ЭлементыЭлементы большой науки
Жизнь в науке. Дневники
Главная / Дневники / Игорь Баяк / Запись

О МОДИФИКАЦИИ ПРИНЦИПА НЕОПРЕДЕЛЁННОСТЕЙ ГЕЙЗЕНБЕРГА

bayak
16.11.2008
02:02
Как известно, соотношение неопределённостей применяется к квантовым объектам и связывает дисперсию их собственной энергии и импульса с дисперсией пространственных координат и времени, измеренных в системе отсчёта наблюдателя. А если эта формулировка ПНГ некорректна и на самом деле в соотношение неопределённостей должны входить не наблюдаемые а собственные координаты и время квантового объекта. Тогда формально можно было бы описать влияние гравитации и других динамических факторов на квантовые процессы, обусловленные таким модифицированным принципом неопределённостей. В этой связи интересно было бы посмотреть на соответствие такой "теории" с уже имеющимися экспериментальными данными о влиянии гравитации (ускорения) на ядерный распад (синтез) и прочее.
Ответить предыдущая | следующая

КОММЕНТАРИИ:

16.11.2008 11:29#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
Соотношение неопределенностей является принципом только, если квантовая механика рассматривается как аксиоматическая концепция. Если квантовая механика рассматривается как модельная концепция, т.е. как статистическое описание стохастически (многовариантно) движущихся частиц, то соотношение неопределнностей представляет собой проявление распределения по средним импульсам частиц. Распределение по средним импульсам отличается от обычного (максвеллова) распределения по импульсам (Rylov Yu. A. "Hydrodynamical interpretation of quantum mechanics: the momentum distribution". http://arXiv.org/abs/physics/0402068 русс. версия http://rsfq1.physics.sunysb.edu/~rylov/hiqm2r.ps ). Таким образом, соотношение неопределенностей является принципом только при определенных условиях, и довольно бессмысленно рассматривать абстрактно, как можно изменить этот принцип, потому что за ним стоит вполне определенная физика.

Аналогичная ситуация при описании тепловых процессов. В рамках аксиоматической термодинамики второе начало термодинамики (неубывание энтропии) явлется принципом. В модельной концепции (в статистической физике) неубывание энтропии происходит только в среднем. Возможны флуктуации, когда энтропия временно возрастает. Таким образом, строго говоря, неубывание энтропии принципом не является.
16.11.2008 15:45#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
Есть некоторые проблемы :)
1. нелокальность, квантовая механика не локальна, так что в теории гравитации описывающей квантовые эффекты должно быть некоторое специфическое расстояние близкое к 0 между частицами удаленными на произвольное расстояние...

кстати интересен опыт о заряде ( а не магнитном поле ), двух связанных электронов - будет ли эффективный заряд удваиваться?
16.11.2008 15:57#
catty_cat2
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
На квантовую гравитацию соотношение неопределенностей распространили еще при царе горохе. Почитайте книжку того же Менсккого.
16.11.2008 15:59#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
квантовая теория поля рассматривает неопределенность как аксиому, а тут предлагают ее рассмотреть как следствие :)
16.11.2008 16:42#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
>Есть некоторые проблемы :)
1. нелокальность, квантовая механика не локальна, так что в теории гравитации описывающей квантовые эффекты должно быть некоторое специфическое расстояние близкое к 0 между частицами удаленными на произвольное расстояние...

Почему Вы решили, что гравитационное поле может описывать квантовые эффекты? Формально современные релятивистские уравнения для гравитационного поля не содержат квантовой постоянной. В литературе создание теории квантовой гравитации рассматривается чуть ли не как основная задача теории. Такая точка зрения основана на принципе, что квантовать надо любые поля. Мне это совершенно не очевидно. Уже с квантованием электромагнитного поля есть проблемы в том смысле, что пока не известно эксперимента, который подтверждал бы, что свободное электромагнитное поле существует ТОЛЬКО в виде квантов.

