grnsta (grnsta) wrote,
grnsta
grnsta

Category:

Монады - фермионы и бозоны -2.

Просто о сложном. Разговор с физиками о самых главных тайнах мироздания.

После этого обсуждения я окончательно прихожу к выводу:

Элементарные частицы - это не закрытые системы. Это открытые системы, которые аналогичны живым организмам в нашем мире.

Возможны две картины мира:

1) Замкнутые элементарные частицы и кишащий вокруг них вакуум в виде пар частиц- античастиц.

2) Элементарные частицы - это открытые системы, которые постоянно обмениваются между собой и с вакуумом энергией и информацией.


Я выбираю второй вариант, уж больно убогим мне кажется мир в виде колеблющихся вблизи равновесия маятников, к которым надоедливо пристают всякие флуктуации вакуума))


*********************************************************************************************

Владимир
Их бесконечно много по количеству, или их бесконечно много по качеству (по количеству разновидностей), согласно Лейбницу ежели?


grnsta
Владимир, ни все разные. Иначе как бы они могли различать друг-друга и не попадать в одно и тоже состояние?

Владимир
То есть согласно Лейбницу они наделены сознанием?

grnsta
Владимир, ну не совсем так. Но есть и такие. Точку зрения Лейбница проще прогуглить))

*********************************************************************************************


Andrei
Это юмор такой?


grnsta
Andrei, вроде бы там два простых утверждения в конце. Может есть что сказать по существу?))

Andrei
Два идентичных фермиона может и хотели бы попасть в одно состояние, да мать антисимметричная волновался функция не позволит. Ибо обратится в нуль. Такова сегодняшняя парадигма, и этой сущности пока что достаточно.

grnsta
Andrei, да знаю-знаю. Кому достаточно, а кому нет. Каждый выбирает сам.
*********************************************************************************************


Oleg Tch
«Если фермионы не могут находиться в одном и том же квантовом состоянии, значит они обладают богатой внутренней структурой и каждый фермион сугубо индивидуален.»
С точностью до наоборот. Если бы у двух фермионов была скрытая от нас внутренняя структура, причем разная, то они могли бы находиться в одном и том же состоянии в отношении тех переменных, которые нам доступны.


grnsta
Oleg Tch, значит эти параметры, не являются параметрами квантовой системы. Всё как у Лейбница и написано.))
Вся фишка в том, что квантовая механика говорит нам что-то только о результатах измерения, но ничего не утверждает о внутренних процессах. Даже понятием ввели такое конфайнмент.
https://grnsta.livejournal.com/84283.html
Фундаментальная Физика. С кем Бог играет в кости ?

Vladimir S
Так могут или не могут фермионы находиться в одном состоянии? Если да, то почему есть периодическая система элементов и проводящие металлы? Если нет, то в чем смысл вашего утверждения?
Далее, предпочитают ли бозоны находиться в одном состоянии? Если нет, то почему работает лазер?

grnsta
Vladimir S, вопрос не в том могут или не могут. Вопрос в том почему? Хорошо, пусть я ставлю неправильные вопросы, но Лейбниц же не глупее Вас был? Не?
Возможно на каком-то уровне для хранения информации требуется настолько мало энергии, что с точки зрения наших масштабов, это чистая информация. Которая тем не менее влияет на материю.
Как? Не знаю.

Vladimir S
Проблема с аргументами Лейбница не в его «глупости», а в том что он не имел экспериментальных данных 20-го века.

grnsta
Vladimir S, а при чем тут экспериментальный данные?
Все ведь намного серьёзнее.
https://grnsta.livejournal.com/84283.html
Фундаментальная Физика. С кем Бог играет в кости ?

Vladimir S
Экспериментальные данные это то, что остаётся неизменным после того как ваше мнение меняется на противоположное.

grnsta
Vladimir S, три поста банальщины. Давай ещё.
Что-то могут прояснить эти экспериментальный данные о механизмах принципа паули.
То что волновая функция ассиметрична относительно перестановки частиц - это просто другая форма принципа Паули. Тавтология.

