Как классический мир возникает из квантового хаоса

Квантовая механика завораживает и интригует как ученых, так и широкую публику. Эта фундаментальная область физики, изучающая поведение частиц в субатомном масштабе, привела к впечатляющим технологическим достижениям, таким как изобретение лазеров и квантовых компьютеров. Но она также поднимает глубокие вопросы о природе реальности. Среди этих вопросов один из самых интригующих: как перейти от странного и неопределенного квантового мира к привычному классическому, где объекты тверды, а события четко определены?


Странный мир квантовой механики
В квантовом мире перестают действовать правила, известные нам в макроскопических масштабах. В основе этой странности лежит понятие волновой функции. Волновая функция — это не просто описание того, где находится частица, а скорее вероятностная карта, показывающая все возможности того, где она может находиться. Суперпозиция состояний — одна из самых неинтуитивных концепций в квантовой механике. Возьмем знаменитый пример с котом Шредингера.

Представьте себе кота, запертого в коробке с квантовым механизмом, который может выпустить яд. Пока ящик остается закрытым, кот одновременно и жив, и мертв — суперпозиция состояний. Только когда коробку открывают и мы заглядываем внутрь, кот принимает определенное состояние: жив или мертв. Этот переход от квантовой нечеткости к четко определенной реальности называется коллапсом волновой функции. Но почему и как происходит этот коллапс?

Инструменты, используемые физиками для объяснения возникновения классической
Чтобы объяснить этот переход, физики опираются на несколько концепций. Первое — это правило Борна, которое гласит, что когда мы производим измерение, вероятность наблюдения определенного состояния пропорциональна квадрату амплитуды волновой функции в этом состоянии. Другими словами, волновая функция не дает точного результата, а только вероятности. Еще одно важнейшее понятие — квантовая декогеренция. Когда квантовая система взаимодействует с окружающей средой, различные суперпозиции ее состояний быстро становятся несовместимыми. Это означает, что мы наблюдаем только одно когерентное классическое состояние — например, живого или мертвого кота - а не их комбинацию.

Эта идея занимает центральное место в так называемой копенгагенской интерпретации, но она не объясняет всего. Появились и альтернативные интерпретации, такие как интерпретация множества миров. Согласно этой точке зрения, все возможные состояния волновой функции продолжают существовать, но в параллельных вселенных. Например, в одной вселенной кот жив, а в другой — мертв. Но если эти миры существуют, почему мы никогда не видим их напрямую?

Недавнее открытие: зарождающийся классический мир
Недавно испанские физики пролили новый свет на эту проблему. Их исследование, опубликованное в журнале Physical Review X, показывает, что характеристики классического мира естественным образом возникают из сложных квантовых систем. Другими словами, наш макроскопический мир не противоречит квантовой физике — он неизбежно вытекает из нее.

Представьте себе мешок с водой, в котором есть отверстия. Хотя молекулы воды внутри движутся хаотично и непредсказуемо, вода, вытекающая из отверстий, образует регулярные, предсказуемые струи. Аналогичным образом, исследование показывает, что квантовые системы, хотя и являются сложными и хаотичными, при наблюдении в больших масштабах создают стабильные классические структуры. Команда смоделировала квантовые эволюции в беспрецедентных масштабах, включающих до 50 000 энергетических уровней. Они обнаружили, что эффекты квантовой интерференции, ответственные за странное поведение на малых масштабах, очень быстро исчезают при увеличении размера системы. Это явление происходит экспоненциально и универсально, без каких-либо особых условий. Таким образом, даже системы, состоящие из нескольких атомов, могут начать вести себя классическим образом.

Что это значит для нашего понимания реальности
Это исследование проливает новый свет на вопрос о возникновении классического мира. Оно показывает, что наша наблюдаемая реальность — это не аномалия, а естественное следствие физических законов. Оно также может объяснить, почему время, кажется, течет только в одном направлении — стрела времени возникает из определенных ветвей квантовой эволюции, в то время как другие ветви теоретически могут иметь инвертированную стрелу времени. Связав эту работу со статистической механикой, исследователи показывают, насколько такие понятия, как температура и давление, возникают в результате взаимодействия бесчисленных микроскопических частиц. Это подкрепляет идею о том, что порядок и структура могут возникнуть из глобально хаотичной и несимметричной по времени Вселенной.

