vjačeslavs kaščejevs: kvantu fizika bez mistikas

Vjačeslavs Kaščejevs, Ph.D.

2012. gada 23.maijā

Kā ir uzbūvēts atoms?

Kā darbojas ķīmiskās saites?

Kas ir metāli, pasvadītāji, supravadītāji?

Kā precīzi mērīt laiku un attālumus?quantumlevitation.com

Kvantu fizika

Teorija Eksperiments

ℏ

Kvantu mehānikasinterpretāticija

[Fizikas]filosofija

Spekulācijas un pseidozinātne

Līdzības, analoģijas, tēli

mghmv

E2

2

Matemātikas valoda

Nenoteiktība◦ Heizenberga

nenoteiktības princips

Koherence◦ Kvantu informācijas

noteiktība*

Nelokalitāte◦ Daudzdaļiņu sapinums

*unitārās laika evolūcijas determinisms un atgriezeniskums

A. Zeilinger, R. Gähler, C.G. Shull, W. Treimer, and W. Mampe,Reviews of Modern Physics, Vol. 60, 1988.

Kvantu mehānika ir kustības likumi ķermeņiem (daļiņām), kas ir pietiekami labi*izolētas no ārējo ķermeņu iedarbības

Šī prasība nav sveša arī klasiskajā mehānikā

* Jo lielāks ķermenis, jo labāk jāizolē

Ņūtona mehānikapretstatā

Aristoteļa teorijai

Divspraugu eksperiments (ar elektroniem)

Katra daļiņa nes sev līdzi “pulskteni”:

http://www.hitachi.com/rd/research/em/doubleslit.html

y

ycos (φ0-φ1)

|0> |1>φ0φ1

|1>φ1

Interfences aina uz ekrāna “izmēra” pulksteņu starpību

Kamēr sistēma ir labi izolēta, visu (kvantu) informāciju par tās stāvokli ietver sevī“viļņu funkcija” jeb “stāvokļa vektors”

Kvantu fizikas pamalikums –Šrēdingera vienādojums - apraksta, kā stāvokļa vektors mainās laikā:

|1>φ1|0>φ0 +|Ψ> =

Bet nevar taču palikt mūžīgi izolētam..

Novērot īpašību (jeb izmērīt lielumu) nozīmē atstāt uz ārējiem ķermeņiem ietekmi, kas ir atkarīga no mērāmās vērtības.

|0>|1> !

Ietekme ir abpusēja: mērot vienu lielumu, būs cits – saistītais (complementary), kura vērtība tiks sabojāta cos (φ0-φ1)

Pa kuru pusi izlido?

Heizenberga nenoteiktības princips:◦ Noskaidrojot viena lieluma (piem., koordinātes x)

vērtību, saistītā lieluma (piem., impusla p=mv) vērtība kļūst nejauša:

|1>φ1|0>φ0 +|Ψ> =

kvantu informācija

mērījums

klasiskā informācija

troksnis

0 vai 1

?

+

Kvantu pasaule: daļiņa (sistēma)izolēta no apkārtnes

Klasiskā pasaule: saplūdusi kopā ar bazgala daudzām citām daļiņām

+

Indeterminisms◦ Kvantu teorija paredzējumi ir statistiski

◦ Laplasa dēmona nāve, brīvās gribas auģšamcelšanās?

◦ Brīnumi nav aizliegti

Ontoloģijas (kas eksistē?) un

Epistemoloģijas(ko mēs varam zināt?) dilemmas:◦ Kas notiek, kamēr neviens neskatās*?

◦ Vai vairākās trajektorijas “eksistē”, ja tās “interferē”?

◦ Ja eksistē, tad kur? “Parlēlajās pasaulēs”?

*Jautājums pēc definīcijas nav no fizikas!

Divas daļiņas (EPR pāris): dzimst kopā, bet katra aizlido uz savu pusi

φ01φ10+

ALICE BOB

Kvantu sapinums (entanglement) =vairāku daļiņu

kopīgie “pulksteņi”

Einšteina-Rozena-Podoļska paradokss rodas, pieņemot, ka katrai daļiņai ir savas noteiktas īpašības (kuras vienkārši nevaram vienlaicīgi nomērīt – hidden variables).

Bela nevienādības un to eksperimentālie testi padarījušas nelokalitāti izmēramu.

“Īsto” nejaušo skaitļu ģeneratori◦ Pretstatā pseido-nejaušībai,

kas patiesībā ir determinēta

Kvantu kriptogrāfijas sistēmas◦ “Teleportē” kvantu informāciju no A uz B

◦ Jebkāda noklausīšanās izsauks detektējamu troksni

“Kvantu-drošie” klasiskiekriptogrāfijas algoritmi

Portāls “satori.lv”, 23.05.2012

Nav empīriska pamatojuma kvantu parādību sasaistīšanai ar apziņu / saprātu / garīgo

“Novērotāja efektam” kvantu mērījumos nav nekāda sakara ar novērotāja psihi

Kvantu nelokalitātei nav sakara ar optiskā ieraksta nelokalitāti (hologrāfiju)

Kvantu fizika nepierāda “paralēlās pasaules”

Gaisma un citi elektromagnētiskie viļņi

Supravadāmība (elektronu pāru kondensāts)◦ “Kvantu levitācija”

Bozē-Einšteina kondensāts

Richad Feynman “QED - The Strange Theory of Light and Matter”

Edgars Imants Siliņš“Lielo patiesību meklējumi”