Что на самом деле описывает квантовая механика и природа корпускулярно-волнового дуализма
Описания реальности квантовой механикой (КМ) являются интерпретациями. Например, копенгагенская, многомировая, де Бройля - Бома и т.д. К сожалению ни в одной из них не объясняется, почему КМ вообще может описывать реальность. Видимо поэтому все учёные убеждённо сходятся во мнении, что в основе всего якобы вселенская волновая функция, с её комплексными амплитудами вероятности, так что истина уже познана и вопросов нет. Полагаю, что сиё не научное прозрение, а второй акт гносеологической капитуляции с гордо поднятым белым флагом - логически вытекающий из первого акта, когда была восторженно принята безэфирная теория относительности Эйнштейна.
Здесь я попытаюсь выяснить место квантовой механики в той картине мира с эфиром, которая описана в предыдущих публикациях.
Корпускулярно-волновой дуализм
В КМ наблюдается ажиотаж связанный с отложенным выбором в эксперименте Джона Уилера с фотонами в интерферометре Маха - Цендера. В нём используются полупрозрачные зеркала, в которых фотон как бы разделяется и расходится по двум путям, а потом эти половинки интерферируют сами с собой на ещё одном полупрозрачном зеркале. В то же время фокус в том, что де-факто фотон не делится, а однозначно выбирает тот или иной путь, иначе, деление его пополам, снизило бы вдвое и его частоту.
Интрига в том, что если известно, либо можно узнать потом, какой путь был выбран фотоном, то интерференции не будет, ибо она бывает только если, в силу неизвестности, можно считать фотон разделившимся пополам. Выбирая способ наблюдения с известным или не известным путём, наблюдатель как бы определяет, будут проявлены свойства либо частицы, либо волны. Следует отметить, что определение пути связано обычно с воздействием на частицу, после которого она меняет свои свойства так, что больше не может интерферировать с о своим "альтер эго" (например её глушат, или ей добавляют энергии).
В квантовой механике декларируется, что фотон находится в суперпозиции обоих состояний одновремённо, пока оная не будет редуцирована в акте измерения - то есть отрицается изначальный выбор фотоном того или иного пути. Другими словами, если мы смотрим на небо, то видим Луну в конкретном месте, что очевидно, а если закроем глаза, то не должны предполагать, что она где-то конкретно находится. Иначе, вы не понимаете квантовую механику. А как говорил Фейнман: "Если вам кажется, что вы понимаете квантовую теорию… то вы не понимаете квантовую теорию".
В статье [ 6] показано, что частицы не перемещаются сквозь эфир, а, ведомые физическими силовыми полями, исчезают там где были и действием тех же полей возникают вновь, но уже в новом месте задаваемом суперпозицией напряжений полей. Следовательно, именно движение (изменение) полей и следует описывать в уравнениях.
Именно это и выполняет уравнение Шрёдингера для волновой Ψ-функции Фурье-образа состояния частицы в силовых полях.
Наиболее отвечающей данной эфирной концепции является теория "волны пилота" де Бройля-Бома. Согласно этой теории частица имеет конкретную траекторию, а волновая функция в экспериментах по интерференции электронов на двух щелях проходит через обе щели. Но подобным же образом себя ведут и реальные поля ведущие частицу создавая интерференционную картинку. Этот опыт однозначно свидетельствует о том, что каждый электрон движется как «волна», имея, однако, вполне определённую траекторию.
На рисунке приведёна расчётная схема интерференции амплитуд волны условной частицы на двух щелях для некоторых параметров. Из неё следует, что выбор траектории (жёлтые лучи) происходит в области порядка нескольких длин волн (здесь 2-х) вблизи щелей, а далее частица движется относительно прямолинейно, тем более, что движется уже по инерции. И регистрируется на экране, вступая во взаимодействие с атомами детектора.
Природа корпускулярно-волнового дуализма в том, что частица сохраняет свою целостность в движении, которое реально определяется волновыми взаимодействиями.
