Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

4 godziny temu, Jarek Duda napisał:

Czyli np. skoro mikroskopowo może zachodzić stymulowana emisja, to powinna ona mieć też swój symetryczny analog: stymulowaną absorpcję

Hmmm. Może po kolei. Skoro emisja wymuszona jest poniekąd procesem odwrotnym do absorpcji, a absorpcja jak najbardziej jest wymuszona, bo jej pdp zależy od strumienia fotonów, to chyba zostałem postrzelony cząstką Majorany. ;)
A może chcesz wprowadzić absorpcję spontaniczną? ;) (wtedy byłoby symetrycznie)

Edited by Astro

Share this post


Link to post
Share on other sites

@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.

Edited by ex nihilo

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 minut temu, Jarek Duda napisał:

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).

Jarku, doskonale to rozumiem, rozumiem w końcu po co Einstein zapostulował emisję wymuszoną. Emisja spontaniczna jest "sama z siebie" i nie ma nic wspólnego ze strumieniem fotonów, zaś emisja wymuszona od tego właśnie zależy (jako analogon absorpcji, która jak na razie jest tylko jedna i od tego czym poświecisz zależy).

10 minut temu, Jarek Duda napisał:

stymulowana absorpcja powinna mieć zwiększone prawdopodobieństwo takich zdarzeń,

Powtórzę pytanie. Znasz absorpcję "niestymulowaną"? Samą z siebie, nawet bez jakichkolwiek fotonów? Emisja spontaniczna zajdzie bez jakiegokolwiek fotonu.

P.S. Czy w tym o czym piszesz chodzi o jakieś efekty "drugiego rzędu"?

Share this post


Link to post
Share on other sites

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?

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minutę temu, Jarek Duda napisał:

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

Pdp absorpcji zależy od strumienia owych fotonów, ale ja już to dawno wiem. :)
Zapewne to kwestia semantyki, ale powtórzę z naciskiem: NIE MA absorpcji spontanicznej. Niewzbudzony atom bez oświecania go fotonami raczej się nie wzbudzi (choć kto go kurna wie wtedy... ;)). Atom absorbuje, bo ma ku temu odpowiednie wymuszenie.

5 minut temu, Jarek Duda napisał:

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

Tak, ale absorpcja jest ZAWSZE wymuszona. Cały czas może zderzam się z semantyką, ale jednak warto o nią zadbać. :)

7 minut temu, Jarek Duda napisał:

ps. Efekty "drugiego rzędu" kojarzą mi się z nieliniowością jak SPDC

Generalnie "zwykły" laser to już nieliniowa optyka... ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

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)?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ech... Jarku, widzę, że coraz lepiej się rozumiemy, ale czy nie dostrzegasz niestosowności terminu jakim jest (w tym kontekście) "absorpcja wymuszona"?
Przy okazji wybacz, ale żaden z moich Mistrzów nie używał terminu "absorpcji stymulowanej", a idąc ich tropem dbałości o język polski też się tego będę trzymał; niekoniecznie dlatego, że stymulacja zbyt kojarzy mi się ze stymulatorem serca. ;)

P.S. Przy okazji żarcik z pewnej publicznej rozprawy. "Gwiazdy te lokują się...". Obecny już profesor usłyszał wtedy: "Drogi Panie, lokować to można włosy na głowie".

Share this post


Link to post
Share on other sites

Analogiem CPT emisji jest absorpcja.

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

Owszem, ale nie z tym polemizuję. :)

1 minutę temu, Jarek Duda napisał:

Analogiem CPT emisji jest absorpcja.

W drugą stronę analogiem absorpcji jest emisja, i dziadek Einstein już dawno na to wpadł. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 minuty temu, Jarek Duda napisał:

Pytanie czy możliwość wpływania na procesy można przenieść przez symetrię CPT.

Tu poczekaj na Nihilo, bo w tej kwestii bardzo mi z Nim po drodze. ;)
Przy okazji, jako niezbyt ogarnięty człek z symetrią P w całym tym ustrojstwie może bym polemizował, ale pewnie głupi jestem i tyle.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

 

Edited by Jarek Duda

Share this post


Link to post
Share on other sites

Fajne, dzięki (poczytam). Przy okazji tylko jedno. Matematyka zniesie wszystko, ale obawiam się o RZECZYWISTOŚĆ...

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Powiedz mi proszę jedno. Czy przyjmując np. Mij nie przyjmujesz już z dobrodziejstwem inwentarza kilku kotów w worku? Rzecz statystyki jak najbardziej dotyczy. Martwię się, czy przy takich kotach w worku rozsądne jest mówić o innych statystykach...

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 minuty temu, Jarek Duda napisał:

to jest transfer matrix V - tam się interesują tylko jej wartościami własnymi, dla rozkładów prawdopodobieństwa potrzebujemy też wektory własne

Jasne, ale czy sama postać macierzy dana jest przez Boga? :)
Stoi za tym pewna statystyka.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minutę temu, Jarek Duda napisał:

pojawia się z założenia rozkładu Boltzmanna

No właśnie o tym mówię. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.
 

