Если я дважды уроню лист с высоты дерева в полностью контролируемой среде, будет ли траектория в каждом случае одинаковой?

Говоря другими словами, может ли Земля образоваться снова, если заданы аналогичные начальные условия Вселенной? Принцип неопределенности гласит, что мы не можем с уверенностью сказать положение частицы, если с большей достоверностью знаем ее скорость, и наоборот. Но я всегда чувствовал, что это ограничение исчезнет для «бога», у которого есть преимущество в том, что он знает, какими изначально были частицы в начале, и как они будут взаимодействовать, и как будет развиваться история... Следовательно, можно завершить знание начальных условий мира полностью снимает принцип неопределенности ?

Связано: physics.stackexchange.com/q/24068/2451 и ссылки в нем.
Нет, из-за теории хаоса. Детерминизм — это заблуждение.
Принцип неопределенности, насколько мы его понимаем, не является «неопределенным» по той причине, что наше знание неполно, как вы утверждаете. Скорее неопределенность заключается в том, что частица действительно не имеет определенного положения и импульса в данный момент времени.
@ ja72 Теория хаоса — это изучение систем, результаты которых очень чувствительны к начальным условиям. Однако системы обучения могут быть полностью детерминированными.
А начальные условия подчиняются квантовой механике и принципу неопределенности. Вам нужны и позиции, и импульсы, чтобы полностью определить начальные условия, чего вы не можете сделать. Есть несколько начальных условий, и все они накладываются друг на друга.
@BenjaminToueg: Потому что мы в команде победителей? :) Им обоим трудно сосуществовать, поэтому один из них должен победить. И если бы победила антиматерия, это было бы нормой, мы были бы сделаны из нее и называли бы ее «материей» — а материя, которую мы сейчас знаем и любим, была бы «антиматерией». ".
@ ja72 Верно, но отсутствие детерминизма происходит из-за квантовой механики, а не из-за того, что система хаотична.
@cHao Я имею в виду, что если бы мы снова бросали кости с точно такими же начальными условиями, уверены ли мы, что материя победила бы антиматерию? Если нет, то вопрос закрыт.
Этот вопрос действительно касается теории хаоса, а не квантовой механики. Падающий лист — это не квантовая механика.

Ответы (6)

Вы неправильно понимаете принцип неопределенности. Принцип неопределенности гласит, что частица не может одновременно иметь определенный импульс и определенное положение. Это не связано с нашим неполным знанием параметров. Это фундаментальный закон Вселенной, вытекающий из того факта, что операторы импульса и положения не коммутируют в квантовой механике. В вашем вопросе результат листьев будет одинаковым в обоих экспериментах, потому что, когда вы объединяете вместе множество волновых функций частиц, объект больше не ведет себя вероятностно. Это явление называется квантовой декогеренцией .. В эксперименте по формированию земли мы просто не можем этого знать. Вам нужны правильные условия для формирования Земли, и поскольку Принцип Неопределенности и Квантовые флуктуации действительно играли важную роль в условиях ранней Вселенной, мы не можем знать наверняка, произойдет ли это снова.

Что означает УП? Хорошо, это означает принцип неопределенности. Пожалуйста, не используйте аббревиатуры и не определяйте их.
Означает ли это, что нет никаких квантовых флуктуаций, которые могли бы вызвать макроскопические эффекты в чем-то столь хаотичном, как движение воздуха?
Теоретически монета может броситься сама по себе, если вы смотрите на нее в течение достаточно долгого времени, но она настолько смехотворно мала, что вам придется ждать столько времени, сколько раз превышает возраст Вселенной, чтобы получить десятую часть сто шансов увидеть, как это произойдет.
Квантовые флуктуации - это то, что вызвало большие структуры в нашей Вселенной, такие как галактики, поэтому да, они могут образовывать большие структуры, когда растягиваются до астрономических масштабов (например, во время инфляции). Но они не хаотичны в физическом смысле, они действительно случайны.

Нет. Принцип неопределенности гласит следующее:

Положение и импульс частицы не могут быть измерены одновременно со сколь угодно высокой точностью. Произведение неопределенностей этих двух измерений имеет минимум. Точно так же существует минимум произведения неопределенностей энергии и времени.

Δ Икс Δ п ≥ час 4 π
Это не значит, что эти параметры невозможно измерить, потому что наши приборы еще недостаточно точны или, может быть, закралась какая-то ошибка. Каковы бы ни были начальные условия, эта неопределенность заложена в самой природе материи.

Главный вопрос, который вы задаете, на самом деле не затрагивается принципом неопределенности. Вселенная не детерминирована. Следовательно, образование нашей планеты с этим деревом и этого дерева с этим листом — это как раз то, что вы можете назвать несчастным случаем . Наша версия Вселенной — лишь одна из бесконечного множества других, где нет ни Земли, ни нас.

Проблема с этим вопросом заключается в том, что даже если вы идеально контролируете условия на макроскопическом уровне, в том числе каким-то образом каждый раз выпускаете лист точно таким же образом (почти невозможно) и используете листья в идентичном начальном состоянии (один и тот же лист может потеряли немного воды к тому времени, когда вы повторите эксперимент, и подавление всех волн давления в корпусе (абсолютная тишина) ... на микроскопическом уровне будут эффекты обратной связи, которые эксперимент усиливает и делает видимыми Броуновское движение может быть достаточно, чтобы повлиять на плотность воздуха — или гибкость листа — достаточно, чтобы начать расхождение, и это расхождение повлияет на путь листа, который повлияет на давление на него, что повлияет на то, как он скручивается, что повлияет на его путь, что. ..

Это очень нестабильная система, и с практической точки зрения, вероятно, невозможно управлять ею достаточно хорошо, чтобы точно воспроизвести эксперимент.

Ни один из них не имеет ничего общего с принципом неопределенности.

Я думаю, что принцип неопределенности действительно устанавливает теоретическую границу того, насколько контроль является «абсолютным» контролем, по крайней мере, для любого эксперимента, поставленного в области известной физики. Так что траектория каждый раз разная, даже в мысленном эксперименте с настолько близким к идеальному контролю, насколько это позволяют законы физики.
Я думаю, что это скорее мысленный эксперимент; если бы вы могли вернуть все туда, где оно началось, было бы это так же. Вместо практичности воспроизведения эксперимента
@NeilSlater: Неопределенность является серьезной проблемой и может повлиять на такие вещи, как степень сцепления поверхности между листом и тем, что его высвобождает, но я не уверен, что это будет достаточно большой эффект, чтобы его можно было увидеть в этом конкретном эксперименте. . Хотя не невозможно
@RichardTingle: Хорошо, если мы предположим, что сброс ПОЛНЫЙ до субатомного уровня...

В случае с траекторией листа, да, она будет одинаковой в обоих случаях, если окружающая среда точно такая же. И вы можете обобщить это на любое макроскопическое событие.

Что касается формирования Земли, моделирующей Вселенную с момента ее зарождения, то это сложно, потому что это не макроскопическое событие. В квантовом мире все управляется вероятностью. В куче радиоактивных атомов все атомы одинаково подобны и одинаково нестабильны. Тем не менее, некоторые атомы теряют свою нестабильность в какой-то момент, а некоторые — через миллиарды лет. Видите ли, я даже не использовал здесь принцип неопределенности.

Итак, учитывая начальные условия Вселенной, образование Земли — одна из бесчисленных возможностей.

Yet, some atoms bleed out its unstability at one point and some after billions of years.А вы уверены, что это никак не связано с начальными условиями? Это может быть просто более глубокая теория хаоса и переменные, происхождение которых мы не понимаем, но это на самом деле не означает, что они не определены.
@Cruncher Учитывая характер этого сайта QnA, мой ответ основан на фактах, которые есть в нашем распоряжении. С вымышленными вещами вопрос был бы без ответа.
Утверждать, что это факт без доказательств обратного, все равно, что утверждать, что бога нет, потому что у нас нет для этого доказательств.
@Cruncher В измерении физики это факты. И вы можете убить все законы физики, основанные на этой логике... в другом измерении.

Каждый раз разная траектория из-за вероятностного характера, присущего квантовой механике, и принципа неопределенности. Принцип неопределенности не является «устранимым», это не ограничение, основанное на практических ограничениях в эксперименте, а присущее расчетам квантовой механики.

Был проведен интересный мысленный эксперимент, учитывая абсолютный контроль над гораздо более простой системой (множественные столкновения между 12 бильярдными шарами), теоретически невозможно определить траекторию конечного объекта: DJ Raymond - Насколько детерминирована «Вселенная бильярдных шаров» ?

Насколько другой окажется траектория, будет зависеть от того, насколько важной станет эта микроскопическая случайность. Я ожидаю, что уравнения движения плавающего листа будут иметь некоторые нелинейные элементы, так что небольшая разница в скорости или положении приведет к хаотическому движению.

Однако это может быть ограничено узкими рамками. Я не могу точно предположить, будут ли хаотические части движения составлять одну часть на миллион или полностью затмевать регулярное предсказуемое движение листа (которое вы могли бы получить из классического решения гидродинамики уравнений движения и потока жидкости вокруг падающего листа). объект).

Некоторые формы листьев и воздушный поток могут фактически быть относительно стабильными и не показывать больших различий (тривиально, при очень низкой плотности воздуха траектория будет прямой каплей). Но я подозреваю, что культовое изображение листа, вращающегося и качающегося при медленном падении, представляет собой крайне хаотичную систему, и тогда она будет уязвима для эффектов принципа неопределенности, если предположить, что ваша воображаемая «идеальная» постановка эксперимента проводится в определенных пределах. известной физики.

Насколько я понимаю ваши вопросы, вы путаете «научный метод» и «принцип неопределенности». Научный метод говорит, что «при одинаковых начальных условиях, в контролируемой среде и т. д. «результаты» должны быть одинаковыми ( т. е. воспроизводимый с некоторой степенью точности). Принцип неопределенности «имеет дело» совсем с другим. Это говорит нам о том, что любое из измерений положения и импульса частицы может быть точно определено, но не оба одновременно.

Если я дважды уроню лист с высоты дерева в полностью контролируемой среде, будет ли траектория в каждом случае одинаковой?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v