مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟


مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی kianakoon در چهارشنبه 12 تير 1398 - 04:07

مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟
ذره؟ اتم؟ مولکول؟ جمعی از مولکول ها؟ سلول؟ ویروس؟ جمعی از ویروس ها؟ باکتری؟ جمعی از باکتری ها؟ حشره؟ جمعی از حشرات؟ اشیاء خیلی کوچک؟ اشیاء نسبتآ کوچک؟ اشیاء بزرگ؟ ساختمان های یک طبقه؟ برج های چند طبقه؟ یک شهر؟ چند شهر؟ یک کشور؟ چند کشور؟ کره زمین؟ منظومه شمسی؟ یک کهکشان؟ چند کهکشان؟ کل کیهان؟
 
سپـاس : 0

ارسـال : 16


نام: kiana koon
نام نویسی: 96/12/14

ذکر نشده

Re: مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی paradoxy در چهارشنبه 12 تير 1398 - 14:01

همه جا بجز سرعتای بالا. معادلات فیزیک کوانتوم، عین معادلات فیزیک نیوتونی هستند و صرفا جای نیرو میانگین نیرو، جای انرژی میانگین انرژی و ... نشسته، در نتیجه یک جنبه احتمالی و تصادفی در پیشبینی هامون اضافه میشه. حالا شما معادله شرودینگر رو برای یه ساختمون حل کنی میبینی که با قطعیت تقریبا۱۰۰٪ ای قادر به پیشبینی وضعیت ساختمون در همه لحظات هستی، در حالی که برای الکترون همون معادله رو بنویسی، میبینی جنبه احتمالی خیلی پر رنگ تر شده. تفاوت الکترون و ساختمون هم در جرمشون هست. برای سرعتای بالا، کوانتوم فیلد تئوری جواب میده.
نماد کاربر
 
سپـاس : 969

ارسـال : 1860


نام: داود حاجي تقي تهراني
سن: 15 سال
نام نویسی: 93/10/22

ذکر نشده

Re: مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی kianakoon در چهارشنبه 12 تير 1398 - 16:35

سوال من در فقط مورد پیشبینی نیست در مورد اندازه گیری هم هست.
این رو همه جا نوشتن که از فیزیک کوانتومی میشه به فیزیک نیوتنی رسید ولی برعکسش نمیشه.
برای من سواله در دل ذرات خبری از نیروی گرانش نیست پس آیا میشه با معادلات کوانتومی حرکت منظومه شمسی رو پیشبینی کرد؟ چیزی که شما گفتی قاعدتا باید بشه پس اون موقع ما دیگه به نسبیت عام نیاز نداریم.
سوال دوم در مورد اندازه گیری هست. وقتی ما در فیزیک کوانتوم از ذراتی مثل الکترون صحبت میکنیم این الکترون در فیزیک کوانتومی میتونه همزمان در دو جا باشه. ولی در مورد اپراتور اندازه گیر این امر صادق نیست. مثلا در در آزمایش دو شکاف آشکار سازی که دم یک سوراخ قرار میگیره همزمان در دو جا نیست. جواب به این سوال خیلی مهم تر از اولیه. اگه گفتید چرا؟
 
سپـاس : 0

ارسـال : 16


نام: kiana koon
نام نویسی: 96/12/14

ذکر نشده

Re: مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی paradoxy در چهارشنبه 12 تير 1398 - 17:04

kianakoon نوشته است:سوال من در فقط مورد پیشبینی نیست در مورد اندازه گیری هم هست.
این رو همه جا نوشتن که از فیزیک کوانتومی میشه به فیزیک نیوتنی رسید ولی برعکسش نمیشه.
برای من سواله در دل ذرات خبری از نیروی گرانش نیست پس آیا میشه با معادلات کوانتومی حرکت منظومه شمسی رو پیشبینی کرد؟ چیزی که شما گفتی قاعدتا باید بشه پس اون موقع ما دیگه به نسبیت عام نیاز نداریم.
سوال دوم در مورد اندازه گیری هست. وقتی ما در فیزیک کوانتوم از ذراتی مثل الکترون صحبت میکنیم این الکترون در فیزیک کوانتومی میتونه همزمان در دو جا باشه. ولی در مورد اپراتور اندازه گیر این امر صادق نیست. مثلا در در آزمایش دو شکاف آشکار سازی که دم یک سوراخ قرار میگیره همزمان در دو جا نیست. جواب به این سوال خیلی مهم تر از اولیه. اگه گفتید چرا؟

متوجه نمیشم. هر معادله ای در فیزیک کارش پیشبینی نتیجه اندازه گیریه. چه نیوتونی، چه کوانتومی چه نسبیتی.
همه جا اشتباه نوشتن. برعکسشم میشه، کافیه شما جای تکانه رو با اپراتور تکانه، جای نیرو اپراتور نیرو، جای پتانسیل اپراتور پتانسیل و ... بزاری.
مشخص نیست در دل ذرات گرانش هست یا نه. نمیدانیم. با معادلات کوانتومی میشه حرکت منظومه شمسی رو پیشبینی کرد ازین منظر که حرکت منظومه شمسی رو با قوانین نیوتون هم میشه پیشبینی کرد. ولی در مواردی که نسبیت عام لازمه دیگه نمیشه. (البته اضافه کنم، معادله شرودینگر یک تابع موج نسبت میده به سیارات بر خلاف معادله نیوتون که مسیر و مکان یک ذره رو مشخص میکنه در هر لحظه، و بنابرین حرکات بیضوی و ... سیارات رو نمیشه با با ترفندای معمولی از تابع موج کشید بیرون. با این حال اگر صحبت از انرژی سیارات، و موقعیتی باشه که با بیشترین احتمال درش هستند چرا، با کوانتوم کاملا میشه چنین کاری کرد)

