Автор Тема: Где же расположены макушки синусоид в электро-магнитной волне?  (Прочитано 1944 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Просто частица двигается ВСЕГДА как волна, а с другими телами взаимодействует ВСЕГДА как частица. И делов-то. Движение и взаимодействие с другими телами - это две совершенно разных вещи, и они могут быть совершенно разными, в этом нет никакого противоречия и странности.
Странность есть. Волна распростряняется во все стороны, радиус сферы (фронта волны) - увеличивается, энергия распределяется по большой площади. И вдруг бац! Энергия собирается в одной точке, возбуждает какой-нибудь электрон, и фронт пропадает. При этом дальний край фронта может находиться очень далеко, в световых годах. Как так энергия мгновенно перераспределяется на таких расстояниях?
В Ваших примерах компьютерно-автомобильных дуализмов такой странности нет. (Если честно вообще не просек смысла этих Ваших примеров, надуманые они по-моему)

Поэтому и вопрос, получающееся излучение на частоте радио "Питерское эхо" разлетается непрерывной волной или всё-таки квантами? По Планку должно быть квантами, а по конструкции антенны и передатчика должно быть непрерывным.
По большому счету в конструкции передатчика нет непрерывности. Там энергия в транзисторах или лампах тоже переносится электронами, и соответственно поступает в антенну порциями. Правда эти порции не связаны с частотой колебаний. Аналогично и электроны, движущиеся по поверхности проводника, могут преодолевать потенциальные ямы, и двигаться скачкАми. Но эти скачкИ тоже не связаны с частотой. Не могу на Ваш вопрос ответить определенно, но скорее всего излучение в антенне не квантованное, а Планк изучал спонтанное излучение нагретого тела, и квантованное именно оно.

Во деревня! Виртуальные фотоны его будут бить! Виртуальные фотоны есть везде и всегда.
Так и атомов во вселенной много. Но если атом будет одиноким во всей вселенной, то бить его будет некому, ни реальными фотонами ни виртуальными. Хотя тема эта мутная (для меня), КЭД в ВУЗе давалась тяжко.


Оффлайн Головотяп

  • The thing about happiness is that you only know you had it when it’s gone.
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 333
  • Каждый был хотьраз счастлив.Но некаждый этозаметил
    • Просмотр профиля
У меня сегодня особенное тупоумие, поэтому ещё более не обессудьте.

"Волна распростряняется во все стороны, радиус сферы (фронта волны) - увеличивается, энергия распределяется по большой площади." - Тут не всё так ужасно, как Вы драматично описали. Волна - не тукая уж ужасная вещь, особенно когда длина волны << размеров остальных, участвующих в эксперименте, объектов. И особенно, когда волна не монохроматичная (не строго бесконечно узкая спектральная линия), а "пакет" (т.е. спектральная линия конечной ширины). Даже в классической физике, ещё за долго до появления квантовой теории света, никого не смущала узкость и прямолинейность лучиков света. Геометрическая оптика - это лишь частный предельный случай классической волновой оптики.
    Когда Максвелл открыл (постулировал) волновую природу света, никто не побежал пересматривать старинную геометрическую оптику, потому что из волновой оптики следовала лишь небольшая расходимость луча света, которую, собственно, и так наблюдали в виде дифракционного пятна вместо "точечного" изображения звезды. Даже луч лазера расходится по законам волновой оптики.
    Я "изучал" геометрическую оптику. И там есть понятие оптимального диаметра диафрагмы. По мере уменьшения диаметра диафрагмы, расположенной на пути плоскопараллельного пучка лучей, сначала уменьшается размер пятна на экране (которое по началу просто = диаметру диафрагмы). Но потом пятно начинает расти из-за дифракции лучей на краях диафрагмы. Вот когда эти два размера пятна (сужающееся, равное диаметру диафрагмы, и растущее, равное дифракционному пятну) становятся равны, уменьшать диафрагму больше нет смысла. Это и будет минимальный размер точки для данной длины волны, а не 4 Пи стерадиан, как Вы драматично расписали, хватаясь за голову, заламывая руки и рыдая.

Кроме того, у фотона есть импульс. Это значит, что каждый конкретный фотон излучается не во все 4 Пи стерадиан, а в определённом направлении. Т.е. это не сферическая волна, как Вы бездарно сказали, а плоская волна.

"При этом дальний край фронта может находиться очень далеко, в световых годах. Как так энергия мгновенно перераспределяется на таких расстояниях?"   Совершенно неправильное понимание квантовой механики. Энергия во время полёта фотона вовсе не была равномерно распределена по пространству в некотором сферическом слое. И ей вовсе не нужно было потом соскребаться со всего этого слоя. Распределена была не энергия, а вероятность поймать фотон в какой-то точке. В кв. мех. говорят не о волнах материи, а о волнах вероятности. (Ваша модель выбора жертвы, кстати, очень соответствует "неразмазыванию" энергии по пространству, а держанию её всегда в собранном виде).

    Когда я говорил, что частица движется как волна, я не имел ввиду, что частица размазывается по пространству. Сразу видно, что Вы КЭД не просекли. Что касается меня самого, так я так вообще не помню, чтобы я изучал КЭД. Наверное изучал, раз через 20 лет мне вдруг пришло некое понимание. Так вот, Вам самодельная нелицензионная микролекция (образно, как чайник чайнику, хотя Вы образов не понимаете):

    В КЭД частицы вообще не движутся. Есть просто "поле" частиц каждого типа, в том числе и фотонов. Они как поплавки на поверхности моря "равномерно" распределены по поверхности. И каждый поплавок никуда не движется, и прыгает на одном месте. Это есть физический вакуум. Иногда конкретный поплавок выпрыгивает слишком высоко и ненадолго заскакивает из вакуума в реальный мир. Это есть виртуальный поплавок. Он вскоре уходит обратно в вакуум. Но если в каком-то месте в это море поплавков кинуть камень - кусок кальной энергии, т.е. создать возмущение в поле, по поверхности моря побежит волна. По ходу распространения волны в том месте, докуда дошёл гребень (фронт) волны, соответствующий поплавок, находящийся в той точке, выскочит из вакуума в наш мир. Когда фронт волны минУет данную точку, этот поплавок опять опустится в вакуум. Далее в соседней точке уже из вакуума выскочит его сосед, но не тот же самый поплавок. Потом сосед того соседа, и т.д..  Т.е. в каждый момент времени будет выпрыгивать другой новый следующий поплавок, но каждый из них остаётся на своём месте. Так получится "движение" поплавка-частицы. И энергия волны-возбуждения поля, в каждый конкретный момент будет сосредоточена в каждом конкретном выпрыгнувшем из вакуума поплавке, а не размазана по сферическому или плоскому слою. Если возбуждение-кальный кусок энергии имел импульс, то волна будет не сферическая, а плоская с соответствующим импульсом и длиной волны.

    Эта "аналогия" с поплавками иллюстрирует принцип "движения" частицы в поле частиц - двигается не частица, а возбуждение. И движение возбуждения-куска энергии подчиняется волновым законам. Когда же энергия этого возбуждения поглотилась каким-то объектом (например, электроном), вся энергия возбуждения целиком (или не целиком) перескочила из поля фотонов в поле электронов. Так в КЭД взаимодействуют поля фотонов и электронов.
    Но эта аналогия не иллюстрирует почему возбуждение, двигаясь по волновым законам, всё-таки концентрированно на одном поплавке, ведь в реальном море сразу несколько поплавков подпрыгивают, до которых дошёл фронт волны. Для этого смотрим дальше.
    Дело в том, что, в отличие от реального моря с поплавками, где между поплавками есть вода, в поле поплавков-частиц между ними ничего нет, и энергия (если энергия мала и её хватает на возбуждение лишь одного поплавка) от одного поплавка соседу передаётся целиком, а не делиться между соседями. Направление, кому же из соседей передать всю энергию, определяется волновыми законами.
    Передача энергии возбуждения только одному соседу вовсе не приводит к линейности распространения возбуждения и не утрачивает волновой характер. Даже сам волновой принцип Гюйгенса-Френеля гласит, что волна распространяется от точки к точке, а не единым широким фронтом. Передав возбуждение соседу, первый поплавок делает этого соседа самого источником вторичной волны. И "волновитость" поведения (в отличие от прямолинейного распространения) этого соседа заключается в том, что он не пытается проследить траекторию, по которой он получил это возбуждение от предыдущего поплавка, а сам независимо "решает" куда его дальше передать, соблюдая волновые штучки-дрючки типа фазы и частоты, а также сохранение импульса и энергии. Т.о. каждый следующий поплавок, получив возбуждение, сам порождает волну. Он её поглощает и переизлучает, и не абы как, а в соответствии с волной, которую поглотил. Вот и получается, что, с одной стороны, энергия всё время сконцентрирована на одном поплавке, но, с другой стороны, распространяется это возбуждение по волновому закону.
    Если же энергия возбуждения очень велика, то может породиться сразу несколько частиц. Тогда это уже многочастичный процесс, и он уже описывается вполне корректно классической физикой.