Этот вопрос обсуждался на общем форуме. Результат обсуждения можно посмотреть http://www.scientific.ru/dforum/common/1195328279 Он таков: пока
не известен эксперимент, из которого следовало бы что электромагнитное поле существует только в виде квантов. Что уж говорить о гравитационном поле?
16.11.2008 16:51#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
расскажу такую интересную вещь:)

в гидродинамике есть метод частиц, заключающийся в следующем, течение обтекающее тело рассматривается как потенциальное, в то же время на поверхности тела (якобы) возникаю частицы, положительного/отрицательного заряда(вихри разных направлений), которые взаимодействуют по правилу обратных квадратов и т д Естественно никаких частиц в жидкости конечно нет(на уровне уравнений гидродинамики), но картинка выходит и качественно и количественно похожая :)
так вот возникающее поле из потенциального обтекания и вихрей дает реальное поле течения :)
кстати вихри (ели не считать взаимного уничтожения) очень хорошо сохраняют заряд :)
16.11.2008 18:33#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
.так вот возникающее поле из потенциального обтекания и вихрей дает реальное поле течения :)
кстати вихри (ели не считать взаимного уничтожения) очень хорошо сохраняют заряд :)

Возможно, что все это очень интересно, но я не вижу, какое это имеет отношение к принципу неопределенности и возможности его модификации.
16.11.2008 18:43#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
простое :)

подобие частиц возникает в невязкой жидкости на неравномерной границе...
подобная аналогия должна быть и при решении уравнений ОТО, причем размерностью будет служить космологическая постоянная (без нее уравнения немаштабны) малость константы не должна пугать...

Фактически принцип неопределенности можно представить как смещение грави волной на небольшое расстояние тестируемой частицы в произвольном направлении пространства-времени

иннтерференция волн должна смещать частицу на относительно небольшое расстояние.

Кстати это теория достаточно легко проверяемая :)
в сильных гравиполях должны преимущественно рождаться частицы или античастицы....
16.11.2008 17:04#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
почему я думаю, что гравитационное поле может формировать квантовые эффекты...
1. гравиполе позволяет не локальность взаимодействия (назовем это кротовыми норами)
2. гравитационные волны вполне могут формировать константу h :) почему, предположим что до реликтового излучения по аналогии возникло гравитационное излучение в виде гравиволн движущихся во всех направлениях со скоростью света, причем волны могут накладываться, тогда в зависимости от количества наложившихся волн мы получим.... временное повышение энергии частицы:) можно поиграться с интенсивностью волны и т д
3. В гидродинамике при 3х уравнениях импульса и сохранения материи мы получаем такие вещи как закон сохранения вращения, закон сохранения спиральности и т д :)
16.11.2008 18:50#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
>почему я думаю, что гравитационное поле может формировать квантовые эффекты...
1. гравиполе позволяет не локальность взаимодействия (назовем это кротовыми норами)

Насколько я знаю, кротовыми норами называют изменение топологии геометрии пространства-времени. При этом обычно полагают, что можно менять топологию, не затрагивая метрики. Это неверно. Дело в том, что геометрия (в том числе и ее топология) полностью определяются мировой функией (половиной квадрата расстояния). Если изменяется топология, то обязательно изменяется и мировая функция. Как это происходит можно видеть на примере компактификации геометрии Калуцы-Клейна (Rylov Yu. A. " Discriminating properties of the space-time compactification" http://arXiv.org/abs/0809.2516 русс. версия http://rsfq1.physics.sunysb.edu/~rylov/dpstc1rw.pdf )


Вообще, современная теория тяготения (ОТО) построена в предположении, что риманова геометрия представляет собой самый общий вид геометрии. Это не так. Римановы геометрии представляют собой лишь ничтожно малую часть неаксиоматизируемых геометрий, каждая из которых может служить в качестве геометрии пространства-времени. В этом смысле наше невежество в области геометрии очень велико.

>тогда в зависимости от количества наложившихся волн мы получим.... временное повышение энергии частицы:) можно поиграться с интенсивностью волны и т д

Поиграться конечно можно. Только ведь это далеко от физики, как науки. Гораздо ближе это к увлекательной детской игре "угадайка" .
16.11.2008 19:08#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
почему именно поиграть и профанации:)
давайте серьезно, методов решения уравнений ОТО нет (кроме самых примитивных случаев) и в ближайшие сотни лет вряд ли появятся, так что даже если гравитационное поле создает частицы (точнее частицы являются возмущениями метрики) , причем намного более нелинейной чем присловутые черные дыры посчитать что то будет невозможно

