Вопрос дилетанта о квантовой неопределенности

[Munin]

valambar в сообщении #1205234 писал(а):

Во всех встреченных мною пособиях по статистической физике обязательно есть глава о квантовых системах.

Разумеется, есть. Но:
- вместе с классическими системами, причём классические обычно рассматриваются раньше квантовых;
- от квантовых систем используются не все свойства квантовой механики, а только чуть-чуть - структура пространства состояний, квантовая статистика.

valambar в сообщении #1205252 писал(а):

А вот это уже нуждается в дальнейшем разъяснении.

Которое есть в учебниках.

valambar в сообщении #1205252 писал(а):

Если квантовая неопределенность не является причиной неопределенности статистической, то какие эффекты вообще она дает на макроуровне?

Почти никаких. Если не считать существования твёрдых тел, химии, оптики, закона Ома, и вообще всего мира вокруг вас.

valambar в сообщении #1205252 писал(а):

Явление, затрагивающее без исключения каждую частицу, не может же исчезнуть без следа в системе частиц.

Вот чего не должны делать невежды - это уверенно высказывать утверждения космического масштаба и космической же глупости.

[arseniiv]

valambar в сообщении #1205252 писал(а):

Явление, затрагивающее без исключения каждую частицу, не может же исчезнуть без следа в системе частиц.

Это какая-то диванософия уже. Покажите мне, что общего у куска мела и электронов, которые в него входят.

[valambar]

Насчет детерминизма унитарной эволюции сейчас посмотрел. Он правомерен тогда и только тогда, когда частица ни с чем не взаимодействует. То есть только в некотором ограниченном круге случаев (ну допустим, летит она какое-то короткое время в космическом вакууме, пока не наткнулась на что-то, а наткнется она на что-то обязательно). Таким образом, для системы сталкивающихся между собой частиц вопрос об этом детерминизме снимается - нет такого момента, когда все частицы ни с чем не взаимодействуют. Так что та же модель газа в этом случае не может быть детерминистичной.

Кстати, попутный вопрос к знатокам истории науки - а был ли у Шредингера настоящий кот?

Munin в сообщении #1205293 писал(а):

valambar в сообщении #1205252 писал(а):

Если квантовая неопределенность не является причиной неопределенности статистической, то какие эффекты вообще она дает на макроуровне?

Почти никаких. Если не считать существования твёрдых тел, химии, оптики, закона Ома, и вообще всего мира вокруг вас.

Ага. А закон Ома напрямую связан с термодинамикой - сопротивление пропорционально температуре. Какой вклад в это вносит квантовая неопределенность?

(кстати, теперь похвалю Munin'а - что-то конструктивное в его высказываниях появилось )

arseniiv в сообщении #1205296 писал(а):

valambar в сообщении #1205252 писал(а):

Явление, затрагивающее без исключения каждую частицу, не может же исчезнуть без следа в системе частиц.

Это какая-то диванософия уже. Покажите мне, что общего у куска мела и электронов, которые в него входят.

А это уже диванософский вопрос Сформулируйте более четко.

[epros]

valambar в сообщении #1205252 писал(а):

Если квантовая неопределенность не является причиной неопределенности статистической, то какие эффекты вообще она дает на макроуровне?

Излучение чёрного тела.

[valambar]

epros в сообщении #1205624 писал(а):

valambar в сообщении #1205252 писал(а):

Если квантовая неопределенность не является причиной неопределенности статистической, то какие эффекты вообще она дает на макроуровне?

Изучение чёрного тела.

Благодарствую. Имели в виду излучение? Это вроде то, с чего начинал Планк?

[warlock66613]

valambar в сообщении #1205622 писал(а):

Насчет детерминизма унитарной эволюции сейчас посмотрел. Он правомерен тогда и только тогда, когда частица ни с чем не взаимодействует.

Плохо посмотрели.

[epros]

valambar в сообщении #1205630 писал(а):

Имели в виду излучение?

Опечатка исправлена

[valambar]

А вот еще одну зацепку с термодинамикой прочитал - про "вымораживание" состояний - уменьшение температуры сначала консолидирует элементарные частицы, потом атомы, молекулы, потом кристаллизует, потом вообще дает сверхтекучесть-серхпроводимость. Разумеется, термодинамическая энтропия при этом уменьшается. Но поскольку до абсолютного нуля выморозить нельзя, то энтропия никогда не будет точно равна нулю - это третий закон термодинамики. В этом нижнем пороге квантовая неопределенность участвует?

-- 01.04.2017, 14:25 --

warlock66613 в сообщении #1205635 писал(а):

valambar в сообщении #1205622 писал(а):

Насчет детерминизма унитарной эволюции сейчас посмотрел. Он правомерен тогда и только тогда, когда частица ни с чем не взаимодействует.

Плохо посмотрели.

Ну тогда покажите, чего я не увидел. Кстати, на будущее - я тут ни с кем не спорю и ничего не утверждаю. Заметили что не так - покажите, как будет так.

[warlock66613]

valambar в сообщении #1205639 писал(а):

Ну тогда покажите, чего я не увидел.

Наоборот, вы увидели то, чего нет: несуществующие ограничения. Все фундаментальные взаимодействия не нарушают унитарности эволюции.

[madschumacher]

(про Шрёдингера и котЭ)

valambar в сообщении #1205622 писал(а):

Кстати, попутный вопрос к знатокам истории науки - а был ли у Шредингера настоящий кот?

Насчёт кота -- кз.

(Оффтоп)

"кз" $=$ "котЭ знает"

Но у него была жена и куча любовниц. Так что его личная жизнь в некотором смысле всегда находилась в состоянии суперпозиции $ c_\mathrm{free} | \text{холостой Шрёдингер} \rangle + c_\mathrm{bounded} | \text{женатый Шрёдингер} \rangle $, и кот для формулировки этого Gedankenexperiment-а Ему был необязателен.

[valambar]

warlock66613 в сообщении #1205641 писал(а):

valambar в сообщении #1205639 писал(а):

Ну тогда покажите, чего я не увидел.

Наоборот, вы увидели то, чего нет: несуществующие ограничения. Все фундаментальные взаимодействия не нарушают унитарности эволюции.

И как же они ее не нарушают, когда в момент взаимодействия состояние меняется не определенно, а с какой-то вероятностью?
А то, что будет потом, конечно определенно, но - до следующего нового взаимодействия. Или вероятность включается где-то в другом случае?

[Mikhail_K]

warlock66613 в сообщении #1205641 писал(а):

Все фундаментальные взаимодействия не нарушают унитарности эволюции.

valambar в сообщении #1205657 писал(а):

И как же они ее не нарушают, когда в момент взаимодействия состояние меняется не определенно, а с какой-то вероятностью?

valambar, вероятно, Вы сейчас не про фундаментальные взаимодействия говорите, а про взаимодействия с макроскопическим телом.
Фундаментальные взаимодействия не нарушают унитарности эволюции, взаимодействия с макроскопическим телом - вроде бы как нарушают.
Но по идее, любые взаимодействия в конечном итоге должны сводиться к фундаментальным. Если это так, то и взаимодействия с макроскопическим телом тоже не нарушают детерминизма, а вероятность там кажущаяся.
Точно Вам здесь никто не скажет - вопрос в науке открытый. Насколько я знаю.

valambar в сообщении #1205622 писал(а):

Насчет детерминизма унитарной эволюции сейчас посмотрел. Он правомерен тогда и только тогда, когда частица ни с чем не взаимодействует. То есть только в некотором ограниченном круге случаев (ну допустим, летит она какое-то короткое время в космическом вакууме, пока не наткнулась на что-то, а наткнется она на что-то обязательно). Таким образом, для системы сталкивающихся между собой частиц вопрос об этом детерминизме снимается - нет такого момента, когда все частицы ни с чем не взаимодействуют.

Здесь Ваша ошибка в том, что даже если у нас есть замкнутая система из нескольких частиц, пусть взаимодействующих и сталкивающихся друг с другом, то эволюция этой системы унитарна и детерминирована.
Главное, чтобы это была именно замкнутая система. Не взаимодействующая с макроскопическим телом.

[arseniiv]

valambar в сообщении #1205622 писал(а):

А это уже диванософский вопрос Сформулируйте более четко.

Извините, но именно вы начали писать о том, что какие-то «явления» могут или не могут «исчезать без следа». Что такое явление и как определить, есть оно или нет, вы не сказали.

[Munin]

valambar в сообщении #1205622 писал(а):

Насчет детерминизма унитарной эволюции сейчас посмотрел. Он правомерен тогда и только тогда, когда частица ни с чем не взаимодействует.

Вот этим и отличается "сейчас посмотрел" от "прочитал учебник и изучил". Враньём от правды.

[druggist]

Munin в сообщении #1205011 писал(а):

В случае, если микроскопическая теория строго детерминистична, то со временем каждое микросостояние переходит в другое однозначное микросостояние. Однако с макросостояниями это не так. Траектории микросостояний могут "расходиться", так что из одного макросостояния со временем может возникать несколько различных новых макросостояний. Каких именно? Здесь мы ничего не можем предсказать, поскольку чтобы уточнить ответ, нам нужно точнее знать начальные условия - знать само начальное микросостояние, из которого мы исходили. А его-то мы и не знаем.

В (равновесной) статистической механике нет времени явно, эволюция макросостояний будет при изменении температуры ( ну и других макропараметров, - объема, числа частиц и пр. - в общем случае, того, от чего зависит статсумма системы) У вероятности макросостояния, задаваемой распределением Гиббса при данной температуре в общем случае может быть не один, а два или более максимумов при разных энергиях, их величины определяют вероятности того или другого макросостояния. Теперь представьте, мы меняем температуру - положение максимума может меняться плавно (так сказать, "чистое состояние") либо скачком - появляются и растут новые максимумы, исчезают старые и т.п. - имеет место фп. Если максимумы сосуществуют, то, наблюдая систему длительное время, будем находить ее в этих макросостояниях с вероятностями, в точности соответствующими величинам гиббсовых (макро)вероятностей (так сказать, "смешанное состояние") . Вот так осуществляется предсказание нового макросостояния без знания начального микросостояния.