    Выше описанное - это всё только образ для наглядности и понимания. На "самом деле" даже и он не верен, и всё не совсем так. Дело в том, что вышеописанная модель как бы подразумевает реальное "движение" частицы, а точнее, возбуждения в поле таких частиц, и наличие частицы в каждый конкретный момент времени в какой-либо конкретной точке. А в квантовой механике частица не находится в одной конкретной точке, а может "находиться" сразу в нескольких точках. Получается противоречие: То я говорю, что энергия возбуждения не размазана по пространству, а находится всегда сконцентрированно при одном выпрыгнувшем поплавке, то я говорю, что поплавки могут выпрыгивать сразу в нескольких точках. Поэтому смотрим дальше.

 На "самом деле" мир частиц устроен хитрее - они слишком ленивые, чтобы без нужды и без востребованности реально выпрыгивать из вакуума. Поплавки сачкуют и бездельничают пока начальник не смотрит за ними. Они только "перекрикиваются", лёжа на диване. Каждый на своём диване. А когда вдруг начальник приходит (т.е. экспериментатор делает измерение или на пути "движения" встречается экран), то ТОЛЬКО тогда ОДИН из МНОГИХ последних поплавков, до которых уже могла бы по времени дойти очередь, встаёт с дивана и выпрыгивает из вакуума. Перед этим ему другие поплавки кричат: "Эй, там! Чей там диван находится около экрана?! Секунду назад был испущен фотон! И по нашим подсчётам он должен уже долететь до экрана! Давай, вставай и возбуждай молекулу оксида серебра в экране!" А тот фотон такой: "А чо опять я?! Я уже делал это в прошлый раз, когда предыдущий фотон должен был долететь до экрана! Давай в этот раз кто-нибудь другой, а не я". И кричит соседу: "Слышь, давай теперь ты возбуждай". А сосед его "А я не должен! Я не имею права! В моей точки волны от 2 щелей приходят асинфазно, пусть следующий встаёт и возбуждает". Когда накричавшись и наспорившись и "кинув Вашу любимую симметричную монетку" они, наконец, решили, кто "пойдёт за пивОм", кому-то одному всё-таки выпадает вставать и возбуждать оксид серебра. Тогда ему посылают всю энергию изначально испущенного фотона. И "бросание монетки" учитывает распределение вероятности где дОлжно находиться возбуждению поплавка по пространству в соответствии с геометрией экспериментальной установки (2 щелями) и с волновыми законами. Как ему посылают эту энергию - понятия не имею. Может быть бандеролью, а может заказным письмом. А может быть просто безматериально денежным переводом-телеграммой.

   И последняя аналогия для описания как один фотон или электрон якобы может находиться сразу в двух щелях интерференционного двух-щелевого эксперимента. Как я уже говорил, энергия возбуждения должна быть сконцентрирована всё время на одном поплавке. И это не противоречит нахождению поплавка сразу в двух разнесённых в пространстве щелях.
       Дело в том, что он вовсе там (сразу в двух щелях) и не находится. Это всё байки "учёных" для острастки чайников. Просто у возбуждения поплавка есть сразу два пропуска через обе щели. И когда его поймали на экране, и увидели, что он мог оказаться в данной точке экрана только если бы он проходил сразу через две щели, ещё вовсе не означает, что он реально там был. Да, его поймали, отняли у него вещи и нашли сразу два пропуска и ещё нашли карту, на которой нарисованы маршруты сразу через две щели. Но сделали ложный вывод, что он так и двигался - сразу по двум маршрутам. Двигался (если вообще двигался), во-первых, не он, а его соответствующее возбуждения в поле частиц. А во-вторых это движение происходило по волновым законам, которое учитывало возможность двигаться через сразу две щели.
    Когда возбуждение приближалось к щелям, оно своими "радарами-усами-щупальцами" чувствовало, что есть две щели и, соответственно, выбирало траекторию передачи возбуждения следующему поплавку. Находясь уже в одной из двух щелей оно тоже выбирало дальнейший поплавок для передачи с учётом того, что оно могло бы пройти и через вторую щель. А эти "радары-усы-щупальца" - это не очередной мой фантасмагорический бред, как Вы захотите злорадно подумать, а просто хвосты волновой функции, которые, как известно, простираются на очень далеко и даже проникают сквозь стены конечной толщины.
https://youtu.be/KKr91v7yLcM?t=0

Если Вы не знаете, то меня учили, что в квантовой мех. частицы "знают", что их ожидает в некотором недалёком будущем. Они могут заскакивать в недалёкое будущее и недалёкое прошлое и, например, одалживать энергию из будущего и потом возвращать её в своё прошлое. Так, кстати, и возникают виртуальные фотоны с кратковременным нарушением закона сохранения энергии. А в формулах это выражено в принципе неопределённости Гейзенберга для случая Δt = h= h. Δt и означает гуляние то в прошлое, то в будущее.

   Если уже только саму возможность присутствовать сразу в двух местах интерпретировать как расщепление частицы, то я (Ваш покорный слуга) тогда тоже такой же расщеплённый квантовый объект. Мне однажды предстояло ехать далеко в незнакомый город. Я вбил гуглу куда мне надо, и где я живу. Гугл нарисовал три весьма разных маршрута разной длины с разным временем пути с разной стоимостью за проезд и т.д. Я не знал, какой выбрать. Я распечатал карту со всеми тремя маршрутами и решил что-то типа бросить монетку - выбрать наугад. Съездил. В следующий раз я для разнообразия решил попробовать по одному из двух оставшихся маршрутов. Опять типа бросил монетку. Потом по оставшемуся. Я так и не понял, какой из маршрутов в сумме лучше. И каждый следующий раз бросал монетку. Таким образом у меня была карта с тремя маршрутами и знание обо всех трёх маршрутах. А со стороны могло показаться, что я ездил всегда сразу по всем 3м маршрутам как электрон в 3-х-щелевом эксперименте.   

   Мне очень понравился видик про "капельки ходунки" (walkers droplets). Рекомендую посмотреть. Там наглядно показывается, как частица, всегда оставаясь частицей, может при этом двигаться по волновым законам, при этом демонстрируя такие квантово-волновые эффекты как двух-щелевой эксперимент, туннелирование и атомная орбиталь.
https://youtu.be/WIyTZDHuarQ?t=0



"По большому счету в конструкции передатчика нет непрерывности." - Я, на самом деле, тоже так думаю. Дело в том, что, на самом деле, квантовых эффектов в быту на много-много больше, чем принято думать. От квантовых эффектов прячутся, потому что их не понимают и их боятся, стараясь всё объяснить классически. Даже тупое пассивное эл. сопротивление объясняют тупо соударением электронов с атомами решетки, хотя это в корне не правильно. Зато наглядно и ОК чтобы спать спокойно. Я ещё буду на досуге думать о квантованности излучения радиоантенны.

"Планк изучал спонтанное излучение нагретого тела, и квантованное именно оно."
Планк, как Вы всё время припоминаете, не для атомов ввёл принцип излучения энергии порциями, а именно для классических непрерывных осцилляторов. Он тогда ещё понятия не имел об атомах и о том, как там и что там излучает в чёрном теле. Я уже говорил Вам об этом, а Вы каждый раз: "Планк для атомов, Планк для атомов...".
    По Вашему существует различие для излучения, испущенного спонтанно атомами, и неспонтанно, а вынужденно типа лазеров, черкнова и в рентгеновсих установках? У рентгеновского и черкновского излучений тоже есть основание быть кусочными, так как тормозящийся в веществе электрон тормозится конечное время, и, следовательно, излучает конечное время. Это, правда, принципиално разные вещи - 2 причины кванотованности: в атомах - из-за дискретности уровней, а в последнем случае - из-за конечного времени излучения. Я думаю, что в формуле Планка заложен намного более фундаментальный закон - квантованность излучения происходит не как побочное следствие особенностей излучателей (дискретность уровней или кратковременность работы), а изначально присущее свойство фотонов быть частицами.
      Проблема сложности восприятия человеком фотонов как частиц кроется в том, что фотоны могут быть очень "крупные", по сравнению с другими частицами, и их волновые свойства намного легче наблюдать. Вот люди и не могут поверить, что э-м волны могут быть не просто волнами. Это как биоклетки - большинство маленькие, а яйца (икринки) крупные, и люди не верят, что яйца - тоже клетки. А если обнаружатся гравитоны - то это будут частицы-гиганты.

   Вообще, основная фишка кроется в том, что нас с детства неправильно учат, что есть стул, есть задница, а есть сила, с которой задница давит на стул. В КЭД нет различий между стулом, задницей и, главное, силой, с которой одно давит на другое. Все три вещи - и стул, и задница, и сила - все три суть частицы. Точнее, даже не частицы, а возбуждения в трёх полях - в поле стульев, в поле задниц, и в поле силы давления задницы на стул. Последнее из трёх, кстати, это не чушь собачья, а Ваши любимые фотоны. Вонючая и волосатая задница не давит на вонючий и засаленный стул, а деликатно обменивается с ней фотонами, благодаря чему задница и стул остаются индивидуальностями, а не сливаются и не срастаются.


"КЭД в ВУЗе давалась тяжко." - Это потому, что никто учить не умеет. Меня на всех не хватает. Если бы я Вас учил, и если бы Вы не были таким безнадёжно упёртым и упрямым, с учётом ваших талантов, Вы стали бы успешным учёным.


