Хорошее упражнение для ума: попытаться представить, как такое может быть и почему частица за частицей формируют интерференционную фигуру при выстреле в сторону двух щелей в экране. Упражнение тем лучше, что оно совершенно бесплодно: несколько часов ломания головы должны убедить вас, что представить появление структуры полосок совершенно невозможно.
Пионером нашего подхода к квантовой теории считается Ричард Фейнман, лауреат Нобелевской премии и нью-йоркский барабанщик, которого его друг и соавтор Фримен Дайсон охарактеризовал как «наполовину гений, наполовину шут». Впоследствии Дайсон изменил свое мнение: более точно было бы назвать Фейнмана «полным гением и полным шутом». Мы будем придерживаться в книге именно его подхода, потому что, во-первых, это весело, а во-вторых, это едва ли не простейший способ понять нашу квантовую Вселенную.
Возьмем подбрасывание монетки – архетипическую игру случая. Все мы знакомы с вероятностью в этом контексте. Если мы подбросим монетку 100 раз, можно ожидать, что в среднем 50 раз выпадет орел и 50 раз решка. До квантовой теории мы обязаны были бы сказать, что, обладая всеми необходимыми данными о монете – о точном способе ее подбрасывания в воздух, силе притяжения, о воздушных потоках, проходящих через комнату, температуре воздуха и т.д., – мы могли бы в принципе предсказать, что выпадет – орел или решка. Появление вероятностей в этом контексте, таким образом, можно считать отражением недостатка знаний о системе, а не чем-то внутренне присущим самой этой системе.
Вероятности в квантовой теории имеют совершенно иную природу; они фундаментальны. Мы можем предсказать лишь вероятность появления частицы в определенном месте, и не потому, что мы невежественны. Мы даже в принципе не можем предсказать, каково будет положение частицы. Что мы можем предсказать, да еще и с абсолютной точностью, так это вероятность того, что частица окажется в определенном месте, если мы будем ее там искать.
Вероятности в квантовой теории имеют совершенно иную природу; они фундаментальны. Мы можем предсказать лишь вероятность появления частицы в определенном месте, и не потому, что мы невежественны. Мы даже в принципе не можем предсказать, каково будет положение частицы. Что мы можем предсказать, да еще и с абсолютной точностью, так это вероятность того, что частица окажется в определенном месте, если мы будем ее там искать.
Я тут прочитал "Гарри Поттер и проклятое дитя" и скажу вам — хуже фанфика по ГП я не читал. Поэтому цитат оттуда не будет.
Forwarded from Илья Андреев
Классная схема по чтению длинных произведений, которую я для себя открыл совсем недавно:
Читаю книги, всё как обычно, но часто их не заканчиваю - сюжет не цепляет, герои надоедают, язык автора приедается.
А затем, раз в полгода, беру все эти книги и скопом дочитываю. Один вечер - одна книга.
Мне значительно проще вернуться к подзабытому произведению позже, чем долго удерживать свое внимание на одной истории.
Читаю книги, всё как обычно, но часто их не заканчиваю - сюжет не цепляет, герои надоедают, язык автора приедается.
А затем, раз в полгода, беру все эти книги и скопом дочитываю. Один вечер - одна книга.
Мне значительно проще вернуться к подзабытому произведению позже, чем долго удерживать свое внимание на одной истории.
Способность «не задавать слишком много вопросов» – необходимый для физика навык, потому что для получения хоть каких-то ответов где-то надо провести черту, так как ни одна система объектов не может быть полностью изолированной. Кажется разумным, что при желании понять, как работает микроволновая печь, не стоит интересоваться движением вокруг нее.
Все это движение окажет незначительное влияние на работу микроволновки. Оно вызовет колебания воздуха и земли, которые повлекут за собой небольшие сотрясения и самой печи. Могут появиться какие-то бродячие магнитные поля, которые повлияют на работу электроники, как бы хорошо она ни была защищена от подобных воздействий. Игнорируя такие вещи, легко допустить ошибку, так как можно упустить из виду действительно важные детали. Если так и произойдет, мы получим неверный ответ и будем вынуждены пересмотреть предположения. Это очень важный момент, напрямую связанный с научным успехом: все предположения в конце концов подтверждаются или опровергаются экспериментально. Арбитром является природа, а не человеческая интуиция.
Все это движение окажет незначительное влияние на работу микроволновки. Оно вызовет колебания воздуха и земли, которые повлекут за собой небольшие сотрясения и самой печи. Могут появиться какие-то бродячие магнитные поля, которые повлияют на работу электроники, как бы хорошо она ни была защищена от подобных воздействий. Игнорируя такие вещи, легко допустить ошибку, так как можно упустить из виду действительно важные детали. Если так и произойдет, мы получим неверный ответ и будем вынуждены пересмотреть предположения. Это очень важный момент, напрямую связанный с научным успехом: все предположения в конце концов подтверждаются или опровергаются экспериментально. Арбитром является природа, а не человеческая интуиция.
Итак, мы выяснили, что удерживаемый электрон описывается набором циферблатов, все стрелки которых вращаются с одинаковой скоростью. Физики, впрочем, обычно так не говорят, а уж музыканты и подавно; те и другие говорят, что стоячие волны – это волны определенной частоты. Впрочем, музыканты, наверное, и так не говорят, особенно барабанщики, ведь в слове «частота» целых три слога.
Еее унижать тупых гуманитариев, какая же научпоп книжка по физике обойдется без этого. Это, кстати, "Квантовая Вселенная. Как устроено то, что мы не можем увидеть" Брайан Кокс, Джефф Форшоу.
То, что мы не проваливаемся сквозь землю, само по себе несколько удивительно. Объяснять это тем, что земля твердая, не особенно эффективно, во многом благодаря открытию Резерфорда, что атомы – это почти полностью пустое пространство. Ситуация удивляет еще больше, потому что, насколько мы знаем, фундаментальные частицы природы размером не обладают вовсе. Иметь дело с частицами, «не имеющими размера», явно проблематично и, вероятно, даже невозможно. Но ничто из сказанного в предыдущих главах не предполагает и не требует от частиц физической протяженности. Понимание их как действительно точечных объектов необязательно неверно, даже если бросает вызов здравому смыслу – если у читателя остался хоть какой-то здравый смысл на этой стадии книги о квантовой теории.
Основное наблюдение в том, что атомы могут скрепляться, обмениваясь электронами: мы встретимся с этой идеей в следующей главе, когда будем разбираться, как пара атомов водорода соединяется в молекулу водорода. Общее правило таково: элементы «предпочитают» полностью заполнять все свои энергетические уровни. В случае с гелием, неоном, аргоном и криптоном уровни уже заполнены, так что этим элементам уже «хорошо»: им «неинтересно» реагировать с другими. Другие же элементы могут «пытаться» заполнить свои уровни, обмениваясь электронами с другими элементами. Водороду, например, нужен один дополнительный электрон для заполнения уровня n = 1. Этого можно достичь, обменявшись электронами с другим атомом водорода. Таким образом формируется молекула водорода; ее химическая запись – H2. Это обычная форма существования водорода. У углерода 4 электрона из возможных 8 на уровнях n = 2, l = 0 и l = 1, и ему «хотелось бы» получить еще 4, чтобы заполнить все уровни. Этого можно добиться путем соединения с четырьмя атомами водорода. Образуется CH4 – газ, известный под названием метан.
Атом углерода может соединиться и с двумя атомами кислорода, которые сами нуждаются в двух электронах, чтобы закончить уровень n = 2. Это приводит к образованию CO2 – двуокиси углерода. Кислород может закончить свой уровень и с помощью двух атомов водорода, образуя воду – H2O. И так далее. Это основы химии: атомы стремятся заполнить свои энергетические уровни электронами, даже посредством реакции с соседом. Это их «желание», которое восходит к стремлению находиться в состоянии наименьшей энергии, управляет образованием всех соединений – от воды до ДНК. В мире, который богат на водород, кислород и углерод, легко понять, почему так часто встречаются углекислый газ, вода и метан.
Атом углерода может соединиться и с двумя атомами кислорода, которые сами нуждаются в двух электронах, чтобы закончить уровень n = 2. Это приводит к образованию CO2 – двуокиси углерода. Кислород может закончить свой уровень и с помощью двух атомов водорода, образуя воду – H2O. И так далее. Это основы химии: атомы стремятся заполнить свои энергетические уровни электронами, даже посредством реакции с соседом. Это их «желание», которое восходит к стремлению находиться в состоянии наименьшей энергии, управляет образованием всех соединений – от воды до ДНК. В мире, который богат на водород, кислород и углерод, легко понять, почему так часто встречаются углекислый газ, вода и метан.
Американский писатель Дэйв Барри однажды сказал: «Если одним словом определить, почему человеческая раса не раскрыла и никогда не раскроет полностью свой потенциал, то это будет слово “собрания”».
Передовые газет были ужасны – лживые, кровожадные, заносчивые. Весь мир за пределами Германии изображался дегенеративным, глупым, коварным. Выходило, что миру ничего другого не остается, как быть завоеванным Германией. Обе газеты, что я купил, были когда-то уважаемыми изданиями с хорошей репутацией. Теперь изменилось не только содержание. Изменился и стиль. Он стал совершенно невозможным.
Я принялся наблюдать за человеком, сидящим рядом со мной. Он ел, пил и с удовольствием поглощал содержание газет. Многие в пивной тоже читали газеты, и никто не проявлял ни малейших признаков отвращения. Это была их ежедневная духовная пища, привычная, как пиво.
Я принялся наблюдать за человеком, сидящим рядом со мной. Он ел, пил и с удовольствием поглощал содержание газет. Многие в пивной тоже читали газеты, и никто не проявлял ни малейших признаков отвращения. Это была их ежедневная духовная пища, привычная, как пиво.
я сравниваю вещи одного порядка и стараюсь ограничиваться своей собственной персоной. Если я брожу в порту голодный, то сравниваю свое положение с неким воображаемым «я», который еще к тому же болен раком. Сравнение на минуту делает меня счастливым, потому что у меня нет рака и я всего лишь голоден.
– Да. Человек умирает, а кровать остается. Дом остается. Вещи остаются. Или, может быть, их тоже следует уничтожать?
– Нет, если человек к ним равнодушен.
– Их вообще не нужно уничтожать, потому что все это не так важно.
– Не важно? – Шварц опять обратил ко мне расстроенное лицо. – О, конечно! Но скажите мне, пожалуйста, что же еще остается важного, если вся жизнь уже не имеет значения?
– Ничего, – ответил я, зная, что это было и правдой и неправдой. – Только мы сами придаем всему значение.
– Нет, если человек к ним равнодушен.
– Их вообще не нужно уничтожать, потому что все это не так важно.
– Не важно? – Шварц опять обратил ко мне расстроенное лицо. – О, конечно! Но скажите мне, пожалуйста, что же еще остается важного, если вся жизнь уже не имеет значения?
– Ничего, – ответил я, зная, что это было и правдой и неправдой. – Только мы сами придаем всему значение.
Forwarded from Что читать
Арестованная царской цензурой книга одного из идеологов анархизма П.А.Кропоткина. Почти весь тираж в 1913 году был уничтожен. На обложке справа вверху - дарственная надпись Петра Кропоткина Нестору Махно - тому самому батьке. Встреча, считается, была в 1918 году, но факт её до сих пор активно оспаривается. Эта книга - единственное доказательство встречи.