Ищу кошку Сюэ Динжжэн: странный мир квантовой физики
Вес товара: ~0.7 кг. Указан усредненный вес, который может отличаться от фактического. Не включен в цену, оплачивается при получении.
Описание товара
Выбор редактора
Странный мир квантовой физики
О параллельных вселенных, мультивселенных, путешествиях во времени и червоточинах.…&...и т.д.Популярная и очаровательная интерпретация передовых новых идей квантовой механики.
★ Джон&Миддот; Грибин
Известный британский профессиональный автор научных книг и приглашенный ученый-астроном в Университете Сассекса.Он является автором научно-популярных бестселлеров, чьи работы, такие как «В поисках кота Шредингера», «Энциклопедия большой Вселенной», «В поисках края времени» и «В поисках мультивселенной», стали бестселлерами.
★От того, знает ли человек квантовую механику и теорию эволюции, зависит наличие у человека научного образования.
★Двадцать лет научно-популярной классики
Это и вдумчивое, и количество дорог очень ясно.Это очень редкое чтение науки о старших науках.Нелегко читать эти две книги, но это стоит прочитать.
——
Если у вас есть немного терпения, вы обязательно сможете понять. Эти две книги действительно очень хорошо написаны и на данный момент являются лучшими книгами по этой теме. Я могу это гарантировать.
——
Каталог
Предисловие / 1
Пролог вопрос / 1
Сингулярность света&миддот;электронные помехи&миддот; стандартный вид&миддот; глубокая вода&миддот; кот в коробке&Middot;Другая сторона аутентичности&миддот;Дети кота Шрёдингера
*Глава Древняя оптика / 35
*современный учёный&Middot;Из Вулситорпа в Кембридж и обратно в Вулситорп&миддот;Под прикрытием Ньютона&миддот;мировоззрение Ньютона&миддот;Точка зрения Янга&миддот; Френель, Пуассон и яркие пятна&миддот; ученик переплетчика&миддот;Поле Фарадея&миддот; загадочный цвет&Middot;Удивительные уравнения Максвелла
Глава 2 Modern / 73
Смерть эфира&Middot;К специальной теории относительности&миддот;Прозрения Эйнштейна&Middot;Сверхсветовая скорость и регресс времени&миддот; Войдите в мир фотонов&Middot;Человек, который научил Эйнштейна рассчитывать фотоны&Middot;Новая теория фотонов и материи&миддот;Триумф квантовой электродинамики&миддот;Оптика будущего
Глава 3 Странная и Реальная / 117
Увидеть невозможный свет&миддот; Глубокое погружение в поведение фотонов&миддот; рассмотреть обе стороны&Миддот;·“ пришлите мне сейчас, Скотт”&миддот;Квантовая криптография&миддот; глубоко внутри фотона&миддот;квант наблюдения&миддот;Замечательная электронная схема&Middot;Когда появляется фотон?
Глава 4 Средство в отчаянии / 155
Копенгаген объясняет падение&Middot;Я думаю, поэтому·Feng&миддот;глупая ошибка Неймана&миддот; неделимое целое&миддот;Распространение Вселенной&Middot;Разнообразие квантовых тем&миддот;Совет в отчаянии&миддот; аспект теории относительности&Middot;Эксперимент, связанный со временем
Глава 5 Мысли о мышлении / 201
Построение кварка&миддот;Знакомьтесь, Эйнштейн&миддот; описать неописуемое&миддот; понимать реальный мир&миддот;Целостный подход к квантовой реальности
Заключение решение: секрет нашего времени / 243
В полной мере использовать качество&миддот; соединить силы гравитации&миддот; простые аспекты сложности&миддот; пожать руку Вселенной&миддот; выделять время, чтобы создавать время
Библиография / 269
Пробное онлайн-чтение
Одна из самых странных вещей в копенгагенской интерпретации — это место сознательного наблюдателя в определении того, что происходит в микроскопическом мире, и эта проблема наиболее ярко продемонстрирована в эксперименте «кот в ящике». Самый простой пример этой ситуации — представить себе ящик, содержащий только один электрон. Если никто не заглядывает внутрь ящика, то согласно копенгагенской интерпретации шансы найти электрон в любом месте ящика равны.—&-Волны вероятности, сопровождающие электроны, равномерно распределены в ящике.Теперь предположим, что за ящиком по-прежнему никто не наблюдает, и в середине ящика автоматически падает перегородка, разделяющая исходный ящик на две равные половины.Здравый смысл подсказывает нам, что электрон должен находиться на той или иной стороне ящика.Но копенгагенская интерпретация говорит нам, что волны вероятности по-прежнему равномерно распределены в двух полубоксах.Это означает, что вероятность найти электрон по обе стороны ящика одинакова.Только когда кто-то заглянет в ящик и заметит, что электрон находится на одной стороне ящика, волновая функция коллапсирует и электрон становится“ Реал&рдкво;.В то же время волна вероятности в другой половине ящика исчезает.Если вы снова закроете ящик и перестанете наблюдать за электронами, пара волн вероятности немедленно распространится и заполнит половину ящика, где находится электрон, не распространяясь обратно на ту половину ящика, где когда-то находился электрон.(По крайней мере, не одинаково вероятно. Будет очень мала вероятность того, что электрон окажется в другой половине ящика или вне всего ящика. Но в этом эксперименте эта вероятность незначительна.)
Физик Пол Дэвис кратко обрисовывает ситуацию: До наблюдения было два электрона, которые были скрыты&Ldquo; призрак”Находится в двух изолированных комнатах и ждет, пока наблюдатель заставит одну из них стать“ Реал”Электроны, одновременно заставляя другое полностью исчезнуть.(См. «Призраки в атоме», стр. 22.) Здесь&LDQUO”Слово «также очень важно».Это дает еще один пример нелокальности в действии.Однако, прежде чем продолжить обсуждение его значения, я хотел бы объяснить, как Шредингер продемонстрировал—&-Наблюдатель делает электроны, находящиеся в одной или другой половине ящика реальными.—&- Абсурд.
Загадка Шрёдингера впервые появилась в печатном виде в 1935 году.Эта загадка требует создания квантовой среды, в которой два исхода могут произойти с равной вероятностью.При проведении этого эксперимента в исходном случае использовался метод радиоактивного ослабления, поскольку радиоактивный источник также подчиняется правилам вероятности.Этот эксперимент легко представить на примере задачи об электронах в разделенном ящике.Сам Шредингер также ссылался на эксперименты, проведенные в изоляционной камере из стали.Этот эксперимент описывается в терминах квантовой механики как задача «кота в ящике» (в ящике есть что-то еще).Я хочу объяснить терминологию в более общем смысле.“Изоляционная комната&рдкво;.Он может предоставить кошкам пространство, в котором они могут свободно жить.Но это никак не влияет на основную суть вывода Шрёдингера. Представьте себе всю систему, которую я только что описал.—&-Ящик, разделенный на две половины, электрон и самовыдвижную перегородку.—&- Размещается на столе в закрытой комнате без окон.Перегородка автоматически сдвинулась, разделив коробку на две равные половины.Электроны имеют равную вероятность появления с обеих сторон.На внешней стороне коробки находится электронный детектор, который подключен к устройству.Если детектор обнаружит электрон, устройство выпустит в дом токсичный газ.В углу дома сидит кот, тихо наслаждающийся своей жизнью.Шредингер описал это устройство как“Демоническое оборудование”, но, пожалуйста, помните, что это всего лишь мысленный эксперимент, и ни одна настоящая кошка никогда не подвергалась такому унижению, которое я собираюсь описать.
Шредингер попросил нас представить, что произойдет, если сторона ящика, в которой находились электроны, откроется сама по себе, позволяя электронам вырваться наружу? Никто еще не заметил, что произошло в этой запертой комнате.Согласно копенгагенской интерпретации, все еще существует 50%-ная вероятность того, что электрон окажется на той стороне ящика, которая еще закрыта.Но теперь существует еще и 50%-ная вероятность того, что электроны влетят в дом.Поскольку это мысленный эксперимент, мы можем представить, что детектор настолько чувствителен, что может точно обнаружить электроны, движущиеся в любой угол комнаты.Если электрон вырвался из ящика, машина должна его обнаружить, что приведет к тому, что устройство выпустит ядовитый газ, убив кота.
Даже если никто не наблюдает, вы, вероятно, можете себе представить результат: либо электрон убегает из ящика, либо нет.Если электрон вылетел из ящика, то при его обнаружении детектором“Внимание”В тот момент, своя волновая функция рухнет, и коту не повезет.Но Бор сказал: «Здравый смысл подсказывает нам, что эта точка зрения неверна».
Стандартная интерпретация квантовой теории говорит нам, что, поскольку сам детектор электронов также состоит из микроскопических единиц (атомов, молекул и т. д.) квантового мира и взаимодействует с электронами на этом уровне, детектор также должен подчиняться квантовым правилам, включая правила вероятности.Согласно этому изображению, волновая функция всей системы рухнет только тогда, когда кто-то откроет дверь и заглянет внутрь комнаты (этому человеку лучше надеть противогаз, если он все еще хочет быть уверенным в том, что он бодрствует).В этот момент и только в этот момент электрон“Решение”Детектор определяет, находитесь ли вы внутри или снаружи коробки.“Решение”Обнаружит ли он электроны, кот будет“Решение”Независимо от того, мертвы вы или живы.Копенгагенская интерпретация относится к состоянию до того, как кто-то заглянет в комнату, как“Состояние суперпозиции”—&-Или словами Шрёдингера:“Живые коты и мертвые коты смешаны вместе или смешаны вместе в равных частях.”(См. «Квантовая теория и измерения», стр. 157.)
Вы можете представить кошку в доме, которая одновременно жива и мертва, или она ни мертва, ни жива, висит в подвешенном состоянии, как бы вы на нее ни посмотрели.Но по копенгагенской интерпретации нельзя представить, что в доме есть дохлая кошка или просто живая кошка, пока ее кто-нибудь не заметит.
Вся цель этого аргумента — подчеркнуть парадоксальность копенгагенской интерпретации, поэтому неудивительно, если в ней можно найти лазейки.Очевидная путаница заключается в том, как вы определяете“”Наблюдатель.Достаточно ли самой кошки знать, что она вдохнула ядовитый газ и умерла? Реагирует ли кошка на происходящее в комнате иначе, чем человек, смотрящий в комнату в качестве наблюдателя? Где провести черту? Глядя вниз с человеческого масштаба, вплоть до квантового мира.Простите, а может ли муравей коллапсировать волновую функцию? А как насчет бактерии?
Давайте посмотрим на эту путаницу под другим углом, то есть оторвавшись от квантового мира.Поскольку электронные устройства состоят из квантовых объектов, таких как атомы и молекулы, есть веская причина, почему детекторы не могут коллапсировать волновую функцию.Но люди (или кошки) также состоят из атомов и молекул.Если детектор не может коллапсировать волновую функцию, то почему мы можем? Нужна ли в этом смысле жизнь сознательному наблюдателю? Может ли очень сложный компьютер разрушить волновую функцию, заглянув внутрь комнаты?
Оставив первоначальный электрон и сделав еще один шаг вперед, если человек войдет в дом, чтобы проверить, не отравилась ли кошка, то этот человек будет единственным человеком в комнате, и что же произойдет в это время? Строгий Копенгаген объясняет, что наблюдателя окружают состояния суперпозиции (мазок Шредингера).Пока кто-то за пределами комнаты не придет посмотреть результаты (или не позвонит и не спросит, как дела).Пока кто-то не наблюдает, не только кот, но и человек, который является наблюдателем, находится в подвешенном состоянии.Так кто же будет наблюдать за человеком за пределами комнаты и вызывать коллапс его волновой функции? Может ли весь этот процесс продолжаться в обратном направлении?
Ключевой вопрос: где проходит разделительная линия между квантовыми вероятностями и тем, что мы считаем реальностью? Система становится“ Реал”Сколько молекул должно быть включено, прежде чем волновая функция сможет рухнуть? Как должны быть расположены эти молекулы, чтобы система выполняла эту функцию?
Это своего рода путаница, которая до сих пор тяготит философов и квантовую механику.Они оба знали, что квантовая механика практична; они оба хотели знать, почему это практично, и оба хотели построить понятную картину того, что происходит в закрытой комнате, когда никто не наблюдает.Простой эксперимент с кошкой в коробке приносит столько путаницы, но квантовая путаница выходит за рамки этого.Прежде чем говорить о значении квантовой механики, я хочу использовать детей кота Шредингера, чтобы раскрыть более глубокую тайну.
Введение
Что такое квантовая теория?
Здесь вы найдете все, что вам нужно знать, чтобы понять эту теорию, независимо от того, читали ли вы когда-либо статью на эту тему.Вы прочтете о, казалось бы, противоречивых явлениях: фотоны (частицы света) могут находиться в двух местах одновременно, атомы могут двигаться по двум путям одновременно, время останавливается для частицы, движущейся со скоростью света, и так далее.В то же время вы также обнаружите, что квантовая теория является теоретической основой возможности межзвездной передачи.Всю странность квантового мира можно ясно понять, рассмотрев приключения двух потомков-близнецов той первоначальной кошки.После пересмотра природы света (ключевого вопроса как в квантовой теории, так и в теории относительности) появились некоторые новые идеи.Эти идеи могут объяснить природу реальности и разгадать все квантовые загадки.
Вы готовы?
об авторе
Джон&Миддот; Грибин
Известный британский профессиональный автор научных книг и приглашенный ученый-астроном в Университете Сассекса.Автор научно-популярных бестселлеров.Он окончил Кембриджский университет со степенью доктора астрофизики и в настоящее время является приглашенным исследователем-астрономом в Университете Сассекса.Он работал в еженедельниках Nature и New Scientist.В 1974 году он получил премию Британской научной литературы за свою работу по изменению климата.Он часто пишет научные статьи для The Times, The Guardian и The Independent. Он написал множество книг (более 50), в том числе «В поисках кота Шрёдингера», «Энциклопедия большой Вселенной», «В поисках края времени», «В поисках мультивселенной» и других книг.