"Если честно вообще не просек смысла этих Ваших примеров, надуманые они по-моему" - Конечно они надуманные. Так кажется тому, кто не умеет видеть единства мироздания и простоты изначальных принципов. В Ваше малявкино время, видимо, в школах уже не преподавали диалектику. А в моё малявкино время ещё преподавали.

P.S. А, собственно, почему КЭД-то? КТП, вообще-то.
« Последнее редактирование: 05 Июль 2017, 09:05:33 от Головотяп »
Сносно владею тринадцатью языками: русским, английским, американским, канадским, австралийским, новозеландским, одного постсоветского малого народа, а также арго, феней, жаргоном, сленгом, тем, что во рту и языком Чи.
=================
Happiness in intelligent people is the rarest thing I know. E.H.

Оффлайн снн

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1605
    • Просмотр профиля
 
Цитировать
Мне очень понравился видик про "капельки ходунки" (walkers droplets). Рекомендую посмотреть. Там наглядно показывается, как частица, всегда оставаясь частицей, может при этом двигаться по волновым законам, при этом демонстрируя такие квантово-волновые эффекты как двух-щелевой эксперимент, туннелирование и атомная орбиталь.
https://youtu.be/WIyTZDHuarQ?t=0
За это вам отдельное мерси. Только у меня немного не сходится с количеством материй и их проявлениями. :-[  Поле - это одна материя/энергия? Фотон - и корпускула, и волна этого поля, т.е. какой-то сгусток материи/энергии? Или фотон - это другой вид приблудной материи/энергии?
(ↄ)

Оффлайн Головотяп

  • The thing about happiness is that you only know you had it when it’s gone.
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 333
  • Каждый был хотьраз счастлив.Но некаждый этозаметил
    • Просмотр профиля
Цитировать
Мне очень понравился видик про "капельки ходунки" (walkers droplets). Рекомендую посмотреть. Там наглядно показывается, как частица, всегда оставаясь частицей, может при этом двигаться по волновым законам, при этом демонстрируя такие квантово-волновые эффекты как двух-щелевой эксперимент, туннелирование и атомная орбиталь.
https://youtu.be/WIyTZDHuarQ?t=0
За это вам отдельное мерси. Только у меня немного не сходится с количеством материй и их проявлениями. :-[  Поле - это одна материя/энергия? Фотон - и корпускула, и волна этого поля, т.е. какой-то сгусток материи/энергии? Или фотон - это другой вид приблудной материи/энергии?
Тут надо понимать, что сами поля - они как бы не в нашем мире - они в вакууме, который для нас типа недоступен как зазерКАЛье. А его возбуждения - частицы - уже в нашем мире, и мы их ловим, едим и выкакиваем в виде ночного золота. Мы ничего не можум поделать с самим полем, ибо оно нам недоступно. Можем только иметь дело с его возбуждениями (как с реальными частицами) или с его флуктуациями (виртуальными частицами), например, как с физической силой.

Честно говоря, мне выражение "сгусток энергии" как-то не очень нравится. Оно нефизичное и в КТП такого понятия, вроде, нету. Энергия - это как деньги, как билет. Не может быть сгустка денег, особенно если они на счету в банке.

"За это вам отдельное мерси." С Вас высказаться по поводу девушки-пианистки за это.
« Последнее редактирование: 06 Июль 2017, 02:56:05 от Головотяп »
Сносно владею тринадцатью языками: русским, английским, американским, канадским, австралийским, новозеландским, одного постсоветского малого народа, а также арго, феней, жаргоном, сленгом, тем, что во рту и языком Чи.
=================
Happiness in intelligent people is the rarest thing I know. E.H.

Оффлайн Головотяп

  • The thing about happiness is that you only know you had it when it’s gone.
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 333
  • Каждый был хотьраз счастлив.Но некаждый этозаметил
    • Просмотр профиля
Цитировать
Мне очень понравился видик про "капельки ходунки" (walkers droplets). Рекомендую посмотреть. Там наглядно показывается, как частица, всегда оставаясь частицей, может при этом двигаться по волновым законам, при этом демонстрируя такие квантово-волновые эффекты как двух-щелевой эксперимент, туннелирование и атомная орбиталь.
https://youtu.be/WIyTZDHuarQ?t=0
За это вам отдельное мерси. Только у меня немного не сходится с количеством материй и их проявлениями. :-[  Поле - это одна материя/энергия? Фотон - и корпускула, и волна этого поля, т.е. какой-то сгусток материи/энергии? Или фотон - это другой вид приблудной материи/энергии?
Тут надо понимать, что сами поля - они как бы не в нашем мире - они в вакууме, который для нас типа недоступен как зазерКАЛье. А его возбуждения - частицы - уже в нашем мире, и мы их ловим, едим и выкакиваем в виде ночного золота. Мы ничего не можум поделать с самим полем, ибо оно нам недоступно. Можем только иметь дело с его возбуждениями (как с реальными частицами) или с его флуктуациями (виртуальными частицами), например, как с физической силой.

Честно говоря, мне выражение "сгусток энергии" как-то не очень нравится. Оно нефизичное и в КТП такого понятия, вроде, нету. Энергия - это как деньги, как билет. Не может быть сгустка денег, особенно если они на счету в банке.
Пока все прилежно чертят Раце-вскую трапецию, продолжу, однако.

По прошествии одного дня и одной ночи хочу добавить к тому, что я сказал "мне выражение "сгусток энергии" как-то не очень нравится". Но сначала пару слов организационно-административного характера.
    Я, вообще, тащусь: Одна только девочка-припевочка-снночка интересуется основами мироздания. Все мальчики, за небольшим исключением, разве что, редкого гостя Странника, начхали на фундаментальные науки типа КТП и КЭД и ограничиваются безделушками по уровню "угадай число". Что, личное самомнение о своём IQ, зуд в мозгах и желание почесать их очередной загадкой сомнительной ценности и тем более сомнительной важности важнее развития науки? Шли бы в учёные-любители, раз такие умные, и двигали бы прогресс.
    Тут одна сннша дюжины хлопцев стОит. Пока хлопцы хлопают ушами и глазами, сннша хлопает в ладоши, вдохновляя таких как я дальше балаболить о волнующихся частицах.
    Вообще, что мужику надо? Своих мозгов и правильную женщишу-пушистый толкунчик волна под капелькой (как в том видике youtu.be/WIyTZDHuarQ?t=0 выше). Тогда мужик-капелька не будет прыгать на одном месте, как я, например, а начнёт двигаться. Создать ему, так сказать, градиент.

Теперь по сути повестки собрания.
   "Сгусток энергии" не используется в КТП и КЭД, потому что они оперируют больше понятием "возмущение поля". Но КТП и КЭД, хотя и являются вершиной квантовой механики, и, по крайней мере, способны дать очень хорошее согласие с экспериментом, очевидно не верны и не достаточны, ибо могут работать только на микроуровне и становятся совершенно непригодны для макроуровня и гравитации. Поэтому люди и пошли дальше, придумывая типа теорию струн.

 К чести своей хочу сказать, что основная идея теории струн - что вся материя и силы взаимодействий состоят из колеблющихся определённым образом сгустков энергии - мне и самому приходила в башку ещё когда я был студентом. Я тогда протащился от того, что любую функцию можно представить как набор синусоид (Фурье анализ) и решил, что всё в мире состоит из синусоид, т.е. колебаний.

Далее. А что такое поле в КПТ? Точнее, что значит, что у каждого вида частиц есть своё поле?
КТП есть развитие "Стандартной модели". В "стандартной модели" частицы имеют образ конкретных реальных материальных частиц (электроны, фотоны, кварки), которые, при желании, можно представить в виде шариков определённой массы и даже размера. КТП отказалась от такого представления и заменила его на понятие поля (множества скрытых в вакууме частиц определённого сорта) и возбуждения этого поля. Т.е. шарик заменился на порцию энергии. Сгустком её не называют, но считается, что энергия возбуждения поля локализована на одной частице, т.е. просто вся принадлежит ей и заключена в ней.

А чем же отличаются друг от друга эти все частицы и их поля? На первый взгляд можно подумать, что все частицы - это суть разные объекты, и электрон отличается от фотона так же сильно и принципиально, как, например, корова от дерева. Однако, это так только если электрон и фотон представлять действительно в виде шарика. В  "Стандартной модели" и КТП, на самом деле, используется формальное представление частицы или её соответствующее поле лишь как НАБОР КВАНТОВЫХ ЧИСЕЛ. Т.е. тупо паспорт с перечислением всех данных владельца паспорта, начиная от его роста, веса, цвета глаз, национальности, места и года рождения и т.п. и кончая откуда и куда он едет. Т.е. просто файл с информацией. Задание всех квантовых чисел однозначно и полностью характеризует как саму частицу, так и её состояние. Этих чисел много, и их можно разделить на две группы: 1) показывающие что это за частица и 2) показывающие как одна движется. Примеры таких чисел: 1) масса покоя, электрический заряд, спин, цвет, аромат, лептонное число, барионное число и т.д. и 2) координата, энергия, импульс, момент импульса. Можно даже представить типа как в фильме матрица, что вселенная - это не реальный мир из камней и мяса, а просто информация - воображение Бога, что он там себе мысленно представил.

