Лекция одиннадцатая курса "Квантовая революция" (весна 2024)

Необходимость новой науки о микромире продвинутые умы ощущали уже в конце XIX века. Контуры этой науки понемногу прояснялись трудами Макса Планка, Альберта Эйнштейна, Эрнеста Резерфорда, Нильса Бора и др. Однако целую четверть века - до 1925 года новую науку построить не удавалось. Прорыв осуществил летом 1925 года Вернер Гейзенберг, предложивший после озарения на острове Гельголанд новый подход к изучению микромира - матричную механику. Она была оформлена к осени того же года усилиями трех гёттингенских физиков: Макса Борна, Вернера Гейзенберга и Паскуаля Йордана. Казалось, свершилось то, о чем мечтали четверть века все физики планеты. Но совершенно неожиданно, спустя всего несколько месяцев, появилась еще одна теория, не похожая на матричную механику: Эрвин Шрёдингер в серии статей обосновал механику волновую. Она была абсолютно не похожа на механику Гейзенберга, Борна и Йордана. Та была математическим исчислением, в котором использовались некоммутирующие величины и редко встречавшиеся ранее правила вычислений, и она не допускала никакого наглядного толкования; это был алгебраический подход, опиравшийся на экспериментально установленную дискретность спектральных линий и подчеркивавший элемент прерывности; хотя эта теория отвергала классическое описание явлений в пространстве и во времени, в конечном счете ее основным понятием была частица.
Напротив, теория Шрёдингера основывалась на привычном аппарате дифференциальных уравнений, близком по духу классической механике сплошных сред, и вела к представлениям, легко допускающим наглядное толкование; это был аналитический подход, отправлявшийся от обобщения классических законов движения и подчеркивавший элемент непрерывности; как видно из названия теории, основным ее понятием была волна.
И хотя Шрёдингер быстро доказал формальную эквивалентность обоих вариантов теории, их создатели не могли найти друг с другом общего языка. Вот что они думали о теориях их оппонентов. В июне 1926 года Вернер разоткровенничался перед другом Паули:
«Чем больше я думаю о физической части теории Шрёдингера, тем более сомнительной я ее нахожу. То, что пишет Шрёдингер о ясности, едва ли имеет смысл; иными словами, я считаю, что это вздор».
Шрёдингер в свою очередь подчеркивал отличие своей теории и матричной механики:
«Моя теория была вызвана работами Л. Де Бройля и коротким, но бесконечно прозорливым замечанием А. Эйнштейна. Какой бы то ни было генетической связи с работами Гейзенберга я не чувствую. Я имел, конечно, представление о его теории, но из-за трудно мне дававшихся методов трансцендентной алгебры и отсутствия наглядности это отпугивало меня, более того, вызывало отвращение».
При таком взаимном непонимании друг друга Гейзенбергу и Бору стало ясно, что необходимо разработать четкую интерпретацию квантовой механики, чтобы не было такого разброса мнений о ней. Этот процесс выработки интерпретации оказался очень трудным, болезненным и драматическим и продолжался с осени 1926 года по лето 1927-го. За это время Вернеру Гейзенбергу удалось получить знаменитые соотношения неопределенности, а Нильсу Бору - сформулировать принцип дополнительности.
Рассказу об этом процессе завершения создания квантовой механики и посвящена настоящая лекция.

[@arskiy3165]

Спасибо

[@v.bieliaiev8202]

Spasibo vam bolshoe.

[@glebyakovlev1321]

спасибо, много вещей не знал! а сам ещё ганса бёте застал в корнелле, и у дынкина читал книжки по вероятности кто-то сказал ставить скорость на 1.25. помогает;)

[@igoroleynikov8249]

будут ли лекции о дальнейшем развитии атомной и ядерной физики? Спасибо, Удачи !

[@mirnauki]

В этом курсе нет - осталась только одна лекция, возможно, в следующих курсах об этом пойдет речь, но пока твердо обещать не могу.

[@igoroleynikov8249]

@@mirnauki разумеется я понимаю, что не в этом. Просто спросил о перспективах новых циклов. Очень информативно и я представляю какая это колоссальная работа. Дальнейшая история атомной и ядерной физики не менее захватывающа и будет полезна для всех. Благодарю за текущий курс и искренне желаю Вам сил, успехов и Удачи во всех начинаниях ! Спасибо!

[@igoroleynikov8249]

@@mirnauki сегодня был ужасный спор на Facebook с профессором истории универcитета Брно Андреем Борисовичем Зубовым (бывший профессор МГИМО) по поводу метафизики Канта. Я сказал ему, что сами физики крайне негативно оценивают его рассуждения о "вещах в себе", непознаваемости и непредставимости законов природы, что его авторитет сильно задержал развитие и принятие обществом новой физику 20 века. Какого Ваше мнение о роли Канта для физиков? Спасибо!

[@igoroleynikov8249]

курс философии у нас читали небрежно и я слушал его в пол уха как и научный коммунизм. По этому мои суждения о Канте носят глубоко субъективны, а не строго научный характер.

[@mirnauki]

Говорить о роли Канта для физиков - слишком смело, большинство физиков, увы, Канта не читали. Философская подготовка физиков сильно уступает математической подготовке. Но можно говорить о роли Канта в судьбе отдельных выдающихся физиков, которые Канта читали. Одним из них был Эйнштейн, прочитавший Канта еще в юношестве. Эта тема подробно раскрыта в диссертации "Сравнительный анализ концепций пространства и времени в философии И. Канта и теории относительности А. Эйнштейна", защищенной Владимиром Бойко в 2002 году. Если не жалко 700 рублей, ее можно тут почитать: www.dissercat.com/content/sravnitelnyi-analiz-kontseptsii-prostranstva-i-vremeni-v-filosofii-i-kanta-i-teorii-otnosite Цитата из диссертации: "Послекритическая концепция пространства и времени у И. Канта, подразделяющая пространство и время на метафизические, математические и физические, во многих моментах предвосхитила теорию относительности".

[@user-nf8lp7ym7i]

Так уже пришли к темной энергии, к темной материи - не пора ли уже к эфиру возвращаться? Тогда и физика вернется.

[@mirnauki]

Всё зависит от того, что под эфиром понимать.

[@user-my8ji7nb2n]

Приветствую уважаемого Автора из солнечного Краснодара. Спасибо за материал. Однако, на мой скромный взгляд, в курсе совершенно не раскрыта тема развития ядерной физики в то же самое время. А ведь она была материалом для квантовой революции. Особенно лично меня интересует гипотеза нейтрино, и споры вокруг этой гипотетической частицы. Должен сказать, что я не понимаю "общепризнанности" существования нейтрино в современной физике, поскольку, потратив год на изучение экспериментов, я пришел к выводу об их метафизичности. Ибо они невоспроизводимы, несравнимы, не отвечают критериям научного метода. Да и сам Паули эту гипотезу изложил в письме, а публиковать побоялся. Он то был одним из самых злых критиков чужих ошибок в истории квантовой революции.

[@mirnauki]

Гипотеза нейтрино относится к следующему этапу развития квантовой механики - так называемым "золотым годам" - 1927 - 1933. Мы же в истории создания квантовой механики доходим пока только до 1927 года, когда квантовая механика только оформилась. Развитию физики микромира после 1927 года должен быть посвящен отдельный курс лекций. Может быть, получится. Посмотрим.

[@BETEP_BECT]

Шрёдингера забыл

[@mirnauki]

Кто забыл? А про кого 11-я лекция?

[@user-gn4bz4sr5b]

Шиндлера тоже до кучи 😊

[@zhavlan1258]

БОЛЬШАЯ ОШИБКА в измерении Вселенной. В школьном автобусе выполним опыт Майкельсона-Морли определим прямолинейную скорость - о таком опыте мечтал Эйнштейн. Где возможно будем наблюдать постулаты "Свет это упорядоченная вибрация гравитационных квантов и Доминантные гравитационные поля управляют скоростью света в вакууме". Есть предложение на совместное изобретения ГИБРИД гироскопа из некруглых, двух катушек с оптическим волокном, где - свет в каждом плече проходит по 18000 метров при этом, не превышая параметры 0,4/0,4/0,4 метра и вес - 4 кг.

[@SashaKuzikov]

Где вы такой "постулат" нашли?! 😂

[@zhavlan1258]

@@SashaKuzikov Может большая наука сможет собрать учебное устройство чтобы посмотреть, свежими чистым глазами на Вселенную. Как Вы думаете?

[@SashaKuzikov]

@@zhavlan1258 Давайте разберемся с терминами. 1. Что такое "большая наука"? Конкретные ученые из конкретной области? Из какой? Кто проектирует, финансирует, оценивает? 2. Какой смысл вы вкладываете в термин "учебное устройство"? Кто и чему должен учиться? Нужны ли преподаватели этим учащимся? 3. Насколько чистыми и свежими должны быть глаза? Чьи конкретно это должны быть глаза?

[@alexanderkudryashev3006]

Можно ли допустить, что "свобода воли" явно или неявно проистекает из соотношения неопределенностей Гейзенберга?

[@vlad2614]

Нет, конечно: нет никакой связи. Вы бы ещё написали: ... из того, что у Ивана Грозного борода была белая.🧐😂

[@alexanderkudryashev3006]

@@vlad2614 Если бы дельта х на дельта р тождественно равнялась нулю, можно было бы предсказать поведение всего и вся на любой промежуток времени, т.е. "все предопределено". Но это не так. Непредсказуемость поведения это и есть "свобода воли".

[@SashaKuzikov]

​@@alexanderkudryashev3006Вы смешиваете несмешиваемые понятия. Неопределенность не имеет никакого отношения к свободе воли. Это из разных областей.

[@alexanderkudryashev3006]

@@SashaKuzikov Неопределенность означает непредсказуемость (ок, вероятность) действия. Это ли не физическая база свободы воли?

[@SashaKuzikov]

@@alexanderkudryashev3006 Что такое "физическая свобода воли"?

[@SOFIST_STEPANOW]

Вы заблуждаетесь. Начиная с Декарта Ньютона Галилея Наука изучает Движение. Но движения Пространства времени нет. Это не сущностные понятия человека. Это софизм или мнимое понятие. В Настоящем которое мгновенно непознаваемо принципиально Разумом нет механики. Любой.

[@SashaKuzikov]

Где доказательства? Или хотя бы повторяемые эксперименты.

[@SOFIST_STEPANOW]

@@SashaKuzikov Это Кант и Юм. Читайте внимательно. Движения нет сказал Зенон. НИКТО не опроверг его. Галилей Ньютон придумали Движение Пространство и время. Ньютон выдумал карпускулы. Свет это мнимое понятие. Есть только цвет черный и белый. Остальные цвета это только оттенки белого и черного цвета по Иоганну Вольфгангу фон Гёте Гений.

[@arskiy3165]

Физика. Много. Чего. Сделала. Но. Мало. Чего. Поняла. Природа. Живого. Ничего. Природа. Земли. Ничего

[@mirnauki]

Это похоже на "три великие проблемы", которые назвал академик В.Л.Гинзбург: 1) интерпретация квантовой механики 2) стрела времени (необратимость во времени) 3) редукционизм (сведение феномена жизни к физике).

[@arskiy3165]

@@mirnauki гинзбург назвал много чего в рамках движения науки физики вперед -- менее радикальное --а тут ---- не в смысле узнать все про это ---а в смысле вообще ничего нету --также как и тогда когда и физики то еще не было а ведь это то с чего и началось познание мира

[@arskiy3165]

@@mirnauki это. Похоже. На лепешинскую. И. Ее. Живое. Вещество

[@user-vf5xw2xr4q]

Уберите наблюдателя в виде сознания человека, какой результат?

[@HarryPotterOld]

Если ты- уберёшься из комментариев под этим видео- какой результат будет?

[@mirnauki]

Почитайте статью М.Б. Менский «Концепция сознания в контексте квантовой механики» 175 413-435 (2005) в журнале "Успехи физических наук" (есть в сети)

[@SOFIST_STEPANOW]

Разум ощущает только тело Человека. В голове Разум творит мир познания как реальность как Небытие или Реальность как Иллюзия Разума не более. Современная наука это иллюзорная наука.

[@HarryPotterOld]

Значит, все, чем ты пользуешься ежеминутно- просто иллюзия.

[@SOFIST_STEPANOW]

@@HarryPotterOld Читайте внимательно Канта и Юма. Мир Ноуменов и Феноменов не познаваем Разумом принципиально от слова совсем. Познаваема форма представления Ноуменов и Феноменов в странный миг Настоящего который ноль секунд в пределе но не ноль секунд. Сущность Мира Ноуменов и Феноменов не познаваема принципиально Разумом. Мир познания это трансцендентальное единство апперцепции и логики. Как опыт.

[@HarryPotterOld]

@@SOFIST_STEPANOW- вам охота болтать. А другим людям- заниматься созиданием. Компьютеры. Смартфоны- с чего вы там сидите и пишите свою чепуху- вполне реальны. А вот если вы исчезнете из комментов под этим видео- ни кто и не заметит....

[@SOFIST_STEPANOW]

@@HarryPotterOld В день рождения Иммануила Канта нужно продвигать его чистый Разум. Мир Ноуменов и Феноменов не познаваем принципиально Разумом от слова совсем как сущность. Читайте внимательно Канта и Юма. Там все написано.

[@HarryPotterOld]

@@SOFIST_STEPANOW вы какая- то ненормальная? Вы живёте в реальном мире, кушаете, какаете, детей воспитываете, с друзьями общаетесь, в походы ходите, на море ездите? Какие нафиг ноумены- феномены у вас в голове? Живите и радуйтесь. Будет вам 90 лет, будете кантов читать. Или вы калека какая-то, к креслу инвалидному прикованы?

[@SOFIST_STEPANOW]

Наука нацелена на результат. Математика предполагает Время. Поэтому квантовая механика это вымысел о Природе. В природе нет движения Пространства времени Гравитации энергии скорости ускорения вращения импульса энергии частиц кванта атома волн энтропии законов эфира математики взаимодействия света массы сил молекулы ДНК чёрной материи и энергии. Это софизм или мнимое понятие. Не более.

[@mirnauki]

Воланд у Булгакова по вашему поводу уже сказал: "Что же это у вас, чего ни хватишься, ничего нет!"

[@SOFIST_STEPANOW]

@@mirnauki ничего не существует. Существует несуществуещее значит творится. Нельзя войти в реку Настоящего и один раз. Наука изучает образы Ноуменов в голове как Небытие или Реальность как Иллюзия Разума. Действительность в Настоящем которое мгновенно. Непознаваема принципиально Разумом от слова совсем. Современная наука это иллюзорная наука или вымысел как Небытие или мнимая наука не более. В Настоящем которое мгновенно нет механики от Ньютона и Галилея. Так как нет движения и времени.

[@user-xd2di4eb5r]

​​@@SOFIST_STEPANOW, Вас тоже нет. Зачем же Вы, несуществующий, пишите комментарии?

[@SOFIST_STEPANOW]

@@user-xd2di4eb5r В день рождения Иммануила Канта нужно продвигать его чистый Разум. Мир Ноуменов и Феноменов не познаваем Разумом принципиально как сущность. Познаваем только опыт по Канту. Читайте внимательно Канта и Юма. Успехов.