Oleg Tch
Вы прежде чем на людей бросаться, выучили бы как следует квантовую механику. Принцип Паули вытекает из антисимметричности волновой функции фермионов, но не эквивалентен ей.

grnsta
Oleg Tch, ага.
Ну раз Вы такой учёный, расскажите-ка нам убогим, как в эксперименте отличить один электрон от второго. Которые так ловко переставляют в волновой функции. Раз уж так ратуете за эксперимент)) Чем вы их там помечаете?
*********************************************************************************************


Oleg Tch
Если Вы хотите получить квалифицированную критику своих идей, для начала научитесь слушать.


grnsta
Oleg Tchernyshyov, стараюсь изо-всех сил.))
Ладно извините пжлст - каюсь, нагрубил.
Получается принцип Паули не абсолютный.
"Однако при еще большей массе звезды (начиная примерно с тридцатикратной массы Солнца) силы гравитации сламывают и сопротивление вырожденного нейтронного газа,"
И фермионы становятся почти бозонами. Но, наверное, упираются изо всех сил))

Oleg Tch
Абсолютных принципов в науке вообще нет, поскольку они выведены эмпирическим путём. Даже закон сохранения энергии не абсолютен, а выполняется лишь при условии симметрии по отношению к сдвигам во времени.
Принцип Паули, впрочем, не перестаёт работать в случае гравитационного коллапса. Фермионы остаются фермионами. Просто при достижении порога массы силы гравитации перебарывают «давление» Ферми-статистики.

grnsta
Oleg Tchernyshyov, я принципы симметрии понимаю. И теорему Неттер знаю. Специализация - ядерная физика.
Вот и возникает вопрос чем же определяется давление ферми статистики. Так же? И почему именно 35 М.
А поскольку ассиметрия вф связана со спином, то значит она как-то связана со внутренней структурой, так как спин точно внутренняя переменная.

Oleg Tch
Это определяется количественно, а именно — сжимаемостью Ферми-газа.Сжимаем Ферми газ, смотрим, на сколько повышается его энергия. Если гравитационная энергия при этом понижается сильнее, то полная энергия уменьшится. Вот и всё.

Vladimir Sad
Хорошо, извинения приняты. Про коллапс нейтронной звезды, если совсем на пальцах, то так: Для коллапса нужно чтобы вся звезда поместилась в свой шварцшильдовский радиус. Шварцшильдовский радиус растёт линейно по массе звёзды. Физический радиус растёт не быстрее чем 1/3 степень массы. В какой-то момент они становятся равны, и привет.

grnsta
Oleg Tch, всегда считал, что при сжатии чёрной дыры возрастает плотность энергии, но закон сохранения энергии продолжает действовать. Нет?

Oleg Tch
Энергия сохраняется в этой ситуации, да. Смотреть надо не на плотность энергии, а на изменение энергии при сокращении радиуса. Энергия Ферми-газа увеличивается при сжатии, гравитационная энергия уменьшается. Вопрос только в том, какая энергия пересилит.

grnsta
Oleg Tch, и все же. Сначала принцип Паули выглядит как директивный, потом появляются, силы, которые препятствуют фермионам занимать одно и тоже состояние. Что это за силы, какова из природа. Ну и как они отличают один фермион от другого))

Oleg Tch
Принцип Паули никак не нарушается. Энергия Ферми-газа вычисляется в предположении о том, что фермионы образуют море Ферми.
Что такое море Ферми, помните?

grnsta
Oleg Tch, сейчас погуглим. Чёрное море знаю, Ферми нет.))

Oleg Tch
Это очень просто. Рассматриваем фермионы в предположении невзаимодействующих частиц. У них есть энергетические уровни. Каждый уровень ниже уровня Ферми занят ровно одним фермионом. Это и есть море Ферми. Удовлетворяет двум условиям — принципу Паули и принципу минимизации энергии.
Нейтронная звезда моделируется как Ферми газ. Для данного радиуса уровни энергии известны. Вычисляем энергию моря Ферми с фиксированным числом частиц как функцию радиуса. Выясняется, что эта энергия увеличивается при уменьшении радиуса. Гравитационная энергия, наоборот, уменьшается. Вопрос в том, какая из них меняется сильнее.

grnsta
Oleg Tch, А это не Море Дирака? Которое в КЭД и где он объяснил позитроны.

grnsta
Oleg Tch, "Вопрос только в том, какая энергия пересилит."
Я понимаю законы равновесия и динамики.
Я переспросил, потому что было утверждение, что в случае нарушения однородности времени, энергия не сохраняется.
Считаю что энергия первична. Просто бывают ситуации, что нет времени, нет метрики в которой можно было бы заметить изменяется или нет. А энергии наплевать, есть у нас метрика или нет.

