Насколько я в состоянии понять, движение - это изменение положения объекта в пространстве. В то же время, согласно СТО, "размеры" пространства в направлении движения для объекта, движущегося со скоростью света, с точки зрения наблюдателя нулевые. Т.е., пространства попросту нет? Так где же движется фотон?
С другой стороны, согласно соотношениям Гейзенберга, если импульс объекта измеряется точно, то его пространственное положение размыто. Скорость фотона предполагается точной (иначе что же это за абсолютный предел скорости, и откуда тогда его инвариантность). Стало быть, пространственное положение фотона не определено вовсе. Чего же стоят тогда опыты по определению скорости света? Да и что измеряется в этих опытах? Передаваемая прибору кинетическая энергия измеряемого объекта? Но для фотона mv^2 - это полная энергия mc^2. Откуда же известно, что измеряется именно энергия пространственного движения?
Извиняюсь за наивняк, если шо.

С импульсом у фотона, afaik, не все так просто:
, где E - энергия, а p - импульс
Поэтому просто скорости недостаточно знать - надо знать энергию... То же можно сказать, если импульс из соотношения Де-Бройля определять:
.

Ну и в свете уже обсужденного в теме фотоны, надо понимать, что речь идет о движении не частицы-шарика-такого-фотона, а все-таки волны плотности вероятности обнаружить этот фотон где-либо.

Так что если ты не знаешь бесконечно точно энергию фотона [читай: частоту] (что в жизни порой бывает ), то и с положением у него проблем не будет...

Сообщение отредактировал qBot - 23.9.2005, 9:02

фотон движецца иногда в вакууме, а иногда в среде. но может и в четверг...

А что изменится, если мы будем говорить не о фотоне вообще, а о фотоне с фиксированной длиной волны, и, соответственно, с фиксированной энергией/массой?

Извиняюсь, вначале у меня обнаружилась тока первая половина Вашего поста. Нащет второй половины: Ну и что, что мы не знаем точного значения частоты? В принципе, она у него есть или нет? если есть, то мы можем сколь угодно уточнять свое измерение, и, соответственно, сколь угодно размазывать фотон по пространству. Иначе говоря, наше представление о том, что у него есть движение, обусловлено всего лишь степенью нашего незнания о нем?
Такое мнение бытует, кстати, насчет вероятности тоже. Я с ним не согласен. Но в данном случае, ежели фотон - это не частица, а плотность вероятности нахождения, то о какой передаче сигнала и о какой причинности вообще можно говорить? Ведь именно фотон осуществляет "связь времен", нет? И, к тому же, если плотность вероятности имеет определенную длину волны, то она не имеет определенного импульса. Так о каком ее движении мы говорим?

Сообщение отредактировал Лама - 23.9.2005, 9:25

Но понять это можно только в понедельник. С похмелья.

Сообщение отредактировал Лама - 23.9.2005, 9:33

Что есть "нахождение"? Лично мне не нравится этот термин. Лучше говорить "взаимодействие". И вероятность именно взаимодействия между огромным океаном электромагнитного поля и островками материи - "атомами" (вполне локализованными в нашем масштабе измерения). А с "причинностью" тут все в порядке... если не брать экзотические случаи перенесения квантовых явлений в макромир, типа "квантовой телепортации".Ну, на мой взгляд, фотон тут ни при чем. Просто так совпало, что его скорость в вакууме - предельная скорость взаимодействия. Вот в веществе фазовая скорость эл.-магн. волны меньше с, но "времена" в материальной среде по-прежнему связаны скоростью с, хотя фотоны бегут медленнее, и их даже можно обогнать.

пространство СТО пусто, так что никаких противоречий нет

Кажется я понял, что смущает автора ! Цитирую по памяти из ФЛФ т. 8 (Фейнмановские лекции по физике, квантовая механика):
Предположим, что у нас есть фотон с определенной энергией ... тогда он может находиться в любой точке пространства...
На этой фразе вчера я загрузился на пару минут Но потом понял, что хотел сказать Фейнман (обрати внимание на подчеркнутое мной слово): это просто предельный случай в соотношении Гейзинберга ! Неопределенность в энергии - 0 => в импульсе тоже => в координате она бесконечна

Как раз то, о чем пишет автор... Но странным это не должно казаться: считай, что в природе нету фотонов с бесконечно точной энергией. Лучше даже так: ты не сможешь померять ее бесконечно точно Так что и никогда не получишь "нигде не существующего" фотона...

Фейнмана можно найти в инете, а поскольку дубина не работает сейчас (боталка), то см. эту ссылку: http://forum.dubinushka.ru/index.php?showtopic=51.

Сообщение отредактировал qBot - 23.9.2005, 15:27

У фотона нет распределения плотности вероятности, тк у него нет волновой
функции.

См. например Ахиезер А.И. Берестецкий В.Б. Квантовая электродинамика 1981 (есть на lib.homelinux.org) , стр. 82 :

"плотность вероятности должна вести себя при преобразованиях Лоренца
как временная составляющая 4-вектора, дивергенция которого равна нулю.
Между тем из векторов электромагнитного поля нельзя составить билинейной
комбинации, образующей 4-вектор, дивергенция которого равнялась бы нулю."

Сообщение отредактировал Alex_ - 23.9.2005, 16:45

Может я и ошибаюсь... но вроде не совсем так.
Волновая функция у фотона есть, а вот локальную плотность вероятности определить нельзя.

Ахиезер и Берестецкий, Квантовая электродинамика, 1979.
стр. 15: Уравнения Максвелла вместе с соотношением достаточно для построения теории фотонов и их взаимодействия с другими частицами.
стр.36-37 2.5. Невозможность введения волновой функции в координатном представлении
Величина (где – волновая функция фотона - ) не будет иметь смысла плотности вероятности нахождения фотона в данной точке пространства. Действительно, наличие фотона может быть установлено только по его взаимодействию с зарядами. Это взаимодействие определяется значениями векторов электромагнитного поля , в данной точке, но последние не определяются значением волновой функции в этой же точке, а определяются значениями ее во всем пространстве….
Иными словами, не определяется значением поля в той же точке, а зависит от распределения поля в некоторой области, размеры которой порядка длины волны. Это значит, что локализация фотона в меньшей области невозможна и, следовательно, понятие плотности вероятности нахождения фотона в определенной точке пространства не имеет смысла.(конец цитаты).

Вообще про эту тему много в инете написано... вот, например, жаркая дискуссия по этой теме на SciTecLibrary

Сообщение отредактировал Denis - 23.9.2005, 22:28

Наша СО движется относительно фотона со скоростью света, и этот факт лежит в основании самой СТО. Если фотон не может, вследствие "запрета на переход", установить, что длина линейки в нашей СО равна нулю, то он не может установить и факта ее движения со скоростью света. Вы не находите, что это отменило бы сами основания СТО, поскольку невозможно постулировать то, на что нельзя указать ?



Что не отменяет стандартных соотношений неопределенностей.




Для любой частицы я этого и не утверждал. что касается фотона, то подставьте в его кинетическую энергию свое выражение для массы (или у Вас имеется для этого случая другая масса?), и получите равенство этой энергии той же полной энергии, только в виде аш-ню. То же самое, тока вид сбоку, или хрен редьки не слаще




Что именно в предлагаемом посте надо прочесть, что я не так понял? А в ссылке ваще нет ничего, кроме выпендрежа, и тем более по заданному мною вопросу.




ОК. "плотность вероятности взаимодействия с данным островком". И скорость распространения сигнала, осуществляющего взаимодействие, равно как и следствия такого взаимодействия, осуществляющего причинность, ставятся в зависимость от случая. Осуществись это взаимодействие на другом острове, на другом расстоянии от источника сигнала, все это стало бы другим? Или само расстояние возникло бы в момент взаимодействия? Но тогда как насчет априорной "вполне локализованности"?




Взаимодействие с предельной скоростью все равно осуществляется каким-то носителем. Не о фотоне, так то же самое - об этом другом переносчике.
Что касается предельной скорости в веществе, так странно, что этому не уделяется никакого внимания. У меня когда-то была опубликована работа, где выведена скорость движения воздуха в восходящей атмосферной струе как гиперболический тангенс от времени. Точно как в СТО, только роль угла поворота играет время. Отсюда и преобразования СО немного отличаются от лоренцевых. Но важен сам факт: в обычных нерелятивистских системах тоже имеют место быть "релятивистские эффекты" длин и промежутков времени, что может объяснять вроде бы необъяснимые вещи (например, быстрый рост града до больших размеров).

А куда Вы дели свет, распространяющийся в этом пространстве с инвариантной скоростью?




Я не говорил о "нигде не существующем фотоне", я говорил о не движущемся. Фотон существует в точке отсчета собственной системы координат. И мое измерение его характеристик не имеет никакого значения для соотношений неопределенностей, поскольку они относятся не к процедуре измерения, а к самому существованию характеристик (точнее, к их осуществлению во взаимодействии). Так же не важно, существуют в природе точные значения энергии или имульса фотона, или нет. Они существуют в теории, а мы говорим именно о том, что следует из теории. Иначе нафиг она нужна?

Как-то не понял я вопроса... Какая "априорная вполне локальность"? Но, вроде бы, все утыкается в понимание волновой теории.

Вот представим себе ситуацию:
Небольшой грузик (наш "атом") висит над поверхностью воды. По воде бегут волны (гармонические). Волны как волны... вещество не переносится, а вот энергия - пожалуйста. И сигналы, впрочем, тоже передавать можно. Но грузик у нас не простой, а такой, что может поглощать энергию (переводить в собственные колебания) только определенными порциями (не больше и не меньше). И вот предположим, что суммарная энергия волн в нашем бассейне именно такая, какую может поглотить грузик. И где же тут "фотон"?
Опускаем грузик к воде... и посмотрим, что будет происходить.
Грузик будет раскачиваться волной, а по бессейну от грузика побежит "компенсирующая" волна, которая приведет к тому, что вода станает спокойной, а вся энергия перекачается в грузик. Это означает, что "фотон" пролетел через наш грузик и поглотился на нем.
А что будет, если повесить два грузика на некотором расстоянии друг от друга.
Пока до второго грузика не добежала эта "компенсирующая" волна, он тоже может раскачиваться на гребнях волн и поглощать энергию. И, таким образом, они поделят энергию волн на двоих, что квантовая теория не допускает. Следовательно, эта "компенсирующая" волна, приводящая водную поверхность в спокойное состояние, должна двигаться с бесконечно большой скоростью. Это довольно тонкий момент в квантовой теории, и он до сих пор вызывает много споров.
Но если вернуться к вопросу, где был "фотон" до того, как началось взаимодействие, то самый логичный ответ - "фотона" просто не было.

Вот именно поэтому СТО не может ответить на вопрос, как выглядит мир с точки зрения объекта, движущегося со скоростью света. И поэтому утверждает, что обычный объект с такой скоростью двигаться не может. Иными словами, то, что он наблюдал бы, никак не укладывалось бы в известные законы природы.

По-моему парой постов выше plasmatic писал, что нельзя в ТО переходить в с.к., движущуюся со скоростью света.

Честно говоря трудновато читать посты Ламы, так порой очень странные там фразы встречаются (типа релетявистских эффектов при образовании града )...

Сообщение отредактировал qBot - 25.9.2005, 9:57

Гы. А фотон - это необычный объект? А в чем его необычность? В том, что он движется со скоростью света?




Постарайтесь еще и обосновать этот запрет. Или "низзя" - уже сам по себе достаточный аргумент?
А релятивистские эффекты - это всего лишь эффекты перехода из одной движущейся СО в другую при наличии предельной скорости движения. И если такая скорость имеется в какой-то системе, например, в атмосфере, то будут иметь место также и изменения длин и промежутков времени. Может, объясните, что тут странного и трудного для понимания физика?



"Вполне локализованный"- это ж Ваше собственное утверждение об атоме, с которым взаимодействует фотон. А то, что эта локализованность априорная, т.е., задана до опыта взаимодействия с фотоном, вполне очевидно.



Интересно, а Дирак с Вами согласился бы?
Значит, в электромагнитном поле нет дуализма волна-частица? А кванты э-м поля - это просто порции энергии, которые может усвоить измерительный прибор? А что, в таком случае, представляет собой само это поле? По какой "воде" бегут волны?
Но даже это не важно. Чем волновое представление меняет вопрос? Разве нельзя посадить СО на волну? И разве нельзя приписать началу отсчета этой СО точку в пространстве и вместо импульса волновой вектор? Давайте, чтоб не отвлекаться на природу фотона, говорить о системах отсчета, движущихся со скоростью света. Все вопросы при этом остаются в силе. И никакого даже намека на ответ я пока не увидел.

qBot: 2 сообщения подряд - мовитон ! Используйте кнопку "редактировать"

Сообщение отредактировал qBot - 25.9.2005, 15:31

Так мы ТО пользуемся или должны тут ее обосновывать?


Если мы так и дальше будем, то эту тему надо переносить в раздел "проверка теорий на прочность"

Обсуждаемое в этой теме относится скорее к метафизике, чем к физике: вопрос касается образов, которые использует человек для своего мышления, а не результатов конкретного эксперимента. Поэтому четкого ответа на этот вопрос может не быть, да он и не нужен.

Если Вы вводите ограничение на пользование, то должны этот запрет обосновать (и постарайтесь видеть разницу между обоснованием теории и обоснованием границ ее применимости ).



Назовите мне хотя бы один эксперимент, который не предваряется мысленными образами Даже обезьяна, впервые схватившая палку, скорее всего что-то представила перед этим.
И что такое "результат конкретного эксперимента", если не интерпретация, использующая те же "мыслеобразы"?
Наконец, о каком конкретном эксперименте Вы говорите? Если об измерении скорости света, то я спрашивал также что измеряется в этих опытах на самом деле. Но вместо конкретных аргументированных возражений - действительно одна метафизика.
Пространство, время, движение - все это, конечно, образы. Но без этих образов нет физики. И даже если у вас есть формула движения, в которой пройденное расстояние всегда равно нулю, вы все равно не сможете объяснить что представляет собой движение в этом случае. А если вам не нужно и объяснение, тогда зачем Вам вообще физическая теория?



Вы вообще замечаете, что говорите? С одной стороны, утверждение, что фотон (или, эквивалентно, наша СО относительно фотона) движется со скоростью света, "абсолютно ложно". С другой, "справедливость теории", целиком и полностью основанной на факте существования скорости света, "давно доказана". Если нельзя пересесть на фотон, или с фотона в нашу систему отсчета, то откуда вам вообще может быть известно о скорости света, не говоря уже о возможности ее измерения?
РС. И, кстати, я не задавал вопроса о справедливости СТО. Это Вы переводите "базар" на другую тему, что, действительно, не вызывает интереса.



Виртуальные фотоны - релятивистские объекты. Но их рождение обосновывается обычными соотношениями неопределенностей, и ими же определяется возможное время их жизни. Если у Вас есть конкретное, вытекающее из формул возражение против моей посылки о полной пространственной размытости фотона, так и покажите его конкретно, а не общими фразами.



У фотона нет массы покоя. Но при любом измерении его характеристик и не предполагается, что это характеристики покоящегося фотона, не правда ли? А движущемуся фотону приписывается масса. Если Вы с этим не согласны, то что тогда Вы подразумеваете под импульсом и кинетической энергией фотона?



Вообще-то именно обсуждения я там и не заметил. А по сути: да, в КЭД вы можете обойтись без понятия фотона. Но вы не обходитесь без понятия взаимодействия. И, переходя к наблюдению, вам все равно приходится интерпретировать смысл введенных в математический аппарат переменных, операторов, и т.п., описывающих это взаимодействие. Оттого, что вы замените понятие фотона как переносчика взаимодействия, на какое-то другое, все заданные мною вопросы не исчезнут. На самом деле они и ставятся в теории поля, пусть и не совсем в такой форме, а в форме вопросов о понятии точечного события, микропричинности, вообще проблем нелокальности. Я же здесь пытаюсь задать их, что называется, "в лоб", ab ovo.



Я и не собирался обсуждать здесь релятивистские эффекты в специфических системах, обладающих собственной предельной скоростью, и упомянул о них только по аналогии, в ответ на реплику о скорости света в среде. Сказав при этом, кстати, что преобразования там именно наподобие лоренцевых.

Представила, конечно. Но наукой это не было.


Положение стрелочки прибора.


Нет. Это о каком конкретном эксперименте Вы говорите? Просьба сформулировать, что именно мы делаем, какую установку собираем, и что меряем.

Тогда будет дан ответ - что мы измерим. Все прочее - не физика.


Прикол только в том, что у разных физиков это могут быть совершенно разные образы - но результат, который они предсказывают при помощи конкретных теорий - один и тот же.

Д.Н.Клышко, ныне покойный, говорил:
"Каждый физик, когда начинает обдумывать новую идею, некоторое время занимается handwaving'ом - маханием руками. Но потом он берет ручку и бумагу и переходит к строгим формулам. А если этого не происходит, то он метафизик."


А мне вообще не нужно знать, что такое движение. Мне нужно уметь отвечать на вопрос "что будет, если", а не "что такое".