Квантовый Чеширский кот. WTF?

[Aintelligence]

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

«Ухмылка без кошки» — так Льюис Кэрролл описал таинственный способ исчезновения Чеширского Кота в своей классической книге 1865 года «Алиса в стране чудес». Этот причудливый персонаж вызывает интересный вопрос, который привлек внимание физиков в последние годы: можно ли отделить объект от его свойств?

Фантастический образ Кэрролла послужил вдохновением для учёных, исследующих фундаментальные аспекты квантовой механики. Концепция, ставшая известной как

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

, рассматривает возможность того, что в мире квантовой физики свойства объекта могут существовать отдельно от самого объекта.

Теоретическое обоснование​

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

Идея заключалась в том, что фотон мог бы перемещаться по одному пути, в то время как его поляризация — по другому, создавая впечатление, что свойство фотона существует независимо от самого фотона.

Практическая реализация​

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

В этом эксперименте нейтроны, казалось, были отделены от своего спина, который определяет угловой момент частицы. Как и в случае с фотонами, спин нейтронов двигался по одному пути, в то время как сами нейтроны шли по другому.

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

, что свойства квантовых частиц могут существовать отдельно от самих частиц, что вызвало большой интерес в научном сообществе. Группа Ааронова назвала этот эффект "квантовым чеширским котом", в честь известного персонажа Льюиса Кэрролла, который мог исчезать, оставляя только свою ухмылку.

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

В нормальных условиях вы всегда видите монету вместе с ее "орлом" или "решкой". Однако, представьте себе ситуацию, где вы видите только "орел" на одном месте, а саму монету — в другом. Это, по сути, то, что происходит в эксперименте "квантового чеширского кота": свойство (как "орел" на монете) существует отдельно от объекта (самой монеты).
В квантовой механике такие явления не только возможны, но и демонстрируются в лабораторных условиях. Эти эксперименты позволяют ученым лучше понять фундаментальные свойства материи и света, и как они могут взаимодействовать на самом глубоком уровне.

Альтернативное видение​

Однако

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

в New Journal of Physics 17 ноября 2023 года под интересным названием “Контекстуальность, когерентность и квантовые чеширские коты”, оспаривает эти утверждения. Исследовательская группа, возглавляемая Джонте Хэнсом, научным сотрудником Университетов Хиросимы и Бристоля, утверждает, что эти эксперименты не показывают расщепления частиц в зависимости от их свойств. Вместо этого они раскрывают еще одну парадоксальную особенность квантовой механики — контекстуальность.

Вместо того чтобы утверждать, что частица может быть отделена от своих свойств, как это предполагали предыдущие исследования, бразильские ученые считают, что результаты могут быть объяснены стандартным квантовым эффектом — квантовой интерференцией. Квантовая интерференция — это явление, при котором частица, обладая волновыми свойствами, может интерферировать сама с собой.

Чтобы понять квантовую интерференцию, представьте себе волну на поверхности воды. Если две волны встречаются, они могут усилить друг друга (конструктивная интерференция) или ослабить (деструктивная интерференция). В квантовой механике частицы, такие как электроны или фотоны, также обладают волновыми свойствами и могут интерферировать сами с собой, когда проходят через два различных пути одновременно.

Исследователи утверждают, что наблюдаемые эффекты в экспериментах с фотонами и нейтронами могут быть объяснены именно квантовой интерференцией. Вместо того чтобы отделять частицы от их свойств, эксперимент может показывать, что частицы проходят через несколько путей одновременно, создавая интерференционные узоры, которые интерпретируются как разделение частицы и ее свойств.

Эти дебаты демонстрируют, насколько сложны и интересны исследования в области квантовой механики. Они подчеркивают, что наше понимание квантового мира постоянно развивается, и каждое новое открытие может предложить свежие взгляды на фундаментальные вопросы природы.

Комментарии

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

Как отметил Рауль Корреа в интервью:

"Эксперимент, проведенный Денкмайром и его командой, делает эту идею ещё более интригующей, так как предполагает, что столь странное явление действительно может происходить в физическом мире. Мы не оспариваем результаты этих экспериментов — они полностью верны. Вместо этого мы предлагаем объяснение, согласно которому никакая частица не отделена от своих свойств, и, следовательно, здесь нет парадокса. Квантовая интерференция действительно странное явление, но для понимания этих экспериментов не требуется ничего большего, чем эта обычная странность."

Пояснение Корреа​

Корреа и его команда предлагают, что результаты экспериментов Ааронова и Денкмайра можно объяснить с помощью квантовой интерференции. Это явление, хотя и странное, уже давно известно в квантовой механике и не требует введения новых, более экзотических концепций. Представьте себе, что вы наблюдаете радугу. Радуга является результатом интерференции света, проходящего через капли дождя. Хотя это явление кажется магическим, его можно объяснить с помощью известных физических принципов. Точно так же, квантовая интерференция объясняет результаты экспериментов без необходимости отделять частицы от их свойств.