Oleg Tch
В расширяющейся Вселенной закон сохранения энергии не применим, строго говоря. Собственно, удивляться тут особо нечему, если Вы знакомы с теоремой Нётер. Законы сохранения связаны с симметриями. Нет симметрии — нет закона сохранения.

Vladimir S
Энергия, она (буквально) сопряжена со временем: гамильтониан это генератор трансляций по времени.

grnsta
Vladimir S, да помню-помню. И гамильтониан и лагранжиан. Затоптали))
Мне больше нравится Файнман с его интегралами по траекториям.))

Oleg Tch
Интегралы по путям без лагранжиана не берутся. (Ну, ок, без действия.)
grnsta

Oleg Tch, Как бы знаю формулу интеграла по траектории и как с ней связан Лагранжиан.

grnsta
Vladimir S, но нужно же помнить и о масштабе. Вот я, вот стена - очевидно же что пространство неоднородно, сомневающиеся имеет шишку на лбу. Значит речь идёт о масштабах намного превышающих размер земли и модель предполагает, что всякие мелочи типа планет проницаемы при измерении. Так?

Oleg Tch
Отличный пример про стену. Если рассматривать Вас как отдельный объект, а стену — как незыблемое препятствие, то Ваш импульс не будет сохраняться, поскольку при перемещении Вас в пространстве стена будет приближаться или отдаляться. Стало быть, трансляционная симметрия нарушена.
Но если включить стену в число физических объектов, подверженных трансляции вместе с Вами, то трансляционная симметрия налицо. И импульс системы Юрий + стена сохраняется.

grnsta
Oleg Tch, "отличный пример про стену."
Да, но импульс системы сохранится и в том случае если Юрий и стена абсолютно упругие 🤔 Как быть с этим? Может все таки забыть про стену и проведя опыт без стены убедится в симметрии пространства?

Oleg Tch
Vladimir S, про теорему Нётер аспирантам рассказывал в этом семестре в курсе квантовой механики. Мне достался по наследству учебник Вайнберга, который написан ужасным языком и без единой иллюстрации. Но надо отдать должное Вайнбергу: теорема Нётер освещена на редкость хорошо. Пожалуй, лучше, где-либо.
Я не так давно размышлял над приколами законов сохранения в присутствии фонового калибровочного поля. Даже если физическая характеристика поля — кривизна — симметрична, калибровочный потенциал не симметричен. Наивная симметрия не работает, её надо дополнять калибровочным преобразованием. У Вайнберга всё это есть!

Vladimir S
К вопросу «почему фермионы это фермионы, и откуда они это знают?» Есть так называемая «теорема о связи спина и статистики» (spin-statistics theorem), которая говорит что все частицы спина 1/2, 3/2 и т.д. фермионы, а частицы с целым спином — бозоны. Спин 1/2 (спинор) отличается от спина 1 (вектор) в частности тем, что если сделать пространственный поворот на 360 градусов, то спинор поменяет знак, а вектор перейдёт в себя.

Oleg Tch
Vladimir S, Во вторник буду просвещать аспирантов на тему связи спина со статистикой. Ремень приготовил. 😍

Vladimir Sadov
Oleg Tch, Ну так от этого есть прямая польза: если мне память не изменяет, в КТП есть целый формализм с фоновым полем (background field formalism).

Oleg Tch
Vladimir S не, тут отдельная песня. Возьмём, скажем, однородное магнитное поле B=(0,0,B). Его можно представить векторным потенциалом A=(0,xB,0). Поле B трансляционно инвариатно, а векторный потенциал – нет. Поэтому лагранжиан заряженной частицы оказывается трансляционно не инвариатным.
Но сдвинутый векторный потенциал описывает то же самое магнитное поле, и потому его можно вернуть к изначальному виду калибровочным преобразованием. В результате вместо обычных трансляций симметрией являются магнитные трансляции — комбинации трансляций и калибровочных преобразований.

Vladimir S
Oleg Tch А, вспомнил: да конечно. Будет проективное представление группы трансляций и все это вот. Действительно очень красиво.

