Kvantová fyzika - realita na základě pravděpodobnosti

[LadyMaster]

Samozrejme ze matematika je postavena na urcitych axiomech, ktere se nedaji dokazat a berou se jako "pravdive z definice". Nicmene oproti fyzice je tu jeden podstatnej rozdil o kterej tu jde - v matematice si muzes axiomy zvolit a na zaklade nich vybudovat teorii, v ramci niz se lze o pravdivosti nebo nepravdivosti vet presvedcit dukazy (pokud je teorie konzistentni) ktere vyplyvaji z axiomu. Cili vsechno stoji na onech axiomech a pokud ta teorie je spatna no tak si muzes nadefinovat jiny axiomy a vznikne jina teorie. Ve fyzice je teorie jen jedna definovana axiomy, ktery si volit nemuzes protoze jsou dany "Bohem" / "Vyssi moci" / "Z nejakyho duvodu" (kazdej si muze vybrat co se mu libi) a cela fyzika je o tom tyhle axiomy najit.
Matematika je jen nastroj, prostredek k popisu realnych jevu (fyzika). Filizofie je z myho pohledu pseudoveda, nesporne zajimava, stojici na rozhrani vsech ved, ktera 'resi' problemy tim, ze je odvede nekam uplne jinam

[zemedelec]

neskutečně zajimavý téma, zhltnul jsem to na posezení, ovšem většinu postu sem musel číst dvakrát ... něco vám k tomu řeknu:
Vycházíme-li ze základní premisy, že veškerá geomatematika je založena na limitující představě, že jedna plus jedna rovná se dvě a ne, jak postuluje Astermeyer, že jedna plus dvě je ve skutečnosti jedna a táž věc nahlížená z různých úhlů, tvary popsané Siddusem musí tudíž být poly-doc-dec-al-hoi-hadron-hexa-sexa-hedro-dibi-doly-deca-dodron. Všechno ostatní jsou plky. Nemám pravdu?


PS: pardon, nemohl jsem si pomoct a musel jsem pouzit svuj oblibeny citat z Cerveneho Trpaslika, kterej znam z pameti a pouzivam ho kdyz chci znit fakt odborne a pritom nevim, o co jde . to co tady rozebirate jde hodne mimo me, ale cteni zajimavy - treba ten pokus s hodinama jsem neznal a konecne vim co je relativni dilatace casu .. tak jen dal diskutujte at mam zitra co cist

[galaxis]

Tak se divam ze jsem nejake tema hezky prehlednul...

Tady tyto veci me uz zajimaji (a taky fascinuji) hezky dlouho, ikdyz me teda kvantova fyzika zajima o malicko min nez teorie relativity. Ti z vas, kdo se trosku zajimate o astrofyziku, tak vite, ze nejvetsim usilim dnesnim teoretiku je "spojit" kvantovou fyziku prave s teorii relativity. Zatimco kvantova fyzika popisuje vicemene svet z toho miniaturniho hlediska, tak teorie relativity zase z opacne strany, z toho co se tyka obrovskych rychlosti, sil a podobne. Obe dve teorie byly dokazany v praxi, ale pritom jsou natolik odlisne, ze jejich uplne skloubeni se jeste nepovedlo. Jednou z poslednich pokusu o skloubeni techto dvou teorii je teorie superstrun. Zrovna ted mam rozectenou knizku Hledani teorie vseho, ktera se prave zabyva tim vsim vyse zminenym. Je akorat skoda, ze clovek opravdu nema sanci pochopit ani zdaleko vsechno co se docte, protoze to vsechno jsou veci opravdu neuveritelne, a pro bezneho cloveka je tezko pochopitelne ze napr. cas neplyne vzdy stejne rychle apod.