Единственное, что остается это предположения и оценки на основе этих предположений и еще сравнение законов сохранения ОТО и законов нашего мира, причем как я думаю можно сравнивать только точные законы, вроде импульсов, моментов движения и энергии, кроме них в нашем мире есть еще хорошо сохраняющийся электрический заряд
16.11.2008 19:43#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
>давайте серьезно, методов решения уравнений ОТО нет (кроме самых примитивных случаев) и в ближайшие сотни лет вряд ли появятся, так что даже если гравитационное поле создает частицы (точнее частицы являются возмущениями метрики) , причем намного более нелинейной чем присловутые черные дыры посчитать что то будет невозможно

Дело не в решении уравнений ОТО, а в том верны ли они. Тот факт, что астрономические наблюдения расходятся с предсказаниями ОТО свидетельствует не о существовании темной энергии и темной материи, как это принято думать. Скорее это свидетельство о неправильности уравнений тяготения на очень больших расстояниях. Неправильность уравнений тяготения обусловлена нашим невежеством в области геометрии. То обстоятельство, что подавляющее большинство исследователей безоговорочно верят в правильность ОТО и квантовую теорию, еще ни о чем не говорит. В естественных науках истина зависит не от количества ее сторонников. Кроме того, Вы излишне доверчивы по отношению к квантовой теории, которая тоже порождена нашим невежеством в области геометрии. При хорошем знании геометрии ничего квантовать не надо. Квантовые эффекты непринужденно объясняются, если выбрать правильную геометрию пространства-времени (квантовая постоянная является параметром этой геометрии). Проблемы теории элементарных частиц тоже являются результатом нашего недостаточного знания геометрии пространства-времени.
16.11.2008 20:04#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
а нужно ли квантовать?
к квантовой механике я отношусь так же как к гидродинамикке :) она описывает поведение систему :) причем не важен состав системы :)

ОТО построена из законов сохранения (назовите инвариантностью преобразование если хотите :) ) из минималистической конструкции :) и пока ОТО не имеет существенных противоречий с реальность я не вижу смысла ее трогать :)
18.11.2008 12:03#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
>а нужно ли квантовать?
к квантовой механике я отношусь так же как к гидродинамикке :) она описывает поведение систему :) причем не важен состав системы

Я считаю, что можно вполне обойтись без квантования. Так что в этом пункте у нас с Вами, по-видимому разногласий нет.

>ОТО построена из законов сохранения (назовите инвариантностью преобразование если хотите :) ) из минималистической конструкции :) и пока ОТО не имеет существенных противоречий с реальность я не вижу смысла ее трогать.

Видите ли, ОТО в рамках римановых геометрий и та же ОТО в рамках физических геометрий (т.е. , вообще говоря, неаксиоматизируемых и несимметричных) - это "две большие разницы" , как говорят в Одессе. Если СТО в рамках физических геометрий уже построена, то ОТО в рамках физических геометрий еще предстоит построить. Обобщение ОТО на случай произвольных (в том числе дискретных) геометрий - довольно сложная штука. У меня пока нет идей, как это сделать. А делать надо!

Чтобы Вы поняли насколько это непросто, скажу только, что обобщение СТО на произвольные физические геометрии приводит к динамическим уравнениям в конечных разностях. Вы можете себе представить такое?! Иначе нельзя. Ведь если геометрия может быть дискретной, хотя бы частично, то динамические уравнения не могут быть дифференциальными.

Если Вы не видите смысла модифицировать ОТО, то я могу сказать Вам только одно: "Бог в помощь!" Может быть у Вас что-то получится.
16.11.2008 21:09#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
>Дело не в решении уравнений ОТО, а в том верны ли они. Тот факт, что астрономические наблюдения расходятся с предсказаниями ОТО свидетельствует не о существовании темной энергии и темной материи, как это принято думать.
Существование темной материи, было предсказано еще Гейзенбергом на фундаментальном уровне и вообще эта идея не базируется на фантазиях и домыслах из области космологии и астрофизики

>Скорее это свидетельство о неправильности уравнений тяготения на очень больших расстояниях.
Напротив. Как раз в ОТО имеются точные решения, которые прямо указывают на существование сверхплотных дисков из темной материи в спиральных галактиках.
Потом не забывайте, что в любых галактиках может быть изрядное количество черных дыр, которые тоже "темная" материя.
16.11.2008 19:16#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
Что значит геометрия Минковского неинвариантна относительно преобразования размерности координт?

