"Согласно современным научным взглядам, процессы взаимоперехода от порядка к хаосу можно обнаружить фактически во всем" ©
20.10.2020, 18:04
Интересно, а существует ли вообще хаос на базовом уровне или же частицы ведут себя согласно невыявленной последовательности?
Хаос это лишь невозможность воспринять закономерности и порядок человеком. Практически у всего во вселенной есть причины -> их поведение обусловлено законами. А то, что кажется хаотичным, зачастую просто хорошо прячет причины. Вне квантовой механики случайных процессов практически не существует, в квантовой же есть понятия случайности и вероятности физических процессов, но и там много вопросов. Квантовая механика вообще дает больше вопросов, чем ответов, но сам факт, того что она работает уже о многом говорит. Но несмотря на случайные (хаотичные) события в квантовом мире, там тоже могут со временем открыться четкие последовательности. Как говорил Альберт Эйнштейн "Бог не играет в кости".
> Как говорил Альберт Эйнштейн "Бог не играет в кости".
как говорил Нильс Бор, "Эйнштейн, не говорите Богу, что делать"
в квантмехе ничего сверхъестесственного и загадочного нет. подобное заблуждение уже почти 100 лет, как устарело. когда квантовая физика только зарождалась, лучшие умы человечества действительно офигевали, тогда и родилось заблуждение, что квантмех вообще невозможно понять.
микроскопические объекты ведут себя совершенно не так, как можно было бы ожидать из жизненного опыта. поначалу это шокировало. свет это волна или частица? а электрон? если частица, то почему он интерферирует сам с собой? если волна, то волна чего? результаты эксперимента невозможно предугадать: это случаные процессы или в квантовых системах есть некие скрытые параметры, которые не наблюдаются, но влияют на результат?
хорошие новости! все это уже давно выяснили! итак, квантовая механика - это волновая механика с поправкой на вероятностную интерпретацию. все процессы описываются как взаимодействие волн, амлитуда которых обозначает вероятность нахождения частицы в данной точке в результате эксперимента. все частицы это волны, а результаты принципиально случайны. нельзя предугадать исход каждого отдельного эксперимента, но можно вывести статистические закономерности из серии экспериментов
на вопрос, что же колеблется, тоже нашли ответ. только это уже стал другой раздел физики - квантовая теория поля. все пространство заполнено полями, каждое из которых представляет собой вид элементарных частиц. для фотонов - это фотонное (электромагнитное) поле, для электронов - электронное поле, для нейтрино - нейтринное поле, и т.д. математически, простейшее скалярное поле - это число в каждой точке. число обозначает вероятность нахождения частицы: 0 - частицы нет, 1 - частица есть, 0.7 - вероятность найти частицу здесь 70%. теперь представим бесконечное пространство, заполненное нулями (1, 2, 3...N-мерное, кто во что горазд). это назвается основное состояние поля, или вакуум. если вакуум возбудить, то есть привнести в него энергию (заставить поле колебаться), рождается частица - квант. частица будет эдаким волновым пакетом со значением поля больше нуля, но меньше единицы. перемещение этого облачка вероятностей - это распространение волны по полю.
тут надо сделать важную оговорку. на самом деле, поле никогда не принимает значение ноль в следствие принципа неопределенности, оно колеблется около нуля (и пустое пространство имеет некую небольшую положительную энергию). это состояние описывается как рождение пар виртуальных частиц. хотя эти частицы не являются реальными, существуют доказательства их косвенного влияния на реальные объекты (эффект Казимира как самый яркий пример; вики знает больше). тут важно, что в вакууме постоянно рождаются и исчезают частицы
вся физика элементарных частиц сводится к взаимодействию квантов полей. под ней лежит прочнейшее теоретическое обоснование, называемое Стандартной моделью. это самая точная наука в мире, дающая ошибки где-то в 13 знаке после запятой. она заведомо не полна, в ней много интересных загадок и открытых вопросов. она будет дополняться и перерабатываться, развиваясь во что-то большее. но говорить, что она оставляет больше вопросов, чем дает ответов, - это пердеть в лужу.
так вот. а что, если в вакуум, где колеблются все возможные поля, вложить побольше энергии? можно родить тяжелую реальную частицу. если этот опыт повторить много-много раз, то есть шанс наблюдать очень редкие процессы - так и работают ускорительные эксперименты. а если ждать бесконечно долго или дать достаточно энергии, можно ли родить целую вселенную из одной частицы? можно.