А как насчет других вселенных?
Идея множественных миров по-прежнему интересна. Согласно этой теории, наша Вселенная — лишь одна из ветвей среди бесчисленного множества других. Последние работы предлагают схему для понимания того, как эти ветви могут сосуществовать, создавая последовательные и стабильные миры. Хотя у нас нет прямого доступа к этим другим вселенным, их существование может объяснить богатство и сложность нашего собственного мира.

Источник

Цитата:

экстрасенсорное восприятие, ясновидение, телекинез

Экстра - это отношение культивированного восприятия к общему среднему.
Это не какое-то иное восприятие, оно такое-же сенсорное, данное нам по-рождению)
Не пугайтесь уж вы так этих слов, как пещерный человек молнии, епрст)
Про астрал или подобное мы ничего не знаем, так на уровне среднего невежества и широты восприятия. У Вагнера, Баха, Моцарта экстрасенсорное восприятие по отношению к условному лоху Шарикову балалаешному)

В этой статье упомянута лишь маленькая часть того что присуще квантовым законам, а люди здесь уже воспринимают как сказки, рассказанные учёными. А квантовая теория, между прочим, основана на 100% на реальных воспроизводимых экспериментах и является самой точной из теорий, разработанными учёными за всю историю человечества. Надёжность квантовых теорий прмерно в 10 тыс. раз выше, чем надёжность законов Ньютона с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни.

Тем кто хочет узнать лучше про квантовый мир можете почитать научно популярную книгу " Сергей Доронин | Квантовая магия [2007] [PDF] ", найденную тут же, на этом сайте: Сергей Доронин | Квантовая магия [2007] [PDF]

zz13 писал(а):

иными словами они сами нифига не понимают что это и как оно работают и прячут своё непонимание за псевдоумными словами.

BINGO!

Добавлено спустя 12 минут 2 секунды:

fontan16 писал(а):

В этой статье упомянута лишь маленькая часть того что присуще квантовым законам, а люди здесь уже воспринимают как сказки, рассказанные учёными. А квантовая теория, между прочим, основана на 100% на реальных воспроизводимых экспериментах и является самой точной из теорий, разработанными учёными за всю историю человечества. Надёжность квантовых теорий прмерно в 10 тыс. раз выше, чем надёжность законов Ньютона с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни. Тем кто хочет узнать лучше про квантовый мир можете почитать научно популярную книгу " Сергей Доронин | Квантовая магия [2007] [PDF] ", найденную тут же, на этом сайте: Сергей Доронин | Квантовая магия [2007] [PDF]

Да, а как же иначе.

Типа монетку подкидываешь миллион раз и вдруг она может зависнуть в воздухе на пол пути. Вентиляторы и мощные магниты не привлекаем.

А вот кванты всегда найдут дорогу в рубиновом стержне через посеребрённый торец.

Хватит прикидываться дурачками.
Мир давно уже готов к принятию идеи об опережающих знаниях и проживанию по соседству среди нас Прогрессоров.

Самый загадочный детектив на свете - это проследить всю цепочку великих научных открытий.
Там всюду по 5 версий хоть ты возьми транзистор хоть лазер хоть велосипед.

fontan16 писал(а):

Надёжность квантовых теорий прмерно в 10 тыс. раз выше, чем надёжность законов Ньютона с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни.

Тем не менее, законы Ньютона используются в повседневной жизни и дают практический результат. И от учёных ожидают именно этого - практического результата. А не сказок про то, во сколько именно раз их новые уникальные теории лучше старых, и дайте нам ещё денег! И для стороннего наблюдателя - коими мы все и являемся - должно быть совершенно неважно, что там у учёного творится в голове и как он объясняет полученный результат. Если практический результат есть - то вот тебе ещё денег. Нету практического результата? Переквалифицируйся в управдомы.