Если вернуться к опыту Уилера, то там на втором полупрозрачном зеркале интерферируют сами с собой именно ведущие частицу поля, распространяющиеся в интерферометре Маха - Цендера по двум путям, демонстрируя волновые свойства частицы. А если детектировали частицу в одной из возможных траекторий (т.е. локализовали её, и неважно, где именно), то условия интерференции разрушаются и будут проявлены только корпускулярные свойства частицы. Аналогично, если убирается второе полупрозрачное зеркало - тогда полям ведущим частицу просто не на чем интерферировать. Частице и "не надо знать", какой способ регистрации выбрал наблюдатель.
Коллапс волновой функции
Когда у ведомой полями частицы появляется возможность воплощения в конкретном месте эфира, значения полей у её границ принимают дискретные квантованные значения в результате чего её движение будет определяться этими изменившимися полями в суперпозиции с другими полями, осуществляя как бы квантовые вычисления "выбирая" дальнейшую траекторию частицы. Коллапс волновой Ψ-функции - это чисто условный акт, так как пси-функция является не физическим объектом, а лишь приближенной математической абстракцией объектов, характеризующихся малым набором влияющих взаимодействий. Она не эквивалентна всему глобальному сущему. Естественно, она не описывает состояние шрёдингеровских котов и они не бывают в состоянии суперпозиции "жив/мёртв".
"Стрела времени"
Несмотря на то, что уравнение Шрёдингера описывает конечный Фурье-образ результата в точных амплитудах и обратимо во времени, реальное местоположение частицы оказывается всего лишь вероятностным. Об этом же у Ландау:
«Основные уравнения квантовой механики сами по себе обладают симметрией по отношению к изменению знака времени; в этом отношении квантовая механика не отличается от классической. Необратимость же процесса измерения вносит в квантовые явления физическую неэквивалентность обоих направлений времени, т. е. приводит к появлению различия между будущим и прошедшим».
По мнению И.Р.Пригожина, парадокс состоит в том, что обратимое уравнение Шредингера может быть проверено лишь с помощью необратимых измерений, которые это уравнение не может описывать. Он делает вывод, что КМ не является замкнутой теорией и что фундаментальную роль в современной физике играет понятие «стрела времени» вследствие необратимых процессов.
Исходя из данной эфирной гипотезы, нарушение временно̀й симметрии происходит в момент коллапса полевой структуры в состояние частицы или в новое энергетическое состояние системы. Возврат во времени к состоянию момента коллапса будет соответствовать состоянию после коллапса. А ведь нужно бы ещё извлечь из массы частицы (системы) энергию (см [ 6] и [ 7]), чтобы ею увеличить обратно давление в субстанции эфира, как раз и вызвавшее коллапс, описание чего не в компетенции квантовой механики.
Таким образом, даже располагая точными координатами и импульсами всех частиц системы (вселенной), нельзя предсказать её будущее или прошлое состояние, ибо определяется оно и параметрами полей, в том числе фоновых, а не только частиц - причём каждая редукция непрерывных состояний полей в дискретный формат состояния системы частиц необратимо изменяет конфигурацию ведущих полей.
Итак, квантовая механика не лежит в основе мироздания, а являет собой только лишь математический способ представления в виде образа квантового состояния для статистического описания относительно простых волновых взаимодействий возможных реальных полей ведущих частицы.
Ниже указаны опубликованные материалы по теории относительности и о том, как, возможно, устроен Мир:
Здесь я попытаюсь выяснить место квантовой механики в той картине мира с эфиром, которая описана в предыдущих публикациях.
Корпускулярно-волновой дуализм
В КМ наблюдается ажиотаж связанный с отложенным выбором в эксперименте Джона Уилера с фотонами в интерферометре Маха - Цендера. В нём используются полупрозрачные зеркала, в которых фотон как бы разделяется и расходится по двум путям, а потом эти половинки интерферируют сами с собой на ещё одном полупрозрачном зеркале. В то же время фокус в том, что де-факто фотон не делится, а однозначно выбирает тот или иной путь, иначе, деление его пополам, снизило бы вдвое и его частоту.
Интрига в том, что если известно, либо можно узнать потом, какой путь был выбран фотоном, то интерференции не будет, ибо она бывает только если, в силу неизвестности, можно считать фотон разделившимся пополам. Выбирая способ наблюдения с известным или не известным путём, наблюдатель как бы определяет, будут проявлены свойства либо частицы, либо волны. Следует отметить, что определение пути связано обычно с воздействием на частицу, после которого она меняет свои свойства так, что больше не может интерферировать с о своим "альтер эго" (например её глушат, или ей добавляют энергии).
В квантовой механике декларируется, что фотон находится в суперпозиции обоих состояний одновремённо, пока оная не будет редуцирована в акте измерения - то есть отрицается изначальный выбор фотоном того или иного пути. Другими словами, если мы смотрим на небо, то видим Луну в конкретном месте, что очевидно, а если закроем глаза, то не должны предполагать, что она где-то конкретно находится. Иначе, вы не понимаете квантовую механику. А как говорил Фейнман: "Если вам кажется, что вы понимаете квантовую теорию… то вы не понимаете квантовую теорию".
В статье [ 6] показано, что частицы не перемещаются сквозь эфир, а, ведомые физическими силовыми полями, исчезают там где были и действием тех же полей возникают вновь, но уже в новом месте задаваемом суперпозицией напряжений полей. Следовательно, именно движение (изменение) полей и следует описывать в уравнениях.
Именно это и выполняет уравнение Шрёдингера для волновой Ψ-функции Фурье-образа состояния частицы в силовых полях.
Наиболее отвечающей данной эфирной концепции является теория "волны пилота" де Бройля-Бома. Согласно этой теории частица имеет конкретную траекторию, а волновая функция в экспериментах по интерференции электронов на двух щелях проходит через обе щели. Но подобным же образом себя ведут и реальные поля ведущие частицу создавая интерференционную картинку. Этот опыт однозначно свидетельствует о том, что каждый электрон движется как «волна», имея, однако, вполне определённую траекторию.
На рисунке приведёна расчётная схема интерференции амплитуд волны условной частицы на двух щелях для некоторых параметров. Из неё следует, что выбор траектории (жёлтые лучи) происходит в области порядка нескольких длин волн (здесь 2-х) вблизи щелей, а далее частица движется относительно прямолинейно, тем более, что движется уже по инерции. И регистрируется на экране, вступая во взаимодействие с атомами детектора.
Природа корпускулярно-волнового дуализма в том, что частица сохраняет свою целостность в движении, которое реально определяется волновыми взаимодействиями.
Если вернуться к опыту Уилера, то там на втором полупрозрачном зеркале интерферируют сами с собой именно ведущие частицу поля, распространяющиеся в интерферометре Маха - Цендера по двум путям, демонстрируя волновые свойства частицы. А если детектировали частицу в одной из возможных траекторий (т.е. локализовали её, и неважно, где именно), то условия интерференции разрушаются и будут проявлены только корпускулярные свойства частицы. Аналогично, если убирается второе полупрозрачное зеркало - тогда полям ведущим частицу просто не на чем интерферировать. Частице и "не надо знать", какой способ регистрации выбрал наблюдатель.
Коллапс волновой функции
Когда у ведомой полями частицы появляется возможность воплощения в конкретном месте эфира, значения полей у её границ принимают дискретные квантованные значения в результате чего её движение будет определяться этими изменившимися полями в суперпозиции с другими полями, осуществляя как бы квантовые вычисления "выбирая" дальнейшую траекторию частицы. Коллапс волновой Ψ-функции - это чисто условный акт, так как пси-функция является не физическим объектом, а лишь приближенной математической абстракцией объектов, характеризующихся малым набором влияющих взаимодействий. Она не эквивалентна всему глобальному сущему. Естественно, она не описывает состояние шрёдингеровских котов и они не бывают в состоянии суперпозиции "жив/мёртв".
