Где границы квантовой теории?

[Oleg S.]

Someone писал(а):

Oleg S. писал(а):

Часть наиболее сложных вопросов из моей лавины, следующая:
а) что такое измерение в микромире,
б) почему пространство-время в микромире обязано следовать нашему макроскопическому представлению о нем,
в) что такое вообще пространство-время ( не только в микро, но и в мегамире).В частности, что означает это понятие для микромира - реальность или удобный способ параметризации,
г) какова метрика пространстве-времени в микромире,
д) какова топология пространстве-времени в микромире и в каких физических явлениях топология играет определяющую роль,

Эти вопросы свидетельствуют только о том, что Вы явно перепутали физическое пространство с его математическими моделями. А модели могут быть и есть разные - при одном и том же физическом пространстве.

В каком месте я перепутал?

[Аурелиано Буэндиа]

Oleg S. писал(а):

Неужели на все эти вопросы уже есть убедительные ответы с единых позиций ?

Я думаю что сочинять такие вопросы несложно. Можно добавить сюда еще вопрос о существовании параллельных вселенных и многом другом... На самом деле раньше народ тоже размышлял о том почему электрон не разрывает в качестве примера приведу отжившую модель Абрагама-Лоренца. Вообще фантазия хорошая штука но нужно всегда опираться на факты (экспериментальные факты). Именно они могут сформировать границы применимости, а не наши фантазии.

А вы сами то размышляли над структурой пространства-времени в микромире или просто так сказали?

[Oleg S.]

Аурелиано Буэндиа писал(а):

Oleg S. писал(а):

Неужели на все эти вопросы уже есть убедительные ответы с единых позиций ?

Я думаю что сочинять такие вопросы несложно. Можно добавить сюда еще вопрос о существовании параллельных вселенных и многом другом... На самом деле раньше народ тоже размышлял о том почему электрон не разрывает в качестве примера приведу отжившую модель Абрагама-Лоренца. Вообще фантазия хорошая штука но нужно всегда опираться на факты (экспериментальные факты). Именно они могут сформировать границы применимости, а не наши фантазии.

А вы сами то размышляли над структурой пространства-времени в микромире или просто так сказали?

1. Когда почти 100 лет тому назад были сформулированы принципы СТО, то это был акт гражданского мужества. Ведь никакие эксперименты, существовашие к тому времени, не давали права усомниться в постоянстве пространственных и временных интервалов - движутся они или нет, от этого результат не должен зависеть. Теперь-то мы знаем, что вся штука была в маленьком нюансе - в точности измерений. Измерения того времени не обладали нужной точностью и потому крайне малые изменения не могли быть зарегистрированы .
А вспомните гипотезу квантования, выдвинутую Планком? Ведь на всю жизнь ему могли прилепить клеймо фантазера ( в лучшем случае). Так, что "сочинять вопросы" не так уж легко. Если , конечно, результатом не является пустое прожектерство.
А что касается сравнения с экспериментом, то эксперимент, конечно, нужно любить, но любовь эта не должна выходить за рамки разумного
Ведь эксперимент тоже базируется на модельных предположениях. Например, молчаливо предполагается, что всегда выполняются такие две аксиомы :
а) любое измерение может быть в принципе выполнено сколь угодно точно ,
б) любое измерение может быть выполнено за конечное время.
Попробуйте экспериментальным путем подтвердить,например, теорему Пифагора (для чего это нужно? Да чтобы экспериментальным путем сделать выбор в пользу той или иной геометрии) - в результате измерений получите рациональное число сколь-угодно близкое к pi , но все равно это будет приближение
2. Теперь о фантазии. После того, как титаны поколебали народную веру в незыблемость существовавшей картины Мира,то народ этот, конечно, осмелел и начал выдвигать кто на что был горазд - и параллельные Вселенные, и пространства с 00 или дробной размерностью, и телепортацию, и путешествия по времени и т.д. Причины подобного поведения могут быть разные - тут может быть как наличие действительно новой логически непротиворечивой концепции, так и желание "прокукарекать " первому и создать себе таким образом имя.
Поэтому, вывод такой - без фантазии новое не создашь, но ее (фантазию) нужно строго контролировать, иначе желаемое будет выдаваться за действительное.
А, кроме того, как говорил классик: "Утром фантазия - днем эксперимент, днем фантазия -вечером эксперимент! Но в начале фантазия" (т.е.идея)

Цитата:

А вы сами то размышляли над структурой пространства-времени в микромире или просто так сказали?

Признаюсь честно, грешил, но не систематически

[Аурелиано Буэндиа]

Oleg S. писал(а):

Ведь эксперимент тоже базируется на модельных предположениях. Например, молчаливо предполагается, что всегда выполняются такие две аксиомы :
а) любое измерение может быть в принципе выполнено сколь угодно точно ,
б) любое измерение может быть выполнено за конечное время.
Попробуйте экспериментальным путем подтвердить,например, теорему Пифагора (для чего это нужно?

Чувствую вы знаете, что такое эксперимент. Если так то скажите пожалуйста как измерить расстояние порядка 10^{-17} м? И как подтвердить теорему Пифагора на таких масштабах?

Oleg S. писал(а):

Цитата:

А вы сами то размышляли над структурой пространства-времени в микромире или просто так сказали?

Признаюсь честно, грешил, но не систематически

Может тогда вы поведаете свой взгляд на это?
А по поводу фантазии и эксперимента я с вами согласен. Думаю разногласие может возникнуть только в соотношении.

[Someone]

Oleg S. писал(а):

Попробуйте экспериментальным путем подтвердить,например, теорему Пифагора

Вот подобные вещи я и имею в виду, когда говорю о том, что Вы путаете физическое пространство с его математическими моделями. Теорема Пифагора относится к определённой модели физического пространства, а не к самому этому пространству. Модель позволяет сделать некоторые предсказания, касающиеся измерений, которые мы можем выполнить. Если мы и на самом деле соответствующие измерения проделаем, то сможем сравнить результаты с предсказаниями и сделать выводы о том, насколько хорошо наша модель описывает физическое пространство. Но проверяем мы при этом вовсе не теорему Пифагора, а соответствие модели тому, что она моделирует. Если наши измерения покажут, что в измеренном нами треугольнике один угол прямой, а сумма квадратов длин прилежащих к нему сторон (катетов) не равна квадрату длины противолежащей стороны (гипотенузы), то на правильность теоремы Пифагора это не повлияет. Это повлияет на выбор модели.

[Незнайка]

По существу вопроса...

Механика Ньютона неприменима:
- при скоростях движения тел, сравнимых со скоростью света;
- при описании движения микрочастиц.

Квантовая механика включает в себя классическую механику, как частный случай.

Соотношение между классической и квантовой механикой определяется постоянной Планка, которая является критерием применимости классической механики. В той же степени - критерием применимости и квантовой механики. Или точнее - целесообразности её применения. (?)

[Oleg S.]

Аурелиано Буэндиа писал(а):

Oleg S. писал(а):

Ведь эксперимент тоже базируется на модельных предположениях. Например, молчаливо предполагается, что всегда выполняются такие две аксиомы :
а) любое измерение может быть в принципе выполнено сколь угодно точно ,
б) любое измерение может быть выполнено за конечное время.
Попробуйте экспериментальным путем подтвердить,например, теорему Пифагора (для чего это нужно?

Чувствую вы знаете, что такое эксперимент. Если так то скажите пожалуйста как измерить расстояние порядка 10^{-17} м? И как подтвердить теорему Пифагора на таких масштабах?

1.В начале прошу прощения за провокационную описку (упоминаание о pi в контексте разговора о теореме Пифагора). Мне было приятно отметить, что прочитавшие данное сообщение, правильно поняли замысел пишущего и обсуждают суть поднятой проблемы,
а не личные качества пишушего .
2.Теперь о заданном вопросе по поводу измерений - лучше, чем изложено в книге
Д.И. Блохинцева "Пространство и время в микромире" я сейчас не расскажу. В ней есть несколько глав, посвященных проблеме измерений в микромире. Поэтому, рекомендую почитать эту книгу.

[Oleg S.]