А не как щас, когда степень уважаемости учёного определяется индексом цитирования и числом публикаций, то есть, фактически, количеством произнесённых им слов.

zaithito писал(а):

Надёжность квантовых теорий прмерно в 10 тыс. раз выше, чем надёжность законов Ньютона с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни. Тем не менее, законы Ньютона используются в повседневной жизни и дают практический результат. И от учёных ожидают именно этого - практического результата. А не сказок про то, во сколько именно раз их новые уникальные

Вы используете квантовые законы прямо сейчас, сидя за компьютером.
Работа полупроводников, лазеров, томографов и много чего другого основана исключительно на квантовых эффектах. Если бы эти законы были неправильно сформулированы учёными, инженеры бы ничего бы не смогли создать нового из того есть вокруг нас.

Цитата:

Работа полупроводников, лазеров, томографов и много чего другого основана исключительно на квантовых эффектах. Если бы эти законы были неправильно сформулированы учёными, инженеры бы ничего бы не смогли создать нового из того есть вокруг нас.

инженеры бы не построили египецкие пирамиды? какая формулирвка научная сподвигла, интересно
ведь построено и стоит неизвестно сколько веков большим вопросом, широко улыбаясь по-чеширски всем теоретикам!)

zz13 писал(а):

иными словами они сами нифига не понимают что это и как оно работают и прячут своё непонимание за псевдоумными словами.

Не совсем, они используют статистическое описание реальности.

К примеру, движение автомобилей в большом городе (да и вобще что угодно) можно описать статистически. И получится, что вот на этих "энергетических уровнях" в виде дорог автомобиль бывает чаще, а между ними - реже, но, с некоторой долей вероятности может оказаться где угодно, даже за пределами города. И такое описание будет вполне рабочим, при этом никак не раскрывая сути происходящего.

Добавлено спустя 7 минут 54 секунды:

fontan16 писал(а):

zaithito писал(а): Надёжность квантовых теорий прмерно в 10 тыс. раз выше, чем надёжность законов Ньютона с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни. Тем не менее, законы Ньютона используются в повседневной жизни и дают практический результат. И от учёных ожидают именно этого - практического результата. А не сказок про то, во сколько именно раз их новые уникальные Вы используете квантовые законы прямо сейчас, сидя за компьютером. Работа полупроводников, лазеров, томографов и много чего другого основана исключительно на квантовых эффектах. Если бы эти законы были неправильно сформулированы учёными, инженеры бы ничего бы не смогли создать нового из того есть вокруг нас.

Угу. А ещё я использую квантовые законы глядя на солнце. И ядерную физику вдобавок.

Не путайте описание происходящего и использование этого описания. Тем более, что описание, за редким исключением, появляется после открытия некоего эффекта. То есть сначала получилось - а после как-то описали. Что, безусловно, не отменяет того факта, что правильное описание помогает в дальнейших разработках, подсказывает, в каком направлении копать дальше. Но, чаще всего, работает банальный метод проб и ошибок.

ПС. Практически все, Вам упомянутое - в частности, лазеры с полупроводниками - было в том или ином виде изобретено в середине 20-го века, плюс минус. С тех пор как-то не очень. Термоядерная энергетика так и не появилась, не говоря уже о фотонных звездолётах. То есть ничего принципиально нового вокруг нас мы действительно не наблюдаем.

Цитата:

за редким исключением, появляется после открытия некоего эффекта. То есть сначала получилось - а после как-то описали.

ну так вы родились на свет, получились, а после внедряются описания.
как видите исключение не редкое, а самое частое, 100 из 100!)
а так все казалось гладко выглядит и причесано правильно)

Пустота формы
Всякое описание использует форму, но форма изначально пуста, сама по себе она не несёт какого-либо определённого смысла. Лишь человек наполняет форму тем или иным содержанием. Одна и та же форма может присутствовать в разных описаниях с совершенно разными смыслами. Мы не можем что-то адекватно интерпретировать, не находясь в контексте конкретного описания мира. Это обстоятельство как раз и не даёт существовать какой бы то ни было картине мира отдельно от его описания. Свойство пустоты формы, возможность отождествления формы с каким-либо содержанием активно используются во всех известных магических системах от самых древних (шаманизм, знахарство, Фенг-Шуй) до современных (биоэнергетика, NLP и тп).
Итак, данный аспект информационного процесса кратко можно выразить формулой: "форма пуста".

Добавлено спустя 22 минуты 21 секунду:

Заключение.

