|
кое-что о квантовой теории и теоретиках
|
|
| | Сообщение #1 | Чт, 08.12.2016, 13:05 | | |
|
Группа: wing
Сообщений: 29223
| САМЫЙ СТРАННЫЙ ЧЕЛОВЕК (из физиков) - Поль Дирак
Глазами друзей и коллег
Осенью 1933 года очередными лауреатами Нобелевской премии по физике стали Эрвин Шрёдингер и Поль Дирак. Значимость вклада каждого из этих ученых в создание квантовой теории более чем известна, но в связи с выбором именно данной пары людей не так уж часто обращают внимание на один занятный нюанс.
Если бы кто-то вдруг даже очень-очень постарался, то и тогда среди деятелей науки того времени вряд ли удалось бы найти двух таких выдающихся персонажей, которые столь разительно отличались друг от друга в своих чисто человеческих свойствах и особенностях.
О воистину безграничном интересе Шрёдингера к женскому полу ранее было сказано уже вполне достаточно. Но помимо дел амурных этот ученый весьма глубоко интересовался философией и историей религий, биологией и природой сознания, литературой и поэзией. Более того, и сам писал недурственные, по слухам, стихи – не говоря уже о весьма содержательных исследовательских работах на далекие от основной профессии темы.
Что же касается гениального физика и математика Поля Дирака, то его из этого длинного и далеко не полного списка увлечений коллеги Шрёдингера не интересовало по жизни практически ничего.
Дабы наглядно отобразить особенности этого человека в быту и в общении с окружающими, достаточно привести всего несколько воспоминаний от близких соратников и друзей ученого. [gs]
Вот что, скажем, рассказывал Вернер Гейзенберг о начальном периоде их многолетней дружбы с Дираком, завязавшейся в процессе своеобразного кругосветного путешествия – когда с лекциями о революционных свершениях в физике им довелось впервые посетить научные центры разных стран и континентов.
Летом 1929, после того, как Дирак и Гейзенберг уже сделали свои доклады в университетах США, то далее они – для продолжения «просветительского тура» – отправились на пароходе из Сан-Франциско в Японию, где им предстояло прочесть лекции в Токио и Киото.
Во время длительного плавания через океан жизнь на пароходе, как известно, довольно скучна, поэтому пассажиры активно ищут развлечений. Гейзенберг, в частности, с удовольствием ходил по вечерам на танцы. Дирак к этому делу был совершенно равнодушен, но тоже регулярно приходил на мероприятие вместе с коллегой, сидел на стуле и смотрел на танцующих.
Продолжалось так не один день, и наконец однажды, когда после очередного танца Гейзенберг присел рядом со своим долговязым приятелем, тот вдруг задал вопрос типа такого: «Скажи мне, Вернер, почему ты танцуешь»? На что получил простой и естественный для молодого человека ответ: «Ну, здесь есть милые девушки, с которыми приятно потанцевать».
Дирак, в свойственной ему манере, тщательно и долго обдумывал эти слова, после чего – минут эдак через пять – задал следующий вопрос: «Гейзенберг, а откуда ты заранее знаешь, что они милые»?..
Еще один старинный друг Дирака, Роберт Оппенгеймер, рассказывал такой эпизод из истории их знакомства в 1927, когда обоим довелось по случаю одновременно работать в Университете Геттингена. Помимо занятий физикой, Оппенгеймер, как большой поклонник классической литературы, много времени проводил за чтением Данте в оригинале.
Понаблюдав за этим занятием коллеги некоторое время, Дирак, наконец, сформулировал и задал ему однажды такой вопрос: «Скажи мне, Роберт, как ты можешь совмещать физику с поэзией? Ведь в физике мы пытаемся на простом языке объяснить то, о чем никто раньше не знал. А в поэзии же все делается в точности наоборот»…
В чуть иной ситуации, когда уже сам Оппенгеймер при подходящих обстоятельствах попытался предложить другу несколько книг для чтения, Дирак вежливо отказался, сославшись на то, что ему «чтение книг мешает думать». Из чего, впрочем, вовсе не следует делать вывод, будто большой ученый вообще не читал художественную литературу. На самом деле читал – но весьма специфическим образом.
