כיצד האקראיות של העולם הקוונטי באה לידי ביטוי ברמת המאקרו ?

[אלעד בן ראובן]

כיצד האקראיות של העולם הקוונטי באה לידי ביטוי ברמת המאקרו ?

היי, עד כמה שהבנתי בעולם הקוונטי (ברמת החלקיקים התת אטומים) קיימת אקראית, מסקרן אותי להבין כיצד האקראיות הזו באה לידי ביטוי ברמת המאקרו של הפיזיקה הקלאסית הניוטונית? למשל כאשר אני דוחף כדור ביליארד על הריצפה אני יכול לנבא ברמת דיוק מאד גבוהה לאיזה כיוון הוא יתגלגל ומתי הוא יפגע בקיר. איך זה יתכן אם הוא בעצם מורכב מאינספור חלקיקים שנעים באופן אקראי? איך מתוך האקראיות הזו צומחת התנהגות שהיא כל כך צפוייה ולא אקראית?

אשמח להבין זאת, תודה מראש

 

[uzi2]

אקראיות וחוקיות

גם כאשר יש אקראיות בכל ארוע, עדיין יש חוקיות. רק שהיא סטטיסטית.
תורת הקוונטים, לא תנבא (ככלל) מה תהיה תוצאה של מדידה יחידה, אבל היא תנבא מה ההסתברות המדוייקת לכל תוצאה להתרחש.
כדור מכיל מספר עצום של חלקיקים, ולכן עקרונות סטטיסטיים עובדים.
אני קצת מפשט כאן, אבל אם הסיכוי למצוא חלקיק מסויים במצב מסויים, הוא שליש, אז כאשר יש מספר עצום של חלקיקים אפשר לקבוע באופן דטרמיניסטי (לרמת דיוק גבוהה מאוד) שרבע מהחלקיקים שמרכיבים את הגוף יהיו במצב הזה. כלומר ניתן עדיין לקבוע במדוייק למה יהיה שווה הממוצע, עבור מספר גדול של מדידות. ברמה המקרוסקופית, מה שחשוב זה המאפיינים הממוצעים. זאת בשל ריבוי החלקיקים.

 

[uzi2]

כמובן שליש ושליש או רבע ורבע.

בטעות רשמתי שליש במקום אחד ורבע במקום שני.

 

[רוב הזמן נח]

היא אקראית כי עדיין לא מבינים מה מתרחש שם ואי אפשר לראות

ברור ורציף את האירועים שמתרחשים שם.
&nbsp
בשביל להסביר את זה תחשוב שיש לך סרט ברזולוציה מאוד נמוכה. הכל נראה מטושטש ולא ברור.
או לחילופין במקום סרט רציף ומטושטש יש לך תמונת סטילס אחת ברורה שאתה יכול לצלם שם פעם בכל זמן אבל באופן לא רציף.
&nbsp
בקיצור, עדיין אין כלים לראות מה מתרחש שם אז העסק נראה אקראי.
&nbsp
&nbsp

 

[uzi2]

זו לא הסיבה.

לא שכבר אנחנו יודעים את הכול, אבל בכל זאת.....
האי וודאות, לפחות על פי תורת הקוונטים, היא משהו אינהרנטי שקשור לקשר בין הגדלים המקרוסקופיים, והאופי של תורת השדות. זה לא נובע מחוסר ידע שלנו. יש הוכחה מתמטית לכך שלא ניתן לבנות תיאוריה קוזאלית (לוקאלית) שבה מניחים שהגדלים הפיסיקליים מוגדרים היטב (גם אם איננו יודעים מה הם). קרא למשל על אי שוויון בל (שהוכח גם נסיונית). אי שוויון בל, מראה כי שום תיאוריה דטרמיניסטית לוקאלית קוזאלית (של סיבה בעבר ותוצאה בעתיד) לא יכולה להתאים לאי-שוויון הזה. כאמור אי השוויון - הוכח נסיונית.
בתורת הקוונטים (שהוכחה באינספור ניסויים לרמות דיוק גבוהות באופן מדהים) אי הוודאות אינהרנטית לייצוג של החומר על ידי שדות במרחב.

הסיבה שבגללה קשה לאנשים לקבל את עקרון אי הוודאות, היא באינטואיציה שלנו שמבוססת על החוויות המקרוסקופיות שלנו. שם מושגים כמו מהירות מוגדרים היטב, ויש להם משמעות אינטואיטיבית פשוטה.

