>>это — свойство, характерное для ЛЮБОЙ волны: хоть звуковой, хоть поверхностной

Не совсем так. Звуковые волны могут быть превышены по скорости распространения разрушение структуры среды, оставаясь при этом именно акустического характера (хотя переизлучаются уже не точками среду, а точками уплотненной при разрушении среды), при преодолении звукового барьера.

Вакуум уже нельзя разрушить средствами материального мира. В нем так происходит переизлучение за счет наличия флуктуирующих виртуальных частиц, вероятность появления которых по пути волны лимитирует ее скорость.

>>Если же речь идет о независимости скорости света от относительной скорости реального источника (возмущенной точки среды, коей для света является Э.М. поле) в С.О. приемника, или, что то же самое, от скорости приемника, то ни этот опыт, ни какой бы то ни было другой, включая пресловутый опыт Майкельсона, этого не подтвердили.

Какие ваши доказательства не подтвержденности?

ответ

При преодолении звукового барьера, как Вы верно подметили, разрушается, то есть изменяется структура самой среды, и ее физические характеристики, что неизбежно ведет и к изменению поведения волны. Ведь оно определяется средой. Неизвестно с чем мы столкнемся преодолев (пока лишь гипотетически) световой барьер. 

Вакуум, как я уже указал, не так уж пуст. Он заполнен гравитационным и эл.магнитным полем. Вспомним определение напряженности поля точечного заряда, убывающего пропорционально квадрату расстояния (если быть точнее, то площади эквипотенциальной поверхности, коя для т. заряда есть сферой). Стало быть, поле единственного заряда распространено по всей вселенной, пусть и ослаблено с расстоянием. Тем более что нулевая силовая характеристика поля еще не значит отсутствия самого поля. Иначе ни о какой разности потенциалов с точкой нулевого потенциала и речи быть не могло. Однако, это не так...

И вовсе не обязательно прибегать к флуктирующим виртуалным частицам для объяснения распространения волны в эл.магнитном поле.

К стати о вероятности. Это — всего лишь доступный нам инструмент прогнозирования массовых событий. Ничего абсолютно точно и гарантированно мы определить, увы, не можем. И то, что мы называем "случайностью", в действительности — не понятая нами закономерность, в силу ее бесконечной сложности. А мы способны учесть, хоть и множество, но все же ограниченное количество факторов, определяющих событие. Это мы не можем определить есть ли в N-ый момент времени в М-ой точке пространства, та или иная частица, и полагаем ее наличие с некоторой вероятностью. В действительности, она там либо есть, либо ее там нет. Независимо от наших предположений.

Теперь об опыте Майкельсона-Морли с интерферометром. Для простоты понимания прибегнем к аналогии. Представьте себя, плывущим на лодке, с некоторой скоростью V. Вот проплыл мимо катер и разошлись волны. От скорости Вашей лодки какие характеристики волн изменятся? Длина волны? – Нет. Скорость относительно лодки? – Безусловно. Как и частота биения этих волн о корпус лодки.

Теперь погрузим аналог интерферометра Майкельсона для волн на поверхности воды. Какой результат Мы получим? Поскольку длина волны не зависит от нашей скорости, равно как и геометрические параметры интерферометра, включая пути прохождения волн в интерферометре... По каждому из путей волна произведет определенное количество колебаний, зависящее от соотношения пути к длине волны (величина не обязательно должна быть целым числом). Таким образом интерференционная картина в интерферометре не зависит от его скорости. И разность фаз, с которыми придут к финишу волны, по продольному и поперечному пути, останется неизменной, как бы мы не поворачивали интерферометр.

И что же, нам теперь постулировать одинаковую скорость волны на поверхности воды во всех С.О., и строить на этом СТО? Теперь и Вы видите всю абсурдность такого.

Не хочу опорочить имена великих физиков. Но как часто увлеченные великие умы забывают об элементарном для средних умов. Вспомнить хотя бы трагикомическую притчу о мудреце, пришедшем на базар за новыми сандалиями, да позабывшем дома заранее снятую с ноги мерку. "На всякого мудреца довольно простоты" – гласит сия притча.

>>поле единственного заряда распространено по всей вселенной, пусть и ослаблено с расстоянием. ... И вовсе не обязательно прибегать к флуктирующим виртуалным частицам для объяснения распространения волны в эл.магнитном поле.

А к чему прибегать, чтобы объяснить " поле единственного заряда распространено по всей вселенной "? Если есть дальнодействие, то его нужно доказать, чего никто никогда не сделал, если нет дальнодействия, должно быть то, что поляризуется зарядом. И не только нужно объяснить поляризацию зарядом окружающего, но и распространение квантов в вакууме.

Вот в среде фотон распространяется только за счет переизучения электронными оболочками среды (если она прозрачна для фотона) и его скорость чуть меньше, чем в вакууме. И это давно никого не удивляет. А в вакууме тоже есть аналоги электронов в виде виртуальных пар, скомпенсированных с позитронами. И они как раз способны переизлучать, процесс чего хорошо изучен.

Так что если не флуктуирующий вакуум, то встает вопрос, а что же? А больше ничего не наблюдается, но фотон распространяется как пачка звуковолны в среде.

>>  Неизвестно с чем мы столкнемся преодолев (пока лишь гипотетически) световой барьер. 

Это = далекая фантастика, к которой пока нет даже возмозности хоть как-то подойти. Но можно сказать уверенно, что в случае нарушения среды распространения фотона, уже не будет нашей метрики пространства и времени, связанной с динамикой взаимодействия нашего уровня доступа, и говорить о скорости вообще не придется.

>> От скорости Вашей лодки какие характеристики волн изменятся?

О скорости можно судить по энергии при известной массе покоя. Чем выше скорость, тем больше энергия. Это - только для случая, когда есть масса покоя. В противном случае энергия будет постоянной, как и скорость.

>>  интерферометра Майкельсона для волн на поверхности воды. Какой результат Мы получим? Поскольку длина волны не зависит от нашей скорости, равно как и геометрические параметры интерферометра, включая пути прохождения волн в интерферометре... По каждому из путей волна произведет определенное количество колебаний, зависящее от соотношения пути к длине волны

Вот тут вы ошибаетесь. Просто вспомните доплеровский эффект, доплеровские измерители скрести автомобилей. Меняется частота излучения, при постоянной скорости. Скорость тела в среде сдвигает фазу излучаемого света относительно приемника так, что в конечном счете изменяется частота излучения. И это и в воде для звука и в вакууме для света. Когда мимо проносится машина с сиреной, вы очень хорошо слышите этот эффект.

Скорость фотона действительно всегда равна скорости света (скорость фотона в веществе может быть описана по-разному). Однако энергия может изменяться (например, в Комптон-эффекте), так как зависит от частоты.

Что касается конкретного значения скорости движения фотона — то есть скорости света, то её величина связывается непосредственно со свойствами геометрии пространства-времени, а не чем-либо иным. Пространство и время по современным представлениям являются единой структурой, и потому скорость движения в пространстве связана со скоростью перемещения во времени. Соответственно, максимальная скорость в пространстве означает остановку времени для движущегося объекта. Скорость света — максимальная, поэтому фотон во времени не движется и пространства для него не существует.

В начале прошлого века эмпирически было установлено, что как бы источник света не двигался — навстречу наблюдателю или от него — наблюдатель всегда регистрировал одну и ту же скорость. А если так, то, чтобы компенсировать движение источника, изменяться, вероятно, должно время. То есть скорость движения в пространстве должна быть связана со скоростью движения во времени. и, соответственно, пространство и время образовывать единое целое. При этом если скорость света не изменяется никак, то максимально должно изменяться время, следовательно, скорость света — максимально возможная скорость и соответствует остановке во времени. Из чего возникла СТО Эйнштейна, в которой, в отличии от классической механики, была постулирована зависимость пространственно-временных характеристик от скорости. Сейчас есть идеи и о сверхсветовых частицах, которые движутся во времени обратно, но они не подтверждены.

Вообще, связь пространства, времени и скорости на качественном уровне пояснить достаточно легко.

Фундаментальный смысл энергии — интеграл движения. То есть, упрощая, энергия — это движение. При этом «движение во времени» — это некие изменения в объекте, если в объекте абсолютно ничего не изменяется, то и время для него стоит. Поэтому если всё движение объекта превратить в максимально возможное движение, то есть в движение со скоростью света — а это значит превратить весь объект в излучение, в фотоны — то и время для объекта остановится. Правда, и самого объекта не будет. Поэтому, чем медленнее объект движется в пространстве, тем быстрее для него течёт время и длиннее расстояния, и наоборот. С чем связаны многочисленные парадоксы СТО. Понятно, например, и почему объектам с массой двигаться со скоростью света нельзя — любое топливо, даже если его превратить в излучение, сможет только само двигаться со скоростью света и разогнать до скорости света что-то ещё уже не сможет.

***

Вопрос о дальнодействии не так прост:

«В физике принцип локальности/близкодействия утверждает, что на объект влияет только его непосредственное окружение. Квантовая механика предсказывает посредством неравенств Белла прямое нарушение этого принципа[1]. Эксперименты Белла показали, что квантово запутанные частицы нарушают этот принцип. Было показано, что они влияют друг на друга будучи физически удаленными друг от друга на значительные расстояния, тем самым подтверждая, что принцип локальности/близкодействия неверен[2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17]. ...

Локальный реализм — это комбинация принципа локальности с «реалистичным» предположением, что все объекты обладают «объективно существующими» значениями своих параметров и характеристик для любых возможных измерений, могущих быть произведенными над этими объектами, ПЕРЕД тем как эти измерения производятся. Эйнштейн, будучи, по всей видимости, сторонником локального реализма, любил в связи с этим говорить, что Луна не исчезает с неба, даже если её никто не наблюдает. Данные современной квантовой механики, основанные на проведенных экспериментах (см. Неравенства Белла, Bell test experiments), ставят под сомнение адекватность модели локального реализма «устройству» реальности[19].» Принцип локальности. Викиедия.

«Ква́нтовая запу́танность[1][2] (см. раздел «Название явления в русскоязычных источниках») — квантовомеханическое явление, при котором квантовые состояния двух или большего числа объектов оказываются взаимозависимыми. Такая взаимозависимость сохраняется, даже если эти объекты разнесены в пространстве за пределы любых известных взаимодействий, что находится в логическом противоречии с принципом локальности. Например, можно получить пару фотонов, находящихся в запутанном состоянии, и тогда если при измерении спина первой частицы спиральность оказывается положительной, то спиральность второй всегда оказывается отрицательной, и наоборот.» Квантовая запутанность. Википедия. 

ответ

 Если под «дальнодействием» понимать мгновенное воздействие одного объекта на другой через расстояние, то наличие полей всех частиц, объединенных в единое поле (вспомним принцип суперпозиции), как раз, и ставит все точки над «і». Воздействие одного объекта на другой передается через поле волной с конечной скоростью. Полями заполнено все пространство. И если что и искажается, то это Поле, а не Пространство или Время — вот это, действительно, "далекая фантастика, к которой пока нет даже возможности хоть как-то подойти".

 ответ

Когда Вы плывете на лодке, Вы определяете свою скорость изменением Вашей массы? Ну и как, получается? Давайте прикинем, поскольку Ваша скорость, относительно берега и относительно неподалеку плавающей утки различна… Значит ли это, что ваша масса так же различна в С.О., связанных с берегом и уткой?..

ответ

И в чем же моя ошибка? Доплеровский эффект остается на своем законном месте. Сказано же, что в обоих случаях (с движением излучателя и приемника) меняется частота, что и обуславливает эффект Доплера. Как Вы сами заметили, сей эффект характерен не только для света, но и для звука, что объединяет их в своем поведении как волны. Вот если бы свет, и правда, обладал унифицированной для всех С.О. скоростью, то ни о каком эффекте Доплера, для света, и говорить бы не пришлось — эффекта бы не было.

P.S. Одно и то же явление, эффект, можно по разному объяснить. По моему, сей час как раз, многие увлеклись фантастикой. И вместо ньютоновского объяснения падения яблока под воздействием гравитации, пытаются заявить, что «это под воздействием искривления пространства яблоко упало».  Ну не смешно ли?..

Речь шла о динамики изменения энергии у уже выбранного объекта - фотона с данной частотой. А так скорость еще до фига от чего может зависеть. Поспешные комменты чаще всего оказываются невпопад.

>>Соответственно, максимальная скорость в пространстве означает остановку времени для движущегося объекта. Скорость света — максимальная, поэтому фотон во времени не движется и пространства для него не существует.

Здесь сразу несколько лаж. Никакой остановки времени нет (а что это вообще такое?). Есть отсутствие времени - как метрики в данном процессе. И, конечно, говорить о (не)движении во времени - ляп.

>>Вопрос о дальнодействии не так прост: ... Эксперименты Белла показали, что квантово запутанные частицы нарушают этот принцип. Было показано, что они влияют друг на друга будучи физически удаленными друг от друга на значительные расстояния, тем самым подтверждая, что принцип локальности/близкодействия неверен

Это, что называется, слышал звон, да не знает где он. Спутанные объекты не влияют друг на друга. Передача взаимодействия не возможна. Есть уже имеющиеся состояние спутанной системы с обеих сторон и можно только выяснить каково оно, но не изменить. Неравенства Белла до сих пор по-разному интерпретируют, но никто не говорить о телепортации или передаче взаимодействия в смысле дальнодействия. Об этом уже есть обсуждавшиеся материалы на сайте.

Верно, " с конечной скоростью", но разве я говорил, что искажается пространство или время?

>> Когда Вы плывете на лодке, Вы определяете свою скорость изменением Вашей массы? Ну и как, получается?

Когда вы поплывете с околосветовой скоростью, то очень даже получится, топлива для последующего ускорения нужно будет все больше лавинообразно.

>>  Значит ли это, что ваша масса так же различна в С.О., связанных с берегом и уткой?..

Тут проявится эквивалентность массы и энергии и да, эта масса, приданная скоростью, окажется уже инвариантна ТО не просто как добавок кинетической энергии, а будет искажать метрику вокруг, линзируя трассы квантов.

>> И в чем же моя ошибка? 

Это был ответ на " По каждому из путей волна произведет определенное количество колебаний, зависящее от соотношения пути к длине волны " т.е. тут не учитывается доплеровский эффект.

>> Вот если бы свет, и правда, обладал унифицированной для всех С.О. скоростью, то ни о каком эффекте Доплера, для света, и говорить бы не пришлось — эффекта бы не было.

Опять ошибка, связанная с неопределенностью того, что принимается за ТО. Для кванта нет времени и пространства,. он сразу и тут и там, это мы, состоящие из квантовых эффектов способны наблюдать конечность скорости света относительно нас - как соотношение бесконечностей наших квантовых процессов и наблюдаемого распространения кванта. Вот если бы вы двигались с околосветовой скоростью, то для вас скорость передвижения стала бы численно выше скорости света для статичного наблюдателя.

Ну и чисто эмпирически: скорость света унифицирована,  но доплеровский эффект есть, что доказано множеством экспериментов.

ответ

Это я обобщил расхожие утверждения, связанные с СТО, а не лично Ваши. Извините, если это выглядело некорректно по отношению к Вам. 

ответ

Не факт, хотя и не исключено. Но давайте не будем путать кинематику с динамикой, а инерциальную систему отсчета, соответственно, с замкнутой энергетической системой. Тем более, что даже дефект массы при субсветовых скоростях, если такой и обнаружится, никак не опровергает наличия общего Поля, как и скорости света в нем, а не в "пустом" пространстве.

ответ

Интересно, а как Вы это определите? И с чем сравните? А упомянутый Вами эффект гравитационной линзы, влияющий на виртуальную массу фотона, и как следствие его траекторию, говорит лишь о связи электрического и гравитационного полей, которыми и нарушается анизотропия среды распространения света. В случае анизотропности среды, свет идет по прямой. Но при изменении плотности среды — увы... В световоде, например, луч света можно хоть в узел завязать, вместе со световодом, разумеется.  

ответ

Ошибаетесь. Доплеровский эффект великолепно учитывается изменением частоты. Да только в интерферометре он скомпенсирован прохождением волны в противоположных направлениях по одному и тому же пути. По этому в интерферометре Майкельсона и не возникает изменения интерференционной картины от изменения его ориентации. Перечитайте мой коммент еще раз. Там указано, что частота изменится в зависимости от скорости излучателя и приемника, только в первом случае изменится длина волны при сохранении ее относительной скорости, а во втором — относительная скорость волны при сохранении ее длины.

ответ

Это Вам знакомый квант сказал?  Вы же сами себе противоречите: "сразу тут и там", — это уже дальнодействие. А далее...  длинно, наукообразно, но увы неубедительно. Вы влезли в дебри и сами в них заплутали...

ответ

Вот, как раз эмпирически, и нет. Ведь речь то в нашей дискуссии и идет о том, что нет экспериментальных подтверждений унифицированной скорости света. Только в абстрактных умоЗлоключениях, пока что, она такова.

А доплеровский эффект у света, действительно подтвержден, как и у звука. Стало быть, данный эффект не делает свет, и его скорость, какими-то исключительными...

>>Не факт, хотя и не исключено (про топлива для последующего ускорения нужно будет все больше лавинообразно).

Это - именно факт энергетических затрат на разгон электронов в ускорителе.

>>даже дефект массы при субсветовых скоростях, если такой и обнаружится

Так вот его постоянно приходится учитывать практически. Не "дефект масс" - это термин понятия энергии связи, а зависимость массы от скорости.

>>Интересно, а как Вы это определите? (про будет искажать метрику вокруг, линзируя трассы квантов)

Ну, масса она и в Африке масса и имеет свойство искажать метрику вокруг себя, покоится ли она или в движении.

>>виртуальную массу фотона

У фотона вовсе не виртуальная масса, а то, что не требует переопределения понятия массы и его свойств. В том числе проявляясь через давление света.

>>Это Вам знакомый квант сказал?  Вы же сами себе противоречите: "сразу тут и там", — это уже дальнодействие. ... Вы влезли в дебри и сами в них заплутали...

То, что метрика времени меняется со скоростью - опять же надежный экспериментальный факт, так что не нужно здесь делать вид, что нет GPS, учитывающего это, что это никак не обнаруживается. Прямые опыты с замедлением бортовых часов тоже были.

Никакое не дальнодействие, а нужно просто понимать, что пространство и время - наша принятая условность для обозначения динамики взаимодействий и движения. Для тела, двигающегося с предельной быстротой нет уже этих понятий в силу этой предельности: нет ничего быстрее.

Нет, я-то не запутался :) Другая аналогия сопоставления бесконечностей предельного. Вот мы летим с 0,9С и рядом летит кто-то с 0,85С. И для нас и для него измеряемая нами "скорость" дает пространство/время выше скорости света для внешнего наблюдателя. А между нами во взаимном наблюдении - свои масштабы метрики. Все получается только при взаимном сопоставлении.

>>в нашей дискуссии и идет о том, что нет экспериментальных подтверждений унифицированной скорости света.

Пожалуйста:

Новое подтверждение взгляда Эйнштейна на пространство: "Лоренц-инвариантность не была нарушена даже в масштабе Планка"

Опыт Майкельсона-Морли в современной версии: "Авторы работы заявляют, что даже при такой чувствительности никаких отклонений от изотропии не обнаружено. Этот результат приводит к более строгим ограничениям на многие теории с нарушением локальной лоренц-инвариантности, разрабатываемые сейчас теоретиками."

Пульсар подтвердил теорию Эйнштейна: "Как показали вычисления, сделанные группой Кремера, общая теория относительности верна, а все возможные отклонения от неё составляют не более 0,05%. То есть можно сказать, что теория соответствует действительности как минимум на 99,95%."

 Ещё раз о постоянстве скорости света: "результаты эксперимента оказались, разумеется, ожидаемыми: скорость света не зависит от скорости источника в полном соответствии со вторым постулатом Эйнштейна."

И много других статей с самого переднего края науки, а не досмыслов.

ответ

Не имею подробного описания такового. Не известно, какие факторы при этом учитывались. Скажем: запасение энергии электроном в магнитном поле (он ведь заряжен), излучение "излишков" энергии в виде ЭМ излучения и т.д. Но допустим. Это не отрицает гипотезу Поля, как и не подтверждает постулат о скорости света.

ответ

Поправка принята. Дефект масс, действительно из области ядерных и субядерных преобразований.

ответ

Виртуальность, по определению, означает эффект наличия чего-то при его отсутствии. Таким образом в д.сл. примененное определение массы фотона, как виртуальной, пусть и не совсем корректное, но и не такое уж неверное. Массы покоя у фотона ведь нет, как и самого фотона в таком состоянии. Давление света объясняется по-разному. Не только с кинематической точки зрения, но и как воздействие на заряженные частицы одновременно электрического и магнитного полей. О силе Лоренца слыхали ведь.

ответ 

GPS учитывает изменение положения отслеживаемого объекта за время прохождения сигнала, имеющего конечную скорость, а не пространственно-временной метрики. Точно такие же поправки вносятся и в эхолокации. И что?

ответ (о "выше скорости света для внешнего наблюдателя")

Ну-ну... А говорите "не запутался"

ответ

Опыт Майкельсона-Морли не способен доказать независимость относительной скорости света по отношению к приемнику в принципе, с какой "точностью" его не проводи. О том и речь с самого начала. Перечитайте мой первый коммент, не поленитесь.

Астрономические наблюдения во-первых вообще не дают точных результатов, ибо пытаются доказать факт постоянства скорости света основываясь на нем же. Как знать, может реальные положения звезд не там где мы полагаем. Мы определяем их дальность по паралаксу, полагая, что свет имеет скорость с и распространяется прямолинейно. А если плотность среды в межзвездном пространстве иная (в силу меньшей напряженности гравитационного поля, к примеру), и скорость света там 10 с? И отклоняется он в силу неравномерной плотности полей так, что реальное положение звезды находится в направлении 180° от того, куда мы смотрим?. Только отсюда (с Земли о околоземного пространства) мы это никогда не определим. Визуально (даже для приборов) все будет так, будто небесные тела там, где мы их видим. Нам не с чем сравнить видимое, только с видимым. В итоге получаем "масло масляное"

А во-вторых, смотрите первый коммент, таковыми подтверждается свойство, характерное для любой волны — независимость от скорости возмутителя среды.

И на последок преобразования Лоренца — всего лишь преобразования координат, учитывающих конечность скорость света. Точнее с заранее заложенной скоростью с. Чисто математический прием. Можно создать бесчисленное множество систем отсчета, с разными базисами, и все они будут правдивы. Ибо математическое тождество, сколько его не преобразовывай, тождеством и останется. В этом суть математики. Взять хотя бы методы контурных токов и узловых потенциалов из электротехники. Лишенные физического смысла, они являются точным и вполне удобным инструментом для расчета электрических цепей. Чисто математический прием...

>>давление света объясняется по-разному. Не только с кинематической точки зрения, но и как воздействие на заряженные частицы одновременно электрического и магнитного полей. О силе Лоренца слыхали ведь.

Давление одно и тоже, независимо от состава вещества, даже в случае, когда точно нет никакого электромагнитного взаимодействия. Чисто mc, рассчитанного по энергии светового кванта.

>> GPS учитывает изменение положения отслеживаемого объекта за время прохождения сигнала, имеющего конечную скорость, а не пространственно-временной метрики. Точно такие же поправки вносятся и в эхолокации. 

Не верно. Просто забейте в поиск "GPS релятивистские эффекты" будет много интересного. Это уже на сайте обсуждалось.

>>Ну-ну... А говорите "не запутался"

В чем конкретно?

>>Опыт Майкельсона-Морли не способен доказать независимость относительной скорости света по отношению к приемнику в принципе

Этот опыт показывает независимость скорости ни вдоль движения Земли по орбите, ни против, т.е. скорость одна и та же, не суммируется со скоростью Земли.

>>преобразования Лоренца — всего лишь преобразования координат

Эмпирические данные свидетельствуют о точном соответствии этого преобразования реальному положению вещей с постоянной скоростью света. Не важно как именно это формализуется, это - просто факт.

Хм... 

Согласно опытам по проверке неравенств Белла, конкретное состояние частицы возникает в момент измерения и мгновенно (минимум, много быстрее скорости света) передаётся запутанной с ней частице, находящейся сколь угодно далеко. Причём нарушение локального реализма следует не из опытов Белла самих по себе — они только экспериментально подтвердили ожидаемое — а из квантовой теории вообще. Почему проблема с локальным реализмом стала известна ещё задолго до экспериментальной проверки неравенств Белла. 

«Альберт Эйнштейн ощущал, что, по его мнению, было что-то фундаментально неверное в квантовой механике из-за её предсказаний нарушения локальности/близкодействия. В знаменитой работе он со своими соавторами описал ЭПР парадокс. Тридцать лет спустя Джон Стюарт Белл ответил на это работой, которая показала, что никакая физическая теория локальных скрытых переменных/параметров не может воспроизвести все предсказания квантовой механики.» Принцип локальности. Википедия.

Однако передавать информацию нарушение локальности/близкодействия не позволяет — как раз из-за отсутствия и реализма тоже. Если состояние частицы возникает только в момент измерения, а не существует как реальность заранее, и при этом состояние возникает случайно, то ничего закодировать невозможно. Проще говоря, если выпадение орла или решки принципиально случайно, то мгновенная корреляция подбрасываемой монеты с другой монетой на другом конце Вселенной ничего осмысленного сообщить не даст.

«Локальный реализм — это комбинация принципа локальности с «реалистичным» предположением, что все объекты обладают «объективно существующими» значениями своих параметров ... ПЕРЕД тем как эти измерения производятся. Эйнштейн, будучи, по всей видимости, сторонником локального реализма, любил в связи с этим говорить, что Луна не исчезает с неба, даже если её никто не наблюдает. Данные современной квантовой механики, основанные на проведенных экспериментах .., ставят под сомнение адекватность модели локального реализма «устройству» реальности[19].» Принцип локальности. Википедия. 

***

Что касается квантовой телепортации, то это суть передача квантового состояния при помощи запутанных частиц — в точке отправление при проведении измерения квантовое состояние разрушается, в точке приёма воссоздаётся. Вещество и энергия при этом не предаётся. Но для прочтения сообщения всё равно необходимо осуществить передачу дополнительной информации по классическому каналу. То есть в любом случае сама по себе нелокальность мгновенно информацию передавать не позволяет.  

Кошкин, во первых строках настойчиво обращаю внимание на то, что продолжается совершенно безобосновательное цитирование "авторитетов" - ты просто выдаешь чужие утверждения без какого-то пусть даже чужого обоснования, и опять одним из авторитетов оказалась Википедия, чудики которой отличились дезинформацией и некомпетентностью (об этом писалось в серьезной прессе). Это противоречит главному правилу обсуждений на этом сайте, и это нафиг вообще никому не нужно: такие "доводы" совершенно бесполезны, даже менее полезны, чем просто свое необоснованное мнение, т.к. оно еще и как испорченный телефон проходит через руки. Уже несколько раз темы для тебя блокировались именно на этом основании, но каким-то чудом ты не можешь это искоренить и стать нормально корректно обсуждающим. Если здесь такая проблема, то о каких вообще обсуждениях сложных вещей можно говорить? Я, конечно, буду усиливать давление в этом направлении.

Теперь по существу.

>>Есть уже имеющиеся состояние спутанной системы с обеих сторон и можно только выяснить каково оно, но не изменить.Хм... 

Тут без понимания сути и природы квантовых объектов хотя бы на уровне чистой эмпирики не обойдешься. Вот простой и неоспоримый в этой эмпирике пример. Если мы разнесли два спаренных электрона (частный случай состояния запутанности), то совершенно однозначно эти электроны имеют противоположные спины. И когда мы измеряем состояние одного электрона, то спин другого не может измениться принципиально, он остается противоположным первому. Этому мы для себя избавились от неопределенности, но не для самой комплементарной пары.

В грубой механической аналогии мы тыкаем палку в быстро крутящееся велосипедное колесо и только в момент остановки для нас становится определенным то, между какими именно спицами мы попали. Только в квантовомеханической системе - качественно другой вид вероятности, что и придает специфику неравенствам Белла.

Вот если бы сделали устройство, которое взрывает бомбу, если спин на другой стороне оказывается -1/2 (скажем тогда возникает спаривание - ковалентная связь с электроном взрывателя), разносим бомбу, нет взрыва, значит спин 1/2. Измеряем спин на другой стороне и взрыва не будет при любом числе таких попыток. Невозможно сделать такой вот взрыватель, разнести его в какой-то мир и дистанционного подорвать с вероятностью неравенств Белла, принудительно изменив состояние на другой стороне.

Никакого взаимодействия на расстоянии с мгновенной передачей состояния нет, как бы этого не хотелось многим интерпретаторам. Квантовая неопределенность дает много поводов для мистического толкования и это просто наводняет попсо-интерпретации. Вот есть еще более чудесатая теория, что с каждым разрешением квантовосмеханической неопределенности создаётся еще одна вселенная, ветвясь по результатам событий. Совершенно высосанная из пальца, но авторитет автора сделал отношение к этой пустышке снисходительным, типа а пусть фантазирует, это не вредно.

Так что Луна и в самом деле существует пока мы на нее не смотрим, а влияние измерений ничем не отличается от любых других взаимовлияний в природе.

А передача взаимодействия - это не просто констатация определенности на другой стороне, а именно передача причинно-следственного воздействия во все его полноте.

>>давление света объясняется по-разному. Не только с кинематической точки зрения, но и как воздействие на заряженные частицы одновременно электрического и магнитного полей. О силе Лоренца слыхали ведь.

Давление одно и то же, независимо от состава вещества, даже в случае, когда точно нет никакого электромагнитного взаимодействия. Чисто mc, рассчитанного по энергии светового кванта.

Во-первых, электромагнитное воздействие создает фотон (ЭМ волна, не забыли?)

Во вторых все вещества, в конечном итоге, состоят из кварков — заряженных частиц. При чем, воздействие одновременно обоих полей на заряженные частицы создает силу, направление которой не зависит от знака заряда, а лишь от взаимной ориентации самих полей. Объясню потом, если Вас это заинтересует.

>> GPS учитывает изменение положения отслеживаемого объекта за время прохождения сигнала, имеющего конечную скорость, а не пространственно-временной метрики. Точно такие же поправки вносятся и в эхолокации. 

Не верно. Просто забейте в поиск "GPS релятивистские эффекты" будет много интересного. Это уже на сайте обсуждалось.

Пробежался бегло по предложенной Вами ссылке — грызня оппонентов, ссылки на ссылки, ведущие к ссылкам. Ничего конкретного и интересного…

>>Ну-ну... А говорите "не запутался"

В чем конкретно?

В утверждении, что для наблюдателя со стороны нечто летящее со скоростью 0,9 с, будет иметь сверхсветовую скорость.
Что это? Ляп?..

>> Опыт Майкельсона-Морли не способен доказать независимость относительной скорости света по отношению к приемнику в принципе

Этот опыт показывает независимость скорости ни вдоль движения Земли по орбите, ни против, т.е. скорость одна и та же, не суммируется со скоростью Земли.

В том то и проблема, что ни фига этот опыт не показывает, кроме уже известных из механики, гидравлики, акустики и т. д. свойств волн. И уж тем более не показывает независимость скорости (света).

Интерферометр не способен зафиксировать изменение скорости волны в принципе. Так же, как невозможно измерить скорость линейкой, пусть даже самой точной.

>>преобразования Лоренца — всего лишь преобразования координат

Эмпирические данные свидетельствуют о точном соответствии этого преобразования реальному положению вещей с постоянной скоростью света.

Не важно как именно это формализуется, это - просто факт.

Ни одно эмпирическое исследование не способно опровергнуть или доказать законы математики.  Вот это — факт.  Переведите декартовы координаты в, скажем, полярные. И Вы "эмпирически" убедитесь, что некий объект с координатами (х, у) в декартовой системе, действительно окажется на координатах (√[х²+у²],arcsin[х/√[х²+у²]]) в системе полярных координат.  Только эмпирика здесь ни при чем. Это — всего лишь математические преобразования, не меняющие смысла физической сущности.

P.S. К стати, я заметил, Вы тут "в хвост и в гриву" отчитывали некоего Кошкина.  За то, что он сыплет ссылками, и как испорченный телефон, пересказывает, с искажениями, чужие суждения.  Даже грозились санкциями.  

Однако, батенька, помилуйте, Вы ведь и сами грешны в этом.  И что с того, что Вы админ? Или "что дозволено Юпитеру, не дозволено быку"?... 
Ай-яй-яй!! Некрасиво получается.

>>В утверждении, что для наблюдателя со стороны нечто летящее со скоростью 0,9 с, будет иметь сверхсветовую скорость. 
Что это? Ляп?..

Нет, не ляп, а так и есть. Они будут преодолевать расстояния за свое бортовое время, превышающее расстояние, пробегающее светом за время стороннего наблюдателя. Скажем, до а-Центавра по боровому времени они доберутся всего за несколько суток, не постарев на 4 года ожидающих на Земле. 

>>Интерферометр не способен зафиксировать изменение скорости волны в принципе.

Да ладно :) он способен был бы зафиксировать прирост скорости Земли к скорости света, если бы она не было фиксой. Поэтому этот опыт и ставился. Давайте не будем считать всех этих людей тупыми невеждами.

>>Однако, батенька, помилуйте, Вы ведь и сами грешны в этом.  И что с того, что Вы админ? Или "что дозволено Юпитеру, не дозволено быку"?... 

Я всегда по первому же требованию привожу обоснования, почему именно я так утверждаю. Но на сайте уже есть очень много обсуждавшийся статей и нормально считать, что тот, кто сюда зашел, хотя бы ознакомится с теми из них по теме, что предложены, ведь уже были сделаны усилия, чтобы как можно лучше все обосновать и абсурдно делать это еще эксклюзивно наспех. Вот и вы практически не усвоили то, что написано в статье, которую мы обсуждаем... Что очень печально. И да, знаете, если даже я один буду здесь грешен, а все будут вынуждены быть корректными, то это уже хорошо, так что я продолжу быть бдительным :) 

>>электромагнитное воздействие создает фотон

Это - очень странное утверждение.

>> все вещества, в конечном итоге, состоят из кварков — заряженных частиц

Это - еще более странное утверждение, например, электроны и позитроны не состоят из кварков.

Я не стану приводить обоснования этим своим утверждениям о ваших ошибках просто потому, что они вопиюще безграмотны и именно ваша задача сначала освоить этот уровень понимания. У меня вообще уже исчерпалась потенция что-то пытаться вам показать по теме, простите. Давайте просто на этом закончим.

ответ

Согласен. Давайте закончим. Однако Ваши слова по поводу вопиющей безграмотности переадресовываю Вам. Вы нахватались "верхушек" в областях вышей физики, не освоив физику элементарную (школьного курса).  А по сему мы говорим на разных языках.

На счет того, что я де считаю тупыми таких людей как Майкельсон, то я уже показал еще в первом же комменте, что даже мудрецам свойственны ошибки. Ибо они не боги, а всего лишь люди. Для меня вообще нет бесспорных авторитетов. Если умный дядя делает ошибку, и я ее вижу, то не повторяю за ним, как мартышка, только потому, что "это ведь авторитет!"

За сим раскланиваюсь. Приятных Вам измышлизмов.

Динамика квантового объекта описывается волновой функцией, которая отражает вероятность найти его в том или ином состоянии в том или ином месте. Так как наблюдать объект можно только в момент измерения — когда наблюдается некоторое конкретное состояние объекта, то почему объект ведёт себя не как классический объект, как он существует между измерениями, непонятно. Поэтому логично предположить, что есть некоторые скрытые параметры, которые однозначно определяют динамику микрообъекта, а измерение просто выхватывает в этой динамике одно значение — как стоп-кадр в фильме (или как в аналогии с колесом и спицами), и тем самым экспериментатор наблюдает некоторое конкретное состояние объекта. Наличие скрытых параметров означает, что КМ (квантовая механика) неполна, описывая объекты волновой функцией, и может быть ещё более подробное описание, учитывающее эти скрытые параметры и возвращающее тем самым мир к детерминизму.

Однако ни параметров, ни затрат энергии на них не обнаружено, при том что предсказания КМ могут быть исключительно точны (на порядки точнее, чем в классической механике). Тем не менее это само по себе не значит, что скрытых параметров нет. Тогда если они есть, то есть и реализм — объект имеет некоторое конкретное состояние и до измерения. Если же скрытых параметров нет, то и никакого конкретного состояния или местоположения у объекта до измерения не существует.

Квантовая механика предсказывает также и нелокальность. Редукция волновой функции в момент измерения происходит мгновенно — то есть некоторое конкретное местоположение или значение других параметров объекта возникает сразу, а не постепенно, поэтому объекты, имеющие в чём-либо одну волновую функцию (запутанные частицы), теоретически должны коррелировать также мгновенно, независимо от расстояния. Что опять же не означает, что так оно и есть на самом деле, так как физичность волновой функции непонятна, может интерпретироваться по-разному, и потому мало ли что проявится в достаточно точном эксперименте в действительности.

Например, Эйнштейн считал, что вероятностное описание мира неполно и скрытые параметры есть. Для подтверждения своей точки зрения он с единомышленниками придумал гипотетический эксперимент — ЭПР-парадокс. Согласно соотношению неопределённостей Гейзенберга — принципиальному положению КМ, нет возможности одновременно точно измерить координату частицы и её импульс. И если же это всё-таки возможно, то КМ неполна.

Эйнштейн предположил: допустим, две одинаковые частицы образовались в результате распада третьей частицы, то есть две частицы запутаны между собой, и потому некоторые их параметры описываются одной волновой функцией. В этом случае, по закону сохранения импульса, измерив импульс одной частицы, станет понятен импульс второй, без внесения в её движение каких-либо возмущений. Потому измерив затем координату второй частицы, станут известны одновременно значения и её координат, и импульса, то есть значение двух неизмеримых одновременно величин, что по законам квантовой механики невозможно. Исходя из этого, можно было бы заключить, что соотношение неопределённостей не является абсолютным, следовательно, законы квантовой механики неполны и должны быть в будущем уточнены.

Однако уже тогда стало понятно, что трактовка ЭПР-парадокса Эйнштейном может быть неверна. Согласно КМ, после измерения импульса у первой частицы, вторая частица также переходит в состояние с определённым импульсом, и у неё действительно можно измерить координату, и здесь вопросов нет. Но проблема в том, что сразу после измерения координаты, импульс частицы изменится — ведь, измеряя координату, в импульс будут внесены возмущения. В итоге говорить, что произошло одновременное измерение координаты и импульса смысла не имеет.

Выяснить как «на самом деле» могла помочь проверка неравенств Белла. Если измерять, например, спин одной из запутанных частиц, то у второй он должен быть противоположным. При этом, если частицы не имеют значения спина заранее, а он возникает только в момент измерения (и, соответственно, мгновенно приводит к появлению противоположного спина у запутанной частицы), то при взаимном вращении детекторов будет одна статистика результатов, а если значение есть заранее, то другая. Проведя большое количество измерений, стало понятно, что статистика определённо говорит за отсутствие значения параметров у частиц заранее и потому опровержение локального реализма. Эксперименты были проведены не только для запутанных состояний по поляризации, но также и по времени, по импульсам, и т. д., и все они подтверждают отсутствие локального реализма на фундаментальном уровне реальности.

«БЕЛЛА НЕРАВЕНСТВА - … получены с целью продемонстрировать отличие предсказаний квантовой механики от предсказаний любой теории скрытых параметров, удовлетворяющей требованиям специальной теории относительности.

В квантовой механике, не предполагающей существование скрытых параметров, неравенства Белла в общем случае не имеют места. Поэтому экспериментальная проверка нарушения неравенств Белла явилась мощным средством проверки квантовой механики и её интерпретации. Поставленные эксперименты типа Эйнштейна - Подольского - Розена с парами частиц - фотонов и нуклонов [2, 3] убедительно свидетельствуют в пользу квантовой механики в её копенгагенской интерпретации против теории скрытых параметров. ...

С точки зрения изложенного вывода неравенств Белла это означает нарушение локальности (понимаемой Беллом как выполнение требования, чтобы измерение, производимое в точке А, не влияло на результаты измерения, производимого в точке В; не путать с локальностью в квантовой теории поля!). Поэтому ряд авторов называет это свойство квантовой механики "нелокальностью* (Белл [1]) или "несепарабельностью" (Д-Эспанья [4]). (См. также Ааронова-Бома эффект.)

Нарушение неравенств Белла свидетельствует о несправедливости в квантовой механике т. н. критерия реальности физических величин Эйнштейна - Подольского - Розена, согласно которому свойства частиц, описываемые некоммутирующими операторами (проекции спина на разные направления и т. п.), существуют независимо от их наблюдения. Согласно копенгагенской интерпретации и относительности к средствам наблюдения В. А. Фока (близкому к дополнительности принципу Бора), эти свойства характеризуют не столько сам объект, сколько отношение объекта к прибору, с помощью которого наблюдается это свойство, что и доказывают эксперименты (в частности, в [5]), в которых неравенства Белла нарушаются.» Белла неравенства. Физическая энциклопедия. 

Отсутствие локального реализма было подтверждено также в эксперименте с тремя запутанными частицами — так называемые состояния Гринберга-Хорна-Цайлингера, который позволяет дать достоверный, а не статистический результат по проверке локального реализма. Статья в Natur: Experimental test of quantum nonlocality in three-photon Greenberger–Horne–Zeilinger entanglement.

И совсем недавно: «Полная экспериментальная проверка так называемых неравенств Белла, краеугольного принципа квантовой физики, доказала то, что ее принципы справедливы, и в очередной раз показали, что Эйнштейн был не прав в своем недоверии к этой области науки. МОСКВА, 28 авг. 2015 – РИА Новости. Европейские физики успешно осуществили первую в истории науки прямую экспериментальную проверку неравенств Белла, одного из основных принципов квантовой физики, что на практике подтвердило ее работоспособность и справедливость, говорится в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета.» Ученые: квантовая физика успешно прошла самую жесткую проверку. Ссылка на статью есть в заметке.

В целом в последние годы внимание к нарушению неравенства Белла ослабло, так как ситуация более или менее понятна. Считается, что вопрос о проверке локального реализма уже окончательно решен в пользу квантовой теории, и фундаментальный вывод о нелокальности окружающей реальности полностью подтвержден физическими экспериментами. Подтверждается, соответственно, и это описание: «Вероятностное описание в Квантовой механике. Отказ от полностью детерминированного описания движения отдельных частицы и переход к вероятностному описанию, адекватному принципу состояния суперпозиции, позволяет совместить волновые и корпускулярные свойства материи. Вероятностное описание, т. о., отвечает фундаментальным свойствам движения микрообъектов и не связано с какой-либо неполнотой сведений о них.» Квантовая механика. Физическая энциклопедия. 

***

Википедия, как и любая энциклопедия сама по себе, — это лишь источник информации. Поэтому относится к Википедии можно по-разному — например, подозревая, что она пишется неизвестно кем и потому пишут там что угодно. Точно так же можно найти причины считать недостоверным любой источник информации. Но если речь идёт о конкретной статье в Википедии и вообще о конкретном утверждении неважно где высказанном, то и опровергать надо конкретное утверждение — то есть, по сути, те научные и иные аргументы, на которых утверждение основано. И уже когда речь пойдёт о сущности источника вообще, только тогда смысл будут иметь аргументы о недостоверности источника в целом, в большинстве случаев. Иначе, получается, достаточно сослаться на некое прегрешение любого минимального или просто надуманного характера, найденное у оппонента, и тем самым «доказать» ложность его аргументов — но на самом деле просто скрыть свою некомпетентность.   

Кошкин, ты зачем разместил эту тучу давно приевшихся всем текстов, что именно хочешь у меня опровергнуть? Что неравенства Б. нарушаются я не отрицал. Ты вообще проигнорировал сказанное так, как будто ничего и не было. Началось с того, что ты решил поставить под сомнение отсутствие дальнодействия. Ты доказал хоть одним фактом, что оно есть? Что можно мгновенно что-то изменить удаленно? Нет. Этого никто не доказал. Говорят о некоей "слабой" "нелокальности", причем это слово ввели те, кому явно нужна сенсация и оно встречается в эзотерических откровениях и всяких торсионных идеях.

>> Редукция волновой функции в момент измерения происходит мгновенно

Вот нет в природе никакой волновой функции. Это - условная абстракция для описания, но ее многие повадились использовать так, как будто в природе есть сущность, способная простираться на любые расстояния и с ней что-то происходит при измерении. Это - промистическая интерпретация, не более того. Описание вероятности нахождения при измерении - не сущность, а абстракция.

>>Эйнштейн считал, что вероятностное описание мира неполно и скрытые параметры есть.

Кроме этого предположения объяснительного (а не фактически) характера предлагаются и многие другие. Их вообще можно предложить бесконечное множество. Но никто пока не докопался до сущности, проявляющейся как нарушения неравенств Белла.

>> Отсутствие локального реализма было подтверждено также в эксперименте с тремя запутанными частицами — так называемые состояния Гринберга-Хорна-Цайлингера, который позволяет дать достоверный, а не статистический результат по проверке локального реализма. Статьяв Natur: Experimental test of quantum nonlocality in three-photon Greenberger–Horne–Zeilinger entanglement.

Где ты там увидел "а не статистический результат"? - те же предсказательные корреляции Белла. Опять пытаешься навязать мнение? То, что опыт делается не набором статистической базы, а за один раз, не меняет суть корреляций, основанных на КМ-неопределенности.

>>В целом в последние годы внимание к нарушению неравенства Белла ослабло, так как ситуация более или менее понятна. Считается, что вопрос о проверке локального реализма уже окончательно решен в пользу квантовой теории, и фундаментальный вывод о нелокальности окружающей реальности полностью подтвержден физическими экспериментами. 

Ты опять пытаешься ввести в заблуждение характерным для тебя способом выдачи желаемого за действительное, выдачи своего мнения за общепризнанное. Ты будешь оставаться в начальном статусе  прав, пока не избавишься от подобной риторики.

Твое мнение не верно просто потому, что до сих пор никто не предложил доказанную суть явления нарушения неравенств и продолжаются попытки это сделать, в том числе появляются все новые объяснительные интерпретации.

Кроме того, слово "нелокальность" вообще исповедуют только те, кто именно хочет хоть что-то противопоставить отсутствию дальнодействия. Вот мнение о состоянии совеременных интерпретаций А. Львовского - сотрудник РКЦ и профессор Университета Калгари, член научного совета Российского квантового центра, редактор научного журнала Optics Express:
Квантовая нелокальность существует только в рамках копенгагенской интерпретации квантовой механики. В соответствии с ней, при измерении квантового состояния происходит его коллапс. Если же брать за основу многомировую интерпретацию, которая говорит, что измерение состояния лишь распространяет суперпозицию на наблюдателя, то никакой нелокальности нет. Это лишь иллюзия наблюдателя, «не знающего», что он перешёл в запутанное состояние с частицей на противоположном конце квантовой линии.

>>Википедия, как и любая энциклопедия сама по себе, — это лишь источник информации.

Нет, это источник не информации, а источник сведений, что далеко не одно и тоже. И эти сведения там много раз компрометировались в прессе, они требуют повышенного скептицизма по сравнению с другими источниками сведений.

>> получается, достаточно сослаться на некое прегрешение любого минимального или просто надуманного характера, найденное у оппонента, и тем самым «доказать» ложность его аргументов — но на самом деле просто скрыть свою некомпетентность.

Это - откровенное и наглое предергивание, что еще больше ухудшает твою карму. Нет, не получается так.

Ты не упорно не понимаешь главного. Я не против использования любого источника сведений, если только в нем не просто констатируется утверждение, а показано, почему именно это утверждение верно. И тогда авторитетность вообще оказывается не нужна. На этом сайте не принято обмениваться голословными, даже самыми авторитетными сведениями, а необходимо обосновывать утверждения конкретным механизмом для очевидного понимания сути.

Я не вижу дальнейшего смысла с тобой препираться потому, что ты в упор не принимаешь во внимание сказанное. Сделаю еще одну попытку показать ясно и очевидно то, что нельзя никакой нелокальностью совершить что-то мгновенно на расстоянии. Ты этот пример вообще проигнорировал или потому, что не можешь понять суть или специально решил отстаивать во что бы то ни стало идею-фикс. Вот этот реальный и неоспоримый пример: " Если мы разнесли два спаренных электрона (частный случай состояния запутанности), то совершенно однозначно эти электроны имеют противоположные спины. И когда мы измеряем состояние одного электрона, то спин другого не может измениться принципиально, он остается противоположным первому. Этому мы для себя избавились от неопределенности, но не для самой комплементарной пары. ". Поясняю его суть. Электроны могут спариваться в виде ковалентной связи, перекрываясь областями "электронных облаков" (вероятностей своего нахождения). Это то, что обеспечивает большую часть химических связей. В спаренном состоянии ВСЕГДА спины электронов противоположны (иначе нарушается эмпирический принцип Паули). Эта конфигурация не меняется во времени случайным образом как то, что определяется принципом неопределённости Гейзенберга, если она есть и разносится, то она сохраняется неизменной. Так что если эти электроны разнести. не нарушая конфигурацию, то всегда на другой стороне спин будет противоположным, какие бы ты не делал измерения и манипуляции на этой стороне. Только для тебя неясно до измерения каков другой спин, но в конфигурации он уже определен и не меняется при измерении.

Неравенства Белла говорят только о статистических корреляциях, предсказываемых тобой одним из методов, а о том, что есть в реальности. Так что давай закончим о возможности дальнодействия пока ты не покажешь фактически это дальнодействие - как взаимодействие на расстоянии. Все другие попытки навязать свое мнение о дальнодействии будут удаляться как мусор.

Кроме того, что спины противоположны, спин имеет ещё и ориентацию, которая может быть любой, и при измерении возникает конкретное направление — просто вместо слова «направление» у меня написано «значение». То есть спин не имеет конкретного направления до измерения, существует только вероятность того или иного направления, и первый измеренный электрон из запутанной пары, приобретя в детекторе конкретное направление спина, мгновенно определяет противоположную ориентацию спина оставшегося электрона, независимо от расстояния между ними.

Таким образом, опыты Белла подтвердили, что состояние объекта до измерения (и после) описывается волновой функцией, которая отражает вероятность обнаружить объект в том или ином месте в том или ином состоянии. То есть до измерения объект находится в суперпозиции всех возможных состояний, которое измерение мгновенно редуцирует к одному. Соответственно, объекты, имеющие общую волновую функцию, в момент измерения приобретают состояние одновременно, независимо от расстояния между ними. Поэтому любая теория скрытых параметров, претендующая на описание экспериментальных фактов и способная вернуть детерминизм, должна быть нелокальной, то есть допускать распространение неких «сигналов» об изменении состояния частиц с бесконечной скоростью или путешествия во времени. Или допускать «суперреализм» — наличие у каждой частицы некой внутренней программы как и когда себя вести, чтобы у экспериментатора создалось впечатление о возникновении параметров только в процессе измерения и мгновенной корреляции запутанных частиц.

Согласно копенгагенской интерпретации (КИ) квантовой механики (КМ), вероятностное описание полностью отражает физическую реальность, то есть просто «такова реальность» — не детерминированная, а вероятностная. Поэтому на фундаментальном уровне реальности нет реализма — конкретные параметры объектов, включая местоположение, не существуют до измерения, есть только вероятность найти их в том или ином месте. И нет локальности — то есть возможно мгновенное взаимодействие объектов на любых расстояниях.

Копенгагенская интерпретация наиболее популярна, как не содержащая никаких не наблюдаемых экспериментально сущностей и процессов. Что непосредственно следует из экспериментов, то и постулируется.

Проблема КИ в том (вернее, КИ это не объясняет), что наблюдаемая как детерминированная макрореальность, получается, возникает только в ходе измерений, то есть в КИ фактически есть два разных мира — классический и квантовый. Вне измерения можно говорить только о волне вероятности (волне де Бройля) найти объект, которая описывается волновой функций. То есть вне измерения все возможные состояния объекта находятся в состоянии суперпозиции, — и непонятно, что это такое, имеет ли смысл говорить о какой-либо физической реальности волны вероятности.

Например, Э. Шрёдингер один из основоположников КМ вначале отрицал вероятностную интерпретацию волновой функции (полагая, что это нечто реальное в классическом смысле, то есть некая реальная размазанность объекта в пространстве), но в 1950 году всё-таки присоединился к ней. В статье «Что такое элементарная частица» он писал: «Волны, о которых мы говорили, не должны считаться реальными волнами. Верно, что они порождают интерференционные явления, которые в случае света, где они уже давно известны, считались решающим доказательством, устранившим любые сомнения в реальности световых волн. Тем не менее, мы теперь говорим, что все волны, включая световые, лучше рассматривать как «волны вероятности». Они являются лишь математическим построением для вычисления вероятности нахождения частицы…»

Волновая функция частицы определена в каждой точке пространства Вселенной и меняется во времени. Например, траекторию летящего электрона указать невозможно: вне измерения он только волна вероятности, бесконечная в пространстве. Поэтому удаётся только выяснить, какова вероятность обнаружить электрон в том или ином месте, в частности, определить, где электрон окажется с наибольшей вероятностью. То есть частица не находится ни в какой конкретной точке и не перемещается с места на место, как маленький шарик. Она — вероятность её найти — размазана по всему пространству и в той или иной мере присутствует сразу везде, где-то концентрируясь, а где-то сходя на нет. И, согласно копенгагенской интерпретации, квантовое измерение мгновенно редуцирует волновую функцию частицы, и тем самым выбирает одно состояние из бесконечного множества возможных, уничтожая все остальные варианты. То есть в КИ из множества возможных путей истории измерение выбирает одно.

Сразу после измерения объект опять переходит в вероятностное состояние, эволюция которого начинается от измеренного состояния. К примеру, нестабильные частицы непредсказуемо распадаются, поэтому если такую частицу измерить до того как она распадётся, то эволюция её вероятности распасться начнётся заново. Но это значит, что если измерять частицу достаточно часто, постоянно редуцируя её вероятность распасться обратно к «целому» состоянию, то частица может вообще не распасться, её начальное (нестабильное) состояние «замерзает» и никакой квантовой динамики во времени не происходит. Что с классической точки зрения кажется невозможным. По сути, получается, если неотрывно смотреть на чайник, он никогда не закипит. Тем не менее квантовый эффект Зенона экспериментально подтверждён, наблюдение за нестабильной частицей (проверка, распалась ли она) вызывает замедление ее распада.[1][2]

Квантовый эффект Зенона теоретически может быть использован для передачи информации без физических взаимодействий: Protocol for direct counterfactual quantum communication.

Однако если природа существует только в виде вероятностей, включая и частицы измеряющего прибора, то непонятно почему прибор способен из всех возможных состояний частицы «выбрать» одно — прибор и частица просто должны оставаться в состоянии суперпозиции. Получается, что важен наблюдатель, а не прибор: если мир не имеет конкретного состояния, но наблюдается именно оно, то именно взаимодействие с наблюдателем приводит к коллапсу волновой функции и появлению у наблюдаемой им природы некоторого конкретного — «классического» состояния. К которому, теперь уже тоже «классический» прибор, способен «свести» и неопределённое состояние измеряемой им частицы. Но если так, то непонятно, в чём отличие человека, почему человек не ощущает себя в суперпозиции со Вселенной.[5][6][7]

Возможно, дело в сознании наблюдателя. Однако если раньше сознание было чем-то более непонятным, потому предположить у него наличие загадочных свойств было проще, то сейчас по крайней мере известно, что сознание связано с синхронизацией активности нейронов — например, внимание, как наиболее яркая и чёткая часть осознаваемого, связано с процессами наиболее выраженной синхронизации в нейронной сети мозга.[3] Сама синхронизация — одно из проявлений явления самоорганизации — тоже загадки не представляет, не учитывая, конечно, сложность биологической нейронной сети и нелинейное поведение самоорганизующихся систем. Тем не менее «сущность» сознания понятнее от этого не стала, и вопросы измерения, возникающие в КИ, пока ответа не имеют. 

Предполагается, что в КМ, ввиду взаимовлияния, невозможно делить реальность на независимого измеряющего наблюдателя/прибор и объект измерения, возникает неполнота описания, ведущая к парадоксам. Однако уравнения КМ очень точны и согласованны, поэтому любое изменение (при том, что «изменение», очевидно, должно быть серьёзным) в них «незамеченным» пройти не может и должно, видимо, привести к полностью новой теории. Возможно, что парадоксы КМ естественны и неустранимы — ввиду невозможности формализовать «уровень сознания» и обобщить его с «уровнем элементов» природы.

В многомировой интерпретации (ММИ), следующей после КИ по популярности, всё отчасти понятнее: в момент измерения реальность просто расщепляется на такое количество миров, сколько существует вероятных значений волновой функции, и каждый наблюдатель дальше живёт в своём варианте истории. То есть природа детерминирована, ничего не редуцируется, все варианты измерений равны и все реализуются, просто мир находится в состоянии суперпозиции всех возможных результатов измерений и связанных с ними вариантов историй. И так как наблюдать всю Вселенную снаружи никто не может (любой наблюдатель или будет частью Вселенной, или она не будет для него существовать), то вопрос «какой вариант истории есть на самом деле» или «как со стороны выгладит одновременное смешение всех историй» не имеет смысла. Однако введение детерминизма вместо вероятности требует ухищрений, так как вероятностное описание следует из экспериментов более естественным путём. В рамках ММИ сознание необходимо уже явно: его функция состоит в том, чтобы выбрать один из альтернативных миров. Экспериментальная проверка утверждений ММИ, по крайней мере пока, не представляется возможной.[4]

Есть также много других интерпретаций, но проще КИ нет, из экспериментов её положения следуют наиболее прямо. В целом можно исходить из любой интерпретации, так как формулы одинаковы, а их смысл можно трактовать как угодно, лишь бы не противоречить экспериментам, положенным в основание формул.

***

Теперь подробнее о дальнодействии/нелокальности — то есть о мгновенной связи объектов на любых расстояниях, которое следует из КМ.

Для существования конкретной траектории необходимо, чтобы в каждый момент времени частица имела определённую координату и определённую скорость. Но это принципиально запрещено в квантовой механике: объект не может иметь одновременно и определённое значение координаты, и определённое значение скорости. Их неопределённости связаны соотношением неопределённостей Гейзенберга, устанавливающее предел точности одновременного определения координаты и скорости: Δx · Δv ~ h/m, где m – масса частицы, h – постоянная Планка. Проще говоря, если каждый объект в своих параметрах принципиально точно не определён, то насколько точно мы сможем его в каком-то параметре определить, настолько в другом параметре он станет неопределённее. И, например, если точно установить координату, скорость станет неопределённой совершенно, и наоборот. Это касается также и других параметров.

Причём «зажать объект со всех сторон», чтобы точно определить и скорость, и координату, не получиться, так как если вне наблюдения объект существует как волна вероятности, протяжённая на всё пространство, то попытка его «зажать» просто будет всё более уменьшать вероятность обнаружить его в месте «зажимания», увеличивая вероятность найти в другом месте. С чем, например, связано явление туннельного эффекта — преодоление частицей потенциального барьера в случае, когда её полная энергия (остающаяся при туннелировании неизменной) меньше высоты барьера. Туннелирование — явление исключительно квантовой природы, невозможное в классической механике и даже полностью противоречащее ей.

Также из соотношения Гейзенберга понятно — чем больше масса, тем меньше соотношение неопределённости местоположения и скорости объекта. То есть чем больше масса объекта, тем более волна вероятности «собирается» на объекте — и, например, вероятность найти объект где-то ещё становится ничтожной. Выше было написано, что вероятность найти частицу размазана по всему пространству и в той или иной мере присутствует сразу везде, где-то концентрируясь, а где-то сходя на нет. Поэтому чем больше масса объекта, тем больше вероятность найти объект «сходит на нет» везде, кроме ничтожной области около границ объекта — настолько ничтожной, что никакими приборами выявить её нельзя .

Например, неопределённость тела массой 1г. составляет 10-30м. (десять в минус тридцатой степени метра). Для сравнения, размеры атомов и межатомных расстояний в твердых телах порядка ангстрема, 10-10м. Поэтому, имея дело только с большими массами/энергиями, мы наблюдаем однозначность поведения объектов, неизменность их нахождения в одном месте, даже после того как мы на них не смотрим, хотя все положения квантовой механики верны и в макромире. В то же время (пример по памяти) если не смотреть, например, на песчинку массой 0,06г. в течении 3 млрд. лет, её область наибольшей вероятности увеличится на доли миллиметра, тогда как область наибольшей вероятности найти свободный электрон за секунду становится размером с Луну. В итоге на макромасштабах квантовые эффекты ненаблюдаемы, поведение объектов выглядит детерминированным и описывается теорией относительности.

Однако передавать информацию быстрее скорости света отсутствие локальности не позволяет — что происходит на макроуровне написано выше (и в постах ранее), а на микроуровне обогнать свет мешает отсутствия реализма. Если состояние частицы возникает только в момент измерения, а не существует как реальность заранее, то ничего закодировать невозможно. Проще говоря, если выпадение орла или решки принципиально случайно, то мгновенная корреляция подбрасываемой монеты с другой монетой на другом конце Вселенной ничего осмысленного передать не даст. Поэтому считается, что принцип причинности запрещает не связь объектов быстрее скорости света, а передачу информации со сверхсветовой скоростью.[8]

*** 

1. Квантовый эффект Зенона 1990 год

2. Новые эксперименты с квантовым эффектом Зенона подтверждают теоретические предсказания 2007 год

3. Синхронизация (нейробиология)

4. Многомировая интерпретация квантовой механики 

5. Парадоксы квантовой механики не дают физикам спать 

6. Квантовые парадоксы приводят к мысли о существовании бога 

7. Проблемы измерения в квантовой механике. Новосибирский государственный университет

8. Принцип причинности  

>>Кроме того, что спины противоположны, спин имеет ещё и ориентацию, которая может быть любой... спин не имеет конкретного направления до измерения, существует только вероятность того или иного направления

Не верное утверждение. Спин имеет вполне реализуемую во взаимодействиях ориентацию без каких-либо его измерений, у электрона это - вектор магнитного поля, проявляющийся в магнитных свойствах вещества.

>>опыты Белла подтвердили, что состояние объекта до измерения (и после) описывается волновой функцией

Во-первых, Белл не ставил таких опытов, а предложил неравенство для определения комплементарной связанности свойств запутанных км-объектов. Опыты по их проверке подтвердили совершенно иное: то, что неравенства Белла нарушаются.

>>объекты, имеющие общую волновую функцию, в момент измерения приобретают состояние одновременно, независимо от расстояния между ними.

Вот это никем не было подтверждено. Надо сказать, что любые объекты, в том числе и макро, могут быть описаны (а не имеют) своей волновой функцией. Никакие объекты не имеют некоей сущности "волновой функции", которая бы определяла, а не просто формально описывала их свойства. Редукцией назвали не сущность явления, а формализм описания, что не стоит путать никогда. Хотя есть физики, которые путают умозрительные абстракции с реальными сущностями. Такие люди обычно сильно ущемлены в общем методологическом понимании, знают свою специфику, а остальное для них - темный лес. Это - самое обычное явление, которое нужно учитывать. Так вот, никто не утверждается сегодня обосновано то, что объекты нашего внимания могут иметь некую сущность в виде волновой функции. Кстати, понимание сути ее после предложения Шредингером кардинально менялось.

>>Поэтому любая теория скрытых параметров

Предположение о скрытых параметров - одно из многих. Кстати, введение сущности волновой функции - как раз и есть введение таких параметров. Описание с привлечение км-неопределенности, связанной с релятивистскими эффектами км-объектов - более продуктивно для интерпретации.

>>Согласно копенгагенской интерпретации (КИ) квантовой механики (КМ), вероятностное описание полностью отражает физическую реальность, то есть просто «такова реальность» — не детерминированная, а вероятностная. Поэтому на фундаментальном уровне реальности нет реализма — конкретные параметры объектов, включая местоположение, не существуют до измерения, есть только вероятность найти их в том или ином месте. И нет локальности — то есть возможно мгновенное взаимодействие объектов на любых расстояниях.

Это - полностью неверное утверждение. Если мы описываем что-то на основе вероятности локализации действующего начала км-объекта только потому, что в силу предельной скорости распространения возмущения для этого объекта нет понятия пространства и времени (чисто релятивистский эффект), они численно нулевые, то это вовсе не означает отсутствие определенности на уровне точки отсчета самого объекта. Реализм есть, и он проявляется во взаимодействиях между км-объектами вне зависимости от того, измеряем мы ли этот процесс или нет. И, что важно, такое взаимодействие всегда локально. "возможно мгновенное взаимодействие объектов на любых расстояниях" - полная чушь. Никто никогда этого никак не подтверждал.

>> Волновая функция частицы определена в каждой точке пространства Вселенной и меняется во времени.

Далее идут такие же совершенно некомпетентные и просто абсурдные утверждения, так что нет смысла далее комментировать.

Впредь, если не будет показано обосновано, что "возможно мгновенное взаимодействие объектов на любых расстояниях", все сообщения Кошкин в этой теме будут удаляться в мусор.

Неравенства Белла — это формула, неравенство в корреляции результатов измерений. Если корреляция более слабая и неравенство не нарушается, то, следовательно, ещё до измерения квантовый объект может быть охарактеризован определенным значением некоторой физической величины, например, проекцией спина на фиксированную ось. Если корреляция более сильная — неравенство нарушается, то до измерения конкретных значений нет. Если заранее значений нет, то конкретная ориентация спина возникает у первой частицы из запутанной пары только в момент измерения, о чём вторая запутанная частица каким-то образом мгновенно «узнаёт», в результате чего у неё возникает противоположное направление спина. О следствиях нарушения неравенств я уже писал. Описать сам опыт по проверке неравенств Белла в рамках поста не представляется возможным, а чья-то попытка более или менее популярно это сделать есть здесь (важно обратить внимание на квантовый — дискретный — характер спина). 

***

«Подтверждённая на опыте идея де Бройля о корпускулярно-волновом дуализме микрочастиц принципиально изменила представления об облике микромира. Поскольку всем микрообъектам (по традиции за ними сохраняется термин «частицы») присущи и корпускулярные и волновые свойства, то, очевидно, любую из этих «частиц» нельзя считать ни частицей, ни волной в классическом понимании этих слов. Возникла потребность в такой теории, в которой волновые и корпускулярные свойства материи выступали бы не как исключающие, а как взаимно дополняющие друг друга. В основу такой теории - волновой, или квантовой, механики - и легла концепция де Бройля, уточнение которой привело к вероятностной интерпретации волн де Бройля. В 1926 M. Борн высказал идею о том, что волновым законам подчиняется величина, описывающая состояние частицы. Она была названа волновой функцией.» Волны де Бройля. Физическая энциклопедия. 

Таким образом, наличие у частицы волновых свойств приводит к тому, что в квантовой физике ей сопоставляется волновая функция, которая описывает состояние частицы. «Волновые свойства» интерпретируются как волны вероятности, соответственно, волновая функция имеет статистический характер. По условию нормированности волновая функция определена на всём пространстве, то есть какими-то конкретным объёмом пространства не ограничена.[1]

Физический смысл движения частицы, как «классического» перемещения из одной точки в другую, имеет движение волнового пакета волн вероятности, которым описывается частица.[2] Именно движение волнового пакета — групповая скорость волн — не может быть больше скорости света, как предельной скорости движения (присущей всем безмассовым частицам). По-другому волновой пакет — это область пространства, где существует наибольшая вероятность найти частицу. За пределами волнового пакета вероятность найти частицу может быть мало отличима от нуля.

Волновой пакет в момент наблюдения «становится» конкретной частицей с конкретными параметрами, вне наблюдения волновой пакет постепенно расплывается — то есть область вероятности найти частицу увеличивается, скорость чего зависит от массы/энергии частицы (пример есть в посте выше), и в предельном случае частица равновероятно может быть обнаружена в любой точке пространства.

Изначально Шрёдингер считал, что волна связана со структурой частицы — но тогда расплываться и мгновенно «концентрироваться» в момент измерения должна была именно физическая структура частицы. Что противоречило СТО — физическая структура должна была «концентрироваться» в конкретную частицу быстрее скорости света. Поэтому в дальнейшем он согласился со статистической интерпретацией волновой функции. То есть согласился с тем, что мы не можем сопоставить частице никакого конкретного физического положения или параметров до измерения, а только определённую статистику найти её в том или ином месте с теми или иными параметрами.

В то же время волновая функция описывает некую реальность — и описывает очень точно, почему КМ позволяет делать очень точные предсказания. Поэтому одна волновая функция, то есть одна статистика на две запутанные частицы, как предсказывает КМ, должна при измерении вызывать мгновенную корреляцию запутанных частиц, независимо от расстояния. Что нарушение неравенств Белла и подтвердило — а сейчас это подтверждено ещё более достоверно (пост про опыты с тремя частицами).

Никаких процессов перемещения чего-либо от одной запутанной частицы к другой при этом, естественно, не происходит, так же как и в случае редукции волновой функции одной частицы. И мгновенность здесь сама по себе тоже не является чем-то специфическим, так как выбор состояния при редукции волновой функции одной частицы тоже происходит мгновенно. Поэтому происходящее — и редукцию волновой функции одной частицы, и редукцию волновой функции запутанных частиц — действительно можно назвать исключительно математическим формализмом, так как происходящее имеет причиной только статистику — вероятность того или иного исхода, а не подразумевает какие-либо ещё процессы, которые этот исход детерминируют (во всяком случае они не подразумеваются в КИ). Ведь волновая функция описывает эволюцию волны вероятности, а не некий конкретный процесс, течение которого можно наблюдать и исследовать. При этом, информацию быстрее света корреляция запутанных частиц передавать не позволяет как раз из-за статистического характера корреляции — о чём написано в посте выше.

Необычность следствий идеи «вероятностной реальности», также описанные в посте выше, заставляют искать какие-то «более разумные» объяснения экспериментальным фактам, что выражается, например, в появлении других интерпретаций КМ. Которые пока только сложнее КИ, но проверяемых предсказаний сделать не позволяют. В то же время если исходить из детерминизма, то у всего должна быть непосредственная причина — и это тоже странная ситуация, по-моему.

***

Наиболее фундаментальная физическая теория — это квантовая теория поля (КТП). Квантовая механика является частным случаем КТП при скоростях, много меньших скорости света. В КТП каждому сорту частиц (электроны, фотоны и т. д.) соответствует своё поле, то есть все частицы являются квантами своих полей — возмущением своих полей (то есть волнами поля, волновыми пакетами, которые не могут распространятся в пространстве быстрее скорости света). Таким образом, если в КМ каждой частице соответствует волновая функция, которая описывает некоторое собственное поле вероятности найти частицу, то в КТП все частицы одного сорта — это возмущения одного общего поля. Поля всех сортов частиц неким образом взаимосвязаны, что можно наблюдать через динамику их возмущений, то есть через взаимодействие частиц. К примеру, взаимодействие с полем Хиггса приводит к появлению у некоторых сортов частиц массы — и соответственно, массы у макрообъектов: не оказывая влияния на частицы, движущиеся равномерно и прямолинейно, поле Хиггса противодействует их ускорению.

1. Нормированность волновой функции

2. Волновой пакет

Ну, хорошо, что больше не утверждается дальнодействие и с волновой функцией немного разобрались. Ее вывод для s-электрона мне достался в экзаменационном билете по строению вещества, накатал огромную простыню. Так вот, то, что означает она - дело условное. В общем виде она означает распределение каких-то волновых свойств (в том числе вероятности нахождения или энергии частицы или любых других ее характеристик) в пространстве-времени объекта нашего внимания. Если мы говорим о распределении энергии, то получаем условия туннелирования через потенциальный барьер и т.п.

Но не "волна вероятности" (что это за волнующаяся вероятность), а вероятность нахождения действующего начала электрона в данной точке стоячей волны. Электрон - стоячая волна, которая в конфигурации атома бывает четырех видов: s, d, p, f.

Самые внешние электроны -s, они бывают не спарены спинами (т.е. не связаны между собой перекрытием ковалентной связи во взаимно-противоположных направлениях) и тогда вещество не проявляет магнитных свойств, иначе у каждого атома появляется нескомпенсированный вектор магнитного поля, которые в сплавах группируются по зернам "доменов" и могут быть переориентированы.

Это напрямую означает, что спины в атомах вещества уже имеют определенную пространственную ориентацию без измерений. И это означает, что мы может измерить спин даже отдельного электрона по его магнитному полю, не повреждая стоячую волну (вот что "схлопывается", а не какое-то формальное описание). Вывод о том, что до измерения спин не определен - неверный, он не определён только для наблюдателя.

Вопрос о том, а как это получается, что действующее начало частицы типа как точка (а в теории струн - как одномерный объект, позволяющий этим избежать бесконечностей) образует как бы цельную одновременно непрерывную волну, решается релятивистким подходом. Возмущение кванта распространяется с предельной скоростью, и поэтому для нее нет времени пространства, она именно "одновременно" находится везде, где способна к взаимодействию. Вот если мы будем тыкать палкой в быстро крутящееся велосипедное колесо, то у нас получится некая аналогия с электроном: только тычок останавливает (схлопывает) колесо и делает определенным ранее вероятностную картину расположения спицы, на которую мы наткнулись. Только у электрона, в виду одновременности его положения во всем облаке, эта вероятность совсем другого характера, чем в колесе, что и приводит к нарушениям неравенства Белла.