[kanafásek]

Kvantová mechanika se ve skutečnosti nezabývá určitými částicemi podle tradični klasické představy. Jejími základními pojmy jsou stavy a amplitudy. Když amplitudu umocníte na druhou, tedy když vynásobíte její hodnotu sama sebou, dostáváte rozdělení pravděpodobnosti neboli hustotu pravděpodobnosti, která určuje pravděpodobnost, že dostanete určitý výsledek, provedete-li pozorování, tedy měření, nějaké veličiny. Výsledek jednoho měření je obecně náhodný a nepředpověditelný. Je tedy přece jen pravda to, co jsme už zavrhli , totiž že příroda je neurčitá a „všechno jde"?
Ne, není. Uděláte-li mnoho měřeni, průměrný výsledek je přesně předpovéditelný. Sázkové kanceláře nevědí, který kůň vyhraje který dostih, ale mohou se s důvěrou spolehnout na to, že na sklonku dne budou mít určitý zisk. Nepředpokládají překvapivě velké ztráty, třebaže musi pracovat s poměrně malými čísly, a proto průměrováni není příliš spolehlivé. V jejich odhadech vystupuje vždy jen několik tisíc či desítek tisíc lidí, tedy nepoměrně méně než 1 000 000 000 000 000 000 000 000, což je počet atomů v nepatrném kousku makroskopické hmoty, která nás obklopuje. To, co jsme napsali, vypadá spíše jako vzorek na tapety než jako pořádné čislo, už spočítat nuly v něm dá práci, ale cítíme, že je to obrovský počet.

[kanafásek]

Kvantověmechanické amplitudy lze přesně vypočítat a porovnat s experimenty. Jak se porovná výsledek výpočtu s měřením, se často demonstruje na příkladu magnetického momentu elektronu. Elektrony se otáčejí jako malinkatí vlčci a mají určité elektromagnetické vlastnosti: působí jako drobounké tyčové magnetky. Intenzita magnetického pole elektronů je určena právě mírou jejich „otáčení", tedy jejich spinem, a poměr jejich magnetického momentu a jejich spinu lze určit výpočtem. Ve vhodných jednotkách by podle klasické mechaniky tento poměr měl být roven 1.
Kvantový výpočet dává 2,0023193048(± (číslo v závorce udává nejistotu na posledním desetinném miste.
Měření dává výsledek 2,0023193048(±4). To je nádherná shoda! Pravděpodobnost, že tato shoda vzniká náhodně, je asi tak velká, jako kdybychom zcela náhodně hodili šipku a ona se zapíchla přesně do středu terče, který leží na Měsíci.
Tento přiklad se často uvádí jako demonstrace úspěšnosti kvantové mechaniky. Se stejnou přesností lze spočítat i amplitudy jiných procesů, u málokterých však umíme s takovou přesností výsledek měřit

[kanafásek]

Z knihy Roberta Gilmora „Alenka v říši kvant“
Vkládám výtah rozhovoru Alenky a fyzika. Pro ne-fyziky lépe pochopitelné.

Předvedu ti, co se stane, když z děla ke stínidlu poletí najednou vždy jen jeden elektron." Tleskl rukama a zavelel: „Znovu, ale tentokráte pomalu!" Elektrony se znova pustily do akce, jenže teď vlezl do děla vždy jen jeden, ostatní vyčkávaly na schůdkách, dokud jejich kamarád nedoletěl do cíle. Pak se nechal vystřelit další a nato zase další, ve vzduchu byl však vždy jen jeden. Po delším čase Alenka viděla, že na stínítku se tvoří tentýž vzorek jako předtím, zase ty zaplňující se a prázdné proužky. Trvalo to déle, než se vzorek dal rozpoznat, protože se vše odehrávalo pomaleji a na stínidlo za určitý čas dopadlo mnohem méně elektronů než v předchozím pokuse, ale za chvíli se vzorek jasně rýsoval. „Jak vidíš, interference se uplatňuje i tehdy, když je ve hře najednou jen jeden elektron. Interferuje sám se sebou, jako by procházel najednou oběma štěrbinami."
Viz obr.1