Как правило, человек живет в одном единственном описании мира. Навык перехода из одного описания в другое у нас существует только в зачаточном состоянии, его нужно специально развивать. Это возможно, но только через глубокое осознавание процесса порождения картины мира. Создание трансформационных систем при работе с людьми традиционно начинают с того, что разбирают старое описание мира и формируют некоторое другое - осознанное. Зачастую такая разборка происходит очень болезненно, однако у человека появляется возможность растождествиться с процессом получения информации, увидеть его со стороны, стать осознанным его участником, то есть одновременно видеть и картину мира, и его описание, и процесс формирования этой картины.

Зная механизм и свойства информационных процессов, проходящих в нашем сознании, человек может растождествиться с ролью неосознанного проводника и перестать быть деталью некоего механизма. Человек обладает прекрасным информационным инструментом намного более совершенным, чем самые современные компьютеры, поэтому взгляд на теорию информации с позиций человеческого восприятия может оказаться гораздо более плодотворным, чем взгляд на человека с позиций компьютерной аналогии.

Реальность и субъект. Том 2. N 1. 1998.

В одной, очень старой 200+ летней немецкой школе решили сделать капитальный ремонт в 2000-х годах. Заодно решили и поменять старые лаги. Школа чудом пережила 2 войны и всё остальное. Сняли старые доски и нашли на каменном основании пола сложенные из старых пожелтевших листов школьной тетради с чьими то каракулями и
возможно с датой, всем нам знакомые самолётики, коими перекидываться все мы имели счастье в нашем щенячьем возрасте. Самое смешное в том, что это был второй серьёзный ремонт в этой школе. С немецкой педантичностью было установлено, что прошлый такой же серьёзный ремонт был проведен в 1870-1880х годах.

Теперь барабанная дробь и вопрос к публике.
Если братья Райт, пролетели свои первые 100 метров 17.12.1903.
То как быть со школьниками 1870-х годов которые уже знали как и делали бездумно по оригами бумажные самолетики, а фактически планеры с учётом формы крыла и подъёмной силы.
И моя прабабушка 1900г. до конца жизни так и не переучилась и продолжала говорить "пускать бумажных голубей" вместо самолетиков.

Вывод:
Сколько вам двуногим баранам, надо подкидывать идей чтоб вы их увидели и приняли за свои. Не нарушив исторический ряд.
А нам рассказывают про братьев Райт которые убивали голубей чтоб понять принцип как они летают.
Про Лилленталей которые крутили крылья на люстре чтоб увидеть возникающую подъёмную силу.
А по сути крыло это тот же парус только поставленный в горизонтальной плоскости.
И первые попытки летать были безмоторные с пологой горки.
И так примерно во всех этих прорывах.

zaithito писал(а):

Не путайте описание происходящего и использование этого описания. Тем более, что описание, за редким исключением, появляется после открытия некоего эффекта. То есть сначала получилось - а после как-то описали. Что, безусловно, не отменяет того факта, что правильное описание помогает в дальнейших разработках, подсказывает, в каком направлении копать дальше. Но, чаще всего, работает банальный метод проб и ошибок. ПС. Практически все, Вам упомянутое - в частности, лазеры с полупроводниками - было в том или ином виде изобретено в середине 20-го века, плюс минус. С тех пор как-то не очень. Термоядерная энергетика так и не появилась, не говоря уже о фотонных звездолётах. То есть ничего принципиально нового вокруг нас мы действительно не наблюдаем.

В первой половине 20го века появилась квантовая теория. Поэтому появились транзисторы и лазеры благодаря этой теории в середине этого века. Атомная энергетика тоже появилась благодаря тому что ядерные процессы и инженерные конструкции можно было посчитать лишь благодаря установленным законам квантовой физики.
Подумайте сами. Как можно посчитать конструкцию если не знать точно сколько энергии она будет производить? А расчёты можно сделать если знать сколько энергии высвобождается из ядерной реакции. А это можно сделать лишь понимая что за процессы идут в ядерном ядре. Без квантовой теории это невозможно сделать, которая устанавливает точные численные соотношения в этом процессе.

Кстати, лазер был предсказан Эйнштейном задолго до того как его сделали в виде реальной конструкции. Это предсказание было сделано на основе законов квантовой физики.

Цитата:

Как правило, человек живет в одном единственном описании мира.

