Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Rekomendowane odpowiedzi

8 minut temu, peceed napisał:

wiązek między ekscytacją laseara przez cel mógł być opisany jako związek przyczynowo-skutkowy ze względu na uporządkowany charakter oddziaływania w trakcie którego nic z entropią się nie działo (fotony leciały w kulce obok siebie)

To powinno być dla kolegi kluczowe, aby zrozumieć kiedy nasz język związków przyczynowo-skutkowych działa przy odwróconej strzałce czasu, a kiedy się załamuje. Działa wtedy, kiedy gołym okiem deltaS=0. Załamuje się, kiedy entropia musi maleć. Wtedy nagle związek przyczynowo skutkowy w skali makro znika, ale da się go odtworzyć w skali mikro. Wymaga to fuksa, dowiadujemy się że konfiguracja jest nadzwyczajna.

24 minuty temu, Astro napisał:

Coś takiego jak laser kompletnie nie idzie pod rękę z panem Boltzmannem, ale, o dziwo!, działa w czasie znacznie dłuższym niż czas termalizacji...


Nic w tym dziwnego, laser ma określoną temperaturę.
@Jarek Duda, czy w twoim komputerze przyjmujesz że T to po prostu temperatura "układu scalonego"?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

 

15 godzin temu, Astro napisał:

przynajmniej tyle podpowie ci pan Boltzmann

Nie żyje.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
20 hours ago, ex nihilo said:

matematyczna t/CPT symetria diagramów i całek Feynmana nie przesądza symetrii zrealizowanych trajektorii -> i <-

Wyobraźmy sobie że mamy jakieś warunki brzegowe, dla nich rozwiązujemy problem rozważając zespoły ścieżek/diagramów.

Teraz poddajmy te warunki brzegowe symetrii T/CPT - żeby znaleźć rozwiązanie musimy poddać tej symetrii wszystkie ścieżki/diagramy ... dostając oryginalne rozwiązanie, tylko że poddane symetrii.

Możemy sobie wyobrazić że te warunki brzegowe to np. Wielki Wybuch w naszej przeszłości, Wielki kolaps w przyszłości - że fizyka wybrała naszą historię wszechświata z zespołu po wszystkich diagramach Feynmana między nimi ...

20 hours ago, peceed said:

Fizyka nie musi "rozwiązywać" swoich równań w jakikolwiek sposób. To my rozwiązujemy równania a dla nas istnieje wielka różnica pomiędzy przyszłością a przeszłością.

Zakładamy że fizyka rządzi światem dookoła nas, używając pewnych reguł które próbujemy zgadnąć - dopasowując do rzeczywistości.

To że dla subiektywnych ludzi przeszłość i przyszłość są bardzo różne nie znaczy że obiektywna fizyka się tym przejmuje - najbardziej fundamentalne teorie jakie rozważamy są czasowo/CPT symetryczne. Z https://en.wikipedia.org/wiki/CPT_symmetry : "The CPT theorem says that CPT symmetry holds for all physical phenomena, or more precisely, that any Lorentz invariant local quantum field theory with a Hermitian Hamiltonian must have CPT symmetry. "

Założenie asymetrii np. w równaniu Schrodingera prowadzi do poważnych problemów z tw. Bella ... które znikają jeśli przestaniemy próbować fizyce narzucać nasze asymetrie - np. rozwiązując całkami po trajektoriach.

Właśnie spisałem stacka o tym: https://physics.stackexchange.com/questions/531236/do-feynman-path-integrals-satisfy-bell-locality-assumption

20 hours ago, peceed said:

A gdy obserwator dowiaduje się o zdarzeniach, znika symetria czasowa.

Jeśli chcesz powiedzieć że kolaps funkcji falowej łamie symetrię czasową to zupełnie się nie zgadzam.

Najprostszy przykład to deekscytacja atomu ... która staje się symetryczna gdy tylko uwzględnimy foton uciekający do otocznia ('environment') - nieuwzględnionego w Schrodingerze:

wzbudzony atom <-> atom np. w stanie podstawowym + foton w otoczeniu

Idealizacją pomiaru jest Stern-Gerlach, w którym cząstka ze spinem (dipol magnetyczny) osiąga równoległe lub anty-równoległe ustawienie w silnym polu magnetycznym, bo widocznie w ten sposób ma mniejszą energię (nie musi precesować), różnica energii musi być jakoś wypromieniowana np. jako jako fala EM:

precesujący "unaligned" dipol magnetyczny w polu magnetycznym <-> "aligned" + różnica energii

20 hours ago, peceed said:

Deekscytacja celu następuje całkowicie spontanicznie i przypadkowo

Może wg ludzkiej intuicji, ale jak powyżej - fizyka nie musi się tym przejmować, deekscytacja ma swój CPT-analog: ekscytację.
Jest wiele argumentów za tym że fizyka jest fundamentalnie CPT symetryczna, twierdzenie Bella sugeruje że tak też rozwiązuje swoje równania - jeśli laser działa, to jest CPT-analog też powinien analogicznie działać.

20 hours ago, peceed said:

czy w twoim komputerze przyjmujesz że T to po prostu temperatura "układu scalonego"?

Nie rozumiem pytania - temperatura jest ukryta w beta, która jest użyta w konstrukcji macierzy transferu M_ij = exp(-beta E_ij). Czasu nie ma.

Edytowane przez Jarek Duda

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
14 godzin temu, Jarek Duda napisał:

Teraz poddajmy te warunki brzegowe symetrii T/CPT - żeby znaleźć rozwiązanie musimy poddać tej symetrii wszystkie ścieżki/diagramy ... dostając oryginalne rozwiązanie, tylko że poddane symetrii.

Ok., matematycznie pewnie da się to zrobić zamieniając wszystkie znaczki na odwrotne, ale co najmniej wątpię, żeby miało to sens fizyczny z wyjątkiem najprostszych zdarzeń elementarnych, których pdp =1 w danym dt (a są takie w ogóle?). Owszem, np. kreacja/anihilacja są odwracalne, ale raczej nie oznacza to, że muszą nastąpić w tym samym (x, y, z. t) po odwróceniu CPT. Tym bardziej dotyczy to procesów (trajektorii) bardziej złożonych, w których trzeba brać pod uwagę pdp zdarzeń i całego ciągu.
Może się mylę, ale odwrócenie CPT nie jest równoznaczne z powtórzeniem historii, tyle że w odwrotnym kierunku t, nawet w równoległych światach CPT+ i CPT-. No chyba, że przyjmiemy jakiś 100% determinizm... ale wtedy pewnie będę musiał iść na sumę, bo bez tego... ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Dla ludzi jest to technicznie niewykonalne, ale m.in. QFT, symetria CPT, twierdzenie Bella sugerują że obiektywnie tak działa fizyka w której żyjemy.

Czyli np. skoro mikroskopowo może zachodzić stymulowana emisja, to powinna ona mieć też swój symetryczny analog: stymulowaną absorpcję - jeśli przygotowalibyśmy CPT-analog warunków dla tej pierwszej, powinna zachodzić ta druga.

