Хочу представить, как фотон выглядит геометрически.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: дискуссионности точно нет, поэтому пока сюда.

[PashkovDV]

arseniiv в сообщении #1118968 писал(а):

]Описание формулами точнее любого описания словами, которое поместится в человеческую голову.

Да. С точки зрения математики - предложения обычного языка, тоже формулы.
В конце концов, формулу можно проговорить словами.
Формулы, которые применяются к конкретным ситуациям сейчас, в будущем могут оказаться менее точными, чем какие-то новые.

arseniiv в сообщении #1118968 писал(а):

]Ещё раз: зависит от условий опыта.

Этих форм конечное множество?
Если нет, то какие формы самые "популярные"?

[Fullmoon]

PashkovDV в сообщении #1118973 писал(а):

Да. С точки зрения математики - предложения обычного языка, тоже формулы.
В конце концов, формулу можно проговорить словами.

Чтобы проговорить формулу, нужно использовать слова, которых в обычном языке нет.

PashkovDV в сообщении #1118973 писал(а):

Формулы, которые применяются к конкретным ситуациям сейчас, в будущем могут оказаться менее точными, чем какие-то новые.

Могут, и что? Обратного вот быть не может.
Как бы ни развивалась астрономия, какой бы точности её измерения не достигли, модель плоской земли, стоящей на четырёх слонах, уже не вернётся. А вы, фактически, спрашиваете, какого цвета эти слоны с точки зрения современной науки.

[Muha_]

Изучил основы КМ по Сасскинду. Вроде бы все понял, но хочу того же что и Вы :).

Естественно, говорить можно только об области, в которой есть вероятность обнаружения фотона.

Если в некоторой пустой области пространства появился возбужденный атом, то область, в которой можно будет обнаружить фотон, излученный этим атомом будет расширяющимся со скоростью света шаром (не сферой).
Если окружить атом экраном с отверстием, получим что-то похожее на сектор шара.

Что меня смущает: если атом, излучающий фотон изолирован от всего, тогда он находится в состоянии суперпозиции до регистрации фотона и выше сказанное должно быть верно.
Но если атом находится, например в кристалле, то тогда сразу после излучения мы можем узнать направление излучения фотона и момент излучения, измерив импульс атома.
Следовательно, в этом случае фотон должен выглядеть как расплывающийся в стороны (но не по направлению движения) пакет волн.
Это если рассуждать только логически. С какой стороны можно подступиться к этой задаче математически - хотел бы знать. Хотя-бы минимальный перечень уравнений.

[PashkovDV]

Muha_ в сообщении #1118982 писал(а):

область, в которой можно будет обнаружить фотон, излученный этим атомом будет расширяющимся со скоростью света шаром (не сферой).

т.е. можно зарегистрировать не только на фронте, но и внутри?

[arseniiv]

PashkovDV в сообщении #1118973 писал(а):

С точки зрения математики - предложения обычного языка, тоже формулы.

Как раз нет. Если не ставить целью точность описания, можно понаписать всякого неформализуемого бреда.

PashkovDV в сообщении #1118973 писал(а):

Формулы, которые применяются к конкретным ситуациям сейчас, в будущем могут оказаться менее точными, чем какие-то новые.

Непонятно, что вы этим хотите аргументировать.

PashkovDV в сообщении #1118973 писал(а):

Этих форм конечное множество?
Если нет, то какие формы самые "популярные"?

Нет, бесконечное, потому что, как минимум, если у квантовой системы есть два состояния, то её состояниями будут и всевозможные линейные комбинации этих двух. Популярные — зависит от того, какие ситуации вы будете считать популярными. Вокруг нас чего только нет, даже если не учитывать устройств, спроектированных человеком.

PashkovDV в сообщении #1118984 писал(а):

т.е. можно зарегистрировать не только на фронте, но и внутри?

Притом с разной вероятностью. Время жизни атома в возбуждённом состоянии, если он может упасть только в одно, распределено экспоненциально.

[Muha_]

PashkovDV в сообщении #1118984 писал(а):

т.е. можно зарегистрировать не только на фронте, но и внутри?

