Что нового в современной фундаментальной физике?

Нет, просто Григория недавно упрекнули, что он не может кратко выразить свою мысль. И он решил продемонстрировать обратное .

Излишнее (?) многословие бывает и у меня. Либо хочется углубить мысль, либо лень редактировать.
Мне кажется, что сообщения Григория довольно стройны и логичны. Сами по себе. А бесплодные споры с Бонвиваном (например) связаны только с тем, что по умолчанию (!) выбираются разные критерии при анализе. Одна сторона делает упор на гуманитарную сторону, другая на военную и экономическую.
Впрочем, умные люди ПРИ ЖЕЛАНИИ всегда найдут общий знаменатель.

Крыс, Вы безбожно льстите моим возражателям в теме о Петре. Какая там разница критериев, вообще, какие критерии?! За всё время было сделано 1 (одно) возражение, и то возражением его можно назвать с большой натяжкой, только на фоне прочих выступлений - Югин выразил сомнение в том,что Меньшиков украл 5 млн. Всё остальное - в лучшем случае бессмысленный бред. Выступления Бонвивана достойны помещения в "Нарочно не придумаешь". А MS - уже просто галлюцинации.
Я как и обещал , напишу об этом подробно, но мне кажется что справедливость этих(весьма резких, но, увы справедливых) характеристик д б ясна всем, прочитавшим "полемику"

Ув. Grigoriy!
Позвольте не согласиться с Вашей оценкой выступлений Бонвивана. При определенном выборе критериев (замечу - постоянных на протяжении спора), изложение его позиции ВСЕГДА характеризуется логикой и стройностью. Можно не соглашаться с критериями, но об этом дискуссии как раз и не было.

Я также отношусь к Бонвивану с очень большим уважением, но по данной теме его выступления, увы, были именно таковы - ссылки на текст, в котором неопровержимо доказывается ровно противоположное тому, что он утверждал, грубейшие ошибки при работе с числами. Анекдот.
Очевидно, эти ошибки были вызваны невниматльностью - он был слишком уверен в своей правоте.
И другие мои оппоненты в этой ветке очевидно весьма квалифицированные, знающие, серьёзные люди, вызывающие уважение - но именно в этой теме они совершенно несерьёзны, опровергают то, что никто не утверждал, предьявляют вздорные претензии, "аргументация" их вызывает чувство полного обалдения

Пора чуть оживить ветку. Потенциально самую интересную.
"Моделирование подтвердило шесткварковую модель"
http://www.rnd.cnews.ru/natur_science/physics/news/top/index_science.shtml?2008/02/12/287758
Интересно, что модель втиснули в 5-мерное пространство. В КХД новая мода на уменьшение размерности?

Прикинуть на глазок устойчива ли некоторая статистическая частота или нет довольно трудно. Если есть приблизительно устойчивые, почему не бывать неустойчивым, не укладывающимся ни в какие статистические модели?

Неясно какие две школы аксиоматики имеете в виду :rolleyes:

Под двумя школами подразумевал спор Эйнштейна с Бором (из Копенгагена) о природе статистичности квантовой механики.
В прикидывании "на глазок" устойчивости некоторой статистической частоты нет необходимости. Речь идет не об этом. Речь идет о МЕХАНИЗМАХ реализации той или иной "случайной" возможности. Случайность подразумевает обязательную симметричность при наблюдении статистических распределений. В частности, симметрию нормального распределения. В "случайных" физических явлениях всегда можно обнаружить отклонения от симметрии в рамках предлагаемых моделей. Тогда такие штуки называют "спонтанными" нарушениями симметрий, но через некоторое время, подумав, предлагают более многомерную модель, которая восстанавливает нарушенные симметрии. Так будет продолжаться (мне так кажется) до тех пор, пока не придут к пространству максимальной размерности, где свойства материи будут определяться только свойствами чисел, слов (алгоритмов-законов) и формы. Под формой, видимо, следует понимать наиболее общие свойства n-мерного пространства и его подпространств меньшей размерности. Скорее всего, топология формулирует подобные понятия (о форме) более четко, но руки не доходят глубже вникнуть в эту сферу знаний, а в других разделах математики удовлетворительных формулировок не видел. Впрочем, не все так печально, пока в гости на чашку винца заходит ученик великого геометра Погорелова. За дегустацией никак не доходят руки до философских бесед о смысле формы.
Еще надеюсь на вразумления Bonvivant-a.
Кстати, разные числа обладают разными свойствами. Это ли не в чистом виде нарушение некой симметрии! То есть свойствами их управляет нечто извне множества (пространства) чисел.
Пожалуй, на этом остановлюсь.

