20.02.2014 Опубликовал: Андрей Андрианов

Нет никаких «волн вещества» и «плотностей вероятности»

Русский ученый Антон Липовка вывел "аксиомы" квантовой теории. Она оказалось "не такой уж и квантовой" :)
Ниже приведена статья Антона Липовка (http://anton-lipovka.livejournal.com/) написанная популярным языком.
А вот здесь - http://vixra.org/pdf/1312.0041v2.pdf основная статья с доказательствами.

Вопрос, который возник в самом начале построения квантовой теории вещества, и все чаще возникает у исследователей в наше время, это «Что такое квантовая теория?» Вот, например, высказывания тех, чей авторитет и образованность не могут подвергаться сомнению: http://anton-lipovka.livejournal.com/19974.html

при отсутствии внятного ответа на этот вопрос в течение 100 с лишним лет преобладал подход, озвученный Дэвидом Мермином "Shut up and calculate!" (Заткнись и считай!). Говоря простыми словами физики в большинстве своем предпочитают не задумываться почему работает аппарат квантовой механики и откуда он берется. С экспериментом согласуется – и ладно. Однако в начале 21 века мы подошли к той черте, где начинаются проблемы. Не буду перечислять всех, скажу только о самой интригующей – космологической константе. Она впервые появилась в уравнениях Эйнштейна и только недавно была измерена из астрономических наблюдений. Возникла проблема и даже не одна. Что это такое? Почему она именно такая 10(-56) см-2 ? Как это все увязать с «теорией всего» т.н. стандартной моделью?

Современная физика по сути является теорией эфира. Этот вопрос поднимал в свое время еще Гайтлер, но тогда он остался без ответа. Суть проблемы в том, что в КТП (квант. Теор. Поля) руками вводятся для каждого сорта частиц свои вектора Фока в каждой точке пространства. Т.е. мы как бы имеем экран компъютера с пикселями. Каждый пиксель – вектор Фока и тогда перемещение частицы по нашему экрану рассматривается как последовательное вспыхивание и угасание таких пикселей – векторов Фока. Если говорить честно, то это есть ничто иное как эфир, да не один, а столько эфиров, сколько частиц мы имеем для описания. Но это не вся беда. Главная беда заключается в том, что в соответствии с квантовой теорией состояние такого пикселя не может быть строго равно нулю (т.н. нулевые колебания), т.е. когда мы пытаемя получить ту самую космологическую константу, которая формально может быть отнесена к тензору энергии – импульса материи,то эти нулевые колебания мы должны сложить и получаем в итоге значение космологической постоянной около 10(-17) только для одного типа частиц – электроны + позитроны! Как видно, разница между расчетами и наблюдениями около 40 порядков величины, что не может быть признано удовлетворительным.

Как я уже говорил, все чаще возникает вопрос (см. Ли Смолин, например) «Что такое квантовая теория?» В первой части моей работы я, как мне кажется, получил ответ на этот вопрос. Суть очень проста. Попытаемся построить физику на размерной шкале от 10(-11) см до , скажем размеров нашей Солнечной системы. Как я говорил однажды, разбирая статью коллеги: http://anton-lipovka.livejournal.com/15002.html?thread=182426#t182426

«Все, что мы видим, слышим, чувствуем, измеряем, регистрируем посредством приборов в лаборатории – все это _только_ электромагнитное поле». Это в общем-то тривиальное утверждение, но почему-то об этом постоянно забывают, вводя волновую функцию, описывающую т.н. «волны материи». Если у нас есть на входе только ЭМ поле, то ситуация выглядит так же, как если бы человек с завязанными глазами пытался, взяв в руки две подушки, ощупать пылинку и сказать что он чувствует подушками. Подушки – ЭМ поле с длиной волны порядка 5000 А, а пылинка – атом с размерами порядка 1 А. Много информации получит такой исследователь о пылинке? Не очень. Он будет вынужден ввести некую функцию распределения и прибегнуть к вероятностному описанию пылинки. Именно это мы делаем в квантовой механике, вот только написав уравнение Шредингера забыли про подушки (ЭМ поле).

Дальше рассуждения простые. Коли мы можем видеть – изучать природу только посредством ЭМ поля (подушками), то надо правильно включить его в описание природы. Т.е. пылинки – атомы это корпускулы (пока не будем говорить об их внутреннем устройстве, поскольку мы следуем по историческим следам развития квантовой теории), которые имеют вполне себе измеримые классические координаты и импульсы. Но при наблюдении их посредством ЭМП, эти координаты и импульсы «размазываются» всилу больших размеров подушки – ЭМ волны. Вот и вся идея.

Едем дальше. Имеется несколько способов показать как получается «квантование». Все они достаточно просты, но я воспользуюсь тем, что выбрал для своей статьи – сошлюсь на работы Эйнштейна (1905) и Дебая (1910), в которых было показано, что свободное ЭМ поле имеет энергию Е=hv , где h – постоянная Планка, измеряемая из эксперимента и v – (ню) частота фотона. На основании этого мы мгновенно получаем аксиомы Бора – Зоммерфельда (1.1) и (1.2) из классической физики, в результате чего имеем не аксиоматическую, а классическую теорию атома и микросистем. При этом, замечу, современная квантовая теория остается все еще аксиоматической теорией, базирующейся на понятии волновой функции. Но это все семечки. Вот есть у нас уравнение Шредингера. Все красиво- квантовая система совершает переходы из одного состояния в другое, есть оператор Гамильтона, есть волновые функции, но совершенно нет самого главного – ЭМ поля, которое должно забирать / приносить энергию для системы чтобы последняя могла изменять свои состояния. Где фотоны в ур-нии Шредингера? Шредингер об этом не знал. Да в общем никто не знал. Прелесть в том, что фотоны в некотором приближении представляют собой т.н. плоские волны. По плоским волнам мы можем разложить любую функцию или преобразовать интегрально (преобразование Фурье). Тогда после такого интегрального преобразования и после разложения плоской волны фотонов по собственным функциям полученного оператора Гамильтона, мы прийдем к выражению (3.8), где в квадратных скобочках стоит уравнение Шредингера собственной персоной. Таким образом мы получили более полное не локальное (т.к. имеем интеграл по пространству) выражение, описывающее нашу систему. Уравнение Шредингера является его частным локальным случаем.

Выводы: Нет никаких «волн вещества» и «плотностей вероятности» Есть только собственные функции оператора Лиувилля (полученного из трансформированного гамильтониана), по которым мы разложили фотон, коим мы «ощупывали» нашу систему. Более серьезные выводы состоят в том, что пространство, как таковое, не квантуется и пытаться проквантовать его – безумие.

Микрочастицы (атомы, протоны, электроны и т.д.) не являются «облаками» размазанными по пространству, но являются вполне себе компактными объектами с размерами меньше 10(-11) см. Видим мы их «размазанными» в виде т.н. «волн вещества» только потому, что регистрируем их посредством ЭМ поля, которое и «смазывает» всю картину. Электромагнитное поле, его свойства, так же полностью ответственно за возникновение структуры дискретных уровней у т.н. «квантовой» системы. Только ЭМ поле и ничего больше. Это означает, что постоянная Планка, характеризующая фотон, может быть получена непосредственно из геометрии Вселенной, поскольку фотон распространяется по геодезической и, следовательно связан с геометрией. Дальше мне будет трудно на пальцах объяснить не-физикам что происходит, поэтому буду вынужден прибегнуть к упрощению реальной картины (пусть физики меня простят). Мы привыкли рассматривать фотон как изолированную систему. Однако в случае, когда Вселенная постоянно расширяется, геометрия медленно меняется (много медленнее характерного времени колебания самого фотона), фотон не может трактоваться как изолированная система, поскольку упомянутые изменения на него действуют. Такая ситуация в классической физике называется «адиабатическое» (т.е. очень медленное) изменение параметров. Для описания таких адиабатических процессов имеется хорошо разработанный аппарат, позволяющий найти связь между энергией системы (фотона) и т.н. «адиабатическим инвариантом» (величиной, которая в среднем за период почти не изменяется). Здесь следует подчеркнуть, что такой адиабатический подход обсуждался на том самом знаменитом Сольвеевском конгрессе, где была собственно рождена квантовая теория. Однако в те далекие времена у основателей квантовой механики небыло в руках не только измеренной космологической константы, но даже и постоянной Хаббла, да и вообще тогда считалось что Вселенная не расширяется, а является стационарным объектом. Т.е. с привязкой Постоянной Планка к адиабатическому инварианту тогда было сложно по объективным причинам. В моей работе, в параграфе «адиабатический инвариант» показано, что таким адиабатическим инвариантом для фотона является постоянная Планка (выражение (4.4)). Как ее оценить? Этому посвящен следующий параграф. Можно пытаться по-честному, но не получится,т.к. для этого мы должны написать тензор энергии – импульса поля, свернуть его с метрикой, а вот метрики (т.е. геометрии) нашего пространства мы и не знаем. И узнать ее с требуемой точностью никак нельзя (по крайней мере на сегодняшний день). Как быть? Очень просто. Берем уравнение Эйнштейна, где слева стоит тензор кривизны, характеризующий наше пространство, а справа – тот самый тензор энергии-импульса вещества. Сворачиваем все это хозяйство с тензором метрики (называется упрощение по индексу) и приходим к обычным скалярным (не тензорным) уравнениям (5.6). Дальше вспоминаем первую («квантовую») часть работы и, подставив ЭМ поле по-честному получаем оценку (5.9) для постоянной Планка через скалярную кривизну нашего Мира. (здесь есть одна тонкость, которую я сейчас не буду объяснять, поскольку она довольно специфична и не-специалисту не видна). К счастью сегодня скалярную кривизну мы уже измеряем вовсю, поэтому можем посчитать и постоянную Планка. Взяв константу Хаббла и космологическую константу (которые собственно и характеризуют скалярную кривизну), полученные из современных наблюдений, мы можем найти значение для постоянной Планка h=6.60(-27). Величина этой константы, полученная в лаборатории есть h=6.62(-27). Таким образом мы получили постоянную Планка, характеризующую микромир, с точностью до второго знака, из параметров макромира – из космологии. Это то, о чем мечтали Эйнштейн, Дирак и многие другие выдающиеся физики.

Кто-то из физиков сказал (сейчас не помню кто): «Если мы поймем природу постоянной Планка, мы поймем всё!» Это так. Теперь мы знаем откуда она берется и нам открыт путь к завершению физики.

Такми образом получается вот что: кривизна нашей Вселенной действует на фотон, распространяющийся в этой кривой, расширяющейся Вселенной. В результате появляется постоянная Планка, как адиабатический инвариант и уже фотон, характеризующийся теперь постоянной Планка "раскрашивает" наш реальный мир во все его причудливые краски. Если бы Вселенная была плоской и стационарной, постоянная Планка была бы равна нулю, не было бы "квантовых объектов" (атомов, молекул...) и небыло бы нас с вами. Это был бы мертвый мир. (статья здесь http://vixra.org/pdf/1312.0041v2.pdf)


Теги: физика, квантовая теория

Комментарии


Зеленоградский ВОИР

Салон изобретений и инновационных технологий «Архимед»
Салон изобретений и инновационных технологий «Архимед»
Опубликовал: Андрей Андрианов
Теги: инновации, патенты, изобретательство, салон Архимед, школьники, студенты

Что такое «Главконструктор»?

«Главный конструктор» - проект ресурса по подготовке и продвижению изобретений, на котором осуществляется: организация и проведение экспертизы (для инвесторов), формирование общественного мнения (для продвижения), подготовка социально-адаптированных решений (САР) для «включения» таких решений в планы социально-экономического развития структур и территорий (для государства).

Подробнее о проекте


Статьи

Завтра не наступит
Завтра не наступит
Опубликовал: Андрей Андрианов
Теги: энергетика, будущее, кредит, альтернативная

Школа изобретательства и инноватики

Школа изобретательства: теория и практика. Итоги.
Школа изобретательства: теория и практика. Итоги.
Опубликовал: Вячеслав Локтев
Теги: инновации, обучение, изобретательство, школьники, студенты
Консультации в Школе инноватики и изобретательства.
Консультации в Школе инноватики и изобретательства.
Опубликовал: Андрей Ильичев
Теги: инновации, изобретатели, молодежь, будущее, НТТМ

Теги