Superpositiossa

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Kun vaikkapa monokromaattinen fotonisäde, laser tms. ammutaan kaksoiraon läpi niin varjostimella nähdään interferenssikuvio.
Voidaanko sanoa aaltohiukkasdualismista, että kahdesta eri raosta kulkevat aallot ovat virtuaalitasolle jakautuneita fotoneja jotka interferoivat sekä itsensä että toistensa kanssa ja onko fotoni oikeasti jakautunut kahdeksi erilliseksi hiukkaseksi vai onko valo tässä vaiheessa menettänyt hiukkasominaisuutensa?

Mikä on superpositio, onko fotoni hajonnut useampaan kuin kahdeksi eri hiukkaseksi tai virtuaalihiukkaseksi rinnakkaisuniversumissa joista muodostuu superpositio vai onko superpositiot vaahtopäitä?

Sivut

Kommentit (28)

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
Kun vaikkapa monokromaattinen fotonisäde, laser tms. ammutaan kaksoiraon läpi niin varjostimella nähdään interferenssikuvio.
Voidaanko sanoa aaltohiukkasdualismista, että kahdesta eri raosta kulkevat aallot ovat virtuaalitasolle jakautuneita fotoneja jotka interferoivat sekä itsensä että toistensa kanssa ja onko fotoni oikeasti jakautunut kahdeksi erilliseksi hiukkaseksi vai onko valo tässä vaiheessa menettänyt hiukkasominaisuutensa?



Tämä on pelkkä arvaus, mutta uskoisin fotonien olevan hiukkasmuodossa tyhjiössä ja absorptiossa, muutoin aaltomaisena. Siis materiaali kaksoisraon ympäristössä aiheuttaa hiukkasen jakaantumisen ja varjostimella absorptio kasaa sen.


Mikä on superpositio, onko fotoni hajonnut useampaan kuin kahdeksi eri hiukkaseksi tai virtuaalihiukkaseksi rinnakkaisuniversumissa joista muodostuu superpositio vai onko superpositiot vaahtopäitä?

Edellisen kohdan logiikan mukaan sidoksissa oleva aaltopaketti, joka voi jakautua useampaan osaan. Lomittuneet osat ovat yhteydessä toisiinsa jollain mystisellä (eli toistaiseksi tuntemattomalla) tavalla, esim. seisovan aallon avulla / muodossa, joka voi välittää tietoa lomittuneiden fotonien välillä.

derz
Seuraa 
Viestejä2431
Liittynyt11.4.2005
crusaron uusi tuleminen
Mikä on superpositio, onko fotoni hajonnut useampaan kuin kahdeksi eri hiukkaseksi tai virtuaalihiukkaseksi rinnakkaisuniversumissa joista muodostuu superpositio vai onko superpositiot vaahtopäitä?

Kaksi yleisintä tapaa tulkita superpositio:

1. Superpositio on vain matemaattinen kummajainen, jonka avulla ennustetaan hiukkasten havaittujen tilojen todennäköisyyksiä.

2. Superpositio on fysikaalisesti aito ilmiö, jolloin hiukkasten jokaiset mahdolliset tilat toteutuvat rinnakkaisten universumien verkostossa eli multiversumissa: yksi tila per yksi universumi. Tällöin mm. kaksoisraossa fotoni interferoi rinnakkaisten universumeiden vastineidensa kanssa.

∞ = ω^(1/Ω)

Vierailija
derz

Kaksi yleisintä tapaa tulkita superpositio:

1. Superpositio on vain matemaattinen kummajainen, jonka avulla ennustetaan hiukkasten havaittujen tilojen todennäköisyyksiä.




Ok. Jos superpositio on "vain" matemaattinen kummajainen niin tarkoittaako se käytännössä silloin sitä, että hiukkasella voi olla vain yksi tila kerrallaan, jos näin niin miten kvanttitietokone voi toimia?

derz

2. Superpositio on fysikaalisesti aito ilmiö, jolloin hiukkasten jokaiset mahdolliset tilat toteutuvat rinnakkaisten universumien verkostossa eli multiversumissa: yksi tila per yksi universumi. Tällöin mm. kaksoisraossa fotoni interferoi rinnakkaisten universumeiden vastineidensa kanssa.