Основное противоречие​

Как объясняют Рауль Корреа и его соавторы, основа противоречия заключается в попытке приписать физическую реальность ситуации, которая не может восприниматься как физическая реальность. В данном случае, такой ситуацией является прошлая история частиц, проходящих через интерферометр. Установка интерферометра с двумя плечами, использованная Аароновым и его командой в исследовании 2013 года, была ключевым элементом для демонстрации эффекта "Квантового Чеширского Кота". Интерферометр позволяет частицам, таким как фотоны или нейтроны, перемещаться по одному из двух рукавов. Первоначально это устройство использовалось для демонстрации того, что частицы могут быть отделены от своих свойств.

Установка интерферометра: Интерферометр состоит из двух рукавов (плечей), через которые частицы могут проходить. Физики пытались определить, через какое плечо прошла частица, проводя измерения после выхода из устройства.

Пример с фотонами​

В эксперименте с фотонами физики стремились определить, по какому пути прошел фотон, используя смещение фотонов на определенную величину. Например, если фотоны смещались на определенное значение, это указывало на то, что они прошли через левое плечо, где было установлено устройство для смещения, такое как лист стекла. Одновременно измерения поляризации тех же фотонов указывали на то, что они прошли через правое плечо. Это создавало парадокс, поскольку казалось, что одна и та же частица проходит по двум разным путям одновременно, что не соответствует нашему привычному пониманию физической реальности. Представьте себе две волны на поверхности воды, которые пересекаются и создают сложные узоры. Эти узоры возникают из-за интерференции волн, а не потому, что волны "разделились" на две части.

Видео по теме:

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

Все актуальные ссылки на разделы ЯuTOR A&N
Конкурсы, розыгрыши и интересные статьи на темы науки и кино
→

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

←

ТТелеграм каналы ЯuTOR A&N

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

и

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

​

 

[Fried.Barry]

Издаёт ли звук дерево, упавшее в лесу, когда там никого нет)

 

[williamsuonson]

Коты везде у нас)

 

[-ERETIK-]

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

«Ухмылка без кошки» — так Льюис Кэрролл описал таинственный способ исчезновения Чеширского Кота в своей классической книге 1865 года «Алиса в стране чудес». Этот причудливый персонаж вызывает интересный вопрос, который привлек внимание физиков в последние годы: можно ли отделить объект от его свойств?

Фантастический образ Кэрролла послужил вдохновением для учёных, исследующих фундаментальные аспекты квантовой механики. Концепция, ставшая известной как

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

, рассматривает возможность того, что в мире квантовой физики свойства объекта могут существовать отдельно от самого объекта.

Теоретическое обоснование​

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

Идея заключалась в том, что фотон мог бы перемещаться по одному пути, в то время как его поляризация — по другому, создавая впечатление, что свойство фотона существует независимо от самого фотона.

Практическая реализация​

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

В этом эксперименте нейтроны, казалось, были отделены от своего спина, который определяет угловой момент частицы. Как и в случае с фотонами, спин нейтронов двигался по одному пути, в то время как сами нейтроны шли по другому.

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

, что свойства квантовых частиц могут существовать отдельно от самих частиц, что вызвало большой интерес в научном сообществе. Группа Ааронова назвала этот эффект "квантовым чеширским котом", в честь известного персонажа Льюиса Кэрролла, который мог исчезать, оставляя только свою ухмылку.

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

В нормальных условиях вы всегда видите монету вместе с ее "орлом" или "решкой". Однако, представьте себе ситуацию, где вы видите только "орел" на одном месте, а саму монету — в другом. Это, по сути, то, что происходит в эксперименте "квантового чеширского кота": свойство (как "орел" на монете) существует отдельно от объекта (самой монеты).
В квантовой механике такие явления не только возможны, но и демонстрируются в лабораторных условиях. Эти эксперименты позволяют ученым лучше понять фундаментальные свойства материи и света, и как они могут взаимодействовать на самом глубоком уровне.

Альтернативное видение​

Однако

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

в New Journal of Physics 17 ноября 2023 года под интересным названием “Контекстуальность, когерентность и квантовые чеширские коты”, оспаривает эти утверждения. Исследовательская группа, возглавляемая Джонте Хэнсом, научным сотрудником Университетов Хиросимы и Бристоля, утверждает, что эти эксперименты не показывают расщепления частиц в зависимости от их свойств. Вместо этого они раскрывают еще одну парадоксальную особенность квантовой механики — контекстуальность.