Например, когда у Дирака как-то раз спросили мнение относительно «Преступления и наказания» Достоевского, то он прокомментировал книгу следующим образом: «Роман хорош, но в одной из глав автор допускает ошибку. В его описании солнце встает дважды в один и тот же день»…
Поскольку реакции подобного рода Дирак демонстрировал в общении с окружающими постоянно, вряд ли удивительно что Нильс Бор, всегда питавший к более молодому коллеге глубочайшее уважение, отзывался о нем не только как о «самой чистой душе», но и как о «самом странном человеке из всех», кто когда-либо появлялся в его Институте теоретической физики в Копенгагене.
|
|
|
| | Сообщение #2 | Чт, 08.12.2016, 13:06 | | |
|
|
Группа: wing
Сообщений: 29223
| Тихий гений
Дабы для всех людей, включая и тех, кто совсем мало сведущ в истории науки, был ясен масштаб Поля Дирака как ученого, достаточно, наверное, привести всего один факт. Если в кругах специалистов, действительно понимающих в физике, задается вопрос о двух главных ученых XX века, оказавших наибольшее влияние на современное научное мировоззрение, то чаще всего называются имена Эйнштейна и Дирака.
Наш неизменный проводник Фримен Дайсон, к примеру, пишет об этом так [sg]:
Почему тем, кто никак не связан с физикой, должен быть интересен Дирак? Поль Дирак интересен по тем же самым причинам, по которым интересен Эйнштейн.Они оба сделали великие открытия, изменившие сам образ нашего мышления о природе. И оба они были уникальными человеческими личностями – как с сильным собственным мнением, так и с сильными пристрастиями…
Главной же разницей между ними является тот факт, что Эйнштейн был одним из наиболее знаменитых людей в мире, в то время как Дирак всегда оставался скрытым от публики.Имеется множество причин тому, почему Эйнштейн стал необыкновенно знаменитым. Главная причина заключалась в том, что быть знаменитым ему нравилось и он развлекал публику провокационными заявлениями, которые хорошо ложились на заголовки газет.
У Дирака же никогда не было ни желания, ни дара к публичности. Он как бы сам отталкивал настырных журналистов, постоянно оставаясь молчаливым.Гигантская слава Эйнштейна и редкостная скрытность Дирака дали публике ложное представление о тех революциях, которые они возглавляли.
Публика в курсе об одной из этих революций и вполне справедливо почитает за нее Эйнштейна. Это была революция, изменившая наши представления о пространстве и времени. Этот новый способ мышления получил название релятивизм или «относительность».
Вторая же революция, которая произошла лет на десять позже, была более значительной – изменив то, каким образом мы воспринимаем почти все в этом мире. Не только в физике, но также и в химии, и в биологии, и в философии. Она изменила сам образ наших мыслей о природе науки, о причинах и следствиях, о прошлом и будущем, о фактах и вероятностях. Этот новый образ мышления получил название квантовая механика.
Вторая революция была осуществлена целой группой – примерно полудюжиной – ученых, включая и Эйнштейна. У нее не было какого-то одного лидера. Однако самым чистым и самым отчетливым выразителем нового мышления был Дирак.
И если бы мы вдруг пожелали, чтобы у второй революции было человеческое лицо, то наиболее подходящим лицом было бы лицо Дирака…
Единственное, что хотелось бы добавить к столь содержательному комментарию относительно великой роли Дирака в науке XX века, это замечание о необычной сути его гениальности.
Суть эту хорошо передает концепция Марка Каца, известного математика и историка науки, который в одной из своих книг сформулировал следующую бинарную классификацию научной гениальности [mk]:
В науке, так же как и в других областях человеческой деятельности, есть два типа гениев: «обычные» и «волшебники».
Гений обычный – это такой замечательный человек, которым в принципе могли бы стать и вы, и я, но только если бы мы были во много, много раз лучше в тех делах, которыми занимаемся. Иначе говоря, нет там никакой особой загадки в том, как работает их разум. Как только мы постигаем, что именно ими сделано, мы чувствуем, что и мы тоже могли бы в принципе до этого додуматься.
