Для работы проектов iXBT.com нужны файлы cookie и сервисы аналитики.
Продолжая посещать сайты проектов вы соглашаетесь с нашей
Политикой в отношении файлов cookie
Оффтопик →
Зарядка за секунды: как квантовые батареи нарушают причинно-следственные связи (35)
- 2
Квантовая запутанность и квантовая телепортация — это просто красивые названия для описания того факта, что не смотря на распределенность квантовых систем и случайный характер измерений в квантовой механике, она все равно жестко подчиняется законам сохранения. Это как «принцип суперпозиции», который является просто красивым синонимом распределенной системы. Жесткое подчинение законам сохранения означает, что между измерением, проведенным над всей системой в целом, и измерением ее отдельных частей — не должно быть разницы. Квантовая система не состоит из отдельных частиц. Частицы являются лишь ее измеримыми проявлениями. Это как взять мультиметр, который показывает только 3 значащие цифры, и померить напряжение на разных участках последовательной цепи на пределе 1000В, когда цепь питается от батареи 9В, так что мультиметр будет показывать только целые части напряжений. И представьте просто, что 1В — это одна частица. Так вот. Тут должен выполняться закон, в соответствии с которым суммарное напряжение все равно должно быть равно 9В. Оно просто как то распределяется между участками цепи. И представьте, что в деле замешан некий белый дизеринг-шум, из за которого сопротивления участков цепи испытывают случайные колебания, так что напряжения на них колеблется, но оставаясь при этом в сумме все равно равным 9В. Просто основной парадокс квантовой механики заключается в том, что когда мы производим измерение, система не просто обнаруживается в некотором состоянии. Она в это состояние переходит. Т.е. мы как бы фиксируем результат. Фиксируем сопротивление этого участка цепи. Оно перестает случайно колебаться. Так что что получилось в результате измерения, то останется навсегда. А остальные участки цепи получат только то, что осталось. Причем это происходит мгновенно. Т.е. нет никакого переходного процесса, в течении которого система могла бы находится в некотором промежуточном состоянии. Вот так примерно работает квантовая механика. Я о чем? О том, что в квантовой механике нет никакой особой уличной магии. Так что абузя ее нельзя обмануть законы физики. Например законы сохранения. Можно попробовать каким то неимоверным образом перекачать энергию из зарядки в телефон при помощи квантовой запутанности. Но все равно эту систему телефон-зарядка этой энергией нужно сначала накачать. А на это все равно нужно время.
Оффтопик →
Почему люди оборачивают банковские карты в фольгу (13)
- 0
Ну как. До определенного момента можно было снять 1к за раз без введения пин-кода. Это достаточно много. А сейчас так вообще. Вы же знаете бизнес. Они все делают так, чтобы людям было удобнее расставаться с деньгами, а не так, чтобы было безопасно. Лимиты явно были повышены. Так что до 2-3к пин-код точно не спрашивает. Может быть даже до 5. А это уже серьезная сумма.
Оффтопик →
Почему люди оборачивают банковские карты в фольгу (13)
- 2
Ну не знаю. По моему опыту радиус действия бесконтактной оплаты таков, что он с трудом срабатывает, если не вытаскивать карту из кошелька. Чтобы так списать деньги, надо очень постараться, т.к. прикладывать надо вот прямо к кошельку. Просто пройти мимо не получится.
Кино и сериалы →
Почему фильмы снимают в 24 fps, а не 60 (79)
- -4
Важно просто понимать, зачем в играх используются 60FPS и больше, если глаз все равно распознает только 24. Это из за эффекта дергания, который возникает при слежении глазами за движущимся объектом. Возможно в фильмах этот эффект просто не имеет смысла компенсировать. Плюс частота кадров более 24FPS дает эффект размытия. В общем есть две крайности. Меньшая частота кадров дает больше дергания при слежении за движущимся объектом, но меньшее размытие при наблюдении неподвижного объекта. Большая частота кадров — наоборот. 60FPS — это некий компромисс.
Оффтопик →
Как решить математическую загадку, которая остается неразгаданной почти 100 лет: история и новые открытия (5)
- 0
Некоторые задачи не формулируются математически, а потому не имеют математического решения. Например задача 3x+1. Явным признаком подобных задач является например наличие дискретного условия. Подобные задачи скорее относятся к информатике, где есть такое понятие, как переборная задача.
