Jarek Duda

Są przynajmniej 4 rodzaje masy: 1) mc^2 uwięziona energia, uwalniana w anihilacji 2) F=ma intercyjna 3) F~mM/r^2 grawitacyjna 4) E = hbar * omega w zegarze de Broglie/zitterbewegung ( https://link.springer.com/article/10.1007/s10701-008-9225-1 ), 3 różne oscylacjach neutrin: https://en.wikipedia.org/wiki/Neutrino_oscillation#Propagation_and_interference ... też https://en.wikipedia.org/wiki/B–Bbar_oscillation Podczas gdy równoważność 1) i 2) wynika ze szczególnej teorii względności, dla 3) już niewiele wiemy, np. dla elektronu dalej nie udało się sprawdzić eksperymentalnie (dobre slajdy: https://indico.cern.ch/event/361413/contributions/1776296/attachments/1137816/1628821/WAG2015.pdf ), od niedawna są eksperymentalne sugestie że dla antymaterii jest taka sama. 4) to już zupełna magia - w jakiś sposób uwięziona energia wymusza proces periodyczny pola, 3 rodzaje dla neutrin, osobiście podejrzewam że tutaj kluczowe jest pole grawitacyjne cząstki. Już neutrina są eksperymentalnie bardzo trudno dostępne, mogą być ukryte kolejne jeszcze trudniej oddziaływające ... żeby zrozumieć szczegóły trzeba analizować konfiguracje fundamentalnych pól budujących cząstki, a nie dokładać kolejne efektywne pola odpowiadające kolejnym cząstkom ... Więc sprawa ciemnej materii/energii też może być bardziej skomplikowana niż nam się wydaje. Przykładowo widzimy EM szum termiczny ~2.7K CMBR, ale próżna ma więcej stopni swobody np. odpowiadających za oddziaływanie słabe, silne, grawitacyjne - termodynamika sugeruje że one też powinny mieć szum termiczny o podobnej temperaturze/energii ... Oczywiście topologiczne defekty są kluczowe, aż trudno je odróżnić od cząstek (czym się różnią?) i mogą istnieć dodatkowe niedostępne w oddziaływaniu z zimną materią, ale możliwe do powstania w ekstremalnych warunkach jak Wielki Wybuch, czy supernowe.

Konfiguracje pól w zespole Feynmanowskim QFT powinny mieć skończone energię, co wymaga deformacji np. pola E~1/r^2 w skalach femtometrowych - deformacji która w perturbacyjnym QFT odpowiada polaryzacji próżni ( https://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_polarization ) i prowadzi do deformacji Coulomba w bardzo małych odległościach/wysokich energiach - zgodnych z running coupling ( https://arxiv.org/pdf/2210.13374 ). Interpretujemy krzywiznę głębszego pola (u mnie M) jako dualny tensor F* ( http://en.wikipedia.org/wiki/Duality_(electricity_and_magnetism) - zamienia E i B), dzięki temu prawo Gaussa zwraca ładunek topologiczny, który musi być skwantowany. Używając F a nie dualne F*, to byłyby monopole magnetyczne - które raczej nie istnieją, a dzięki dualnemu sformułowaniu stają się skwantowanymi ładunkami elektrycznymi - jak w naturze. Ciągłą rotację pola wymusza masa - podstawiając E=mc^2 do Schrodingera/Diraca, np. dla oscylacji neutrin ( https://en.wikipedia.org/wiki/Neutrino_oscillation#Propagation_and_interference ), zegara elektronu (potwierdzenie eksperymentalne: https://link.springer.com/article/10.1007/s10701-008-9225-1 ), czy B-Bar ( https://en.wikipedia.org/wiki/B–Bbar_oscillation ). Pytanie co je napędza? Ja używam Lagrangianu typu EM: F_abcd F^abcd, który przechodząc do Hamiltonianu daje też subtelne ujemne wkłady do energii - dokładnie co potrzeba żeby napędzić takie oscylacje:

