Η ιστορία με την γάτα του Schrodinger αφορά ένα ανοιχτό θέμα της κβαντομηχανικής, που είναι το ζήτημα της μέτρησης και το θέμα της ερμηνείας της κυματοσυνάρτησης. Δηλαδή έχει να κάνει με αυτό που λέμε "κατάρρευση" (collapse) της κυματοσυνάρτησης ή αλλιώς, πότε ένα σύστημα σταματά να είναι κβαντικό και συμπεριφέρεται ως κλασικό. Δεν έχει να κάνει με την βεβαιότητα ή την αβεβαιότητα με την οποία ξέρουμε κάτι.

Από εκεί και πέρα, η αρχή της απροσδιοριστίας, αυτό που μας λέει είναι ότι δύο συζυγή μεγέθη δεν μπορούμε να τα γνωρίζουμε ταυτόχρονα με οσοδήποτε μεγάλη ακρίβεια. Δηλαδή, αν έχω ένα ηλεκτρόνιο, τότε μπορώ να μετρήσω την ταχύτητά του ή την θέση του ξεχωριστά, με όση ακρίβεια θέλω. Αν όμως αποφασίσω να μετρήσω και την ταχύτητα και την θέση ταυτόχρονα, τότε το γινόμενο των αβεβαιοτήτων δεν μπορεί να είναι μικρότερο από μία πολύ μικρή τιμή.

Δηλαδή δεν μας λέει ότι υπάρχει γενικά αβεβαιότητα ως προς το αποτέλεσμα μίας μέτρησης ή ενός πειράματος, αλλά ότι αυτό που θα μετρήσουμε, θα βρίσκεται σε μία περιοχή τιμών.

Για να πω ένα άλλο παράδειγμα, αν θέλουμε να μετρήσουμε το spin ενός ηλεκτρονίου μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο, τότε ξέρουμε ότι αν κάποια στιγμή το spin του ήταν "πάνω", τότε η πιθανότητα να το βρούμε "πάνω" ή "κάτω" κάποια επόμενη χρονική στιγμή, ακολουθεί συγκεκριμένη χρονική εξάρτηση και το αποτέλεσμα θα είναι ή "πάνω" ή "κάτω" και δεν μπορεί να είναι τίποτα άλλο. Ή αν βγει από το μαγνητικό πεδίο και μετρήσουμε το spin του και το βρούμε "πάνω", τότε όσες φορές και να το μετρήσουμε μετά θα το βρούμε να είναι"πάνω".

Ή για παράδειγμα ξέρουμε ότι αν έχουμε μία δέσμη φωτονίων με τυχαία πόλωση, και την περάσουμε μέσα από ένα πολωτικό φίλτρο, τότε αν βάλουμε ακόμα ένα πολωτικό φίλτρο παράλληλα στο προηγούμενο μπροστά από την πολωμένη δέσμη, θα περάσουν όλα τα φωτόνια, ενώ αν το βάλουμε κάθετα δεν θα περάσει κανένα.

Με λίγα λόγια αυτό που θέλω να πω είναι ότι υπάρχει συγκεκριμένη νομοτέλεια στην κβαντομηχανική, σύμφωνα με την οποία βγάζουμε τα συμπεράσματά μας για το αποτέλεσμα ενός πειράματος και το ότι αυτό εκφράζεται με όρους πλάτους πιθανότητας δεν σημαίνει ότι είναι και τυχαίο ή απροσδιόριστο.

Johnny Greece 2009 είπε...

Δεν ειμαι φυσικος αλλα γιατρος. Ωστοσο βρισκω εξαιρετικα ενδιαφεροντα τα αρθρα σχετικα με την κοσμολογια, τη φυσικη / αστροφυσικη, την κβαντομηχανικη κλπ. Ειχα διαβασει απο το λυκειο για την αρχη της απροσδιοριστιας του Heisenberg. Συγκεκεριμενα αναφεροταν οτι υπαρχει απροσδιοριστια στον ταυτοχρονο υπολογισμο της ορμης και της θεσης ενος ηλεκτρονιου, αναφεροντας ως μεθοδο προσδιορισμου της τιμης των μεγεθων αυτων την κρουση του ηλεκτρονιου με ενα φωτονιο. Υπαρχει περιπτωση η απροσδιοριστια που προκυπτει να μην ειναι εγγενης ιδιοτητα του συστηματος αλλα αδυναμια υπολογισμου με τη συγκεκριμενη μεθοδο; Θα μπορουσε να υπαρξει αλλη, καλυτερη μεθοδος προσδιορισμου της τιμης των 2 αυτων μεγεθων, με την οποια δε θα παρουσιαζοταν καμμια απροσδιοριστια, ωστε το ηλεκτρονιο να επαυε να παρουσιαζεται ως νεφος πιθανοτητων; Ισως ο ανθρωπος δε θα μπορουσε ποτε να ανακαλυψει μια τετοια μεθοδο. Ισχυει αραγε το ιδιο και για ενα πιθανο υπερτατο ον - δημιουργο ομως; (ισως να μην πιστευεις στην υπαρξη Θεου αλλα το αναφερω ως πιθανοτητα). Ειναι σημαντικη παραμετρος γιατι βρισκομαστε στο σημειο που η κβαντομηχανικη απτεται του ζητηματος της ελευθερης βουλησης. Αν παρακαμφθει ο υφαλος της απροσδιοριστιας, φτανουμε στο αναποφευκτο συμπερασμα του απολυτου ντετερμινισμου, συμφωνα με τον οποιον ελευθερη βουληση απλα δεν υπαρχει. Τεινω να πιστευω πως η ελευθερη βουληση ειναι μια ψευδαισθηση του ανθρωπου, αναγκαια ως ενα βαθμο ωστε να αποφευχθει η ψυχολογικη ασταθεια που πιθανως θα δημιουργουσε σε πολλους απο εμας η συνειδητοποιηση του γεγονοτος οτι δεν ειμαστε οι κυριοι του εαυτου μας. Κατα τη γνωμη μου ο ανθρωπινος οργανισμος ειναι απλα υλη, τα σωματιδια της οποιας ειναι ικανα να παραγουν καποια μικρης εντασης ηλεκτρικα ρευματα (σκεψεις, εντολες κινησης μελων σωματος) και ηλεκτρομαγνητικα πεδια, ολα απολυτως κατανοησιμα και συμβατα με τους γνωστους νομους της φυσικης, χωρις τιποτα το πνευματικο (ψυχη κλπ). Για να δεχτουμε ομως το σεναριο συμφωνα με το οποιο ειμαστε "πιονια" ενος δημιουργου θα πρεπει αυτος ο δημιουργος να εχει νικησει την απροσδιοριστια, αφου αν θελεις να μαθεις ή να καθορισεις το μελλον πρεπει να γνωριζεις επακριβως την κατασταση του συνολου των συστατικων στοιχειων του συμπαντος σε καποια δεδομενη "αρχικη" στιγμη, χωρις καμμια απροσδιοριστια, και βεβαια να γνωριζεις και ολους τους φυσικους νομους που διεπουν το συμπαν.
Θα ηθελα τη γνωμη σου πανω σε αυτο εκτιμωντας τις σε βαθος γνωσεις σου στον τομεα. Πιστευεις οτι θα ηταν δυνατο να ξεπεραστει το εμποδιο της απροσδιοριστιας, αν οχι απο οντα του συμπαντος μας οπως ο ανθρωπος, εστω απο ανωτερες οντοτητες που πιθανως να υπηρχαν εκτος του φυσικου αυτου συστηματος; Επισης θα ηταν πολυ ενδιαφερον ενα ποστ σου σχετικα με την ελευθερη βουληση.

p.s. Πως αρχιζει ενα αμερικανικο ανεκδοτο για τη γατα του Schrodinger;...
" A cat walks into a bar, and doesn't " :)