Наглядности ради можно напомнить, что все базовые соотношения и идеи о природе пространства-времени, лежащие в основе специальной и общей теорий относительности Эйнштейна, так или иначе обнаруживаются в работах его предшественников – Пуанкаре, Лоренца, Минковского, Гильберта… Продолжим, однако, цитату: )
Но вот с волшебниками все совершенно по-другому. Они, если прибегать к математическому жаргону, словно живут в ортогональном дополнении (т. е. пространстве, «перпендикулярном») к тому, где живем мы с вами. И понять работу их мышления при всех наших усилиях оказывается совершенно непостижимым.Даже после того, как мы понимаем, что за великую вещь они сделали, собственно процесс, которым они к этому пришли, так и остается полностью в темноте.У них редко бывают, если вообще бывают, ученики, потому что невозможно воспроизвести то, что делают они. Для всякого блестящего юного ума наступает ощущение ужасающей растерянности от того, что он не способен постичь загадочные пути, на которых работает разум волшебника…
Великий физик Поль Дирак, вне всяких сомнений, был именно такого рода волшебником.
Его разум жил в мире математики, он очень тонко чувствовал красоту уравнений и был абсолютно уверен, что именно вот эта математическая красота и является главным критерием правильности для отыскиваемых человеком формул.
К великому сожалению, Дирак не только не умел объяснить на обычном человеческом языке, в чем заключается красота его уравнений, но и более того, был уверен, похоже, что сделать это невозможно в принципе. Иначе говоря, волшебник внутри Дирака не верил в Дирака-обычного-человека.
Это предубеждение оказалось главной, наверное, из ошибок великого ученого – помешавшей сделать, как это представляется из дней сегодняшних, очень важный шаг вперед…
|
|
|
| | Сообщение #3 | Чт, 08.12.2016, 13:06 | | |
|
|
Группа: wing
Сообщений: 29223
| Эта надпись, бережно сохраняемая сейчас под стеклом, такова: «Physical laws should have mathematical beauty» (Физические законы должны обладать математической красотой). Это можно назвать одним из ведущих девизов его работы. Почти серьезно он верил, что если теория красива, то природа не может ею не воспользоваться.
О первом приезде Дирака в нашу страну сохранился такой рассказ. На международной конференции, куда он должен был приехать, его с волнением и нетерпением ждали. Только что появилась его книга «Основы», и о многом хотелось расспросить автора. Встреча была триумфальной, Дирака прямо на кресле водрузили на стол, и в такой позиции он должен был председательствовать... Но дальнейшее разочаровало многих: на все вопросы Поль Дирак либо отвечал: «Это написано в моей книге!», либо «Я этого не знаю!». Но вскоре эта позиция, по-своему абсолютно логичная, была понята и оценена. (О Дираке вообще существует множество подобных рассказов, он недаром стал излюбленным персонажем сборников наподобие «Физики шутят».)
http://to-name.ru/biography/pol-dirak.htm
Ещё при жизни Дирак вошёл в научный фольклор как персонаж многочисленных анекдотических историй разной степени достоверности. Они позволяют в какой-то мере понять особенности его характера: молчаливость, серьёзное отношение к любой теме обсуждения, нетривиальность ассоциаций и мышления в целом, стремление к предельно четкому выражению своих мыслей, рациональное отношение к проблемам (даже абсолютно не связанным с научным поиском). Он не употреблял алкоголь и не курил, был равнодушен к пище или удобствам, избегал внимания к себе.[86] Дирак долгое время был неверующим, что нашло отражение в известной шуточной фразе Вольфганга Паули: «Бога нет, и Дирак — пророк его». С годами его отношение к религии смягчилось (возможно, под влиянием жены), и он даже стал членом Папской академии наук. В статье «Эволюция взглядов физиков на картину природы» Дирак сделал такое заключение:
По-видимому, одним из фундаментальных свойств природы является то, что основные физические законы описываются с помощью математической теории, обладающей настолько большим изяществом и мощью, что требуется чрезвычайно высокий уровень математического мышления, чтобы понять её. Вы можете спросить: почему природа устроена именно так? На это можно только ответить, что наши современные знания показывают, что природа, по-видимому, устроена именно таким образом. Мы просто должны согласиться с этим. Описывая эту ситуацию, можно сказать, что Бог является математиком весьма высокого класса и в своем построении Вселенной он пользовался весьма сложной математикой.
