anton_lipovka: (мачо)
Меня попросили рассказать без математики суть моей работы. Попробую сделать это здесь.
Вопрос, который возник в самом начале построения квантовой теории вещества, и все чаще возникает у исследователей в наше время, это «Что такое квантовая теория?»  Вот, например, высказывания тех, чей авторитет и образованность не могут подвергаться сомнению:
http://anton-lipovka.livejournal.com/19974.html
при отсутствии внятного ответа на этот вопрос в течение 100 с лишним лет преобладал подход, озвученный Дэвидом Мермином "Shut up and calculate!" (Заткнись и считай!). Говоря простыми словами физики в большинстве своем предпочитают не задумываться почему работает аппарат квантовой механики и откуда он берется. С экспериментом согласуется – и ладно. Однако в начале 21 века мы подошли к той черте, где начинаются проблемы. Не буду перечислять всех, скажу только о самой интригующей – космологической константе. Она впервые появилась в уравнениях Эйнштейна и только недавно была измерена из астрономических наблюдений. Возникла проблема и даже не одна. Что это такое?  Почему она именно такая 10(-56) см-2 ?   Как это все увязать с «теорией всего» т.н. стандартной моделью?
Современная физика по сути является теорией эфира. Этот вопрос поднимал в свое время еще Гайтлер, но тогда он остался без ответа. Суть проблемы в том, что в КТП (квант. Теор. Поля) руками вводятся для каждого сорта частиц свои вектора Фока в каждой точке пространства. Т.е. мы как бы имеем экран компъютера с пикселями. Каждый пиксель – вектор Фока и тогда перемещение частицы по нашему экрану рассматривается как последовательное вспыхивание и угасание таких пикселей – векторов Фока. Если говорить честно, то это есть ничто иное как эфир, да не один, а столько эфиров, сколько частиц мы имеем для описания. Но это не вся беда. Главная беда заключается в том, что в соответствии с квантовой теорией состояние такого пикселя не может быть строго равно нулю (т.н. нулевые колебания), т.е. когда мы пытаемя получить ту самую космологическую константу, которая формально может быть отнесена к тензору энергии – импульса материи,то эти нулевые колебания мы должны сложить и получаем в итоге значение космологической постоянной около 10(-17) только для одного типа частиц – электроны + позитроны! Как видно, разница между расчетами и наблюдениями около 40 порядков величины, что не может быть признано удовлетворительным.
Как я уже говорил, все чаще возникает вопрос (см. Ли Смолин, например) «Что такое квантовая теория?» В первой части моей работы я, как мне кажется, получил ответ на этот вопрос. Суть очень проста. Попытаемся построить физику на размерной шкале от 10(-11) см до , скажем размеров нашей Солнечной системы. Как я говорил однажды, разбирая статью коллеги:
http://anton-lipovka.livejournal.com/15002.html?thread=182426#t182426
«Все, что мы видим, слышим, чувствуем, измеряем, регистрируем посредством приборов в лаборатории – все это _только_ электромагнитное поле». Это в общем-то тривиальное утверждение, но почему-то об этом постоянно забывают, вводя волновую функцию, описывающую т.н. «волны материи». Если у нас есть на входе только ЭМ поле, то ситуация выглядит так же, как если бы человек с завязанными глазами пытался, взяв в руки две подушки, ощупать пылинку и сказать что он чувствует подушками. Подушки – ЭМ поле с длиной волны порядка 5000 А, а пылинка – атом с размерами порядка 1 А. Много информации получит такой исследователь о пылинке? Не очень. Он будет вынужден ввести некую функцию распределения и прибегнуть к вероятностному описанию пылинки. Именно это мы делаем в квантовой механике, вот только написав уравнение Шредингера забыли про подушки (ЭМ поле).
Дальше рассуждения простые. Коли мы можем видеть – изучать природу только посредством ЭМ поля (подушками), то надо правильно включить его в описание природы. Т.е. пылинки – атомы это корпускулы (пока не будем говорить об их внутреннем устройстве, поскольку мы следуем по историческим следам развития квантовой теории), которые имеют вполне себе измеримые классические координаты и импульсы. Но при наблюдении их посредством ЭМП, эти координаты и импульсы «размазываются» всилу больших размеров подушки – ЭМ волны. Вот и вся идея.
Едем дальше. Имеется несколько способов показать как получается «квантование». Все они достаточно просты, но я воспользуюсь тем, что выбрал для своей статьи – сошлюсь на работы Эйнштейна (1905) и Дебая (1910), в которых было показано, что свободное ЭМ поле имеет энергию Е=hv , где  h – постоянная Планка, измеряемая из эксперимента и  v – (ню) частота фотона. На основании этого мы мгновенно получаем аксиомы Бора – Зоммерфельда (1.1) и (1.2) из классической физики, в результате чего имеем не аксиоматическую, а классическую теорию атома и микросистем. При этом, замечу, современная квантовая теория остается все еще аксиоматической теорией, базирующейся на понятии волновой функции. Но это все семечки. Вот есть у нас уравнение Шредингера. Все красиво- квантовая система совершает переходы из одного состояния в другое, есть оператор Гамильтона, есть волновые функции, но совершенно нет самого главного – ЭМ поля, которое должно забирать / приносить энергию для системы чтобы последняя могла изменять свои состояния. Где фотоны в ур-нии Шредингера? Шредингер об этом не знал. Да в общем никто не знал. Прелесть в том, что фотоны в некотором приближении представляют собой т.н. плоские волны. По плоским волнам мы можем разложить любую функцию или преобразовать интегрально (преобразование Фурье). Тогда после такого интегрального преобразования и после разложения плоской волны фотонов по собственным функциям полученного оператора Гамильтона, мы прийдем к выражению (3.8), где в квадратных скобочках стоит уравнение Шредингера собственной персоной. Таким образом мы получили более полное не локальное (т.к. имеем интеграл по пространству) выражение, описывающее нашу систему. Уравнение Шредингера является его частным локальным случаем.
Выводы: Нет никаких «волн вещества» и «плотностей вероятности» Есть только собственные функции оператора Лиувилля (полученного из трансформированного гамильтониана), по которым мы разложили фотон, коим мы «ощупывали» нашу систему. Более серьезные выводы состоят в том, что пространство, как таковое, не квантуется и пытаться проквантовать его – безумие.
Про космологию напишу позднее.

Profile

anton_lipovka: (Default)
anton_lipovka

March 2017

S M T W T F S
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 

Syndicate

RSS Atom

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Jul. 21st, 2017 04:34 am
Powered by Dreamwidth Studios