----------------------------------- iulian m 09 Iul 2008 15:08 Nedeterminare Heisenberg ----------------------------------- N-am stiut daca acest post este potrivit aici sau la categoria "Fizica". Nivelul intrebarii este de liceu, cred; insa eu am depasit - din pacate ? din fericire ? - virsta. Daca va fi mutat - nu la "gunoi" -, OK. Nu am stiut pina acum sa imi exprim neclaritatile cu privire la principiul de nedeterminare. Am sa incerc acum cu o intrebare inspirata de o "Scurta istorie a stiintei". Desi este prezentata ca o carte ce popularizare, autorii sint profesionisti: primele doua sectiuni sint scrise de Dawkins si de Ian Stewart, unul din cei trei ai teoriei catastrofelor; sectiunea despre proprietatile fundamentale ale materiei este scrisa de John Gribbin, care este si coordonatorul lucrarii. Sectiunea aceasta trateaza in 20-30 de pagini Newton, electromagnetismul, cele doua relativitati, etc. si elemente fundamentale de cuante. Sectiunea are o caseta cu explicatia semnificatiei principiului de nedeterminare - pentru "outsideri" ca mine, cred. Mi-am notat paragraful relevant: "...O entitate cuantica (un electron ) nu are o pozitie precisa si o viteza precisa ( in acelasi moment ). La orice moment dat , electronul insusi "nu stie" exact si unde este si in ce directie se indreapta. Acest lucru are legatura cu ideea dualitatii unda-particula - o unda nu exista intr-un punct la fel ca o particula.[...]" Banuiesc ca "stie" inseamna o traiectorie cunoscuta de noi si pe care o transferam apoi unui electron ce devine unul care "stie". Daca un electron se deplaseaza dezordonat inseamna ca "nu stie" ? Poate ca el "stie" si nu ne "spune" noua ; nu este tot o traiectorie - pozitie si viteza ? Eu credeam ca Principiul H. se refera la imposibilitatea observatorului uman de afla valori care "exista", fara a putea fi cunoscute direct si nu la caraterizarea comportamentului electronului - tocmai pentru ca nu putem avea date complete. Inseamna ca totusi nu exista un comportament al electronului ? ----------------------------------- HarapAlb 09 Iul 2008 15:56 Re: Nedeterminare Heisenberg ----------------------------------- N-am stiut daca acest post este potrivit aici sau la categoria Acest lucru are legatura cu ideea dualitatii unda-particula - o unda nu exista intr-un punct la fel ca o particula. Nu are nici o legatura cu asa-zisa "dualitate unda-corpuscul". Are legatura cu structura matematica pe care se sprijina formalismul mecanicii cuantice. Principiul de nedeterminare este un fel de inegalitate Cauchy-Buniakowski-Schwartz. Am citit undeva ca principiul de nedeterminare este deriva din faptul ca pe multimea numerelor complexe nu se poate stabili o relatie de ordine. Mai mult, nu exista dualitate unda-corpuscul, cel putin in momentul actual al dezvoltarii fizicii. Eu credeam ca Principiul H. se refera la imposibilitatea observatorului uman de afla valori care "exista", fara a putea fi cunoscute direct si nu la caraterizarea comportamentului electronului - tocmai pentru ca nu putem avea date complete. Inseamna ca totusi nu exista un comportament al electronului ? Nu are treaba cu observatorul uman. ----------------------------------- Doru Dragan 09 Iul 2008 16:37 ----------------------------------- Nu sunt mare specialist in fizica (am mai spus asta) dar imi dau si eu cu parerea. Principiul nedeterminarii se refera, asa cum ii spune si numele, la (in)capacitatea unui observator de a determina in orice moment pozitia si viteza unei particule. Ce stie sau ce nu stie electronul ala (ce o fi in capsorul lui :)) n-avem noi de unde sti decat incercand sa facem masuratori, masuratori care se dovedesc imposibil de facut. ----------------------------------- Andi 09 Iul 2008 19:03 ----------------------------------- Cred că nedeterminarea nu are nevoie de un observator!!! ----------------------------------- Doru Dragan 09 Iul 2008 20:50 ----------------------------------- Nu! Ca sa fim mai exacti nedeterminarea are nevoie de un determinator care sa incerce sa determine si sa-si dea seama ca nu poate :) ----------------------------------- Andi 09 Iul 2008 21:09 ----------------------------------- M-am