Voivatko tällöin kaikki muutkin hiukkaset kuin fotoni olla jonkinlaisessa yhteydessä rinnakkaisen unversumin vastineisiinsa? Myös hiukkasista koostuvat kokonaisuudet kuten ihminen tietämättään/huomaamattaan asiaa?

Entä dekoherenssi - Mihin perustuu kaksoisrakokokeessa se, että fotonisäteen aalto-ominaisuus häviää jos fotonisädettä yritetään mitata ennen kuin se menee raoista läpi? ts. mitattaessa fotoneita ennen rakoa interferenssikuvio muuttuu. Hiukkasen havainnointi/mittaus estää yhdeyden rinnakkaisulottuvuuksiin?!

Vierailija

Dekoherenssin selittää Heisenbergin epätarkkuusperiaate ainakin jotenkin.
Mittalaitekin käyttää hiukkasia mittauksessa kuin myös havaitsija. Ja valitettavasti mittalaitteista lähtevien fotonien energia vaikuttaa kaksoisrakoon menevän hiukkasen liikettä. Ei ole keinoa mitata tarkasti hiukkasen ominaisuuksia ilman etteikö mittaus häiritsisi hiukkasta. Tämän epätarkkuusperiaatteen vuoksi mittaustulokset on epätarkkoja. Mitä tarkemmin mittaamme sitä enemmän siis häiriötä systeemissä ja dekoherenssi on valmis.

totinen
Seuraa 
Viestejä4876
Liittynyt16.3.2005
Porter

Mittalaitekin käyttää hiukkasia mittauksessa kuin myös havaitsija. Ja valitettavasti mittalaitteista lähtevien fotonien energia vaikuttaa kaksoisrakoon menevän hiukkasen liikettä. Ei ole keinoa mitata tarkasti hiukkasen ominaisuuksia ilman etteikö mittaus häiritsisi hiukkasta. Tämän epätarkkuusperiaatteen vuoksi mittaustulokset on epätarkkoja. Mitä tarkemmin mittaamme sitä enemmän siis häiriötä systeemissä ja dekoherenssi on valmis.
Käsittääkseni tuo on väärä perustelu. Hiukkasilla on ominaisuuspareja joita ei voi samanaikaisesti mitata kuin Heisenbergin epätarkkuusperiaatteen asettamissa rajoissa. Tällä ei ole mitään tekemistä mittauksen epätarkkuuden kanssa, vaan on hiukkasen sisäinen ominaisuus.

Vierailija

Kvanttimekaniikan mukaan hiukkanen, jota ei mitata on tilassa joka on lineaarikombinaatio niistä tiloista, joihin tila romahtaa mittausta tehdessä. Eli tässä tapauksessa hiukkanen on lineaarikombinaatio kahdesta eri tilasta, joidenka mittaus antaa tulokseksi jomman kumman raon läpi menemisen.

Olipas monimutkaisesti selitetty.

Eli jos selitän erilailla:
Kv.mekaniikan mukaan hiukkasen tilaa voidaan kuvata aaltofunktiolla. Kun hiukkasen jotain ominaisuutta mitataan, sanotaan että aaltofunktio romahtaa kyseistä ominaisuutta vastavaan ominaisaaltofunktioon. Jokainen tila voidaan ilmaista näiden ominaisaaltofunktioiden superpositiona (lineaarikombinaationa). Kun hiukkasta ei nyt yritetä mitata rakojen luona, kuvaa sen tilaa aaltofunktio joka on lineaarikombinaatio tapauksista, että hiukkanen kulki raosta a tai raosta b.