В корне бессмысленная фраза.
Описание мира предполагает что его кто-то описывает со стороны.
Если это Бог - то дискуссию можно прекратить, т.к. спорить с религиозным человеком об устройстве мира совершенно бессмысленно.
А если это существо из этого мира, то описание мира будет совершенно разным если его описывают разные субъекты.
Вы что в самом деле считаете, что человек и микроб ощущают мир одинаково?

tvobserver писал(а):

И так примерно во всех этих прорывах.

***

Стали зримыми миры
те, что раньше были скрыты.
Мы стоим, разинув рты,
и идем иконы свитой.
Нам художник проявил
на доске такое чудо,
что мы, полные любви,
вопрошаем: взял откуда?
Всё, что мы трудом творим,
было создано до нас,
но густой незнанья дым
это всё скрывал от глаз.
Всё есть гений божества:
звуки, краски и слова,
сочетанья их и темы,
но как из темного окна
пред ним картина не видна,
так без участия богемы,
что грязь смывает с темных стекол,
ничего не видит око.

<1967?> Аранзон

Добавлено спустя 17 минут 27 секунд:

Цитата:

А это можно сделать лишь понимая что за процессы идут в ядерном ядре. Без квантовой теории это невозможно сделать, которая устанавливает точные численные соотношения в этом процессе.

причем это понимание не обязательно должно быть в форме квантовой теории,
а например может быть описано музыкально. В результате разницы ведь никакой.
Все же 2025 год, пора бы уже))

Как на странно персонажи сказок во всю используют квантовую механику, и в хвост и в гриву,
а вот мы все плетемся где-то в хвосте, получается, отстаем в развитии, и идейки то, простите, какие-то куцие, несмелые, мелкие, зато гонору столько. Теперь задумаешься...

Цитата:

причем это понимание не обязательно должно быть в форме квантовой теории, а например может быть описано музыкально. В результате разницы ведь никакой.

Ну и в каком виде вы получите ответ при музыкальном описании ядерных процессов? В виде октав? Как из этого посчитать необходимую мощность системы охлаждения, например? Я не ожидаю от вас точного ответа, а лишь обозначьте подход.

zaithito писал(а):

К примеру, движение автомобилей в большом городе (да и вобще что угодно) можно описать статистически. И получится, что вот на этих "энергетических уровнях" в виде дорог автомобиль бывает чаще, а между ними - реже, но, с некоторой долей вероятности может оказаться где угодно, даже за пределами города. И такое описание будет вполне рабочим, при этом никак не раскрывая сути происходящего.

Вполне раскрывая, с совершенно практической точки зрения оптимальной организации дорожного движения. Кстати, по этому поводу на ютубе есть интересные ролики математика Савватеева.

Abelar писал(а):

zaithito писал(а): К примеру, движение автомобилей в большом городе (да и вобще что угодно) можно описать статистически. И получится, что вот на этих "энергетических уровнях" в виде дорог автомобиль бывает чаще, а между ними - реже, но, с некоторой долей вероятности может оказаться где угодно, даже за пределами города. И такое описание будет вполне рабочим, при этом никак не раскрывая сути происходящего. Вполне раскрывая, с совершенно практической точки зрения оптимальной организации дорожного движения. Кстати, по этому поводу на ютубе есть интересные ролики математика Савватеева.

Статистическую физику основал ещё Больцман для описания процессов термодинамики. Её создание совсем не означает что она подходит для описания всех других физических процессов.

Цитата:

Ну и в каком виде вы получите ответ при музыкальном описании ядерных процессов? В виде октав? Как из этого посчитать необходимую мощность системы охлаждения, например? Я не ожидаю от вас точного ответа, а лишь обозначьте подход.

да собственно вы подход верно сразу и ухватили, октавы, гаммы, разрывы, волны, колебания, частоты, и пр. Сложности, многомерности языка музыки хватит мне кажется для этой задачи. Но тут нужен слух, понятно, потому что ответ я получу на том же языке) Это кстати еще интересный и категорически сложный вопрос, потому что слово и музыка не приемлют друг друга!
Посмотрите или прочтите про звонаря КОТИКА. Только не Шредингера, а Сараджева) Видео сам не смотрел, нашел сейчас, только читал о нем у Цветаевой.