Takie przygotowanie CPT-analogu warunków wydaje się względnie proste dla lasera na swobodnych elektronach ( https://en.wikipedia.org/wiki/Free-electron_laser ) - kwestia postawienia tarczy z drugiej strony i wstępnego wzbudzania jej do odpowiedniej energii (np. lampa sodowa ponieważ ma wąskie spektrum) - założenie że fizyka jest CPT-symetryczna sugeruje że skierowanie wyniku stymulowanej absorpcji na taką tarczę powinno ułatwić jej emisję w tym kierunku, co powinno być widoczne w balansie energetycznym układu lampla-detektor dookoła niej:

CPT analogue of free electron laser

 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

@Jarek Duda

Najkrócej i najprościej - z tego, co napisałeś wcześniej zrozumiałem, że matematyczna CPT symetria trajektorii A->B spowoduje, że przy "odbiciu" CPT w stanie B dostaniemy fizycznie trajektorię B->A, czyli powrót do stanu wyjściowego. I z tym się nie zgadzam (z wyjątkiem zdarzeń elementarnych). Uważam, że z dużym pdp dostaniemy B->A', czyli nie będzie to "powrót po własnym śladzie", a nowy stan, pdp zbliżony do A, ale nie identyczny z nim.
 

20 godzin temu, Jarek Duda napisał:

Czyli np. skoro mikroskopowo może zachodzić stymulowana emisja, to powinna ona mieć też swój symetryczny analog: stymulowaną absorpcję - jeśli przygotowalibyśmy CPT-analog warunków dla tej pierwszej, powinna zachodzić ta druga.

Co do tego antylasera - raczej bym ustawił te dwie rury jedna za drugą po odwróceniu pozytronowej, i mierzył na końcu tego tramwaju. 
Kombinowałem z prostszą zabawką: puszczanie przez dwie szczeliny - z jednej strony strzelamy pojedynczo elektronami, z drugiej pozytronami z punktów, w których zarejestrowany został elektron.

Edytowane przez ex nihilo

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Astro, wzbudzony obiekt naturalnie deekscytuje - emitując fotony, które np. trafiają w cel i go wzbudzają.

W stymulowanej emisji w laserze dodatkowo wzmacniamy ten efekt: szybkość deekscytacji, a w rezultacie też ekscytacji celu (też dzięki ukierunkowaniu).

W CPT analogu powyższej sytuacji powinniśmy mieć stymulowaną absorpcję w takim lasarze: zwykłe atomy w stanie podstawowym mogą absorbować fotony, stymulowana absorpcja powinna mieć zwiększone prawdopodobieństwo takich zdarzeń, a w rezultacie prawdopodobieństwo deekscytacji celu.

 

ex nihilo,

stosując symetrię czasową do ścieżki z A do B, dostajemy ścieżkę z B do A - nie rozumiem z czym się nie zgadzasz?

Dalej mając rozwiązanie dla zadanych warunków brzegowych, rozwiązanie dla CPT(warunków brzegowych) to CPT(oryginalne rozwiązanie) - też wydaje się oczywiste np. dla ścieżek/diagramów Feynmana (?)

 

Co do anty-lasera, też myślę że najbardziej obiecujące byłoby umieszczenie oddalonych dwóch takich free electron lasers w jednej osi i szukanie zależności w działaniu między nimi.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Owszem świecąc fotonami na niewzbudzony atom, ma on pewne prawdopodobieństwo na ich absorbuję.

Ale jeśli istnieje CPT-analog stymulowanej emisji, czyż nie powinien zwiększać prawdopodobieństwo powyższej absorpcji?

Jeśli nie to co powinno się dziać jeśli przygotujemy CPT-analog warunków ze stymulowanej emisji? (w co wlicza się dostarczenie fotonów)

ps. Efekty "drugiego rzędu" kojarzą mi się z nieliniowością jak SPDC, ale to jest kwestia nomenklaturowa - tutaj chodzi mi tylko o stymulowaną emisję i co się dzieje gdy przygotujemy CPT warunków w których zachodzi?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Owszem absorpcja zawsze wymaga dostarczenia fotonów - tutaj nie ma wątpliwości.

Natomiast pytanie jest czy możemy wpływać na prawdopodobieństwo tej absorpcji, np. przygotowują CPT-analog warunków ze stymulowanej emisji?

Nawet więcej: o przyczynowość. Stymulowana emisja jest przyczyną wzbudzenia celu, jeśli fizyka jest CPT-symetryczna, to czyż po poddaniu tej sytuacji taką symetrią nie dostajemy: stymulowanej absorpcji jako przyczyny deekscytacji celu (niekoniecznie jedynej)?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Analogiem CPT emisji jest absorpcja.

Zakładając że fizyka jest CPT-symetryczna, możliwość wpływania na jedno z powyższych, powinna mieć analogiczną możliwość wpływania na drugie.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Oczywiście - symetria działa w obie strony. Pytanie czy możliwość wpływania na procesy można przenieść przez symetrię CPT.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Dla rzeczywiście zrozumienia nietrywialnych konsekwencji symetrii P, polecam model Isinga - z rozkładu Boltzmannowskiego sekwencji, pytając się o rozkład prawdopodobieństwa wartości w środku, prostą matematyką dostajemy np. Pr(u) = (psi_u)^2, gdzie jedna amplituda jest z lewej, druga z prawej.

Czyli z symetrii wychodzi reguła Borna, mając ją możemy np. łamać nierówności typu Bella: https://physics.stackexchange.com/questions/524856/violation-of-bell-like-inequalities-with-spatial-boltzmann-path-ensemble-ising

ps. Szkic wyprowadzenia:

image.thumb.png.d7ff974f59a7fec3d6851ec0bf6bedc0.png

 

Edytowane przez Jarek Duda

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Model Isinga jest jednym z podstawowych używanych modeli opisu rzeczywistości - pewnie przybliżonym, ale jednak w jakimś zakresie chyba działa.

Warto sobie wyobrazić jego sekwencję wartości jako wynik błądzenia losowego - ładnie widać np. regułę Borna z symetrii, można poprowadzić tą analogię dalej aż do Wick-rotated quantum computers: używających rozkładu Boltzmannowskiego zamiast Feynmanowskiego.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Nie rozumiem pytania? Mamy jakąś przestrzeń możliwości na każdej pozycji, potrzebujemy określić energię par (też interakcji) dla poszczególnych sąsiadów: macierz E_ij.

Wtedy: M_ij = exp(-beta E_ij)

W biblii Baxtera ( https://physics.anu.edu.au/theophys/_files/Exactly.pdf ) to jest transfer matrix V - tam się interesują tylko jej wartościami własnymi, dla rozkładów prawdopodobieństwa potrzebujemy też wektory własne.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Stoi za tym głównie energia oddziaływania, np. że w ferromagnetyku mamy mniejszą energię dla zgodnych spinów, w anty-ferromagnetyku dla przeciwnych.

Statystyka to kolejny poziom - pojawia się z założenia rozkładu Boltzmanna wśród sekwencji, używając energii danej takimi oddziaływaniami.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
W dniu 16.02.2020 o 06:39, ex nihilo napisał:

Może się mylę, ale odwrócenie CPT nie jest równoznaczne z powtórzeniem historii, tyle że w odwrotnym kierunku t, nawet w równoległych światach CPT+ i CPT-. No chyba, że przyjmiemy jakiś 100% determinizm...

Problemem jest to, że sama symetria CPT nie opisuje całej fizyki obserwowanego wszechświata w skali makro. Zrobienie CPT opisywałoby nam świat o malejącej entropii, którym nie obowiązuje DPT. Żyjąc w świecie o niskiej entropii spodziewamy się jej wzrostu, nie malenia.
 

W dniu 16.02.2020 o 09:55, Jarek Duda napisał:

założenie że fizyka jest CPT-symetryczna sugeruje że skierowanie wyniku stymulowanej absorpcji na taką tarczę powinno ułatwić jej emisję w tym kierunku

To ogromy błąd logiczny. Po odwróceniu czasu odwraca się związek przyczynowo skutkowy w skali mikro. Odsyłam do "Resala masłowego". A w skali makro pojawiają się niewiarygodnie zbiegi okoliczności, które nie są niemożliwe z punktu widzenia praw fizyki w skali mikro, a jedynie skrajnie nieprawdopodobne (skala makro i DPT).

Użycie słowa "skierowanie" czegoś powinno zapalić czerwoną lampkę, bo to pojęcie stosuje się do świata z rosnącą entropią, jakiekolwiek liczenie, podejmowanie decyzji, itd. wymaga DPT.
Świat widziany w drugą stronę (opisywany w drugą stronę) nie może stosować bezwarunkowo naszego aparatu pojęciowego.

5 godzin temu, Jarek Duda napisał:

stymulowanej emisji w laserze dodatkowo wzmacniamy ten efekt

To niemożliwe na mocy teorii względności. Nie da się "stymulować" czegoś poza swoim stożkiem świetlnym przyszłości, szczególnie "zmieniać prawdopodobieństwa czegoś".

4 godziny temu, Jarek Duda napisał:

Ale jeśli istnieje CPT-analog stymulowanej emisji, czyż nie powinien zwiększać prawdopodobieństwo powyższej absorpcji?

Jedyne o czym możemy mówić to opisie istniejących sytuacji fizycznych w drugim kierunku czasowym. Z tego punktu widzenia wciąż mamy laser, i jedyna magia jaka się pojawia w jego opisie w drugą stronę to ogromy spadek entropii!

"Spontaniczna emisja" po zastosowaniu symetrii <CPT> to "Absorbcja". Spontaniczna emisja jest zupełnie przypadkowa w czasie, po odwróceniu strzałki czasu mamy stuprocentowy związek przyczynowo skutkowy w tym sensie, że dokładnie wiemy co się stanie (+-) ale wymaga to ogromnego dopasowania warunków początkowych aby cząsteczka się spotkały. Tutaj kłania się DPT. Spontaniczność bierze się z braku możliwości przewidzenia kiedy dojdzie do zdarzenia, w odwrotnym kierunku czasu możemy to przewidzieć w 100%.
Stymulowana absorbcja to przykład stosowania jakichś dziwnych reguł symetrii na poziomie lingwistycznym, tak mogą bawić się humaniści ale nie fizycy.
Spontaniczna emisja zwiększa entropię. Emisja wymuszona również podnosi entropię.
Zastosowanie symetrii CPT w opisie wszechświata tworzy świat o malejącej entropii.

5 godzin temu, Jarek Duda napisał:

Co do anty-lasera, też myślę że najbardziej obiecujące byłoby umieszczenie oddalonych dwóch takich free electron lasers w jednej osi i szukanie zależności w działaniu między nimi.

Nie da się CPT-obrócić fragmentu rzeczywistości. A jeśli będą to zwykłe lasery, to nie ma w ich zachowaniu niczego dziwnego z punktu widzenia obecnych praw fizyki.
 

Edytowane przez peceed

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
23 minutes ago, peceed said:

Po odwróceniu czasu odwraca się związek przyczynowo skutkowy w skali mikro.

No właśnie główne pytanie tutaj to czy symetryczna fizyka rozwiązuje swoje równania w sposób:

- asymetryczny jak Euler-Lagrange, Schrodinger - narzucając kierunek ewolucji, spełniając założenia prowadzące do nierówności Bella ... łamane przez fizykę - sprzeczność.

- symetryczny jak minimalizacja działania czy całki Feynmanowskie. Wtedy dla fizyki kierunek czasu nie ma znaczenia, warunki brzegowe "hidden variables" są symetrycznie z przeszłości i przyszłości, inaczej niż w Bellu - te nierówności nie muszą być spełnione.

Podczas gdy ludzka intuicja krzyczy że świat jest asymetryczny, przemyślenie na zimno argumentów wyraźnie wskazuje symetrię.

Dla intuicji konsekwencji symetrii, bardzo polecam przemyśleć sobie Isinga.

Z perspektywy fizyki dobrze sobie wyobrazić zamocowanie w przeszłości w wielkim wybuchu, w przyszłości np. w kolapsie - że na podstawie takich symetrycznych warunków brzegowych, fizyka już wybrała historię wszechświata, w której poruszamy się w kierunku czasowym - życie w czasoprzestrzeni, block universe Ensteina ...

m.in. uwzględniając sytuacje typu CPT-analog lasera które przygotujemy, tak wybrała historię wszechświata że już wszystko się zgadza ... czyli już niemożliwe jest np. "cofnięcie się w czasie żeby zabić Hitlera", jest jedno "timeline" już samouzgodnione.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
18 godzin temu, Jarek Duda napisał:

stosując symetrię czasową do ścieżki z A do B, dostajemy ścieżkę z B do A - nie rozumiem z czym się nie zgadzasz?

Ale z tym ja się zgadzam. mam tylko co najmniej duże wątpliwości czy B->A=A->B (fizycznie, a nie tylko matematycznie), zwłaszcza w sytuacji, kiedy pomiędzy stanami A i B mamy jakieś stany pośrednie. Jeśli pominiemy szczegóły techniczne, nasz spór teraz można sprowadzić do tego, który jest od początku, czyli do pytania o losowość - czy jest fundamentalna, czy jest tylko wynikiem naszej niewiedzy. Jeśli jest fundamentalna, to jej odwrócenie będzie też losowe - albo się trafi na "starą ścieżkę", albo pójdzie inną. Oczywiście dotyczy to w praktyce tylko mikroświata, bo w makro jakikolwiek powrót do przeszłości staje się skrajnie mało prawdopodobny, nawet dla CPT "odbitego" osobnika i też w CPT odbitym świecie.
 

13 godzin temu, Jarek Duda napisał:

Z perspektywy fizyki dobrze sobie wyobrazić zamocowanie w przeszłości w wielkim wybuchu, w przyszłości np. w kolapsie - że na podstawie takich symetrycznych warunków brzegowych, fizyka już wybrała historię wszechświata, w której poruszamy się w kierunku czasowym - życie w czasoprzestrzeni, block universe Ensteina ...

Nie uważam, żeby to było dobre wyobrażenie - pomijając inne sprawy, za dużo w nim magii. To jest w sumie kreacjonizm, i to wyjątkowo twardy. "Jak go Bozia (umowna) stworzyła, taki i jest, teraz i na wieki wieków". Znacznie bardziej podobają mi się rozwiązania ewolucyjne, a szczególnie lubię bawić się czymś, co by można obrazowo określić jako coś w rodzaju ewoluującej w czasie całki po wszechświatach Everetta, oczywiście z nieznanym (naturze też) przyszłym przebiegiem trajektorii. ;) 
 

15 godzin temu, peceed napisał:

Problemem jest to, że sama symetria CPT nie opisuje całej fizyki obserwowanego wszechświata w skali makro.

Tak, oczywiście, dlatego staram się nie wychodzić poza mikro, a tym bardziej przechodzić do trajektorii Wielki Wybuch -> Wielki Kolaps, który zresztą, gdyby miał być, byłby robotą grawitacji i - jak przypuszczam - nie byłby symetrycznym odwróceniem Wybuchu (m.in. sprawa inflacji).

PS - czy Wam ten edytor też głupieje, szczególnie przy cytowaniu?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
22 minutes ago, ex nihilo said:

nasz spór teraz można sprowadzić do tego, który jest od początku, czyli do pytania o losowość - czy jest fundamentalna, czy jest tylko wynikiem naszej niewiedzy.

Najbardziej fundamentalne modele których używamy to mechaniki Lagranżowskie - ewolucja dana czystą matematyką, deterministyczne a nawet superdeterministyczne jeśli znalezione w sposób symetryczny jak zasada najmniejszego działania czy całki po trajektoriach.

Gdzie tam widzisz miejsce na losowość? Ja tylko w warunkach brzegowych jak Wielki Wybuch.

26 minutes ago, ex nihilo said:

Nie uważam, żeby to było dobre wyobrażenie - pomijając inne sprawy, za dużo w nim magii.

To jest czyste zastosowanie CPT-symmetrycznego QFT do znalezienia rozwiązania w symetryczny sposób.

Czyli nie wkładamy ludzkich widzimisie, magii ... tylko bezmyślnie stosujemy działającą matematykę.

To skąd wzięłaby się historia wszechświata z perspektywy diagramów Feynmana - zespołu których używa fizyka?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Godzinę temu, Jarek Duda napisał:

Gdzie tam widzisz miejsce na losowość? Ja tylko w warunkach brzegowych jak Wielki Wybuch.

A dlaczego tam dopuszczasz? Jak długo trwało to losowanie? Czy na pewno Wielki Wybuch się skończył? Może nadal trwa, tylko teraz jest inna faza?
 

Godzinę temu, Jarek Duda napisał:

To jest czyste zastosowanie CPT-symmetrycznego QFT do znalezienia rozwiązania w symetryczny sposób.

Fajnie, tylko co rzeczywistość na to? Czy na pewno będzie miała ochotę na Wielki Kolaps? W dodatku ściśle symetryczny do Wybuchu? Jak na razie nie bardzo na to wygląda.
 

Godzinę temu, Jarek Duda napisał:

Czyli nie wkładamy ludzkich widzimisie, magii ...

Ludzie od zawsze szukali przyczynowości, bali się "ślepego losu", na który w żaden sposób by nie mogli wpływać. Dlatego powstała i magia, i bogowie, i nauka. Zmienne ukryte też ;)
 

Godzinę temu, Jarek Duda napisał:

tylko bezmyślnie stosujemy działającą matematykę.

No do tego może lepiej się nie przyznawać ;) Tym bardziej, że matematyka z natury rzeczy jest abstrakcją, uproszczeniem. I w dodatku w niezwykle skomplikowany sposób próbuje (z różnym skutkiem) rozwiązać równania, których bezmózgie kwarki czy elektrony nawet nie potrzebują - może dlatego właśnie, że działają w dużym stopniu losowo.
 

Godzinę temu, Jarek Duda napisał:

To skąd wzięłaby się historia wszechświata z perspektywy diagramów Feynmana - zespołu których używa fizyka?

A po co byłyby diagramy Feynmana, wliczające wszelkie, nawet abstrakcyjnie mało prawdopodobne warianty, gdyby wszystko było ściśle deterministyczne? Wystarczyłby jeden, i jedziemy dalej...

Tak, determinizm statystyczny w naturze istnieje. A ten "twardy"? Raczej tylko w matematyce.

Edytowane przez ex nihilo
  • Pozytyw (+1) 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
11 minutes ago, ex nihilo said:

Jak długo trwało to losowanie? Czy na pewno Wielki Wybuch się skończył? Może nadal trwa, tylko teraz jest inna faza?

(...) Czy na pewno będzie miała ochotę na Wielki Kolaps?

Dobrze, jeśli wolisz to przyjmijmy warunki brzegowe w minus/plus nieskończoności - matematycznie to jest prawie to samo, tak np. liczyłoby się prawdopodobieństwa w Isingu:

image.thumb.png.bde0e80f5ea819f694191236cd46454f.png

15 minutes ago, ex nihilo said:

Tym bardziej, że matematyka z natury rzeczy jest abstrakcją, uproszczeniem.

Tylko czym więcej niż matematyką jest fizyka?

Jeśli nie jest tylko bezmyślnym mechanizmem stosującym pewne reguły które my opisujemy matematyką, to gdzie pozostawia miejsce na coś dodatkowego?

Jakie eksperymenty sugerują konieczność wyjścia poza czysto matematyczny opis?

20 minutes ago, ex nihilo said:

A po co byłyby diagramy Feynmana, wliczające wszelkie, nawet abstrakcyjnie mało prawdopodobne warianty, gdyby wszystko było ściśle deterministyczne? Wystarczyłby jeden, i jedziemy dalej...

Tu się z Tobą zgodzę - nie wiem, nie zdziwiłbym się gdyby wystarczył jeden, a praktycznie musimy używać zespołów np. z powodu posiadania niepełnej informacji.

Dobrze to widać w przejściu do hipotetycznej funkcji falowej Wszechświata - która już nie ma otoczenia, więc może mieć czysto unitarną ewolucję - zespołu niemieszających się wszystkich możliwych historii wszechświata ... z których tak naprawdę zachodzi tylko jedna - reszta jest tylko matematycznym artefaktem metodologii.

Pytanie czy mamy bardziej oszczędne perspektywy/metodologie: które unikałyby takiego "rozmnażania światów"? Solitonowe modele cząstek dają na to nadzieję - mamy jedno pole, którego przestrzeń wzbudzeń m.in. topologicznych odpowiada fizyce cząstek. Ale też rozważając np. ich zderzenia, przy niepełnej informacji potrzebujemy rozważyć zespoły po scenariuszach - diagramach Feynmana, czyli potrzebujemy użyć perturbacyjnego QFT.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
20 godzin temu, Jarek Duda napisał:

spełniając założenia prowadzące do nierówności Bella

Jeśli kolega wykaże że równanie Schroedingera w jakikolwiek sposób prowadzi do nierówności Bella, to Nobel murowany.

20 godzin temu, Jarek Duda napisał:

bardzo polecam przemyśleć sobie Isinga

A ja polecam zacząć czytać poważne prace z fizyki teoretycznej. Bo Ising to zabawka z której robiono prace magisterskie 20 lat temu, bo komputery stały się szeroko dostępne i wystarczająco szybkie. Jeśli ktoś rozwijał je w doktorat, to tylko dlatego że na niczym innym się nie znał (w fizyce, znam przypadki osobiście).
Ma kolega zbyt matematyczne podejście do fizyki w sensie uprawiania dyscypliny. To nie polega na maniakalnym mechanicznym studiowaniu konsekwencji kilku aksjomatów, tylko na budowaniu jak najlepszych modeli rzeczywistości z konceptualnych klocków i badaniu konsekwencji. Nie dotarliśmy do poziomu modeli opartych na zbiorach teorii mnogości, i być może jest to "fizycznie niemożliwe".
Dlaczego taki Edward Witten nie pisze w kółko o modelach Isinga i problemach MK?
Bo jego źródłem intuicji są zupełnie inne, znacznie bardziej zaawansowane problemy. W fizyce potrzebny jest "pełny przegląd pola", że się taką piłkarską analogią posłużę.
"Wyjaśnianie podstaw" można prowadzić bez końca, w szczególności kręcąc się w kółko. Albo zatrzymać na najwygodniejszych z praktycznego punktu widzenia aksjomatach, i badać ważne konsekwencje całości. Na poziomie ścisłości który obowiązywał w matematyce w czasach Eulera, nie przejmując się "fundamentami". Eulerowi nie przeszkadzało to, że nie znał teorii Cantora i definicji liczb rzeczywistych. Ludzie którzy zajmują się analizą też nie muszą się zastanawiać "czym jest liczba" (o ile nie zajmują się analizą niestandardową).
Teraz mamy teorię strun która działa zbyt dobrze aby być nieprawdziwa.
Jeśli pojawią się nowe idee które zmienią nasze wyobrażenie o MK i rzeczywistości, to zostaną one bez wątpienia zaproponowane przez fizyków strunowych (wliczając w to odpowiednie AI) a nie przez osoby które liczą Isinga na komputerze (to nie jest wycieczka osobista), bo mają lepsze intuicje (modele neuronalne) czym naprawdę jest fizyka i co jest ważne.
Gdyby komuś kazano wyprowadzać wzory na funkcje trygonometryczne kolejnych wielokrotności argumentów to szanse na to, że wymyśliłby liczby zespolone są praktycznie równe zeru.
To jest dobry analog rozważań o "podstawach MK".
 

20 godzin temu, Jarek Duda napisał:

No właśnie główne pytanie tutaj to czy symetryczna fizyka rozwiązuje swoje równania w sposób:

Jeszcze raz: odwrócenie strzałki czasu całkowicie odwraca związek przyczynowo skutkowy, z wszystkimi tego konsekwencjami. Ale nasza percepcja się zmienia.
Przypadkowe zdarzenia stają się przewidywalne w odwróconym opisie, przypadkowa deekscytacja atomu staje się 100% pewną absorbcją fotonu której moment da się wyliczyć z ogromną precyzją znając położenie fotonu i atomu.
Na innym poziomie trzeba pamiętać że równania fizyki opisują amplitudy, które mają "fizyczne" znaczenie dopiero jak wykonamy pomiar. Koledze ciągle się wydaje że mamy jakąś "rzeczywistość".  Z punktu widzenia obserwatora mamy ewolucję unitarną opisującą zmiany jego wewnętrznego bukmachera aktualizowane obserwacjami które są skokiem kwantowym. Ten skok może prowadzić do sytuacji bardziej uporządkowanej, ale jest to statystycznie nieprawdopodobne (tym bardziej im bardziej skomplikowany układ obserwujemy).
 Zespół całek po trajektoriach wciąż liczy prawdopodobieństwa.

20 godzin temu, Jarek Duda napisał:

Z perspektywy fizyki dobrze sobie wyobrazić zamocowanie w przeszłości w wielkim wybuchu, w przyszłości np. w kolapsie - że na podstawie takich symetrycznych warunków brzegowych, fizyka już wybrała historię wszechświata

"Historia" pomiędzy pomiarami nie istnieje w MK. Cała ta sytuacja to stan początkowy Hartla-Hawkinga, ewolucja unitarna ("wieloświatowa") a potem "ktoś na końcu" wykonuje sobie pomiar i dostajemy stan końcowy,  w którym mamy "konkretną realizację".
 

20 godzin temu, Jarek Duda napisał:

Podczas gdy ludzka intuicja krzyczy że świat jest asymetryczny, przemyślenie na zimno argumentów wyraźnie wskazuje symetrię.

Ludzka intuicja uwzględnia DPT, i to jest cała magia.
Tak naprawdę to całe uprawianie fizyki jest możliwe, bo żyjemy w świecie o szokująco niskiej entropii. Nawet proste wyodrębnienie obserwatora i układu obserwowanego sugeruje, że to bardzo nietypowa i niegeneryczna sytuacja. Jakiekolwiek obserwacje są możliwe tylko dlatego, że jest potężny potencjał do wzrostu entropii.
Zabawy ze "strzałką czasu" nie zmieniają faktu, że wciąż jesteśmy w części wszechświata o zadziwiająco niskiej entropii i myślimy w tych kategoriach.

5 godzin temu, Jarek Duda napisał:

Gdzie tam widzisz miejsce na losowość? Ja tylko w warunkach brzegowych jak Wielki Wybuch.

Akurat stan początkowy wszechświata (entropia 0) nie zostawia wielkiego pola na jakąkolwiek losowość :P
Losowość pojawia się w jego ewolucji z subiektywnej perspektywy jego fragmentów.


W obecnej mechanice kwantowej brakuje "teorii obserwatora", mam podejrzenie że należy ją rozumieć w taki sposób że jest to przypadek graniczny pełniejszej teorii w którym obserwator staje się "nieskończenie inteligentny", czyli klasyczny. Spodziewam się ciekawych efektów gdy sam obserwator staje się "kwantowy", w przybliżeniu będzie się to zachowywać jako MK i dodatkowa niepewność obserwatora. Prosty idiota z kilku atomów mógłby zobaczyć kota jednocześnie żywego i martwego, i jedyna sprzeczność logiczna jest taka że znajomość koncepcji kota już wymusza rozmiar który to wyklucza, ale chodzi o zasadę.
Pełna teoria percepcji pokaże nam, że wszechświat musi wyglądać tak, jak wygląda, i na pewno będzie miało to charakter "antropiczny": świadomi obserwatorzy uprawiający fizykę muszą się znajdować blisko "początku" wszechświata mając bardzo niską entropię.
 

5 godzin temu, ex nihilo napisał:

Jeśli pominiemy szczegóły techniczne, nasz spór teraz można sprowadzić do tego, który jest od początku, czyli do pytania o losowość - czy jest fundamentalna, czy jest tylko wynikiem naszej niewiedzy. Jeśli jest fundamentalna, to jej odwrócenie będzie też losowe - albo się trafi na "starą ścieżkę", albo pójdzie inną.

To jest wynik naszej niewiedzy, ale jest fundamentalny, tutaj nie ma sprzeczności (ilość informacji jest definiowana z użyciem prawdopodobieństw, losowość i wiedza są ze sobą nierozerwane logicznie!) . Zawsze można stwierdzić że losowość to wynik braku wiedzy o przyszłości, i w pewnym sensie mają charakter dopełnieniowy: po odwróceniu strzałki czasu mamy wiedzę, a losowość znika.


To gdzie jest sprzeczność to założenie, że pojęcia których używamy do formułowania zasad przyrody mają sens po odwróceniu strzałki czasu. Ale praktyczne wykonywanie obserwacji jest niemożliwe w kierunku z malejącą entropią. Z jednej strony chcielibyśmy mieć odwróconą ewolucję układu który obserwujemy, ale jednocześnie zachować strzałkę czasu obserwatora w kierunku rosnącej entropii aby wykonywać obserwacje w takim świecie, tak się nie da.

3 godziny temu, Jarek Duda napisał:

Tylko czym więcej niż matematyką jest fizyka?

To zabawne, bo matematyka już dawno odeszła od pytań w stylu "czym jest", natura obiektów matematycznych jest zdefiniowana przez ich własności ;) 
Zastosowanie tego podejścia do MK bardzo wiele upraszcza.

3 godziny temu, Jarek Duda napisał:

Solitonowe modele cząstek dają na to nadzieję - mamy jedno pole, którego przestrzeń wzbudzeń m.in. topologicznych odpowiada fizyce cząstek.

To w skrajnym (optymistycznym) przypadku oznacza matematyczną równoważność dwóch opisów.
Mam pytanie - co koledze przeszkadza obraz strunowy cząstek elementarnych?
 

 

3 godziny temu, Jarek Duda napisał:

Pytanie czy mamy bardziej oszczędne perspektywy/metodologie: które unikałyby takiego "rozmnażania światów"? Solitonowe modele cząstek dają na to nadzieję - mamy jedno pole, którego przestrzeń wzbudzeń m.in. topologicznych odpowiada fizyce cząstek

Te pola muszą być kwantowe aby opisywać zachowanie rzeczywistości, co niczego nie rozwiązuje z punktu rozmnażania światów. Zamiast superpozycji cząstek musi kolega rozważać superpozycje dwóch konfiguracji pól.

Kolega lubi solitony, bo rozważa tylko pola klasyczne. Nie mają szans zadziałać, bo są równoważne zmiennym ukrytym z superdeterminizmem.
Superdeterminizm ma tę zaletę, że jest w stanie "wytłumaczyć" absolutnie wszystko.

 

3 godziny temu, Jarek Duda napisał:

z których tak naprawdę zachodzi tylko jedna - reszta jest tylko matematycznym artefaktem metodologii

Tylko co to zmienia? Ta cała reszta to wciąż najlepszy możliwy sposób rzeczywistości.
 

Edytowane przez peceed

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
8 godzin temu, Jarek Duda napisał:

Dobrze, jeśli wolisz to przyjmijmy warunki brzegowe w minus/plus nieskończoności

Nie w tym rzecz, czy takie warunki brzegowe przyjmiemy, czy inne. Rozbieżność polega m.in. na tym, że Ty tworzysz trajektorie zamknięte, że znanym A i B. W ten sposób automatycznie dostaje się dosyć mocny determinizm i w miarę prostą symetrię rozwiązania. Ale w rzeczywistości B nie jest znane, ani nam, ani naturze. To może być tylko założenie, a może bardziej nawet zachciewajka. Znamy jako tako A (my z dużym pdp błędu, natura na tyle dokładnie, na ile to możliwe) i stan obecny (nawias jak poprzedni). I tylko na tej podstawie możemy robić całkę stanu na chwilę obecną. Dla dalszej ewolucji dostaniemy jakąś tam macierz rozpraszania, rozwidloną jak miotła czarownicy... i to wszystko. Zakładanie symetrii (CPT ale nie tylko) dla całej trajektorii jest w tym momencie nieuprawnione.
 

9 godzin temu, Jarek Duda napisał:

która już nie ma otoczenia, więc może mieć czysto unitarną ewolucję

Może, ale nie musi.
 

11 godzin temu, Jarek Duda napisał:

Najbardziej fundamentalne modele których używamy to mechaniki Lagranżowskie - ewolucja dana czystą matematyką, deterministyczne a nawet superdeterministyczne jeśli znalezione w sposób symetryczny jak zasada najmniejszego działania czy całki po trajektoriach.

Dałeś to jako dowód determinizmu. Dla mnie ma to przeciwne znaczenie - dla mnie jest to silna poszlaka, że ten determinizm jest słaby, tylko statystyczny. Twardy determinizm nie wymaga  takich sztuczek. Jednoznaczna, ściśle zdeterminowana trajektoria może być dowolna.
 

6 godzin temu, peceed napisał:

odwrócenie strzałki czasu całkowicie odwraca związek przyczynowo skutkowy

Raczej nie tak prosto z tym odwróceniem strzałki. Ale to trochę osobny temat.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
14 godzin temu, ex nihilo napisał:

Może, ale nie musi.

Musi. O ile MK opisuje wszechświat. Tylko że wciąż piszę, że ten opis ma charakter "wiedzy o czymś", a nie "czegoś". Funkcja falowa wszechświata niesie dokładnie zero informacji w modelu "praw fizyki", i nie da się na nim wykonać pomiaru.

14 godzin temu, ex nihilo napisał:

Raczej nie tak prosto z tym odwróceniem strzałki.

Tutaj chodzi o zastosowanie symetrii CPT w opisie. Czyli oglądamy nasz istniejący świat tylko w drugą stronę. I wtedy też obowiązuje zachowanie przyczynowości, żadne LASARy nie są możliwe. Jedyna różnica to pojawienie się gigantycznej ilości "fuksów". Natomiast jak pisałem, mam świadomość że "pod prąd" przestaje działać "obserwator klasyczny" i dekoherencja.
 

21 godzin temu, peceed napisał:

Ta cała reszta to wciąż najlepszy możliwy sposób rzeczywistości.

Najlepszy możliwy sposób opisu rzeczywistości.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
2 minuty temu, Astro napisał:

bo co to jest Wszechświat?

W takim ujęciu to zbiór praw fizyki z których wynika unikalny stan początkowy analogiczny do Hartla-Hawkinga. Przypuszczam że na mocy czystej matematyki wymusza to istnienie wszystkich możliwych "subiektywnych historii" jego ewolucji. Taki wieloświat, tylko że nie używam go jako uzasadnienia postulatów mechaniki kwantowej, to raczej dodatkowy aksjomat.
Wystarczy na przykład przyjąć, że takich początkowych światów w unikalnym stanie początkowym jest w pewnym sensie "mocno nieskończenie wiele", nie zmieniać niczego w MK i dostajemy automatycznie możliwość interpretacji kwantowych prawdopodobieństw jako stosunku ilości wszechświatów realizujących możliwość do ilości wyjściowych. Nie musimy się martwić o jakiekolwiek "rozszczepienia", bo te wszechświaty na poziomie MK są osobne.

4 minuty temu, Astro napisał:

ale nie bardzo rozumiem Twoją wiedzę "czegoś".

Wyszedł mi językowy potworek, chodziło mi o tym, że te wszystkie obiekty typu funkcje falowe i wektory stanu to nie jest "rzeczywistość", tylko wiedza/model "o czymś", i jedynym czymś co tak naprawdę nas obchodzi są wyniki pomiarów.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z University of Birmingham opublikowali na łamach Physical Review Letters artykuł, w którym niezwykle szczegółowo opisali naturę fotonów, ich interakcję z materią oraz sposób, w jaki są emitowane przez atomy i molekuły oraz kształtowane przez środowisko. W ten sposób mogli precyzyjnie opisać kształt pojedynczego fotonu. Zadanie to przekraczało dotychczas możliwości nauki, gdyż foton może propagować się w środowisku na niezliczoną liczbę sposobów, przez co trudno jest modelować interakcje, w jakie wchodzi.
      Nasze obliczenia pozwoliły nam na przełożenie pozornie nierozwiązywalnego problemu w coś, co można obliczyć. A produktem ubocznym naszego modelu jest możliwość stworzenia obrazu pojedynczego fotonu, czego dotychczas nikt nie dokonał, mówi doktor Benjamin Yuen z Wydziału Fizyki i Astronomii University of Birmingham.
      Współautorka badań, profesor Angela Demetriadou stwierdziła: geometria i właściwości optyczne środowiska mają olbrzymi wpływ na sposób emitowania fotonów, definiują ich kształt, barwę, a nawet to, z jakim prawdopodobieństwem istnieją.
      Praca brytyjskich uczonych pogłębia naszą wiedzę na temat wymiany energii pomiędzy światłem a materią, pozwala lepiej zrozumieć, w jaki sposób światło wpływa na bliższe i dalsze otoczenie. Pozwolą lepiej manipulować interakcjami światła z materią, a więc przyczynią się do udoskonalenia czujników, ogniw fotowoltaicznych czy komputerów kwantowych.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z University of Washington zauważyli, że są w stanie wykryć „atomowy oddech” czyli wibracje mechaniczne pomiędzy dwiema warstwami atomów. Dokonali tego obserwując światło emitowane przez atomy wzbudzone laserem. Odkryte zjawisko można wykorzystać do zakodowania i przesłania informacji kwantowej. Uczeni zbudowali urządzenie, które może stać się elementem składowym przyszłych technologii kwantowych.
      To nowa platforma w skali atomowej, która wykorzystuje optomechanikę, szereg zjawisk w których ruch światła i ruch mechaniczny są ze sobą nierozerwalnie powiązane. Mamy tutaj efekty kwantowe, które możemy wykorzystać do kontrolowania pojedynczego fotonu przemieszczającego się przez zintegrowane obwody optyczne, mówi profesor Mo Li, który stał na czele grupy badawczej.
      Ostatnie badania bazowały na wcześniejszych pracach związanych z ekscytonami. To kwazicząstki w których można zakodować informację kwantową, a następnie przesłać ją w postaci fotonu, którego właściwości kwantowe (jak polaryzacja czy długość fali) pełnią rolę kubitu. A jako że kubit ten jest niesiony przez foton, informacja przemieszcza się z prędkością światła. Fotony są naturalnym wyborem jako nośnik informacji kwantowej, gdyż potrafimy przesyłać je za pomocą światłowodów szybko na duże odległości, nie tracą przy tym zbyt wielu informacji, dodaje doktorantka Adina Ripin.
      Naukowcy pracowali w ekscytonami chcąc stworzyć urządzenie emitujące pojedyncze fotony. Obecnie w tym celu używa się atomowych macierzy, takich jak np. znajdujące się w diamentach. Jednak w macierzach takich występują naturalne defekty, które zaburzają pracę tego typu urządzeń. Naukowcy z Uniwersity of Washington chcieli precyzyjnie kontrolować miejsce, z którego będzie dochodziło do emisji fotonu.
      Wykorzystali w tym celu nałożone na jednoatomowe warstwy diselenku wolframu. Dwie takie warstwy nałożyli na podłoże, na którym znajdowały się setki kolumienek o szerokości 200 nanometrów każda. Diselenek wolframu przykrył te kolumienki, a ich obecność pod spodem doprowadziła do pojawienia się niewielkich naprężeń w materiale. W wyniku naprężeń znajdujących się w miejscu każdej z kolumienek powstała kropka kwantowa. I to właśnie te kropki są miejscem, w którym dochodzi do emisji. Dzięki precyzyjnemu impulsowi laserowemu naukowcy byli w stanie wybić elektron, tworząc w ten sposób ekscytony. Każdy z ekscytonów składał się z ujemnie naładowanego elektronu z jednej warstwy diselenku wolframu i dodatnio naładowanej dziury z drugiej warstwy. Po chwili elektron wracał w miejsce, w którym przed chwilą się znajdował, a ekscyton emitował foton z zakodowaną informacją kwantową.
      Okazało się jednak, że poza fotonami i ekscytonami jest coś jeszcze. Powstawały fonony, kwazicząstki będące produktem wibracji atomowych.
      W ten sposób po raz pierwszy zaobserwowano fonony w emiterze pojedynczych fotonów w dwuwymiarowym systemie atomowym. Bliższe analizy wykazały, że każdy foton emitowany w ekscytonu był powiązany z jednym lub więcej fononami. Naukowcy postanowili więc wykorzystać to zjawisko. Okazało się, że za pomocą napięcia elektrycznego mogą wpływać na energię interakcji pomiędzy fotonami i fononami. Zmiany te są mierzalne i można je kontrolować.
      To fascynujące, że możemy tutaj obserwować nowy typ hybrydowej platformy kwantowej. Badając interakcję pomiędzy fononami a kwantowymi emiterami, odkryliśmy zupełnie nową rzeczywistość i nowe możliwości kontrolowania i manipulowania stanami kwantowymi. To może prowadzić do kolejnych odkryć w przyszłości, dodaje Ruoming Peng, jeden z autorów badań.
      W najbliższym czasie naukowcy chcą stworzyć falowody, za pomocą których będą przechwytywali wygenerowane fotony i kierowali je w wybrane miejsca. Mają tez zamiar skalować swój system, by jednocześnie kontrolować wiele emiterów oraz fonony. W ten sposób poszczególne emitery będą mogły wymieniać informacje, a to będzie stanowiło podstawę do zbudowania kwantowego obwodu. Naszym ostatecznym celem jest budowa zintegrowanego systemu kwantowych emiterów, które mogą wykorzystywać pojedyncze fotony przesyłane za pomocą przewodów optycznych oraz fonony i używać ich do kwantowych obliczeń, wyjaśnia Li.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego przygotowali raport o konsumpcji informacji przez Amerykanów w 2008 roku [PDF]. Wynika z niego, że mieszkańcy USA w ciągu 12 miesięcy "użyli" 3,6 zettabajtów (1021, bilion gigabajtów) informacji i niemal 11 biliardów wyrazów. Oznacza to, że przeciętny mieszkaniec tego kraju "konsumował" każdego dnia 34 gigabajty informacji i 100.500 wyrazów. Dane takie uzyskano na podstawie analizy ponad 20 źrodeł informacji. Od książek i gazet po przenośne gry komputerowe, radio satelitarne i internetowy przekaz wideo. W badaniach nie uwzględniono informacji "konsumowanej" w czasie pracy.
      Uczeni zdefiniowali "informację" jako przepływ danych docierających do ludzi i policzyli bajty, słowa oraz czas spędzany na konsumpcji.
      Najbardziej rozpowszechnionym sposobem korzystania z informacji jest przekaz obrazkowy. Około 2 zettabajtów pozyskano z gier wideo, a 1,3 ZiB z telewizji. Widać tutaj wyraźny wzrost w porównaniu z poprzednimi badaniami z roku 2000 i 2003.
      Uczeni zauważają, że liczba godzin spędzanych na konsumpcji informacji rośnie w latach 1980-2008 w tempie 2,8% rocznie. Przed 28 laty przeciętny Amerykanin "konsumował" informacje średnio przez 7,4 godziny na dobę. Obecnie jest to 11,8 godziny.
      Wśród źródeł informacji nadal dominuje radio i telewizja. Naukowcy wyliczyli, że 60% czasu konsumpcji jest związane właśnie z tymi mediami. Amerykanie spędzają przy źródłach nie związanych z komputerem ponad 75% czasu związanego z konsumpcją informacji.
      Jednocześnie jednak widać, że komputery zmieniają sposób przyswajania informacji. Przed ich pojawieniem się jedynym interaktywnym źródłem informacji był telefon. Dzięki komputerom 33% słów i ponad 50% bitów jest odbieranych w sposób interaktywny. Komputery przyczyniły się też do zwiększenia, zagrożonego przez telewizję, czytelnictwa, gdyż słowo pisane jest głównym sposobem komunikacji z maszyną.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy udało się dwukrotnie wykryć poruszający się pojedynczy foton, nie niszcząc go przy tym. To ważna osiągnięcie, gdyż dotychczas foton ulegał zwykle zniszczeniu podczas jego rejestrowania. Najnowsze osiągnięcie może przyczynić się do powstania szybszych i bardziej odpornych na zakłócenia sieci optycznych i komputerów kwantowych.
      Zwykle wykrycie fotonu wiąże się z jego zaabsorbowaniem. Jednak foton może nieść ze sobą cenne informacje, a w takich przypadkach specjaliści woleliby mieć możliwość odczytania tych danych i przepuszczenia fotonu dalej, do miejsca docelowego. Żadna metoda detekcji nie jest w 100% skuteczna, zawsze istnieje ryzyko, że coś się prześliźnie niewykryte, mówi jeden z autorów badań, Stephan Welte, fizyk kwantowy z Instytutu Optyki Kwantowej im. Maxa Plancka w niemieckim Garching. Dlatego też możliwość niedestrukcyjnego wykrywania fotonów jest tak ważna – ustawienie detektorów jeden za drugim zwiększa szanse, że wykryjemy wszystkie interesujące nas fotony.
      Dotychczas opracowano różne sposoby wykrywania fotonu bez jego niszczenia. Często polegają one na interakcji fotonu z jonem, nadprzewodzącym kubitem lub innymi systemami kwantowymi. Jednak w ten sposób możemy albo wykonać pojedynczą niedestrukcyjną rejestrację poruszającego się fotonu, albo liczne niedestrukcyjne odczyty stacjonarnego fotonu uwięzionego we wnęce.
      Teraz naukowcy z Niemiec dwukrotnie wykryli pojedynczy foton wędrujący światłowodem. Wykorzystali w tym celu skonstruowany przez siebie niedestrukcyjny detektor zbudowany z pojedynczego atomu rubidu uwięzionego w odbijającej wnęce. Foton, wpadając do wnęki, odbija się od jej ścian, zmieniając stan kwantowy atomu, co można wykryć za pomocą lasera. Uczeni umieścili dwa takie detektory w odległości 60 metrów od siebie. Wykryły one ten sam foton, nie absorbując go. Welte mówi, że teoretycznie można w ten sposób wykryć pojedynczy foton nieskończoną liczbę razy, jednak w praktyce istnienie 33-procentowe ryzyko, że użycie detektora spowoduje utratę fotonu.
      Nowa technologia może w przyszłości pozwolić na śledzenie trasy fotonów. Pozwoli to na przyspieszenie pracy systemów kwantowych, gdyż będziemy w stanie upewniać się, że zakodowane w fotonach informacje dotrą tam, gdzie powinny.
      Powiedzmy, że chcesz wysłać kwantową informację z Monachium do Nowego Jorku. Możesz w międzyczasie wielokrotnie sprawdzać, czy foton nie został po drodze utracony, np. sprawdzając, czy dotarł do Paryża. Jeśli okaże się, że foton zgubił się po drodze, można będzie natychmiast wysłać go ponownie. Nie trzeba będzie czekać na zakończenie całej transmisji, by upewnić się, że wszystko poszło tak, jak powinno, wyjaśnia główny autor badań, Emanuele Distante.
      Twórcy nowych detektorów uważają, że nie można ich będzie wykorzystać do podsłuchania kwantowej komunikacji. To jak śledzenie przesyłek. Możesz dowiedzieć się, gdzie jest paczka, ale nic nie wiesz o jej zawartości. Foton zawiera w sobie pewną kwantową informację. Możesz w sposób niedestrukcyjny go wykryć, ale nie odczytać, stwierdza Welte.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Jak się okazuje, do rozwoju wielkich cywilizacji ludzkości potrzebny był nie tylko miecz i pług, ale również pióro. Autorzy najnowszej analizy dowodzą, że o być albo nie być protopaństw i pierwszych cywilizacji decydowała technologia informacyjna.
      Analiza danych zgromadzonych w ramach projektu „Seshat: Global History Databank” dowodzi, że na pewnym etapie rozwoju rodzące się państwa napotykały wąskie gardło w postaci konieczności wymiany informacji. Te, które sobie z tym poradziły, mogły rozwijać się dalej.
      Jaeweon Shin z Rice University, Michael Holton Price, David Wolpert, Hajime Shimao i Brendan Tracey z Santa Fe Institute oraz Timothy Kohler z Washington State University dowodzą, że każda cywilizacja rozwijała się w trzech etapach.
      Na początkowym etapie rozwój protopaństwa napędzany był samym wzrostem liczby ludności. Osiadły tryb życia, udomowienie roślin i zwierząt pojawiły się niezależnie w wielu miejscach na Ziemi. W wielu społeczeństwach doszło też do znacznej zmiany mobilności ich członków. Wraz z pojawianiem się nadwyżek żywności, przekazywaniem zgromadzonych dóbr kolejnym pokoleniom rosły nierówności, pojawiały się i umacniały ośrodki władzy.
      Powstawały protopaństwa, a wzrost ich siły był napędzany wzrostem liczby ludności. Niemal wszędzie obserwuje się występowanie takich powiązanych ze sobą zjawisk jak wzrost produkcji rolnej, wzrost liczby ludności, pojawianie się zaczątków miast, rozwój hierarchii politycznej i coraz większe nierówności majątkowe. Na wszystkich kontynentach gdzie pojawiło się rolnictwo zauważalny jest wysoki stopień podobieństwa zarówno w sposobie formowania się społeczności ludzkich, od niewielkich grup łowców-zbieraczy po ostatnią znaną nam formę czyli wielkie społeczeństwa miejskie.
      Naukowcy chcieli sprawdzić, co powoduje, że społeczeństwa rozwijają się w tak bardzo podobny sposób. W tym celu wzięli na warsztat bazę Seshat. To ambitny projekt, w którym pod uwagę branych jest ponad 1500 zmiennych, za pomocą których opisano ponad 400 społeczeństw z 6 kontynentów na przestrzeni ostatnich 10 000 lat historii.
      Na podstawie wykonanej analizy autorzy badań doszli do wniosku, że po początkowej pierwszej fazie rozwoju protopaństw wzrost liczby ludności przestaje wystarczać i pojawia się wąskie gardło. Jest nim konieczność opracowania efektywnego systemu wymiany informacji i przeprowadzania transakcji handlowych. Istnieje bardzo silny związek pomiędzy sposobem, w jaki społeczeństwa przetwarzają informacją, a tym, jak duże mogą się stać. Wydaje się, że wcześnie dokonany postęp w przetwarzaniu informacji, a zatem np. pojawienie się pisma czy pieniądze, był dla rozwoju tamtych społeczeństw równie ważny, jak dla nas ważny jest dzisiaj internet, mówi Tim Kohler. Dopiero, gdy w takim protopaństwie pojawi się pismo i pieniądz, społeczeństwo może nadal się rozwijać i przejść do fazy trzeciej.
      Nasze analizy wykazały, że starożytne cywilizacje, po osiągnięciu pewnej wielkości, natykały się na informacyjne wąskie gardło. To punkt zwrotny naszej skali rozwoju społeczeństw. Bardzo rzadko zdarzało się, by bez pisma lub pieniądza, mogły nadal się rozwijać. Jednak tam, gdzie dokonano tych wynalazków, narodziły się wielkie imperia, dodaje Kohler.
      Badania Kohlera i jego kolegów dostarczają też możliwego wyjaśnienia różnic technologicznych, jakie widzimy pomiędzy cywilizacjami Starego i Nowego Świata. Ich praca dowodzi bowiem, że bardzo mało cywilizacji obu Ameryk było w stanie dotrzeć do punktu zwrotnego. W związku z tym istniała tam mniejsza presja na rozwój pisma i innych form informacji, które przyniosły postęp technologiczny w Europie i Azji.
      Jednym z głównych powodów, dla których cywilizacje Ameryki nigdy nie osiągnęły punktu zwrotnego był brak koni, wołów i innych dużych zwierząt zdolnych do przenoszenia ludzi i ładunków. Takie zwierzęta pozwalały na powstanie nadwyżek żywności, ułatwiały handel i umożliwiały ekspansję imperiów w Azji i Europie, dodaje Kohler.
      Naukowcy mają nadzieję, że analiza bazy Seshat da też odpowiedź na inne interesujące pytania, jak np. dlaczego niektóre cywilizacje upadły, mimo że nie widać żadnych zewnętrznych przyczyn ich porażki. Mamy nadzieję, że z czasem, gdy do Seshat będzie trafiało coraz więcej danych, uda nam się odpowiedzieć na tego typu pytania, mówi Kohler.
      Obecnie posiadamy nowe niezwykłe możliwości przechowywania i przetwarzania danych. Większe niż kiedykolwiek wcześniej. Czy to oznacza, że przed nami nowy etap rozwoju ludzkiej cywilizacji? A jeśli tak, to jak będzie on wyglądał, zastanawia się uczony.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...