Вместо того чтобы утверждать, что частица может быть отделена от своих свойств, как это предполагали предыдущие исследования, бразильские ученые считают, что результаты могут быть объяснены стандартным квантовым эффектом — квантовой интерференцией. Квантовая интерференция — это явление, при котором частица, обладая волновыми свойствами, может интерферировать сама с собой.

Чтобы понять квантовую интерференцию, представьте себе волну на поверхности воды. Если две волны встречаются, они могут усилить друг друга (конструктивная интерференция) или ослабить (деструктивная интерференция). В квантовой механике частицы, такие как электроны или фотоны, также обладают волновыми свойствами и могут интерферировать сами с собой, когда проходят через два различных пути одновременно.

Исследователи утверждают, что наблюдаемые эффекты в экспериментах с фотонами и нейтронами могут быть объяснены именно квантовой интерференцией. Вместо того чтобы отделять частицы от их свойств, эксперимент может показывать, что частицы проходят через несколько путей одновременно, создавая интерференционные узоры, которые интерпретируются как разделение частицы и ее свойств.

Эти дебаты демонстрируют, насколько сложны и интересны исследования в области квантовой механики. Они подчеркивают, что наше понимание квантового мира постоянно развивается, и каждое новое открытие может предложить свежие взгляды на фундаментальные вопросы природы.

Комментарии

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

Как отметил Рауль Корреа в интервью:

Пояснение Корреа​

Корреа и его команда предлагают, что результаты экспериментов Ааронова и Денкмайра можно объяснить с помощью квантовой интерференции. Это явление, хотя и странное, уже давно известно в квантовой механике и не требует введения новых, более экзотических концепций. Представьте себе, что вы наблюдаете радугу. Радуга является результатом интерференции света, проходящего через капли дождя. Хотя это явление кажется магическим, его можно объяснить с помощью известных физических принципов. Точно так же, квантовая интерференция объясняет результаты экспериментов без необходимости отделять частицы от их свойств.

Основное противоречие​

Как объясняют Рауль Корреа и его соавторы, основа противоречия заключается в попытке приписать физическую реальность ситуации, которая не может восприниматься как физическая реальность. В данном случае, такой ситуацией является прошлая история частиц, проходящих через интерферометр. Установка интерферометра с двумя плечами, использованная Аароновым и его командой в исследовании 2013 года, была ключевым элементом для демонстрации эффекта "Квантового Чеширского Кота". Интерферометр позволяет частицам, таким как фотоны или нейтроны, перемещаться по одному из двух рукавов. Первоначально это устройство использовалось для демонстрации того, что частицы могут быть отделены от своих свойств.

Установка интерферометра: Интерферометр состоит из двух рукавов (плечей), через которые частицы могут проходить. Физики пытались определить, через какое плечо прошла частица, проводя измерения после выхода из устройства.

Пример с фотонами​

В эксперименте с фотонами физики стремились определить, по какому пути прошел фотон, используя смещение фотонов на определенную величину. Например, если фотоны смещались на определенное значение, это указывало на то, что они прошли через левое плечо, где было установлено устройство для смещения, такое как лист стекла. Одновременно измерения поляризации тех же фотонов указывали на то, что они прошли через правое плечо. Это создавало парадокс, поскольку казалось, что одна и та же частица проходит по двум разным путям одновременно, что не соответствует нашему привычному пониманию физической реальности. Представьте себе две волны на поверхности воды, которые пересекаются и создают сложные узоры. Эти узоры возникают из-за интерференции волн, а не потому, что волны "разделились" на две части.

Видео по теме:

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

Все актуальные ссылки на разделы ЯuTOR A&N
Конкурсы, розыгрыши и интересные статьи на темы науки и кино
→

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

←

ТТелеграм каналы ЯuTOR A&N

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

и

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

​

Мне кажется свойства первичны(энергии), а уже из них рождаются частицы, мир не материален) Так же и в жизни происходит, сначала мысль, потом действие, затем появляется плод нашего труда. Этот закон действует и микро и в макро мире)

 

[williamsuonson]

Котов я люблю)

Квантовых тоже?)

 

[Aintelligence]

Издаёт ли звук дерево, упавшее в лесу, когда там никого нет)

Мысленный эксперимент "Издаёт ли звук дерево, упавшее в лесу, если там никого нет?" связан с вопросами восприятия, реальности и существования звука. Этот вопрос впервые был предложен в философии

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

в XVIII веке, хотя часто ассоциируется с более поздними обсуждениями в науке и философии. Беркли был известным представителем имматериализма, который утверждал, что объекты существуют только в восприятии наблюдателя. В его контексте вопрос поднимал обсуждение того, существует ли звук без восприятия его человеком. Идея получила развитие в середине XX века, когда ее начали активно обсуждать в контексте квантовой физики и философии науки. Один из наиболее известных аспектов этой дискуссии связан с "Копенгагенской интерпретацией" квантовой механики, которая предполагает, что состояния квантовой системы неопределенны до момента их измерения наблюдателем.

