Парадокс случайного детектора

[Munin]

levtsn в сообщении #961467 писал(а):

ну во первых что значит вся

Ну, по правде говоря, не вся, но какой-то её процент. Но какой-то процент от когерентного состояния фотонов - это тоже когерентное состояние фотонов.

levtsn в сообщении #961467 писал(а):

и почему они все ломанулись? ведь прореагировал с одним фотоном одна частица? или все сразу поделили апельсин, в смысле фотон.

Нет, именно второе. Именно это означает слово "когерентный".

levtsn в сообщении #961467 писал(а):

и потом, электроны в разных частях антенны имеют разные скорости, там разная сила тока.

Это всё раскладывается по Фурье в когерентные между собой состояния электронов. Каждый электрон занимает всю антенну и даёт вклад в общий ток.

levtsn в сообщении #961467 писал(а):

и вообще откуда это почерпнуто?

Есть такая наука: физика твёрдого тела. Жесточайшие кванты. Ещё рядом есть наука квантовая оптика. Туда вообще без валидола соваться не следует.

Touol в сообщении #961607 писал(а):

Допустим к антенне прикрепили динамик. Будут ли звуки динамика когерентными току и радиоволне?

Д-да.

Простите, мне смешно.

[Touol]

Munin в сообщении #961706 писал(а):

Д-да.

Простите, мне смешно.

Я то почти не сомневался. Но сомнение было из другой оперы. Понятно, что если колебания с одной фазой, то они когерентны.

-- Ср янв 14, 2015 09:02:48 --

Munin
Можете оценить, пожалуйста, какова вероятность поглощения отдельного радиофотонов (про свет не надо. В волне 1 фотон) антенной? И какова эта же вероятность если радиофотонов в волне много?

[levtsn]

Ppahntom:

Избыточное цитирование вычищено. Пожалуйста, цитируйте только то, что необходимо для понимания Вашего ответа.

какие квантовые эффекты обеспечивают преобразование радиоволн падающих на антенну, в ток на выходе антенны?

[Munin]

Touol в сообщении #961770 писал(а):

Можете оценить, пожалуйста, какова вероятность поглощения отдельного радиофотонов (про свет не надо. В волне 1 фотон) антенной?

Не могу - я это место плохо знаю на уровне формул. Могу разве что только самый общий интеграл написать.

Touol в сообщении #961770 писал(а):

И какова эта же вероятность если радиофотонов в волне много?

В $N^2$ раз больше (для некогерентных фотонов - в $N$ раз).

levtsn в сообщении #961792 писал(а):

какие квантовые эффекты обеспечивают преобразование радиоволн падающих на антенну, в ток на выходе антенны?

Переход электронов в кристалле с нижних уровней (в которых они в среднем покоятся) на верхние (в которых они в среднем движутся, образуя макроскопический ток). Это аналогично тому, как электрон в атоме поглощает фотон, и переходит с нижнего уровня на верхний. При этом электрон на верхнем уровне часто движется иначе, чем на нижнем (собственно, если бы не двигался, коэффициент поглощения фотонов на таком переходе был бы равен нулю).

[npduel]

levtsn в сообщении #961792 писал(а):

какие квантовые эффекты обеспечивают преобразование радиоволн падающих на антенну, в ток на выходе антенны?

В поиски ответа на такие вопросы новое направление подсказывает преобразование Симуликом однородных уравнений Максвелла в два безмассовых уравнений Дирака: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml ... n_lang=rus . Из этого преобразования следует, что волновые функции заряженных частиц передающей и приёмной антенн начали взаимодействовать ещё при зарождении фотонов, т.е. в непосредственной близости к передающей антенне.

[levtsn]

npduel в сообщении #962138 писал(а):

levtsn в сообщении #961792 писал(а):

какие квантовые эффекты обеспечивают преобразование радиоволн падающих на антенну, в ток на выходе антенны?

В поиски ответа на такие вопросы новое направление подсказывает преобразование Симуликом однородных уравнений Максвелла в два безмассовых уравнений Дирака: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml ... n_lang=rus . Из этого преобразования следует, что волновые функции заряженных частиц передающей и приёмной антенн начали взаимодействовать ещё при зарождении фотонов, т.е. в непосредственной близости к передающей антенне.

всмысле? сверхсветовая передача? и что значит при зарождение? он что не мгновенно рождается?

[npduel]

levtsn в сообщении #962179 писал(а):

[всмысле? сверхсветовая передача? и что значит при зарождение? он что не мгновенно рождается?

