Соотношения неопределенности Гейзенберга

[Cobert]

Уважаемые физики, объясните человеку, которые практически не имеет отношение к физике, вот такие вещи:

Исходя из соотношений Гейзенберга, достаточно точно возможно найти либо координаты частицы, при этом импульс (то есть движение частицы) будет не известно, либо только импульс, при чем координаты частицы в пространстве будет практически не возможно найти. Так вот, если пускать микрочастицы по одному треку, через какой-то некоторый интервал времени, и находить по координате, с каждым разом увеличивая растояние, то, насколько я понимаю, возможно построить по координатам практически точное движение усредненной частицы. А что из этого вытекает? То что на всем пути трека частица существует и никуда "не пропадает". Значит в принципе, можно вывести формулу, которая будет определять и координаты в пространстве и импульс микрочастицы, учитывая корпускулярно-волновые свойства микрочастиц. Соответственно, и соотношения неопределенности Гейзенберга являются по своему "не правильными", а скорее не точными. Возможно ли вывести такую формулу? И не эти ли соотношения неопределенности тормозят создание квантового компьютера?

[PSP]

Чтобы ответить на Ваш вопрос не исторически, а логически, нужно отметить следующее:
В классической физике свободная частица летит равномерно и прямолинейно( а заряженная при таком движении и не излучает).
Фактически(т.е. неосознанно), когда физики решали проверить этот момент для электронов, то они обнаружили, что это не так.Свободный электрон так не летит.К тому же если электрон движется в замкнутом объёме, то он ещё и не излучает, а должен был бы, по классической физике.Поэтому физики вообще решили отказаться от понятия траектории применительно к электрону(и вообще микрообъектам).На основе этого самого принципа неопределённости и была создана модель,в которой как координата, так и импульс априори(т.е. изначально) имеют вероятностный характер.С моей точки зрения(ИМХО) такой подход - паллиатива, но пока на данный момент таково состояние физики в этом вопросе.
Вопрос ведь в том, как определить траекторию свободного электрона, не оказывая на него воздействия.Для прямолинейного движения это просто(прямая определяется двумя точками) : достаточно электрон пустить через два очень!!! малых отверстия, и ,если он потом попадает в одну и ту же точку , то вопрос ясен. Но эксперимент показывает, что это не так( хотя бы эксперимент по дифракции электронов).А если вид траектории свободного электрона другой - то вопрос очень и очень осложняется....
Насчёт квантовых компьютеров ничего не могу сказать.

[Cobert]

То есть вы хотите сказать, что такое положение дел не соответствует требованиям науки? И значит физики в конечном счете все-равно найдут альтернативу соотношениям неопределенности, что позволит определять положение в пространстве и движение точно? Естественно, уже не с помощью законов классической механики - импульса и координат.

Просто это такой интересный вопрос. Благодаря этим соотношениям при квантовании есть участки, где микрочастицу найти невозможно. А ведь она есть где-то.

[Natalja]

Цитата:

А ведь она есть где-то

Почему?
Не научно противоречить фактам и измышлять фантомы.
Логичней предположить, что понятие частица не соответствует действительности.

[PSP]

Natalja писал(а):

Цитата:

А ведь она есть где-то

Почему?
Не научно противоречить фактам и измышлять фантомы.
Логичней предположить, что понятие частица не соответствует действительности.

Леди Natalja! Интересно, а каким фактам, по Вашему, противоречит понятие частицы?

[Natalja]

Цитата:

каким фактам

Из Вами упомянутых - дифракция (волновой дуализм). Из упомянутых автором

Цитата:

есть участки, где микрочастицу найти невозможно

Физика есть описание действительности, не замков, что найти не возможно. Или Вы альт?

[PSP]

Natalja писал(а):

Из Вами упомянутых - дифракция (волновой дуализм).

Леди Natalja! А вы знаете о том, что в этом дуализме реальным аспектом является частица, а волновой аспект является лишь вероятностным?
Ещё никто в экспериментах по дифракции электронов не зарегистрировал части электрона, он всегда регистрировался целеньким,знаете об этом?
Так что вполне законно поднимать вопрос о том, что причиной такого своеобразного поведения электрона является своеобразие динамики его поведения...

[Sergiy_psm]

Cobert писал(а):

Значит в принципе, можно вывести формулу, которая будет определять и координаты в пространстве и импульс микрочастицы, учитывая корпускулярно-волновые свойства микрочастиц. Соответственно, и соотношения неопределенности Гейзенберга являются по своему "не правильными", а скорее не точными. Возможно ли вывести такую формулу? И не эти ли соотношения неопределенности тормозят создание квантового компьютера?