Oleg Tch
Vladimir S да, именно.
Магнитные трансляции не коммутируют, группа неабелева, отсюда гигантское вырождение уровней Ландау.

grnsta
Vladimir S, "теорема о связи спина и статистики» (spin-statistics theorem)."
А на пальцах можете объяснить, как связана симметрия вектора состояния одной частицы относительно вращения и двух частиц относительно перестановки координат?

Oleg Tch
На пальцах могу, но Вы же не видите мои пальцы.

grnsta
Oleg Tch, хорошо. Погуглим.

Vladimir S
Oleg Tch Вот щас посмотрим как кто-то подготовился к лекции 😉

Oleg Tch
Vladimir S, лекция во вторник! Время есть ещё!

Vladimir S
Совсем на пальцах не умею. В англоязычной Википедии вроде правильно (но схематично) https://en.wikipedia.org/.../Spin%E2%80%93statistics_theorem
Spin–statistics theorem - Wikipedia

Oleg Tch
Vladimir S, там довольно занудно. Надо найти лекцию Фейнмана, в которой он доказывает связь спина со статистикой с помощью ремня. Идея не его, а восходит к Финкельштейну и Рубинштейну, математическим физикам из Йешивы.
https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.1664510
Connection between Spin, Statistics, and Kinks

Vladimir S
Ну вот такое есть: https://math.ucr.edu/home/baez/spin_stat.html но как сам тов. Baez отметил, надо на эту наглядную геометрию навесить алгебраическую/аналитичесткую структуру, чтобы сделать конкретное утверждение про теорию поля. И вот рассказ про эту структуру и будет занудным, как мне кажется. (Сам демонстрация с лентами хороша, там еще видео есть: https://vimeo.com/62143283)
*********************************************************************************************


grnsta
Oleg Tch, Vladimir S,
Спасибо за то, что немного промыли мозги, квантами не занимался лет 30-ть.

Но оставим пока игру в перестановки аргументов у векторов состояний, симметрий групп Ли и топологические штучки.

Основные вопросы которые я ставлю и которые вытекают из элементарной логики:

1) Индивидуальна ли каждая элементарная частица и наши представления о том, что все частицы одинаковые лишь некоторое приближение, справедливое в силу того, что мы не можем точно измерять их характеристики.
2) Достаточно ли выводить принципы Пуали из симметрии функции состояния или, все таки, на некотором масштабе, этот принцип всегда проявляется как сила взаимодействия между частицами, т. е. имеется некоторое поле - переносчик взаимодействия.


Vladimir S
Yuryi Garashko Бозе/ферми статистика это сугубо квантовое явление, это стоит держать в голове думая про все эти скрытые характеристики. Возьмём нейтрон: он состоит из кварков, т.е. у него на самом деле есть эти самые внутренние «характеристики». Эти характеристики — разные квантовые числа. Пока эта кварковая система сидит в основном состоянии, она имеет квантовые числа нейтрона, и ведёт себя как нейтрон. Если взять другую такую систему кварков в основном состоянии, получится точно такой же нейтрон. При этом сам вопрос «а что там эти кварки делают на самом деле сейчас» является некорректным: на самом деле, кварки находятся в основном состоянии и это все что можно сказать.
Если хотите другой пример, возьмите атомы гелия-4 и охладите их до 2K: получится сверхтекучий бозе-конденсат. Все эти атомы, состоящие из 2-х электронов, 2-х нейтронов и 2-х протонов, находятся в основном состоянии и неразличимы: мы это точно знаем (иначе не было бы конденсата)