Никакой сверхсветовой передачи в модели Симулика нет. Динамика волновых функций происходит с той же скоростью, с которой распространяются э.м. волны в модели Максвелла. В КЭД фотон рождаетсч мгновенно, а в модели Симулика в то же мгновение, в том же месте свободного пространства, где впервые появился рождённый фотон, началась передача энергии, импульса и момента от волновых функций передающей антенны волновым функциям структур приёмной антенны.
Когда кем-нибудь (Симулик этим не занимается) будет найдено разложение неоднородных уравнений Максвелла с источниками, детали этой модели станут понятнее.

[Touol]

Munin в сообщении #962127 писал(а):

Touol в сообщении #961770 писал(а):

Можете оценить, пожалуйста, какова вероятность поглощения отдельного радиофотонов (про свет не надо. В волне 1 фотон) антенной?

Не могу - я это место плохо знаю на уровне формул. Могу разве что только самый общий интеграл написать.

Вероятность достаточна мала, думаю. Хотя зная общий интеграл можно оценить более уверенно. Отдельные фотоны антенна наверно не ловит.

Я вот все пытаюсь понять. Если поставить на антенну мощный усилитель, она будет ловить отдельные радиофотоны? Или будет ловить тепловой шум самой антенны?

[AndreyP]

"Налетающая" на детектор частица (с энергией большей энергии активации детектора $E_{f} \geqslant G_{a}=U_{3}-U_{1}$) переводит детектор в состояние "на вершине горы". Из этого состояния детектор теоретически может перейти как и в основное состояние $\vert 1\rangle$ так и в метастабильное состояние $\vert 0\rangle$. Детектор как бы может "измерить" частицу и как бы может "неизмерить" частицу.

На каком основании вы считаете, что детектор из состояния "на вершине горы" сможет перейти снова в мета стабильное состояние? Из состояния когда активирован детектор, он может перейти только в основное состояние.

[Touol]

AndreyP в сообщении #962331 писал(а):

"Налетающая" на детектор частица (с энергией большей энергии активации детектора $E_{f} \geqslant G_{a}=U_{3}-U_{1}$) переводит детектор в состояние "на вершине горы". Из этого состояния детектор теоретически может перейти как и в основное состояние $\vert 1\rangle$ так и в метастабильное состояние $\vert 0\rangle$. Детектор как бы может "измерить" частицу и как бы может "неизмерить" частицу.

На каком основании вы считаете, что детектор из состояния "на вершине горы" сможет перейти снова в мета стабильное состояние? Из состояния когда активирован детектор, он может перейти только в основное состояние.

А вот это основная идея работы.
Точнее сразу 2 идеи. Что детектор может не сработать "сам по себе". То есть из состояния с "вершины горы" перейти в метастабильное состояние. И вторая идея, что вероятности "сработать" и "не сработать" пропорциональны экспоненте от энтропии. Так как энтропия основного состояния много больше, детектор "срабатывает" почти всегда.
Эти идеи прокручивались достаточно давно. Исходя из чего я придумал уже точно не помню.
Отправной пункт. Чем детектор отличается от не детектора?
Если рассмотреть камеру Вильсона, то жидкость в ней находиться в метастабильном состоянии (Или газ. Это не важно.). При пролёте частицы через камеру, в ней образуются пузырьки газа. Газ в пузырьках в основном состоянии.
Метастабильное состояние отличается от основного энтропией.
Вопрос, как энтропия связанна с измерениями, приводит к вышеозвученным идеям. Надеюсь понятно? Или что-то добавить?

[Touol]

AndreyP в сообщении #962331 писал(а):

На каком основании вы считаете, что детектор из состояния "на вершине горы" сможет перейти снова в мета стабильное состояние? Из состояния когда активирован детектор, он может перейти только в основное состояние.

Какой тяжелый вопрос... Если энергия регистрируемой частицы недостаточна, то детектор как-бы должен возвращаться в метастабильное состояние. Если энергия частицы вблизи энергии активации, то энергия квантовой частицы точно не определена. Система может пройти, а может не пройти барьер. То есть вероятность вернутся в метастабильное состояние как-бы есть.
А вот то, что вероятность зависит только от энтропии основного и метастабильного состояния, это уже гипотеза. Грубо говоря, чем больше энтропия состояния, тем больше его вероятность.
В общем - это гипотезы. В какой-то мере так или иначе они оправданы...

Это парадокс. Логикой, исходя из известных физикой сведений, его не победишь. Думаю, только поставленный эксперимент может расставить все точки над i .

[AndreyP]

Touol в сообщении #962385 писал(а):

Если энергия регистрируемой частицы недостаточна, то детектор как-бы должен возвращаться в метастабильное состояние.

Если энергия частицы не достаточна, то детектор не активирован и нет смысла о чем либо говорить.
Вы утверждаете что детектор из АКТИВНОГО состояния может перейти в первоначальное метастабильное состояние.
Я вас и спрашиваю, на каком основании вы так считаете? И каков механизм перехода вы предполагаете?

[Munin]

Touol в сообщении #962326 писал(а):

Вероятность достаточна мала, думаю.

Думаете? Вы серьёзно?

Тогда рассказывайте, как именно вы думаете. Подробно.

[Xey]

levtsn в сообщении #962179 писал(а):

и что значит при зарождение? он что не мгновенно рождается?

Интерпретации получаются странноватыми. Вот и тут немного странно "о просачивании волновых функций из лазеров" ( видимо это от несовершенства "здравого смысла").

Цитата:

Глаубер пишет, что вопрос о возможности интерференции двух независимо излученных фотонов долго оставался предметом спором и недоразумений, но историю вопроса он умалчивает. Было бы интересно почитать про это. Но я сейчас покопался в литературе, и вижу, что споры продолжались и после опытов 1963 года.

В частности, в 1967 году те же авторы поставили аналогичный эксперимент (Phys. Rev. 159, 1084–1088 (1967)), в котором интенсивность лазерных лучей была столь мала, что фотоны прилетали на экран очень редко. Т.е. один фотон прилетел и поглотился задолго до того, как прилетит следующий за ним фотон. Тем не менее, интерференция между двумя лазерами была и в этом случае!

Сами авторы дают интерпретацию этого поведения как интерференцию фотона с самим собой, но это неверная интерпретация! Правильная интерпретация была дана чуть позже де Бройлем и соавтором в статье Phys. Rev. 172, 1284–1285 (1968). Они подчеркивают, что излучение фотона (точнее, "просачивание фотонной волновой функции" из лазеров наружу) есть непрерывный процесс. Эти две просачивающиеся из разных лазеров волновые функции интерферируют всегда, даже если детектор в течение какого-то времени не регистрирует никаких фотонов. А уж когда "накопится" достаточно большая вероятность для регистрации очередного фотона, тогда она и происходит, но в полном соответствии с картиной интерференции двух разных лучей.
http://igorivanov.blogspot.ru/2006/04/blog-post_24.html

[levtsn]

Xey в сообщении #962617 писал(а):

levtsn в сообщении #962179 писал(а):

и что значит при зарождение? он что не мгновенно рождается?

Интерпретации получаются странноватыми. Вот и тут немного странно "о просачивании волновых функций из лазеров" ( видимо это от несовершенства "здравого смысла").

Цитата:

Глаубер пишет, что вопрос о возможности интерференции двух независимо излученных фотонов долго оставался предметом спором и недоразумений, но историю вопроса он умалчивает. Было бы интересно почитать про это. Но я сейчас покопался в литературе, и вижу, что споры продолжались и после опытов 1963 года.

В частности, в 1967 году те же авторы поставили аналогичный эксперимент (Phys. Rev. 159, 1084–1088 (1967)), в котором интенсивность лазерных лучей была столь мала, что фотоны прилетали на экран очень редко. Т.е. один фотон прилетел и поглотился задолго до того, как прилетит следующий за ним фотон. Тем не менее, интерференция между двумя лазерами была и в этом случае!

Сами авторы дают интерпретацию этого поведения как интерференцию фотона с самим собой, но это неверная интерпретация! Правильная интерпретация была дана чуть позже де Бройлем и соавтором в статье Phys. Rev. 172, 1284–1285 (1968). Они подчеркивают, что излучение фотона (точнее, "просачивание фотонной волновой функции" из лазеров наружу) есть непрерывный процесс. Эти две просачивающиеся из разных лазеров волновые функции интерферируют всегда, даже если детектор в течение какого-то времени не регистрирует никаких фотонов. А уж когда "накопится" достаточно большая вероятность для регистрации очередного фотона, тогда она и происходит, но в полном соответствии с картиной интерференции двух разных лучей.
http://igorivanov.blogspot.ru/2006/04/blog-post_24.html

так радиоволны то интерферируют, излученные независимо. научный факт.
.
идеальный генератор на установленный геостационарном спутнике генерирует синусоидальный сигнал частотой 10 ГГц.

часть сигнала излучается антенной, а часть поступает на оптический модулятор амплитуды лазерного луча. оба пути переходят на наземную станцию. и передается на наземную станцию, где лезерный луч преобразуется обратно в электрический сигнал.
энергия радиофотонов должна увеличиваться за счет набора энергии при падении на землю, и следовательно их частота.
вопрос: возникнут ли биения между сигналом принятым антенной и сигналом, восстановленным из лазерного луча.
влиянием факторов кроме гравитации земли пренебречь.