„Ale to je přece nesmysl!" protestovala Alenka. „Jeden elektron nemůže procházet najednou dvěma štěrbinami. To je proti rozumu, jak říkal Klasický mechanik." Popošla ke štěrbinám a pozorně se dívala, kterou štěrbinou elektron poletí. Bohužel osvětlení bylo špatné, a tak to nemohla rozeznat. „To je hloupé," pomyslela si. „Potřebuji více světla." Zapomněla ale, že je v myslírně, a tak se skoro polekala, když se jí vedle lokte objevil intenzivní reflektor na stojanu. Hned se ale vzpamatovala a namířila kužel světla na štěrbiny. A zaradovala se, že se teď jednou u jedné, jednou u druhé objevil záblesk světla, odražený elektronem, který procházel tou kterou štěrbinou. „Povedlo se mi to!" zajásala. „Už jasně vidím, kterou štěrbinou který elektron jde, a každý prochází vždy jen jednou, jak jsem říkala, že to musí být!"
„Podívala ses ale, co se stalo s interferenčním obrazcem?" zeptal se Kvantový mechanik. Alenka si prohlédla stínidlo a viděla, že teď počet hvězdiček plynule klesá od centrálního maxima, tak jako tomu bylo v pokusu s klasickými kulometnými střelami.
Viz obr.2

Zase se přihodilo něco divného.
„Takhle to dopadne vždycky a nic se proti tomu nedá dělat," řekl konejšivě Kvantový mechanik. „Pokud nepozoruješ, kterou štěrbinou elektrony procházejí, dostaneš interferenci mezi efekty obou děr (obrázek 1). Když se díváš, kterou štěrbinou elektrony procházejí, zjistíš, že opravdu projdou vždy jednou štěrbinou, ne oběma najednou. Jenže v takovém případě zmizí interferenční obrazec ( viz obrázek č.2) , elektrony se chovají právě tak, jak by se měly chovat podle klasických představ při průchodu jednou, nebo druhou štěrbinou. Problém je v tom, že na elektrony se nedá podívat tak, aby si toho nevšimly. Když je osvětlíš, světlo, které potřebuješ k pozorování, poruší jejich stav a donutí je vybrat si jednu z cest. Nezáleží na tom, zda si poznamenáš, nebo vůbec všimneš, kterou štěrbinou elektron prošel. Každé pozorování, které by ti to mohlo prozradit, elektron ovlivní a zastaví interferenci. K interferenci dochází jen tehdy, neexistuje-li informace, kterou štěrbinou elektron prošel - nezáleží na tom, zda ji opravdu využiješ.
Takže vidíš, že je tomu opravdu tak, jak jsem ti říkal - že se interference projeví tehdy, když každý elektron projde jakoby oběma štěrbinami najednou. Jakmile se snažíš zjistit, jak je to možné, a sleduješ průchod elektronů štěrbinami, sice zjistíš, že každý prochází vždy jen jednou z nich, zároveň však zničíš interferenční jev. Obojí mít nemůžeš."
Alenka o tom chvíli přemýšlela. „To je úplně bláznivé," rozhodla nakonec.
„Jistěže je," přitakal Kvantový mechanik s trochu samolibým úsměvem. „Dokonale bláznivé, souhlasím, jenže právě takhle se příroda chová a mi to musíme prostě spolknout.

[LadyMaster]

Tak se divam ze jsem nejake tema hezky prehlednul...

Tady tyto veci me uz zajimaji (a taky fascinuji) hezky dlouho, ikdyz me teda kvantova fyzika zajima o malicko min nez teorie relativity. Ti z vas, kdo se trosku zajimate o astrofyziku, tak vite, ze nejvetsim usilim dnesnim teoretiku je "spojit" kvantovou fyziku prave s teorii relativity. Zatimco kvantova fyzika popisuje vicemene svet z toho miniaturniho hlediska, tak teorie relativity zase z opacne strany, z toho co se tyka obrovskych rychlosti, sil a podobne. Obe dve teorie byly dokazany v praxi, ale pritom jsou natolik odlisne, ze jejich uplne skloubeni se jeste nepovedlo. Jednou z poslednich pokusu o skloubeni techto dvou teorii je teorie superstrun. Zrovna ted mam rozectenou knizku Hledani teorie vseho, ktera se prave zabyva tim vsim vyse zminenym. Je akorat skoda, ze clovek opravdu nema sanci pochopit ani zdaleko vsechno co se docte, protoze to vsechno jsou veci opravdu neuveritelne, a pro bezneho cloveka je tezko pochopitelne ze napr. cas neplyne vzdy stejne rychle apod.

Spojit teorii gravitace s kvantovou teorii, tedy spojit vsechny 4 sily do jedne teorie uz se povedlo pomoci teorie superstrun. Problem zatim je, ze se to povedlo pouze v nekolika dimenzich - nejnizsi je 2, ale takovej vesmir evidentne neni. Dalsi dimenzi kde to funguje je 10 a dalsi tusim padesat neco, coz je zatim trochu problem. Neni ale vylouceny, ze svet/vesmir takovu dimenzi nema i kdyz se nam jevi jako 3-rozmerny ( nebo 4-rozmerny pokud pocitame cas jako samostatnou dimenzi). Je mozny, ze ostatni dimenze existuji, ale jsou tzv. "skryte" - neprojevuji se na meritkach, ktery vnimame. Lze si to predstavit napr. tak, ze vezmu 2-rozmerny papir a udelam z nej tenouckou rolicku - pak se mi ta rolicka jevi jako 1-rozmerna i kdyz papir je porad dvourozmerny.

[galaxis]

Tak se divam ze jsem nejake tema hezky prehlednul...

Tady tyto veci me uz zajimaji (a taky fascinuji) hezky dlouho, ikdyz me teda kvantova fyzika zajima o malicko min nez teorie relativity. Ti z vas, kdo se trosku zajimate o astrofyziku, tak vite, ze nejvetsim usilim dnesnim teoretiku je "spojit" kvantovou fyziku prave s teorii relativity. Zatimco kvantova fyzika popisuje vicemene svet z toho miniaturniho hlediska, tak teorie relativity zase z opacne strany, z toho co se tyka obrovskych rychlosti, sil a podobne. Obe dve teorie byly dokazany v praxi, ale pritom jsou natolik odlisne, ze jejich uplne skloubeni se jeste nepovedlo. Jednou z poslednich pokusu o skloubeni techto dvou teorii je teorie superstrun. Zrovna ted mam rozectenou knizku Hledani teorie vseho, ktera se prave zabyva tim vsim vyse zminenym. Je akorat skoda, ze clovek opravdu nema sanci pochopit ani zdaleko vsechno co se docte, protoze to vsechno jsou veci opravdu neuveritelne, a pro bezneho cloveka je tezko pochopitelne ze napr. cas neplyne vzdy stejne rychle apod.

Spojit teorii gravitace s kvantovou teorii, tedy spojit vsechny 4 sily do jedne teorie uz se povedlo pomoci teorie superstrun. Problem zatim je, ze se to povedlo pouze v nekolika dimenzich - nejnizsi je 2, ale takovej vesmir evidentne neni. Dalsi dimenzi kde to funguje je 10 a dalsi tusim padesat neco, coz je zatim trochu problem. Neni ale vylouceny, ze svet/vesmir takovu dimenzi nema i kdyz se nam jevi jako 3-rozmerny ( nebo 4-rozmerny pokud pocitame cas jako samostatnou dimenzi). Je mozny, ze ostatni dimenze existuji, ale jsou tzv. "skryte" - neprojevuji se na meritkach, ktery vnimame. Lze si to predstavit napr. tak, ze vezmu 2-rozmerny papir a udelam z nej tenouckou rolicku - pak se mi ta rolicka jevi jako 1-rozmerna i kdyz papir je porad dvourozmerny.

Ano tak nejak, ja jsem napsal ze se o to teorie superstrun pokousi, protoze vsechno jeste tato teorie nevyresila, coz je napriklad treba tady toto co zminujes ohledne rozmernosti naseho vesmiru. Je to presne jak pises, nektere rozmery nemusime vubec vnimat, anebo take jsem se v jedne knizce docetl (tusim ze od pana Grygara) ze proste nektere rozmery mohly "zakrnet" stat se proste nevyznamnymi. No at uz je to jak chce, teorie superstrun je opravdu v tomto ohledu hodne nadejna teorie.

Kazdopadne ze vseho nejvic me vzdycky fascinovala problematika zakrivenosti casoprostoru anebo typicke paradoxy tykajici se dilatace casu. To rozum opravdu nekdy zustava stat...

[Orbital]

Ja jen pridam jeden skepticky offtopic. Nenechte se prosim rusit. Tahle magie, co kdo vymyslel a ne/potvrdil me taky bere, jako vic lidi tady. Bavi me obcas objevit paralelu mezi filozofii a fyzikou. Protoze filozofie je v pasti subjektivismu, viru zabil nihilismus, ale lidi stale potrebuji nejaky pevny bod. Proto je zrak upinan na "objektivni" fyziku, ktera se jiz od doby Einsteina stala pozorovanim blazince (jak znamo). I kdyz se pomoci ruznych chemikalii a sazeni snazim prinutit mozek k prijeti absolutni relativity resp. agnoze (22 bodu za posledni minutu co u SAS minuly rok padlo ve hre, kdy SAS vedlo o 20 bodu, aby zabilo muj under, mi zatim pomohlo asi nejvic). Presto obcas zatouzim po tom, aby mi nekdo rekl: "takhle to je, tady je ten posledni informacni bit, heisenberguv princip je jen hricka a nekde pod tim je absolutni jistota".

Ale k te skepsi:
Vyrostl jsem na Grygarove knizce Okna vesmiru dokoran, byl to i porad v tv v 80tych letech. Na gymplu pan grygar zavital s prednaskou a velkou slavou do telocvicny. Prednaska byla zklamani,neb tam opakoval jen to co bylo receno v knizce 10let pred tim. Ostatne to take rekl nas fyzikar Arnost Sizling, silena zarostla postava 25leteho habana asi jako Pau Gasol, kdyby prosel ozarenim. S postupem casu, kdy sleduji snahy spolku Sysifos (jehoz je Grygar snad predseda), tak po internetovych diskusich na ne pod pravymi i falesnymi nicky nadavam co to jde, si rikam, ze jsem mel vice vnimat Arnosta, jenz se nam o hodine fyziky snazil poustet video s jeho biologickymi experimenty s chovanim vodniho hmyzu s nazvem "bruslarka".

Co tim chci rict... nadeje lidstva, jestli nejaka zbyva, je prestat ty silence pozorovat pres plot jako Einstein, ale stat se jimi. Nadeje k pochopeni sveta patrne neni v tom, ze vytvorime superuniverzity, kde to jednoho dne nejaky blazen vymysli. Nadeje je v tom, ze clovek zacne sam experimentovat, v cemkoliv... ve vsem. Zivot jako experiment.

Pi

[galaxis]

Orbi: priznam se ze jsem z toho tveho postu nepochopil, jestli Grygara uznavas, anebo jsi proti nemu (pripadne proc).Ja aktivity spolku Sysifos nesleduju, a jedine co me zajima (jakozto cloveka laicky zaujateho asrofyyikou), jsou veci, ktere se doctu v knizkach prave takovych lidi jako je Grygar, nebo treba Hawking, Penrose a dalsi. Taky jsem navstivil pred dvema lety prednasku pana Grygara, a byl jsem nejspis jako ty taky zklamany tim, co jsem se tam (ne)dozvedel. Zpetne si rikam, ze jsem od toho asi ani nic vic nemohl cekat. Pro sirokou verejnost, ktera je vic laicka nez ja, proste nemuze zacit mluvit o vecech, ktere treba z knizky pochopim po patem precteni. Btw porad Okna vesmiru dokoran jsem taky sledoval, a plno lidi, kteri o tento obor nemeli nejmensi zajem, mi reklo, ze ten porad byl opravdu vyborny, a ze jim problizil neco, o cem tenkrat nemeli ani potuchy (nejvetsim prekvapenim pro me bylo, kdyz mi prave toto rekla moje nejmin o dve generace starsi profesorka cestiny na gymplu).