Оффтопик →
Квантовый маховик: новый способ хранения и передачи энергии от квантовых двигателей (4)
- 0
Чем больше я думаю о квантовой механике, тем больше понимаю, что по сути единственный парадоксальный эффект в ней — это квантовая телепортация. И ту в принципе можно объяснить, если ввести эффект «пылесоса». Мы ожидаем мгновенного срабатывания измерительных приборов в разных точках пространства, которое показывает мгновенное состояние частиц, так что кажется, что информация об измерении в одной точке мгновенно передается в другую. Но что, если приборы просто не срабатывают до тех пор, пока состояние системы не устаканится? Все остальное — это по сути волновая физика с неточным измерением и эффектом случайного дизеринга (когда в качестве модулирующего дизеринг-сигнала используется белый шум, как например вот тут https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/ce/Michelangelo%27s_David_-_ruis.png). Я о чем. Она не может как то «обманывать» законы физики, чтобы получить какие-то там «магические» эффекты.
Оффтопик →
Почему мы не видим внеземных цивилизаций: новая теория ученых из Филиппин (9)
- 0
И кривая наверное не «логистическая», а логарифмическая?
Оффтопик →
В чем разница между призраком и привидением? (17)
- 5
В чем разница? В том, что нужно скурить для их появления.
Оффтопик →
Как разгадать загадку пространства-времени: шесть экспериментов, которые могут дать ответ (13)
- 0
Главный принцип физика-теоретика — нельзя изобрести ничего нового, не сомневаясь при этом в старом. Основная проблема сегодняшней физики — она погрязла в «авторитетных» концепциях, таких, как в том числе и теории относительности. Понимаете. Квантовую механику пытаются построить как бы внутри релятивистского пространства-времени вместо того, чтобы принять тот факт, что сама квантовая механика должна формировать свое пространство-время. Вопрос, который надо было задать самым первым. Забыли о классической физике вообще. Ее не существует. У нас есть только квантовая механика и больше ничего. Как будем описывать движения частиц? Для безмассовой частицы все легко и просто. Берем дельта-функцию. Переводим преобразованием Фурье в спектр волновых чисел. Берем волновое уравнение и переводим в частотную область. Далее просто увеличиваем фазу пропорционально частоте. Частотный спектр закручивается. Дельта функция времени движется без каких-либо деформаций. Переводим обратно в волновые числа, а потом и координатную область — исходная дельта-функция движется со скоростью света. Первый же вопрос, который возникает — откуда тогда берется релятивистское сокращение времени? Следующий вопрос — как перейти в другую систему отсчета? Ведь в нашей новой теории система отсчета — это частица, а она у нас описывается волной. Как одна волна выглядит относительно другой? Но это ладно. Возможно это и не сложно. Главная проблема возникает в тот момент, когда мы от фотона попробуем перейти к электрону. Масса все сразу же портит. Мы больше вообще ничего не можем нормально рассчитать и вынуждены вернуться обратно к классическим понятиям средних значений физических величин. Все, тупик.
Оффтопик →
Как разгадать загадку пространства-времени: шесть экспериментов, которые могут дать ответ (13)
- 0
Что толку пытаться описать движение в ОТО, если мы в СТО то его описать не можем? Сейчас, насколько я понимаю, стабильность частиц объясняется некой магией. Ибо по расчетам их волновые пакеты расплываются из за дисперсии. А это, если учитывать нормализацию волновых функций, ведет к тому, что вероятность обнаружить частицу в каком-либо состоянии уменьшается до 0. Т.е. по сути это и есть распад частицы. Да, частицы не распадаются, если им дальше уже просто некуда распадаться. Но их состояние должно становится неопределенным. Например координата электрона должна стать неопределенной. А на практике этого не происходит. Вот в этом то и прикол. Чтобы проквантовать ОТО, нужно последовательно решить следующие задачи: 1) Понять, как частица движется в неподвижной системе отсчета, в которой точка отсчета — это неподвижная дельта-функция 2) Перейти в движущуюся систему отсчета, т.е. рассмотреть ее поведение относительно движущейся дельта-функции 3) Перейти в неинерциальную систему отсчета, рассмотреть вариант движения с постоянной сменой системы отсчета 4) Понять, как сторонние потенциалы взаимодействий (частным случаем которых является масса) могут повлиять на движение частицы таким образом, что оно совпадало с ОТО. И вот что то я не вижу, чтобы кто то этим занимался. Страдают фигней, пилят гранты. Прогресса 0. Что касается нейтрино, то не факт, что у него есть масса. Любой внешний потенциал, нарушающий линейность волнового уравнения, может давать тот же эффект, что и масса. Это называется эффективная масса. У нас нейтрино участвуют в слабом взаимодействии? Участвуют. Вот может оно и вызывает нейтринные осциляции, а не предположительная масса покоя нейтрино.
