Форум: Проблемы искусственного интеллекта

Регистрация | Вход

Все темы | Новая тема  Стр.412 (412) << < Пред.    Поиск:
Автор	Тема: На: Широковещательное распространение паттернов нейронов мозга
Алексей Морозов Сообщений: 5214	На: Широковещательное распространение паттернов нейронов мозга Добавлено: 26 июл 25 23:48 Цитата: Martin Pohl. Мартин Поль. Particles, Fields, Space-Time. Частицы, поля, пространство-время. 2nd Edition. 2-е издание. 5.3 QUANTUM ATOMS. 5.3 КВАНТОВЫЕ АТОМЫ. Spatial quantisation was clearly another quantum effect at odds with classical electrodynamics, in which an angular momentum vector can make any angle with an externally axis, e.g. defined by the direction of a magnetic field. While searching to confirm that it indeed existed, electron spin was accidentally discovered in the famous Stern-Gerlach experiment (see Focus Box 5.6). Otto Stern had worked with Einstein in Prague and Zürich and became assistant to Max Born at the Frankfurt Institute for Theoretical Physics after the first world war ended. Before the war, he had learned about atomic beams formed by effusion of heated substances under vacuum. Walter Gerlach had worked with Wilhelm Wien during the war to develop wireless telegraphy. He joined the Frankfurt Institute for Experimental Physics, adjacent to Born's institute, in 1920. The two got together to develop a method to prove or disprove space quantisation, despite everyone's and especially Born's scepticism. Atomic beams are key to the test, because they have no net charge and are not subject to Lorentz forces, but interact with the magnetic field via their magnetic moment only. The critical experimental obstacle was to produce a sufficiently strong gradient in a magnetic field to make the small magnetic moment visible. In a feasibility study, Stern had concluded that even a gradient at the limit of feasibility would only result in a minute deflection of the beam. After many tries and improvements to their apparatus and methods, in 1922 they succeeded to observe the magnetic deviation of silver atoms. A triumphing postcard, which is reproduced in Figure 5.4, was sent to Niels Bohr. It was first believed that they had demonstrated the quantisation of orbital angular momentum direction, which is not possible since the ground state of silver atoms has none. It took new ideas by George Uhlenbeck and Samuel Goudsmit to find out that they really discovered the electron spin. Пространственное квантование, очевидно, было ещё одним квантовым эффектом, противоречащим классической электродинамике, в которой вектор момента импульса может образовывать любой угол с внешней осью, например, определяемой направлением магнитного поля. В поисках подтверждения его существования, спин электрона был случайно обнаружен в знаменитом эксперименте Штерна-Герлаха (см. врезку 5.6). Отто Штерн работал с Эйнштейном в Праге и Цюрихе, а после окончания Первой мировой войны стал ассистентом Макса Борна во Франкфуртском институте теоретической физики. До войны он узнал об атомных пучках, образующихся при истечении нагретых веществ в вакууме. Вальтер Герлах во время войны работал с Вильгельмом Вином над разработкой беспроводного телеграфа. В 1920 году он присоединился к Франкфуртскому институту экспериментальной физики, расположенному рядом с институтом Борна. Они объединились, чтобы разработать метод доказательства или опровержения пространственного квантования, несмотря на всеобщий, и особенно скептицизм Борна, скептицизм. Атомные пучки играют ключевую роль в этом испытании, поскольку они не имеют суммарного заряда и не подвержены действию сил Лоренца, а взаимодействуют с магнитным полем только посредством своего магнитного момента. Ключевым экспериментальным препятствием было создание достаточно сильного градиента в магнитном поле, чтобы сделать видимым небольшой магнитный момент. В исследовании возможности реализации Штерн пришёл к выводу, что даже градиент на пределе возможностей приведёт лишь к незначительному отклонению пучка. После многочисленных попыток и усовершенствований аппаратуры и методов, в 1922 году им удалось наблюдать магнитное отклонение атомов серебра. Триумфальная открытка, представленная на рис. 5.4, была отправлена Нильсу Бору. Сначала считалось, что они продемонстрировали квантование направления орбитального углового момента, что невозможно, поскольку в основном состоянии атомов серебра его нет. Потребовались новые идеи Джорджа Уленбека и Сэмюэля Гоудсмита, чтобы убедиться в том, что они действительно открыли спин электрона. ну, да, "они действительно [типа] открыли [типа классический] спин [атомного] электрона", который ещё Ампер объяснял... Если "магнитящий" (из-за "спина атомной атмосферы" (то есть из-за "направленного потока эфирных спиралей в атомной атмосфере" (то есть, грубо говоря, из-за "'электрического тока' в атомной атмосфере")), а не из-за какого-то "типа квантового спина отдельного электрона на орбите вокруг ядра атома") атом серебра случайным образом разворачивается во внешнем магнитном поле и затем движется к одному из полюсов внешнего магнита, то это ещё не означает, что в "электроне" имеет место какая-то "квантовая магия", и поэтому требуются какие-то "новые [квантовые] идеи"... [Ответ][Цитата]
Алексей Морозов Сообщений: 5214	На: Широковещательное распространение паттернов нейронов мозга Добавлено: 27 июл 25 0:56 Цитата: Автор: Алексей Винников Цитата: ну, "эфирная спираль" - это не какая-то "вещь в себе"... Если просто, то это теже вихри в максвеловском пространстве, только вид сбоку с нагромождением кефирной лексики и терминов. Никто до сих пор  ни эти вихри, ни торсионы так и не нашел  ну, очевидно, что Вы ни шиша не поняли из мной написанного... [Ответ][Цитата]
Алексей Морозов Сообщений: 5214	На: Широковещательное распространение паттернов нейронов мозга Добавлено: 27 июл 25 12:33 Цитата: Martin Pohl. Мартин Поль. Particles, Fields, Space-Time. Частицы, поля, пространство-время. 2nd Edition. 2-е издание. 5.3 QUANTUM ATOMS. 5.3 КВАНТОВЫЕ АТОМЫ. George Uhlenbeck ... Samuel Goudsmit ... Together they discovered that while the normal Zeeman splitting came from the orbital angular momentum of electrons, the abnormal Zeeman splitting must be due to an additional property of the electron, the spin. Spin is an angular momentum, originally thought to be due to a rotational degree of freedom of particles. However, since the electron has no size (as far as we know, see Chapter 9), spin cannot be mechanically realised. It is an intrinsic property of the particle, like its charge and mass. Goudsmit and Uhlenbeck published their findings in a short note in 1925, followed by a more substantial Nature paper in 1926. The latter was followed by a very interesting postscript by Niels Bohr, where he pointed out that their conclusion, although still incomplete, “…must be more welcomed at the present time, when the prospect is held out of a quantitative treatment of atomic problems by the new quantum mechanics initiated by the work of Heisenberg, which aims at the precise formulation of the correspondence between classical mechanics and quantum theory.” Джордж Уленбек ... Сэмюэл Гаудсмит ... Вместе они обнаружили, что, хотя нормальное зеемановское расщепление обусловлено орбитальным угловым моментом электронов, аномальное зеемановское расщепление должно быть обусловлено дополнительным свойством электрона – спином. Спин – это угловой момент, который первоначально считался обусловленным вращательной степенью свободы частиц. Однако, поскольку электрон не имеет размера (насколько нам известно, см. главу 9), спин не может быть реализован механически. Он является неотъемлемым свойством частицы, таким же, как её заряд и масса. Гаудсмит и Уленбек опубликовали свои выводы в короткой заметке в 1925 году, за которой последовала более содержательная статья в журнале Nature в 1926 году. За последней последовало очень интересное послесловие Нильса Бора, в котором он указал, что их вывод, хотя он ещё неполный, «…должен быть более приветствуем в настоящее время, когда открывается перспектива количественного рассмотрения атомных проблем с помощью новой квантовой механики, инициированной работой Гейзенберга, целью которой является точная формулировка соответствия между классической механикой и квантовой теорией». ну, тут одно из двух - если "электрон не имеет размера", то значит, "размер имеет электрона"... "Внеатомный электрон" и "элементарный атом" ("протион") - это эфирные объекты четвёртого (мажорного) уровня (Æ4). Поэтому нет принципиальной разницы между "спином внеатомного электрона" и "спином протиона". Спин любого "эфирного мажора" - это всего лишь [условный] "поток эфирных спиралей" в "хаотическом кластере эфирных спиралей", то есть, грубо говоря, "электрический ток". То есть даже во "внеатомном электроне", в некотором смысле, всегда течёт "электрический ток". Но "элементарный атом" составляют "эфирные спирали" "существенно разной массы и частоты", которые образуют в протионе [условные] "слои разной плотности" ("атмосферный" слой протиона, несколько слоёв в "сгустке" протиона). То есть в "элементарном атоме", в некотором смысле, всегда текут "электрические токи", состоящие из эфирных спиралей с разными масс-частотными параметрами. "Слои разной плотности" в "элементарном атоме" под действием магнитного поля "расщепляются" на "субслои", что и является причиной "зеемановского расщепления". Гиператом ("неэлементарный атом"), в отличие от "элементарного атома" (протиона), состоит уже не из условных "слоёв", а из "субгиператомов и/или элементарных субатомов", окружённых общей атмосферой. Но атмосферы субгиператомов гиператома и атмосфера всего гиператома, само собой, тоже "расщепляются" под действием магнитного поля. Объяснение же "спектральных закономерностей атомов" всяческими "квантовыми" "выкрутасами" "безразмерных" "электронов", "скачущих" вокруг "ядра" атома - это один из самых ярких примеров "феноменальных способностей человеческого мозга по запутыванию простейших вещей"... [Ответ][Цитата]
Алексей Морозов Сообщений: 5214	На: Широковещательное распространение паттернов нейронов мозга Добавлено: 28 июл 25 1:26 Цитата: Martin Pohl. Мартин Поль. Particles, Fields, Space-Time. Частицы, поля, пространство-время. 2nd Edition. 2-е издание. 5.3 QUANTUM ATOMS. 5.3 КВАНТОВЫЕ АТОМЫ. At first the interpretation as an effect of spin met difficulties because of the Landé factor of 2 which relates the spin angular momentum to its magnetic moment. The factor was soon identified as a relativistic effect. Wolfgang Pauli worked out the non-relativistic theory of spin, using Heisenberg's matrix quantum mechanics. He realised that the complicated numbers of electrons in closed shells can be reduced to the simple rule of one electron per state, if the electron states are defined using four quantum numbers instead of the three (n, l, ml) in the Bohr-Sommerfeld atom. For this purpose he introduced a new two-valued quantum number, ms, corresponding to spin orientation. His conclusion required the Pauli exclusion principle, stating that no two electrons – more generally no two fermions – can be in the same quantum state. For example, if two electrons reside in the same orbital, then their n, l, and ml values are the same, thus their spin projections must be different, with ms = +1/2 and −1/2. When Paul Dirac derived his relativistic quantum mechanics in 1928, electron spin was an essential part of it. Поначалу интерпретация как эффекта спина столкнулась с трудностями из-за фактора Ланде, равного 2, который связывает момент импульса спина с его магнитным моментом. Вскоре этот фактор был идентифицирован как релятивистский эффект. Вольфганг Паули разработал нерелятивистскую теорию спина, используя матричную квантовую механику Гейзенберга. Он понял, что сложные числа электронов в замкнутых оболочках можно свести к простому правилу один электрон на состояние, если электронные состояния определить с помощью четырёх квантовых чисел вместо трёх (n, l, ml) в атоме Бора-Зоммерфельда. Для этой цели он ввёл новое двузначное квантовое число ms, соответствующее ориентации спина. Его вывод требовал принципа исключения Паули, утверждающего, что никакие два электрона — и, в более общем случае, никакие два фермиона — не могут находиться в одном и том же квантовом состоянии. Например, если два электрона находятся на одной и той же орбитали, то их значения n, l и ml одинаковы, поэтому проекции их спинов должны быть разными, причём ms = +1/2 и −1/2. Когда Поль Дирак в 1928 году вывел свою релятивистскую квантовую механику, спин электрона был её неотъемлемой частью. ну, да, обычно первая теория - абракадабра, вторая - бредятина, третья - ахинея, четвёртая - бессмыслица, пятая - чепуха, ..., последняя - эфирная теория всего... Полноценная модель атома должна строиться не на каких-то "подкрученных под закономерности" "правилах чисел", а на самих эволюционно-эмерджентных закономерностях реальных эфирных объектов доатомных и атомных уровней. [Ответ][Цитата]
Алексей Морозов Сообщений: 5214	На: Широковещательное распространение паттернов нейронов мозга Добавлено: 28 июл 25 8:28 Цитата: Полноценная модель атома должна строиться не на каких-то "подкрученных под закономерности" "правилах чисел", а на самих эволюционно-эмерджентных закономерностях реальных эфирных объектов доатомных и атомных уровней. Все материальные (эфирные) объекты можно условно разделить на три доатомных уровня, два атомных уровня и три послеатомных уровня. I. ДоАтомные уровни материи. Æ1. Эфиронный уровень материи. Æ2. Групповой уровень материи. Æ3. Спиральный уровень материи. II. Атомные уровни материи. Æ4. Мажорный уровень материи. Æ5. Гиператомный уровень материи. III. ПослеАтомные уровни материи. Æ6. Молекулярный уровень материи. Æ7. Телесный уровень материи. Æ8. Небесный (космический) уровень материи. [Ответ][Цитата]
Алексей Морозов Сообщений: 5214	На: Широковещательное распространение паттернов нейронов мозга Добавлено: 28 июл 25 8:52 Цитата: Martin Pohl. Мартин Поль. Particles, Fields, Space-Time. Частицы, поля, пространство-время. 2nd Edition. 2-е издание. 5.4 CANONICAL QUANTA. 5.4 КАНОНИЧЕСКИЕ КВАНТЫ. The complex path from the quantum atom to a complete quantum mechanics involved many contributors. It has been detailed by a contemporary contributor, Bartel L. van der Waarden, reproducing and commenting original articles, in reference. There were several “schools” involved in the process, which Victor F. Weisskopf described in the diagram reproduced in Figure 5.5. The arrows indicate the intensity of scientific exchange between the centres, the many multiple entries witness the mobility of scientists in the aftermath of the first world war. We do not need to go into the detail of this development, but we will jump to the canonical formulations of quantum mechanics right away. Сложный путь от квантового атома к полной квантовой механике включал множество участников. Он был подробно описан современным автором, Бартелем Л. ван дер Ваарденом, который воспроизвёл и прокомментировал оригинальные статьи, упомянутые в качестве ссылок. В этом процессе участвовало несколько «школ», которые Виктор Ф. Вайскопф описал на схеме, представленной на рисунке 5.5. Стрелки указывают на интенсивность научного обмена между центрами, а множество множественных записей свидетельствует о мобильности учёных после Первой мировой войны. Нам не нужно вдаваться в подробности этого развития, поэтому мы сразу перейдём к каноническим формулировкам квантовой механики. Атомы просто материальны. Поэтому теория атома не должна быть похожа на "бессмысленный карточный домик из постулатов, знаков, правил и чисел"... [Ответ][Цитата]
Алексей Морозов Сообщений: 5214	На: Широковещательное распространение паттернов нейронов мозга Добавлено: 28 июл 25 21:35 Изменено: 28 июл 25 21:35 Цитата: Martin Pohl. Мартин Поль. Particles, Fields, Space-Time. Частицы, поля, пространство-время. 2nd Edition. 2-е издание. 5.4 CANONICAL QUANTA. 5.4 КАНОНИЧЕСКИЕ КВАНТЫ. We have used plural here on purpose. There are indeed two such formulations, matrix mechanics by Werner Heisenberg, Max Born and Pascual Jordan; and wave mechanics by Louis de Broglie, Erwin Schrödinger and Peter Debye. Let us start with the matrix approach. Мы намеренно использовали здесь множественное число. Действительно, существуют две такие формулировки: матричная механика Вернера Гейзенберга, Макса Борна и Паскуаля Йордана, а также волновая механика Луи де Бройля, Эрвина Шрёдингера и Петера Дебая. Начнём с матричного подхода. ну, "обсчитывать атомы", само собой, можно "по-разному", но "атомные феномены" всё равно должны формулироваться рационально... Цитата: Schools of theoretical physics in the years of the foundation of quantum mechanics. Школы теоретической физики в годы становления квантовой механики. Цитата: Атомы просто материальны. Поэтому теория атома не должна быть похожа на "бессмысленный карточный домик из постулатов, знаков, правил и чисел"... Kandinsky: "Бессмысленный квантовый карточный домик из постулатов, знаков, правил и чисел на острове в океане на фоне Солнца." [Ответ][Цитата]
Алексей Морозов Сообщений: 5214	На: Широковещательное распространение паттернов нейронов мозга Добавлено: 29 июл 25 1:30 Цитата: Martin Pohl. Мартин Поль. Particles, Fields, Space-Time. Частицы, поля, пространство-время. 2nd Edition. 2-е издание. 5.4 CANONICAL QUANTA. 5.4 КАНОНИЧЕСКИЕ КВАНТЫ. One of the principle problems with quantum mechanics à la Bohr is that it can describe stationary states but has trouble with time dependent processes. Thus the energy levels are predicted roughly right, absorbed and emitted radiation energies come out correctly, when using the Bohr prescription decoupling these from the energy of a single orbit. But how long does it take the electron to fall back to a lower energy state and how does it decide which one to choose? In other words, what are the intensities of emission lines? The problem with time dependence can be traced back to assuming classical motion of the electrons. Hans Kramers made a first attempt to calculate transition probabilities between quantum states in terms of a discrete-time Fourrier transform of the orbital motion, ideas which were extended in collaboration with Werner Heisenberg to a semiclassical matrix-like description of atomic transition probabilities. The standard narrative of quantum mechanics has it that Heisenberg had the basic idea of a solution during a forced stay on the isolated island of Helgoland, where Max Born sent him in spring of 1925 because of a bad hay fever. Heisenberg reformulated all of quantum theory in terms of a version of the transition matrices. The principle ideas behind Heisenberg's radical approach are sketched in Focus Box 5.7. Their foundation is Heisenberg's deeply rooted conviction that physics should only deal with observable quantities. By this we obviously denote quantities that are measurable in principle, not necessarily in practice. The orbital motions of electrons in an atom are not in this category, thus Heisenberg disposed of the concept. Instead, he based matrix mechanics solely on transitions between quantum states. Since quantum states can be numbered using quantum numbers, the transition from state i to state f thus involves a matrix element Mif, the square of which is the probability for the transition to happen. All possible matrix elements form a matrix, with index i running from 1 to the number of initial states, f from 1 to the number of final states. Consecutive transitions are described by multiplying matrix elements following matrix algebra, as Max Born and Pascual Jordan noted. Our modern view of the matrices is that they are operators acting on a state vector. They describe observables. If the state is an eigenstate of the operator (corresponding to an eigenvector of the matrix), it will project out an eigenvalue which corresponds to the result of a measurement. Wolfgang Pauli applied the new method to the hydrogen atom in 1926 and showed that it reproduced the correct spectrum. Одна из принципиальных проблем квантовой механики а-ля Бор заключается в том, что она может описывать стационарные состояния, но испытывает трудности с процессами, зависящими от времени. Таким образом, уровни энергии предсказываются примерно правильно, поглощенная и испущенная энергия излучения получается правильно, если использовать предписание Бора, отделяющее их от энергии одной орбиты. Но сколько времени требуется электрону, чтобы вернуться в состояние с более низкой энергией, и как он решает, какое из них выбрать? Другими словами, каковы интенсивности линий излучения? Проблема с зависимостью от времени может быть прослежена до предположения о классическом движении электронов. Ханс Крамерс предпринял первую попытку вычислить вероятности переходов между квантовыми состояниями в терминах дискретного по времени преобразования Фурье орбитального движения, идеи которого были расширены в сотрудничестве с Вернером Гейзенбергом до полуклассического матричного описания вероятностей атомных переходов. Стандартное описание квантовой механики гласит, что Гейзенберг зародил основную идею решения во время вынужденного пребывания на изолированном острове Гельголанд, куда Макс Борн отправил его весной 1925 года из-за сильной сенной лихорадки. Гейзенберг переформулировал всю квантовую теорию в терминах одной из версий матриц перехода. Основные идеи, лежащие в основе радикального подхода Гейзенберга, кратко изложены в разделе 5.7. В их основе лежит глубоко укоренившееся убеждение Гейзенберга в том, что физика должна иметь дело только с наблюдаемыми величинами. Под этим, очевидно, подразумеваются величины, которые можно измерить в принципе, но не обязательно на практике. Орбитальные движения электронов в атоме не относятся к этой категории, поэтому Гейзенберг отказался от этой концепции. Вместо этого он основал матричную механику исключительно на переходах между квантовыми состояниями. Поскольку квантовые состояния можно пронумеровать с помощью квантовых чисел, переход из состояния i в состояние f, таким образом, включает матричный элемент Mif, квадрат которого равен вероятности осуществления перехода. Все возможные матричные элементы образуют матрицу, индекс i которой изменяется от 1 до числа начальных состояний, а индекс f – от 1 до числа конечных состояний. Последовательные переходы описываются умножением матричных элементов, следуя матричной алгебре, как отмечали Макс Борн и Паскуаль Жордан. Современный взгляд на матрицы заключается в том, что они представляют собой операторы, действующие на вектор состояния. Они описывают наблюдаемые величины. Если состояние является собственным состоянием оператора (соответствующим собственному вектору матрицы), оно будет проецировать собственное значение, соответствующее результату измерения. В 1926 году Вольфганг Паули применил новый метод к атому водорода и показал, что он воспроизводит правильный спектр. "Интенсивности линий излучения" атома должны зависеть от параметров (от массы, от глубины, от ширины, от масс-частотных характеристик эфирных спиралей и т.д.) слоёв протиона (для отдельного элементарного атома), от параметров слоёв в протионах в субатомах гиператома, от параметров субгиператомов гиператома. Спектр атома водорода отражает именно закономерности колебаний слоёв "протиона" (то есть "элементарного атома"), а не какие-то мифические "скачки" одного единственного "электрона" около пригрезившегося протофизикам "ядра" атома. Kandinsky: "Чокнутый квантовый механик, ремонтирующий сломанный ядерно-электронный атом большим гаечным ключом с надписью E=mc2". [Ответ][Цитата]
Стр.412 (412): 1  ...  408  409  410  411  [412] << < Пред.