[Orbital]

neuznavam grygara a sysifa,
ackoliv to byl on kdo me k celemu zajmu o toto tema, byt povrchnimu, dovedl

co se tyce Penroseho a dalsich, jsou taky popularizatori, nicmene jsou to skutecni zapaleni vedci, pan grygar nema za sebou byt jediny pidiobjev (pripadne se omluvim), zato vsak dokaze nenavistne ryt do astrologu, kartaru a podobnych posuku, kteri mi v konecnem dusledku prijdou jednak spokojenejsi a jednak, nemohu si pomoct, i inspirativnejsi... proto jdem tam dal ten odkaz na Pi

aby clovek vymyslel nejakou prvotni hypotezu, kterou bude dal testovat, k tomu potrebuje prave myslenkovy zdroje z uplne jinych oblasti, cely spolek sysifos se tvari, jakoby tomu tak nebylo; jejich marxistickej determinismus je proste silenej

mimochodem problem kvantovy fyziky je prenasen i do problematiky svobodne vule, jak bylo uvedeno, tusim Penrose zrovna prisel s hypotezou, ze kvantove jevy probihaji na synapsich mozku, ergo clovek neni determinovan a svobodna vule existuje, buh neni mechanickej stroj

tahle myslenka se me moc libi, je v pozadi nejakyho soucasnyho filozofickyho trendubych rekl, a spolek sysifos ji absolutne nemuze vystat

nejsem kvantovej fyzik abych to hodnotil, ale proste mi to sedi (mozna kdybych si ted dal houby tak to i zduvodnim, takhle to zde bude viset asi jako horoskop ) ale Penrose nebo McKenna to rozebiraji myslim lip

[galaxis]

no jak uz jsem napsal,sysifos me nezajima,ale ten marxismus mi tam moc nesedi- pochybuju ze by se grygar jakozto verici clovek vydal takovymto smerem. No to je fuk, jak rikam, nevyznam se tak nemuzu argumentovat.
O co ale jde- nejsem si taky jisty jak je to s grygarovymi objevy, ale urcite mel tu schopnost to vyborne podat. A proste pokud jeho jedinym uspechem na tomto poli bylo to, ze privedl zajem lidi k tomuto oboru a dovedl jim to srozumitelne podat, tak i to zaslouzi obdiv (muj nazor). Ale at uz nejaky objev udelal sam, nebo pouze nekomu s nim pomahal, tak nebo tak to pro me zustane cesky vedec cislo jedna (ano jsou tady Antonin Holy a dalsi, ale proste chemie neni muj oblibeny obor, ikdyz jeho objevy obdivuju).

[karas45]

Ad. Grygar. Jediné co mi z těch jeho pořadů utkvělo v paměti, byla až fanatická kritika "švýcarského šíleného hoteliéra Denikena" a pak ještě přiznání v jiném tv pořadu k tomu, že věří v boha. Což mi nejde příliš dohromady, na jedné straně kritika pohádek, na druhé víra v jiné pohádky.
Proto jsou jeho aktivity ve spolku Sifilos spíš usměvné. Iracionální vědec bojující proti iracionalitě. Tím, ale nechci říct, že bych měl něco proti věřícím, ba naopak do určité míry jim trochu závidím. V mládí mě vesmír fascinoval a hodně jsem četl a sledoval tv dokumenty, a je sousta daleko lepších pořadů a knih než ty jeho.
Jinak mě docela dost zajímaly věci jako teorie chaosu (aplikovatelná i na sázení) nebo práce Johna Nashe (po shlednutí filmu čistá duše).
To co se tu zatím objevilo je docela zajímavé, tak v tom pokračujte.

[LadyMaster]

Btw po Grygarovi je pojmenovananaka planetka tusim, ale to je dneska po kdekom. Na prednasce pana Grygara sem byl jednou a musim rict ze sem byl vyslovene zklamanej, protoze 2 hodiny mluvil o obecnych ne moc zajimavych vecech - jakysi prehled udalosti za rok bla bla.. To napr. prednaska Marcela Gruna (reditel planetaria) byla 100x lepsi.

[NEK]

....jen na okraj, jinak je toto téma úplně mimo mě, ale Grygara a samozřejmě taky Denikena a spousty dalších snad "hltal" v určitém věku každý. Alespoň z pohledu dnešních "lehcepřesčtyřicátníků". Myslim....
http://encyklopedie.seznam.cz/heslo/133273-jiri-grygar
/Planetka (3336) Grygar, objevená 26. října 1971/