Ställ era frågor om kvantmekanik

Hm, intressant. Men borde inte vågen då kollapsa om någon med hjärna är i närheten, det måste ändå vara en skillnad mellan en mätapparat och en hjärna, annars skulle vi kollapsa systemet hela tiden och aldrig kunna se våg mönstret eftersom vi är närvarande vi experimenten. Eller handlar allt bara om informationen om att veta var en partikel är, som kollapsar. Tack för länkarna.

Du har en poäng. I någon mening är väl tennisbollen mer eller mindre överallt innan vi mätt. Här finns det säkert delade meningar, man kan även argumentera för att vi inte vet något om systemet och därför inte kan säga något om det (mer än sannolikheter för möjliga utfall efter många mätningar). För frågan om att "gå genom väggar" underlättade det dock att inte tänka på tennisbollen som om den var överallt.

De andra frågorna vet jag för lite för att kunna svara på, men bra frågor!

Har ni några boktips för att förstå matematiken bakom vad man normalt får lära sig i en första kurs i kvantmekanik ? Jag gissar att en ordentlig bok om funktionalanalys bör täcka in ganska mycket av detta?

Enligt min begränsade kunskap så är entanglement något som beskriver fenomen som inkluderar detaljer kring elektroner och fotoner. Är det rätt?

Fotoner existerar inte i rumstiden enligt vad jag har läst. En foton är endimensionell, den är oberoende av tid och rum. Jag vet inte om det beror på att foton är något vi mäter i materia och att vi inte vet något om fotoner som befinner sig utanför materia. Vi kan ju inte skaffa någon information om fotoner utan att få dem att interagera med materia.

Detta bör då betyda att fotoner existerar utanför tid innan de möter materia. Då bör det vara så att två fotoner som är "entangled" uppstår i materia vid samma tidpunkt. Om de träder in i materia vid samma tidpunkt så är de bundna till varandra genom tidpunkten. Eftersom varje tidpunkt i universum är unik i alla avseenden, materia och energi har i varje given tidpunkt en unik sammansättning som endast existerar vid den tidpunkten, så blir två sammantrasslade fotoner vid en tidpunkt bundna av att de uppstod vid just den konfigurationen. Två fotoner som definieras vid en tidpunkt får sina egenskaper av tidpunkten och inte av materia. Detta borde även gällla elektroner antar jag, de är väl ganska likvärdiga. Elektronerna är väl orsaken i materia till att den emitterar fotoner, eller?

Eftersom fotoner är ursprung till materia och inte tvärtom så är det fotonerna som gör materian entangled snarare än att fotonerna är entangled.

Jag är osäker på hur stora partiklar som kan beskrivas som entangled, men jag har fått för mig att det alltid inkluderar elektroner eller fotoner när man använder begreppet. Min slutsats är då att de blir entangled genom att de beskrivs i rumstid, och att de snarare orsakar att materian blir bunden av dem än att de är sammanbundna.

Är det inte så att vid en given tidpunkt så är hela universum entangled? Allting har en exakt position med exakta egenskaper som kan spåras hela vägen tillbaka till big bang(om man har tillräckligt bra mätredskap). Om man mäter en egenskap hos en partikel så innehåller den information om alla partiklar i resten av universum, även om vi inte har kapacitet att tyda ut all den informationen. Om en partikel befinner sig i ett visst tillstånd vid en viss tidpunkt så innebär det att alla andra partiklar befinner sig i ett visst tillstånd. Om en partikel t.ex. har en spin så måste den andra ha motsatt spin.
Det skulle innebära att när vi mäter i tillräckligt liten skala så balanseras allt, i större skala så uppstår illusionen av obalans.

Är det helt galet?

Jo, fast det gäller även fler elementarpartiklar.

Man har även lyckats skapa entanglement mellan molekyler (bucky balls, kolatomer i olika konfigurationer) och tydligen även mellan små diamanter.

Mja. Det man brukar säga är att man inte kan fästa en referensram vid en foton, vilket betyder nåt i stil med "vi kan inte veta hur det ser ut från fotonens perspektiv."

Däremot har fotoner ett gäng rumtidsberoende egenskaper, åtminstone från vårt perspektiv. Jag kommer inte på någon enkel beskrivning av det, men exempelvis fokuserande linser fungerar för att parallellt inkommande ljus färdas "lika långt" (mer bestämt färdas dom lika länge) från alla delar av linsen till fokuspunkten.