Someone писал(а):

Oleg S. писал(а):

Попробуйте экспериментальным путем подтвердить,например, теорему Пифагора

Вот подобные вещи я и имею в виду, когда говорю о том, что Вы путаете физическое пространство с его математическими моделями. Теорема Пифагора относится к определённой модели физического пространства, а не к самому этому пространству. Модель позволяет сделать некоторые предсказания, касающиеся измерений, которые мы можем выполнить. Если мы и на самом деле соответствующие измерения проделаем, то сможем сравнить результаты с предсказаниями и сделать выводы о том, насколько хорошо наша модель описывает физическое пространство. Но проверяем мы при этом вовсе не теорему Пифагора, а соответствие модели тому, что она моделирует. Если наши измерения покажут, что в измеренном нами треугольнике один угол прямой, а сумма квадратов длин прилежащих к нему сторон (катетов) не равна квадрату длины противолежащей стороны (гипотенузы), то на правильность теоремы Пифагора это не повлияет. Это повлияет на выбор модели.

1. А Вы можете дать определение физического пространства-времени, чтобы я в дальнейшем не совершал ошибки?
Требуется всего лишь определить:
а) что такое физическое пространство ?
б) что такое физическое время?
2.Теперь по сути сказанного Вами. Когда я говорил об экспериментальной проверке применимости теоремы Пифагора к нашему макромиру, то это было сокращенное изложение следующей мысли : " При описании геометрических отношений между объектами окружающего нас макромира существует возможность выбора одной из нескольких геометрий. Можно ли, выполнив экспериментальную проверку следствий (например, теоремы Пифагора, отношения длины окружности к диаметру и пр.), вытекающих из этих альтернативных моделей, сделать выбор в пользу одной из альтернатив ?".
Т.о. речь как раз и шла о возможности установления экспериментальным путем адекватности математической модели (например, геометрии Евклида) физической реальности, которую мат.модель была призвана описывать. Вот поэтому, в цитируемой выше фразе я использовал слово "подтвердить" , а не "доказать". Жаль, если не всем удалось однозначно восстановить мысль из данного из контекста и потребовалось развернутое изложение.
3.Конечно, же никаких сомнений в справедливости теоремы Пифагора в рамках евклидовой геометрии быть не может в принципе.
Ведь математика, в отличие от физики, оперирует абстракциями. Если математик сформулировал систему аксиом, то все вытекающие из них следствия просто обязаны быть правильными (случай технической ошибки при выводе - не обсуждаем).
Вопрос выбора аксиом - дело совершенно произвольное для математика, но не для физика.
Математику требуется лишь внутренняя непротиворечивость выбранной им системы аксиом. В общем случае, ни какого сопоставления с реальным миром для математической теории не требуется. Если же развитая математиком теория когда-либо окажется полезной при математическом описании каких-либо физических процессов, то будет просто замечательно,
а если нет - ну, что же это будет очередная сугубо математическая теория.
Физики не могут позволить себя подобное. Они всегда выбирают аксиомы с оглядкой на реальный мир.

[Someone]

Oleg S. писал(а):

1. А Вы можете дать определение физического пространства-времени, чтобы я в дальнейшем не совершал ошибки? :lol:
Требуется всего лишь определить:
а) что такое физическое пространство ?
б) что такое физическое время?

Вы же сами понимаете, что не могу. Я могу определить математическуя модель и физическую процедуру сопоставления модели с реальностью. А реальность - она есть такая, какая она есть, её "определить" нельзя. А почему Вы решили мне такой вопросец подкинуть? Я никогда не пытался делать ничего подобного.

Oleg S. писал(а):

2.Теперь по сути сказанного Вами. Когда я говорил об экспериментальной проверке применимости теоремы Пифагора к нашему макромиру, то это было сокращенное изложение следующей мысли : " При описании геометрических отношений между объектами окружающего нас макромира существует возможность выбора одной из нескольких геометрий. Можно ли, выполнив экспериментальную проверку следствий (например, теоремы Пифагора, отношения длины окружности к диаметру и пр.), вытекающих из этих альтернативных моделей, сделать выбор в пользу одной из альтернатив ?".
Т.о. речь как раз и шла о возможности установления экспериментальным путем адекватности математической модели (например, геометрии Евклида) физической реальности, которую мат.модель была призвана описывать. Вот поэтому, в цитируемой выше фразе я использовал слово "подтвердить" , а не "доказать". Жаль, если не всем удалось однозначно восстановить мысль из данного из контекста и потребовалось развернутое изложение.

Замечательно. А теперь истолкуйте в таком же стиле свои вопросы б), в), г), д) (что касается вопроса а), то, возможно, я неправильно его понял).

Oleg S. писал(а):

Вопрос выбора аксиом - дело совершенно произвольное для математика, но не для физика.
Математику требуется лишь внутренняя непротиворечивость выбранной им системы аксиом. В общем случае, ни какого сопоставления с реальным миром для математической теории не требуется. Если же развитая математиком теория когда-либо окажется полезной при математическом описании каких-либо физических процессов, то будет просто замечательно,
а если нет - ну, что же это будет очередная сугубо математическая теория.
Физики не могут позволить себя подобное. Они всегда выбирают аксиомы с оглядкой на реальный мир.

В общем-то, это правильно, но не совсем. Математики очень редко занимаются исследованиями случайных наборов аксиом, а физику-теоретику никто не мешает попытаться использовать случайно взятую математическую теорию. Если выбор оказывается неудачным, но теоретик упорно настаивает на том, что его выбор является единственно возможным, то картина получается грустной. Здесь на форуме такие наблюдаются.

[Oleg S.]

Someone писал(а):

Oleg S. писал(а):

1. А Вы можете дать определение физического пространства-времени, чтобы я в дальнейшем не совершал ошибки?
Требуется всего лишь определить:
а) что такое физическое пространство ?
б) что такое физическое время?

Вы же сами понимаете, что не могу. Я могу определить математическуя модель и физическую процедуру сопоставления модели с реальностью. А реальность - она есть такая, какая она есть, её "определить" нельзя. А почему Вы решили мне такой вопросец подкинуть? Я никогда не пытался делать ничего подобного.

1. Боже упаси, в мои планы не входило никого обидеть. Для того, чтобы обидеть человека ума много не надо. Например, для этого достаточно закрыть доступ к библиотеке
2.Вы говорите, что можете определить физическую процедуру сопоставления математической модели и реальности. Что такое в Вашем понимании "реальность", с которой будет сопоставляться мат.модель? И для всех ли пространственно-временных масштабов можно предложить такую процедуру сопоставления ? Не допускаете такой возможности, что на ультрамалых ( и сверхбольших) масштабах окажется невозможным указать такую процедуру?
3. Ранее я писал:

Oleg S. писал(а):

б) почему пространство-время в микромире обязано следовать нашему макроскопическому представлению о нем,
в) что такое вообще пространство-время ( не только в микро, но и в мегамире).В частности, что означает это понятие для микромира - реальность или удобный способ параметризации,
г) какова метрика пространстве-времени в микромире,
д) какова топология пространстве-времени в микромире и в каких физических явлениях топология играет определяющую роль

Вы предлагаете прокомментировать эти высказывания. Вряд ли в двух словах это можно сделать.Проще переадресовать на фундаментальную книгу по этой теме ,например, книгу Д.И.Блохинцева "Пространство и время в микромире".
Очень кратко скажу следующее - измерение в квантовой физике осуществляется с помощью макроприбора находящегося в неустойчивом состоянии. Неустойчивость нужна для того, чтобы прибор мог изменить свое макросостояние под воздействием измеряемого им квантового объекта или процесса. По изменению состояний макроприбора вычисляют количественную оценку измеряемой величины. Среди прочего, "усредняющее" действие макроприбора может нивелировать различия , порождаемыми возможными альтернативными пространственно-временными моделями. И по прежнему остаются такие проблемы :
i) так что же такое пространство-время в микромире - является ли оно контининуумом (подобно тому, который является хорошим приближением в макромире) или оно - дискретно? Если дискретно, то по всем переменным или как в модели Снайдера, дискретность только по пространственным переменным,
ii) какова размерность этого пространства-времени,
iii) если имеет место различие в топологии макро- и микромиров, то какие эксперименты могут (невзирая на "сглаживание" этих различий макроприбором ) помочь сделать выбор между альтернативными мат. моделями.
На вопрос в) отвечу так - я, как и Вы , не могу дать определения физического пространства и времени. Ведь дать такое определение чему-либо означало бы свести данное понятие к более фундаментальным сущностям. А более фундаментальных сущностей, чем пространство и время, я их на сегодняшний день не знаю
3. В указанной выше книге Блохинцева рассматриваются (среди прочих) вопросы о флуктуации метрики в микромире, о стохастической геометрии, о косвенных измерениях в микромире, о возможности нарушения причинности в микромире (например, рассматривается возможность возникновения "комка" событий, которые между собой причинно не обусловлены, но между которыми тем не менее имеется статистическая корреляция) и др. И хотя с момента ее опубликования прошло достаточно много времени,тем не менее большинство затронутых вопросов остаются открытыми. А вместе с ними остается незавершенной и квантовая теория, что собственно и породило дискуссию .

[Oleg S.]

Котофеич писал(а):

Вообще то С.Хокинг уже ответил на этот вопрос. И его ответ, пока еще никто не отменил.

Там было несколько вопросов. Можно ли сделать "контрольный выстрел" - какой именно вопрос Вы имели в виду и что по этому поводу сказал Хокинг?

[PSP]

pensiy писал(а):

Аурелиано Буэндиа писал(а):

А не могли бы вы привести парочку проблем микромира, которые не получаеся решить с помощью квантовых методов.

Нет.Не знаю таких микроявлений,для объяснения которых не привлекалось бы квантование. Неудачи с квантованием гравитации комментировать не берусь.

С моей точки зрения,расходимости-это и есть симптом того,что с квантовой(а также и с классической) электродинамикой не всё впорядке..А перенормировки,как говорил Фейнман, есть "способ заметать трудности по ковёр"...

[Котофеич]

PSP писал(а):

pensiy писал(а):

Аурелиано Буэндиа писал(а):

А не могли бы вы привести парочку проблем микромира, которые не получаеся решить с помощью квантовых методов.

Нет.Не знаю таких микроявлений,для объяснения которых не привлекалось бы квантование. Неудачи с квантованием гравитации комментировать не берусь.

С моей точки зрения,расходимости-это и есть симптом того,что с квантовой(а также и с классической) электродинамикой не всё впорядке..А перенормировки,как говорил Фейнман, есть "способ заметать трудности по ковёр"...

Ну конечно не все впорядке А точность предсказаний до 17го знака это
что по Вашему значит

[PSP]

Котофеич писал(а):

PSP писал(а):

pensiy писал(а):

Аурелиано Буэндиа писал(а):

А не могли бы вы привести парочку проблем микромира, которые не получаеся решить с помощью квантовых методов.

Нет.Не знаю таких микроявлений,для объяснения которых не привлекалось бы квантование. Неудачи с квантованием гравитации комментировать не берусь.

С моей точки зрения,расходимости-это и есть симптом того,что с квантовой(а также и с классической) электродинамикой не всё впорядке..А перенормировки,как говорил Фейнман, есть "способ заметать трудности по ковёр"...

Ну конечно не все впорядке А точность предсказаний до 17го знака это
что по Вашему значит

Но массу электрона всё-таки приходится из эксперимента брать,а не рассчитывать...

[Котофеич]

PSP писал(а):

Котофеич писал(а):

PSP писал(а):

pensiy писал(а):

Аурелиано Буэндиа писал(а):

А не могли бы вы привести парочку проблем микромира, которые не получаеся решить с помощью квантовых методов.

Нет.Не знаю таких микроявлений,для объяснения которых не привлекалось бы квантование. Неудачи с квантованием гравитации комментировать не берусь.

С моей точки зрения,расходимости-это и есть симптом того,что с квантовой(а также и с классической) электродинамикой не всё впорядке..А перенормировки,как говорил Фейнман, есть "способ заметать трудности по ковёр"...

Ну конечно не все впорядке А точность предсказаний до 17го знака это
что по Вашему значит

Но массу электрона всё-таки приходится из эксперимента брать,а не рассчитывать...

Расходимости здесь непричем. Массу электрона и в непертурбативной КЭД получить нельзя.
Это один из фундаментальных параметров, которые могут иметь не квантовополевое происхождение.