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

Эти вибрации существуют независимо от того, есть ли кто-то, чтобы их услышать. Однако, звук как таковой существует только тогда, когда эти вибрации воспринимаются органами слуха и обрабатываются мозгом. Поэтому, хотя физический процесс (вибрация и распространение звуковых волн) произойдет, сам "звук" как субъективное восприятие не существует без уха или аналогичного устройства для его восприятия.

​

Ответ на этот вопрос зависит от того, как вы определяете звук. Если вы рассматриваете звук как физическое явление (волны), то да, дерево издает звук. Если же вы определяете звук как восприятие этих волн, то без наблюдателя звука не существует.

Мне кажется свойства первичны(энергии), а уже из них рождаются частицы, мир не материален) Так же и в жизни происходит, сначала мысль, потом действие, затем появляется плод нашего труда. Этот закон действует и микро и в макро мире)

В целом я с вами соглашусь на основе имеющихся данных наш мир появился из энергии, но материя это как продолжение энергии(она постоянно преобразуется из неё). По этому сказать, что наш мир не материален - не соглашусь. Аналогия с мыслями интересная. Если её продолжать - выходит и интернет это собрание нематериальных мыслей людей?

 

[-ERETIK-]

Мысленный эксперимент "Издаёт ли звук дерево, упавшее в лесу, если там никого нет?" связан с вопросами восприятия, реальности и существования звука. Этот вопрос впервые был предложен в философии

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

в XVIII веке, хотя часто ассоциируется с более поздними обсуждениями в науке и философии. Беркли был известным представителем имматериализма, который утверждал, что объекты существуют только в восприятии наблюдателя. В его контексте вопрос поднимал обсуждение того, существует ли звук без восприятия его человеком. Идея получила развитие в середине XX века, когда ее начали активно обсуждать в контексте квантовой физики и философии науки. Один из наиболее известных аспектов этой дискуссии связан с "Копенгагенской интерпретацией" квантовой механики, которая предполагает, что состояния квантовой системы неопределенны до момента их измерения наблюдателем.

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.

Эти вибрации существуют независимо от того, есть ли кто-то, чтобы их услышать. Однако, звук как таковой существует только тогда, когда эти вибрации воспринимаются органами слуха и обрабатываются мозгом. Поэтому, хотя физический процесс (вибрация и распространение звуковых волн) произойдет, сам "звук" как субъективное восприятие не существует без уха или аналогичного устройства для его восприятия.

​

Ответ на этот вопрос зависит от того, как вы определяете звук. Если вы рассматриваете звук как физическое явление (волны), то да, дерево издает звук. Если же вы определяете звук как восприятие этих волн, то без наблюдателя звука не существует.

В целом я с вами соглашусь на основе имеющихся данных наш мир появился из энергии, но материя это как продолжение энергии(она постоянно преобразуется из неё). По этому сказать, что наш мир не материален - не соглашусь. Аналогия с мыслями интересная. Если её продолжать - выходит и интернет это собрание нематериальных мыслей людей?

Я не говорил что мир не материальный, материя это производная от взаимодействия мысли и энергии) Интернет способ сохранения мысли на материальной основе, мысль это кстати доказательство того, что мир не только из материй и энергий состоит)

 

[HoRoVoD]

Интересно так то, кто увлекается физикой)

 

[williamsuonson]

В школе помню обсуждали это

Дану, это в каком классе?)

 

[YA TATARIN]

Блин, чо только не придумают физики

 

[Aintelligence]

Я не говорил что мир не материальный, материя это производная от взаимодействия мысли и энергии) Интернет способ сохранения мысли на материальной основе, мысль это кстати доказательство того, что мир не только из материй и энергий состоит)

Сама мысль не доказывает нематериальность мира, а лишь показывает, насколько сложными могут быть материальные структуры и их взаимодействия. Мир действительно состоит из материи и энергии, просто мысль — это высокоорганизованная форма их взаимодействия.

 

[-ERETIK-]

Сама мысль не доказывает нематериальность мира, а лишь показывает, насколько сложными могут быть материальные структуры и их взаимодействия. Мир действительно состоит из материи и энергии, просто мысль — это высокоорганизованная форма их взаимодействия.

Мысль доказывает, что есть что то не относящееся к материи и энергии) взаимодействие это или нет ученые пока не могут ответить, они не знают как появляются мысли у нас в голове)