Насчет якобы невозможности приписать некую вероятность (унитарную неотрицательную меру) любой статистике я подумал и как-будто согласился с Эйнштейном: Бог изощрен, но не злонамерен . С практической точки зрения мир достаточно стабилен, чтобы доверять статистическим частотам самых разных и причудливых явлений и в этом смысле статистический подход универсален.

Существует хаос экспоненциально неустойчивых классических систем, которые на инфинитезимальном уровне вполне детерминированны гладкой (дифференцируемой) динамикой. Одако на макроуровне всего фазового пространства можно фиксировать статистические параметры, закономерности и структуры. Форумчанин drowsy как-будто знает больше об этом, вроде пишет диссертацию по эргодической теории. Что касается квантовой статистики, она выглядит фундаментальной, нелокальной и даже в рамках подхода decoherence неясно можно ли от нее избавиться. О влиянии на квантовую случайность топологии и геометрии высших размерностей мне нечего сказать, к сожалению. Во всяком случае на глобальном уровне феномен хаоса вполне объективен и даже приводит к спонтанному возникновению упорядоченных коллективных структур. Кстати, шахматы являются хорошим примером динамического хаоса (коллективных) позиций и стратегий в отличии от детерминированных элементарных ходов отдельных фигур. Кажется даже, что шахматные движки не пользуются понятием вероятности в своих оценочных функциях :rolleyes: . Вот и пример, где неупорядоченная динамика как-будто не приводит к хорошо определимым вероятностным распределениям на макроуровне .

Кстати, кто ученик великого геометра Погорелова, не поделитесь?

Ув. Хайдук! Прошу прощения, но при всех закомых мне словах (терминах) в Вашем сообщении смысл большинства фраз от меня ускользает. Впрочем, мой статус чайника будет служить мне индульгенцией.

Эта часть фразы просто за гранью добра и зла.

Здесь я с Эйнштейном тоже согласен, но первая часть фразы не дает покоя.

Один персонаж в любимом фильме утверждал, что стабильности в мире нет...

Доверять статистическим частотам? А если мир недостаточно стабилен, то статистическим частотам доверять нельзя? (Просто интересуюсь) Еще хорошо бы уточнить в каком именно "этом смысле" подход универсален. Еще раз прошу прощения, но стараюсь всегда вникнуть в суть фраз.

Вполне допускаю такое, так же, как и существование других видов хаоса, которые как детерминированы, так и не детерминированы гладкой.... и т.д.

Из этого следует, что в предыдущей фразе речь шла о микроуровне?

Эта фраза следует из предыдущей, или это независимое утверждение? Кстати, с самим этим утверждением вполне согласен, но хотел бы понять зачем Вы его сформулировали.

Краем глаза уже отметил специализацию drowsy. Тема очень интересная. Возможно сподвигнем его на небольшую популярную лекцию для повышения общей эрудиции.

Зачем избавляться-то? Работает же! Иногда проще работать со статистикой, даже если есть принципиальная возможность собирать точную информацию.

Где-то видел чУдную статейку о размерностях хаоса. При случае дам ссылку.

Если правильно сформулировать ХАОС, то он так же объективен, как и все понятия и явления природы. А с фразой "хаос приводит к возникновению упорядоченных коллективных структур" не согласен.

Учеников у Погорелова осталось много - вся кафедра геометрии ХГУ. А конкретный знакомый лет пять назад даже был деканом мехмата. А в доисторические времена читал мне курс дифференциальных уравнений, потом ходил ко мне в спортзал на тренировки.