"Стрела времени"
Несмотря на то, что уравнение Шрёдингера описывает конечный Фурье-образ результата в точных амплитудах и обратимо во времени, реальное местоположение частицы оказывается всего лишь вероятностным. Об этом же у Ландау:
«Основные уравнения квантовой механики сами по себе обладают симметрией по отношению к изменению знака времени; в этом отношении квантовая механика не отличается от классической. Необратимость же процесса измерения вносит в квантовые явления физическую неэквивалентность обоих направлений времени, т. е. приводит к появлению различия между будущим и прошедшим».
По мнению И.Р.Пригожина, парадокс состоит в том, что обратимое уравнение Шредингера может быть проверено лишь с помощью необратимых измерений, которые это уравнение не может описывать. Он делает вывод, что КМ не является замкнутой теорией и что фундаментальную роль в современной физике играет понятие «стрела времени» вследствие необратимых процессов.
Исходя из данной эфирной гипотезы, нарушение временно̀й симметрии происходит в момент коллапса полевой структуры в состояние частицы или в новое энергетическое состояние системы. Возврат во времени к состоянию момента коллапса будет соответствовать состоянию после коллапса. А ведь нужно бы ещё извлечь из массы частицы (системы) энергию (см [ 6] и [ 7]), чтобы ею увеличить обратно давление в субстанции эфира, как раз и вызвавшее коллапс, описание чего не в компетенции квантовой механики.
Таким образом, даже располагая точными координатами и импульсами всех частиц системы (вселенной), нельзя предсказать её будущее или прошлое состояние, ибо определяется оно и параметрами полей, в том числе фоновых, а не только частиц - причём каждая редукция непрерывных состояний полей в дискретный формат состояния системы частиц необратимо изменяет конфигурацию ведущих полей.
Итак, квантовая механика не лежит в основе мироздания, а являет собой только лишь математический способ представления в виде образа квантового состояния для статистического описания относительно простых волновых взаимодействий возможных реальных полей ведущих частицы.
Ниже указаны опубликованные материалы по теории относительности и о том, как, возможно, устроен Мир:
- Обзорная статья: "О теории относительности, материальности Мироздания, эволюции вселенной и роли в том чёрных дыр" https://aether-est.livejournal.com/4617.htm
- 1.Лоренцево сокращение - его физическая причина и механизм https://aether-est.livejournal.com/1016.html
- 2.Релятивистское замедление времени - его физическая причина и механизм https://aether-est.livejournal.com/1053.html
- 3.Постоянство (инвариантность) скорости света и его естественная материальная причина https://aether-est.livejournal.com/1288.html
- 4.Преобразования Лоренца в материальном 3-х мерном пространстве https://aether-est.livejournal.com/1660.html
- 5.Эквивалентность массы энергии и релятивистская динамика в материальном мире https://aether-est.livejournal.com/1989.html
- 6.Что есть материя, частицы, гравитация, а также "тёмные" энергия и материя https://aether-est.livejournal.com/2059.html
- 7.Элементарные частицы и физические поля https://aether-est.livejournal.com/2426.html
- 8.Что на самом деле описывает квантовая механика и природа корпускулярно-волнового дуализма https://aether-est.livejournal.com/2798.html
- 9.Эволюция материальной вселенной, Большой взрыв и чёрные дыры https://aether-est.livejournal.com/4518.html
- 10.Парадокс близнецов в материальной вселенной https://aether-est.livejournal.com/4185.html
- 11.Доплеровское смещение не позволяет однозначно определить скорость источника света https://aether-est.livejournal.com/2939.html
- 12.Очень простой вывод формулы релятивистской аберрации света https://aether-est.livejournal.com/3239.html
- 13.Как выглядит космос из иллюминаторов субсветового звездолёта https://aether-est.livejournal.com/3425.html
- 14.Как выглядят субсветовые объекты на фотографиях https://aether-est.livejournal.com/3788.html
- 15.Отражение света от движущегося наклонного зеркала и изменение его длины волны, лазерная локация Луны https://aether-est.livejournal.com/3955.html