Мировые линии микрочастиц, физическая природа будущего

[Windzorro]

Рассмотрим простейший опыт по дифракции электрона. Электрон, прошедший через щель приобретает некоторый вероятностный разброс импульса. Наблюдатель, существующий в моменте времени t1 видит, что позади щели мировая линия электрона размывается в силу соотношения неопределенности.


Однако наблюдатель, находящийся в моменте времени t2 после завершения опыта, обнаруживает, что в этом же опыте электрон попал в определенное место экрана, так что его мировая линия определённа и не имеет размытости.


Какова же эта мировая линия на самом деле?

Первая приходящая в голову мысль - это вполне в духе релятивизма, что разные наблюдатели могут иметь разные результаты. Но мировая линия - это инвариант, поэтому не может меняться.

В чем суть этого парадокса? В том, что в квантовой механике будущее вероятностно, в нем присутствует неопределенность.
А в релятивизме время целиком уже уложено на ось, природа которой едина по всей ее длине, в любом месте. Это значит, что все события в четырехмерном континууме не вероятностны, а уже существуют совместно.
Релятивизм - это детерминистская теория, так что с квантовомеханическим подходом она не может быть состыкована в принципе, так как у них взаимоисключающие представления о природе будущего.

[warlock66613]

Windzorro в сообщении #1736010 писал(а):

Наблюдатель, существующий в моменте времени t1 видит, что позади щели мировая линия электрона размывается в силу соотношения неопределенности.

Никто никогда ещё не видел размытой мировой линии точечной частицы.

[Windzorro]

А какую видели?

[warlock66613]

Windzorro, ну если считать, что попадание в определённую точку экрана свидетельствует что мировая линия была неразмытой, то неразмытую видели.

[Windzorro]

Если неразмытую видели, значит, - в четырехмерном континууме, - она есть и была такой всегда.
Но это не оставляет место неопределенности, которую требует соотношение Гейзенберга.

[warlock66613]

Windzorro, а что именно вы понимаете под соотношением неопределённости (а то они разные есть) и почему четырёхмерный континуум должен ему мешать?

-- добавлено через 20 минут --

Чтобы было понятно что за разные соотношения неопределённостей, можно посмотреть статью в УФН: Соотношение неопределенности и соотношение ошибка измерения – возмущение.

Там есть например вариант, связывающий дисперсии одновременных измерений. Но этот вариант -- он про статистику. В каждом отдельном измерении результаты вполне определённые, поэтому никакого противоречия с континуумом нет.

[Windzorro]

warlock66613 в сообщении #1736021 писал(а):

Windzorro, а что именно вы понимаете под соотношением неопределённости

Δx ⋅ Δp ≳ ℏ/2

[warlock66613]

Windzorro и что здесь $\Delta x$ и $\Delta p$?

[Windzorro]

$\Delta x$ это неопределенность координаты, а $\Delta p$ это неопределенность импульса.
-Не?..

[warlock66613]

Windzorro, что вы понимаете под этими неопределённостями? Характеристики квантового состояния? Ошибки измерения? Посмотрите начало статьи в УФН и обратите внимание сколько там разных дельт.

[Windzorro]

Неопределенность есть то, что у микрочастицы нет точной координаты, а есть некоторая вероятность оказаться в том или ином месте.

[warlock66613]

Если нет точной координаты, откуда может взяться вероятность оказаться в определённом месте? Чтобы такая вероятность имела смысл, должна быть точная координата. Если у меня нет хвоста, какая вероятность что мой хвост окажется зелёного цвета?

[Windzorro]

Вероятность берется из волновой функции Шредингера.

[warlock66613]

Из волновой функции в ортодоксальной квантовой механике берётся вероятность получить определённый результат при измерении. При этом каждое отдельное измерение даёт вполне определённый результат, который можно без проблем вписать в пространство-время. Неопределённость здесь проявляется только в том, что при измерении нескольких одинаково подготовленных частиц результаты будут иметь разброс.

[realeugene]

Windzorro в сообщении #1736018 писал(а):

А какую видели?

Никакую не видели. Частица прилетает из начальной в конечную точку, в которых её координаты определены, по всем возможным траекториям сразу.