Оффтопик →
Элементарные частицы: заряды, цвета и другие загадки микромира (30)
- 0
Не важно, скаляр, вектор или что. Не знаю, как это объяснить покороче. Смысл в том, что если при измерении некой физической величины разница между состояниями частицы Ψ1 и Ψ2 значения не имеет, т.е. они считаются по сути за одно и то же сосояние, то тогда разбиение волновой функции Ψ на два состояния Ψ1 и Ψ2 таким образом, что Ψ² = Ψ1² + Ψ1², вообще ничего не поменяет, т.к. вероятность p обнаружить частицу в состоянии Ψ будет равна сумме p1 + p2 вероятностей обнаружить частицу в состояниях Ψ1 и Ψ2. Банальный пример. Если мы разобьем комнату на две половинки и скажем, что Ψ1 описывает нахождение частицы в одной половинке, а Ψ2 — в другой, то это никак не повлияет на функцию Ψ, которая описывает нахождение частицы во всей комнате целиком. Это собственно и позволяет расслаивать состояние частицы на любое произвольное количество подсостояний. Есть только одна фишка. Некоторые состояния квантуются. Т.е. по каким-то неизвестным причинам мы не можем найти частицу в суперпозиции этих состояний. Так например происходит со спином и с делением на частицы и античастицы. Мы можем найти частицу во всей комнате целиком. Но не можем найти ее как частицу и античастицу одновременно. Так вот. Тот электрон, который подчиняется уравнению Дирака — это не совсем тот электрон, который мы видим в действительности. Они идентичны лишь по одной причине. Потому, что нейтрино не оттягивает на себя почти никаких полезных функций. Если бы оно оттягивало бы на себя что то полезное, то было бы как в сильном взаимодействии, где один кварк утащил у другого треть заряда. А так электрон и нейтрино по сути являются двумя состояниями одной и той же частицы. Примерно как электрон с положительным спином и с отрицательным — это по сути два состояния одного и того же электрона.
Оффтопик →
Как разгадать загадку пространства-времени: шесть экспериментов, которые могут дать ответ (13)
- 0
Просто ОТО и квантовая механика несовместимы. ОТО опирается на понятие системы отсчета, которая по сути представляется из себя бесконечный набор точек. Искажение пространства-времени — есть ничто иное, как просто перемещение этих точек друг относительно друга. Вы все помните, что в ОТО пространство-время всегда изображается как некая деформированная сетка. Так вот. В квантовой механике просто нет такого понятия, как точка. Есть волна вида дельта функция. Если взять от нее преобразование Фурье, т.е. перевести ее спектр в систему координат энергии-импульса, то для нее по идее должно выполняться симметричное относительно пространственно-временного волновое уравнение вида d²Ψ/dt²-d²Ψ/dx² = const. Константы считаются равными 1 и опущены. Это есть ничто иное, как знаменитый интервал s²=t²-x². И он должен сохраняться при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую. Точка должна оставаться точкой. Самый жирный вопрос — как меняется ее движение при переходе из одной ИСО в другую? Самая большая проблема — движение со скоростью меньше скорости света. Масса приводит к дисперсии. Но это только для бозонов. Потому то все массивные бозоны и нестабильны. И вот честно. Как я не искал, я не нашел в интернете наглядной информации о том, как в пространстве перемещаются фермионы. Извините, но решить уравнение Дирака в уме я не могу. Все решения, которые я видел, просто представляют из себя как бы 4 разных бозона, энергия и импульс которых связанны определенным соотношением. Но это не показывает всей картины. Вся фишка фермиона именно в том, что он «работает» как одно единое целое, благодаря чему и имеет такие парадоксальные свойства. Стабильны ли они? Или их стабильность тоже является просто некой «магией», которую никто не может объяснить? А если этого не объяснить, то о каком квантовом объяснении ОТО мы вообще можем говорить?
Оффтопик →
Элементарные частицы: заряды, цвета и другие загадки микромира (30)
- 0
Просто не надо пытаться прикрутить ОТО напрямую, как это было сделано с электромагнетизмом. Тензор потенциала гравитационного поля скорее всего не является каким то квантовым оператором. Тут надо глубже копать. И начинать с самого начала. Забудем пока об ОТО. Начать надо с СТО. Мы толком то не знаем, как частица вообще перемещается со скоростью меньше скорости света.
Оффтопик →
Элементарные частицы: заряды, цвета и другие загадки микромира (30)
- 0
На самом деле они тоже являются глюонами. Но исторически таковыми не считаются, т.к. не несут ни цветного заряда, ни аромата. Тут просто прикол еще в том, какие суперпозиции кварков допускаются калибровочной симметрией SU(3). Допускаются только 8. А это не все возможные.
Оффтопик →
Элементарные частицы: заряды, цвета и другие загадки микромира (30)
- 0
Это математический трюк. Если вы изначально добавили в интеграл лишнюю константу, которая дает бесконечную прибавку, то как раз таки попытка вычесть эту бесконечную прибавку обратно и дает устранение исходной лишней константы. Но это просто костыль. И как показала практика, он не всегда срабатывает.
Оффтопик →
Элементарные частицы: заряды, цвета и другие загадки микромира (30)
- 0
Что не понятного? Еще раз. У вас есть частица с волновой функцией Ψ. Вы берете и умножаете ее на комплексную единичную матрицу 2х2. Чтобы это сделать, ваша Ψ должна быть двухмерным вектором. Правильно? Ну дык вот одна компонента этого вектора — это электрон. Вторая — это нейтрино. Но по сути как и с отрицательным и положительным спином — это всего лишь два разных состояния одной и той же частицы. И как например электрон и позитрон при аннигиляции дают фотоны, эти две частицы при аннигиляции дают W-бозоны. Откуда берется Z-бозон? Ученые потому и не любят говорить, что одни частицы состоят из других, как в химии. Они говорят, что одни частицы преобразуются в другие, если это допускается законами сохранения. Потому электрон и не может напрямую провзаимодействовать с протоном с образованием нейтрона. Существует такая условная вещь, как лептонный заряд. И он бы в таком взаимодействии не сохранялся бы.
Оффтопик →
Элементарные частицы: заряды, цвета и другие загадки микромира (30)
- 0
Наверное еще забыл добавить, что все бозоны — как раз таки являются квантами тех самых калибровочных полей-друзей.
Оффтопик →
Элементарные частицы: заряды, цвета и другие загадки микромира (30)
- 0
Ну со струнами пока не выгорело. Я сам сталкивался с такими проблемами, когда в голове возникает идея, как можно что то очень сильно упростить. Начинаешь упрощать и наталкиваешься то на одну проблему, то на другую. В итоге приходится лепить костыли. А потом вдруг оказывается, что из за вороха этих костылей решение по сложности оказалось таким же, если не хуже. А ты просто потратил время зря. Струны просто более элегантно решают проблему, которую всем подкинул товарищ Фейнман. У него в диаграммах Фейнмана преобразование частиц происходит мгновенно в одной точке. Соответственно получается, что при интегрировании по всему пространству таких преобразований может быть бесконечное количество. И они дают расходимости, которые приходится устранять нормировками, что не всегда удается сделать как следует. Проблема решается, если считать, что частица обладает неким конечным объемом. Но на самом деле это просто костыль. Решение должно быть немного другим. Частица скорее всего не превращается в другие бесконечное количество раз. Скорее всего она находится в суперпозиции этих состояний и просто обнаруживается в них с определенной вероятностью.
Оффтопик →
Элементарные частицы: заряды, цвета и другие загадки микромира (30)
- 0
Ой, т.е. бутылочное донышко, а не горлышко. Но и конечно все ученые мира никак не могут прикрутить сюда общую теорию относительности, т.к. никак не могут объяснить, как в волновом мире может происходить то самое «искажение пространства-времени».