Oleg Tch
«1) Индивидуальна ли каждая элементарная частица и наши представления о том, что все частицы одинаковые лишь некоторое приближение, справедливое в силу того, что мы не можем точно измерять их характеристики.»
Наша интуиция о различимости частиц по дефолту берётся из опыта в макромире. Но, как говорил великий писатель, в жизни — это одно, а в Сказочном Городе — совсем другое.
Если исходить из предположения, что частицы вылеплены кем-то из первородной глины, то можно представить на них серийные номера и имя расфасовщика. А вот эту частицу поцарапали в процессе упаковки, на ней такая характерная черта имеется.
В микромире всё не так. Чем меньше масштаб, тем больше энергия. Соотношение Гейзенберга говорит, что частица, заточённая в области размером D, будет иметь кинетическую энергию порядка \hbar^2/(2m D^2).
Что самое важное в этом, в микромире начинает проявляться дискретность физических состояний. Мы привыкли к тому, что физическое состояние тела может меняться непрерывно: скорость можно менять непрерывно, координату можно менять непрерывно. Число физических состояний в области фазового пространства размером dx по оси координат и dp по оси импульсов равно dp dx/(2\pi \hbar). В микромире это число может оказаться порядка единицы, и тут мы имеем дело с дискретными состояниями. Чтобы перевести частицу в другое физическое состояние, нужно затратить достаточно большую (по меркам микромира) энергию. И если частица остаётся в своём основном состоянии, то она остаётся, грубо говоря, сферически симметричной. Условно говоря, чтобы её деформировать в эллипсоид, нужно затратить определённое (дискретное!) количество энергии. В результате никаких опознавательных знаков на сферической частице обнаружить невозможно (не переведя её в состояние с высокой энергией).
Поэтому, грубо говоря, частицы оказываются одинаковыми.

Oleg Tch
Можно зайти с другой стороны — из мира твёрдых тел. Вот возьмём для примера ферромагнетик. При низкой температуре все его магнитные дипольные моменты смотрят в одну сторону. Простейшая физическая модель — это решётка спинов с минимальной длиной 1/2 (в единицах \hbar). В основном состоянии все спины имеют проекцию +1/2 на ось z (например). Элементарным возбуждением будет магнон — квант спиновых волн.
Магнон, грубо говоря, — это один перевёрнутый спин, имеющий в данном случае проекцию –1/2 на ось z. В сильно упрощённой картинке, которую мы улучшим чуть позже, это конкретный спин одного из атомов. У магнона нет никаких других черт, кроме как положения в пространстве. Достаточно указать, какой именно атом имеет перевёрнутый спин, и мы всё знаем о нашем магноне. В этом смысле два магнона неразличимы. И один, и другой просто являются перевёрнутыми спинами. Никаких серийных номеров или царапин на них нет в связи с тем, что мы уже имеем дело с единичными физическими состояниями, на самом что ни на есть дискретном уровне.
Тут надо уточнить, что магноны не сидят на месте. Обменное взаимодействие Гейзенберга заставляет их перемещаться с одного атома на соседние. Собственные состояния энергии дают магнон с определённым импульсом и (в силу соотношения неопределённости) с неопределённой позицией. Два магнона с одним и тем же импульсом не отличимы никак.
Такие соображения по первому пункту. Неразличимость частиц связана с дискретностью физических состояний в микромире. Если примириться с неразличимостью частиц, принцип Паули (для фермионов) уже попросту является следствием этой неразличимости и дробности спина. (Про дробный спин как раз пишет John Baez.)

grnsta
Oleg Tch, "В микромире это число может оказаться порядка единицы, и тут мы имеем дело ними с дискретными состояниями. Чтобы перевести частицу в другое физическое состояние, нужно затратить достаточно большую (по меркам микромира) энергию."
Но квантовая хромодинамика утверждает иное, внутри нейтрона чёрт знает что творится. И число состояний с учётом виртуальных частиц и античастиц зашкаливает. Внутри оказалась целая вселенная. И это посерьёзнее чем виртуальные электрон-позитронные пары в квантовой электродинамике.
Вот отличный научпоп с описанием свежих экспериментов:
1)
"
Но вскоре ситуация потеряла свою кристальную ясность. “Чем больше мы пытались измерить свойства этих трёх кварков, тем больше дополнительных особенностей мы в них находили”, – сказал Чак Браун, 80-летний член команды SeaQuest из Национальной ускорительной лаборатории Ферми, работающий с экспериментами над кварками с 1970-х годов.
Тщательное изучение импульсов трёх этих кварков показало, что их масса отвечает за малую долю общей массы протона. Кроме того, при столкновениях электронов с протонами на SLAC исследователи увидели, что электроны отражаются и от других объектов, находящихся внутри протонов. Чем быстрее были электроны, тем меньше были длины их волн, из-за чего они становились восприимчивыми ко всё меньшим деталям протона – будто бы исследователи повышали разрешение микроскопа. Обнаруживалось всё больше и больше внутренних частиц, и конца им не было. Гизаман сказал, что максимального разрешения учёные пока не нашли."
2)
" В попытках понять протон решающим фактором может оказаться его спин, или внутренний момент импульса. Эксперимент с рассеянием мюонов в 1980-х показал, что три валентных кварка в протоне отвечают не более чем за 30% его общего спина. “Спинный кризис протона” звучит так: что отвечает за оставшиеся 70%? И опять-таки, сказал Браун, старожил Фермилаб, “что-то ещё мы не учитываем”.
https://golovanov.net/2021/03/30/140051/
Десятилетия поисков раскрыли подробности того, как ведёт себя антиматерия внутри протона – Golovanov.net