gândit că orice lege a naturii nu are nevoie de factorul uman pentru a o constata. Mi-aduc aminte ce dureri de cap i-a provocat nedeterminarea lui Heisenberg, lui Einstein! ----------------------------------- Doru Dragan 10 Iul 2008 07:02 ----------------------------------- Se pare ca discutia asta o avem nu doar noi ci niste tipi muuult mai grei. Se pare ca e o discutie undeva la limita intre stiinta si filozofie: http://en.wikipedia.org/wiki/Uncertainty_principle http://www.lightandmatter.com/html_books/6mr/ch04/ch04.html http://plato.stanford.edu/entries/qt-uncertainty/ http://www.aip.org/history/heisenberg/p08.htm ----------------------------------- iulian m 10 Iul 2008 14:37 ----------------------------------- Nu m-am asteptat ca cineva sa confirme importanta "observatorului";dle Dragan, voi incerca sa citesc articolele mai incolo. Sint grabit sa va raspund si Dvs si lui Andi & HarapAlb. "Ce stie sau ce nu stie electronul...n-avem de unde sti...": exact, asta spuneam si eu; de aici si ghilimele mele; cele din citat ii apartin lui Gribbin. Repet contextul: principiul, prin chiar formularea sa, se refera la limitele unui experiment; evident, acesta este facut de un observator/experimentator. Mai general: exista stiinta, observatie, activitate de cunoastere, fara un observator - si uman pe deasupra ? Stim / sau putem sti ce observa/stiu "altii" ? Noi nu avem "acces" decit la propriile noastre observatii. Daca este asa, atunci "nedeterminarea" se refera la ceea ce putem afla noi, si nu la o "nedeterminare" "simtita" de electron, care nu stie nici unde este si nici unde se indreapta; semnificatia principiului este " gnoseologica" - sa ma dau "mare" - si nu "ontologica" - nu se refera la caracterizarea electronului insusi. Corect ? Adaugire: link-ul lightandmatter de mai sus are urmatoarea afirmatie: The uncertainty principle is therefore a restriction on how much there is to know about a particle Modificarea adaugirii: pt Andi: Intr-adevar, aceasta este cea mai serioasa obiectie. Am doua observatii: 1. generala: nu stim cum ar fi natura - sau "ce" ar "fi" ea - fara noi; 2. particulara: principiul se refera in mod explicit la experiment; cf. celor de mai sus (Dl.Dragan si cu mine) un experiment, include, prin definitie, si un om/observator uman. Singura "nedeterminare" este - pentru mine - intre ce pare sa afirme principiul si (im)posibilitatea - constatata de mine :D - stabilirii unei reguli de comportament al electronului - independent de perioada experimentului - : daca nu poti sa determini pozitia particulei, de ce aceasta "nedeterminare" devine a particulei insesi, ca in a doua afirmatie a lui Gribbin ? ----------------------------------- Doru Dragan 10 Iul 2008 16:58 ----------------------------------- Mai iuliane, si Andi are dreptate (in felul lui :)). Am spus ca ne aflam undeva pe la granita dintre stiinta si filozofie. Se pare ca n-are bai cine observa (ca e uman sau extraterestru). Actiunea de observare influenteaza experimentul si duce la nedeterminare. E interesant si ce spune Harap Alb. Nu se poate stabili o relatie de ordine pe spatiul complex. Dar pe spatiul tridimensional? Dar ce se-ntampla daca se ia in calcul si dimensiunea timp? Cred ca sunem prea mici pentru un razboi asa de mare :) ----------------------------------- HarapAlb 11 Iul 2008 00:40 ----------------------------------- Pana la urma si procesul de masurare se descrie prin niste operatori (fiecare cu niste proprietati), de aceea formularea direct matematica mi se pare cea mai generala. Incertitudinea este o caracteristica intrinseca a unei stari cuantice si se poate calcula fara a face apel la procesul de masurare. Pagina despre [url=http://www.theworld.com/~sweetser/quaternions/quantum/uncertainty/uncertainty.html]numere complexe si principiul de incertitudine Relatia de incertitudine care include timpul (nu are nici un operator asociat) are alta interpretare. In wikipedia este explicata. ----------------------------------- iulian m 11 Iul 2008 07:40 ----------------------------------- HarapAlb, poate nerabdarea mea a fost de vina si nu am putut localiza "relatia de incertitudine care include timpul (nu are nici un operator asociat)" in pagina din Wikipedia a principiului de incertitudine - cea indicata de Dl.Doru Dragan. Ai un link, te rog ? - scuze pentru intirzieri, am acces intermitent la net. ----------------------------------- HarapAlb 11 Iul 2008 10:20 ----------------------------------- Ai un link, te rog ? - scuze pentru intirzieri, am acces intermitent la net. Este in partea de jos a paginii indicate de domnul Doru Dragan, [url=http://en.wikipedia.org/wiki/Uncertainty_principle#Energy-time_uncertainty_principle]relatia de incertitudine timp-energie ----------------------------------- raduM 11 Iul 2008 22:58 ----------------------------------- La nivel de meditatie, dl. Doru a spus ceea ce era de spus: nedeterminarea Heisenberg nu se refera nici la dualism nici la vreo proprietate intrinseca a naturii ci la incapacitatea determinarii precise a doua marimi conjugate. Orice alta discutie nu tine de fizica si cu atat mai putin de meditatii. ----------------------------------- Andi 12 Iul 2008 07:12 ----------------------------------- Eu am vrut să punctez următoarele: incertitudinile din cadrul unui sistem există înainte și independent de măsurătoare și principiul incertitudinii este independent de efectul de observator. ----------------------------------- iulian m 13 Iul 2008 16:06 ----------------------------------- Andi, Ce nedeterminari pot sa existe in afara masurarii ? (principiul se refera numai la nedeterminarile in stabilirea unei valori prin masurare.) HarapAlb, multumesc pentru link-ul interesant cu cuaternionii. ----------------------------------- Andi 13 Iul 2008 19:34 ----------------------------------- Evident, nedeterminarea este legată de măsurătoare. Dar eu ziceam de incertitudine. Principiul de incertitudine"protejează" mecanica cuantică (Richard P. Feynman). Deci este vorba de mecanica cuantică. ----------------------------------- iulian m 14 Iul 2008 17:17 ----------------------------------- "dl Doru a raspuns": Imi cer scuze pentru mesajul de mai sus, m-am lasat dus de val sa il intreb pe Andi despre ce nedeterminare este vorba. ----------------------------------- raduM 14 Iul 2008 20:27 ----------------------------------- Eu am vrut să punctez următoarele: incertitudinile din cadrul unui sistem există înainte și independent de măsurătoare și principiul incertitudinii este independent de efectul de observator. Incertidudine= lipsa ceritudinii. Certitudinea o ai atunci cand stii exact. Precum gascanul lu Eminescu, din Archaeus. Nu avem certitudini decat pana la un punct. Dar acolo unde-i certitudine e nestiinta, precum unde-i problema e gandire. ----------------------------------- iulian m 15 Iul 2008 11:16 ----------------------------------- pentru mine e OK; un ultim mesaj, pentru HarapAlb: s-ar putea ca demonstratia respectiva sa nu fie corecta dpdv fizic. ----------------------------------- raduM 15 Iul 2008 15:57 ----------------------------------- Andi, Ce nedeterminari pot sa existe in afara masurarii ? (principiul se refera numai la nedeterminarile in stabilirea unei valori prin masurare.) HarapAlb, multumesc pentru link-ul interesant cu cuaternionii. Poate Andi se gandeste la perturbatii / fluctuatii sau ceva de genul asta. ----------------------------------- Andi 15 Iul 2008 17:23 ----------------------------------- M-am gândit la diferența dintre mecanica clasică și cea cuantică, de dualitatea undă-corpuscul, de imixtiunea probabilităților și a distribuțiilor, precum și a altor "unelte" pentru descrierea (cauzală) a "noii lumi". Dacă am greșit undeva "nu mă puneți la zid"!!! ----------------------------------- iulian m 15 Iul 2008 18:47 ----------------------------------- Dle raduM, dorisem sa inchei "meditatia": putin inainte de postul Dvs, dorisem sa remarc ca deja nivelul se dusese inspre (categoria) "Fizica"; din pacate m-am abtinut. Acum "m-ati provocat" sa continui - glumesc -. Andi, nu te pun la zid; nu sint absolvent de fizica si nici macar astronom amator; stiu doar citeva amanunte, atit.( si am citeva intrebari) Sa continui: andi, am "ripostat" intrucit postul tau cu privire la nedeterminari parea sa se refere "nedumerirea" mea. Adica: tu pareai sa sustii ca exista nedeterminari si in afara observatorului uman. Ori acesta intervine in cazul unui experiment. Nefiind de specialitate, am recurs la o citire "la litera" a principiului, sa vad daca este vorba numai de acest caz sau este "mai mult"; asta-i tot. Cu tot tonul "dur" al exprimarii, sint de fapt interesat de orice argument care sustine ca exista nedeterminari, variatii, etc (numai !) in afara observatorului uman. Andi, imi cer scuze pentru greseala. "nu stie" din textul lui Gribbin - numai a doua fraza din citat ma intereseaza - pare sa sustina punctul tau de vedere(daca l-am interpretat corect): nedeterminarea devine din "legata de masurare (numai)" - ca in principiu - in "nedeterminare a unei entitati cuantice, sau inca, o caracteristica a acesteia, caracteristica care rezida "in" particula, independent de observator. Ori eu nu inteleg cum s-ar putea face trecerea de la experiment la o proprietate intrinseca a particulei, si, mai mult, in ce ar consta aceasta proprietate - de nedeterminare - a unei particule. De aceea am insistat: doream detalii concrete. ----------------------------------- iulian m 15 Iul 2008 18:55 ----------------------------------- pt raduM: despre ce fluctuatii / variatii este vorba ? ( va intreb tot aici sau in alta categorie ?) ----------------------------------- raduM 17 Iul 2008 13:38 ----------------------------------- Ma intrebam doar la ce nedeterminari independente de observator se gandeste Andi. Dar cred ca ne-a raspuns. :roll: ----------------------------------- Dan Stanciu 08 Mai 2010 18:16 ----------------------------------- Buna ziua! Adevarat, principiul de incertitudine se refera la necunoasterea simultana a vitezei, de exemplu, si a locatiei unei particule. S-a demonstrat ca incertitudinea este efectul interactiunii dintre aparatul de masura si domeniul spatial al particulei de masurat. A aparut astfel conceptia de "taietura" ca separare teoretica a celor doua domenii: vecinatatea aparatului cu parametrii sai si cea a particulei... Acest principiu- al "taieturii" se aplica si la detectorii de inalta rezolutie de la LHC. Am incercat si eu un raspuns din ce am studiat pana acum din diverse surse; sper sa fie de folos... Cu stima, Dan ----------------------------------- cris 09 Mai 2010 08:28 ----------------------------------- Hai sa simplificam.Daca-i cuanta sau particula ,ori ce incercare de a o analiza o altereaza ,deci nu se va mai comporta lafel ca in cazul in care nu am fi intervenit. ----------------------------------- IACOB DUMITRU 09 Mai 2010 16:11 ----------------------------------- Nu exista in niciun moment cuante sau particule nealterate, starea de asa-zisa alterare este o normalitate. Eliminati (prin absurd) principiul nededeterminarii si nu veti mai putea face nicio observatie, adica adio observator, alteratie si implicit orice informatie. ----------------------------------- nobody 09 Mai 2010 16:28 ----------------------------------- Adevarat, principiul de incertitudine se refera la necunoasterea simultana a vitezei, de exemplu, si a locatiei unei particule. Principiul nedeterminarii se refera la faptul ca nu putem determina cu o precizie infinita (exacta) anumite perechi de proprietati fizice precum pozitia si momentul unei particule. Este o credinta populara gresita ca nu se pot determina aceste marimi simultan. Se pot, dar cu o anumita precizie finita, adica cu un grad de incertitudine care nu este infinit ! Cu cat determinam o proprietate mai precis cu atat cealalta proprietate este mai imprecisa. Si nu uitati, principiul nedeterminarii este un efect. Cauza, mult mai importanta, ar fi modelul de "pachet de unde" al particulelor. Mult mai importanta pentru ca asta a dus la dezvoltarea mecanicii cuantice. "According to others (for instance Ballentine) this is not a statement about the limitations of a researcher's ability to measure particular quantities of a system, but it is a statement about the nature of the system itself as described by the equations of quantum mechanics." ----------------------------------- radug 05 Mar 2015 00:08 ----------------------------------- O simpla ocheada pe wikipedia si s-ar fi restrans considerabil nenumaratele postari aiurea cu privire la incertitudinea cuantica: 1.Incertitudinea cuantica este intrinseca la nivel cuantic, datorita dualitatii unda-particula. 