سوال دومتون واضح نیست و کلا نمیدونم چی پرسیدید. اولا الکترون همزمان دوجا نیست، الکترون معلوم نیست کجاست!‌‌ برای همین فرض میکنیم همه جا هست به شکل ریاضی وار و بعد از اندازه گیری، یهو میبینیم فلان جاست. ما چیزی به اسم اپراتور اندازه گیری نداریم، اپراتورها مشخص کننده اندازه گیری در فیزیک کوانتومن و همیشه بعد از اعمال روی تابع موج، طیفی از مقادیر مختلف رو با احتمالات مختلف به ما میدن که بعد از اندازه گیری، فقط یکی از این مقدار های پیشبینی شده رو مشاهده میکنیم. به این طیف از مقادیر میگن ویژه مقدار های اپراتور. اگه این ویژه مقدار هارو برای یک ساختمون بدست بیاریم میبینیم که مقدارشون خیلی نزدیک بهمه و البته، با مقادیری که معادله نیوتون پیشبینی میکنه و ما هم در عمل اندازه میگیریم تطابق داره.
نماد کاربر
 
سپـاس : 969

ارسـال : 1860


نام: داود حاجي تقي تهراني
سن: 15 سال
نام نویسی: 93/10/22

ذکر نشده

Re: مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی kianakoon در چهارشنبه 12 تير 1398 - 22:55

paradoxy نوشته است:
kianakoon نوشته است:سوال من در فقط مورد پیشبینی نیست در مورد اندازه گیری هم هست.
این رو همه جا نوشتن که از فیزیک کوانتومی میشه به فیزیک نیوتنی رسید ولی برعکسش نمیشه.
برای من سواله در دل ذرات خبری از نیروی گرانش نیست پس آیا میشه با معادلات کوانتومی حرکت منظومه شمسی رو پیشبینی کرد؟ چیزی که شما گفتی قاعدتا باید بشه پس اون موقع ما دیگه به نسبیت عام نیاز نداریم.
سوال دوم در مورد اندازه گیری هست. وقتی ما در فیزیک کوانتوم از ذراتی مثل الکترون صحبت میکنیم این الکترون در فیزیک کوانتومی میتونه همزمان در دو جا باشه. ولی در مورد اپراتور اندازه گیر این امر صادق نیست. مثلا در در آزمایش دو شکاف آشکار سازی که دم یک سوراخ قرار میگیره همزمان در دو جا نیست. جواب به این سوال خیلی مهم تر از اولیه. اگه گفتید چرا؟

متوجه نمیشم. هر معادله ای در فیزیک کارش پیشبینی نتیجه اندازه گیریه. چه نیوتونی، چه کوانتومی چه نسبیتی.
همه جا اشتباه نوشتن. برعکسشم میشه، کافیه شما جای تکانه رو با اپراتور تکانه، جای نیرو اپراتور نیرو، جای پتانسیل اپراتور پتانسیل و ... بزاری.
مشخص نیست در دل ذرات گرانش هست یا نه. نمیدانیم. با معادلات کوانتومی میشه حرکت منظومه شمسی رو پیشبینی کرد ازین منظر که حرکت منظومه شمسی رو با قوانین نیوتون هم میشه پیشبینی کرد. ولی در مواردی که نسبیت عام لازمه دیگه نمیشه. (البته اضافه کنم، معادله شرودینگر یک تابع موج نسبت میده به سیارات بر خلاف معادله نیوتون که مسیر و مکان یک ذره رو مشخص میکنه در هر لحظه، و بنابرین حرکات بیضوی و ... سیارات رو نمیشه با با ترفندای معمولی از تابع موج کشید بیرون. با این حال اگر صحبت از انرژی سیارات، و موقعیتی باشه که با بیشترین احتمال درش هستند چرا، با کوانتوم کاملا میشه چنین کاری کرد)

غیر از خودتون کسی دیگه گفته برعکسش میشه؟ اگه برعکسش بشه پس باید بشه پارادوکس گیبس یا جسم سیاه رو با فیزیک کلاسیک حل کرد و دیگه نیازی به فیزیک کوانتومی نیست. تاحالا که کسی نتونسته اینکارو بکنه پس برعکسش نمیشه.

ما اینجا روی نادانسته ها بحثی نداریم روی دانسته ها بحث میکنیم. نیروهایی که اتم ها را پایدار نگه میدارند و در واکنش های اتمی استفاده میشوند سه نیروی هسته ای قوی و ضعیف و الکترو مغناطیسه و خبری از گرانش نیست. طبق نظریه وحدت بزرگ این سه تا نیرو یک نیرو هستند. خب اگه با معادلات فیزیکی کوانتومی حالا با هر ترفندی بشه موقعیت سیارات رو بدست بیارید دیگه چه نیازی به استفاده از نسبیت عام یا نیوتن هست که گرانش درش استفاده میشه؟

paradoxy نوشته است:سوال دومتون واضح نیست و کلا نمیدونم چی پرسیدید. اولا الکترون همزمان دوجا نیست، الکترون معلوم نیست کجاست!‌‌ برای همین فرض میکنیم همه جا هست به شکل ریاضی وار و بعد از اندازه گیری، یهو میبینیم فلان جاست. ما چیزی به اسم اپراتور اندازه گیری نداریم، اپراتورها مشخص کننده اندازه گیری در فیزیک کوانتومن و همیشه بعد از اعمال روی تابع موج، طیفی از مقادیر مختلف رو با احتمالات مختلف به ما میدن که بعد از اندازه گیری، فقط یکی از این مقدار های پیشبینی شده رو مشاهده میکنیم. به این طیف از مقادیر میگن ویژه مقدار های اپراتور. اگه این ویژه مقدار هارو برای یک ساختمون بدست بیاریم میبینیم که مقدارشون خیلی نزدیک بهمه و البته، با مقادیری که معادله نیوتون پیشبینی میکنه و ما هم در عمل اندازه میگیریم تطابق داره.

در فرمالیسم ریاضی فیزیک کوانتومی گفته نشده الکترون در همه جا هست. تفسیری که شما به فرمالیسم ریاضی میدی به معادلات شما معنا و مفهوم میده. اصلآ میتونی فرض کنی الکترون نیست تا زمان اندازه گیری. در مورد اینکه الکترون در مرز فیزیک کوانتومی هست اتفاق نظر داریم اما این مرز تا کجاست؟ الکترون میتونه باشه میتونه نباشه میتونه در همه جا باشه و .... ولی آیا این در مورد آشکار ساز ما صدق میکنه؟ به نظر میاد صدق نمیکنه و آشکار ساز ما اونجا لب سوراخ منتظر شکار الکترونه پس مثل الکترون نیست. حالا اهمیتش چیه؟ اهمتیش اینجاست اگه آشکار ساز ما از قوانین کوانتومی پیروی نکنه میتونه قوانین کوانتومی مثل عدم قطعیت رو زیر سوال ببره.
 
سپـاس : 0

ارسـال : 16


نام: kiana koon
نام نویسی: 96/12/14

ذکر نشده

Re: مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی paradoxy در پنجشنبه 13 تير 1398 - 01:36

البته که گفتن. مثلا کتاب انرژی نقطه صفر میلر. یا کتاب استانداردتری مثل زتیلی که همون فصلای اول اپراتور هارو معرفی میکنه، میگه جای تکانه اپراتورش رو میزاریم جای فلان بهمان. منتهی من نیازی برای منبع دادن راجع به این موضوع ندارم، چون چنین چیزی خیلی استاندارد و شناخته شده هست. مثلا برای معادله نیوتون این صفحه از ویکی پدیا رو ببینید: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Ehrenfest_theorem
اثباتی که کرده رو از پایین به بالا برید. به نظر من این که خوندید از فیزیک نیوتونی به کوانتوم نمیشه رسید به این معنا باشه که تعبیر احتمالی و آماری در فیزیک نیوتونی وجود نداره و همه چیز قطعیه. در نتیجه فیزیک نیوتونی به خودی خود این توان رو نداره که پیشبینی های احتمالی کوانتوم رو داشته باشه. در حالی که عکسش صادق نیست، کوانتوم با تعبیر احتمالی خودش قادر به پیشبینی نتایج قطعی برای سیستم های بزرگه. و نه به این معنا که امکان فرمالیسم کوانتوم از فیزیک نیوتونی وجود نداشته باشه، نه خیر! اون همیلتونی که شما روی سای اثر میدی، همون همیلتونی ایه که قبلا فیزیک نیوتونی داشتیم، جای تکانه و پتانسیل اپراتورهاش نشسته.

عزیزجانم پارادوکس گیبز که توی مکانیک آماری بحث میشه هیییییچ کاری نه به کوانتوم داره و نه به فیزیک نیوتونی. یک مسئله توی نحوه محاسبه تابع پارش و آنتروپیه ضمن این که اصلا پارادوکس فیزیکی نیست، یک جور مشکل محاسباتیه که یک تقسیم ساده تابع پارش بر n فاکتوریل اوکیش میکنه.
اون بحث جسم سیاه هم باز کاری به نیوتون نداره. گیر جسم سیاه بر میگرده به تابع وزنی ماکسول بولتزمان، و تعبیر های نادرست از تابش کاتوره ای جسم سیاه که پیوسته فرض شد. اینطوری فرض نکنید که فیزیک کلاسیک مساوی فیزیک نیوتونی، خیر. فیزیک نیوتونی صرفا دینامیک و سینماتیک ذرات رو پوشش میده و بس. تابش، ترمودینامیک و ... جدای ازون هستند و معادلات صد در صد متفاوتی دارند.
عزیز جانم، کی گفته خبری از گرانش نیست؟ این که اثر گرانش در سطح اتمی به علت ناچیز بودن جرم اتم ها تقریبا هیچه و قابل اندازه گیری با تکنولوژی فعلی نیست، دلیل میشه که فرض کنیم گرانش نداریم؟ این به کنار اصلا، گرانش دو جور در فیزیک تفسیر میشه یا با معادله نیوتون یا با نسبیت عام. در هردوی اینا اتم به واسطه داشتن جرم نوعی گرانش داره که اثر ناچیزی روی محیط اطراف خودش میزاره. معادلات فیزیک کوانتومی دیفرانسیل pde هستن که تهش یه تابع موج نسبت میدن به سیستم و مقادیر انرژی تکانه و ... . بعد میشه با توجه به سای احتمال حضور سیارات رو در هر نقطه از فضا پیش بینی کرد. بسیار هم عالی، منتهی فیزیک کوانتوم به شما دید ذره ای که در معادله نیوتون روی سیارات داری رو نمیده. سخت ترم هست حل معادلش. و اینکه خب معادله شرودینگر غیر وابسته به زمان، چیزی بجز همون شرط پایستگی انرژی فیزیک نیوتونی نیست. چرا بریم کوانتومی کل کنیم وقتی ساده تر میشه؟
باز شما نسبیت عام رو گذاشتید بغل کوانتوم و فیزیک نیوتونی، نه جانم هیچ کس برای تعیین مسیر حرکت سیارات منظومه شمسی (بجز یه مورد خاص) از نسبیت عام استفاده نمیکنه. نیاری نیست اصلا، نتایج نسبیت عام عین فیزیک نیوتونیه. فقط باید پوست خودمون رو بکنیم و پدر خودمون رو در بیاریم تا با نسبیت عام همون کاری که فیزیک نیوتونی میکنه رو بکنیم. پس نسبیت عام به چه دردی میخوره؟ جایی که مثلا میخوایم خمش نور از کناره ستاره پرجرم رو بررسی کنیم. وقتی که میخوایم با سیاه چاله ها سر وکار داشته باشیم و ... همه چیز رو باهم قاطی نکنید. اونجاها هیچ چیز جواب نمیده بجز نسبیت عام.

چرا گفته شده. یه نگاه مثلا به انتگرال فایمن بندازید. اما موافقم که میشه فرض کرد الکترون هیچ جا نیست، اینم درسته. و بله فیزیک کوانتومی در مورد آشکار ساز هم صدق میکنه. شما معادله شرودینگر رو بنویس برای آشکار ساز، حلش کن، میبینی به خاطر جرم خیلی زیادی که آشکار ساز داره احتمال حضورش در یک مکان خاص عملا یکه و جاهای دیگه صفر. در حالی که احتمال حضور الکترون در فضا پخشه و به این سادگی نیست. اتفاقا آشکار ساز کاملا از عدم قطعیت پیروی میکنه. شما جای دلتا پی بنویس m در دلتا وی، و دو طرف معادله رو بخش بر m کن، میبینی داری h بار بر m سمت راست معادلت. حالا چون m که جرم آشکار سازه یک کیلوگرمه، سمت راست معادلت عملا میشه صفر. لذا دیگه نامساوی ای نداری در عمل، طبق عدم قطعیت هایزنبرگ با دقت خیلی خیلی خیلی زیادی میتونی سرعت و مکان آشکار ساز رو مشخص کنی بدون اینکه اندازه گیریت اثر خاصی بزاره رو موقعیت یا سرعت آشکار ساز. حالا شما همین کارو برای الکترون بکنی، میبینی طرف راست معادلت به خاطر جرم اندک الکترون دیگه صفر نیست و مقدار قابل اندازه گیری ای داره، که ازش میشه نتیجه گرفت با اندازه گیری روی الکترون، امکان تعیین همزمان موقعیت و سرعتش با دقت بالا وجود نداره. ازین دسته مسائل رو میتونید در هر کتاب استانداردی پیدا کنید. مثلا توی زتیلی برداشته برای یه گرد غبار عدم قطعیت حساب کرده، یا آیزنبرگ برداشته برای یه توپ بسکتبال حساب کرده و ...، حتی عکس یکی ازینارو من چند سال پیش تالار فلسفه همین فاروم گذاشتم. نگران نباشید کوانتوم کاملا سازگاره در سطوح ماکروسکوپیک. به این قضیه میگن اصل هم خوانی
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mava ... eck&Rand=0

پس خلاصه کنم
مرز فیزیک نیوتونی سرعتای پایین و گرانش های اندک و جرم های کلاسیک هست (مثلا از جرم یک مورچه تا جرم یک سیاره)
مرز فیزیک کوانتومی مثل نیوتونیه، برای جرم های اندکم جواب میده.
فیلد تئوری مثل کوانتومه، برای سرعتای بالا هم جواب میده.
نسبیت عام سرعتای بالا، تمامی گرانش ها و جرم های کلاسیک تا خیلی زیاد رو جواب میده، اما در سطوح میکروسکوپی از کار میوفته.
اگه ما بتونیم ترکیبی از فیلد تئوری با نسبیت عام داشته باشیم یک نظریه واحد بدست میاریم که همه چیزو یک جا میشه باهاش توصیف کرد، یعنی مرزی نداریم برای اون نظریه عملا. منتهی پیدا نشده هنوز چنین چیزی.
نماد کاربر
 
سپـاس : 969

ارسـال : 1860


نام: داود حاجي تقي تهراني
سن: 15 سال
نام نویسی: 93/10/22

ذکر نشده

Re: مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی kianakoon در پنجشنبه 13 تير 1398 - 17:59

paradoxy نوشته است:البته که گفتن. مثلا کتاب انرژی نقطه صفر میلر. یا کتاب استانداردتری مثل زتیلی که همون فصلای اول اپراتور هارو معرفی میکنه، میگه جای تکانه اپراتورش رو میزاریم جای فلان بهمان. منتهی من نیازی برای منبع دادن راجع به این موضوع ندارم، چون چنین چیزی خیلی استاندارد و شناخته شده هست. مثلا برای معادله نیوتون این صفحه از ویکی پدیا رو ببینید: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Ehrenfest_theorem
اثباتی که کرده رو از پایین به بالا برید. به نظر من این که خوندید از فیزیک نیوتونی به کوانتوم نمیشه رسید به این معنا باشه که تعبیر احتمالی و آماری در فیزیک نیوتونی وجود نداره و همه چیز قطعیه. در نتیجه فیزیک نیوتونی به خودی خود این توان رو نداره که پیشبینی های احتمالی کوانتوم رو داشته باشه. در حالی که عکسش صادق نیست، کوانتوم با تعبیر احتمالی خودش قادر به پیشبینی نتایج قطعی برای سیستم های بزرگه. و نه به این معنا که امکان فرمالیسم کوانتوم از فیزیک نیوتونی وجود نداشته باشه، نه خیر! اون همیلتونی که شما روی سای اثر میدی، همون همیلتونی ایه که قبلا فیزیک نیوتونی داشتیم، جای تکانه و پتانسیل اپراتورهاش نشسته.

عزیزجانم پارادوکس گیبز که توی مکانیک آماری بحث میشه هیییییچ کاری نه به کوانتوم داره و نه به فیزیک نیوتونی. یک مسئله توی نحوه محاسبه تابع پارش و آنتروپیه ضمن این که اصلا پارادوکس فیزیکی نیست، یک جور مشکل محاسباتیه که یک تقسیم ساده تابع پارش بر n فاکتوریل اوکیش میکنه.
اون بحث جسم سیاه هم باز کاری به نیوتون نداره. گیر جسم سیاه بر میگرده به تابع وزنی ماکسول بولتزمان، و تعبیر های نادرست از تابش کاتوره ای جسم سیاه که پیوسته فرض شد. اینطوری فرض نکنید که فیزیک کلاسیک مساوی فیزیک نیوتونی، خیر. فیزیک نیوتونی صرفا دینامیک و سینماتیک ذرات رو پوشش میده و بس. تابش، ترمودینامیک و ... جدای ازون هستند و معادلات صد در صد متفاوتی دارند.
عزیز جانم، کی گفته خبری از گرانش نیست؟ این که اثر گرانش در سطح اتمی به علت ناچیز بودن جرم اتم ها تقریبا هیچه و قابل اندازه گیری با تکنولوژی فعلی نیست، دلیل میشه که فرض کنیم گرانش نداریم؟ این به کنار اصلا، گرانش دو جور در فیزیک تفسیر میشه یا با معادله نیوتون یا با نسبیت عام. در هردوی اینا اتم به واسطه داشتن جرم نوعی گرانش داره که اثر ناچیزی روی محیط اطراف خودش میزاره. معادلات فیزیک کوانتومی دیفرانسیل pde هستن که تهش یه تابع موج نسبت میدن به سیستم و مقادیر انرژی تکانه و ... . بعد میشه با توجه به سای احتمال حضور سیارات رو در هر نقطه از فضا پیش بینی کرد. بسیار هم عالی، منتهی فیزیک کوانتوم به شما دید ذره ای که در معادله نیوتون روی سیارات داری رو نمیده. سخت ترم هست حل معادلش. و اینکه خب معادله شرودینگر غیر وابسته به زمان، چیزی بجز همون شرط پایستگی انرژی فیزیک نیوتونی نیست. چرا بریم کوانتومی کل کنیم وقتی ساده تر میشه؟
باز شما نسبیت عام رو گذاشتید بغل کوانتوم و فیزیک نیوتونی، نه جانم هیچ کس برای تعیین مسیر حرکت سیارات منظومه شمسی (بجز یه مورد خاص) از نسبیت عام استفاده نمیکنه. نیاری نیست اصلا، نتایج نسبیت عام عین فیزیک نیوتونیه. فقط باید پوست خودمون رو بکنیم و پدر خودمون رو در بیاریم تا با نسبیت عام همون کاری که فیزیک نیوتونی میکنه رو بکنیم. پس نسبیت عام به چه دردی میخوره؟ جایی که مثلا میخوایم خمش نور از کناره ستاره پرجرم رو بررسی کنیم. وقتی که میخوایم با سیاه چاله ها سر وکار داشته باشیم و ... همه چیز رو باهم قاطی نکنید. اونجاها هیچ چیز جواب نمیده بجز نسبیت عام.

چرا گفته شده. یه نگاه مثلا به انتگرال فایمن بندازید. اما موافقم که میشه فرض کرد الکترون هیچ جا نیست، اینم درسته. و بله فیزیک کوانتومی در مورد آشکار ساز هم صدق میکنه. شما معادله شرودینگر رو بنویس برای آشکار ساز، حلش کن، میبینی به خاطر جرم خیلی زیادی که آشکار ساز داره احتمال حضورش در یک مکان خاص عملا یکه و جاهای دیگه صفر. در حالی که احتمال حضور الکترون در فضا پخشه و به این سادگی نیست. اتفاقا آشکار ساز کاملا از عدم قطعیت پیروی میکنه. شما جای دلتا پی بنویس m در دلتا وی، و دو طرف معادله رو بخش بر m کن، میبینی داری h بار بر m سمت راست معادلت. حالا چون m که جرم آشکار سازه یک کیلوگرمه، سمت راست معادلت عملا میشه صفر. لذا دیگه نامساوی ای نداری در عمل، طبق عدم قطعیت هایزنبرگ با دقت خیلی خیلی خیلی زیادی میتونی سرعت و مکان آشکار ساز رو مشخص کنی بدون اینکه اندازه گیریت اثر خاصی بزاره رو موقعیت یا سرعت آشکار ساز. حالا شما همین کارو برای الکترون بکنی، میبینی طرف راست معادلت به خاطر جرم اندک الکترون دیگه صفر نیست و مقدار قابل اندازه گیری ای داره، که ازش میشه نتیجه گرفت با اندازه گیری روی الکترون، امکان تعیین همزمان موقعیت و سرعتش با دقت بالا وجود نداره. ازین دسته مسائل رو میتونید در هر کتاب استانداردی پیدا کنید. مثلا توی زتیلی برداشته برای یه گرد غبار عدم قطعیت حساب کرده، یا آیزنبرگ برداشته برای یه توپ بسکتبال حساب کرده و ...، حتی عکس یکی ازینارو من چند سال پیش تالار فلسفه همین فاروم گذاشتم. نگران نباشید کوانتوم کاملا سازگاره در سطوح ماکروسکوپیک. به این قضیه میگن اصل هم خوانی
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mava ... eck&Rand=0

پس خلاصه کنم
مرز فیزیک نیوتونی سرعتای پایین و گرانش های اندک و جرم های کلاسیک هست (مثلا از جرم یک مورچه تا جرم یک سیاره)
مرز فیزیک کوانتومی مثل نیوتونیه، برای جرم های اندکم جواب میده.
فیلد تئوری مثل کوانتومه، برای سرعتای بالا هم جواب میده.
نسبیت عام سرعتای بالا، تمامی گرانش ها و جرم های کلاسیک تا خیلی زیاد رو جواب میده، اما در سطوح میکروسکوپی از کار میوفته.
اگه ما بتونیم ترکیبی از فیلد تئوری با نسبیت عام داشته باشیم یک نظریه واحد بدست میاریم که همه چیزو یک جا میشه باهاش توصیف کرد، یعنی مرزی نداریم برای اون نظریه عملا. منتهی پیدا نشده هنوز چنین چیزی.

وقتی تو فیزیک کوانتوم در مورد فیزیک کلاسیک حرف میزنیم هرچیزی قبل از فیزیک کوانتوم میشه فیزیک کلاسیک حتی نسبیت انیشتین. برای همین من نسبیت رو در کنار نیوتن استفاده میکنم.
فیزیک نیوتنی زیر مجموعه فیزیک کلاسیکه ولی در همین حال مکانیک نیوتنی با مکانیک لانگرانژی و همیلتونی فرق داره. فرمالیسم ریاضی همیلتونی خیلی انتزاعی تر از نیوتنی هست و به فیزیک کوانتومی نزدیک تر میشه. غیر از فرمولیسم نتیجه پیشبینی هاست که مهمه. تو فیزیک کوانتوم عامل احتمالاتی وارد میشه که تو فیزیک نیوتنی از این خبرها نیست. شما برخوردتون با فیزیک همیلتونی و فیزیک نیوتنی یک جوره ولی برای من اینها فرق داره.
مسائلی مثل جسم سیاه و پارادوکس گیبس نشون داده فیزیک کلاسیک و همه زیر مجموعه های آن قادر به توضیح و پیشبینی این پدیده ها نیست.
مثلآ در پارادوکس گیبس بحث تمیز پذیری ذرات مطرحه که یکی از تفاوت های اصلی بین مکانیک کوانتوم و کلاسیک همین مشخصه تمییز پذیری هست. این رو همه کتاب ها نوشتن و جای کوچکترین بحث و تردیدی نداره.
علاوه بر این مکانیک کلاسیک در میدان های گرانشی قوی یا مقیاس های خیلی کوچیک کار نمیکنه. در مقیاس های کوچیک فیزیک کوانتوم لازمه در مقیاس های بزرگ نسبیت. ولی همین نسبیت چون مکان زمان رو پیوسته میدونه و گرانش رو کوانتینه نکرده خودش فیزیک کلاسیک محسوب میشه از دید کوانتومی ها.
پس اگه از فیزیک کوانتومی میشه به فیزیک نیوتنی رسید چرا ما یک فیزیک ناقص را مبنای کار قرار میدیم؟ راحتی محاسبه نشد دلیل من دلیل بهتری میخوام چون این دلایل ما رو به درک بهتری از جهان و طبیعت میرسونه.

ما با فیزیک نیوتنی هم میتونیم خمش نور را محاسبه کنیم درسته نور جرم نداره ولی چون وقتی یک جسم در حالت سقوطه آزاده به جرمش وابسته نیست پس فیزیک نیوتنی هم در این مورد قابل استفاده هست ولی چون نسبیت نتایج دقیق تری میده از نسبیت استفاده میکنیم.

در مورد اصل همخوانی این رو بور موقع مدل سازی اتم به ذهنش رسید. مدل اتمی بور به مدل منظومه ای معروفه و از فیزیک کلاسیک اقتباس شده. ولی دلیل نمیشه که الکترون به خاطر نیروی گرانش هسته چون هسته سنگین تره پس دور هسته میگرده. مدل منظومه ای در مقیاس های ریز بدون گرانش نتایج احتمالاتی میده. به نظرمیرسه وقتی نیروی گرانش رو اضافه میکنید نتایج قطعی تر میشه.

اینکه فیزیک کوانتوم با کلاسیک سازگاره که شکی ندارم ولی فیزیک کلاسیک تصویری از جهان میده که با فیزیک کوانتوم سازگار نیست. تو فیزیک کوانتوم میشه فرض کرد الکترون نیست ولی در مورد آشکار ساز از این خبرها نیست آشکار ساز اونجا هست. یعنی چیزی یا کسی که اندازه گیری میکنه موجودیتش کلاسیکه. خب این سوال ایجاد میشه آیا اصل عدم قطعیت به دلیل اینکه ما یک موجودیت کلاسیک هستیم یک اصل هست یا اینکه واقعآ در جهان این اصل حاکم است؟ این رو نمیشه با این دلیلی که نتایج کوانتومی با فیزیک کلاسیک یکسانه پس این در ذات طبیعیته جواب داد. امیدوارم متوجه منظورم شده باشید.
 