W razie czego trochę ostatnio dopracowałem korespondencję z Modelem Standardowym - sam wychodzi analizując wzbudzenia topologiczne superfluid liquid crystal - 3 leptony (żyjąc w 3D) z oddziaływaniem Coulombowskim, podobnie 3 struny kolorowe typu wiry Abrikosova (popularne w QCD) - z ułamkowymi ładunkami (topologiczny/elektryczny) dla kwarków, wymuszone strukturą barionów (np. proton lżejszy od neutronu, deuteron rzeczywiście musi mieć kwadrupolowy moment elektryczny), też bardzo ładnie się zgadzają 3 neutrina m.in. z oscylacjami i sugestią sterylnych ... no i zgodnie z oczekiwaniami wszystkie mogą powstać w wyniku hadronizacji struny ( http://www.scholarpedia.org/article/Parton_shower_Monte_Carlo_event_generators#String_model ) jako wir Abrikosova - kwestia analizy do czego topologicznie może się rozpaść i jakościowo rzeczywiście wychodzi to co widzą np. w LHC. To nie jest proponowanie jakiejś alternatywy dla MS, tylko zapytanie o konfiguracje pola reprezentowane przez indywidualne diagramy Feynmana - jak w Feynman path ensembles tam są zespoły konkretnych ścieżek, tak samo w QFT są zespoły konkretnych konfiguracji pola - pytanie jakie. Przede wszystkim prawo Gaussa w takich konfiguracjach pola może zwracać tylko całkowite wielokrotności ładunku elementarnego, a w naiwnym Gaussie błędnie dowolne liczby rzeczywiste - żeby to naprawić, wystarczy zdefiniować pole elektryczne jako krzywizna głębszego pola, wtedy prawo Gaussa zwraca jego ładunek topologiczny ... przyglądając się dalszym konsekwencjom głównie topologicznym, automatycznie wychodzi ~Model Standardowy. Slajdy: https://www.dropbox.com/s/9dl2g9lypzqu5hp/liquid crystal particles.pdf ps. Intro ze źródłami np. do liczenia efektywnego Coulomba: https://community.wolfram.com/groups/-/m/t/2856493

Znamy tez Hebbowskie, long term potentiation ... oraz np. nowe mozliwosci dla neuronów modelujących joint distribution połączeń ... I pewnie są dalsze których jeszcze nie znamy, oraz ogólnie propagacja wsteczna może być innymi neuronami (pośrednia). Biologiczne neurony matematycznie mają dostępne przynajmniej: sumacja sygnałów, oraz jednoparametryczne nieliniowości - wystarczy dla KAN czy nowych możliwości joint distribution neurons - rozszerzających KAN m.in. o wielokierunkową propagację. ps. multi-feature Granger causality znajdujące np. dwa rodzaje fal przyczynowości w sygnale EEG: https://arxiv.org/pdf/2305.09478

Rzeczywiście jest trochę artykułów szukając "neural backpropagation" zaczynając od https://en.wikipedia.org/wiki/Neural_backpropagation - poczytam, ale chyba nie ma konsensusu czy/jak są kluczowe w nauce biologicznych sieci neuronowych (?) Ale ogólnie istnieją inne metody uczenia, np. polecam pomyśleć o neuronie trzymającym model joint distribution połączeń (pierwszy post) - propagację (w dowolnym kierunku) można sprowadzić do ~KAN: kombinacje liniowe z trenowanymi jedno-parametrycznymi nieliniowościami, dochodzą nowe metody trenowania jak bezpośrednia estymacja tego rozkładu z wejść - znowu kombinacje jednoparametrycznych nieliniowości ... skoro można, to niewykluczone że ewolucja nauczyła się ich używać dla biologicznych neuronów. Rzeczywiście narzuca się podobieństwo z dwukierunkowymi komputerami kwantowymi (2WQC, mamy zespół XPRIZE, świeży talk dla WQCG), ale pomysły niezależne ... choć nie zdziwiłbym się gdyby biologiczne sieci neuronowy wykorzystywały symetrię czasową fizyki. ps. Trenowanie KAN z https://github.com/KindXiaoming/pykan

Miałem na myśli że mechanizm propagacji potencjału czynnościowego (action potential) raczej jest symetryczny - pozwala propagować w obu kierunkach, jak się spotkają takie dwie fale to się nawzajem wygaszają, zacytowałem artykuł eksperymentalny powyżej. Z drugiej strony dla trenowania sztucznych potrzebujemy backpropagation - jakaś propagacja wsteczna raczej jest konieczna, pytanie czy pośrednia czy też taka bezpośrednia - co matematycznie jest względnie proste w realizacji (np. wzory w diagramie powyżej), pewnie coś takiego mogłoby być schowane w dynamice biologicznych (?) Diagram z https://uw.pressbooks.pub/physiology/chapter/action-potential-propagation/

Propagacja sygnału w biologicznych neuronach jest dość symetryczna, np. ”it is not uncommon for axonal propagation of action potentials to happen in both directions” ( https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.92.032707 ), mają znacznie lepsze uczenie "one-shot-learning" niż sztuczne, świadomość, etc. Natomiast obecne sztuczne sieci neuronowe (ANN) są trenowane pod jednokierunkową propagację, poprzez trochę brute-force backpropagation ... raczej dość inaczej niż biologiczne. Więc pytanie czy nie warto rozważyć wielokierunkowe sztuczne neurony ... tylko jak je zaprojektować, trenować, może wzorując się biologicznymi? Konstrukcja nad którą pracuję ( https://arxiv.org/pdf/2405.05097 ) to neurony zawierające model rozkładu łącznego połączeń: - podstawiając część wejść dostajemy rozkłady warunkowe dla pozostałych - możemy propagować informację w dowolnym kierunku, nie tylko wartości ale i rozkłady, - degeneruje się do tych modnych teraz KAN (Kolmogorov-Arnold Network) jeśli ograniczymy się do zależności między parami zmiennych - można świadomie dodać między trójkami i wyżej, - daje wiele nowych możliwości trenowania - np. bezpośrednią estymacją/updatem, czy dekompozycją tensorową ... może ewolucja biologiczna nauczyła się używać któryś z nich? Jakby ktoś miał przemyślenia ...

Dyskutowana tabelka - zaufanie większość ma ponad 5, z wyjątkiem m.in. politologów i meteorologów ... widzę że matematycy mają więcej ciepła niż ekonomiści ps. Bolesny świeży podcast o budowaniu zaufania do polskich akademików (powyższa tabelka chyba dyskryminuje teologów): https://podcastaddict.com/podkast-dezinformacyjny/episode/175205739

Update: Wolfram Quantum Framework wspiera 2WQC - prosty notebook z wprowadzeniem: https://community.wolfram.com/groups/-/m/t/3157512 Mniej kontrowersyjna realizacja: silicon quantum dots ( https://www.nature.com/articles/s41467-020-20280-3 ) używa impuls pola elektrycznego jako state preparation, wystarczy zastosować odwrotny impuls na końcu:

Temat flory bakteryjnej regularnie widzę w różnych mediach, nigdy nie wchodziłem głębiej, ale rzeczywiście niedawno przypadkiem rozmawiałem z szefem firmy z linku powyżej - mówił że mają własne nowe rozwiązania algorytmiczne do szybkiego wyszukiwania z sekwencji, ale na razie ciężko z motywacjami, lekarze raczej niezainteresowani. Widząc powyższy artykuł z przykładem konkretnej motywacji, których ilość pewnie będzie szybko rosła, przypomniała mi się ta rozmowa i znalazłem, przejrzałem ich stronę - trochę licząc na merytoryczną dyskusję, np. sam rozważając tego typu badanie. Ale widzę że mają niemałą konkurencję nawet w Krakowie, dalej ciężko o motywację jeśli nie ma się konkretnych schorzeń, też trochę brakuje mi oceny wiarygodności takich usług, nie wiem jak to wygląda od strony regulacji - super gdyby coś w stylu UOKiK od czasu do czasu wysyłało próbkę do różnych laboratoriów udając klienta i ocenę ich zgodności z prawdą np. umieszczało na jakiejś stronie.

Człowiek nie zdaje sobie sprawy jak istotne i skomplikowane są interakcje z florą bakteryjną, powoli są odkrywane jak powyżej - pewnie szybko będzie się rozwijać. Widzę że w Krakowie jest dostępne tego typu badanie przez sekwencjonowanie: [...] z motywacjami:

Nie wiem, wygląda na metastabilny stan wzbudzony barionu - może w kierunku łamania liczby barionowej ... ale niestety raczej niepraktyczny dla pozytywnego bilansu energetycznego.

Skoro rozpada się na proton, chyba nie pomoże z hipotetycznym/potencjalnym stymulowanym łamaniem liczby barionowej? Ja bym szukał numerycznie parametrów dudnienia, żeby podczas jednego EM chirpu poniżej rozbujac konfigurację pola barionu aby istotnie zwiększyć prawdopodienstwo wybicia z lokalnego minimum energii.

W rozpadzie protonu zostaje pozytron ( https://en.wikipedia.org/wiki/Proton_decay ), który w materii anihilowałby z elektronem - prowadząc do praktycznie pełnej konwersji materia -> energia (~100x gęstość energii niż fuzja, z dowolnej materii). Podobne w promieniowaniu Hawkinga - produkuje bezmasowe cząstki z czegoś co powstało głównie z barionów. Mechanizm zależy od modelu, w ~Landau-de Gennes który rozważam ( https://arxiv.org/pdf/2108.07896 ) ze (skwantowanym) ładunkiem topologicznym jako elektryczny, najprostszy węzeł wydaje się zgadzać z barionami, np. strukturalnie wymusza ładunek tłumacząc dlaczego proton jest lżejszy od neutronu (neutron musi skompensować ten ładunek), wiązanie i moment kwadrupolowy deuteronu. Jeśli barion to rzeczywiście węzeł wirów topologicznych typu Abrikosova, stymulowanie jego rozpadu to byłaby np. próba rozbujania żeby dwa wiry mogły przeniknąć przez siebie - rozplątując węzeł. Mogłaby do tego wystarczyć np. elektromagnetyczna fala stojąca o olbrzymiej częstotliwości, którą można by uzyskać efektem dudnienia ( https://en.wikipedia.org/wiki/Beat_(acoustics) ) z dwóch laserów o bardzo bliskich częstotliwościach.

Jeszcze raz: rozpad protonu jest konieczny zarówno dla (hipotetycznych) bariogenezy (dlaczego mamy więcej materii niż antymaterii?) i promieniowania Hawkinga - to drugie daje inną teoretyczną możliwość ultimate energy source: ścisnąć materię do czarnej dziury i poczekać aż wyparuje (zbierając mc^2 energię) ... inne argumenty to np. brak prawa Gaussa dla liczby barionowej, więc dlaczego miałaby być zachowywana - wiele modeli potrzebuje możliwości jej łamania. Podczas gdy powyższe wymagają ekstremalnych warunków, nieskutecznie poszukuje się rozpadu protonu w wielkich zbiornikach wody - może po prostu kwestia zbyt mało ekstremalnych warunków, ja osobiście bym raczej szukał w centrach gwiazd neutronowych (szczególnie produkujących rzędy wielkości więcej energii niż pozwalają standardowe modele np. https://www.space.com/bizare-object-10-times-brighter-than-sun ), czy w LHC (niestety bardzo trudne do potwierdzenia/zaprzeczenia).

@Astro, gdybyś powiedział osobie sprzed 100 lat o obecnej technologii ... ja bym się nie zdziwił gdyby za 100 lat ludzkość opanowała stymulowany rozpad protonu, model który rozważam pozwala na szukanie takiej dynamiki. Ogólnie pierwszy krok do nowej technologii to zwykle była otwartość na daną możliwość.

Gdyby udało się zbudować graser ( https://en.wikipedia.org/wiki/Gamma-ray_laser ) produkujący 782 keV fotony (prawdopodobnie się nie da), mógłby produkować wolne neutrony: p + 782keV -> n, czyli fuzja stałaby się trywialna. Najwyżej energetycznie proponowany free electron laser ( https://accelconf.web.cern.ch/fel2017/papers/mop066.pdf ) ma 0.03nm czyli ~41keV. Już są pierwsze przejścia jądrowe FELami: https://physics.aps.org/articles/v7/20 ... a jeśli by się udało, to dalsze pytanie czy liczba barionowa może być łamana (potrzebne np. dla bariogenezy czy promieniowania Hawkinga) - jeśli tak to znaczy że konfiguracja pól protonu to jest lokalne minimum energetyczne, więc może np. graserami dałoby się rozhuśtać z tego lokalnego minimum, stymulując rozpad protonu ... dając ultimate energy source: pełna konwersja materia -> energia: z dowolnej materii ~100x gęstość energii niż z fuzji (alternatywne podejście: ścisnąć materię do czarnej dziury i poczekać aż ona wypromieniuje).

Jest wypłycenie które działa jak bariera potencjału dla tych klasycznych obiektów z dualizmem korpuskularno-falowym. Artykuł opublikowany w topowym journalu o tym eksperymencie: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.102.240401 (może napiszcie do redaktora że znaleźliście błąd?). A tu zebrane profesora fizyki MIT z kilkudziesięcioma artykułami opublikowanych w topowych journalach o podobnych eksperymentach (ale wiem, Wam do pięt nie dorasta):

Napisałem "lokalne minimum" - stan podstawowy to globalne (pomijając rozpad protonu), elektrony trochę pozostają we wzbudzonych stanach co znaczy że w pewnym dynamicznym sensie tam jest lokalne minimum. Tunelowanie jest też obserwowane klasycznie ( http://dualwalkers.com/statistical.html ) - skacząca kropelka zwykle odbija się od bariery poniżej, ale czasem przetuneluje (też z wykładniczo malejącym prawdopodobieństwem) - ze względu na praktycznie losowe zachowanie sprzężonego pola (termodynamika). W QM stany wzbudzone są stabilne - dla deekscytacji potrzebują interakcji z otoczeniem, które jest praktycznie losowe (termodynamika). Odnośnie intuicji wybijania z lokalnego minimum, bardziej formalnie to np. https://en.wikipedia.org/wiki/Stochastic_resonance Znikam i pozdrawiam nowe wcielenie chyba Astro

Wzbudzony atom to z perspektywy energii lokalne minimum dynamiki elektronu, wyjście z tego stanu czyli deekscytacja może nastąpić spontanicznie (termodynamika, tunelowanie, oddziaływanie z dość losowym otoczeniem) ... a można je ułatwić: stymulować nie wymuszać, np. oddziałując falą o zgodnej częstotliwości żeby intuicyjnie wybić wahadełko z lokalnego minimum. Napisałem optyczne bo są też inne np. z oddziaływania z jądrem - electron capture, internal conversion (aż sobie sprawdziłem dla kolegi purysty: "konwersja wewnętrzna").

Proces emisji fotonu optycznego ze wzbudzonego atomu to jego deekscytacja (nie jest natychmiastowy np. https://science.sciencemag.org/content/328/5986/1658 ). Możliwości jej stymulowania, ukierunkowania oznacza że nie zawsze jest spontaniczna - dlatego napisałem "zwykle". Zwiększamy jej prawdopodobieństwo warunkami - słowo "stymulowana" jest bardziej adekwatna niż "wymuszona" - które byłoby uprawnione gdybyśmy byli w stanie zwiększyć prawdopodobieństwo do 100%, co chyba technicznie jest bardzo trudne.

Wzbudzone atomy zwykle deekscytują spontanicznie - emitując foton w praktycznie losowym kierunku, chyba że stymulujemy tą deekscytację w emisji wymuszonej. Dyskutowany artykuł wychodzi ze spontanicznej zamiast tego używając wnęki o odpowiednim kształcie, co też się robi w tzw. superrariadnce: https://en.wikipedia.org/wiki/Super_radiant_emission Np. poniższy diagram z https://www.iqclock.eu/about.html:

ps. Powiązane: tzw. "quantum corrals" też często eliptyczne wnęki, np. https://arxiv.org/pdf/cond-mat/0211607 ... i odtwarzają też na "walking droplets"( http://dualwalkers.com/statistical.html ): https://www.nature.com/articles/s41567-017-0003-x

Ciekawe, przypomina superradiance ( https://en.wikipedia.org/wiki/Superradiance ): deeksytacja stymulowana samą obecnością wnęk - rozszerzenie do eliptycznej wnęki. I podczas gdy spontaniczna emisja rzeczywiście ma praktycznie losowy kierunek, jeszcze jest stymulowana ( https://en.wikipedia.org/wiki/Stimulated_emission ) - obecnością innych fotonów, deekscytując w ich kierunku. Przyjmuje się że stymulowana zachodzi np. wewnątrz medium lasera - natomiast pytanie czy jest możliwa dla zewnętrznego celu (jak powyższe zastępując wnękę laserem) chyba pozostaje otwarte (? dalej organizuję test, przykładowe zastosowanie: two-way quantum computers - https://arxiv.org/pdf/2308.13522 )

Może nie było w Kaku, ale dowolne operacje można przetworzyć na unitarne dodając bity pomocnicze: https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_logic_gate Pozdrawiam