Надо заметить, что это только для нефизиков такие вещи как масса и эл. заряд являются очень разными. Обыватель рассуждает: "Масса - это сколько во мне мяса, жира и какашек, а электричество - это то, чего в розетке 220. Значит это совсем разные вещи". В теории частиц и первое, и второе - это вещи одного сорта - квантовые числа.

Однако такой подход, хотя и давал хорошие результаты, оказался очень громоздким, неуниверсальным, нестройным, "некрасивым", непонятным и, главное, неперспективным с точки зрения создания единой и универсальной "теории всего". И в теории струн решили отказаться от набора многочисленных квантовых чисел и заменить их на набор собственных колебаний "чего-то". Что это "чего-то" мы, наверное, никогда не узнаем, но можно назвать это сгустком энергии. Или "мыслью" Бога.
   Поскольку квантовых чисел было очень много, и уже одни только сами параметры движения, такие как трёхмерный вектор импульса и энергия, предполагают назначения 4 чисел, то и в теории струн появилась необходимость во многих видах колебаний для одной струны, т.е. степенях свободы, в которых струна может колебаться. Отсюда в теории струн появилась необходимость в дополнительных измерениях пространства. На данный момент их, вроде бы, 11. У них там постоянно вылазят новые измерения как шило их мешка, а они их пытаются запихивать обратно, полагая, что чем меньше, тем лучше, а иначе типа будет опять громоздко, некрасиво и неуниверсально.



« Последнее редактирование: 07 Июль 2017, 00:55:53 от Головотяп »
Сносно владею тринадцатью языками: русским, английским, американским, канадским, австралийским, новозеландским, одного постсоветского малого народа, а также арго, феней, жаргоном, сленгом, тем, что во рту и языком Чи.
=================
Happiness in intelligent people is the rarest thing I know. E.H.

Оффлайн снн

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1605
    • Просмотр профиля
 ;D
Цитировать
Вообще, что мужику надо? Своих мозгов и правильную женщину-пушистый толкунчик волна под капелькой (как в том видике youtu.be/WIyTZDHuarQ?t=0 выше). Тогда мужик-капелька не будет прыгать на одном месте, как я, например, а начнёт двигаться. Создать ему, так сказать, градиент.
Это верно!


У меня после одиннадцатиструйнного ктпшного набора квантовых чисел мозг начинает коллапсировать.
Т.е. возмущение поля -  это все-таки какие-то сгустки его самого или нет?
Поле- манная каша
Частица - возмутительные сгустки
Энергия - горячая манная каша, снятая с огня?
(ↄ)

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Ух ты! Трактат целый! :-)
Похоже в этих темах Вы лучше меня разбираетесь, но попробую все же немного подискутировать. Почему лазер дает узкий луч? Потому, что он излучает когерентные (синфазные) фотоны по всему сечению. Эти фотоны, как Вы правильно говорите, переизлучаются вторично в каждой точке пространства, в том числе в раструбе лазера. То есть в каждой точке генерится сферическая волна (или во всяком случае ширококонусная), но только в направлении оси лазера, фаза всех сферических волн от всех фотонов будет оставаться одинаковой. По другим направлениям волны будут складываться в разных фазах и ослабляться. Если рассматривать спонтанный источник, например Солнце, то все фотоны будут иметь случайную фазу и тоже будут частично ослаблять друг друга, но не до конца. Если сложить две одинаковые синфазные синусоиды, то амплитуда удвоится, а мощность учетверится. А если складывать два случайных шумоподобных процесса, то у них сложатся мощности. То есть излучение от отдельных фотонов складывается по мощности и переизлучается в каждой точке. Причем переизлучается не каждый отдельный фотон, а суперпозиция полей от всех фотонов. Поэтому чем дальше от источника, тем лучше будет усреднено поле по всей сфере волны, и получится сферическое поле. А на совсем большом удалении его можно считать плоским (локально плоским). То есть разница между лазером и спонтанным источником в том, что лазер сразу дает плоское поле, а у спонтанного источника поле становится плоским на некотором удалении от него.
Как, исходя из вышесказанного, рассматривать поведение отдельного фотона? Электрон, как микроантеннка, излучит колебание, и соглашусь, это колебание будет иметь направление, связанное с направлением векторов E и B. Но, так как источник точечный, расходимость все же будет довольно большой. И излучение будет в обе стороны и вперед и назад. То есть фронт может и не будет сферическим, но будет расходиться широким конусом. И если энергии в волне нет, а только вероятность, то тогда процесс передачи энергии от источника к экрану мне вообще не понятен.

По поводу физического вакуума, поплавков и капелек. Это напоминает концепцию эфира, от которой давно отказались. И отказались не просто так, а потому, что она не согласуется с экспериментами. А именно, если есть нечто, переносящее возбуждение ЭМВ, то должна существовать выделенная система отсчета, в которой это нечто покоится. Тогда скорость света в разных системах отсчета была бы разной. Эту разницу давно пытаются найти, начиная с классического опыта Майкельсона, и не находят. И собственно инвариантность скорости света легла в основу СТО, а она тоже экспериментально подтверждена многократно.

По поводу переговоров ленивых поплавков, и усов-щупальцев. Это не более фантасмагорично, чем выбор жертвы, но все же ясности не добавляет. И как это согласуется с расширенным двухщелевым опытом, в котором ставились световые детекторы для определения через какую щель пролетел электрон? Почему там пропадает интерференционная картина? (первый видик, который на бусурманском, я не смотрел, может там было объяснение?)

"У рентгеновского и черкновского излучений тоже есть основание быть кусочными, так как тормозящийся в веществе электрон тормозится конечное время, и, следовательно, излучает конечное время. Это, правда, принципиално разные вещи - 2 причины кванотованности: в атомах - из-за дискретности уровней, а в последнем случае - из-за конечного времени излучения."
Но у кванта света только одна степень энергетической свободы - энергия напрямую зависит от частоты. А у тормозящегося электрона и начальная кинетическая энергия и время торможения могут быть разными. Я бы скорее сказал, что частота излучения будет зависеть от ускорения электрона. А от времени торможения будет зависеть число скачков. Я имею ввиду, что если излучение всегда квантованное, значит электрон, тормозится и ускоряется не непрерывно, а дискретно, то есть его скорость меняется ступенчато. Темный лес короче.

"А, собственно, почему КЭД-то? КТП, вообще-то."
Специальность "радиотехника". КТП у нас вообще не было. А вот КЭД я проходил, но по большей части мимо. Там были сплошные роторы и дивергенции а я их не смог представить физически. Только градиент просек.
« Последнее редактирование: 08 Июль 2017, 00:00:41 от StrannikPiter »

Оффлайн Головотяп

  • The thing about happiness is that you only know you had it when it’s gone.
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 333
  • Каждый был хотьраз счастлив.Но некаждый этозаметил
    • Просмотр профиля
Sveiki!
Хотел уже вчера Вам писать, но вчера я был особо сердитый из-за того, что огромные красные медузы испортили мне поездку на пляж, где я собирался много купаться в океане. Их припёрлось к берегу так много, что в среднем через каждые 7 метров было по одной. И ещё их красные ошмётки, похожие на женские менструальные выделения, плавали много везде. Медузы эти, при случайном соприкосновении, несильно жалятся, примерно как 1/4 от крапивы. В итоге я купался всего пару минут, вместо обычных 20. И осерчал. И всё, что я вчера мог написать Вам - это было бы типа "Бред, дурь, чушь, кал" и т.п.. И не стал Вам писать, а стал играть в Фалаут4 заместо этого. А сегодня я чуть добрее, поэтому в явном виде говорить этого не буду, а буду очень вежливый и воспитанный.

Мне очень жаль, что я Вам что-то объясняю, а без толку. Про значение/незначимость когерентности излучения я Вам уже писал раньше, но прошло мимо.

Вообще, когда я прочитал Ваш перл "Раструб лазера", то типа ржал - представился тромбон с типичным расклешённым раструбом, а ещё как раньше в мультиках изображали охотников на уток - с такими типичными ружьями с расклешёнными дулами. И понял я, что о лазерах у Вас представление, в лучшем случае, как о дробовике, который из "раструба" стреляет широким пучком горстью дробинок.

Опять придётся Вам микролекцию о лазере читать.

Лазер, геометрически, это правильный цилиндр с перпендикулярными торцами: одним 100% зеркальным и вторым ~ 90% зеркальным (последнее я не уверен, забыл). В лазере атомы/молекулы, излучающие свет, должны иметь минимум 3 энергетических уровня: 1) основной; 2) уровень накачки (на который забрасываются электроны внешней накачкой, например, лампой освещения); 3) метастабилный уровень пониже уровня накачки для создания на нём "инверсной" заселённости. "Инверсная" значит, что на этом метастабильном уровне находится электронов больше, чем на основном уровне (чего в случае термодинамического равновесия быть не должно) - тогда, пока есть инверсия заселённости, лазер будет лавинно излучать больше, чем сам это своё же излучение обратно поглощать.
 Время жизни электрона на этом метастабильном уровне должно быть заметно больше, чем время прохода фотона туда-обратно между зеркалами.

Так вот, теперь что касается геометрии пучка излучения.
  Допустим, в какой-то момент включили лампу накачки, и все атомы поглотили свет накачки и электроны быстренько спустились на этот метастабильный уровень и сидят там, и образовалась инверсия заселённости этого метастабильного уровня. Атомы с электронами, находящимися на этом метастабильном уровне, потихонечку спонтанно излучают в разные стороны.
    Фотон, излучившийся под большим углом к оси лазера, сразу же покинет лазер. Может быть он на пути подцепит несколько фотонов с других возбуждённых атомов, но все они быстро выйдут из лазера вбок.
    Фотон, излучённый под очень близким к оси лазера углом, прежде чем выйди вбок из лазера, успеет сделать тысячи проходов, отразившись зеркалами, и успеет захватить миллионы фотонов с других атомов, но всё равно в конце концов все они выйдут в бок из лазера.
    И ТОЛЬКО тот единственный фотон-сперматозоид, которому посчастливится идеально точно спонтанно излучиться именно строго параллельно оси лазера, начнёт бесконечно долго бегать между зеркалами и со временем (когда все не идеально параллельные оси лазера фотоны уже улетят вбок из лазера) он будет загребать практически все фотоны себе, и установится луч, строго параллельный оси лазера. Это и есть основная причина слабой расходимости луча лазера - по всему сечению лучи направлены строго по оси - как в центре, так и на краю "раструба" - строго плоскопараллельная волна с плоским фронтом.

Далее, если мы хотим иметь на выходе из "раструба" красивую правильную и не плавающую синусоиду, т.е. чтобы луч был 100% монохромным, расстояние между зеркалами должно быть равно целому числу длин полуволн. Но это для расхождения луча не важно.

Теперь о главном. Я говорю, что на расходимость луча факт синфазности всех фотонов никак не влияет. Расходимость луча - это чисто геометрическо-волновой вопрос и зависит только от геометрии - от ширины "раструба" и длины волны излучения. И расчитывается чисто геометрически исходя из принципа Гюйгенса-Френеля, который Вы, кажется, не понимаете.

У Вас представление о том, что творится внутри лазера такое, как будто это строй сотни солдат в колонну шириной в "раструб", а каждый фотон - это один конкретный солдат. И колонна такая припёрлась к "раструбу" и все солдаты припёрлись одновременно нога в ногу и распределены равномерно по ширине "раструба" и теснятся впритирку плечом к плечу. И именно поэтому, якобы, расхождение слабое, что они приперлись нога в ногу.  Как независимые просто одинаковые солдаты или дробинки дробовика.

На самом деле не так всё имеет место быть. Фотоны внутри лазера - это не совокупность независимых лишь синфазных фотонов. Все фотоны в лазере - суть находятся в одном квантовом состоянии и ведут себя тождественно, как один огромный фотон. На языке волновой физики это значит, что волна как была одна, так и осталась, и просто амплитуда волны увеличилась, но не стало две или три волны.  Солдаты припёрлись к раструбу не в широкой колонне по сто солдат, а в колонне по одному очень разжиревшему солдату, который просто размазался на всю ширину "раструба". По лазеру бегает туда-сюда ОДИН мультифотон.

Когда рассчитывается расходимость луча, никто не думает из чего там волна состоит. Считается, что имеется одна волна. (См. мой рисунок в самом низу). Почему только одна? Из принципа Гюйгенса. Представьте, что где-то в недрах лазера строго параллельно оси летит в сторону раструба один отдельный фотон. Пусть, чтобы было Вам понятнее, это равносильно точечному источнику, излучающему сферическую волну. Когда эта волна достигнет "раструба", по принципу Гюйгенса, все точки "раструба" переизлучат вторичные волны. Причём когерентно. И когерентно не потому, что это когерентные фотоны, а потому что это вторичные волны от одного точечного источника.

Эти вторичные волны образуют на удалённом от "раструба" экране "Дифракционное" пятно и кольца. Рисунков такого дифракционного пятна с кольцами полно в инете. Например,

http://5fan.ru/files/19/5fan_ru_96572_774ed3988395e2f31e365e3a8728fb15.html_files/11.png

И, что Вы, очевидно, недопетриваете, КАЖДЫЙ точечный источник, где бы внутри лазера он ни находился (разве что не совсем уж впритык к раструбу), как бы он ни излучал и с какой бы фазой он не излучал, при условии одинаковой длины волны на одинаковом удалении от "раструба" (в смысле снаружи лазера) будет давать абсолютно одинаковую картинку дифракционного пятна.
      Эти картинки (от двух разных источников) могут усилиться, если два источника случайно окажутся в фазе, или обнулиться (везде темно), если в противофазе, но картинка не сдвинется влево или в право, а также ширина центрального дифракционного пятна и радиусы вторичных колец не изменятся. Всё останется на своих местах и размеры не изменятся.
      Размеры пятна и колец и углы расхождения луча зависят только от длины волны и диаметра "раструба". А также, как я подчёркивал выше, от изначального "формфактора" луча - его плоскопараллельности оси лазера, т.е. как фронт вторичных волн подошел к раструбу - параллельно к плоскости раструба или под углом. Если под углом, да ещё и с разбросом углов, то и луч на выходе будет суммой таких "разбросанных" лучей.

Для пояснения скажу ещё как получить такие "разбросанные лучи" вместо стройного узкого луча лазера. А очень просто - сделать стенки лазера тоже, как и торцы, зеркальными. Да ещё и покривить и перекосить заднее зеркало. Тогда от каждого атома, излучившего спонтанно в любом направлении, его фотон не выйдет из игры, а будет бегать бесконечно долго внутри лазера и огребать себе новых фотонов. И подходя к "раструбу" такой несоосный луч будет давать, соответственно, несоосный луч и на выходе. И получится пучок лучей в 2Пи стерадиан, как от свечки с зеркалом.

У Вас, вижу, зудит вопрос: А что станет, если всем фотонам внутри лазера, находящимся в одном квантовом состоянии и уже сформировавшим устаканившийся лазерный луч, вдруг сбить фазу из когерентной на случайную? Хотя физически и практически это, наверное, сделать невозможно, теоретически представить возможно. Это было бы равносильно тому, что (на фотонном языке) все фотоны из одной точки пространства распределились бы случайным образом по объёму внутри лазера. А на языке волн, это было бы равносильно тому, что синусоида превратилась бы в какую-то периодическую кривую случайной формы, но с тем же периодом как и у изначальной синусоиды. Практически со временем, я думаю, такой "сбитый" и рассинхронизированный луч самовыличился бы, и опять стал бы нормальным когерентным лазерным лучом. Но всё это не должно было бы повлиять на расходимость луча, так как картинка пятна формируется каждым источником (каждым фотоном) отдельно и не зависит от фазы излучения этого источника.

=============================================

"По поводу физического вакуума, поплавков и капелек. Это напоминает концепцию эфира, от которой давно отказались." - Я всё это прекрасно знаю, и не надо строить из меня дурака, проталкивающего теорию эфира. То, что я описал как поплавки - это скорее такая своеобразная иллюстрация принципа Гюйгенса. Точнее, кусок этого принципа. Разница в том, что полноценный принцип Гюйгенса подразумевает два момента: 1) каждая точка, до которой дошла волна, поглощает эту волны и переизлучает её, и 2) итоговый фронт волны есть сумма всех вторичных волн. В истории же с поплавками я использовал только первую часть этого принципа, а до второй части дело не доходит так как "волна" частицы, в отличие от классической волны, размазанной по пространству, всё время локализована только на одном поплавке. Но этого достаточно для возникновения волнового характера движения, а точнее, его следствий, таких как 2х-щелевой эксперимент, например. И я в в истории с поплавками говорил, что между поплавками ничего нет, а эфир в древности - это подразумевалась сплошная среда.

"По поводу переговоров ленивых поплавков, и усов-щупальцев. Это не более фантасмагорично, чем выбор жертвы," - Совершенно разные вещи. "Переговоры" поплавков я щас не готов обсуждать, ибо я это тогда выдумал сходу, потом сразу забыл, и больше не думал об этом. Но усы-щупальца и "знание" частицей что её ожидает впереди как пространственно, так и по времени - это, извините, уже не я выдумал. Это, извините, - основа и суть квантово-волновой механики: волновая функция частицы не равна строго нулю нигде во всей вселенной. Каждая частица имеет волновую функцию с крыльями (щупальцами-усами) простирающимися бесконечно далеко во вселенную. Таким образом, каждая частица знает, что на пути у неё впереди 2 щели, а не 1, и ведёт себя соответственно. Я Вам там для этого и видик про визуализацию волновой функции предоставил. А Вы, вместо того, чтобы посмотреть его и попытаться понять, лишь самодовольно, важно и горделиво обосрали язык науки и международного общения, т.е. мой любимый английский, обозвав его басурманским. Я теперь с Вами по-латышски тогда буду общаться. Раз Вы ни английский, ни даже русский не понимаете. Johaidi! Я когда-то мог и по-немецки (который Вы типа изучали), сразу после сдачи зачёта по немецкому на 5-м курсе. Щас, увы, уже всё забыл. Да Вам бы и это не помогло.

"И как это согласуется с расширенным двухщелевым опытом, в котором ставились световые детекторы для определения через какую щель пролетел электрон? Почему там пропадает интерференционная картина?" - Расскажите, чо там было? Я не в курсе.

Про черенковское и рентгеновское излучение я сейчас балаболить воздержусь, ибо не компетентен пока ещё.

===========================================================
===========================================================


"Там были сплошные роторы и дивергенции а я их не смог представить физически." - Это не потому, что у Вас мозги никчёмные, а потому, что никто учить не умеет. Щас я слажу в учебники математики, вспомню, что это такое, и попытаюсь вам объяснить. На русском.

Титры: "Тик-так-тик-так ... прошло пять минут". Начал писать, получилось опять простыня, и решил перенести в отдельную тему. Тем более, это всем остальным будет тоже ужасно интересно.

« Последнее редактирование: 11 Июль 2017, 14:48:37 от Головотяп »
Сносно владею тринадцатью языками: русским, английским, американским, канадским, австралийским, новозеландским, одного постсоветского малого народа, а также арго, феней, жаргоном, сленгом, тем, что во рту и языком Чи.
=================
Happiness in intelligent people is the rarest thing I know. E.H.

Оффлайн ptil

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 3090
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Цитировать
"И как это согласуется с расширенным двухщелевым опытом, в котором ставились световые детекторы для определения через какую щель пролетел электрон? Почему там пропадает интерференционная картина?" - Расскажите, чо там было? Я не в курсе.
Интерференционная картина возникает, когда накладываются усы-щупальца, проходящие через разные щели. А если мы точно определим, через какую щель пролетел электрон, то щупалец, проходящих через другую щель, не будет. Соответственно, интерферировать не с чем.

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Да уж! Изрядно Вас медузы покусали. Ну вот поржали Вы над словом "раструб", а оно может и не очень удачное, но понятное. И замечу, сами Вы более подходящего слова не подобрали, а пользовались моим "раструбом".
В остальном Вы мне на лазер глаза не открыли, я его собственно так же и представлял. Насчет толстого солдата вместо строя худых, тоже согласен. Действительно переизлучается по принципу Гюйгенса не каждый отдельный фотон, а суперпозиция полей от всех фотонов. Я об этом тоже говорил, когда описывал спонтанный источник. Но там это было важно, а тут не столь принципиально. Не велика разница, пришел ли в раструб единый плоский фронт или куча отдельных синхронных фотонов, так и так из каждой точки раструба излучится вторичная сферическая волна. И разность фаз между этими вторичными волнами будет нулевой только в направлении оси. По другим направлениям, если размеры раструба достаточно большие, по сравнению с длиной волны, фазы вторичных волн будут разные и они будут взаимно ослабляться. Отсюда и кольца на Вашей картинке (первое кольцо будет там, где расстояние до дальнего края раструба и до ближего будут отличаться на длину волны). Не знаю, что Вам в моем объяснении не понравилось, я фактически о Вашем Гюйгенсе и говорил. Когда же Вы рассматриваете фотон, как шарик, который болтается между зеркалами, и в конце концов поглощается стенкой, если только он не движется идеально вдоль оси, то вполне имеете право и так его рассматривать. Он же не только волна, но и частица, как всем известно. Правда по Вашей же аналогии с автомобилем, во время движения фотон правильней рассматривать как волну, и только при поглощении, как частицу.
"А на языке волн, это было бы равносильно тому, что синусоида превратилась бы в какую-то периодическую кривую случайной формы, но с тем же периодом как и у изначальной синусоиды." А вот тут и у меня есть повод поржать. Если Вы складываете синусоиды одинаковой частоты, но разной амплитуды и фазы, то всегда получите в сумме синусоиду (той же частоты), а не кривую случайной формы.

----------------------

Хорошо, поплавки не сплошной эфир, между ними ничего нет. Но если сами поплавки есть, то есть и выделенная СО. Либо волна распространяется сама по себе, без всякой среды, и тогда ей по-барабану в какой СО она движется. Либо есть среда в виде "моря поплавков", которая передает возмущения, тогда движение привязано к конкретной СО. И все равно не понятно, как это энергия передается от 1 поплавка к 1 поплавку и при этом сохраняется волновой характер движения. Тогда получится не волна, а линия, причем даже не прямолинейная, а кривулина какая-то.

Про двухщелевой эксперимент с датчиками море инфы, ну вот, хотя бы. Почему Ваша скачущая капелька проходящая через 1 щель должна почувствовать детектор, установленный на 2 щели? Допустим детектор исказит волны проходящие через 2 щель, ну может от этого сдвинутся максимумы, но интерференция должна остаться все равно. Если интерференция пропадает, то это значит что-то изменилось кардинально. Но что? Волна сколлапсировала в частицу, обнаружив датчик, и дальше полетела как частица? Говорят это потому, что при измерении меняется состояние частицы, любое измерение воздействует на систему. Да, но разгоняющий и фокусирующий электроды в пушке тоже воздействуют на электрон, но это воздействие не убирает интерференцию почему-то. Чем воздействие при измерении отличается от воздействия при разгоне?

Оффлайн Головотяп

  • The thing about happiness is that you only know you had it when it’s gone.
  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 333
  • Каждый был хотьраз счастлив.Но некаждый этозаметил
    • Просмотр профиля
поржали Вы над словом "раструб", а оно может и не очень удачное, но понятное. И замечу, сами Вы более подходящего слова не подобрали, а пользовались моим "раструбом".

 Не велика разница, пришел ли в раструб единый плоский фронт или куча отдельных синхронных фотонов, так и так из каждой точки раструба излучится вторичная сферическая волна.
" синусоида превратилась бы в какую-то периодическую кривую случайной формы, но с тем же периодом как и у изначальной синусоиды." А вот тут и у меня есть повод поржать. Если Вы складываете синусоиды одинаковой частоты, но разной амплитуды и фазы, то всегда получите в сумме синусоиду (той же частоты), а не кривую случайной формы.

----------------------

Про двухщелевой эксперимент с датчиками море инфы, ну вот, хотя бы. Почему Ваша скачущая капелька проходящая через 1 щель должна почувствовать детектор, установленный на 2 щели? Допустим детектор исказит волны проходящие через 2 щель, ну может от этого сдвинутся максимумы, но интерф-ия должна остаться все равно. Если интерф-ия пропадает, то это значит что-то изменилось кардинально. Но что? Волна сколлапсировала в частицу, обнаружив датчик, и дальше полетела как частица? Говорят это потому, что при измерении меняется состояние частицы, любое измерение воздействует на систему. Да, но разгоняющий и фокусирующий электроды в пушке тоже воздействуют на электрон, но это воздействие не убирает интерф. почему-то. Чем воздействие при измерении отличается от воздействия при разгоне?

"словом "раструб", а оно может и не очень удачное, но понятное. И замечу, сами Вы более подходящего слова не подобрали, а пользовались моим "раструбом"" - Потому и писал "раструб", что писал для Вас, а Вам это слово понятное, а говорить с людьми нужно на понятном для них языке. А вообще, для морды лазера толком и нету устойчивого термина. Иногда говорят, выходное зеркало, иногда полупрозрачное зеркало, часто просто "выход". Если используется коллиматорная линза, то могут говорить "коллиматор". "Раструб" маленько сантехнически звучит.

"Не велика разница, пришел ли в раструб единый плоский фронт или куча отдельных синхронных фотонов, так и так из каждой точки раструба излучится вторичная сферическая волна." - с точки зрения формирования геометрии луча после выхода из лазера и дифракционной картины на экране, действительно, не важно. Но тут Вы немного выкручиваетесь (и правильно делаете, я тоже всегда выкручиваюсь, поэтому у меня и оценки за экзамены в институте были хорошие при неадкватных знаниях). Раньше Вы говорили, что луч лазера, дескать, особо узкий и параллельный аж на расстоянии типа 10 км именно вследствие его когерентности и одинаковости всех фотонов, равномерно (или как распределены излучающие атомы) распределённых по объёму лазера. Я же сказал, что когерентность ни при чём. И луч лазера ничуть не более узок и не более параллелен, чем луч стандартного источника, надлежащим образом обработанного, сфокусированного и усечённого диафрагмами.
   Народ в это не верит, просто потому, что пока мы получим такой узкий луч от спонтанного источника, у него от мощности почти ничего не останется, ибо там изначальное излучение изотропно и с большой поверхности. Чтобы получить очень узкий луч от спонтанного источника, его надо сделать сильно точечным, т.е. очень маленьким в размере - здесь и основная потеря мощности. В случае же лазера почти 100% излучения, и при том с очень большого объёма, сразу излучается в одном направлении плоско-параллельным фронтом, который легко собрать линзами и сузить по диаметру до оптимального размера (об этом размере я писал выше). Дальше уже начинается преобладание геометрически-волновой дифракции, против которой мы бессильны. Отсюда и такая высокая концентрация энергии в узком пучке - излучение собирается с огромного (по сравнению с точечным спонтанным источником) излучающего объёма.

Еще, с точки зрения квантовой механики, стимулированно излучённые фотоны не просто когерентны, хотя при этом якобы находятся в разных точках пространства, а именно находятся в одном квантовом состоянии и неразличимы. Т.е. это как бы один огромного размера мультифотон, занимающий собою сразу весь объём резонатора лазера.
   Фотоны - это бозоны, они "конденсируются". Электроны проводимости в металле, которые не могут быть два в одном квантовом состоянии, обязаны быть в разных точках проводника, в каждый конкретный момент "числясь" за разными атомами кристалла. Так они дают обычную слабую проводимость. Но когда они в кристалле объединяются в пары (а они, будучи в кристалле, всегда хотят объединиться в пары), точнее, когда их пары не разрушаются фононами, они тоже становятся бозонами, конденсируются в одном кв. состоянии и ведут себя как один огромный биэлектрон-бозон, который находится сразу везде в проводнике, и возникает сверхпроводимость.
  В принципе, конечно, каждый единичный фотон, в некоторой степени, занимает весь объём лазера, независимо от своей когерентности с другими фотонами. Но у отдельного фотона спектр изначально не идеально узкий из-за принципа неопределённости Гейзенберга ΔEΔt = h, так как спонтанный фотон всегда излучается атомом в течение конечного времени, а не вечно долго. Из-за этого ненулевого ΔE у него возникает и ненулевое Δp (неопределённость по импульсу), которое влечёт не бесконечно большое Δх, т.е. спонтанный фотон становится не бесконечно большим, а более локализованным в Δх, т.е. занимает всё-таки не весь объём лазера.
   В случае же установившегося луча лазера к первому фотону новые индуцированные фотоны присоединяются всё время, т.е. получается, что, излучение (подпитка) этого мультифотона происходит постоянно и Δt излучения стремится к бесконечности. Поэтому ΔЕ стремится к нулю, т.е. спектр становится намного более монохроматичный и спектральная линия становится чрезвычайно узкой. Но для этого нужно, чтобы расстояние между зеркалами было = целому числу полуволн, т.е. условие стоячей волны.

Короче, узкость луча лазера не есть следствие когерентности излучения лазера и не есть какая-то особенность исключительно лазера как такового. Когерентность же и монохроматичность излучения лазера, а также высокая плотность мощности по геометрическому сечению луча и в очень узком спектральном диапазоне - 100% особенность лазера. Суммарная же мощность излучения лазера (вопреки распространённым дилетантским представлениям, навязанным фильмецами про бабника Джеймса Бонда, который лучом из своих наручных часов за пару секунд перерезал танк) весьма небольшая и, конечно же, не может быть больше мощности, вводимой в лазер извне. Агенту 007, чтобы перерезать танк своими наручными часами, пришлось бы небольшую электростанцию за собой на верёвочке по рельсам возить. Размером, так, с небольшой грузовичок. Да и часики были бы размером, как минимум, с чемодан. На колёсиках, причём.

======================================

"А вот тут и у меня есть повод поржать." - Ладно Вам, не придирайтесь. По большому счёту моя фраза "периодическую кривую случайной формы" не так уж далека от истины. По крайней мере на 50% верна и включает в себя, среди всего прочего, и синусоиду. Я что, обязан помнить, что я там, как Вы говорите, проходил "мимо" 300 лет тому назад? Уже достижение, что я написал, что "периодическую но с тем же периодом как и у изначальной синусоиды". Причём я это придумал из головы даже без бумажки. Это что, так очевидно? Вы бы так смогли? Конечно, у Вас там на факультете "радиотехника" сложение двух гармонических колебаний одинаковой частоты - это как Отче наш. Больше Вас там ничему, как выяснилось, и не научили. Разве будет очевидно заранее не знающему челу, чему равно A1sin(wt+φ1) + A2sin(wt+φ2)?
   Мне лень было лезть искать чему это равно, и для "на всякий случай" написал "случайной формы", потому что в том месте это было весьма не важно. Было бы важно, потрудился бы посмотреть. Знал когда-то, но, естественно, забыл. Зато я имею лучшее представление о дивергенции и роторе векторного поля. Хотел об этом тут простыню написать, и уже написал про градиент, а дальше про дивергенцию начал, но потом забросил. Градиент Вы, вроде бы, итак сами понимаете, поэтому про градиент тоже не стал публиковать, хотя уже и написал целую простыню. Или всё-таки опубликовать, пока у меня комменты ещё не кончились?

======================================

Так, что Вы там ещё понаписали?

Глянул в Вашу ссылку www.ppole.ru/b_kv_1.htm . Статья большая, поэтому читать не буду, ибо Вы - комяк, а я чукча, который не читатель, а писатель. Но я успел зацепить глазом чью-то фразу "Сама попытка вообразить картину элементарных частиц и думать о них визуально — значит иметь абсолютно неверное представление о них" некоего В. Гейзинберга. Не знаю, кто такой В. Гейзинберг, но такую же фразу случайно сказал и В. Гейзенберг, о котором я слышал. Как сказала Ваша депутатка Н.Поклонская: "Значит они оба так сказали".
   Так вот, с этой его фразой, при всём к нему уважении, я как согласен, так и не согласен. Согласен в том смысле, что:
Во-первых, элементарные частицы вообще не постижимы - на то они и элементарные. Чтобы что-то изучить, необходим "инструмент" меньшего размера, способный произвести "разборку" изучаемого объекта на части, т.е. произвести его анализ. Например, хирургу нужен скальпель меньшей толщины чем то, что он собирается отрезать. Хирург не может отделить тонкий кровеносный сосуд колуном. Математическую функцию мы анализируем разбивая её на дифференциалы. А как проанализировать элементарную частицу, если она есть самое маленькое, что только существует? Никак. Поэтому людям узнать, что такое элементарная частица, действительно, никак нельзя.
Во-вторых, что уж может слабый человек, если всё, что у него есть - это его скудные мозги + земной шар?

Но, с другой стороны, В. Гейзенберг, получается, что призывает вообще не воображать и не визуализировать, ибо это заведомо абсолютно не верно. Но извините, именно благодаря способности и стремлению человека всё вообразить и визуализировать, человек достиг так многого в науке. Именно умение представить себе какую-то модель даёт возможность построить какую-то модель явления и написать формулы. Воображение - это интеллектуальный инструмент номер один человека. Далеко не все могут вообще что-либо понять без визуализации.
   Хорошо, допустим Гейзенберг был особенный и умел описать частицы матрицами состояния - т.е. тупо набором чисел. Но разве их полезность можно сравнить с намного более вообразимыми синусоидами Шредингера, где частица описывается легко представляемой и легко воображаемой кривой линией в нашем привычном нам трёхмерном пространстве? Тем более, привычное людям уравнение в производных. В отличие от формализма матриц Гейзенберга.

К чему я это всё? А к тому, что всякие там поплавки я вовсе не объявляю правильной схемой мира частиц, а возможностью вживую представить по известным и наглядным картинкам, по каким принципам возможно движение частицы по волновым законам. Это очень ценно для начинающего физика и студента, чтобы ему не падать в обморок от слов "корпускулярно-волновой дуализм", а спокойно и без комплексов, что он никогда это не поймёт, браться за изучение квантухи. Сами говорили, что синусоиды э-м волны рисуют совпадающими для пущей лёгкости восприятия. И приучать к нормальности этого дуализма нужно с детского сада.

Вот, пример, когда люди обнаружили постоянные магниты, они их боялись и думали, что это волшебство. И, соответственно, даже не помышляли об их изучении, ибо волшебство выше человеческого разума. А сейчас даже дети знают, что такое магнит и играют с ним. Поэтому без проблем изучают и "понимают" магнетизм.
   Поэтому я утверждаю, что любое визуальное представление чего-либо, даже имея ввиду, что это всего лишь "аналогия-пародия", очень полезна по сравнению с полным запретом это с чем-то сравнивать. Будь то шарики, поплавки, волны на море, перекличка поплавков - что угодно. Если Вам не нравятся поплавки - я не настаиваю. Придумайте себе другую картинку.
   Цель такой картинки - почувствовать интуитивно явление. Тогда есть шанс, что учёный придумает какую-то модель, и есть шанс, что она окажется близкой к реальной. А пока учёный ничего себе представлять не будет - ни поплавков, ни переклички - он точно ничего не придумает. А что там творится на самом деле, человек, скорее всего, вообще никогда не узнает.

   Я бы сказал, визуальные картинки типа поплавков нужны студенту-физику также как и мнемонические ассоциации для иностранных слов студенту-лингвисту. Есть известный метод запоминания иностранных слов - придумать, что это слово тебе напоминает. Например, вы не можете запомнить, что слово umbrella - это зонтик. Тогда попытайтесь себе представить картинку, как "Пара дам брела под дождём". Вообразили? Теперь вы 100% запомните, потому что визуальные образы человек запоминает на порядок легче, чем слуховые. пара дАМБРЕЛЛА под дождём. Не нравится "Пара дам брела под дождём"? Придумайте другое, например, "Дамба горела, а дождь её потушил" - дАМБагоРЕЛЛА. Совершенно не важно, что вы придумаете, лишь бы это вам помогло запомнить. Со временем вы хорошо запомните, что зонтик - это umbrella, и необходимость в глупой мнемонической фразе отпадёт. Так и в физике, когда вы хорошо усвоите, что частица движется как волна, но в каждой точке она при этом всё равно частица, необходимость картинки поплавков отпадёт.

============================================

Про двухщелевой эксперимент при наличии датчиков я, конечно, слышал. Вопрос, почему при измерении одного из возможных состояний нарушается вся суперпозиция состояний, намного сложнее корп-волн дуализма, ибо он ещё менее интуитивный, и я о нём, честно говоря, почти совсем не думал. Придётся прямо щас с Вами что-нибудь придумывать.