В данном случае это просто технический прием (так называемые "domain wall fermions" ). Физическое пространство
по-прежнему 3+1 - мерно.
А вообще речь идет там о следующем.
Есть некие фундаментальные (на сегодняшнем уровне понимания) константы - так называемые углы смешивания кварков. Кварков всего известно 6, а разных таких углов - четыре. Эти углы определяют некоторые физические явления (осцилляции К и В мезонов). Однако, вычислить эти эффекты на основе четырех данных фундаментальных параметров непросто, так как кварки в свободном состоянии не существуют, а наблюдаемы экспериментально только мезоны и барионы, где соседствуют несколько кварков, одетых в глюонную шубу. Эффекты шубы невозможно вычислить аналитически, но численно это в принципе возможно (хотя очень сложно, надо вычислять миллионнократные интегралы и т.д.). Есть целая индустрия таких вычислений на суперкомпьютерах. Ими занимаются множество народу. Заметка эта описывает одно из таких вычислений.

Ув. Bonvivant!
Спасибо за информацию. Про углы смешивания даже не слышал. Постараюсь почитать что-нибудь.
Про 3+1 "физическое" пространство есть разные мнения. Слышал про модели с 10-мерным МЕТРИЧЕСКИМ пространством. Мне кажется, что "видимое" 3-мерное пространство ничуть не меньшая абстракция, чем описание системы с n числом степеней свободы. Это с одной стороны. С другой стороны квантовая механика утверждает, что описание систем абсолютно эквивалентно в различных представлениях. И там число координат (степеней свободы) бывает разным. Вопросы неочевидные, возможно для их решения придется обращаться за помощью к Платону.
А про миллионнократные интегралы... Ждем вменяемой теории, которая прекратит эти безобразия! Надо будет подумать на досуге...
Еще раз спасибо за комментарии.

В принципе, никто не отменял уравнение состояния. Составьте диаграммку, посмотрите, как она отражает реальность, скажем, в 9-мерном пространстве...

Это немного другое дело (если я правильно понял Ваше предложение). Когда мы имеем дело с n взаимодействующими материальными точками, то вынуждены формально описывать процесс уравнением состояния в 4*n пространстве. Только с учетом вида взаимодействий можно (иногда) разделить переменные и понизить размерность рассмотрения задачи. В КХД, как я понимаю, пытаются описать состояние кварков (типа одиночных частиц), которые очень не хотят становится одинокими, а разделить переменные всей компании весьма затруднительно. Интуитивно понимаю, что за кварками прячутся более фундаментальные частицы. Каждое квантовое число кварка (цвет, странность, очарование, запах (шучу) и пр.) вполне тянут на первоматерию (атомы), из которых уже состоят сами кварки (молекулы). Кстати, на Востоке мудрецы утверждали, что первоэлементов шесть (хотя иногда рисуют пять). И они наполняют основные меридианы рефлексотерапии, которых двенадцать из-за наличия инь и ян (положительного и отрицательного времени). Ждем, когда специалисты СМ подойдут к истокам материи. От суперструнщиков ничего хорошего не жду.

Я пока не могу уловить всю глубину мысли Крыса (не первый раз им высказываемое) о том, что "3-мерное пространство тоже лишь абстракция". Но она натолкнула меня на следующий вопрос.

Согласно СТО пространство и время суть одно и то же (к-т преобразования ед. изм. равен скорости света). Мы воспринимаем время одномерным, и большую часть жизни движемся по временной оси в одну сторону (со скоростью света), изредка отклоняясь от нее, когда перемещаемся в пространстве. При этом воспринимаем пространство 3-х мерным. Безмассовые же частицы (фотоны и пр.) движутся постоянно в одну сторону по пространственной оси (тоже со скоростью света). Не может ли быть так что, для таких частиц пространство одномерно, а время 3-х мерно? Может, мерность (восприятие) пространства и времени зависит от массы объекта?

Ув. Magin!
Предлагаю Вам для модели (образа) такое построение. Время в 3-х мерном пространстве - это проявление движения материи в более многомерных пространствах. Если Вы глянете на преобразования Лоренца, то из самых формальных соображений можете утверждать, что они (преобразования) отражают движение 3-х мерного мира вдоль 4-й (метрической!) координаты со скоростью света. С учетом же решений основных уравнений электродинамики (кванты тоже свидетельствуют об этом) электромагнитный мир движется одновременно в двух противоположных направлениях. Мнимый же множитель можно отнести к особенностям геометрии пространства, либо (что одно и то же) к констатации факта, что 4-мя измерениями здесь дело не заканчивается. Так оно потом и получается, когда полевой формализм (подразумевает доп. измерения!) заменяется в ОТО кривым пространством. Замечу еще, что влиянием линейного времени (двух + и -) на наш 3-мир дело не ограничивается. Видимо, есть еще влияние вращения многомерной материи (т.е. появление циклических проявлений времени), что отражается в физических теориях в виде мнимых экспонент (с параметром t) волновых функций.
Размерность пространства для физика зависит только от выбора модели. Можно рассматривать мир из 3+1 пространства, а все многомерные явления "втиснуть" в тензорные поля, ранг которых будет определяться выведенными из рассмотрения размерностями. А можно сразу рассматривать многомерную модель, где не будет взаимодействий вообще (полей или кривых пространств) и аналог матрицы плотности примет диагональный вид.
Если же вернуться к самым истокам Ваших сомнений, то замечу, что АБСТРАКТНОЕ 3-х мерное Евклидово пространство ввели когда-то даже не физики, а математики, чтобы описать некую реальность, которую мы воспринимаем в виде отраженного света, через глазные яблоки, сетчатку с колбочками, через нервные каналы (нейроны?). Далее в мозг, который уже по неизвестным еще законам генерирует некий образ. Кстати, он же генерирует образы и без зрения в нашем воображении. А вот образы без участия зрения бывают разные. В том числе и пятимерные фигуры, которые рисовали в своем воображении гениальные математики. Что-то про такое слышал. Так что где грань между абстракцией и реальностью надо серьезно разбираться. По крайней мере, определять их одинаково в дискуссиях, чтобы не было разночтений.

Ув. Крыс!
Спасибо вам за попытку донести до меня и прочих нечто для вас очевидное касательно мерности пространств. Иногда мне даже кажется, что я понимаю, о чем речь , но без решения конкретных практических задач все "понимания" подвисают...

Я хочу обсудить еще некоторые вопросы. Зайду немного с другой стороны.
Наиболее интригующим отличием времени от пространства мне представляется тот факт, что временные и пространственные координаты входят в определение интервала (квадрат интервала) с разным знаком.

Почему мне кажется это интересным. Когда-то я понял (или осознал ), как правильно считать мощность счетных множеств (возможно, переоткрыл известное). Обычно мощность множества из N элементов считается равной N. Но на практике иногда приходится сталкиваться с множествами, элементы которых имеют числовые коэффициенты - амплитуды (намек на КМ, ес-но). Например, можно представить такое множество как A = a1, -a2. Здесь амплитуда элемента a1 равна 1, а амплитуда элемента a2 равна -1. Амплитуды элементов позволяют выразить такие, к примеру, множества как "Все сотрудники, кроме Иванова" и т.п. Как рассчитать мощность множества A? Правильно - через сумму квадратов амплитуд элементов (знакомо?). Мощность множества A: 1+1=2. Такое определение мощности позволяет решать конкретные задачи.

Итак, множество независимых элементов эквивалентно множеству независимых (ортогональных) координат. Но не могу придумать пример такого множества, в котором квадрат амплитуды какого-либо элемента входил бы в мощность с минусом (как время в интервал). Да и во всех разложениях функций по ортогональным (ряды Фурье и пр.) вроде как не встречается таких элементов (или я просто не в курсе). Вот потому и выглядит ортогональное время "немного странной" координатой.

Предыдущий пост получился каким-то невнятным. Еще раз попытаюсь донести мысль.

В физическом пространстве время является мнимой координатой.
Допуская применимость мнимости (хорошо звучит) к элементам множества (это те же координаты), получаем следующее.
Если множество состоит из двух элементов, один из которых действительный, а другой мнимый (амплитуда равна i), то мощность такого множества равна 0. Это мне и кажется странным - множество существует, а мощность его нулевая.

Нельзя быть слишком доверчивым к физикам! Свойства псевдоевклидового пространства Минковского - всего лишь следствие принятой физиками аксиомы о постоянстве скорости света в любой 3-мерной системе координат. Множество же произвольных псевдоевклидовых пространств может обладать огромным разнообразием свойств. В частности, n-мерное пространство Лобачевского представляет собой (n + 1)-мерное псевдоевклидово пространство с сигнатурой (n,1) . В некоторых фундаментальных физических теориях (если я ничего не путаю) простой заменой переменных приходят к "обычному" Евклидовому 4-мерному пространству. Где здесь реальность, а где абстракция - тема отдельного разговора.

Все гораздо проще. Вы можете разложить в ряд функцию по гармоникам (степеням и пр. ортонормированным наборам) с ЛЮБЫМ знаком при ЛЮБОМ члене разложения. При этом всего лишь поменяется знак коэффициента (амплитуды) при соотв. члене разложения.

Ортогональное время? Оно и должно быть таким, иначе его можно выразить линейной комбинацией других координат, уменьшая размерность модели на единицу.

Очень неочевидное утверждение... С чего Вы решили, что мощность такого множества нулевая? Разве в данном случае мощность не эквивалентна длине вектора на комплексной плоскости?

. Ну а если в множестве три элемента, четыре, пять и т.д.? Каждый раз придумывать новые правила расчета мощности?

Поясню подробнее про мощность. Допустим, дано мультимножество из трех элементов, два из которых тождественны S={s1, s2, s2}. Как рассчитать его мощность P(S)? Сначала множество необходимо свернуть, а потом просуммировать квадраты коэффициентов перед элементами. Получаем P(S) = P(s1 + s2 + s2) = P(s1 + 2*s2) = (1 + 2*2) = 5.

(Кстати, правила расчета мощности множества аналогичны правилам вычисления вероятности состояний в квантовой механике. Для тождественных (неразличимых) состояний складываются их амплитуды (приведение множества к нормальной форме), для различных состояний (координат) – мощности состояний (квадраты амплитуд)).

В общем случае перед каждым элементом множества может быть произвольная амплитуда:

S= k1*s1 + k2*s2 + k3*s3 +...

Заранее мы не знаем, являются ли амплитуды ki действительными или комплексными. Поэтому правило расчета мощности одно - сумма квадратов амплитуд отличных элементов (не в 4-ю же степень их возводить).

P(S) = k1^2 + k2^2 + k3^2 +...

Вот и получается, что если k1=1, а k2=i (при k3, k4,...=0), то P(S) = 1*1 + i*i = 0.

Может, это и нормально (в физичности мнимого времени вроде как не сомневаемся), но... странно.

Ув. Magin!
При ПРОИЗВОЛЬНОМ выборе амплитуды мощность множества формально может быть нулевой.

"ФИЗИКИ ОБНАРУЖИЛИ ДВА РАНЕЕ НЕИЗВЕСТНЫХ СВОЙСТВА ЗОЛОТА"

http://www.inauka.ru/news/article81288.html
Интересные свойства. Даже немного неожиданные.

Спасибо, понял свою ошибку. Вспомнил, что в КМ в квадрат возводят не саму амплитуду, а ее модуль. Так что все нормально - мощность множества элементов с любыми коэффициентами/амплитудами всегда положительна . P(s1, i*s2) = 1 + 1 = 2.

Но Время все равно осталось загадочным феноменом ...

Ув. Крыс, Ваша заметка порaзила меня своей глубиной, и это во времена поста, страшно подумать...

Ведь если (классический) мир, данный нам в ощущениях и измерениях, возникает в результате развала эмпирически ненабюдаемых волновых функций (амплитуд вероятностей), то не менее важен и фундаментален процесс, который должон идти вспять: исчезновение инертного вещественного мира за пределы экспериментально доступного в результате схождения амплитуд вероятностей и восстановления принципиально ненаблюдаемых когерентных волновых функций, то бишь комплексно-числовых векторов состояния Гильбертова пространства КМ!

Пока в фундаментальной физике пауза, может, кто-нибудь из физиков-математиков осветит следующий вопрос?

Как известно, в КМ вероятность (состояния) определяется квадратом амплитуды (состояния). Причем для тождественных (неразличимых) состояний (частиц) необходимо сначала сложить амплитуды состояний (вынести общий множитель), а уж потом возводить их в квадрат.

Получается некая отличная от классической картина сложения вероятностей. Допустим, что имеется две системы А1 и А2. Каждая система имеет в свою очередь два равновероятных состояния: А1 = а1 + а2, А2 = а2 + а3. Теперь произведем объединение (сложение) систем. Получим систему А3 = А1 + А2 = а1 + а2 + а2 + а3. Два состояния а2 тождественны (неразличимы), поэтому согласно правилам необходимо сложить их амплитуды А3 = а1 + 2а2 + а3. Странность в том, что теперь вероятность получения состояния а2 (системы А3) не в 2 раза больше вероятностей состояний а1 или а2, а в 4 (поскольку берем квадрат амплитуд)!

Какие физические (или логические) механизмы приводят к такому распределению вероятностей? Можно ли "объяснить на пальцах" такое поведение объединенной системы? Есть ли аналоги такого сложения вероятностей в классическом мире? Или в "классике" не бывает "абсолютно тождественных (неразличимых)" состояний?

Создан топ-10 достижений "китайского прорыва"
http://vsekommentarii.com/news/2008/03/03/408700.htm
Молодцы, однако.

Возможно, это и офф-топ, но все же: http://www.newparadigma.ru/engines/NPforum/read.aspx?m=217961

Спасибо! Очень интересно и неожиданно.

Физики шуткуют шутки

"Скончался физик-теоретик Джон Уилер (John A. Wheeler) - один из создателей атомной бомбы и автор термина "черная дыра", сообщает в понедельник AP. Уилер, как рассказали члены его семьи, умер 13 апреля 2008 года от воспаления легких в возрасте 96 лет."
http://lenta.ru/news/2008/04/15/wheeler/
Ушел один из великих физиков, бесконечная фантазия которого позволяла предлагать самые невероятные теоретические модели строения материи. Многими из этих моделей воспользовался не менее великий ученик Р. Фейнман в построении квантовой электродинамики.

У поваренной соли обнаружили "лазерное" поведение

Группа исследователей в американской Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) обнаружила, что под воздействием ударной волны кристаллы диэлектриков могут излучать когерентный свет, единственным источником которого до сих пор считались лазеры, сообщает Physics Web.
В ходе расчета, запущенного на суперкомпьютере Thunder, доктор Эван Рид и его коллеги собирались выяснить, как реагирует на ударные волны твердый хлорид натрия (то есть обычная соль). Вычисления проверили на опыте - и убедились, что вместо беспорядочного потока фотонов и электронов кристалл испускает "согласованное" излучение с частотой от 1 до 100 терагерц, что соответствует инфракрасному участку спектра.....

http://lenta.ru/news/2006/01/18/coherent/
***
Забавно, давным давно мой приятель успешно занимался акустической накачкой уровней парамагнитных кристаллов в миллиметровом диапазоне. Даже получал инверсию населенностей, т.е. возможностью усиления и генерации сигнала (мазерный-лазерный эффект). Акустическая накачка была интересна с точки зрения возможности обойти запреты по правилам отбора для оптических переходов.

Немецкие физики предсказали "антикристаллы" внутри потухших звезд


"В Кьельском университете образование "кристаллов из дырок" наблюдали в ходе компьютерного эксперимента. В нем "антикристаллы" появлялись внутри гипотетического полупроводника. Исследователи выяснили, что при температуре 9 градусов Кельвина и высокой концентрации вакансий они самостоятельно "кристаллизуются" - так, как это делают молекулы жидкости при охлаждении.

Михаэль Бониц, который руководит исследовательской группой, говорит, что его результат имеет несколько неожиданных применений. Обычно систему зарядов в полупроводниках рассматривают как разновидность плазмы. Структуры, похожие на найденные Боницем, могут встречаться и в "обычной" плазме. В частности, это относится к веществу "белых карликов" - остывающих сверхплотных звезд."

http://lenta.ru/news/2005/12/09/crystal/

Quantrinas!
Почему мы такую информацию узнаем из вторых рук?!!
Здесь и плазма, и конденсированные состояния в-ва, и фтт, и кинетика, и сверхпроводимость и даже Германия! Кто нас, чайников, просвещать будет?