Du baserar mycket av det här på fotoners perspektiv, som våra modeller tyvärr inte hanterar.

Det kanske man kan säga, men det är inte den enda källan till fotonemission. En neutron och antineutron (inga elektroner inblandade, åtminstone inte explicit) som möts kommer annihilera och det som blir kvar är i vissa fall två fotoner och inget annat.

Vet inte vad du menar med ursprung till materia.

Alla elementarpartiklar som har egenskaper som är begränsade inom ett visst system (typ som elektroner, om två stycken är i samma system måste deras totala spinn vara 0, därför kan man veta att den andra är +1 om man mäter -1 på den ena) kan vara entangled.

Som sagt, man har lyckats skapa entanglement mellan större saker också!

Big bang som en singularitet är lite av en klassisk syn på universum; det finns väldigt lite som talar för en singularitet inom modern kosmologi (mer info om det). I vilket fall så är entangled system i superposition, så det här med exakta egenskaper är i direkt motsats till entanglement.

Det kanske har framgått att mycket av spekulationerna hittills inte baseras på en tillräckligt djup kunskap inom fysik. Det kanske är så som du skriver här, men det är inte så sannolikt.

Det vet jag inte, kan vara jag som är galen lika gärna (jag skulle bli förvånad om jag inte är det). ^_^

En bok om funktionalanalys skulle du ha mer nytta av i någon rätt så avancerad doktorandkurs, där kvantfysik formuleras med banintegraler. (T ex för att beräkna den komplexa amplituden för en partikel som går från punkt A till punkt B kan man integrera över alla tänkbara banor mellan punkterna.) Man har också nytta av funktionalanalys i analytisk mekanik (med lagrangianer, verkansintegraler, etc). Ett sätt att kvantisera en klassisk teori (t ex från Maxwells ekvationer till kvantelektrodynamik) är just via analytisk mekanik, där s k Poisson brackets ersätts med kommutatorer.

För en första kurs i QM behöver du snarare ha lite koll på linjär algebra (speciellt matriser och deras egenvektorer och egenvärden) samt partiella differentialekvationer. Och så det mest grundläggande om komplexa tal. Fast det har du nog redan om du ens bara frågar om funktionalanalys. Och så bör man nog ha tagit även någon grundläggande kurs i (klassisk) mekanik.

Jag läste om det sen. Men det är väl ändå på elementarpartikelns nivå trasslet sker, eller?


Det tycker jag endast kan tolkas som att fotonen har ett perspektiv utanför vår tredimensionella, fyrdimensionella existens.


Ok. Det går väl ändå i linje med att fotonen vid mätning äntrar materia?




Nja, snarare på alla dessa subatomära partiklar som vi endast kan få information om genom mätning med materiella redskap.


Ok, men i alla fall så handlar det om excitation, kollision eller avskalat: inbromsning av ljus(strålning) genom interaktion av materia. Eller ?

Inte jag heller. Men vi "vet" att energi kom först och materia sedan. Fotoner representerar någon form av transformation däremellan. Energi, eller fotoner, existerar oberoende av rum och tid. När de är entangled så har vi definierat dem i tid och rum. Eller snarare, fotonerna har definierat tid och rum.

Ett visst system, eller ett system?

Jag har alltid trott att en sådan företeelse borde även gälla på större skala. Jag tror att en svårighet i vår bild av det är att vi observerar inuti ett system. Det är svårt att överhuvudtaget förhålla sig logisk nog att objektivt kunna observera systemet här eller andra system, om vi själva är helt nedsänkta i ett system med eventuella entaglements inblandade.


Min bild av singularitet är mer åt hållet att massa och tid inte är närvarande i en singularitet. Ett svart hål liknar i mina ögon E i E=mc^2.


Jag filosoferar kring grundläggande koncept och utgår från simpel termodynamik. När jag stöter på hinder så försöker jag lära mig om det. Det är anledningen till mina frågor. Tack för svar för övrigt.

Min nuvarande hållning är att allting verkar yttra sig som vågformer liknande den från en svartkropp. Även hela universum. Om det stämde så skulle en partikel vid en viss tidpunkt befinna sig på en punkt på den kurvan som är unik. Och partikelns tillstånd skulle stå i en unik relation till allt annat i universum, så all information om universum skulle finnas som en motpol eller relativt förhållande till den partikeln.

Detta skulle då innebära att allting är "pre-set", ingeting är slump, allting följer en exakt fördelning i tid och rum samt utanför dessa.

Sambandet finns då i att relativitet mellan, säg jorden och solen, kan beskriva båda kropparnas egenskaper i en dimension som en punkt. Detta kan då utryckas med E=mc^2 eller den 2-dimensionella versionen P/A=σT^4, eller den 3-dimensionella för radiant excitation: P/V=σT^4.

Jorden eller solen kan båda sammanfattas med alla sina egenskaper separat eller genom sin relation i en dimension med endast en signal vid en frekvens, i en dimension som en punkt representerad i den balanserade absoluta mittpunkten för kroppen.

Jag gillar den tanken, all information i en punkt som en signal av energi vid en viss frekvens och amplitud, som expanderar i dimensioner via yta, volym och sedan genom att volymen breder ut sig i en relation till universum genom att färdas i universum mätt som tid i olika lager. En dimension som symmetriskt expanderar i minst fyra dimensioner momentant.

Hur som helst, energi verkar inte existera i vår rumstid utan materia. Energi verkar löpa parallellt och när vi manipulerar materia så äntrar den fler dimensioner genom materia via yta och volym. Enligt E=mc^2. Detta gäller ju även ljus från solen, som inte går att mäta utan att det interagerar med materia. Illustreras av att solstrålning endast ger värme när det träffar materia.

Med den vinkeln blir varken singulariteter eller big bang särskilt svåra att greppa. Energi möter sig själv och blir materia. Precis som alla system som innehåller ett inflöde och ett utflöde av energi. Det är två flöden som samverkar i ljusets hastighet ^2.

Svarta hål misstänker jag är en motsvarighet till stjärna med så kort våglängd att materia som på jorden, inte är mottaglig för strålningen. Det som skulle krävas för att absorbera den bör vara ett tillstånd av så hög excitation att det kan uppstå en signal och en carrierwave, som tex hos en stjärna. Jag misstänker att solen inte alls drivs av egen kraft utan eventuellt får sin energi från något liknande ett svart hål. Allting i universum matas av något med högre energidensitet, solen borde inte vara något undantag.

Spekulationer är kul och i kosmologi är det lite freestyle.



Det är nog definitionen av att vara människa. Mentalt iaf, eftersom definitionen fysiskt måste vara att vi omsätter energi utanför vår egen metabolism(verkar vara unikt i universum).

Balanserar man fysik med galenskap så tror jag man ibland får ett recept för framgång. Ibland.

Det är elementarpartiklars egenskaper det handlar om, jo.

Vill man vara säker på sin sak så stannar man med den teoretiska beskrivningen, där "andra referensramar" är en matematisk manöver som används för att göra prediktioner för vad som kommer hända i en viss bana (som eventuellt innehåller rotationer) i tidsrummet.

Det betyder kort att det inte finns någon modell för hur fotoner färdas genom tidsrummet. Mitt tidigare exempel var däremot tänkt för att visa att även om dom inte färdas genom tidsrummet (på något mätbart sätt) så beror deras beteende på distanser i tidsrummet.

Min personliga tolkning är att det kräver en rejäl "emptying of the cup" för att kunna fundera kring det här—alternativet är som sagt att bara hålla sig till teorin utan att extrapolera. Att postulera en existens utanför tidsrummet känns mer som en "filling of the already full cup." :)

Som sagt, exemplet visade bara att deras beteende beror på tidsrummet, så att säga att deras existens är utanför det kan tolkas som lite skevt.

Angående interaktioner med mätutrustning så känner jag bara till det fall där fotonens energi överförs till elektronens potentiella energi, så det kan man väl säga stämmer om det är det du menar med "äntra."

Inbromsning av ljus?

Jo, det kan man nog säga att vi "vet." Jag är inte speciellt påläst om kosmologi, så om du vill kolla på det så får du nog läsa någonstans, borde vara enkelt hitta. Däremot "vet" vi att det fanns en tidpunkt då elektromagnetism inte existerade som ett eget fält. Alltså fanns det energi men inga fotoner—dom är nämligen kvantiseringar av EM-fältet.

Vet inte om du använder entangled i kvantmekanisk bemärkelse här? Den typen av entanglement och definierad position är ömsesidigt uteslutande.

När flera partiklar utgör ett och samma kvantmekaniska system så säger vi att dom är entangled. Inom ett visst kvantmekaniskt system är det vissa krav som måste gälla för en del egenskaper. Spinn är en sån egenskap, vilket är varför vi kan säga att två elektroner i samma kvantsystem har motsatt spinn.

Det kan finnas flera såna kvantsystem, och entanglement är lokalt till varje enskilt system.

Det är förstås möjligt, men den konventionella synen är att den makroskopiska världen har väldigt få kvantmekaniska egenskaper; vi lever till synes i en värld av redan uppmätta / interagerande kvantsystem. Det kanske inte stämmer.

Ingen orsak! Vad gäller filosoferande så är jag helt fel person att fråga om sånt, men försöker svara så gott det går på det konkreta.

Lokalitet är tanken om att interaktioner bara är relevanta där dom sker; resten är kaskadbeteende (kausalitet, one thing lead to another). Det som sker mellan interaktioner verkar däremot inte vara riktigt lika kausalt förvisso; därmed inte sagt att det någonsin bryter mot kausalitet. Det finns en teoretiker som explicit använder tanken om att det bara finns stöd för "weak causality" vilket är den kausalitet som råder mellan mätbara egenskaper.

Som du säkert märkt så tolkar jag allt annat som att det inte finns. Att tala om att det icke-mätbara är icke-kausalt är ingenting för mig; åtminstone inte inom fysik. ^_^

Mja, en fundamental egenskap av kvantmekanik är att saker är slump, oavsett hur pre-set dom är. Samma utgångspunkt kan leda till olika resultat.

Jag gillar personligen tankar som skalar av, inte dom som fantiserar ihop; inget illa menat förstås, alla preferenser är välkomna. ^_^

Läs gärna om (modern) kosmologi, jag kan inte riktigt uttala mig om den här biten.

En bil drivs väl ändå helt och hållet av förbränningen av bränslet? Solen verkar bete sig likadant, fast istället för kemisk förbränning handlar det om atomär fusion. Att det ursprungligen kommit från nåt annat är väl däremot korrekt så länge det inte leder till oändlig regress antar jag.

Haha, ja, det är nog inte så långt från sanningen. Man ska nog inte vara rädd för att tänka det som klassiskt ses som galna tankar iallafall. Jag får önska lycka till med funderingarna och om det är några fler frågor kring själva fysiken så fortsätter jag försöka svara.

Det finns för övrigt betydligt mer kvalificerade människor än mig inom fysik. [/disclaimer] :)

Det var nog jag som i min bitterhet förminskade vad jag hittills läst inom kvantfysik eftersom jag är missnöjd med den enligt mig undermåliga matematiska korrekthet som lärts ut.

Jag har som du förstod redan läst flera kurser som behandlar klassisk mekanik, differentialekvationer och enklare kvantmekanik, liksom kurser, som vad jag misstänker, endast försiktigt har tagit upp hilbertrum.

Det är alltså något att fortsätta med därefter som jag är ute efter. I den kurs i QM jag nu läser är matematiken av sekundärt intresse, ännu en gång, och när jag genom lite googlingar på egen hand försöker begripa varför saker och ting formuleras på ett visst sätt slutar det allt som oftast med att jag läser om matematik som man stöter på i just funktionalanalysen. Sedan kan det mycket väl vara så att det existerar andra kurser jag kanske har nytta av att läsa först. Det ska väl dock påpekas att jag är behörig att läsa funktionalanalys på universitetet, men tänkte börja så smått på egen hand eftersom det inte finns tid att läsa kursen detta år.

Du frågade om matte för grundläggande kvant, och här finns det ju även andra som läser, så därför måste jag ju svara som jag gjorde om t ex linjär algebra (användbart inte minst för Hilbertrum).

Men ok, jag tror jag förstår din sits. Har också känt så ibland. Men här någonstans finns det en skillnad mellan fysik och matematik. Fysiker bryr sig i första hand om vad som fungerar för att beskriva empiri och är inte alltid så matematiskt rigorösa, medan rigorösiteten är allt för matematiker som däremot bryr sig mindre om det empiriska (eller tillämpningar öht). Och båda inställningarna har faktiskt ett värde. Det är ju viktigt iaf någon bryr sig om hur matematiken fungerar egentligen. Men i fysik vet man å andra sidan att det ju inte alls är säkert att den matematiska struktur som för tillfället verkar vara lovande, också verkligen är den som beskriver den faktiska verkligheten. En heuristisk (semiempirisk, semiteoretisk) och *användbar* modell är bättre än rigorös men oanvändbar matematik. Något hårdraget, för det finns ju fysiker som är väldigt vassa på matte, men ändå med en del sanning i tror jag.

Kanske du är mer matematiker än fysiker? Finns ju också matematiska fysiker. Kanske något för dig?

Iaf är det nog inte alls dumt att läsa funktionalanalys.

Att bli säker i en sån här fråga börjar alltid med att kasta sig ut i total osäkerhet, eller hur?
Okunskap som blir kunskap.


Jo, så långt har jag förstått, att det saknas en modell.

Men såvitt jag vet så kan vi inte ens beskriva en foton utanför materia. All information om fotoner kommer av mätningar som utförs med någon form av materiella redskap eller analys av materia som interagerar med strålning. I mina ögon så ger det möjligheten att fotoner inte existerar i den mening som man får uppfattning av i litteraturen. Jag ser möjligheten att en "foton" faktiskt skulle kunna vara en vibration i materia orsakat av strålningsfältet.


Emptying of the cup, det är den skiten jag älskar. Vi har alldeles för mycket stelbenta förutfattade meningar.

Jag vill inte antyda fotonens existens utanför rumstid lika mycket som jag vill ifrågasätta existensen av rumstid överhuvudtaget. Vad jag ser är flera dimensioner som endast består av tom volym där endimensionell energi projiceras som ett hologram. Energin har sitt ursprung i den endimensionella fotonen, eller eventuellt ett endimensionellt ursprung till big bang i förlängningen. Resten är "bieffekter", passiva reaktioner. Konsekvenser i flera dimensioner av orsaker i en dimension.


Jag nekar inte till att jag kommer med skeva idéer, det är lite av mitt bread and butter. Men jag undrar om det inte är vi som är skeva egentligen. Vi har endast våra egna upplevelser och data insamlade genom våra subjektiva observationer i egenskap av människor att relatera till fenomenet.
Det kanske verkar som jag märker ord, men kan det inte vara så att tidsrummets beteende beror på fotonerna, snarare än tvärtom?

Det är den infallsvinkeln jag har lyckats besudla min hjärna med, den verkar faktiskt ganska gynnsam för att förstå hur universum beter sig.


Ja, exakt.



Ja, nu får jag fan förklara mig, eller hur?

Jo, materia färdas i ljusets hastighet, när vi utvinner energi ur t.ex. uran så låter vi neutroner kollidera med atomkärnorna och åstadkommer en klyvning där energin tränger ut ur materien till ett tillstånd av mer "ren" energi än i sitt materiella tillstånd. Om något färdas i ljusets hastighet i vacuum, det enda sättet vi kan få ut energi ur objektet är att låta det kollidera med något och transformera energin till rörelseenergi. Alltså en "inbromsning". Kollision.

När materia kolliderar med ljus, eller annan materia, så kan vi mäta en foton. Eller få ut energi.

Eller som i fallet solljus. Värme från solljus känner du när det kolliderar med din hud. En inbromsning.

Men, jag tror att det är materian som färdas med ljusets hastighet och ljuset står still. Då likställer jag "ljus" med energi i ren form eftersom E=m*c^2. Där massan är det som har ljusets hastighet.


Det fetstilta är en intressant poäng. Jag har en gnagande misstanke att svarta hål är "stjärnor" som avger "strålning" som har så kort våglängd att det inte längre är en våglängd, strålning eller elektromagnetiskt fält. Alltså, jag har klurat över planck-kurvor och vad som händer när något har en så hög energidensitet att peaken i kurvan hamnar vid en punkt som innebär en våglängd som är kortare än noll, vilket borde vara kortare än en plancklängd om jag minns gymnasiefysiken rätt.

Detta skullle då vara energi utan fotoner och strålfält. Svarta hål verkar enligt mitt nuvarande tillstånd av ignorans vara just kroppar med så hög energidensitet att de skulle kunna vara energi som existerar i ett sådant tillstånd. En kropp som kan absorbera sådan energi skulle själv behöva ha väldigt hög energidensitet och enda alternativen skulle vara stjärnor. Jag vet att jag freestylar utav bara helvete här, men detta skulle då vara (en mycket långsökt) förklaring till varför vår galax är centrerad kring ett massivt svart hål likt planeter i ett solsystem cirkulerar kring en stjärna.

Jag tror att stjärnor får sin energi från svarta hål, precis som planeter får sin energi från stjärnor. Eftersom universum i övrigt verkar vara uppbyggt på det sättet, allting får sin energi från något med högre energidensitet. Svarta hål skulle då få sin energi från big bang, bortom rumstid.

Grovt OT i en tråd om kvantfysik, förlåt.


Har tog min förmåga slut, hur menar du? Vilken typ av entanglement?


Är alla partiklar i systemet entangled? Innebär "flera" partiklar alla partiklar?


Vilka krav ställs på mellanrummet mellan systemen? Eller kanske är det mer rätt att fråga, hur definierar vi ett kvantmekaniskt system? Kan kvantmekaniska system vara entangled sinsemellan, som enheter?

Långt inlägg blev det, det kommer fortsättning.

Jag har inte förmåga att beskriva tekniskt hur jag uppfattar det, men jag tycker mig se samband i kosmologiska sammanhang. Jag läser för fulla muggar för att utöka kunskapen. Har du några bra tips på nybörjarlitteratur i ämnet så är det välkommet.



Synd, det är skitkul med tankar som utgår från etablerad kunskap och fortsätter i idéer om hur det skulle kunna leda vidare till nya funktioner. Det är dock hedervärt att dela med sig av kunskapen till andra, det är idag viktigare än att filosofera.


Intressant. Jag lutar åt att allt är strikt kausalt. Jag ser ingen annan utväg när hela universum har ett gemensamt ursprung.


En sund inställning. Finns för lite av den idag. Oavsett ämne. Jag har märkt att det faktiskt är en gynnsam inställning oavsett vilket problem eller ämnesområde som man analyserar.


Jag har fått uppfattningen att det du kallar slump ändå är begränsat. Kvantmekanik är ju begränsat i skala, eftersom vi inte kan använda den i makroskopiska sammanhang. Utöver detta så har jag fått för mig att det finns ytterligare begränsningar, stämmer det? Det är väl inte så att så fort vi använder oss av kvantmekanik så så försvinner förutsägbarhet ut genom fönstret helt och hållet? Eller, jag vet att det inte är så. Eftersom en teori utan förutsägbarhet är oanvändbar.

Min poäng är, den fundamentala egenskapen är egentligen stokastisk och inte slump. Stokastiska funktioner är väl snarare en relativt exakt definition av vad vi inte kan förklara, och den är användbar just på grund av sin exakthet i sin förmåga att avgränsa "slump" och förutsägbarhet. Jag kan avslöja att jag inte tror att slump existerar, så har vi det på bordet också. Slump är något som beskriver vår oförmåga att förstå snarare än att något är slumpartat (misstänker jag).


Det är så jag bemöter allt annat än kvantmekanik, för att jag försöker förstå kvantmekanik intuitivt. Folk tar ibland illa upp av mitt sätt att skala av allting i andra sammanhang. Att skala av är något som jag lärt mig av fysik, den enda framkomliga vägen är att använda sig av data från mätningar befriat från alla förutfattade meningar. Men det är värt att minnas att einstein fantiserade om att vara en foton när han kom fram till sina slutsatser.

Du skulle aldrig höra mig fantisera på det här sättet i verkliga livet. Om vi inte diskuterade kvantmekanik.



Mja, en bil drivs av kolväten, de har ett ursprung. Vad jag vet så finns det en del hål i kunskapen om solen. Jag såg en film från en satellit som passerade solen och var inställd på frekvensen för järn. Det såg minst sagt märkligt ut. Det vi ser som flares såg exakt ut som järnfilsspån kring en magnet. Hur processen ser ut inne i solen verkar inte vara helt klarlagt. Fusion är den bästa teorin hittils.



Säkert. Men allt är ju relativt, eller hur? Du är på flashback nu.

E=m*c^2. Så relativt är det.