grnsta
Vladimir S, "Бозе/ферми статистика это сугубо квантовое явление)"
А это не важно квантовое или не квантовое. Подобно тому как кривизна пространства-времени в ОТО формируется массой материи, так же и остальные свойства пространства-времени (симметрии, принцип Паули) должны задаваться материей (и информацией в ней сокрытой), а не наоборот.

Vladimir S
Состояний в системе связанных кварков дофига, но если ее не возбуждать, она будет находиться в основном состоянии с наименьшей энергией. Чтобы система попала в другое состояние, ее надо сильно пнуть. Возбужденный нейтрон долго не живет, но пока живет это другая частица, со своей массой и спином отличными от нейтрона.

grnsta
Vladimir S, Вы смотрели вклад виртуальных пар в массу и спин нуклонов? Само основное состояние это жутко сложная нелинейная система, в которой валентные кварки не самое главное. Да, их видно "снаружи" когда мы по ним шарахаем частицами с бешеной энергией, да, они проявляются как нуклоны и другие элементы в нашем мире, но внутри то все сложнее.

Vladimir S
Есть квантовая взаимодействующая система из кварков и глюонов. У неё есть спектр состояний, для определения которого требуются в т.ч. вклады виртуальных пар. У этой системы есть единственное (невырожденное) основное состояние которое мы называем нейтроном. При низких температурах (ниже сотен МеВ), энтропия этой системы близка к нулю. То есть вся эта сложность с виртуальными частицами и проч, вклад в энтропию не вносит. (Можете думать что температура вакуума равна нулю, несмотря на виртуальные пары и т.д.)
Update: Как совершенно справедливо заметил Олег, на самом деле основное состояние этой системы двукратно вырожденно, они отличаются проекцией спина на любую ось.

Oleg Tch
Не важно, насколько состояние нейтрона сложное, если пытаться выразить его через свободные состояния кварков и глюонов. Если Вы ограничиваете себя диапазоном энергий нейтрона ниже, скажем, 1 МэВ, то Вам доступны ровно два физических состояния нейтрона: одно с проекцией спина +1/2 (на какую-нибудь ось), другое с проекцией –1/2. На низких энергиях состояния нейтрона совершенно дискретны и из всего два.

grnsta
Vladimir S, а в негэнтропию?
Рассмотрим например клетку с хромосомным набором. Энергия связи между нуклеотидами думаю порядков на 5 ниже их массы. А между тем, именно эти связи диктуют все многообразие живой материи. Если бы мы пуляли по клетке энергичными фотонами или электронами, то мы бы эти связи вообще не заметили.
Кто сказал, что в нейтроне не та же самая история. Просто другой масштаб и темп процессов.

Oleg Tch
Разница в том, что при комнатной температуре у клетки гигантское количество возможных физических состояний. А у нейтрона — только два.

grnsta
Oleg Tch, "не важно, насколько состояние нейтрона сложное. Если Вы ограничиваете себя диапазоном энергий нейтрона ниже, скажем, 1 МэВ, то Вам доступны ровно два физических состояния нейтрона:"
Насколько я понимаю квантовую физику, она вообще ничего не говорит что там доступно в нуклоне, она говорит только о том что мы измерим. На выходе всегда макропеременные прибора.

Oleg Tch
Зависит от диапазона энергий. При энергиях ниже MeV у нейтрона всего два физических состояния.

grnsta
Oleg Tch, откуда это известно. У нас просто пока нет инструментария чтобы исследовать тонкую структуру нуклонов.

Oleg Tch
Если у нас нет инструментария, который может влиять на эти неизвестные состояния, значит, они недоступны для нас.

grnsta
Oleg Tch,
"разница в том, что при комнатной температуре у клетки гигантское количество возможных физических состояний."
Клетка это открытая система, там вообще нет стабильных состояний, которые привыкли изучать физики. Несчастную ДНК постоянно распутывает, копируют в РНК, запутывают, а несчастную тРНК тащат в рибосому и там с нее печатают белок.

Vladimir S
Народ изучает нейтроны уже почти 100 лет, в т.ч. при низких температурах (буквально наливают в банку). Нет никаких сомнений в том что щель между основным и первым возбужденным состояниями измеряется в МэВ. (Ну и в решеточном КХД люди это считают)
Вот друг меня просветил про спектроскопию барионов. Первое возбуждённое состояние отделено от нейтрона щелью в 200 МэВ и имеет спин 3/2 (ну и ширина линии у него около 100 МеВ).

grnsta
Vladimir S, вот ширина линий и есть многообразие.
Я понимаю что такое позитивизм, раз ненаблюдаемое, значит этого нет.
Но как можно наблюдать, что-то внутри клетки, с помощью молотка? С клеткой нам просто повезло - она на границе микромира и доступны иные инструменты, кроме молотков))
Ещё раз привожу пример с клеткой:
"Рассмотрим например клетку с хромосомным набором. Энергия связей между нуклеотидами думаю порядков на 5 ниже их массы. А между тем, именно эти связи диктуют все многообразие живой материи. Если бы мы пуляли по клетке энергичными фотонами или электронами, то мы бы эти связи вообще не заметили.
Кто сказал, что в нейтроне не та же самая история. Просто другой масштаб и темп процессов. "
*********************************************************************************************


Vladimir S
Возможно это будет звучать занудно, но нет, ширина линии это никакое не многообразие. Ширина линии это обратное время жизни возбужденного состояния, в данном случае дельта бариона.


grnsta
Vladimir S, тогда рискну тоже показаться занудой. Я понимаю о чем речь и знаю про соотношения неопределенностей.
У вас прозвучало "время Жизни" . Жизнь всегда связана с рождением и смертью. Полагаю основной уровень тоже имеет ширину?
Я свёл наше обсуждение в новый пост и выделил в сообщениях места в которых Вы с коллегой уклонились от обсуждения.
https://grnsta.livejournal.com/tag/physics

Vladimir S
Кроме позитивизма есть ещё бритва Оккама: нейтрон отлично описывается скучной кхд. У него масса 940 МэВ, первое возбужденное состояние имеет массу 1200 МэВ и спин 3/2. Энтропия нейтрона при температурах ниже сотни МэВ это 1 бит.
Всё это можно померить, и можно посчитать на решётке.
Вы хотите предложить альтернативное описание где у нейтрона большая энтропия (чтобы обмениваться информацией надо чтобы она была)? Как эти дополнительные степени свободы взаимодействует с наблюдаемыми? Если никак, то вы не продвинулись

Vladimir S
Конечно! У нейтрона время жизни около 8 минут. Из-за слабого взаимодействия он распадается на протон, электрон, и антинейтрино. Но это на 20 порядков больше чем время жизни первого возбужденного состояния.

grnsta
Vladimir S, про бриву тоже понятно, лишнего бы не отхватить.))
Я привёл пример с живой клеткой, где такая колоссальная разница между энергией самих нуклеотидов и связей между ними. Что не так? Зачем вы начинаете обсуждать 1 бит, который можно закодировать спином?
Ещё раз, квантовая механика ничего не говорит о структуре нейтрона, она говорит только о результатах его обстрела энергичными пучками частиц. Если бы клетки не были макрообъектами (т. е. доступными для изучения другими методами) было бы тоже самое - Вы бы утверждали это одинаковые элементы материи, которые все одинаковые. У них разные лишь симметрии и масса))

grnsta
Vladimir S, "У нейтрона время жизни около 8 минут. Из-за слабого взаимодействия он распадается на протон, электрон, и антинейтрино."
Это смотря в какой среде, в ядре он себе спойненько живет. Кварки вообще не хотят вылазить на свет божий.
Если человека лишить кислорода, он умрёт довольно быстро. Правда долго будет распадься на атомы - что брать за время полураспада? 🤔

grnsta
Vladimir S, "чтобы обмениваться информацией надо чтобы она была)?"
Никогда не интересовались, где находится Ум у растений? Это кстати, выяснил ещё Дарвин. В последней своей работе, незаслуженно забытая.
https://www.the-village.ru/weekend/books/312713-kniga
«О чем думают растения»: Как деревья общаются между собой"

Vladimir S
Короче говоря, если и есть заговор нейтронов, то они очень хорошо скрываются и органам про это ничего не известно.

Oleg Tch
Vladimir S, на самом деле заговор можно раскрыть, измерив объём моря Ферми. Наличие n внутренних состояний у фермиона сжимает объём моря Ферми в n раз. Понятно, что с нейтронами это сделать не получится, но с электронами всё проверено. Сейчас отдельно напишу.

Vladimir S
Oleg Tch, Погоди, ты хочешь сказать что атомные оболочки заполняются по правилу Маделунга, а не как попало? (Казалось бы этого уже достаточно, потому что периодическая система)

Oleg Tch
Vladimir S не, я про Ферми-газ электронов в металлах. Периодическая система тоже хорошо.

grnsta
Oleg Tch, "на самом деле заговор можно раскрыть, измерив объём моря Ферми. Наличие n внутренних состояний у фермиона сжимает объём моря Ферми в n раз."
Все было бы так, если бы функция состояния нейронов, внезапно не превращалась в функцию состояния кварков и глюонов в наших моделях
Вот это и есть эмерджентность - невозможность выполнить декомпозиции системы.

Oleg Tch
Мы сейчас отложим в сторону нейтрон, наличие внутренней структуры Вас вводит в заблуждение, и займёмся электроном, у которого, насколько нам известно, никакой внутренней структуры нет (до энергий в районе по меньшей мере ГэВ). На примере электрона мы разберём, откуда нам известно, что у него только два физических состояния, связанных с наличием у него спина 1/2.

Vladimir S
Oleg Tch, До энергии по меньшей мере 10 ТэВ 🙂

grnsta
Oleg Tch, интересно, посмотрим.
Но, предупреждаю сразу, это не спасёт. Если вы внимательно разберётесь с Умом растений, с эмерджентность, с сознанием человека или с экосистемой вирусов,то поймете что мне есть куда отступить. Все это системы примерно одного класса.
Кстати, примерно такие вопросы я задавал Л. Б. Окуню в ИТЭФ году эдак в 1983. Он тоже мне советовал больше читать учебники.))
Был как раз восход теории суперструн.

Oleg Tch
Учебники читать надо, в этом сомнений нет. Но со своей стороны обещаю объяснить без особых технических подробностей как можно обнаружить наличие скрытых внутренних состояний у фермионов. У электрона их, похоже, нет.

Vladimir S
Лев Борисович плохого бы не посоветовал! (Мне он сказал что для физика, математику учить необходимо, но в меру.)

grnsta
Vladimir S, как оказалось он не совсем прав. Вступили в эпоху математики. Правда немного другого сорта.
Кстати и в ИИ и в ОТО (и далее везде) используется тензорное исчисление. Только по разному))

Oleg Tch
Yuryi Garashko тензорное исчисление в ОТО — это уже прошлый век (если не позапрошлый). Дифференциальная геометрия рулит.
*********************************************************************************************
Tags: physics
Subscribe

  • Когда б вы знали из какого сора....

    Отличная ссылка. В качестве гарнира к ней рекомендую цикл Галковского о Сталине в Царицыне. Сказки дядюшки Джо. Чудо на Волге.…

  • Совместная тюркская армия.

    1) Турция и Азербайджан решили создать совместную тюркскую армию По мнению главы турецкого парламента, обстрел приграничных азербайджанских районов…

  • Смешные вопросы.

    "Чистый убыток Mail.ru Group (MRG) во II квартале 2021 г. составил (…

  • Где же логика?

    "Главный врач больницы №40 в Коммунарке Денис Проценко опроверг риск заболеть коронавирусом из-за вакцинации. Идея о том, что прививка повлечет за…

  • Слабые вакцины.

    Прикол в том, что раньше людям прописывали только "сильные" вакцины. Слабые использовались лишь... в ветеринарии и животноводстве. И вот один…

  • Борьба за энергоресурсы 21 века.

    Очень интересно... Борьба за транзит газа в Европу, как борьба за контроль в энергетическом секторе нашего века. 1. Оценка запасов газа в мире.…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments