החתול של שרדינגר על פי פרשנות קופנהגן הוא לא חי ולא מת
- פותח הנושא hnc
- פורסם בתאריך
BigBadWolf
Member
הפתעה, שתי הפרשנויות נכונות
החתול גם חי וגם מת מבחינת צופה מבחוץ, אבל מבחינת החתול הוא אכן או חי או מת ולא שניהם גם יחד. כלומר מבחינת צופה מבחוץ, כל המציאות בתוך הקופסא סטטיסטית כולל כל התגובות לכך שהחתול חי או שהוא מת. אבל מבחינת החתול יש רק מציאות אחת והיא איננה סטטיסטית.
החתול גם חי וגם מת מבחינת צופה מבחוץ, אבל מבחינת החתול הוא אכן או חי או מת ולא שניהם גם יחד. כלומר מבחינת צופה מבחוץ, כל המציאות בתוך הקופסא סטטיסטית כולל כל התגובות לכך שהחתול חי או שהוא מת. אבל מבחינת החתול יש רק מציאות אחת והיא איננה סטטיסטית.
BigBadWolf
Member
רק אם אתה מניח שהמציאות זהה מכל נקודת מבט 
בפיזיקה המודרנית יש הרבה מערכות שבהן המציאות שונה כתלות בנקודת המבט, גם במכניקת הקוונטים וגם בתורת היחסות. לדוגמה, נקח שני תאומים, נשים את שניהם על חלליות שיטוסו בכיוונים מנוגדים קרוב למהירות האור. לאחד נראה שהוא נשאר צעיר בעוד השני מזדקן מהר בעוד לשני נראה שהוא נשאר צעיר והראשון מזדקן מהר. אבל זה לא משנה כלל, מכיוון שאם שניהם יהפכו את כיוון הטיסה ויפגשו בנקודת ההתחלה הם יחזרו לאותו הגיל.
באותה המידה גם במכניקת הקוונטים. שני צופים שאינם במגע (כלומר אין שום אפשרות להעברת מידע ביניהם) רואים שתי מציאויות נפרדות שיחזרו להיות אותה המציאות ברגע שיגמר הנתק.
בפיזיקה המודרנית יש הרבה מערכות שבהן המציאות שונה כתלות בנקודת המבט, גם במכניקת הקוונטים וגם בתורת היחסות. לדוגמה, נקח שני תאומים, נשים את שניהם על חלליות שיטוסו בכיוונים מנוגדים קרוב למהירות האור. לאחד נראה שהוא נשאר צעיר בעוד השני מזדקן מהר בעוד לשני נראה שהוא נשאר צעיר והראשון מזדקן מהר. אבל זה לא משנה כלל, מכיוון שאם שניהם יהפכו את כיוון הטיסה ויפגשו בנקודת ההתחלה הם יחזרו לאותו הגיל.
באותה המידה גם במכניקת הקוונטים. שני צופים שאינם במגע (כלומר אין שום אפשרות להעברת מידע ביניהם) רואים שתי מציאויות נפרדות שיחזרו להיות אותה המציאות ברגע שיגמר הנתק.
אתה חושב שאני לא מכיר את הדוגמאות שהבאת?
לא משנה.
בכל מקרה, אולי הדברים האלה נכונים במהירות הקרובה למהירות האור ובקטן מאוד, אבל זה לא יעבוד עם חתול שיכול להיות או חי או מת בלבד, ובשום פנים ואופן לא גם חי וגם מת, ובטח גם לא לא חי ולא מת.
יש בעיה עם שתי התיאוריות האלה ועובדה היא שמחפשים משהו חדש שיסביר מה שהן לא מצליחות להסביר, ולכן כל התבססות עליהן בלבד בכל עניין שעולה היא לפעמים טעות.
לא משנה.
בכל מקרה, אולי הדברים האלה נכונים במהירות הקרובה למהירות האור ובקטן מאוד, אבל זה לא יעבוד עם חתול שיכול להיות או חי או מת בלבד, ובשום פנים ואופן לא גם חי וגם מת, ובטח גם לא לא חי ולא מת.
יש בעיה עם שתי התיאוריות האלה ועובדה היא שמחפשים משהו חדש שיסביר מה שהן לא מצליחות להסביר, ולכן כל התבססות עליהן בלבד בכל עניין שעולה היא לפעמים טעות.
הבעיה אינה בתיאוריה. הבעיה בהמחשה של החתול.
שרדינגר ניסה להמחיש בעזרת דוגמת החתול את המוזרות של מכניקת הקוונטים. הבעיה היא שנדבקים לדוגמא (בעיני - המאוד לא מוצלחת) כי את המשוואות קשה מאוד להבין ללא רקע מתמטי מתאים.
 
מכניקת הקוונטים מבוססת היטב מתמטית ומאוששת באלפי ניסויים. ברור שיש עוד דברים שאנחנו לא יודעים, אבל זה לא אומר שאי אפשר להתבסס על המסקנות שלה בהמון תחומים, כמו פונקצית הגל והשפעת הצופה על תוצאת הניסוי.
 
אז כן, פונקצית הגל מאפשרת לאלקטרון להיות בכמה מצבים בו זמנית. זה נובע מיידית מהפתרונות של משוואת שרדינגר. אני מציע לדבר על מה שמכניקת הקוונטים מתייחסת אליו (עולם המיקרו) ולהשאיר את החתולים מחוץ לדיון. אם מישהו חושב שמשוואת שרדינגר (שממנה נובע עיקרון הסופרפוזיציה) אינה נכונה - הוא מוזמן להצביע על הטעות שבה.
 
שרדינגר ניסה להמחיש בעזרת דוגמת החתול את המוזרות של מכניקת הקוונטים. הבעיה היא שנדבקים לדוגמא (בעיני - המאוד לא מוצלחת) כי את המשוואות קשה מאוד להבין ללא רקע מתמטי מתאים.
 
מכניקת הקוונטים מבוססת היטב מתמטית ומאוששת באלפי ניסויים. ברור שיש עוד דברים שאנחנו לא יודעים, אבל זה לא אומר שאי אפשר להתבסס על המסקנות שלה בהמון תחומים, כמו פונקצית הגל והשפעת הצופה על תוצאת הניסוי.
 
אז כן, פונקצית הגל מאפשרת לאלקטרון להיות בכמה מצבים בו זמנית. זה נובע מיידית מהפתרונות של משוואת שרדינגר. אני מציע לדבר על מה שמכניקת הקוונטים מתייחסת אליו (עולם המיקרו) ולהשאיר את החתולים מחוץ לדיון. אם מישהו חושב שמשוואת שרדינגר (שממנה נובע עיקרון הסופרפוזיציה) אינה נכונה - הוא מוזמן להצביע על הטעות שבה.
 
uzi2
Active member
אני לא אומר אם אתה צודק או לא....
ובמיוחד, כשאמירה שאתה יוצא נגדה כמו "החלקיק נמצא במספר מקומות בו זמנית" היא אמירה שלפעמים אומרים אבל אינה מדוייקת, כיוון שלא ניתן למצוא אותו במדידה ביותר ממקום אחד, כך שבעניין האמירה הזאת אין לי בעיה להצטרף אליך בלתקוף אותה.
מה שכן טענתי, שיש הבדל גדול בין פיתוח של משוואה שהוכחה בהרבה מאוד ניסויים, ושתרמה רבות לפיזיקה, ובין דעה של אדם שאינו בקיא בדקויות של תורת הקוונטים, תורת המדידה, וכל שאר המרכיבים, שיכולה להיות נכונה או לא, אבל הנימוקים לה לא יכולים לקחת בחשבון את הדקויות של תורת הקוונטים.
ובמיוחד, כשאמירה שאתה יוצא נגדה כמו "החלקיק נמצא במספר מקומות בו זמנית" היא אמירה שלפעמים אומרים אבל אינה מדוייקת, כיוון שלא ניתן למצוא אותו במדידה ביותר ממקום אחד, כך שבעניין האמירה הזאת אין לי בעיה להצטרף אליך בלתקוף אותה.
מה שכן טענתי, שיש הבדל גדול בין פיתוח של משוואה שהוכחה בהרבה מאוד ניסויים, ושתרמה רבות לפיזיקה, ובין דעה של אדם שאינו בקיא בדקויות של תורת הקוונטים, תורת המדידה, וכל שאר המרכיבים, שיכולה להיות נכונה או לא, אבל הנימוקים לה לא יכולים לקחת בחשבון את הדקויות של תורת הקוונטים.
אבל המשוואה לא הוכחה לגבי חתול בקופסה שהוא גם חי וגם מת,
כי אז לא הייתי מתווכח לגבי מה שהוכח בניסויים...
אגב, אני קצת יותר בקי בדקויות של תורת הקוונטים ממה שאתה חושב גם אם אולי לא בקי כמוך כפיזיקאי.
בפורום חדשות המדע אני מנסה לחדש ולהראות דברים שלדעתי לא נכונים בשתי תיאוריות שבחלקן הוכחו בניסויים אבל שברור שהן בעייתיות ושלפחות אחת מהן אינה יכולה להיות נכונה ולכן מחפשים תיאורייה חדשה כמו תיאוריית המיתרים.
 
כי אז לא הייתי מתווכח לגבי מה שהוכח בניסויים...
אגב, אני קצת יותר בקי בדקויות של תורת הקוונטים ממה שאתה חושב גם אם אולי לא בקי כמוך כפיזיקאי.
בפורום חדשות המדע אני מנסה לחדש ולהראות דברים שלדעתי לא נכונים בשתי תיאוריות שבחלקן הוכחו בניסויים אבל שברור שהן בעייתיות ושלפחות אחת מהן אינה יכולה להיות נכונה ולכן מחפשים תיאורייה חדשה כמו תיאוריית המיתרים.
 
המשוואה לא מדברת על חתול...
עזוב את החתול. מכניקת הקוונטים לא רלוונטית לעולם המיקרו. בוא נשאר בחלקיקים אלמנטריים.
קריסת פונקצית הגל זה דבר שמקובל על כל הפיסיקאים ושאושש באין ספור ניסויים. למעשה בכל הניסויים שבהם חלקיק נמצא בסופרפוזיציה אנחנו רואים שפונקציה הגל קורסת *ברגע* שבו אנחנו מבצעים את המדידה. אם אתה יכול לחשוב על ניסוי שיפריך את זה - אתה מוזמן להציע.
 
תיאורית ה SuperString היא מודל מתמטי שמנסה לגשר על הפער בין תורת השדות הקוונטים (QED) ובין תורת היחסות הכללית ולנסות להסביר את התנהגותם של הקווארקים באמצעות יצירת Gauge theory מתאימה (שמקבילה ל QCD). הבעיה היא שנכון להיום אין לנו שום אישוש ניסויי ל SuperString ולכן היא נתרת בעינה - מודל מתמטי ספולקטיבי.
 
עזוב את החתול. מכניקת הקוונטים לא רלוונטית לעולם המיקרו. בוא נשאר בחלקיקים אלמנטריים.
קריסת פונקצית הגל זה דבר שמקובל על כל הפיסיקאים ושאושש באין ספור ניסויים. למעשה בכל הניסויים שבהם חלקיק נמצא בסופרפוזיציה אנחנו רואים שפונקציה הגל קורסת *ברגע* שבו אנחנו מבצעים את המדידה. אם אתה יכול לחשוב על ניסוי שיפריך את זה - אתה מוזמן להציע.
 
תיאורית ה SuperString היא מודל מתמטי שמנסה לגשר על הפער בין תורת השדות הקוונטים (QED) ובין תורת היחסות הכללית ולנסות להסביר את התנהגותם של הקווארקים באמצעות יצירת Gauge theory מתאימה (שמקבילה ל QCD). הבעיה היא שנכון להיום אין לנו שום אישוש ניסויי ל SuperString ולכן היא נתרת בעינה - מודל מתמטי ספולקטיבי.
 
uzi2
Active member
בינתיים לא ידוע על משהו לא נכון בתורת הקוונטים
היכן שיודעים לרשום את המשוואות שלה.
פירוש העולמות המרובים לא סותר את תורת הקוונטים. הוא פירוש שלה.
יש פרשנויות לתורת הקוונטים שמציעות פתרון לפרדוקס, אבל הבעייה היא שלא ניתן להוכיח ולא להפריך אותן. אחת מהן היא פירוש העולמות המרובים. פרשנות אחרת גם הזכרתי.
למעשה, את ניסוי החתול של שרדינגר ניתן לעשות, אבל זה לא יספק תשובה לפרדוקס, כיוון שאין לנו דרך לדעת את נקודת המבט של החתול. רק את נקודת המבט של האדם שמודד. אבל מנקודת המבט שלנו, אם תחליף חתול חי או מת בניסוי (כדי לא להרוג באמת חתול) ב- מטרה שכדור (מאקרוסקופי) פגע בה או לא פגע בה, אז מדובר בניסוי שתוצאותיו תואמים את תורת הקוונטים.
כל מכשיר/מערכת מדידה, למעשה הופך תופעה מיקרוסקופית לתופעה מאקרוסקופית, ועל ידי כך מאפשרת לנו לראות מה קרה בתחום המיקרוסקופי. ההבדל בין "החתול של שרדינגר" לניסוי רגיל, הוא שבמקום שהתנהגות החלקיק מפעילה מעגל חשמלי, שמציג לאחר זמן מה, נתונים על המחשב, היא מפעילה אקדח שיורה בחתול לפני שהאדם פותח את הקופסה. מה שעושה את ההבדל לפרדוקס, הוא שבעוד שלמטרה, אין (כנראה) מודעות עצמית, ולכן אין לנו בעייה קונספטואלית עם מצבים מעורבים, אנו מניחים שיש לחתול מודעות עצמית.
השאלה היא בעצם היכן מתבצעת (אם בכלל) קריסה של פונקציית הגל. דה-פקטו מנקודת מבט של מי שמודד, יש קריסה של פונקציית הגל לתוצאת המדידה, כי לפני המדידה פונקציית הגל תארה מצב שבו יש התפלגות סיכויים לתוצאות השונות, ואחרי המדידה, היא מתארת מצב שתואם את תוצאת המדידה.
איינשטיין האמין בדטרמיניזם, ולכן עד סוף ימיו עבד על תיאוריה שתסביר באופן דטרמיניסטי וקוזלי את תורת הקוונטים. כיוון החשיבה הזה של תיאוריות קוזאליות, ודטרמיניסטיות, שבהן קריסת הגל קשורה בעצם לידע שלנו ולא למשהו אובייקטיבי, התנגשה עם אי שוויון בל שהתגלה רק לאחר מותו של איינשטיין ושהוכח נסיונית.
בינתיים עוד לא הוצע הניסוי שתוצאותיו סתרו את תורת הקוונטים (תורת הקוונטים זה יותר מאשר משוואת שרדינגר שתקפה רק במקרים מסוימים). כאשר איינשטיין והסטודנטים שלו, פודולסקי ורוזן) הציעו את הניסוי של שזירה קוונטית (פרדוקס EPR) הוא היה בטוח שהתוצאות של הניסוי יסתרו את תורת הקוונטים. איינשטיין טעה. התוצאות תאמו את תורת הקוונטים. עדיין מדובר בהצעה שלימדה אותנו הרבה על המשמעות של תורת הקוונטים, גם אם לא סתרה אותה.
גם בניסויים שבדקו את אי שוויון בל, לכאורה תורת הקוונטים לא היתה הגיונית, אך הניסויים ואי שוויון בל הראו התאמה מלאה.
ניסויי המחיקה הקוונטית הראו מוזרות עוד יותר גדולה לניבואים של תורת הקוונטים, ועדיין תוצאות המדידה תאמו את תורת הקוונטים.
המקום היחיד שבו יש התנגשות בין תורת הקוונטים ובין תיאוריה אחרת שהוכחה, זה ההתנגשות בינה ובין תורת היחסות הכללית. בד"כ זו לא בעייה פרקטית כיוון שברמה של חלקיקים בודדים כוח הכבידה כל כך חלש שלא ניתן למדוד אותו.
גם אז אנחנו לא טוענים שהיא נסתרה, אלא שיש בעיה לאחד בין התיאוריות. כלומר, אנחנו לא יודעים איך לתאר את הכבידה במסגרת תורת הקוונטים. זה אומר שהיא לא תיאוריה שלמה. לא שהיא נסתרה.
עקרונית אפשרי שתתגלה מתישהו סתירה בין הניבואים של תורת הקוונטים לתוצאות ניסיוניות, ואז, או שנעדכן את תורת הקוונטים כך שהיא תחשב כקירוב שתקף רק היכן שהוכחה.
היכן שיודעים לרשום את המשוואות שלה.
פירוש העולמות המרובים לא סותר את תורת הקוונטים. הוא פירוש שלה.
יש פרשנויות לתורת הקוונטים שמציעות פתרון לפרדוקס, אבל הבעייה היא שלא ניתן להוכיח ולא להפריך אותן. אחת מהן היא פירוש העולמות המרובים. פרשנות אחרת גם הזכרתי.
למעשה, את ניסוי החתול של שרדינגר ניתן לעשות, אבל זה לא יספק תשובה לפרדוקס, כיוון שאין לנו דרך לדעת את נקודת המבט של החתול. רק את נקודת המבט של האדם שמודד. אבל מנקודת המבט שלנו, אם תחליף חתול חי או מת בניסוי (כדי לא להרוג באמת חתול) ב- מטרה שכדור (מאקרוסקופי) פגע בה או לא פגע בה, אז מדובר בניסוי שתוצאותיו תואמים את תורת הקוונטים.
כל מכשיר/מערכת מדידה, למעשה הופך תופעה מיקרוסקופית לתופעה מאקרוסקופית, ועל ידי כך מאפשרת לנו לראות מה קרה בתחום המיקרוסקופי. ההבדל בין "החתול של שרדינגר" לניסוי רגיל, הוא שבמקום שהתנהגות החלקיק מפעילה מעגל חשמלי, שמציג לאחר זמן מה, נתונים על המחשב, היא מפעילה אקדח שיורה בחתול לפני שהאדם פותח את הקופסה. מה שעושה את ההבדל לפרדוקס, הוא שבעוד שלמטרה, אין (כנראה) מודעות עצמית, ולכן אין לנו בעייה קונספטואלית עם מצבים מעורבים, אנו מניחים שיש לחתול מודעות עצמית.
השאלה היא בעצם היכן מתבצעת (אם בכלל) קריסה של פונקציית הגל. דה-פקטו מנקודת מבט של מי שמודד, יש קריסה של פונקציית הגל לתוצאת המדידה, כי לפני המדידה פונקציית הגל תארה מצב שבו יש התפלגות סיכויים לתוצאות השונות, ואחרי המדידה, היא מתארת מצב שתואם את תוצאת המדידה.
איינשטיין האמין בדטרמיניזם, ולכן עד סוף ימיו עבד על תיאוריה שתסביר באופן דטרמיניסטי וקוזלי את תורת הקוונטים. כיוון החשיבה הזה של תיאוריות קוזאליות, ודטרמיניסטיות, שבהן קריסת הגל קשורה בעצם לידע שלנו ולא למשהו אובייקטיבי, התנגשה עם אי שוויון בל שהתגלה רק לאחר מותו של איינשטיין ושהוכח נסיונית.
בינתיים עוד לא הוצע הניסוי שתוצאותיו סתרו את תורת הקוונטים (תורת הקוונטים זה יותר מאשר משוואת שרדינגר שתקפה רק במקרים מסוימים). כאשר איינשטיין והסטודנטים שלו, פודולסקי ורוזן) הציעו את הניסוי של שזירה קוונטית (פרדוקס EPR) הוא היה בטוח שהתוצאות של הניסוי יסתרו את תורת הקוונטים. איינשטיין טעה. התוצאות תאמו את תורת הקוונטים. עדיין מדובר בהצעה שלימדה אותנו הרבה על המשמעות של תורת הקוונטים, גם אם לא סתרה אותה.
גם בניסויים שבדקו את אי שוויון בל, לכאורה תורת הקוונטים לא היתה הגיונית, אך הניסויים ואי שוויון בל הראו התאמה מלאה.
ניסויי המחיקה הקוונטית הראו מוזרות עוד יותר גדולה לניבואים של תורת הקוונטים, ועדיין תוצאות המדידה תאמו את תורת הקוונטים.
המקום היחיד שבו יש התנגשות בין תורת הקוונטים ובין תיאוריה אחרת שהוכחה, זה ההתנגשות בינה ובין תורת היחסות הכללית. בד"כ זו לא בעייה פרקטית כיוון שברמה של חלקיקים בודדים כוח הכבידה כל כך חלש שלא ניתן למדוד אותו.
גם אז אנחנו לא טוענים שהיא נסתרה, אלא שיש בעיה לאחד בין התיאוריות. כלומר, אנחנו לא יודעים איך לתאר את הכבידה במסגרת תורת הקוונטים. זה אומר שהיא לא תיאוריה שלמה. לא שהיא נסתרה.
עקרונית אפשרי שתתגלה מתישהו סתירה בין הניבואים של תורת הקוונטים לתוצאות ניסיוניות, ואז, או שנעדכן את תורת הקוונטים כך שהיא תחשב כקירוב שתקף רק היכן שהוכחה.
uzi2
Active member
וזה הפרדוקס.
אם כי הדיון כיום קצת יותר משוכלל ממה שהוא היה בתקופת שרדינגר (כי בכל זאת למדנו כמה דברים בתורת הקוונטים, מאז).
אם למשל תיקח ניסוי של ה- Quantum eraser, ושבה הפוטון הראשי נורה דרך שני סדקים. שלכל אחד מהם פילטר משנה קיטוב בכיוון הפוך, ופוגע במסך, ואח"כ נמדד הקיטוב שלו, ותשים בנקודה בה יש התאבכות הורסת מושלמת על המסך, חיישן שמפעיל אקדח שמכוון על מטרה (יכול להיות חתול, לפחות היפוטתית).
במידה ולא מדדת את הקיטוב של הפוטון השזור, לחתול אין מה לחשוש כיוון שיש התאבכות הורסת ופוטון לא יפגע שם.
במידה ומדדת את הקיטוב יש לחתול ממה לחשוש. מה שמטריד הוא שאת המדידה על הפוטון השזור אתה יכול להחליט אם לעשות או לא (היפותטית, אם תיתן לפוטון השזור לעבור מרחק עצום לפני שתבצע את המדידה), גם שבוע אחרי שהפוטון הראשי פגע במסך עם החיישן.
אם כי הדיון כיום קצת יותר משוכלל ממה שהוא היה בתקופת שרדינגר (כי בכל זאת למדנו כמה דברים בתורת הקוונטים, מאז).
אם למשל תיקח ניסוי של ה- Quantum eraser, ושבה הפוטון הראשי נורה דרך שני סדקים. שלכל אחד מהם פילטר משנה קיטוב בכיוון הפוך, ופוגע במסך, ואח"כ נמדד הקיטוב שלו, ותשים בנקודה בה יש התאבכות הורסת מושלמת על המסך, חיישן שמפעיל אקדח שמכוון על מטרה (יכול להיות חתול, לפחות היפוטתית).
במידה ולא מדדת את הקיטוב של הפוטון השזור, לחתול אין מה לחשוש כיוון שיש התאבכות הורסת ופוטון לא יפגע שם.
במידה ומדדת את הקיטוב יש לחתול ממה לחשוש. מה שמטריד הוא שאת המדידה על הפוטון השזור אתה יכול להחליט אם לעשות או לא (היפותטית, אם תיתן לפוטון השזור לעבור מרחק עצום לפני שתבצע את המדידה), גם שבוע אחרי שהפוטון הראשי פגע במסך עם החיישן.
Copyright©1996-2021,Tapuz Media Ltd. Forum software by XenForo® © 2010-2020 XenForo Ltd.