есть такой наблюдательный факт, который называется Большой взрыв. он заключается в том, что вселенная образовалась примерно 13.8 млрд лет назад. вначале она была в плотном и горячем состоянии, быстро расширялась и остывала. в первые моменты она была заполнена горячей кварк-глюонной плазмой и другими частицами. потом кварки чуть остыли, и объединились в протоны и нейтроны. еще через 2 минуты протоны и нейтроны насинтезировали немного гелия и совсем чуть-чуть лития. тут Вселенная остыла настолько, что дальнейшие реакция слияния были невозможны. еще 300к лет это была горячая плазма, пока температура не упала до 6к кельвинов, и электроны не сели на орбитали вокруг ядер, образовав нейтральное вещество и позволив излучению свободно путешествовать. через 200 миллионов лет возникли первые звезды.
так и хочется спросить, а что было до Большого взрыва? дело в том, что это в этом горячем плотном состоянии (наблюдаемая) вселенная имела вполне конечный размер. на вопрос, что было до, отвечает теория космологической инфляции. можно себе представить такое поле, которое своими осцилляциями будет порождать пузыри пространства-времени. каждое колебание в каждый момент времени в каждой точке пространства - рождение новой вселенной со своими законами физики. одни вселенные схлопываются мгновенно, другие расширяются до бесконечности.
согласно инфляционной теории, вселенная образовалась в результате квантовой флуктуации инфлатонного поле. оно за очень короткий промежуток времени выдуло огромное пространство-время, заполненное скалярным полем. когда процесс раздувания закончился, скалярное поле стало распадаться и разогреваться, породив в каждой точке пространства суп из горячих частиц - тут произошел Большой взрыв.
исходя из таких данных, если есть наша Вселенная, то должны быть и многие другие. может, должна быть Мультивселенная, содержащая в себе все эти пузыри. однажды начавшись, хаотическая инфляция будет идти бесконечно.
и это не пустые слова. скорее всего, теория инфляции будет подтверждена в ближайшие горы (в 2014 году с BICEP2 вышел конфуз, но работа не прекращается)
так что, похоже, хаос существует. это бесконечная неопределенность бесконечного вакуума, рождающего бесконечное множество вселенных.
а вы говорите - невозможность человека воспринять закономерности
как говорил Нильс Бор, "Эйнштейн, не говорите Богу, что делать"
в квантмехе ничего сверхъестесственного и загадочного нет. подобное заблуждение уже почти 100 лет, как устарело. когда квантовая физика только зарождалась, лучшие умы человечества действительно офигевали, тогда и родилось заблуждение, что квантмех вообще невозможно понять.
микроскопические объекты ведут себя совершенно не так, как можно было бы ожидать из жизненного опыта. поначалу это шокировало. свет это волна или частица? а электрон? если частица, то почему он интерферирует сам с собой? если волна, то волна чего? результаты эксперимента невозможно предугадать: это случаные процессы или в квантовых системах есть некие скрытые параметры, которые не наблюдаются, но влияют на результат?
хорошие новости! все это уже давно выяснили! итак, квантовая механика - это волновая механика с поправкой на вероятностную интерпретацию. все процессы описываются как взаимодействие волн, амлитуда которых обозначает вероятность нахождения частицы в данной точке в результате эксперимента. все частицы это волны, а результаты принципиально случайны. нельзя предугадать исход каждого отдельного эксперимента, но можно вывести статистические закономерности из серии экспериментов
на вопрос, что же колеблется, тоже нашли ответ. только это уже стал другой раздел физики - квантовая теория поля. все пространство заполнено полями, каждое из которых представляет собой вид элементарных частиц. для фотонов - это фотонное (электромагнитное) поле, для электронов - электронное поле, для нейтрино - нейтринное поле, и т.д. математически, простейшее скалярное поле - это число в каждой точке. число обозначает вероятность нахождения частицы: 0 - частицы нет, 1 - частица есть, 0.7 - вероятность найти частицу здесь 70%. теперь представим бесконечное пространство, заполненное нулями (1, 2, 3...N-мерное, кто во что горазд). это назвается основное состояние поля, или вакуум. если вакуум возбудить, то есть привнести в него энергию (заставить поле колебаться), рождается частица - квант. частица будет эдаким волновым пакетом со значением поля больше нуля, но меньше единицы. перемещение этого облачка вероятностей - это распространение волны по полю.
тут надо сделать важную оговорку. на самом деле, поле никогда не принимает значение ноль в следствие принципа неопределенности, оно колеблется около нуля (и пустое пространство имеет некую небольшую положительную энергию). это состояние описывается как рождение пар виртуальных частиц. хотя эти частицы не являются реальными, существуют доказательства их косвенного влияния на реальные объекты (эффект Казимира как самый яркий пример; вики знает больше). тут важно, что в вакууме постоянно рождаются и исчезают частицы
вся физика элементарных частиц сводится к взаимодействию квантов полей. под ней лежит прочнейшее теоретическое обоснование, называемое Стандартной моделью. это самая точная наука в мире, дающая ошибки где-то в 13 знаке после запятой. она заведомо не полна, в ней много интересных загадок и открытых вопросов. она будет дополняться и перерабатываться, развиваясь во что-то большее. но говорить, что она оставляет больше вопросов, чем дает ответов, - это пердеть в лужу.
так вот. а что, если в вакуум, где колеблются все возможные поля, вложить побольше энергии? можно родить тяжелую реальную частицу. если этот опыт повторить много-много раз, то есть шанс наблюдать очень редкие процессы - так и работают ускорительные эксперименты. а если ждать бесконечно долго или дать достаточно энергии, можно ли родить целую вселенную из одной частицы? можно.
есть такой наблюдательный факт, который называется Большой взрыв. он заключается в том, что вселенная образовалась примерно 13.8 млрд лет назад. вначале она была в плотном и горячем состоянии, быстро расширялась и остывала. в первые моменты она была заполнена горячей кварк-глюонной плазмой и другими частицами. потом кварки чуть остыли, и объединились в протоны и нейтроны. еще через 2 минуты протоны и нейтроны насинтезировали немного гелия и совсем чуть-чуть лития. тут Вселенная остыла настолько, что дальнейшие реакция слияния были невозможны. еще 300к лет это была горячая плазма, пока температура не упала до 6к кельвинов, и электроны не сели на орбитали вокруг ядер, образовав нейтральное вещество и позволив излучению свободно путешествовать. через 200 миллионов лет возникли первые звезды.
так и хочется спросить, а что было до Большого взрыва? дело в том, что это в этом горячем плотном состоянии (наблюдаемая) вселенная имела вполне конечный размер. на вопрос, что было до, отвечает теория космологической инфляции. можно себе представить такое поле, которое своими осцилляциями будет порождать пузыри пространства-времени. каждое колебание в каждый момент времени в каждой точке пространства - рождение новой вселенной со своими законами физики. одни вселенные схлопываются мгновенно, другие расширяются до бесконечности.
согласно инфляционной теории, вселенная образовалась в результате квантовой флуктуации инфлатонного поле. оно за очень короткий промежуток времени выдуло огромное пространство-время, заполненное скалярным полем. когда процесс раздувания закончился, скалярное поле стало распадаться и разогреваться, породив в каждой точке пространства суп из горячих частиц - тут произошел Большой взрыв.
исходя из таких данных, если есть наша Вселенная, то должны быть и многие другие. может, должна быть Мультивселенная, содержащая в себе все эти пузыри. однажды начавшись, хаотическая инфляция будет идти бесконечно.
и это не пустые слова. скорее всего, теория инфляции будет подтверждена в ближайшие горы (в 2014 году с BICEP2 вышел конфуз, но работа не прекращается)
так что, похоже, хаос существует. это бесконечная неопределенность бесконечного вакуума, рождающего бесконечное множество вселенных.
а вы говорите - невозможность человека воспринять закономерности
Я искренне рад был увидеть столь развернутый комментарий. Я не ожидал научного дискуса - я лишь хотел вкратце вставить свое мнение. Но боюсь вышло некое недопонимание. Теория инфляции далеко не доказана и она не сколько дает ответы на вопросы, сколько маскирует их и пытается заткнуть дыры. Пока что лучшей теории у нас нет, в любом случае, но это лишь теоритическая модель, которая по-мере изучения еще ни раз будет откорректирована. Но допустим, что она полностью верна в том виде, котором она сейчас существует - это не дает ответы на то, существует ли изначальная случайность - она лишь говорит о "случайных событиях" при большом взрыве.
Пожалуй стоит прояснить, что вообще в вашем понимании хаос? Возможно мы просто говорим о разном. Хаос = флуктуации? Волны на море тоже флуктуации и они не случайны. Некогда люди считали, что выпадение монетки - случайно, но по-факту при больших числах это сущая закономерность, а если рассматривать на уровне механики и вовсе тривиальная задача. Робот в вакууме может подкинуть монету 1000 раз и 1000 раз выбросить нужную сторону, при должном балансе механизме подкидывания. Квантовая механика действительно использует случайность, но и тут нет истинной случайности, ведь все вероятности рассчитаны и те же электромагнитные волны так же подчиняются вероятностям, хоть и с некоторыми оговорками.
Вообще я пожалуй погорячился, сказав, квантМех дает больше вопросов, чем ответов. Но она обладает специфичным взглядом на мир и вероятности. Тем-не-менее там где человеку кажется, что квантовая механика нелогична, квантовая механика работает идеально. И при этом опирается на случайности и их законы распределения. Даже в квантовой механике есть закономерности, а это говорит о том, что есть и общие причины возникновения явлений. Возможно для нас флуктуации, электромагнитные волны и фатоны пока что слишком непредсказуемы, что бы говорить о точных предсказаниях, но так же было и с монеткой когда-то. Конечно всегда есть Хаос, как всегда есть и порядок, но все это - лишь понятия нас - людей. И так как человек не может понять всех законов вселенной (или мультивселенной), то пожалуй всегда будет что-то в качестве той самой монетки - непредсказуемое и хаотичное.
Можно спорить, что же было в изначальной вселенной - хаос или закономерность (я считаю, что второе, ведь у всего должна быть причина, чистая логика) или можно спорить о теории инфляции. Но я могу ошибаться, как и любой другой человек - ведь по ту сторону гипотетической вселенной может быть истинный Хаос без логики, без знакомой нам математики и без физических законов - но боюсь человечество еще не скоро узнает об этом, если узнает когда либо вообще. Может быть в квантМехе действительно есть истинные случайности, а может быть наши дети/внуки будут говорить на первых курсах физТеха "вот в квантовой механике все логично, не то что у нас в преонной! Кварки и их составляющие - лютая дичь!". Хоть я и считаю, что вы не во всем правы (скорее всего мы просто просто друг-друга не поняли), мне искренне понравилось читать ваши рассуждения:)
Пожалуй стоит прояснить, что вообще в вашем понимании хаос? Возможно мы просто говорим о разном. Хаос = флуктуации? Волны на море тоже флуктуации и они не случайны. Некогда люди считали, что выпадение монетки - случайно, но по-факту при больших числах это сущая закономерность, а если рассматривать на уровне механики и вовсе тривиальная задача. Робот в вакууме может подкинуть монету 1000 раз и 1000 раз выбросить нужную сторону, при должном балансе механизме подкидывания. Квантовая механика действительно использует случайность, но и тут нет истинной случайности, ведь все вероятности рассчитаны и те же электромагнитные волны так же подчиняются вероятностям, хоть и с некоторыми оговорками.
Вообще я пожалуй погорячился, сказав, квантМех дает больше вопросов, чем ответов. Но она обладает специфичным взглядом на мир и вероятности. Тем-не-менее там где человеку кажется, что квантовая механика нелогична, квантовая механика работает идеально. И при этом опирается на случайности и их законы распределения. Даже в квантовой механике есть закономерности, а это говорит о том, что есть и общие причины возникновения явлений. Возможно для нас флуктуации, электромагнитные волны и фатоны пока что слишком непредсказуемы, что бы говорить о точных предсказаниях, но так же было и с монеткой когда-то. Конечно всегда есть Хаос, как всегда есть и порядок, но все это - лишь понятия нас - людей. И так как человек не может понять всех законов вселенной (или мультивселенной), то пожалуй всегда будет что-то в качестве той самой монетки - непредсказуемое и хаотичное.
Можно спорить, что же было в изначальной вселенной - хаос или закономерность (я считаю, что второе, ведь у всего должна быть причина, чистая логика) или можно спорить о теории инфляции. Но я могу ошибаться, как и любой другой человек - ведь по ту сторону гипотетической вселенной может быть истинный Хаос без логики, без знакомой нам математики и без физических законов - но боюсь человечество еще не скоро узнает об этом, если узнает когда либо вообще. Может быть в квантМехе действительно есть истинные случайности, а может быть наши дети/внуки будут говорить на первых курсах физТеха "вот в квантовой механике все логично, не то что у нас в преонной! Кварки и их составляющие - лютая дичь!". Хоть я и считаю, что вы не во всем правы (скорее всего мы просто просто друг-друга не поняли), мне искренне понравилось читать ваши рассуждения:)
>>ведь по ту сторону гипотетической вселенной может быть истинный Хаос без логики
Йа! Йа! Азатот!
Йа! Йа! Азатот!
![а[LEX]ей](https://img2.joyreactor.cc/pics/avatar/user/722322 "а[LEX]ей")
eshborn, тебе знакомые следующие слова: "Мявр сделал своё дело, мявр может уходить" ?
http://joyreactor.cc/post/4346785
а то как бы баян, а слова эти принадлежат... практически тебе!
http://joyreactor.cc/post/4346785
а то как бы баян, а слова эти принадлежат... практически тебе!
Чтобы написать коммент, необходимо залогиниться