Оффтопик →
Элементарные частицы: заряды, цвета и другие загадки микромира (30)
- 0
Основная проблема объяснений в стиле «копи-паста из Википедии» в том, что стороннему человеку все равно ничего не понятно. Надо копать глубже. Все вокруг — волны. Частицы — порции этих волн, возникающие в результате того самого квантования, т.е. того факта, что при измерении «плотность» материи, пропорциональная интенсивности волн, всегда получается кратной целому числу порций. Есть волновое уравнение. Оно описывает состояния волн. Есть всего два способа его решить. Т.е. по сути «базовых» частиц существует всего две. Один — традиционный, просто решить и все. Этот способ дает в ответе бозоны. Второй — парадоксальный, по важности чем то сродни изобретению комплексных чисел, т.к. их изобретение показало, что математика возможна не только для действительных чисел, но и для более сложных объектов. Изобрести такие новые математические объекты, для которых обычный квадрат равен скалярному произведению. И тогда можно будет извлечь корень квадратный из скалярного произведения так, что ответ имел линейные свойства. Так получаются фермионы. Но из за того, что такими свойствами обладают только матрицы 4x4, фермионы должны быть 4х мерными векторами. Т.е. тут уже сразу происходит расслоение состояния частицы на 4 разных. Это частицы с положительной и отрицательной энергией — частицы и античастицы. И (так вообще не пишут, но мне так больше нравится) частицы с отрицательным и положительным импульсом. Прикол тут в том, что импульс — векторная величина. А потому смена его знака на минус ни на что особо не влияет. Ну летит частица в противоположную сторону. Мы этого даже бы не заметили. Но есть такая штука как спин. Очень запутанная вещь. На самом деле к вращению никакого отношения не имеет. Просто выражает тот факт, что частица не симметрична относительно вращения, т.е. что у нее есть какая-то ориентация в пространстве, которая сохраняется. Так вот его знак меняется при смене знака импульса. Просто потому, что знак импульса влияет на взаимодействие с магнитным полем. А дальше есть 3 калибровочных взаимодействия. Тут есть некоторые допущения, которые на самом деле вызывают определенный дискомфорт. Что такое калибровка? Это когда наблюдаемое состояние частицы не зависит от некоторого параметра, так что считается, что этот параметр можно выбрать произвольно. Но это в голой математике можно сделать что то произвольно и ничего не поменяется. В реальном физическом мире что то все равно поменяется. Так вот. Можно умножить волновую функцию на «единицу» и ничего при этом не поменяется. Но это только если умножить на константу. Если умножить на функцию от координат и времени, то ничего не поменяется в той же системе координат, в которой это сделано. Но поменяется в других системах координат. Например энергия и импульс получат прибавку, из за того, что частные производные от константы равны нулю, но не равны нулю частные производные от функции. И это было бы недопустимо, если бы не существовало поле-друг. Оно обладает калибровочной симметрией как раз относительно такой вот прибавки. Т.е. такая прибавка не меняет никакие наблюдаемые характеристики этого поля. И вот тут делается допущение, что при том же умножении этого поля на ту же «единицу», оно получает такую же прибавку, но только со знаком минус, что компенсирует прибавку к нашему исходному полю. Это делает возможным калибровочное взаимодействие. Поле способно не только иметь прибавку к энергии и импульсу. Поле-друг способно передавать их на расстояние. В простейшем случае, когда «единица» — это просто комплексное число, мы получаем электромагнитное поле. Дальше — больше. «Единицы» могут быть матрицами 2х2, 3х3 и т.д. Ненаблюдение взаимодействий с более высокими порядками объясняется их вырождением. Как и в случае со спином, это должно приводить к расслоению состояния частицы на 2 и 3 разных состояния. 2х2 — это слабое взаимодействие. Исходный прото-фермион расслаивается на две частицы — электрон и нейтрино. Итого уже 8 состояний. Частица/античастица, ± спин и электрон/нейтрино. Как обычно, комбинации частица+античастица дают бозоны. Т.к. частицы две, то бозонов получается 4. Электрон-нейтрино дают W+ и W-. Два нейтрино дают Z. Электрон-позитрон дают фотон. С 3х3 еще веселее. Происходит дополнительное расслоение еще на 3 частицы. С 3 цветами. Это кварки. Т.к. они так же участвуют в слабом взаимодействии, то они так же расслаиваются еще на две частицы. u и d кварки с зарядами, кратными 1/3. Итого 6 частиц. Всего частиц получается 4x6 = 24. Пары вида u-d с одним цветом дают мезоны. Пары вида u-u и d-d с разными цветами дают глюоны. Тройки нейтрального («белого») цвета дают адроны. Самый стабильный из них — протон. Нейтроны появляются в результате того, что надо скомпенсировать электростатическое отталкивание адронов в ядре. Т.е. надо, чтобы в ядре было больше сильно-взаимодействующих частиц, чем электростатически отталкивающихся. Бозон Хиггса — это пока что темный лес. Попытка решить проблему массы, которая в теории является потенциалом некого взаимодействия с каким-то скалярным полем. Одновременно делается попытка решить проблему несимметричности частиц при движении со скоростью меньше скорости света. Основные проблемы — почему вообще такое поле существует и почему оно везде одинаковое? Делается предположение, что его стабильное состояние находится вовсе не в 0 энергии. Из за потенциала вида «бутылочное горлышко» оно спонтанно переходит в состояние с ненулевой энергией.