Edited by peceed

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

Share this post


Link to post
Share on other sites
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?

Share this post


Link to post
Share on other sites
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?

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

Edited by ex nihilo
  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By 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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Grupa naukowców z Uniwersytetu w Oksfordzie donosi o udanym splątaniu bakterii z fotonami. W październikowym numerze Journal of Physics ukazał się artykuł zespołu pracującego pod kierunkiem Chiary Marletto, który przeanalizował eksperyment przeprowadzony w 2016 roku przez Davida Colesa i jego kolegów z University of Sheffield.
      Podczas wspomnianego eksperymentu Coles wraz z zespołem umieścili kilkaset chlorobakterii pomiędzy dwoma lustrami i stopniowo zmniejszali odległość pomiędzy nimi tak, aż dzieliło je zaledwie kilkaset nanometrów. Odbijając białe światło pomiędzy lustrami naukowcy chcieli spowodować, by fotosyntetyczne molekuły w bakteriach weszły w interakcje z dziurą, innymi słowy, bakterie miały ciągle absorbować, emitować i ponownie absorbować odbijające się fotony. Eksperyment okazał się sukcesem. Sześć bakterii zostało w ten sposób splątanych z dziurą.
      Jednak Marletto i jej zespół twierdzą, że podczas eksperymentu zaszło coś więcej, niż jedynie połączenie bakterii z dziurą. Przeprowadzone analizy wykazały, że sygnatura energetyczna pojawiająca się podczas eksperymentu jest właściwa dla splątania molekuł wewnątrz bakterii e światłem. Wydaje się, że niektóre fotony jednocześnie trafiały w molekuły i je omijały, a to właśnie dowód na splątanie.
      Nasze modele dowodzą, że zanotowano sygnaturę splątania pomiędzy światłem a bakterią, mówi pani Marletto. Po raz pierwszy udało się dokonać splątania kwantowego w żywym organizmie.
      Istnieje jednak wiele zastrzeżeń, mogących podważać wnioski grupy Marletto. Po pierwsze i najważniejsze, dowód na splątanie zależy od tego, w jaki sposób zinterpretujemy interakcję światła z bakterią. Marletto i jej grupa zauważają, że zjawisko to można opisać też na gruncie klasycznego modelu, bez potrzeby odwoływania się do efektów kwantowych. Jednak, jak zauważają, nie można tego opisać modelem „półklasycznym”, w którym do bakterii stosujemy zasady fizyki newtonowskiej, a do fotonu fizykę kwantową To zaś wskazuje, że mieliśmy do czynienia z efektami kwantowymi dotyczącymi zarówno bakterii jak i fotonu. To trochę dowód nie wprost, ale sądzę, że wynika to z faktu, iż oni próbowali bardzo rygorystycznie podejść do tematu i nie wysuwali twierdzeń na wyrost, mówi James Wootton z IBM Zurich Research Laboratory, który nie był zaangażowany w badania.
      Z kolei Simon Gröblacher z Uniwersytetu Technologicznego w Delft zwraca uwagę na kolejne zastrzeżenie. Otóż energię bakterii i fotonu zmierzono wspólnie, nie osobno. To pewne ograniczenie, ale wydaje się, że miały tam miejsce zjawiska kwantowe. Zwykle jednak gdy chcemy dowieść splątania, musimy osobno zbadać oba systemy.
      Wiele zespołów naukowych próbuje dokonać splątania z udziałem organizmów żywych. Sam Gröblacher zaprojektował eksperyment, w którym chce umieścić niesporczaki w superpozycji. Chodzi o to, by zrozumieć nature rzeczy i sprawdzić czy efekty kwantowe są wykorzystywane przez życie. W końcu u swoich podstaw wszystko jest kwantem, wyjaśnia współpracownik Marletto, Tristan Farrow.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zidentyfikowano błędy, które mogły wpłynąć na niedokładność pomiaru podczas eksperymentów, w wyniku których ogłoszono, że neutrino może poruszać się szybciej niż światło.
      Zespół pracujący przy eksperymencie OPERA stwierdził, że możliwe były dwa błędy związane z obsługą systemu GPS. Czas, jaki potrzebowały neutrino na pokonanie 730-kilometrowej trasy pomiędzy CERN-em a detektorem w Gran Sasso był mierzony za pomocą systemu GPS. Kluczową rolę mogły więc odegrać zegary atomowe na początku i na końcu trasy neutrino. Żeby je zsynchronizować, trzeba wysłać pomiędzy nimi sygnał, a ten też potrzebuje czasu na przebycie określonej odległości. Dlatego też dane są interplowane, w celu wyeliminowania tej różnicy czasu. OPERA przyznaje, że interpolacja mogła zostać źle wykonana. Drugi z możliwych błędów to niewłaściwe połączenie pomiędzy urządzeniem GPS, a głównym zegarem eksperymentu OPERA.
      Należy podkreślić, że są to na razie wstępne najbardziej możliwe wyjaśnienia. Nie wydano jeszcze ostatecznego komunikatu, gdyż oba spostrzeżenia nie zostały ostatecznie zweryfikowane.
      Tymczasem w Fermilab naukowcy pracujący przy eksperymencie MINOS próbują na własną rękę powtórzyć eksperyment CERN-u i sprawdzić uzyskane informacje.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowy zespół uczonych wpadł na trop rewolucyjnej, niespodziewanej metody zapisu danych na dyskach twardych. Pozwala ona na setki razy szybsze przetwarzanie informacji niż ma to miejsce we współczesnych HDD.
      Naukowcy zauważyli, że do zapisu danych wystarczy jedynie ciepło. Dzięki temu będzie ona zachowywana znacznie szybciej i zużyje się przy tym mniej energii.
      Zamiast wykorzystywać pole magnetyczne do zapisywania informacji na magnetycznym nośniku, wykorzystaliśmy znacznie silniejsze siły wewnętrzne i zapisaliśmy informację za pomocą ciepła. Ta rewolucyjna metoda pozwala na zapisywanie terabajtów danych w ciągu sekundy. To setki razy szybciej niż pracują obecne dyski. A jako, że nie trzeba przy tym wytwarzać pola magnetycznego, potrzeba mniej energii - mówi fizyk Thomas Ostler z brytyjskiego University of York.
      W skład międzynarodowego zespołu, który dokonał odkrycia, wchodzili uczeni z Hiszpanii, Szwajcarii, Ukrainy, Rosji, Japonii i Holandii.
      Doktor Alexey Kimel z Instytutu Molekuł i Materiałów z Uniwersytetu w Nijmegen mówi: Przez wieki sądzono, że ciepło może tylko niszczyć porządek magnetyczny. Teraz pokazaliśmy, że w rzeczywistości jest ono impulsem wystarczającym do zapisania informacji na magnetycznym nośniku.
      Uczeni wykazali, że bieguny w domenach magnetycznych na dysku można przełączać nie tylko za pomocą pola magnetycznego generowanego przez głowicę zapisująco-odczytującą, ale również dzięki ultrakrótkim impulsom cieplnym.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badacze z amerykańskiego Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) poinformowali o stworzeniu pierwszego ogniwa słonecznego, którego zewnętrzna wydajność kwantowa wynosi ponad 100%. Dla fotoprądu wartość zewnętrznej wydajności kwantowej - podawaną w procentach - wylicza się na podstawie liczby elektronów przepływających przez obwód w ciągu sekundy podzielonej przez liczbę fotonów z określonej długości fali, wpadających w ciągu sekundy do ogniwa słonecznego. Dotychczas nie istniały ogniwa, których wydajność w jakimkolwiek zakresie fali przekraczałaby 100%. Uczonym z NREL udało się osiągnąć szczytową wydajność kwantową rzędu 114%. W przyszłości może to pozwolić na zbudowanie ogniw słonecznych, z których energia będzie równie tania, lub tańsza, od energii uzyskiwanej z paliw kopalnych czy energii jądrowej.
      Mechanizm uzyskania wydajności większej niż 100% bazuje na procesie zwanym Multiple Exciton Generation (MEG), podczas którego pojedynczy foton o odpowiednio wysokiej energii tworzy więcej niż jedną parę elektron-dziura.
      W roku 2001 pracujący w NREL Arthur J. Nozik przewidział, że MEG będzie lepiej działało w półprzewodnikowych kropkach kwantowych niż w zwykłych półprzewodnikach. Pięć lat później w pracy opublikowanej wraz z Markiem Hanną Nozik stwierdził, że kropki kwantowe użyte w ogniwach słonecznych mogą zwiększyć ich wydajność o około 35% w porównaniu z innymi nowoczesnymi rozwiązaniami. Ogniwa bazujące na kropkach kwantowych nazywane się ogniwami trzeciej (lub kolejnej) generacji. Obecnie buduje się ogniwa pierwszej i drugiej generacji.
      Zjawisko MEG, zwane też Carrier Multiplication (CM), zostało po raz pierwszy zaprezentowane w Los Alamos National Laboratory w 2004 roku. Od tamtej chwili wiele innych ośrodków badawczych potwierdziło jego występowanie w różnych półprzewodnikach. Teraz NREL zaprezentował MEG o wartości większej niż 100%. Badań dokonano przy niskiej intensywności symulowanego światła słonecznego, a mimo to eksperymentalne ogniwo słoneczne osiągnęło wydajność konwersji energii rzędu 4,5%. To bardzo dobry wynik, biorąc pod uwagę fakt, że ogniowo nie było optymalizowane pod kątem wydajności.
×
×
  • Create New...