как я понимаю существование космологической константы отличной от 0 формирует размерность уравнений?
тогда требование инвариантна относительно преобразования размерности координт противоречит с реальностью

Далее мне непонятна необходимость задавать в геометрии дискретность...
На мой непросвещеный взгляд в этом нет смысла,..
16.11.2008 20:10#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
>Что значит геометрия Минковского неинвариантна относительно преобразования размерности координт?

При традиционном подходе к геометрии равенство двух векторов описывается n уравнениями, где n есть размерность геометрии. При правильном подходе к геометрии равенство двух векторов описывается всегда двумя уравнениями, независимо от размерности геометрии. Это означает неинвариантность (псевдо-евклидовой геометрии) относительно ее размерности при традиционном подходе. Ясно, что второй способ является более общим и более естественным, поскольку равенство (эквивалентность) векторов формулируется без ссылки на систему координат. Система координат есть способ описания. Понятно, что формулировку истинно геометрических соотношений желательно производить без ссылки на способ описания.

>Далее мне непонятна необходимость задавать в геометрии дискретность...
На мой непросвещеный взгляд в этом нет смысла,..

Согласен с Вами. Но если Вы говорите обо мне, то я и не задаю дискретность. Просто рассматривается геометрия с некоторой общей мировой функцией. Поскольку мировая функция полностью определяет геометрию, то она определяет, в частности, и степень дискретности. Геометрия, вообще говоря, является зернистой (т.е. частично дискретной и одновременно частично непрерывной). Степень дискретности определяется видом мировой функции.
16.11.2008 20:20#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
в свое время, когда в гидродинамику пришли специалисты суперструн (или те кто занимался свернутыми измерениями :) ) они создали достаточно интересный подход к турбулентности с помощью введение дополнительных измерений....

подход в общем я понял (правда не рискну повторить), но я так и не увидел его реализаций :( а жаль
18.11.2008 12:22#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
>в свое время, когда в гидродинамику пришли специалисты суперструн (или те кто занимался свернутыми измерениями :) ) они создали достаточно интересный подход к турбулентности с помощью введение дополнительных измерений

У меня к турбулентности более естественный подход. Я полагаю что она связана с нединственностью решения гидродинамических уравнений в представлении Эйлера. Система из четырех уравнений для баротропной жидкости замкнута, но решение ее не является единственным, если дополнительно не учитывается эффект перемешивания
Rylov Yu. A. "Nonunique solution of the Cauchy problem for vortical flow of ideal barotropic fluid?" http://arXiv.org/abs/physics/0701016 русс. версия http://rsfq1.physics.sunysb.edu/~rylov/nscpvf2rw.pdf .

18.11.2008 13:09#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
К сожалению для вас они единствены. Пару лет назад это было доказано, хотя крайне зависимы от граничных, начальных условий
18.11.2008 15:57#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
>К сожалению для вас они единствены. Пару лет назад это было доказано, хотя крайне зависимы от граничных, начальных условий

Простите, но я не понял, что Вы имеете в виду. Имеете ли Вы в виду мою работу? Или Вы имеете в виду, что кто-то уже доказал единственность решения гидродинамических уравнений для баротропной жидкости? Если так, то надо учесть такую тонкость. Решение уравнений гидродинамики единственно в представлении Лагранжа. Однако оно не является единственным в представлении Эйлера. Дело в том, что при переходе от представления Лагранжа к представлению Эйлера используются так называемые условия Лина, которые описывают эволюцию маркировки частиц жидкости. Так вот при завихренном течении маркировка жидкости может "плыть". (При потенциальном течении этого нет). В результате взаимотношение между представлением Лагранжа и представлением Эйлера видоизменяется. Решение в представлении Эйлера оказывается неоднозначным из-за этого неконтролируемого видоизменения связи между разными представлениями. Если эту связь контролировать (т.е. использовать дополнительно условия Лина), то единственность решения получается и в Эйлеровом представлении. Все это есть в цитируемой работе.
16.11.2008 20:26#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
>При традиционном подходе к геометрии равенство двух векторов описывается n уравнениями, где n есть размерность геометрии. При правильном подходе к геометрии равенство двух векторов описывается всегда двумя уравнениями, независимо от размерности геометрии. Это означает неинвариантность (псевдо-евклидовой геометрии) относительно ее размерности при традиционном подходе. Ясно, что второй способ является более общим и более естественным, поскольку равенство (эквивалентность) векторов формулируется без ссылки на систему координат. Система координат есть способ описания. Понятно, что формулировку истинно геометрических соотношений желательно производить без ссылки на способ описания.