 

[רוב הזמן נח]

אתה סתם מסבך את העניינים. אי וודאות נוצר כשלא יודעים מספיק

או שאי אפשר לראות ברור מספיק, כמו שהסברתי קודם.

אפשר להשוואת את זה לגילוי של שכטמן.
שכטמן גילה גבישים קוואזי-מחזוריים כי השתמש בכלי יחסית חדש לאותה תקופה - מיקרוסקופ אלקטרונים. שיכול להראות עצמים בגודל הזה ברור יותר.

עמיתו פאולינג השתמש בשיטה צפיה בעזרת קרני רנטגן, לכן לא ראה כלום ולכן לעג לשכטמן על הגילוי שלו.

חלקיקים המדוברים הם עוד יותר קטנים ואין עדיין כלים לראותם ברור ולכן הם נראים אקראיים.

 

[guprnds]

תמשיך לנוח.

 

[רוב הזמן נח]

יש לך ראש של איש דת. וזה פורום של מדע

המדע תמיד מפתח כלים חדשים לצפיה בכל מיני גורמים.
חלקם במיקרו וחלקם במקרו.
בהתחלה גילו את העדשות. פיתחו את זה במיקרוסקופ עד גבול קצה היכולת. בטלסקופים עדיין כל הזמן ממשיכים להגדיל את הטווח ולא הגיעו עדיין למקסימום האפשרי.

אחרי זה המציאו את מיקרוסקופ האלקטרונים שמסוגל לראות גופים קטנים יותר שאי אפשר לראות הבדשות רגילות.
ואגב, גם אז היו כל מיני מדענים טיפשים שהמשיכו להשתמש בכלים מיושנים ללא יכולת הבחנה מספקת ועוד התווכחו על זה עם מדענים שכן השתמשו בכאלה.

תחום הקוונטים הוא עדיין תחום שלא פיתחו לו אמצעי יעיל לצפיה, (מה יש לכך? כל מיני חיישנים?) לכן מנסים לנחש בקירוב בסטטיסטיקות כי בלתי אפשרי עדיין לעקוב אחרי החלקיקים האלה ברציפות.
יתכן שימציאו כלים חדשים לכך ויתכן שלא.

אבל אם ימציאו כאלה אז יגלו דברים חדשים שהיום לא מבינים.
ואז גם יגלו עוד כל מיני חלקיקים יותר קטנים וכך הלאה.

 

[uzi2]

אבל זה לא תירוץ כדי להמציא תובנות בפיסיקה

אנא ממך - קודם כל הבן את תורת הקוונטים, הניבואים שלה והנחות היסוד שלה. (היא קיימת כבר עשרות רבות של שנים, והוכחה באינספור מחקרים, וכיום כל מכשיר אלקטרוני שאתה מכיר מסתמך על כך שהיא נכונה). תוך כדי, הבן עד הסוף את אי שוויון בל והמשמעויות שלו, אח"כ תכתוב הגיגים שלא סותרים את אי שוויון בל. לא מספיק לחשוב בהגיון כשאתה לא מכיר את המחקר לעומק.
שום שיפור טכנולוגי בחיישנים לא יוכל למנוע את אי שוויון בל, או את אי הוודאות. יש חסמים תיאורטיים, ויש תופעות מאוד לא טריוויאליות שנובעות מעקרון אי הוודאות כעקרון אינהרנטי, ולא רק כמגבלה תיאורטית בציוד טכני. אפילו הכוחות בטבע חייבים את קיומם לכך שעקרון אי הוודאות הוא עקרון יסודי.

מה יהיה בעתיד אני לא יודע, אבל זו לא סיבה לחשוב שבעזרת מעט דמיון שמבוסס על הגיון פשוט ואינטואיציה שנבנתה על סמך החוויות המאקרוסקופיות שאנחנו עוברים, אפשר לדלג מעל השלב של רכישת הידע העצום שכבר הצטבר בסוגייה.

 

[guprnds]

מעריץ את הסבלנות שלך

להשקיע אנרגיה במי שכל הזמן נח

 

[רוב הזמן נח]

זה ממש חבל שאתה הדגמת כאן חוסר הבנה מביך מצידך

בזה שאתה לא יודע להבדיל בין 'רוב הזמן' לבין 'כל הזמן'
שאלה שני דברים שונים לגמרי.

 

[רוב הזמן נח]

תשמע, מבינים שם כל מיני דברים

אבל יש דברים שלא מבינים.
&nbsp
בעקרון רוב האי סדר שנראה שיש שם של כל מיני חלקיקים שפתאום מופיעים ופתאום נעלמים זה בגלל חוסר ההבנה שיש כרגע בנושא הזה.
&nbsp

 

[uzi2]

זו תוצאה אפקטיבית - זו לא השערה בתורת הקוואנטים.

 

[hnc]

"כל מיני חלקיקים שפתאום מופיעים ופתאום נעלמים"

מאיפה ולאיפה, או ממה ולמה?

 

[guprnds]

תנוח דעתך

אתה לא מבין דבר במדע.
תמשיך לנוח

 

[רוב הזמן נח]

אני לא מבין. אבל אני לפחות יודע שאני לא מבין

מה שהמדע מתחילת דרכו מלמד אותנו זה שבדברים שלא מבינים עדיף לומר שלא מבינים מאשר להמציא כל מיני תאוריות שמחפות על חוסר ההבנה.
&nbsp
&nbsp

 

[uzi2]

לא - אתה לא.

אתה מתווכח "כשווה בין שווים" עם פיסיקאי על נושאים שהם בתחום התמחותו תוך שאתה חושף בורות רבה בתחום שבו אתה מתווכח. ולא בפעם הראשונה שאתה חושף בורות רבה בתחומים בהם אתה מפתח תאוריות וממהר להציגן כעובדות.

יש הרבה מחקר. אתה מציע הצעה שסותרת תוצאות מחקריות ומתעקש שהבעיה בפיסיקאים. ונותן דוגמה ממש לא רלוונטית שבה מחקר של שכטמן שלא סתר תוצאות מחקריות אחרות באופן מובהק. כהמחשה לכך שטענה שלך שסותרת תוצאות מחקריות מובהקות היא טענה רצינית.

פאולינג לא ראה בבירור במכשירים שלו שהסגסוגת ששכטמן בדק היתה עם מאפיינים שסותרים קיום קוואזי גביש. במחקרים על אי שוויון בל התוצאות היו מובהקות. אתה לא יכול להגיד שבגלל שהמדענים לא יודעים הכל הם צריכים לקבל גם את ההשערה שלך שסותרת ממצאים מדעיים קיימים.

מדע זה עסק מאוד זהיר. לא זורקים סתם אמירות לאוויר בלי להבין את המציאות המחקרית. צא ולמד. כאשר תבין את תורת הקוואנטים, ההנחות שלה, הניבואים שלה, שחלקם מבוסס על ההנחה שאי הוודאות היא משהו אינהרנטי, ולא תוצאה של מגבלה טכנית, ההתאמה המדהימה של הניבואים שלה (כולל אלו שמבוססים חזק על ההנחות של אי הוודאות כמשהו אינהרנטי) לתוצאות הניסיוניות, ואי שוויון בל שהוכח נסיונית, ושסותר את הטענות שלך, לפחות ברמה הפשוטה שלהם (תיאוריות לוקליות - כלומר שמידע דטרמיניסטי על כל תכונות החלקיק בכל אחת מהמדידות קיים כבר בחלקיק עוד קודם לכן, ופשוט לנו את הכלים לדעת את זה).

 

[רוב הזמן נח]

אני לא מתווכח על מה שיודעים. אלא על מה שלא יודעים

ובתחום הקוונטים עדיין רב הנסתר על הגלוי.
&nbsp
מבחינה רעיונית תמיד אפשר להמציא תאוריות מופרכות ואז להמציא להם כל מיני הוכחות שתומכות בהם. כמו מגדל שבונים באוויר.
&nbsp
&nbsp
&nbsp

 

[uzi2]

לא אתה לא. אתה מתווכח גם על מה שיודעים.

בינתיים הסמארטפונים שלנו, המחשבים, הטלוויזיות, המכשירים הרפואיים, ואינספור מכשירים אחרים, בנויים על סמך התיאוריה שאתה מגדיר כמגדלים באוויר.

 

[רוב הזמן נח]

לפי מה שאני יודע כל האלקטרוניקה מבוססת בכלל על מתמטיקה

של מספרים מדומים.
&nbsp
והקטע בנושא הקוונטום שאני מדבר עליו הוא בעיקר הופעת חלקיקים בווקום באקראי והעלמות של חלקיקים באקראי ולפעמים גם בזמנים שונים. ולפי מה שאני יודע אין לזה שום קשר לאלקטרוניקה ומחשבים.
&nbsp
&nbsp