2.Incertitudinea cuantica este independenta de modul in care se face observatia si n-are a face cu erorile efective de masurare. Cu alte cuvinte, chiar daca am putea construi un aparat care sa "probeze" particulele la nivel cuantic fara a introduce perturbatii suplimentare, tot n-am putea masura cu precizie mai mare decat cea aferenta constantei Planck (fie ca-i vorba de perechea impuls-pozitie sau energie-timp). http://en.wikipedia.org/wiki/Uncertainty_principle Historically, the uncertainty principle has been confused[4][5] with a somewhat similar effect in physics, called the observer effect, which notes that measurements of certain systems cannot be made without affecting the systems. Heisenberg offered such an observer effect at the quantum level (see below) as a physical "explanation" of quantum uncertainty.[6] It has since become clear, however, that the uncertainty principle is inherent in the properties of all wave-like systems,[7] and that it arises in quantum mechanics simply due to the matter wave nature of all quantum objects. Thus, the uncertainty principle actually states a fundamental property of quantum systems, and is not a statement about the observational success of current technology.[8] It must be emphasized that measurement does not mean only a process in which a physicist-observer takes part, but rather any interaction between classical and quantum objects regardless of any observer.[9] In plus, din experienta proprie pot spune ca cititul asa-ziselor carti de popularizare care nu contin nicio formula matematica (sau prea putine) mai mult dauneaza la acest nivel, e imposibil sa iti faci o imagine asupra lumii cuantice fara a folosi extensiv matematica (la greu), mai ales ca intuitia ne joaca feste in a intelege un sistem in totala contradictie cu simturile noastre, asa ca ne ramane abstractul. ----------------------------------- Forever_Man 05 Mar 2015 11:03 ----------------------------------- 1.Incertitudinea cuantica este intrinseca la nivel cuantic, datorita dualitatii unda-particula. In plus, din experienta proprie pot spune ca cititul asa-ziselor carti de popularizare care nu contin nicio formula matematica (sau prea putine) mai mult dauneaza la acest nivel, e imposibil sa iti faci o imagine asupra lumii cuantice fara a folosi extensiv matematica (la greu), mai ales ca intuitia ne joaca feste in a intelege un sistem in totala contradictie cu simturile noastre, asa ca ne ramane abstractul. Doua observatii: 1) Termenul de "dualitate unda-particula" este un termen cat se poate de prost si nu inteleg de ce continua sa fie folosit. Numai despre asta nu e vorba in mecanica cuantica. 2) Mecanica cuantica e banal de inteles. Nu stiu de ce se insista ca ar fi misterioasa. Poate datorita confuziei amintite la punctul 1). Mecanica cuantica e despre posibilitati. Ai X posibilitati care se pot intampla intr-un sistem, iar apoi cand faci o masuratoare doar una din acele posibilitati devine reala. Alta data, alta posibilitate devine reala. Si tot asa. Posibilitatile care pot exista intr-un sistem sunt determinate de geometria sistemului. Abia aici intervin formulele, ca sa te ajute sa determini ce posibilitati iti pune la dispozitie un sistem. Dar asa, ca idee generala, mecanica cuantica e despre posibilitati. Confuzia cu "unda-particula" vine de la double-slit experiment. Dar ala e doar unul din infinitele sisteme care exista in mecanica cuantica. Posibilitatile in double-slit experiment se manifesta intr-adevar ca si cum ar descrie o unda, adica se distribuie spatial dupa forma pe care o are si o unda in intelegerea ei cotidiana. Dar la modul general, posibilitatile nu se mai distribuie dupa forme de unda. Defapt, la modul general nici macar nu mai e vorba de posibilitati distribuite spatial, ci pot sa fie despre posibilitati ale valorilor pe care le poate lua spinul unei particule de exemplu. Sau culori pe care le pot lua quarcii intr-un proton. Sau valori pe care le poate lua pisica lui Schrodinger, etc. Dar a ramas aiurea terminologia de "unda" de la primul experiment care a fost facut in mecanica cuantica, si anume double-slitul. E trist ca se continua sa fie folosita terminologia asta, deoarece omul obisnuit este impiedicat sa priceapa adevarata semnificatie a mecanicii cuantice, si anume posibilitatile care exista ca si potential si apoi valorile unice care se obtin atunci cand faci o masuratoare. Si daca tot am ajuns aici, la asta se refera terminologia de "particula" din "dualitatea unda-particula", la valoarea unei masuratori. Doar ca asta este pastrata tot de la double-slit. La double-slit cand faci masuratoarea, obtii un singur punct pe ecran. Si se zice ca "aha! ti-am zis eu ca electronul e particula si nu unda". Dar cand faci masuratorile pentru spin sau pentru culori la quarci, desi obtii o singura valoare, acea valoare nu mai reprezinta o particula. Reprezinta doar o valoare pentru spin sau etc. S-a preluat aiurea terminologia de "dualitate unda-particula" de la double-slit si s-a folosit necorespunzator pentru toate sistemele cuantice. Ca sa nu mai spun ca nici macar la double-slit nu e vorba de o "dualitate". Ci e vorba ca dandu-se aranjamentul geometric al sistemului, se creeaza astfel in sistem un camp de posibilitati cu diferite probabilitati de a gasi electronul. Iar apoi faci masuratori si in functie de probabilitatile intrinseci create in respectivul camp de catre geometria sistemului, obtii anumite pozitii concrete pentru electron. ----------------------------------- Erwin 05 Mar 2015 16:48 ----------------------------------- Cercetătorii au reușit să surprindă în imagini "dualitatea" asta: http://www.nature.com/ncomms/2015/150302/ncomms7407/full/ncomms7407.html?utm_source=dlvr.it&utm_medium=tumblr ----------------------------------- Forever_Man 05 Mar 2015 19:20 ----------------------------------- Nu stiu ce inseamna asta. Imi suna doar a un titlu pompos pentru public care in realitate cine stie ce procedura tehnica presupune, dar care in niciun caz nu are cum sa violeze principiul de incertitudine. ----------------------------------- catalin dumitru 06 Mar 2015 12:02 ----------------------------------- Nu am inteles nimic si nici la ce foloseste. Cred ca se chinuie unii sa justifice niste lovele scurse pe apa sambetei. Parca ar fi ceva de genul: ''...british scientists have revealed that Jack O'Lantern is Irish..." :o ----------------------------------- aandrei 07 Iul 2016 15:57 ----------------------------------- "2) Mecanica cuantica e banal de inteles. Nu stiu de ce se insista ca ar fi misterioasa. Poate datorita confuziei amintite la punctul 1). Mecanica cuantica e despre posibilitati. Ai X posibilitati care se pot intampla intr-un sistem, iar apoi cand faci o masuratoare doar una din acele posibilitati devine reala. Alta data, alta posibilitate devine reala." O "posibilitate" este materiala sau imateriala? Daca este materiala, care este substratul ei? Daca este imateriala prin ce mecanism genereaza materia? Mecanica cuantica este imposibil de inteles (formulele matematice sunt imposibil de explicat) in paradigma actuala materialista a stiintei. Einstein a fost trecut pe linie moarta fiindca nu accepta ca Universul ar fi probabilistic (God doesn't play dice) in loc de cauzal. Nobody are dreptate. Substratul materiei este unda. Imaginati-va un impuls redat din semnal sonor comprimat (transformat Fourier/ invers Fourier); cu cat este obtinut prin adunarea mai multor frecvente, cu atat este mai precis reprodus: ca sa tinda durata lui catre zero - localizare precisa in timp - de partea cealalta trebuie folosita suma tuturor frecventelor - o suma infinita si vedeti ce perioada de timp ocupa o oscilatie care se apropie infinitezimal de repaus. Daca renuntam la precizia absoluta si filtram (lasam deoparte) o parte din spectru, impulsul va fi imprecis localizat, va avea o DURATA diferita de zero. Altfel spus, materia este un efect. ----------------------------------- radug 05 Noi 2016 14:27 ----------------------------------- https://curiosity.com/topics/what-if-we-live-in-a-quantum-multiverse-curiosity/