سپـاس : 0

ارسـال : 16


نام: kiana koon
نام نویسی: 96/12/14

ذکر نشده

Re: مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی paradoxy در پنجشنبه 13 تير 1398 - 18:19

تو فیزیک کوانتوم میشه فرض کرد الکترون نیست ولی در مورد آشکار ساز از این خبرها نیست آشکار ساز اونجا هست
حالا این شد یک چیزی. ازون بحث همیلتونی اینا میگذرم چون بیشتر سلیقه ای شدش.
و پاسختون رو با یک سوال بهتون بر میگردونم، از کجا میدونید که آشکار ساز واقعا اونجا هست اگر نگاهش نکنید؟
نماد کاربر
 
سپـاس : 969

ارسـال : 1860


نام: داود حاجي تقي تهراني
سن: 15 سال
نام نویسی: 93/10/22

ذکر نشده

Re: مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی kianakoon در جمعه 14 تير 1398 - 05:29

paradoxy نوشته است:
تو فیزیک کوانتوم میشه فرض کرد الکترون نیست ولی در مورد آشکار ساز از این خبرها نیست آشکار ساز اونجا هست
حالا این شد یک چیزی. ازون بحث همیلتونی اینا میگذرم چون بیشتر سلیقه ای شدش.
و پاسختون رو با یک سوال بهتون بر میگردونم، از کجا میدونید که آشکار ساز واقعا اونجا هست اگر نگاهش نکنید؟

این سوال در واقع سوال منه که به اندازه تاریخ فیزیک کوانتوم قدمتشه.
راه هایی هست که بشه فهمید آشکار ساز اونجا هست. مثلآ لازم نیست به آشکار ساز نگاه کنید میشه آشکار ساز رو به یک کامپیوتر وصل کرد و الکترون ها رو پرتاب کنید بعد برید تو کامپیوتر نتایج رو ببینید. اگه نتیجه ای ثبت شده بود پس آشکار ساز اونجا بوده اگه نتیجه ای ثبت نشده بود پس آشکار ساز اونجا نبوده.
یا مثلا فرض کنید در آینده عینک هایی ساخته بشن که با چشم بشه الکترون ها رو دید و به جای آشکار ساز خودتون لب سوراخ قرار بگیرید. آیا میتویند به موجودیت خودتون یا اینکه در یک جا نیستید و در همه جا هستید شک کنید؟
جواب من به این سوال اینه کسی یا چیزی که در فیزیک کوانتوم اندازه میگیره با قطعیت بالا موجودیتش کلاسیکه و آشکارساز رو حتی اگه نگاهش نکنیم اونجا هست. پس در واقعیت یک مرزی هست بین فیزیک کوانتوم و فیزیک کلاسیک هرچند نتایج پیشبینی ها یکسان باشه.
 
سپـاس : 0

ارسـال : 16


نام: kiana koon
نام نویسی: 96/12/14

ذکر نشده

Re: مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی paradoxy در جمعه 14 تير 1398 - 10:28

ببخشید ولی توی فیزیک مشاهده به معنای دیدن با چشم سر نیست. چیزیم که بالا منظور من از نگاه کردن بودش، نه با چشمان سر بلکه هرگونه نوع مشاهده ای رو شامل میشه. اون «راه های» دیگه شما هم به نوعی مشاهده آشکار ساز هستند، لذا هم چنان سوال من پابرجاست، چطور شما میگی آشکار ساز اونجاست اگر مشاهده ش نکنی؟
اون بحث موجودیت خود و فلانم ماله اینجا نیست، تالار فلسفه دوست داشتید بزنید، مورد بحث قرار بگیره.
نماد کاربر
 
سپـاس : 969

ارسـال : 1860


نام: داود حاجي تقي تهراني
سن: 15 سال
نام نویسی: 93/10/22

ذکر نشده

Re: مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی New Astronomer در جمعه 14 تير 1398 - 15:35

من فکر میکنم مرز کوانتوم:
از همون جایی که به آرمان‌های اصلی فیزیک پشت کرد، تمام شد:
یعنی امکان اندازه گیری و پیش بینی دقیق پدیده‌های فیزیکی.
و بعد از اون مرز شد یک نمایشنامه مضحک پر از پرده های مبهم.
نماد کاربر
 
سپـاس : 46

ارسـال : 176


شهر: اصفهان
نام نویسی: 88/11/2

مرد

Re: مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی kianakoon در شنبه 15 تير 1398 - 00:58

paradoxy نوشته است:ببخشید ولی توی فیزیک مشاهده به معنای دیدن با چشم سر نیست. چیزیم که بالا منظور من از نگاه کردن بودش، نه با چشمان سر بلکه هرگونه نوع مشاهده ای رو شامل میشه. اون «راه های» دیگه شما هم به نوعی مشاهده آشکار ساز هستند، لذا هم چنان سوال من پابرجاست، چطور شما میگی آشکار ساز اونجاست اگر مشاهده ش نکنی؟
اون بحث موجودیت خود و فلانم ماله اینجا نیست، تالار فلسفه دوست داشتید بزنید، مورد بحث قرار بگیره.

چشم درست مثل آشکار ساز یک ابزار اندازه گیری هست و تفاوت ماهیتی بین این دوتا نیست فقط آشکار ساز ها قطعاتی الکترونیکی هستند که از ترانزیستور ها ساخته شدن ولی چشم بیولوژیکی هست و از نورون ها و سلول ها ساخته شده.
اصلآ بحث من فلسفی نیست که تو تالار فلسفه بحث کنم.
من برعکس معتقدم ناسازگاری بین فیزیک کوانتوم و فیزیک کلاسیک از طریق بحث های فلسفی حل نمیشه که اگه قرار بود بشه تا حالا شده بود. به نظر من این ناسازگاری فقط با آزمایش حل میشه و باید به سمت آزمایش های بیشتر و جدیدتر پیش بریم.
یکی از مشکلات فیزیک کوانتومی اینه که نتونسته قلمروی کوانتومی رو به سطح درک انسانی برسونه و ما باید آزمایشاتی رو طراحی کنیم که عامل انسانی رو دخیل کنیم.
مثلآ پیشرفت های خوبی در اپتیک کوانتوم حاصل شده که این امکان رو برای ما مهیا کرده بتونیم یک تک فوتون رو بتابونیم. فوتون ها شاید تنها ذراتی باشن که بدون واسطه و مستقیم توسط انسان ادراک میشن. مشخص شده سلول های شبکه چشم میتونه حتی با یک فوتون هم برانگیخته بشه ولی چون این برانگیختگی ضعیفه هیچوقت به مرحله پردازشی که مثل دیدن یک مانیتور در جلوی شماست نمیرسه و این مشکلاتی رو ایجاد میکنه. با این حال دانشمندان روانشناسی و عصب شناسی و کوانتومی دارن با همکاری یکدیگر روی متدهای خاصی کار میکنند که یک فوتون رو به مرحله ادراک انسانی برسونند. وقتی این عمل اتفاق بیافته کاملآ قلموری کوانتوم به حیطه درک انسانی وارد میشه و این میتونه جواب های خیلی خوبی به موضوع مسئله اندازه گیری بده. مثلا ما میتونیم سوپر پوزیشن یا درهم تکنیگی کوانتومی رو آزمایش کنیم و یا بفهمیم چطوری یک تابع موج فروکش میکنه و یا اینکه شما موقع اندازه گیری در همه جا نبودی و همه جا رو نمیدیدی و موجودیتی کلاسیک داشتی.

روش دیگه که گفتم مشاهده با تاخیر بود. شما وقتی یک هفته بعد از انجام آزمایش میری کامپیوتر رو چک میکنی دیگه نمیتونی بگی مشاهده من داره روی گذشته تاثیر میذاره چون تو فیزیک کلاسیک گذشته تثبیت شده هست حتی تو نسبیت آینده هم تثبیت شده هست. تازه نه تنها تثبیت شده بلکه هم اینک اتفاق افتاده!
شاید بگی آزمایش تاخیری ویلر نشون داده گذشته قابل تغییر هست ولی این آزمایش هنوز در مقیاس های کوچیکه و در مورد الکترون ها و ذرات معتبره ولی در مورد یک توپ بستکتبال یا آشکار ساز همچین خبری نیست. پس من همچنان معتقدم مرزی بین فیزیک کوانتوم و کلاسیک هست و کار یک فیزیکدان اینه به سمت انجام آزمایش هایی بره که عامل انسانی را وارد پروسه اندازه گیری کنه. نه اینکه بشینه مثل فیلسوفان نظریه پردازی کنه. بسیاری از مشکلات تئوری های فیزیکی نه با بحث های فلسفی یا تفسیر بر روی فرمالیسم ریاضی این نظریه ها بلکه با آزمایش حل میشه.
واپسین ویرایش بدست kianakoon در شنبه 15 تير 1398 - 02:07, رویهم 1 بار.
 
سپـاس : 0

ارسـال : 16


نام: kiana koon
نام نویسی: 96/12/14

ذکر نشده

Re: مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی kianakoon در شنبه 15 تير 1398 - 01:05

New Astronomer نوشته است:من فکر میکنم مرز کوانتوم:
از همون جایی که به آرمان‌های اصلی فیزیک پشت کرد، تمام شد:
یعنی امکان اندازه گیری و پیش بینی دقیق پدیده‌های فیزیکی.
و بعد از اون مرز شد یک نمایشنامه مضحک پر از پرده های مبهم.

من شخصا با این مشکلی ندارم. فیزیک کوانتوم نتایج بسیار و بسیار دقیقی میده که بارها و بارها در آزمایشگاه اثبات شده. مشکل من ولی با تصویر و تفسیری هست که فیزیک کوانتوم از جهان میده. همون مشکلی که باعث شد انیشتین بپرسه اگر من به ماه نگاه نکنم پس ماه نیست؟
https://arxiv.org/abs/1008.2892
 
سپـاس : 0

ارسـال : 16


نام: kiana koon
نام نویسی: 96/12/14

ذکر نشده

Re: مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی kianakoon در جمعه 28 تير 1398 - 08:37

کسی دیگه نظری نداره؟
 
سپـاس : 0

ارسـال : 16


نام: kiana koon
نام نویسی: 96/12/14

ذکر نشده

Re: مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟

نوشتهاز سوی kianakoon در يكشنبه 30 تير 1398 - 08:36

kianakoon نوشته است:مشکل من ولی با تصویر و تفسیری هست که فیزیک کوانتوم از جهان میده. همون مشکلی که باعث شد انیشتین بپرسه اگر من به ماه نگاه نکنم پس ماه نیست؟
https://arxiv.org/abs/1008.2892

البته بگم برای من اصلآ فرق نمیکنه تفسیر کلاسیکی درسته یا تفسیر کوانتومی.

چون من در نحله فلسفی ایده الیسم پرورش پیدا کردم و برای هر 2 تفسیر توضیح ایده الیستی وجود داره که من رو ارضاء میکنه.

فقط میخوام بفهمم آیا باید مثل کانت ایده الیست معتدل و حداقلی باشم( گرایشی کلاسیک) یا مثل جرج برکلی ایده الیست رادیکال و حداکثری(گرایشی کوانتومی).
 
سپـاس : 0

ارسـال : 16


نام: kiana koon
نام نویسی: 96/12/14

ذکر نشده


بازگشت به پرسش و پاسخ های فیزیکی

چه کسی هم اکنون اینجاست ؟

کاربرانی که در این تالار هستند: بدون کاربران عضو شده و 5 مهمان