Измерение и необратимость времени

[epros]

realeugene в сообщении #1509701 писал(а):

Этот коллапс оставляет в исходном разложении по измеряемому базису одно базисное состояние из первоначальной суперпозиции, с соответствующей вероятностью.

Угу.

realeugene в сообщении #1509701 писал(а):

Причина того, что прибор продолжает показывать результат измерения - конструкция прибора. Квантовые процессы происходят быстро, наблюдатель тормознутый, прибор должен зафиксировать результат измерения, чтобы наблюдатель его пронаблюдал.

Один из способов "зафиксировать результат измерения" - это как раз остаться вместе с объектом измерения в стационарном состоянии. Но, конечно, есть и другие варианты. Например, после получения от прибора сигнала, что коллапс в целом завершился, некий самописец может нечто записать на бумаге, после чего объект измерения будет "отпущен". В любом случае, запись результатов - это тот самый необратимый (именно в термодинамическом смысле) процесс, о котором задан стартовый вопрос этой темы.

realeugene в сообщении #1509701 писал(а):

А оставленный сам по себе в суперпозиции возбуждённого и невозбуждёного электрона атом продолжает сам по себе эволюционировать, его суперпозиция распадается, излучая летящий во все стороны сразу фотон в суперпозиции излучённого фотона и неизлучённого, а атом переходит в основное состояние.

Вовсе не обязательно. "Конструкция прибора" может быть такова, что прибор вместе с объектом остаются навсегда в стационарном состоянии (см. первый способ "зафиксировать результаты измерения"). Это означает, что прибор будет активно "мешать" электрону упасть в основное состояние.

[realeugene]

epros в сообщении #1509703 писал(а):

Один из способов "зафиксировать результат измерения" - это как раз остаться вместе с объектом измерения в стационарном состоянии.

Состояния классического прибора и близко не стационарные квантовые состояния.

epros в сообщении #1509703 писал(а):

"Конструкция прибора" может быть такова, что прибор вместе с объектом остаются навсегда в стационарном состоянии

Мне такие приборы не известны.

[epros]

realeugene в сообщении #1509708 писал(а):

Состояния классического прибора и близко не стационарные квантовые состояния.

"Классичность" прибора - это общие слова, которые не значат ничего особенного. На самом деле квантовая механика должна быть применима и к тому, что по недоразумению названо "классическим". А в качестве "прибора", измеряющего полную энергию электрона, можно принять тот же атом водорода - вполне себе "не классический" объект.

То, что значениям измеряемой величины соответствуют стационарные состояния системы "прибор плюс объект измерения" - это просто аксиома теории квантовомеханических измерений.

realeugene в сообщении #1509708 писал(а):

Мне такие приборы не известны.

На самом деле все приборы в определённом смысле таковы. Просто в реальности приборы остаются в стационарном состоянии не навечно, а всего лишь "достаточно долго". Некоторые - очень долго, вплоть до момента их выключения.

[arseniiv]

epros в сообщении #1509678 писал(а):

По-моему дело не в том, "где граница", а в том, что сама идея о том, что существует какая-то граница между "квантовыми" и "классическими" объектами - это безумная эклектика, возникшая от бессилия объяснить коллапс. Законы должны быть едины. Если уж есть квантовая механика, то и к макрообъектам она должна быть применима (в теории).

Покажите мне, где вы видите это в моих постах. Я не предлагаю и никогда не предлагал отдельную теорию для «классических объектов» (мне тоже такое кажется противоестественным) — я говорю, что мы в полном праве выделять (нечётко, ну и что) категорию «(практически) классически себя ведущих объектов», если нам это даёт какие-то удобства — а даёт.

-- Ср мар 17, 2021 16:18:27 --

epros в сообщении #1509715 писал(а):

А в качестве "прибора", измеряющего полную энергию электрона, можно принять тот же атом водорода - вполне себе "не классический" объект.

А как с него считывать показания?

[epros]

arseniiv в сообщении #1509719 писал(а):

Я не предлагаю и никогда не предлагал отдельную теорию для «классических объектов» (мне тоже такое кажется противоестественным) — я говорю, что мы в полном праве выделять (нечётко, ну и что) категорию «(практически) классически себя ведущих объектов», если нам это даёт какие-то удобства — а даёт.

В плане "просто назвать для удобства" - это без проблем. Когда мы говорим о том, что счётчик Гейгера "классический" в том смысле, что мы просто не умеем его наблюдать в состоянии суперпозиции между "сработал" и "не сработал", то это понятно. Главное, чтобы при этом не думалось, что он в принципе перестал подчиняться квантовой механике.

arseniiv в сообщении #1509719 писал(а):

А как с него считывать показания?

Да, это отдельный вопрос.

[realeugene]

epros в сообщении #1509715 писал(а):

На самом деле все приборы в определённом смысле таковы.

Этот смысл придумали вы сами. Классический прибор постоянно взаимодействует со всей остальной Вселенной. И если в классической физике этим взаимодействием успешно пренебрегают, то при квантовом рассмотрении прибора им пренебрегать нельзя.

epros в сообщении #1509715 писал(а):

А в качестве "прибора", измеряющего полную энергию электрона, можно принять тот же атом водорода - вполне себе "не классический" объект.

Нет, одиночный атом - это объект всё ещё не "классический". Атомы водорода интерферируют как квантовые объекты, а классические приборы квантово интерферировать не могут. Декогеренция обязательна при измерении, одиночный атом водорода обеспечить декогеренцию не может.

[epros]

realeugene в сообщении #1509728 писал(а):

Классический прибор постоянно взаимодействует со всей остальной Вселенной. И если в классической физике этим взаимодействием успешно пренебрегают, то при квантовом рассмотрении прибора им пренебрегать нельзя.

realeugene в сообщении #1509728 писал(а):

Нет, одиночный атом - это объект всё ещё не "классический".

Нет никаких "классических приборов". Атом водорода в состоянии суперпозиции состояний с определёнными энергиями тоже "взаимодействует со всей остальной Вселенной". И по этой причине это состояние будет коллапсировать в одно из состояний с определённой энергией. Хотя из решения уравнения Шрёдингера для частицы в центральном поле этого не видно. В этом смысле один атом ничем принципиально не отличается от коллекции из пятисот миллиардов атомов.

[Emergency]

realeugene в сообщении #1509728 писал(а):

Классический прибор постоянно взаимодействует со всей остальной Вселенной. И если в классической физике этим взаимодействием успешно пренебрегают, то при квантовом рассмотрении прибора им пренебрегать нельзя.

Странно, я думал, что уже перед рассмотрением не очень больших органических молекул квантовая механика пасует, применяя упрощения вместо точного расчета. А вы замахиваетесь на всю вселенную. :)

[Sycamore]

you guys made my day, уже вопросы студента ничего себе:

Asker12 в сообщении #1508850 писал(а):

в чём разница между коллапсом волновой функции и квантовой декогеренцией?

можно ли считать, что декогеренция вроде 7.2 выше это сужение разлитой суперпозиции до как-бы стабильных узких пиков (вероятностей) типа дельта-функции, чья эволюция гладкая и детерминированная? в смысле, ночью увидим Луну там, куда посчитали, что заметно отличный от нуля пик вероятностей её прибудет.

[arseniiv]

Sycamore в сообщении #1509769 писал(а):

можно ли считать, что декогеренция вроде 7.2 выше это сужение разлитой суперпозиции до как-бы стабильных узких пиков (вероятностей) типа дельта-функции, чья эволюция гладкая и детерминированная?

Чево

Нет, ну вы наверно могли бы почитать, что декогеренция приводит к занулению недиагональных элементов матрицы плотности. Вот это она и делает, а страшными словами я это наотрез откажусь называть. Эволюция квантовой системы вообще детерминированная в любом случае. Когда система не замкнутая и её состояние описывается оператором плотности, он тоже совершенно детерминированно изменяется во времени, см. уравнение фон Неймана (квантовый аналог уравнения Лиувилля).

[warlock66613]

arseniiv в сообщении #1509786 писал(а):

декогеренция приводит к занулению недиагональных элементов матрицы плотности

Без некоторых уточнений это не особо осмысленное утверждение: всегда есть базис, в котором недиагональные элементы матрицы плотности нулевые.

[arseniiv]

(Да, поддался искушению шаблонных фраз. Оператор сам по себе конечно не бывает диагональным или недиагональным.)

[warlock66613]

arseniiv в сообщении #1509786 писал(а):

Эволюция квантовой системы вообще детерминированная в любом случае.

Я пожалуй не соглашусь. Год назад согласился бы, сейчас нет. Эволюция замкнутой системы детерминирована. Всегда ли можно с достаточной сторогостью замкнуть систему, чтобы получить возможность рассматривать её как подсистему большой детерминированной, — не факт. Обычно, видимо, всё-таки можно, но осторожно. Можно ли из того что эволюция системы детерминирована, заключить, что эволюция любой её подсистемы детерминирована — в квантовой механике совсем не факт. Можно, но только если мы берём в качестве аксиомы, что онтологическое состояние подсистемы полностью определяется онтологическим состоянием бо́льшей системы, что, хотя и принимается в большинстве интерпретаций и изложений квантмеха, вообще-то нетривиально, необязательно и приводит к множеству известных трудностей.

[Sycamore]

к сожалению я плохо выразился, детерминированность эволюции не подвергалась сомнению; имел в виду эволюцию вдоль узнаваемых «классических» траекторий (вроде той Луны) после декогеренции, если это не лишено смысла)

[Asker12]

warlock66613 в сообщении #1508878 писал(а):

В учебниках обычно необратимый коллапс постулируется. На самом деле это лишний постулат: из оставшихся постулатов — которые включают правило вероятностей Борна — можно доказать, что имеет место либо коллапс "в прямом направлении" времени, либо коллапс "в перевёрнутом кино", причём экспериментально эти варианты неразличимы, так что это просто два способа описания одной и той же физики.

Правильно ли я понимаю, что существование такого коллапса (либо в прямом направлении, либо в обратном) следует из "классичности" прибора в таком понимании как это сформулировано у ЛЛ?