Независимый бостонский альманах

Квантовая механика верна, но непостижима

22-08-2017

alexandrov-skype

Евгений Борисович, добрый день!
Вопрос у меня физико-философский. А именно: как увязан случайный процесс радиоактивного распада ядра, например, урана 235  с принципом причинности?

  • Я посмотрел в русских учебниках, там написано, что вопрос причинности в применении к распаду "сложен". В англо-американских источниках говорится прямо об индетерминизме.
    Дело в том, что какой именно атом распадется следующим объективно не известно. У них ведь там нет очереди на распад.
    Итак, мы имеем две возможности:
    1. Принять за факт, что есть область реальности, где не действует принцип причинности. Принять копенгагенскую интерпретацию, принять индетерминизм. Это тревожно. ибо причинность имеет тот же всеобщей статус, что и закон сохранения энергии. К тому же причинность связана со скоростью света как предельной величиной скорости передачи любого сигнала. Если где-то нет не причинно-следственных отношений, там можно предполагать и сверхсветовые скорости. Тогда - отказ от СТО, да и от ОТО. На это никто не пойдет.
    2.Причина радиоактивного распада есть, но нам она пока неизвестна. Это не что иное, как гипотеза скрытых параметров, которая уже давно (эксперимент 2010) опровергнута теоремой Белла. Либо есть скрытые параметры - и тогда неверна квантовая механика, либо она верна - и тогда нет скрытых параметров. То есть принятие скрытых параметров грозит отказом от квантовой механики, на что тоже никто не пойдет.
    В соответствующих статьях про радиоактивный распад понятие причинность вообще не упоминается. А в статьях о причинности нет про распад.
    Возможно, в этом случае можно было бы апеллировать к вероятностной причинности, о которой говорят при редукции волнового пакета. Но там все же ситуация не совсем такая. Там мы говорим о вероятности попадания электрона на экран, ибо уравнение Шредингера , Дирака работает именно с вероятностями (квадрат модуля волновой функции), но ведь сама причина движения электрона известна: он излучен катодом электронной пушки. Движение его вероятностно, но сам он имеет причину. А тут - нет причины, почему именно этот атом распался. Все же, думаю, вот эта вероятностная причинность может быть какой-то зацепкой.
  • Дорогой Валерий Петрович!
  • Отвечаю по двум Вашим вопросам.1) Про радиоактивный распад. Я никогда не подходил к этим делам с такой стороны. Под этими делами я имею в виду всё семейство спонтанных распадов, начиная с возбуждённых атомов и молекул. Возбуждённый атом,будучи изолирован от внешних воздействий (например, путём помещения его в космическое пространство в условиях отсутствия столкновений),распадается с испусканием фотона - и тоже непонятно в какой момент,имеется только падающая во времени вероятность распада с фиксированной константой. При этом величина этой константы является "материальной"константой" данного перехода. Она, в принципе, вычисляется - для магнито-мультипольных переходов просто и точно, а для электрических мультипольных переходов с трудом (кроме атома водорода, для которого известна волновая функция), но всегда может быть измерена. Величина вероятности распада пропорциональна третьей степени энергии перехода и
    имеет всегда верхний предел, но не имеет нижнего - существуют очень запрещённые переходы. К ним, в частности, относятся ядерные спонтанные переходы, которые и называются обычно радиоактивными распадами.
    Квантовая электродинамика трактует спонтанные распады как вынужденные электромагнитные переходы под действием нулевых колебаний вакуума.
    Когда я впервые задумался о физике спонтанного испускания, мой наставник П.П.Феофилов сказал мне - "будьте осторожны, на этих опросах многие свихнулись". С тех пор я поставил несколько
    фундаментальных экспериментов в этой области, но в конце концов перестал задумываться - всё равно ничерта не поймешь, как и во всей квантовой механике - она верна, но непостижима.Евгений Борисович, спасибо,  понятно.
    По поводу ваших слов:
    я перестал задумываться - всё равно ничерта не поймешь, как и во всей квантовой механике - она верна, но непостижима.
    я дописал свои метафизические размышления (когда-то их излагал на лекциях в Физтехе аспирантам и они понимали и принимали)
    Выглядеть это может так: причина существования ядра, скажем, урана есть: это взрыв сверхновой, когда при температурах в триллионы градусов идут все возможные реакции синтеза вплоть до трансурановых элементов. Ну, а то, что потом атом урана распадается неизвестно почему и когда, так это действует вероятностная причинность. Просто вводим такое понятие - вероятностная причинность вместо болезненного для нас индетерминизма. Вот мы с какой-то вероятностью можем предсказать этот распад именно у этого атома. А точно - не можем. Не потому, что не знаем, а потому что сам атом не знает.