Vierailija
totinen
Porter

Mittalaitekin käyttää hiukkasia mittauksessa kuin myös havaitsija. Ja valitettavasti mittalaitteista lähtevien fotonien energia vaikuttaa kaksoisrakoon menevän hiukkasen liikettä. Ei ole keinoa mitata tarkasti hiukkasen ominaisuuksia ilman etteikö mittaus häiritsisi hiukkasta. Tämän epätarkkuusperiaatteen vuoksi mittaustulokset on epätarkkoja. Mitä tarkemmin mittaamme sitä enemmän siis häiriötä systeemissä ja dekoherenssi on valmis.
Käsittääkseni tuo on väärä perustelu. Hiukkasilla on ominaisuuspareja joita ei voi samanaikaisesti mitata kuin Heisenbergin epätarkkuusperiaatteen asettamissa rajoissa. Tällä ei ole mitään tekemistä mittauksen epätarkkuuden kanssa, vaan on hiukkasen sisäinen ominaisuus.

Olen samaa mieltä, väärä perustelu. Epätarkkuusperiaate ei selitä taikka liity siihen miksi hiukkasen aaltofunktio romahtaa mitattaessa.

Vierailija
^Quantum^

Kv.mekaniikan mukaan hiukkasen tilaa voidaan kuvata aaltofunktiolla. Kun hiukkasen jotain ominaisuutta mitataan, sanotaan että aaltofunktio romahtaa kyseistä ominaisuutta vastavaan ominaisaaltofunktioon. Jokainen tila voidaan ilmaista näiden ominaisaaltofunktioiden superpositiona (lineaarikombinaationa). Kun hiukkasta ei nyt yritetä mitata rakojen luona, kuvaa sen tilaa aaltofunktio joka on lineaarikombinaatio tapauksista, että hiukkanen kulki raosta a tai raosta b.

Molemmat selitykset olivat hyviä. Kiitoksia, mutta mikä aiheuttaa aaltofunktion romahtamisen?

Vierailija
totinen
Porter

Mittalaitekin käyttää hiukkasia mittauksessa kuin myös havaitsija. Ja valitettavasti mittalaitteista lähtevien fotonien energia vaikuttaa kaksoisrakoon menevän hiukkasen liikettä. Ei ole keinoa mitata tarkasti hiukkasen ominaisuuksia ilman etteikö mittaus häiritsisi hiukkasta. Tämän epätarkkuusperiaatteen vuoksi mittaustulokset on epätarkkoja. Mitä tarkemmin mittaamme sitä enemmän siis häiriötä systeemissä ja dekoherenssi on valmis.
Käsittääkseni tuo on väärä perustelu. Hiukkasilla on ominaisuuspareja joita ei voi samanaikaisesti mitata kuin Heisenbergin epätarkkuusperiaatteen asettamissa rajoissa. Tällä ei ole mitään tekemistä mittauksen epätarkkuuden kanssa, vaan on hiukkasen sisäinen ominaisuus.

Itse asiassa, on epätarkkuusperiaatteella jotain tekemistä tämän kanssa. Kun mitataan kummasta raosta hiukkanen meni, joudutaan aiheuttamaan hiukkaselle liikemäärän epätarkkuus, joka taas aiheuttaa interfferenssikuvioiden välien suuruusluokkaa olevan epätarkuuden hiukkasen paikan mittaukselle. Tämä selvästikin tuhoaa ko. kuvion.

Vierailija
crusaron uusi tuleminen
^Quantum^

Kv.mekaniikan mukaan hiukkasen tilaa voidaan kuvata aaltofunktiolla. Kun hiukkasen jotain ominaisuutta mitataan, sanotaan että aaltofunktio romahtaa kyseistä ominaisuutta vastavaan ominaisaaltofunktioon. Jokainen tila voidaan ilmaista näiden ominaisaaltofunktioiden superpositiona (lineaarikombinaationa). Kun hiukkasta ei nyt yritetä mitata rakojen luona, kuvaa sen tilaa aaltofunktio joka on lineaarikombinaatio tapauksista, että hiukkanen kulki raosta a tai raosta b.




