Czytaj książkę: «Hard инструментализм»

Интерпретации результатов эксперимента Юнга

Все богатство той вариативности, что доступна такой уникальной способности описания, как личностное восприятие, хорошо иллюстрирует полярность двух основных интерпретаций эксперимента Юнга, показывающих, как многое может показать одна и та же теория, и что один и тот же результат может породить совершенно разные массивы данных из одного.

Описание эксперимента.

1. Свет падает на сплошную преграду с двумя щелями.

2. Проходящий свет регистрируется на фотопластинке позади данной преграды.

3. Если левая щель закрыта, то свет будет изображать полоску справа, а если правая щель закрыта — то будет изображать полоску слева, но если открыть обе щели, то появляются не ожидаемые две полосы, а интерференционная картинка.

Суть в том, что интерференционная картинка отражает волновую природу. Даже если интенсивность источника света уменьшится до того, что будет излучаться один за другим единичными фотонами, то в случае сохранения для возникновения интерференционной картинки обстоятельств всё также будет получаться интерференционная картина.

Интерференционная картина — это обозначение ситуации, где видны гребни (где волны усиливают друг друга — световые волосы) и впадины (где волны гасят друг друга — темные полосы). Это происходит при наложении двух волн друг на друга, и подобная картинка будет означать наличие волновой природы, так или иначе.

У фотонов происходит вообще всякое. Например, если поставить датчик, определяющий через какую именно щель пролетел фотон, с целью таким образом измерить его траекторию, то интерференционная картинка… просто исчезнет.

Суть-то в том, что несмотря на явную волновую природу, доказанную наличием интерференционной картины, есть и некоторое отличие от волн (что отличает результат эксперимента Юнга от простой интерференционной картинки у воды) — волна подразумевает непрерывное распределение энергии, но фотон же прилетает целиком в конкретную точку, что считается исключительным свойством частицы.

Проще говоря, мы видим следующее: свет дает интерференционную картину, что представляет из себя свойство волн, но каждый отдельный фотон ведет себя при этом как частица, а при попытке же узнать траекторию фотона — интерференционная картина, свойственная волнам, пропадает.

Суть в том, что в случае с наложением волн воды с последующей интерференционной картиной — это следствие непрерывного колебания молекул воды с равномерным распределением энергии, а интенсивность же волны возможно изменить. В случае со светом фотон и электрон — один дискретный квант, они целые и неделимые.

И при этом при включении детектора у левой щели (то есть становится известно, что фотон на экране прошел через левую щель) — интерференционные волосы пропадают и появляются две светлые кучки, а при выключении детектора — интерференционная картина появляется.

Именно отсюда идет теория о наблюдателе и коллапсе волновой функции — и в данном случае наблюдателем является измерительный прибор. Суть в том, что при регистрации фотона происходит взаимодействие, что разрушает волновое состояние фотона, то есть разрушает его суперпозицию и формирует коллапс.

Теперь важно — суперпозиция является отражением принципа вероятностного подхода, то есть принципа сугубо математического.

Есть и другая интерпретация. Если отойти от классической версии и решить задачу с допущением постоянства интерференции, а самостоятельность частицы описать как наложение ее на волну, создающую данную картинку?

В таком случае, собранная интерференционная картинка из единичных электронов приобретает смысл в рамках классической физики. Данная интерпретация является теорией пилотной волны, то есть волны, которая управляет частицами и на которую эти частицы ложатся. Данное понимание также известно, как теория де Бройля — Бома, теория волны-пилота или бомовская механика.

В таком случае признается, что частица (электрон) — это маленький, твердый шарик, который всегда имеет траекторию, но при этом плывет по направляющей волне, создающей в результате переходя через две щели интерференционную картинку из данных шариков.

И в этом случае электрон всегда пролетает через одну щель, но волна направляет его в те же точки экрана, где она сильнее.

Поступательная скорость

Поступательная скорость представляет из себя скорость, с которой движется центр масс тела (или точки) в пространстве, без учета вращения. То есть классическая скорость движения из точки A в точку B относительно чего-то.

Противопоставление — угловая скорость, что есть скорость вращения вокруг своей оси. Поступательная скорость создает центростремительное ускорение, которое дает добавочное к весу давление.

Основная линия из центра линии — точка, в которой сконцентрирована большая масса. Добавочное к весу давление — дополнительная сила при ускорении. Работа по горизонтальному пути примерно равна одной пятнадцатой работы подъема тела на высоту, равную пройденному пути.

