понедельник, 6 июня 2011 г.

Кот Шредингера

Сим подтверждаю что никоим образом не претендую и обязуюсь не претендовать в сколь угодно далеком обозримом будущем на повторное открытие вами котов Шредингера, являющихся следствием неполноты объяснительной части квантовой механики, базирующейся в своих принципах на квазидиалектической логике непроверенных событий, являющимися в свою очередь дальнейшим развитием той же средневековой схоластики.
GAAD (c) 2007 [http://www.evangelie.ru/forum/t30176-16.html#post869341]


Вначале небольшая справка. Кот Шредингера -- объект мысленного эксперимента, предложенного Шредингером в 1935 году в немецком журнале "Естественные науки" в попытке показать неполноту математической модели квантовой механики, как существенно вероятностной. Из той же серии попыток можно назвать еще мысленный эксперимент Эйнштейна — Подольского — Розена, опубликованного его авторами ранее в том же году. К последнему я еще вернусь более подробно в одной из моих последующих статей.

Постановка опыта заключается в следующем. В закрытый контейнер помещается некоторый макроскопический объект, скажем подвернувшийся под горячую руку домашний любимец Шредингера, пребывающий пока еше в добром здравии. Контейнер же представляет собой не что иное как ранний прототип газовой камеры с устройством подачи в нее Циклона Б, которое в свою очередь управляется еще одним устройством, регистрирующим распад радиоактивного ядра. Таким образом ответственность экспериментатора за смерть бедного животного как бы снимается и перекладывается на упомянутое ядро. Очень удобно, не правда ли? Известен период полураспада ядра -- час. От экспериментатора требуется открыть злополучный контейнер по прошествии часа и проверить, жив ли еще кот или мертв. Все пока довольно просто. Коту дается 50% шанс выжить, что, согласитесь довольно немало (учитывая последующий печальный опыт применения газовых камер). Но куда страшнее моральные мучения экспериментатора, пребывающего все это время в неведении относительно судьбы своего любимца. Причем некоторые экспериментаторы пребывают в нем и поныне.

Как, видим, эксперимент довольно прост. И первоначально был задуман именно как издевка. Но далеко не все поняли юмор. Меня все не перестает удивлять то, до каких умственных извращений доходят именитые ученые, пытающиеся его объяснить. Так, в копенгагенской интерпретации полагается что кот пребывает в смешанном состоянии жив&мертв (или ни жив ни мертв), принимая более определенное состояние лишь в тот момент когда экспериментатор открывает контейнер. А всему виной волновая функция, описывающая состояние радиоактивного ядра и, следовательно - кота, поскольку состояние последнего находится в прямой причинно-следственной связи с первым. В момент наблюдения волновая функция схлопывается и принимает одно из возможных значений -- ядро распалось, или нет (соответственно кот жив, или нет). Здравый смысл говорит нам что это полнейший бред, но ученые давно уже (начиная с Энштейна) не руководствуются здравым смыслом. И зря. Есть также и другая интерпретация -- многомировая, в которой утверждаются еще более странные вещи. Так, согласно ей, сама Вселенная в момент наблюдения расщепляется на две параллельных, в одной из которых кот жив, а в другой мертв. Юджин Вигнер также пытался объяснить парадокс, введя категорию друзей. Т.е. если за дверями лаборатории тебя ждет друг, которому ты и должен будешь сообщить о судьбе кота. Пока ты этого не сделал -- ты сам находишься в запутанном состоянии вместе с котом и ядром относительно друга. Друг в свою очередь должен будет позвонить в академию наук и торжественно объявить результат тамошним академикам. Те -- опубликовать в своем научном еженедельнике и выступить по радио. Радиопередачу спустя несколько десятков/сотен/тысяч/миллионов лет поймают братья по разуму, которые все это время живейшим образом интересовались судьбой бедного животного.

Как тебе должно быть известно из своего жизненного опыта, истина на самом деле проста. И чем более общий характер она носит -- тем она проще. Не верь тому, кто пытается тебя запутать, нагородив с три короба наукообразного бреда, завернув его в шелуху сложнейших формул специально разработанного для это цели математического аппарата. Какие к черту параллельные Вселенные и запутанные состояния? Есть лишь частность и вероятность. Причем вероятность -- величина статистическая. Т.е. прежде чем оперировать ею мы должны будем проанализировать большой массив данных: кинуть пару тысяч раз кости, подбросить монетку, наблюдать распад нескольких миллионов ядер, проанализировать данные о смертности нескольких тысяч котов в контейнерах от удушья. Квантовая механика имеет вероятностное описание именно потому что у нас в распоряжении имеются куда более чем тысяча абсолютно одинаковых микрообъектов, не отличающихся столь большим набором параметров вроде длины и раскраски, историей болезни, характером или даже настроением в момент эксперимента. Мы же не можем изыскать во всем мире и двух абсолютно одинаковых котов. Вероятностный подход к описанию событий в микромире очень удобен. Он многое упрощает. Но не нужно из математики (и ее раздела статистики) делать физику. Математически аппарат предназначен для формализованного описания физического мира, а не окружающая действительность вынуждена подстраиваться под наш несовершенный математический аппарат. Это первая методологическая ошибка, которой, к сожалению, грешат многие так называемые физики от математики. Я еще буду приводить этому многочисленные примеры в своих статьях.