«У меня проблемы с Дираком», — писал Эйнштейн Паулю Эренфесту в августе 1926-го. «Это балансирование на головокружительной грани между гением и безумием — ужасно».
Нильс Бор сказал как-то: «Из всех физиков у Дирака самая чистая душа».
|
|
|
| | Сообщение #4 | Вт, 30.01.2018, 20:34 | | |
|
|
Группа: wing
Сообщений: 29223
| «Сегодня я бы вообще не получил работу в науке»
В декабре 2013 года, когда подошел срок для вручения в Швеции очередного комплекта Нобелевских премий, журналист британской газеты The Guardian ухитрился взять интервью у одного из наиболее знаменитых среди новых лауреатов – физика-теоретика Питера Хиггса.
[ph]Слово «ухитрился» привлечено здесь вовсе не просто так, естественно, а по причине того, что в свои 80 с лишним лет Хиггс предпочитает никогда не пользоваться ни мобильной телефонной связью, ни электронной почтой, ни вообще интернетом в целом. Что же касается внимания со стороны назойливых СМИ, то их он просто старается всячески избегать. Поэтому побеседовать с труднодоступным ученым журналисту удалось лишь в таких условиях, где деваться человеку от прессы было в общем-то некуда – на пароме, следовавшем в Стокгольм.
То, что наиболее престижная среди физиков награда, Нобелевская премия, может вручаться исследователям с сильнейшими задержками – по прошествии 25-30, а то и 40 лет после собственно открытия – этот факт давно уже никого не удивляет. Передовая наука стала чрезвычайно сложной, надежно проверить предсказания экспериментами, чтобы убедиться в бесспорной правильности теории, становится всё труднее, а коль скоро из среды молодежи великих открытий что-то совсем уже не появляется, то средний возраст лауреатов ныне отчетливо перевалил за 70-летний рубеж.
Но даже в этих условиях история с Нобелевской премией «за бозон Хиггса» все равно определенно встала особняком – как нечто совсем уж необычное. Во-первых, по той причине, что собственно теоретический механизм, математически описавший порождение массы у субатомных частиц, был разработан Хиггсом в Эдинбурге и независимо-одновременно его многочисленными коллегами в других местах свыше полустолетия тому назад – в начале 1960-х годов.
Ну а во-вторых, ученый-теоретик Питер Хиггс, именем которого назван собственно бозон, принципиально важный для Стандартной Модели частиц и полвека ускользавший от детекторов экспериментаторов, за всю свою последующую научную жизнь опубликовал меньше десятка статей. В беседе же с журналистом «Гардиан», случившейся по пути в Стокгольм, Хиггс откровенно признал, что с такой продуктивностью его уже давным-давно уволили бы из университета – если бы еще в 1980 году он не был впервые номинирован на Нобелевскую премию…
Уже в те времена, рассказал ученый, он стал немалой проблемой для администрации Эдинбургского университета и его физического факультета – когда они стали проводить исследования по оценке эффективности научной работы. По факультету прошел циркуляр с таким запросом ко всем сотрудникам: «Пожалуйста, предоставьте список ваших недавних публикаций». Хиггс отправил им обратно соответствующую бумагу, в которой была лишь одна строка: «Ни одной».
Как он узнал позднее, административные начальники университета, решая судьбу Хиггса, выбрали примерно такую осторожно-предусмотрительную позицию – «Кто его знает, может, он и впрямь когда-нибудь получит Нобелевскую премию. Ну а если нет, что ж, избавиться от него мы сможем всегда»…
В том же «пред-стокгольмском» интервью 84-летний Хиггс (сейчас ему, соответственно, еще на 4 года больше) выразил сильнейшие сомнения, что подобный теоретический прорыв, который ему удалось совершить полвека назад, был бы вообще возможен в условиях современной академической культуры. Ныне ученые все время, непрерывно находятся под гнетущим прессингом – для них всегда предполагается и ожидается, что они постоянно должны сотрудничать с другими коллегами и сами или в коллективе, но регулярно испекать все новые и новые статьи-публикации.
Цитируя ученого дословно:
«Сложно даже представить, каким образом в такого рода климате я вообще смог бы обрести достаточно тишины и покоя, чтобы сделать то, что мне удалось совершить в 1964»…К 2012 году, когда произошло, наконец, экспериментальное подтверждение бозона Хиггса в CERN, прославленный ученый-ветеран, отмеченный множеством наград и титулов и до Нобеля, после немалого перерыва уже вновь работал в своем Эдинбургском университете – теперь на должности почетного (emeritus) профессора, освобожденного от административных нагрузок. Однако, у теоретика совершенно нет иллюзий на тот счет, что при несколько других раскладах его научная биография могла бы сложиться в корне иначе.
К тому времени, когда Хиггс выходил в отставку в 1996, он ощущал себя крайне неуютно в условиях новой академической культуры:
«После того, как я ушел на пенсию, прошло довольно много времени, прежде чем я вернулся на свой факультет. Я считал, что слишком уж сильно выпадаю из всего этого. Ведь это уже совершенно не соответствовало тому, как предпочитал заниматься вещами я сам. Сегодня я бы вообще не получил работу в академической науке. Это просто самоочевидный факт. Практически наверняка меня сочли бы недостаточно продуктивным»…
https://kniganews.org/2017/08/19/anderson/#more-2819
|
|
|
| | Сообщение #5 | Вт, 30.01.2018, 20:37 | | |
|
|
Группа: wing
Сообщений: 29223
| Сюрпризы квантовой топологии
Posted on 12.11.2016
В процессе подготовки очередного эпизода Sci-Myst стало очевидно, что к расследованию пора привлечь результаты новейших достижений науки на стыке квантовых вычислений и топологии. А потому — для подвода к теме — полезно разместить здесь уже имеющийся материал. Хотя и подготовленный год назад в рамках совсем другого проекта, но содержащий массу важных-полезных фактов для понимания роли свежих публикаций в освоении концепции «Время как Разум»…
(Ноябрь 2015)
Топологический квантовый компьютер пока что никто сделать не сумел. Но суть идей в основе этой концепции необычайно красива, а практические успехи на пути её освоения уже несомненны. Так что в итоге наверняка все должно получиться.
В принципе, данный материал вполне можно было бы озаглавить «Другая Физика». Потому что весь набор результатов, получаемых в процессе освоения области «топологические квантовые вычисления» – это, по сути дела, тихая-незаметная и одновременно великая научная революция.
Если приглядеться, то на данном направлении буквально каждый шаг – от истории зарождения и вплоть до новейших достижений – хотя бы чуть-чуть (а порою существенно) изменяет и переворачивает устоявшиеся научные представления об устройстве окружающего мира. Но поскольку происходит это все не только очень постепенно, но и строго в рамках научного мейнстрима, никто как бы не замечает, что вся физика, фактически, переворачивается попутно «с головы на ноги».
Ну а чтобы столь важный процесс стал не только заметен, но и вполне понятен, рассказывать историю надо в общей исторической ретроспективе. Однако начать лучше все же с самых последних новостей – для общего представления о ситуации в столь интересной области и о масштабе происходящих перемен.
|
|
|
| | Сообщение #6 | Чт, 08.02.2018, 11:52 | | |
|
|
Группа: wing
Сообщений: 29223
| если за частицей наблюдают, то она ведет себя не так, как если бы за ней не наблюдали.
(с)
Загадка наблюдателя: 5 знаменитых квантовых экспериментов
|
|
|
| | Сообщение #7 | Чт, 08.02.2018, 12:26 | | |
|
Группа: дебютант
Сообщений: 627
| Я когда-то себе мозги пытался сломать думая на эту тему. Есть в жизни период когда все на что упал взгляд требует осознания.
Додумался до параноидального: все за всем наблюдает  и потому есть мир, вселенная.
Большое раздолье тут для эзотериков!
|
|
|
| | Сообщение #8 | Чт, 08.02.2018, 16:40 | | |
|
|
Группа: wing
Сообщений: 29223
| И для параноиков ) с манией преследования.
|
|
|