Важное разъяснение: поступательная скорость — это когда ты просто едешь прямо из точки А в точку Б, и тебя при этом никуда не вдавливает. А вот когда ты поворачиваешь (или тебя крутят на карусели), направление движения меняется, и тогда появляется центростремительное ускорение — то самое ощущение, будто тебя вдавливает в дверь или в сиденье. Изменение направления движения (поворот, вращение) создаёт добавочное давление.

Разъяснение про «одну пятнадцатую». Здесь сравниваются два разных способа переместить тело на одно и то же расстояние. Первый — тащить или катить тело по горизонтали (например, пройти путь S по ровной дороге). Второй — поднять это же тело на высоту, равную этому пути (то есть на высоту S). Подъём на высоту S требует большой работы — она равна весу тела, умноженному на S. А работа при движении по горизонтали на то же расстояние S оказывается гораздо меньше — примерно в 15 раз.

Продолжим. Сила притяжения убывает по мере возвышения над земной поверхностью. Если удалить объект от ядра на одну вторую диаметра Земли, то вес объекта стал бы одной четвертой от классического земного своего веса.

Объект притягивается вверх частицами, что выше объекта, а вниз — частицами, что ниже объекта. Следовательно:

Больше всего тело весит на поверхности Земли; при удалении от поверхности Земли ввысь или вглубь его вес уменьшается.

Разъяснение. Чем объект ближе к центру масс, тем он тяжелее — более точная формулировка.

Вообще я считаю, что любая достаточно терминологизированная теория должна иметь как минимум одно дополнительное разъяснение, потому придется дорогому читателю это перетерпеть.

Продолжим рассуждение. Если удалять объект вглубь, то объект притягивается вверх частицами, что ниже объекта, тем самым становясь легче, но при этом на полюсах объект тяжелее из-за большей близости к центру масс, чем на экваторе, то может ли следовать из этого, что Земля притягивает как массив частиц, а не как единая точка в ядре?

Возникает парадокс — для внешнего наблюдателя планета представляет из себя гравитационный центр, но в самой системе каждая частица работает как часть из некоторой совокупности, создающей гравитационный центр.

На полюсах масса расположена под объектом, причем сам объект ближе к центру всей массы, следовательно — тяжелее.

Если Вселенная — это совокупность гравитационных центров, постепенно отдаляющихся друг от друга, создавая иллюзию расширения, то возможно ли, что при достижении некоторой абстрактной границы произойдет переход в некоторую другую, но противоположную по направлению плоскость данного объекта, названного Вселенной? Значит ли, что Вселенная — это в каком-то роде огромный пончик, по «поверхности» которого можно блуждать бесконечно?

А может ли пространство быть динамичным?

Некая динамическая суперфигура, изменяющаяся в зависимости от позиции объектов внутри нее? Тем самым замыкаясь внутри самой себя. Тем самым можно предположить, что гравитация — это степень динамичности пространства, определяемая данной совокупностью объектов.

Давайте рассмотрим и общую теорию относительности. Можно в таком случае представить данное как динамическую суперфигуру, изменяющуюся в зависимости от позиции объектов.

Бог играет в кости?

1. Электрон перемещается без промежуточного движения (с одной орбиты на другую).

2. Объект — и частица, и волна.

3. Чем точнее известно положение частицы, тем меньше известен ее импульс.

4. Электрон «размазан» вокруг ядра как облако, и до измерения находится в суперпозиции (см. коллапс волновой функции).

5. «Жуткое дальнодействие».

Исходящая гипотеза: реальность зависит от измерения, локализации нет — частица может проходить через две щели одновременно, существует некоторая внешняя среда, удерживающая пространство в определенном состоянии.

Частица находится в суперпозиции до измерения, а после — коллапс? Не совсем так. Квантовая когерентность существует только в полном вакууме при абсолютном нуле, но при взаимодействии происходит нечто, названное декогеренцией.

Когерентность — способность частиц сохранять свои волновые свойства. Частица «отпечатывает» свое состояние в атоме, с которым произошло взаимодействие, а атом становится частью системы. Но до измерения и частица, и атом находятся в суперпозиции. Взаимодействие продолжается по цепочке. После взаимодействия суперпозиция перестает быть изолированной, а информация превращается в тепло.