абсолютно согласен, но есть ли такой способ? удовлетворяет ли он реальности?

в принципе как вариант у связанных частиц например (электрона и позитрона) эффективный заряд должен уменьшатся, точнее они должны для детекторов казаться ближе друг к другу чем на самом деле.....
если это так, то данный факт означает неоднозначность геодезических линий.
Хотя степень данного эффекта всегда можно сделать произвольно маленькой:)
18.11.2008 12:53#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
>абсолютно согласен, но есть ли такой способ? удовлетворяет ли он реальности?

Такой способ есть. Я называю его принципом деформации. Строится собстенно евклидова геометрия. Все ее утверждения выражаются в терминах мировой функции (половины квадрата расстояния). Это всегда возможно. После этого во всех утверждениях собственно евклидовой геометрии евклидова мировая функция заменяется на мировую функцию другой физической геометрии. В результате получаются все утверждения этой физической геометрии (т.е. геометрии, полностью описываемой ее мировой функцией. Процедура замены мировых функций представляет собой деформацию евклидовой геометрии. Что касается реальности реализации, то физикам интересны именно физи ческие геометрии, т.е. геометрии описываемые мировой функцией или функцией расстояния. Что касается того. являются ли физические геометрии аксиоматизируемыми, то физикам это совершенно безразлично. Информацию о физических геомериях и их построении можно найти на моем сайте. Там много работ в той или иной мере касающихся геометрии. По этой причине начать лучше с начала.
Rylov Yu. A. "Deformation principle as a foundations of physical geometry and its application to the space-time geometry" .Гиперкомплексные числа в геометрии и физике 2, 69-96, (2004). (Available at http://arXiv.org/abs/physics/0411103)
16.11.2008 14:03#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
А что нам говорит квантовая теория поля на этот счет? М. б. там эти вопросы уже рассмотрены?
16.11.2008 15:56#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
квнтовая теория такие вопросы не рассматривает :)
16.11.2008 16:24#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
а какая же теория рассматривает релятивистскую частицу двигающуюся с ускорением? Я всегда думал, что КТП (но это действительно мое слабое место)
16.11.2008 16:28#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
КТП :) просто там подзаголовок был совсем про другое
16.11.2008 14:29#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
>В этой связи интересно было бы посмотреть на соответствие такой "теории" с уже имеющимися экспериментальными данными о влиянии гравитации (ускорения) на ядерный распад (синтез) и прочее.

Предлагаю поставить мысленный эксперимент:
для простоты без всяких ускорений
берем релятивистский пучок возбужденных ядер и меряем время жизни возбужденного состояния, потом берем такой же нерелятивистский пучок и опять меряем время жизни. Что-то мне подсказывает, что эти времена будут просто связаны преобразованием Лоренца. Т.е. в Л-системе мы получим тоже соотношение dE dt > h

Теперь можно запустить эти ядра в какой-нибудь циклический ускоритель и опять померить время жизни. Но мне для начала надо освежить ОТО и КТП )))
16.11.2008 16:30#
О модификации принципа неопределённостей Гейзенберга
так и есть :) вопрос про ускорение :) вопрос про правильность СТО никто даже не заикается
Вести дневник и оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи
Логин:
Пароль:
Зарегистрироваться
Последние сообщения
Помощь
Всего дневников: 640

Пользователей
в системе: 2724

Всего записей
и комментариев: 48547

Записей и комментариев
за последние 24 часа: 21

АКТИВНЫЕ ДНЕВНИКИ


 
Энциклопедия | Новости | Блоги | Календарь | Право | Библиотека | Детские вопросы | ЖОБ При поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия