Или почему нельзя отдавать физику на откуп математикам.
Я просто восхищаюсь тем, как красиво и математически выверенно Гейзенберг поставил на колени перед собой всю квантовую физику! Он действительно гений! Вот только злой гений. Потому что учёные мужи до сих пор верят его формулам и даже не пытаются возражать, а им стоило бы задуматься об этом ещё 100 лет назад. Может теперь мне не пришлось бы всё это разгребать.
Для начала напомню, что это за такой принцип неопределённости Гейзенберга:
"Квантовая неопределённость — это фундаментальное ограничение на точность одновременного измерения пары сопряжённых физических величин, таких как положение и импульс частицы.
Квантовая неопределённость, впервые формулированная Вернером Гейзенбергом в 1927 году, утверждает, что невозможно одновременно точно измерить два связанных параметра системы. Например, чем точнее определяется положение частицы, тем менее точно можно узнать её импульс, и наоборот. Это ограничение выражается математически через соотношение неопределённостей: Δx·Δp ≥ ℏ/2, где ℏ — редуцированная постоянная Планка.
Неопределённость возникает не из-за недостатков измерительных приборов, а из-за фундаментальной природы квантовых систем. На квантовом уровне законы физики становятся вероятностными: можно вычислить только вероятность того, что частица проявит определённое свойство при измерении. Волновая функция частицы описывает распределение вероятностей её положения и импульса, и акт измерения изменяет состояние системы, увеличивая неопределённость сопряжённой величины.
Пары величин, которые подчиняются принципу неопределённости, называются сопряжёнными переменными. Наиболее известный пример — координата и импульс. Другие примеры включают энергию и время, компоненты углового момента и углы поворота. Для таких пар точное знание одной величины ограничивает точность знания другой."
Уже в самом описании есть подозрительные слова, над которыми надо было давно задуматься: квантовая неопределённость утверждает, но ничего не доказывает.
Далее: есть определённый набор сопряжённых переменных, т.е. на не сопряжённые переменные этот принцип не действует и можно, например, одновременно определить скорость и энергию частицы. Почему? Да потому, что скорость это, к примеру, метр/секунду и энергия это Джоуль/секунду, а вот положение это только координата без времени. То же самое с угловым моментом и углом поворота и т.д. Это же элементарно!
Теперь перейдём к вопросу масштабируемости принципа неопределённости. Когда провели опрос среди более 1000 профильных учёных и спросили: есть ли граница, разделяющая квантовый и макро-миры? То ответы разделились поровну: 45% считает, что есть, 45% считает, что нет и 10% не смогли ответить. Прямо как первоклашки, а не профессора физики.
А теперь я хочу напомнить вам известную всем с детства, надеюсь, историю про Ахиллеса и черепаху:
"Ахилле́с и черепа́ха — одна из апорий древнегреческого философа Зенона Элейского (V век до н. э.).
Быстроногий Ахиллес никогда не догонит неторопливую черепаху, если в начале движения черепаха находится впереди Ахиллеса. Допустим, Ахиллес бежит в десять раз быстрее, чем черепаха, и находится позади неё на расстоянии в тысячу шагов. За то время, за которое Ахиллес пробежит это расстояние, черепаха в ту же сторону проползёт сто шагов. Когда Ахиллес пробежит сто шагов, черепаха проползёт ещё десять шагов, и так далее. Процесс будет продолжаться до бесконечности, Ахиллес так никогда и не догонит черепаху."
Ничего не напоминает? Это всё тот же принцип неопределённости, только уже не в квантовом мире, а в реальном: пока вы измеряете скорость движущегося объекта его местоположение изменяется и вы не можете указать его точное местоположение, потому что движение происходит не только во времени, но и в пространстве. И наоборот: если вы определите точное местоположение в пространстве в один момент времени, то в этот единичный квант времени объект будет неподвижен и невозможно определить его скорость. Это же элементарно!
Ну и при чём здесь фундаментальные ограничения! квантовых систем? Коллапс волновой функции? Ахиллес тоже постоянно коллапсирует, приближаясь к черепахе? Эта неопределённость, оказывается, существует на любом масштабе, просто чем мельче масштаб, тем больше погрешность измерения по сравнению с самим исследуемым объектом.
Теперь стоит задать вопрос: может я тоже могу интерферировать, находиться в облаке вероятности сразу в нескольких местах - суперпозиции и туннелировать через барьеры и стены? Это примут в суде, как алиби в крайнем случае?