    Похожее дело и с переходом электрона с одной оболочки на другую, при котором происходит излучение кванта энергии. Вопрос: с какой скоростью электрон перескакивает с одной оболочки на другую? А он мгновенно перескакивает. То есть - с бесконечной скоростью? Нет, просто понятие скорости к электрону в этот момент не применимо. Нет процесса перехода, и нет электрона между оболочками, а есть два состояния - первое и второе.
    Да как же это ...Да вот так- ответит квантовик, так устроена природа - и дело с концом: квантовая механика - она верна, но непостижима.Сходные темы обсуждались также здесь:   Акад. Евгений Александров - Валерий Лебедев ЧТО ВОЗМОЖНО В НАУКЕ (дискуссия в письмах)
Комментарии
  • Юрий Кирпичев - 23.08.2017 в 05:19:
    Всего комментариев: 567
    Ну, как-то постигаем. Хотя и не всегда понимаем.
    Рейтинг комментария: Thumb up 0 Thumb down 0
  • Михаил - 24.08.2017 в 16:31:
    Всего комментариев: 3
    Дорогой Редактор, подойдём к вопросу философски, с позиции классического прагматизма Ч.С.Пирса. Само понятие причинности связано с понятием причины, которая, в Показать продолжение
    Рейтинг комментария: Thumb up 1 Thumb down 0
    • redactor - 24.08.2017 в 16:40:
      Всего комментариев: 349
      Дорогой Михаил Львович, все наши понятия, а не только причинность, взяты из нашего опыта, который имеет по необходимости примерно масштаб нашего тела, то есть Показать продолжение
      Рейтинг комментария: Thumb up 1 Thumb down 0
  • redactor - 24.08.2017 в 16:47:
    Всего комментариев: 349
    Дорогой Валерий Петрович, В некоторых статьях сказано, что время жизни элементарных частиц внутри атомного ядра обусловлено комбинацией сил внутриядерных Показать продолжение
    Рейтинг комментария: Thumb up 0 Thumb down 0
    • redactor - 24.08.2017 в 17:04:
      Всего комментариев: 349
      Юрий Кушнир отвечает: В зависимости от природы радиоактивных элементов половина каждого из образцов распадается за определённое время с момента начала отсчёта. Показать продолжение
      Рейтинг комментария: Thumb up 0 Thumb down 0
  • Михаил Абельский - 24.08.2017 в 16:50:
    Всего комментариев: 3
    Всё так, всё именно так, как говорил незабвенный Пригодич. Более того, в несколько обобщённом виде я прочитал у Вас примерно то о чем сам чуть ранее написал. Но одно Показать продолжение
    Рейтинг комментария: Thumb up 0 Thumb down 0
  • redactor - 24.08.2017 в 16:59:
    Всего комментариев: 349
    В зависимости от природы радиоактивных элементов половина каждого из образцов распадается за определённое время с момента начала отсчёта. Это время называется Показать продолжение
    Рейтинг комментария: Thumb up 0 Thumb down 0
  • fizik - 25.08.2017 в 03:24:
    Всего комментариев: 5
    Мы считаем "постижимым" то, что согласуется с нашей интуицией, которая развилaсь в области макроскопических размеров, дорелятивистских скоростей, и слабой Показать продолжение
    Рейтинг комментария: Thumb up 0 Thumb down 0
  • ow@pisem.net - 27.08.2017 в 06:32:
    Всего комментариев: 304
    Томас Алва Эдисон обедал в ресторане с потенциальным инвестором и его супругой. Шёл деловой разговор. Но инвестор, желая, наверное, продемонстрировать свой Показать продолжение
    Рейтинг комментария: Thumb up 0 Thumb down 0
    • MurKLnT2 - 28.08.2017 в 08:59:
      Всего комментариев: 120
      Конечно, Вы правы, уважаемый OW, их одаренных - горстка. Но для остальных существует, несомненно, своё предназначение и, хотя бы, возможность что-либо сделать полезное Показать продолжение
      Рейтинг комментария: Thumb up 0 Thumb down 0
  • Donquixote5 - 12.09.2017 в 15:19:
    Всего комментариев: 1
    Ребята, читаю Вашу дискуссию и получаю истинное удовольствие: "1. Принять за факт, что есть область реальности, где не действует принцип причинности. Принять Показать продолжение
    Рейтинг комментария: Thumb up 0 Thumb down 0

Добавить изображение



Добавить статью
в гостевую книгу

Будем рады, если вы добавите запись в нашу гостевую книгу. Будьте добры, заполните эту форму. Необходимой является информация о вашем имени и комментарии, все остальное – по желанию… Спасибо!

Если у вас проблемы с кириллическими фонтами, вы можете воспользоваться автоматическим декодером AUTOMATIC CYRILLIC CONVERTER.

Для ввода специальных символов вы можете воспользоваться вот этой таблицей. (Латинские буквы с диакритическими знаками вводить нельзя!)

Ваше имя:

URL:

Штат:

E-mail:

Город:

Страна:

Комментарии:

Сколько бдет 5+25=?