Попытки введения каких-то скрытых переменных предпринимались физиками неоднократно. Существует например теория волны-лоцмана (см. обзор Фока http://www.ufn.ru/ufn57/ufn57_8/Russian/r578f.pdf ) Но вот нашелся такой человек, Белл, который додумался до того, как можно проверить существование этих скрытых переменных. В результате опытов установили, что никаких скрытых переменных нету, действительность описывается волновой функцией http://elementy.ru/trefil/21102.
Отвечая на ваш вопрос:

Цитата:

Значит в принципе, можно вывести формулу, которая будет определять и координаты в пространстве и импульс микрочастицы, учитывая корпускулярно-волновые свойства микрочастиц.

Ответ: НЕЛЬЗЯ

[Владимир Родионов]

Хорош же "ДУАЛИЗМ", в котором "РЕАЛЬНЫМ аспектом является ЧАСТИЦА, а ВОЛНОВОЙ аспект является лишь вероятностным".
Если эту абракадабру перевести на русский язык, то получится вот что.
Частица - это реальность (она, частица,- ЕСТЬ, СУЩЕСТВУЕТ).
Волна - это такой чёртик: то он есть, то его ну совсем нет.
А есть ещё "вероятностный аспект" , ТРЕТЬЯ ипостась волнового ДУАЛИЗМА. Хорош же дуа-трио-лизм!
Забавная штука получается: - "волна" это что: существительное от глагола "волноваться"? А ЧТО волнуется (или КТО волнуется) - об этом отдельная (и драматическая!) история физики 20 века.

Не проще ли зубы дёргать через рот а не через другое отверстие?
Подытоживая наши размышления о дифракции, приходится согласиться с логикой: если в одном и том же опыте одна и та же СУЩНОСТЬ ведёт себя так "странно", то вывод из этого только один: Дифракция элементарных частиц на решётках доказывает, что эти самые элементарные частицы имеют эту самую ВОЛНОВУЮ ДИНАМИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ ПЕРВИЧНОЙ МАТЕРИИ.
Вот. И совершенно незачем зубы через зад дёргать!
Молодец, Наталья!
Аминь.

[Someone]

Владимир Родионов писал(а):

Хорош же "ДУАЛИЗМ", в котором "РЕАЛЬНЫМ аспектом является ЧАСТИЦА, а ВОЛНОВОЙ аспект является лишь вероятностным".

Да нету никакого "корпускулярно-волнового дуализма". Это просто следствие попытки описать в знакомых и наглядных терминах объекты, по своим свойствам отличающиеся от всего, что мы видим вокруг себя.

[Cobert]

То что вы говорите, вообще говоря, геометрически представить очень сложно. Или невозможно? Это что, как n-мерное пространство, с которым можно работать только аналитически, а представить, что происходит, невозможно? Или я ошибаюсь?

Someone, на сколько я понимаю, вы хотите сказать, что описание одного мира средствами другого, в любом случае вызовет ошибки и неточности? Тогда, возможно, нужно создать трактовку квантовой механики с другой стороны, в которой не используются понятия классической механики?

Добавлено спустя 23 минуты 44 секунды:

Прочитав первый параграф из ссылки Sergiy_psm, все вопросы отпали сами собой. Фок достаточно четко написал, почему классическая механика не применима в квантовой. Оказывается человеку действительно невозможно представить, что происходит с частицей, т.к. здесь задействовано не 3-х мерное пространство, а многомерное.

Всем спасибо. А то я прям немного находился в шоковом состоянии. Как так. А оно вот как. Нам же этого не объясняют. Всего-то несколько часов на кв. механику уделили. И тут думай, как понимаешь.

А интересно, вроде такие фундаментальные вещи, а спор разгорелся

[Sergiy_psm]

Cobert писал(а):

...действительно невозможно представить, что происходит с частицей, т.к. здесь задействовано не 3-х мерное пространство, а многомерное.

Вы здесь путаете физическое 3-х мерное и многомерное конфигурационное пространство.

[Cobert]

Признаться честно, я вообще не знаю, что это такое . Поэтому, дабы не позориться, на эту тему отсебятины больше не будет.

[Sergiy_psm]

Cobert писал(а):

Тогда, возможно, нужно создать трактовку квантовой механики с другой стороны, в которой не используются понятия классической механики?

Не знаю, были ли такие попытки, но без понятий классической механики врятли удастся обойтись, так как мы мыслим в классических понятиях.

[Cobert]

Ах, да, Sergiy_psm, пока вы не ушли, может объясните, что происходит с электроном тогда, когда его невозможно определить? А то мне так и никто и не поведал. Да, и как геометрически понимать "ВОЛНОВУЮ ДИНАМИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ ПЕРВИЧНОЙ МАТЕРИИ"?

Ответа "это не возможно описать" будет вполне достаточно, если он соответствует действительности. А то тут так много говорят, что я и не понял, что мне думать.