"Волна сколлапсировала в частицу, обнаружив датчик, и дальше полетела как частица?" - Это не совсем правильно. Частица всё время летит как волна. Разница лишь в том, что в случае без детекторов эта волна летит сразу через две щели и даёт полосатую картинку, а с детекторами даёт дифракционную картинку как пятно от луча лазера с кольцами.

Дальше так: Применяем опять принцип Гюйгенса. Пока частица, условно говоря, "свободная", т.е. никто её детектировать не собирается и датчиков нет, она летит как волна весь свой путь от пушки до экрана. При этом, вспоминая "метод переклички", эта частица нигде на своём пути не материализуется в частицу. А зачем? Частицы, как я говорил выше, ленивые! Природа вообще по сути ленивая и экономная, и ничего не хочет делать, если это можно не делать. Зачем частице материализоваться в какой-либо точке пространства, если у неё там нету дел? Если ей там нечего делать? Поэтому частица никуда не полетит сама, а лишь пошлёт о себе информацию типа "я могла бы пролететь в этом месте с такой-то вероятностью".
   Как мы знаем, все частицы эквивалентны и неразличимы. И они нас дурят, пользуясь этим. Как близнецы-студенты дурят преподавателей, сдавая экзамены то за себя, то за брата. Мы думаем, что мы запустили частицу из своей кальной пушки и она типа как пионер старательно летит, куда мы её направили. А она, на самом деле, едва вышла за дверь кабинета начальника, так сразу дальше и никуда и не пошла. А зачем куда-то ходить, если на каждом шагу в вакууме есть такой же брат-пионер, и достаточно просто перекликнуться? Посланный Вася, выйдя за дверь, крикнет: "Эй, братаны, меня послали за пивОм вон в тот ларёк. Кто там сидит у того ларька? Коля? (Не в обиду Вам упомянут Коля, а в назидание долго отсутствовавшему николаю, тем более, он любит пивО). Коля! Через пять минут встань и возьми пивО". А поскольку на пути между Васей и Колей какие-то придурки поставили экран с 2 щелями, и Вася напрямую не видит Колю, то Васе приходится всем рассказывать о своем поручении сгонять за пивОм. Общаются же по рации. Отсюда и волновой характер распространения информации между пионерами, ибо рация излучает типа радиоволны. Пока информация дойдёт до ларька с сидящим рядом Колей, все промежуточные братья-поплавки всё поперепутают, и встанет не Коля, а кто-попало у экрана. А Васю это не смущает. Он своему начальнике, пославшему его за пивОм типа скажет: "Я не смог попасть именно к тому ларьку, там кто-то 2-щелевой экран поставил, и я заблудился".

Теперь. Допустим, начальник (т.е. физик с кальной пушкой), пославший электрон Васю за пивом, хочет проконтролировать, как Вася исполняет поручение и как бежит за пивОм, и у щели ставит свой детектор-контролёр.
    Независимо от того, насколько сильно детектор исказит траекторию, точнее говоря, состояние электрона, сам факт наличия этого "контролёра" заставляет Васю "отметиться" у этого контролёра, т.е. появиться перед ним воочию, чтобы контролёр заметил его. Поэтому Васе придётся там материализоваться. Сам Вася, как мы знаем, туда не побежит, а попросит сидящего около контролёра своего брата-близнеца Иржи "посветиться" перед контролёром. Но! Вот самое главное! Раз он там материализовался, то весь его предыдущий путь, его траектория и, самое главное, что он (точнее, его братья) двигался туда как волна (точнее, перекличка велась как волна), становится не важным. И вторая щель становится не при делах. И "Вася" (точнее, выдающий себя за него его брат Иржи) начинает (продолжает) свой путь заново как из этой единственной точки, ставшей новой отправной точкой.
   Т.е. не искажение траектории/состояния электрона, а факт его материализации возле контролёра ликвидирует интерференц. картину.
   Пивной ларёк Вася напрямую не видит (из-за экрана с 2 щелями), а контролёра у щели видит, поэтому его первоцелью становится долететь до одной из щелей, там материализоваться, а дальше лететь как будто второй щели и не было.
   Взаимодействовать с другими объектами частица может только как частица (ведь она же изначально частица). А детектирование, какое бы слабое оно ни было, это акт взаимодействия. И это требует частице материализоваться в этой точке. А раз она материализовалась в какой-то точке, она перестала быть волной. Потом она, едва минует контролёра, опять становится волной.
 
   Вася может захотеть (для правдоподобности, и чтобы начальник не заподозрил, что Вася догадывается и видит его контролёра) пролететь и через щель, где нету контролёра. Тогда ему нужно сразу выбрать эту щель. Но как Вася узнал про контролёра у одной из щелей? Иржи ему рассказал. (Не забываем также и про усы-щупальца волновой функции.) Для этого Иржи приходилось там материализовываться в виде виртуальной частицы. Но поскольку Иржи, будучи виртуальным на тот момент, подвергся влиянию со стороны контролёра, он уже не смог просто так вернуться в вакуум. Чтобы смочь вернуться в вакуум в первозданном виде, Иржи "что-то там" излучил. И это "что-то там" проинтерферировало с Васей, и убило интерференционную полосатую картину.

Вот такие вот у меня "эротические фантазии" на скорую руку. Уж извините, я за полчаса не могу придумать "открытие века". Я сначала ещё хотел приплести тот факт, что волновая функция частицы всё время "эволюционирует", как сама по себе, так и особенно при изменении внешних условий. Но потом забыл.

"разгоняющий и фокусирующий электроды в пушке тоже воздействуют на электрон, но это воздействие не убирает интерференцию почему-то." - А почему пушка должна убить интерф. картину? Как только эл. покинул пушку, он стал свободным куском кала, и его предыстория не относится к 2-щелевому эксперименту.

"Чем воздействие при измерении отличается от воздействия при разгоне?" - я думаю, ничем. И там, и там, электрону приходится то и дело материализовываться на некоторое время (чтобы обменяться с электродами пушки вирт. фотонами), всякий раз теряя свою волновую предысторию, что отражается на его траектории. А интерф. картина формируется пока он летит в свободном полёте как волна.
 
« Последнее редактирование: 16 Июль 2017, 16:01:08 от Головотяп »
Сносно владею тринадцатью языками: русским, английским, американским, канадским, австралийским, новозеландским, одного постсоветского малого народа, а также арго, феней, жаргоном, сленгом, тем, что во рту и языком Чи.
=================
Happiness in intelligent people is the rarest thing I know. E.H.

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Но тут Вы немного выкручиваетесь. Раньше Вы говорили, что луч лазера, дескать, особо узкий и параллельный аж на расстоянии типа 10 км именно вследствие его когерентности и одинаковости всех фотонов, равномерно распределённых по объёму лазера.
Это не я выкручиваюсь, это Вы - "не читатель". Я про объем лазера ни слова не говорил. Я говорил про сечение. В разных точках по объему лазера фазы фотонов разные, а в сечении, перпендикулярном оси - одинаковые. Плоскую волну, или что то же самое узкий луч от спонтанного источника получить действительно можно. И действительно с плохим КПД. Но высокий КПД в лазере получается именно за счет когерентности, странно, что Вы это отрицаете. Вы думаете, что если у Вас будет спонтанный источник, но строго монохроматический, и Вы поместите его между зеркалами, аналогично лазеру, то получите такой же узкий луч и с таким же КПД? Нет. Даже после нескольких переотражений волна будет не настолько плоской, как в лазере, и новые фотоны будут ее постоянно искажать. И главное, складываться будет мощность, а не амплитуда с соответствующими последствиями для КПД.

Электроны проводимости в металле, которые не могут быть два в одном квантовом состоянии, обязаны быть в разных точках проводника, в каждый конкретный момент "числясь" за разными атомами кристалла.
Это Вы к чему сказали? Имели ввиду, что электрон в проводнике перескакивая от одного атома к другому излучает квант? И именно поэтому излучение антенны квантованное? Допустим, но почему частота излучения разная получается? Энергия кванта (и соответственно частота) тогда должна зависеть исключительно от потенциального барьера между атомами, а не от вынуждающего поля.

Разве будет очевидно заранее не знающему челу, чему равно A1sin(wt+φ1) + A2sin(wt+φ2)?
Ну Вы же сами тут говорили о преобразовании Фурье. Какой будет спектр у синусоиды? Вы же любите с разных ракурсов смотреть, вот и посмотрите на сложение синусоид с точки зрения сложения спектров.

Градиент Вы, вроде бы, итак сами понимаете, поэтому про градиент тоже не стал публиковать, хотя уже и написал целую простыню. Или всё-таки опубликовать, пока у меня комменты ещё не кончились?
Про градиент можете тоже опубликовать, хоть он мне и понятен, но может там тоже кого за пивом будут посылать, интересно будет почитать.
(А я то думал, чего у Вас посты такие объемные, а Вы оказывается комменты экономите!  :) )

===========================================

Про Васю, Колю, Иржи и пиво. История довольно наглядная получилась и кое-что объясняющая. Но она не объяснила все-таки главную для меня непонятку - про передачу энергии. Я не понимаю, как это волна распространяется без энергии, а энергия передается из рук в руки между "Васями" и "Колями" по какой-то хитрой траектории?