Ну а сейчас перейдем ко второй, и основной методологической ошибке этого эксперимента (вернее его интерпретации). Методология доказательной науки вкратце следующая:
1. Наблюдаем некое явление.
2. Выдвигаем для его объяснения гипотезу.
3. Развиваем гипотезу до получения логически вытекающих следствий из нее, которые можно было бы проверить экспериментом.
4. Грамотно ставим эксперимент, дабы исключить влияние как можно большего количества неучтенных факторов, могущих оказать влияние на его результат, получаем результат.
5. Проверяем, согласуется ли полученный результат с гипотезой. если нет -- отбрасываем или корректируем гипотезу. если да -- гипотеза переходит в разряд теорий.
6. Предлагаем любому желающему поставить тот же или аналогичный эксперимент и получить результат, вписывающийся в теорию.
7. После проверки и подтверждения независимыми экспериментаторами теория окончательно утверждается как научное знание.

Что же мы наблюдаем в эксперименте с котом:? Да ничего! Мы поленились открыть контейнер, но уже начинаем строить догадки что же там может быть. Давай упростим эксперимент. Чтобы общество защиты животный к нам не придралось -- возьмем обычную монетку. Подбросим ее и прихлопнем ладонью. А теперь попытаемся ответить на вопрос, какой стороной кверху выпала монетка не открывая ладонь. Быть может она находится в состоянии суперпозиций орел&решка? Ты чувствуешь это? Чувствуешь как монетка бешено вращается под твоей ладонью никак не определившись какой стороной ей выпасть? Нет? Сама постановка вопроса не кажется тебе абсурдной? Как можно что-либо с уверенностью говорить о результате эксперимента, не произведя наблюдение? Здравый смысл здесь пасует. Да, мы можем бесконечно рассуждать о том, что вероятность выпадения одной стороны монеты равна 50%, ввести волновую функцию для описания этого ненаблюдаемого состояния, разработать целый математический аппарат для той же цели. А смысл, спрашивается, где? Меня преследует упорное дежавю. Это уже было в истории науки. Вспомним средневековых философов схоластов, ведущих бесконечные споры о том, сколько чертей сможет уместиться на конце одной иглы, вместо того чтобы взять микроскоп и убедиться что никого похожего на черта там нет.

Это было бы смешно, если бы некоторые "ученые" с самым серьезным и умным видом не занимались той же чепухой. К примеру, предлагается на этом принципе разработать квантовые компьютеры, которые будут в сто тыщ раз вычислительнее обычных, построить сети передачи данных, в которых перехват информации в принципе невозможен (при первом же наблюдении волновая функция, мол, схлопнется), и многие другие блага цивилизации. Только дайте грант и будем вам счастье. Однако фантазия у чиновников, занимающихся раздачей грантов, весьма ограничена. Зачем закупать дорогостоящее оборудование, строить лаборатории и платить жалование ученым, когда у любого из нас уже сейчас в платяном шкафу имеется самый что ни на есть современный вычислительный центр, превосходящий по вычислительной мощности все компьютеры мира вместе взятые. В момент открывания дверцы шкафа он мгновенно извлекает из своей памяти и материализует все вещи, которые там должны быть, не забывая при этом самому перейти в параллельную Вселенную, где ты еще совершил этого действия. А может и в другой шкаф в же этой Вселенной -- кто знает? По поводу второго "изобретения": если передавать информацию единичными фотонами, факт перехвата тут же станет ясен. И не нужно привлекать сюда ничего лишнего. Единственная проблема -- естественное затухание сигнала -- среда должна быть абсолютно прозрачной для излучения.

Резюмируя:
1. Запутанные состояния были придуманы для того, чтобы запутать чиновников, выделяющих гранты на исследования. В запутанном состоянии люди легче расстаются с деньгами, что давно уже доказано цыганскими учеными и наперсточниками: кручу, верчу -- обмануть хочу.
2. Шредингер был прав -- методология квантовой механики не выдерживает никакой критики.

Мнение высказано.

Комментариев нет:

Отправить комментарий