LINUX.ORG.RU
ФорумTalks

Квантовая механика

 


2

4

Здравствуйте!
Недавно закончил чтение книги Нила Стивенсона «Анафем». Книга очень понравилась, всем рекомендую (как и другие его работы). Так вот, в книге затрагивается множество идей из разных областей - математики, философии, психологии, физики и тд. В частности, например, приводится идея о сходстве работы нашего мозга и квантового компьюетра. Т.е. мозг в процессе мышления как бы 'воспринимает' и перебирает одновременно сразу множество вариантов (а точнее - их суперпозицию), а затем (просветление!) все эти варианты «схлопываются» до единственного варианта - результата процесса мышления.

Пример: мы стоим на улице и хотим пройти из точки А в точку B. Существует огромное множество решений данной задачи (с учетом препятствий и тп). Но мы практически мгновенно «видим» эффективное решение и сразу идем из точки A в точку B, обходя препятствия и тп. При этом мы не решаем задачу по шагам - сделали шаг вперед, огляделись, подумали, сделали еще один шаг и тд. Мозг как бы видит всю картину целиком, создает у себя внутри целую модель улицы и одновременно просматривает различные варианты решения, в итоге мы идем по пути, который получился в результате 'вычислений' мозга.

Сначала я довольно скептически воспринял данную идею, какой-то слишком уж фантастической она мне показалась. Но, заинтересовавшись темой, посмотрел примечание автора в конце книги, прочитал, на какие работы каких людей он опирался, полез в инет читать про них (сам я никакой не физик).

Выяснил, что существует множество интерпретаций квантовой механики. Самые популярные среди них:
- «никакая» («Заткнись, и считай!» - не нужно никак интерпретировать квантовую механику ибо это скорее область философии. А квантовая механика - раздел физики, поэтому, если она работает и дает результаты - то просто производите измерения, расчеты, да получайте нужные результаты и не забивайте голову всякой филосовской чепухой)

- Копенгагенская (акт измерения вызывает коллапс волновой функции и у измерения имеется единственный итоговый результат, хотя ДО измерения параметры системы были не определены и система могла находится в суперпозиции всех возможных вариантов)

- Многомировая интерпретация [в книге тоже очень активно затрагивается данная тема] (никакой волновой функции нет и ее коллапса не происходит; существует множество практически одинаковых миров, частицы которые на квантовом уровне интерферируют друг с другом; при измерении какого-либо параметра происходит ветвление 'мирового пути' и мы просто воспринимаем один из них - получаем результат измерения)

Еще вычитал, что некоторые физики и биологи, например, Роджер Пенроуз считают, что этот самый коллапс волновой функции и является основой нашего сознания - объективная редукция (кстати, тема влияния квантовых эффектов на работу мозга уже обсуждалась в каком-то треде на ЛОРе).

Так вот, интересует следующее:
1. Что конкретно понимается под 'коллапсом волновой функции'? Я воспринимаю эту функцию как чисто математический объект (хотя некоторые физики считают ее объектом реального мира). Что значит, что она коллапсирует? Ну да, мы заранее не знаем результата измерения, да, есть распределение вероятностей...ну и что? Не является ли это просто показателем того, что у нас не хватает знаний? Ну произвели мы измерение, получили результат. Как копенгагенская интерпретация может утверждать, что ДО измерения система находилась в неопределенном состоянии? Ведь тот факт, что МЫ не знаем параметров состояния системы не говорит о том, что сама система находится в неопределенном состоянии, и даже в суперпозиции состояний, а приходит к единому состоянию лишь БЛАГОДАРЯ акту измерения?

2. Каким образом все-таки квантовые эффекты влияют на работу нашего мозга? Что почитать на эту тему?

3. Как ныне физика рассматривает свет? Вроде как опыт Юнга доказал, что свет - волна. Но при этом, когда мы пытаемся 'поймать' свет - мы получаем отдельные частицы - фотоны. Корпускулярно-волновой дуализм? Как это проще всего понять?

★★★★★
Ответ на: комментарий от Kindly_Cat

99% человечества критерием разумности считает человекоподобное сознание - другие высшие млекопитающие разумными не признаются, а сложное поведение приписывается условным рефлексам и инстинктам.

Конкретно меня эта книга заставила задуматься об этой проблеме, до этого попросту не думал об этом. Таки профит

MahMahoritos ★★★
()
Ответ на: комментарий от Kindly_Cat

Спин это просто. Вращение не подходит, тогда представь тор, у которого колбаса вращается вокруг оси, а сам бублик при этом не вращается.

sin_a ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от MahMahoritos

Нет, скорее, дело в том, что у людей понятие разума тесно сплетено с понятием самосознания. А разум необязательно должен быть самосознающим. Другое дело, что такой разум неспособен будет познавать мир.

Kindly_Cat
()
Ответ на: комментарий от kovrik

так в том и беда, что ученые говорят, что конкретного состояния до акта измерения у него не существует :(

Надо скастовать в тред квантового физика, что он скажет. Мне кажется, в этой ситуации виноваты изнасилованные журналисты, которые не поняли фишки.

Как я понял, проблема экспериментальной физики в микромире в том, что наблюдаемый объект невозможно наблюдать, не уничтожая его. Тот же фотон исчезает при захвате датчиком. Если бы строители могли определить прочность здания лишь подрывом его тонной динамита, они бы тоже говорили о вероятности его простоять без аварий 100 лет.

MahMahoritos ★★★
()
Ответ на: комментарий от Kindly_Cat

Кстати, ты как-то раз хвастал, что можешь представить себе спин. Можешь описать? :)

Описать можно далеко не всё, что можно представить.



Я, кстати, недавно нашёл хорошую аналогию того, как я представляю очень многие вещи. Сравнивать надо не с визуальным образом, не с аудиальным и т.п. Скорее аналог из области мышечного чувства. Вот ты не глядя и не представляя себя в пространстве понимаешь, где твоя рука или нога и как она расположена. Вот, скажем, аналогично я представляю маршруты, расстояния… Часто — объекты, людей и т.п. Что не исключает, естественно, образы и просто визуальные для привычных вещей и т.п.

Вот и квантовая механика что-то из подобного. Я _чувствую_ как должна вести себя частица. И у меня не вызывает никакого протеста ни смешение подходов, ни неньютоновское поведение.

Впрочем, визуально-кинестетические образы тоже помогают. Скажем, я могу представлять квантовую частицу как некий туманный объект. Где плотность «тумана» — квадрат волновой функции. Этот «туман» — объясняет туннелирование (да, он может проникнуть за барьер), объясняет уменьшение волновых свойств с ростом размеров системы (толщина слоя фиксирована и для огромных объектов — пренебрежима), объясняет способность частицы интерферировать с самой собой (прохождение через близкие отверстия заставляет «перегруппироваться») и т.п.

Спин же визуального образа глубокого не имеет. Просто свойство этого «тумана».

KRoN73 ★★★★★
()

Т.е. мозг в процессе мышления как бы 'воспринимает' и перебирает одновременно сразу множество вариантов (а точнее - их суперпозицию), а затем (просветление!) все эти варианты «схлопываются» до единственного варианта - результата процесса мышления.

Попахивает ФГМ'ом...

Deleted
()
Ответ на: комментарий от MahMahoritos

проблема экспериментальной физики в микромире в том, что наблюдаемый объект невозможно наблюдать, не уничтожая его

Не уничтожая _состояние_ объекта. Фотон исчезает при захвате датчиком, но положение того же электрона можно измерить фотоном не уничтожая электрон.

Если бы строители могли определить прочность здания лишь подрывом его тонной динамита

Нет, тут вопрос именно концептуальный уже.

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от MahMahoritos

Ну вот у меня аналогичное представление всего этого.

kovrik ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Eddy_Em

Это было бы неплохо, но, боюсь, на ЛОРе такого нет.

Ну, я-то как раз 20 лет назад на квантового физика и учился. Хотя с уклоном в материаловедение (материалы электронной техники). Но это было 20 лет назад, конечно, и по специальности я не работал :)

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от KRoN73

Я думаю, в случае представления спина и других характеристик проблема в том, что мы живем в четырехмерном мире и представить себе, скажем, десятимерный, не можем.

Eddy_Em ☆☆☆☆☆
()
Ответ на: комментарий от Kindly_Cat

Другое дело, что такой разум неспособен будет познавать мир

Вот как раз это в книге и отрицалось. Там рассуждения шли на тему, что сознание вообще паразитирует на разуме и отъедает ресурсы вычислительные. Я не смогу это как либо доказать, не тот уровень.

Есть разум, есть память. Разумный объект может запоминать события и анализировать их. Для познания мира и его законов не обязательно, чтобы у объекта был внутренний мир, чтобы он как-то себя сознавал. Однако, тяжело представить, ради чего это чудо-юдо будет познавать мир

MahMahoritos ★★★
()
Ответ на: комментарий от KRoN73

положение того же электрона можно измерить фотоном не уничтожая электрон.

Кажися он заметно больше и не нащупает. Как слон горошину .

sin_a ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Eddy_Em

Я думаю, в случае представления спина и других характеристик проблема в том, что мы живем в четырехмерном мире

Ну, я-то живу в трёхмерном мире, время в моём сознании очень редко воспринимается как координата (только при редких мысленных экспериментах, типа «во Вселенной есть только один электрон, он же — позитрон»).

Но модели, требующие лишней координаты представляю в виде модели в N-1 размерности, а потом _восприятие_ этой модели поднимаю до N-мерного. Т.е. я не могу представить себе тассеракт, но я могу _ощутить_ его.

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от KRoN73

положение того же электрона можно измерить фотоном не уничтожая электрон

Даже не уничтожая будет взаимодействие фотона с электроном, после чего состояние обоих изменится

Satou ★★★★
()
Ответ на: комментарий от sin_a

волны идут фиксированными «порциями»

есть электромагнитное поле A(x). И оно квантуется, при этом частицами считается именно A(x). И так оказывается, что у нас получается наинизшее состояние, и состояния с большей энергией. А из одного состояния в другое можно перейти операторами a^+ и a. Что дает возможность провестивторичное квантование и считать частицами уже не поле, а эти самые a^+.

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Eddy_Em

А я 9 лет назад отучился на астрофизика. И уже почти все позабыл.

Думаю, в каждой отрасли есть фундаментальные вещи, которые нельзя забыть. Как тебе, скажем, то, что звёзды живут за счёт термоядерного синтеза или что Солнце — G-карлик на краю Галактики :)

Мы же тут с квантовой точки зрения (переводя пример на астрофизику) даже не спектральные классы OBAFGKM обсужаем, а именно то, что в начале всех цепочек лежит слияние водорода. И философский момент, что все мы состоим в основном из вещества, которое когда-то было материалом первичных звёзд :)

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Satou

после чего состояние обоих изменится

Так об этом и писалось :)

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от MahMahoritos

Есть разум, есть память. Разумный объект может запоминать события и анализировать их. Для познания мира и его законов не обязательно, чтобы у объекта был внутренний мир, чтобы он как-то себя сознавал. Однако, тяжело представить, ради чего это чудо-юдо будет познавать мир

В этом и есть проблема понимания квантовой механики =) Разум, наделённый самосознанием, старается познавать всё через себя, т.е. сопоставляя все получаемые знания с собственными ощущениями, опытом и образами. Со всяким там вращением, схлопыванием и колебаниями. Но в макромире похоже нет аналогов того, что происходит с элементарными частицами, поэтому понять и представить всё правильно практически невозможно. Разум же, лишённый самосознания, и воспринимающий информацию как она есть, понял бы всё без проблем.

kranky ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от kranky

Разум же, лишённый самосознания, и воспринимающий информацию как она есть, понял бы всё без проблем.

Надо найти просветлённого буддиста и дать ему почитать, они вроде как раз воспринимают инфу так как есть

Satou ★★★★
()
Ответ на: комментарий от Satou

Познавших Дзен не интересуют подобные глупости этого мира. Они познают все тайны мира, но они их не интересуют и им не интересно этими тайнами делиться

MahMahoritos ★★★
()
Ответ на: комментарий от MahMahoritos

Там рассуждения шли на тему, что сознание вообще паразитирует на разуме и отъедает ресурсы вычислительные

Наверное, автор - поклонник чувственного познания мира :)

Чтобы познавать мир, нужно хотя бы ввести какое-то определение мира, то есть, задать точку отсчёта. Определение же подразумевает отделение одной сущности от другой. Отделение Я от Мир и есть самосознание. Познание Мира, в свою очередь, сводится к построению модели Мира внутри Я. То есть, получаем Мир', представляющий из себя, так сказать, выдержки и цитаты из Мира :)

Далее. Автор, насколько я понял, сетует на то, что самосознание мешает именно вот этим «цитированием» Мира для построения Мира'. То есть, на то, что Я по определению неспособно познать Мир во всей его полноте. В таком случае, что нужно сделать, чтобы избежать абстрагирующего влияния самосознания? Очевидно, что нужно увеличить Я до размеров Мира. Тогда Мир' будет точно соответствовать Миру, а самосознание, как таковое, просто исчезнет - ведь не от чего больше отделяться, границы Я лежат за границами Мира. Вот так и приходим к выводу: знать мир без самосознания может только бог, которому наш мир снится или думается. И как знать - обрубив человеку все каналы получения внешней информации, не получим ли мы такого бога? :D

Kindly_Cat
()
Ответ на: комментарий от Eddy_Em

мы живем в четырехмерном мире и представить себе, скажем, десятимерный, не можем

За себя говори.

Kindly_Cat
()
Ответ на: комментарий от Satou

Надо найти просветлённого буддиста и дать ему почитать, они вроде как раз воспринимают инфу так как есть

Всё равно, даже если он поймёт и попытается объяснить, то, чтобы понять его объяснение, придётся достичь просветления самому.

kranky ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Kindly_Cat

Возьмем 1 фотон и 1 электрон. Вспомним, что фотон и электрон - поля. A_{\mu}(x) и \psi(x).

И рассмотрим их взаимодействие. Так вот, у нас будет интеграл по всему объему, т.к. это поля.

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от kranky

Всё равно, даже если он поймёт и попытается объяснить, то, чтобы понять его объяснение, придётся достичь просветления самому.

Ну почему же? Когда мы в школе изучаем физику, мы же еще не физики. Просвещаются постепенно, по мере приобретенных знаний

jamy
()
Ответ на: комментарий от kranky

Всё равно, даже если он поймёт и попытается объяснить, то, чтобы понять его объяснение, придётся достичь просветления самому

Ну дак вперёд, нужно всего лишь от 2 до ∞ лет на медитацию и просветление в кармане (:

Satou ★★★★
()
Ответ на: комментарий от KRoN73

Лет 5..7 тому назад, в бытность мою разработчиком L2J-сервера

Респект за эмулятор. ~3 года проиграл на сервере с ним. Наш админ был тоже разработчиком, _DS_ может застал?

железка, находящаяся вовне нашей Вселенной. Всё, что происходит тут у нас — работа компьютерных моделей в метапрограмме.

Мне тоже нравится эта идея, причем больше всех остальных. Доклад на тему http://pavel-kudinov.livejournal.com/69412.html. К своему стыду это первое место где я обобщенно услышал эту теорию.

Behem0th ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Behem0th

Наш админ был тоже разработчиком, _DS_ может застал?

В буржуйской команде я мало проработал, быстро форкнулся. А в нашей, L2Fortress, не помню такого.

Мне тоже нравится эта идея, причем больше всех остальных

Ну, вообще, я там отметил, что идея — чисто умозрительная, мне, как атеисту, что Христос, что мета-ММОРПГ — где-то на одном уровне ненужности. Но просто, действительно, интересная игра ума. Очень многое в нашем мире можно объяснить с позиции этой идеи проще, чем с точки зрения традиционных религий :)

KRoN73 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от MahMahoritos

Как я понял, проблема экспериментальной физики в микромире в том, что наблюдаемый объект невозможно наблюдать, не уничтожая его. Тот же фотон исчезает при захвате датчиком. Если бы строители могли определить прочность здания лишь подрывом его тонной динамита, они бы тоже говорили о вероятности его простоять без аварий 100 лет.

Это, конечно, так, но есть слабые измерения, которые почти не воздействуют на объект измерения. Они, конечно, вносят изменения в измеряемую систему, но при этом позволяют наблюдать за динамикой процесса.

Black_Shadow ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от vitruss

Бред, ИМХО. «Давайте шарахнем пациента током, но не сильным, а чуть-чуть. Если сдохнет — реанимируем более сильным зарядом».

Eddy_Em ☆☆☆☆☆
()
Ответ на: комментарий от Black_Shadow

Это, конечно, так, но есть слабые измерения

Но если конечно учесть что слабые измерения - просто теория и мы пока не знаем как ее реализовать, то ваш комментарий ничем не помог

jamy
()
Ответ на: комментарий от KRoN73

В буржуйской команде я мало проработал, быстро форкнулся. А в нашей, L2Fortress, не помню такого.

Он был именно в буржуйской, в оригинальном L2J. где то 5-3 года назад.

Очень многое в нашем мире можно объяснить с позиции этой идеи проще, чем с точки зрения традиционных религий :)

Имхо на момент зарождения религий они как то пытались людям объяснить наблюдаемые явления и в те времена были неплохи. Сейчас же они кардинально устарели и в общем то ненужны. А доклад глянь если интересно, мне потравилось вывод что если создатель нашего супер компьютера и был то логика его была вполне постижима. Цель вселенной создание разума который сожет создать свою вселенную. Вселенная это матка для рождения других богов.

Behem0th ★★★★★
()

Еще вычитал, что некоторые физики и биологи, например, Роджер Пенроуз считают, что этот самый коллапс волновой функции и является основой нашего сознания

Не обращай на них внимания - это сектанты.

DNA_Seq ★★☆☆☆
()
Ответ на: комментарий от Eddy_Em

Продолжу тему неудавшихся карьер по специальности. 5 лет назад я получил диплом зооинженера со специализацией в селекцию)

Behem0th ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Behem0th

5 лет назад я получил диплом зооинженера со специализацией в селекцию)

И много быков резанул серпом по йайцам?

DNA_Seq ★★☆☆☆
()
Ответ на: комментарий от Kindly_Cat

Я астрофизикой уже давно не занимался. Вот, прибор доделаю — тогда и возьмусь. И то, лишь в методически-испытательных целях (и дохтурскую неплохо было бы написать).

Eddy_Em ☆☆☆☆☆
()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.