Я думаю, что да. Потому что момент времени в который атом излучит фотон неопределен.
Значит "волна вероятности" фотона какое-то время излучается в пространство до тех пор, пока фотон не будет где-то зафиксирован или не будет зафиксировано состояние атома.

"Зафиксировано" - значит обнаружимым (в принципе) образом повлияет на окружающий мир.

Возможно здесь есть какой-то подвох, о котором я не знаю. Лучше спросите у того кто изучал КМ серьезнее.

[madschumacher]

PashkovDV в сообщении #1118943 писал(а):

Вот появился фотон и куда-то стал распространяться.
Теперь будем мысленно повторять этот эксперимент множество раз.
Каждый раз, после начала эксперимента, через 1 секунду, пытаться случайным образом в пространстве поставить какой-то детектор бесконечно малого размера, который сможет сказать "я поймал фотон".

Потом возьмем все множество детектеров и удалим из множества те, что ничего не поймали.
Что из себя представляет фигура в пространстве, образованная оставшимися детекторами?

https://www.youtube.com/watch?v=_QAPQO6EL8o И не страдайте сами понимаете чем.

Pphantom:

Не стоит употреблять выражения такого рода.

arseniiv в сообщении #1118968 писал(а):

Не игнорируйте совет про орбитали — это волновые функции электронов в атоме/молекуле, и даже изображаемые обычно уже достаточно разнообразны. А это (1) не все возможные орбитали (их континуум)

Маааленькая корректировка -- для атома и молекулы (как связанной системы ядер и электронов) этих орбиталек (тех, что ортогональны друг другу, по крайней мере) не континуум, а счетное множество.

[upgrade]

PashkovDV в сообщении #1118967 писал(а):

Если эксперимент мысленно повторять, то в моей задаче пуля будет лететь всегда одинаково.

Не в этом дело, дело в том ИЗ ЧЕГО (из каких фактов) вы делаете выводы. Расстановка детекторов покажет где и когда взаимодействия происходят, а не форму взаимодействующих объектов.

[arseniiv]

madschumacher
Я говорил о вообще всех возможных волновых функциях.

[PashkovDV]

upgrade в сообщении #1119031 писал(а):

Не в этом дело, дело в том ИЗ ЧЕГО (из каких фактов) вы делаете выводы. Расстановка детекторов покажет где и когда взаимодействия происходят, а не форму взаимодействующих объектов.

Пусть будет так.
Какова форма места, где эти взаимодействия происходят?

[AL Malino]

PashkovDV в сообщении #1118943 писал(а):

Вот появился фотон и куда-то стал распространяться.
Теперь будем мысленно повторять этот эксперимент множество раз.
Каждый раз, после начала эксперимента, через 1 секунду, пытаться случайным образом в пространстве поставить какой-то детектор бесконечно малого размера, который сможет сказать "я поймал фотон".

Потом возьмем все множество детектеров и удалим из множества те, что ничего не поймали.
Что из себя представляет фигура в пространстве, образованная оставшимися детекторами?

Да что угодно. В такой постановке задача, как минимум, сильно "недоопределена". Вам уже про это сказали.
А вообще, глупости всё это. Не, ну подумайте сами, как может "выглядеть геометрически" НЕЧТО, способное одновременно проходить через набор дырок, расстояние между которыми гораздо больше такой общепринятой мировым сообществом характеристики фотона, как длина волны, при том, что размер самих дырок многократно меньше этой самой $\lambda$ ?

[Munin]

PashkovDV в сообщении #1119037 писал(а):

Какова форма места, где эти взаимодействия происходят?

Зависит от того, как вы излучили фотон. Вам же уже сказали.

Ваш вопрос - примерно такого же уровня осмысленности, как и "какую форму имеет волна" (какую форму имеет то место, где есть волна). Да какую угодно! Физика не отвечает на этот вопрос. Она отвечает, как эта форма изменяется со временем, если задано, какая форма была вначале.

[madschumacher]

arseniiv
Там просто стояло слово орбитали, которое и смутило. Для волновых функций вообще -- никто и не спорит

[arseniiv]

Орбитали — это волновые функции, разве нет? По-моему, и контекст там яснее некуда:

arseniiv в сообщении #1118936 писал(а):

И эта волновая функция может быть практически какая угодно. Например, посмотрите на разнообразие орбиталей в учебнике химии.