Molemmat selitykset olivat hyviä. Kiitoksia, mutta mikä aiheuttaa aaltofunktion romahtamisen?

Sitäpä ei oikeastaan kukaan tiedä. Riippuu ihan mitä tulkintaa kvanttimekaniikalle käytetään. Joidenkin mukaan mittaus on tapahtuma, joka häiritsee hiukkasen tilaa niin, että mitattavalle suureelle saadaan "pakotettua" jokin arvo.

Mittaamisen ongelma on yksi suurimmista kvanttimekaniikan ongelmista ja hyvin vaikea aihe.

derz
Seuraa 
Viestejä2431
Liittynyt11.4.2005
crusaron uusi tuleminen
derz

Kaksi yleisintä tapaa tulkita superpositio:

1. Superpositio on vain matemaattinen kummajainen, jonka avulla ennustetaan hiukkasten havaittujen tilojen todennäköisyyksiä.




Ok. Jos superpositio on "vain" matemaattinen kummajainen niin tarkoittaako se käytännössä silloin sitä, että hiukkasella voi olla vain yksi tila kerrallaan, jos näin niin miten kvanttitietokone voi toimia?

Kyseinen tulkinta ei ota kantaa siihen, missä tilassa hiukkanen oli ennen havaitsemista.

crusaron uusi tuleminen
derz

2. Superpositio on fysikaalisesti aito ilmiö, jolloin hiukkasten jokaiset mahdolliset tilat toteutuvat rinnakkaisten universumien verkostossa eli multiversumissa: yksi tila per yksi universumi. Tällöin mm. kaksoisraossa fotoni interferoi rinnakkaisten universumeiden vastineidensa kanssa.



Voivatko tällöin kaikki muutkin hiukkaset kuin fotoni olla jonkinlaisessa yhteydessä rinnakkaisen unversumin vastineisiinsa? Myös hiukkasista koostuvat kokonaisuudet kuten ihminen tietämättään/huomaamattaan asiaa?

Kyllä. Tosin ihmisen kaltainen lämmin makroskooppinen järjestelmä on vain n. sekunnin triljardisosan triljardisosan ... triljardisosan ajan superpositiossa ennen dekoheroitumista.

crusaron uusi tuleminen
Entä dekoherenssi - Mihin perustuu kaksoisrakokokeessa se, että fotonisäteen aalto-ominaisuus häviää jos fotonisädettä yritetään mitata ennen kuin se menee raoista läpi? ts. mitattaessa fotoneita ennen rakoa interferenssikuvio muuttuu. Hiukkasen havainnointi/mittaus estää yhdeyden rinnakkaisulottuvuuksiin?!

Periaatteessa kyllä.
Kuten mikä tahansa kvanttijärjestelmä, universumi on kaikkien mahdollisten tilojen superpositiossa ennen sen tilan havaitsemista.
Kun hiukkasen tila havaitaan, universumin superpositio tuhoutuu ja se haarautuu rinnakkaisiksi universumeiksi (universumeiksi, joiden superpositio "alkuperäinen universumi" oli ennen hiukkasen tilan havaitsemista).
Nämä rinnakkaiset universumit eivät voi interferoida keskenään, sillä jokainen niistä on eri tilassa ja siten multiversumin eri haaroissa. Ennen hiukkasen havaitsemista universumit olivat samaa multiversumin haaraa, ts. samaa tilafunktiota (aaltofunktiota), jolloin ne pystyivät vielä interferoimaan keskenään.

En tiedä selvensikä tuo yhtään, mutta jos jotain jäi epäselväksi niin kysy pois.

∞ = ω^(1/Ω)

Vierailija

Selvensi kyllä.

Kuten ^Quantum^ mainitsi, mittaaminen on kvanttimekaniikan yksi suurimmista ongelmista mutta keskustellaan hetki siitäkin.

Saattaa mennä humpuukiosastolle puhuttaessa tietoisuudesta ja kvantti-ilmiöistä samaan aikaan. Aihe on hankala mutta aaltofunktion romahtamisen syy todettiin epäselväksi. Jos tähän kohtaan heittäisi Penrose pohdinnan, voiko tietoisuus olla kvantti-ilmiö. Pakeneeko kansa paikalta, heristelee sormella ja haukkuu pseudotieteilijäksi?

Penrose uskoo, että aaltofunktion romahtamiseen syy on gravitaatio ja, että romahtaminen tapahtuu aivoissa, tarkemmin microtubules, mikroputkissa.

Jos neuroneissa esiintyy kvanttikoherenssia. Koherenssi siirtyisi neuroneista toisiin synapsirakojen yli klatriinimolekyylin kvanttiominaisuuksien avustamana kuten väitetty ja Aivoissa tapahtuisi siis kvanttitunnelointia. Tästä seuraa, että aaltofunktioiden romahdukset aivoissa synnyttävät tietoisuuden.

Kritisoitu ja foorumissa jo huomiota saanut Anssi Henrik Hailikarin pro-gradu:
http://www.helsinki.fi/~matpitka/gradu.html

Onko mahdollista, että tietoinen havaitsija mikroputkineen romahduttaa aaltofunktion? Tai kysytään mielummin niin, että mitä mieltä sinä olet?

Vierailija
crusaron uusi tuleminen
Tästä seuraa, että aaltofunktioiden romahdukset aivoissa synnyttävät tietoisuuden.

Siitä seuraisi että myös muut eläimet olisivat tietoisia itsestänsä?
Simpanssi taitaa olla ihmisen lisäksi ainoa joka ymmärtää näkevänsä itsensä peilistä.

Vierailija

Peilikokeiden tuloksella saatua tietoisuutta ei minusta pida sekoittaa tuohon Penrose-Hameroff-tietoisuusteoriaan. Aivot ovat tietysti jonkinlainen kvanttijarjestelma ja tietoisuuden asteita on useita mutta aiheuttaako aaltofunktion romahdus tietoisuutta on nykytietojen valossa mahdoton sanoa. Se, että elain ei ymmarra peilista nakevansa itseaan ei viela tarkoita etta elaimelta puuttuisi tietoisuus. Ihmisen ja Simpanssin lisaksi myos Elephant kuuluu peilikokeen neropatteihin.
Ihmisella, tiedemiehellakin on tapana selittaa kaikki asiat jotenkin ja jos ei muuten niin viimekadessa uskolla. Kvanttitietoisuus on yksi heikanjyva selitysten rantahietikolla.

Vierailija
Porter
Peilikokeiden tuloksella saatua tietoisuutta ei minusta pida sekoittaa tuohon Penrose-Hameroff-tietoisuusteoriaan. Aivot ovat tietysti jonkinlainen kvanttijarjestelma ja tietoisuuden asteita on useita mutta aiheuttaako aaltofunktion romahdus tietoisuutta on nykytietojen valossa mahdoton sanoa. Se, että elain ei ymmarra peilista nakevansa itseaan ei viela tarkoita etta elaimelta puuttuisi tietoisuus. Ihmisen ja Simpanssin lisaksi myos Elephant kuuluu peilikokeen neropatteihin.
Ihmisella, tiedemiehellakin on tapana selittaa kaikki asiat jotenkin ja jos ei muuten niin viimekadessa uskolla. Kvanttitietoisuus on yksi heikanjyva selitysten rantahietikolla.

Ei ole tarvetta selittää mitään asiaa uskolla, tuskin muillakaan tieteilijöillä.
Eiköhän tietoisuus ja ajattelu synny neuronien välisen sähkökemiallisen vuorovaikutuksen johdosta, en ymmärrä miksi siihen pitää yrittää vetää kvanttimekaniikka mukaan, eivätkö P&H tiedä kuinka aivot toimivat.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat