О скорости радиоактивного распада

[Дж. Тайсаев]

Василий Андреевич, а всё таки, почему мы не можем утверждать, вслед за Демокритом, Лапласом или Ричардом Бахом, что "Ничто не случайно"? То что вы написали я в общем знаю, я другое не пойму. Согласно принципу причинности всё имеет свою причину, а значит и эти флуктуации и самотворение виртуальных частиц и распад ядра и т.д. То есть, где основания утверждать, что абсолютно идентичная сумма причин не может привести к одной и той же псевдослучайной флуктуации? И если есть такие основания, то что заставляет их проявлять такую необъяснимую "свободу воли". Или может всё просто сводится к принципиальной невозможности высчитать весь комплекс этих причин? В последнем случае всё таки мы возвращаемся к тому же Демону Лапласа опять. Почему в необходимости нет никакой необходимости, как писал Эпикур, если случайность не есть факт беспричинного чуда?

[василий андреевич]

Джабраил, Вы сейчас ставите не только отвлеченно философский вопрос, но имеющей непосредственное отношение к эволюционизму. Детерминированный эволюционизм - это, в крайности своего проявления - Творение. Где-то посередине теоэволюционизм.
  Классический индетерминизм вытекает из квантовой интерпретации энергии, как форме материи. Но тот же принцип, говоря о случайности мутаций, мы, даже не замечая этого, распространяем на макромир. Везде, где есть возможность говорить о вероятности, а не канализации, присутствует индетерминантное начало. "Страшнее" всего, что при этом, как Вы и выразились, проступает демон Максвелла, обретая свои макроскопические черты. (при случае, расскажу, что думаю по этому поводу)
 

Или может всё просто сводится к принципиальной невозможности высчитать весь комплекс этих причин?

Мне это ближе, но очень странно ближе. Иногда говорят, что закономерность - это сто процентная вероятность. И бегом к Антропному принципу, как страус в песок. Прелесть же неопределенности в том, что сумму, правильнее произведение неопределенностей можно вычислить, как константу. По сути, скорость света есть произведение неопределенностей длины волны на частоту, только уничтожив фотон, как усвоение информации об одной из неопределенностей, мы можем вычислить вторую.

  И вот тут то и вылезает зверь "Ничего Не случайного", как следствия Абсолютной случайности. Соединение же Абсолюта со Случаем, как вы наверняка понимаете, грозит запутыванием где Бог, а где порог. Грешен, я сам с трудом вылезаю отсюда, когда ввязываюсь в полемику на Курайнике, четко позиционируя себя безверующим эволюционистом, определяющим Бога, как реальность сознания.

[Дж. Тайсаев]

Очень интерессные философские рассуждения. Наверное вы ответили не только верно, но и в нужном ключе, поскольку я сам придал вопросу философскую направленность. Но мне интереснее всё же знать именно физические основания феномена неопределённости времени распада ядра водорода. Почему слаженный коллектив из кварков, глюонов и вероятно базонов Хиггса, вдруг ни с того ни с сего распадается? Почему самое сильное из всех "сильных взаимодействий" вдруг теряет силу и почему их устойчивость может длиться чудовищное время, а может и мгновение? Примерно такие же вопросы и по поводу других квантовых случайностей.

[алексаннндр]

А что если ответ в принципиальной случайности, вот тут и есть настоящая неопределённость, которую и не нужно ничем конкретным объяснять?

Мне интересно более приземлённое , вот есть у нас самый короткоживущий изотоп из быстрораспадающихся, если его взять в достаточно большом количестве, то всегда в этом множестве будет некоторое пренебрежимо малое количество атомов, которые проживут хоть двести миллиардов лет, только больше атомов бери.
Вот если у нас есть волшебный способ взять из множества нестабильных атомов те "стабильные", которые как будто не должны бы распасться в течении ближайших, подставить нужное число лет.
Как будто это не работает, в принципе в любом множестве атомов распад сам по себе, на больших объёмах, идёт с постоянной скоростью, но ведь они же есть, те атомы радиоактивного элемента, которые проживут триллион лет.
Так ведь и сами по себе атомы распадаются независимо друг от друга, они не действуют друг на друга, спонтанный распад.
Значит взять кучу нераспадающихся на данном отрезке времени, атомов можно?
С другой стороны у остальной массы должен будет спонтанно безо всяких причин как будто подредактироваться на время период полураспада, значит нужно просто как бы сдвинуть вероятность распада в одной выборке атомов относительно другой!
Что это я тут наболтал- сам не понял!

[василий андреевич]

Почему слаженный коллектив из кварков, глюонов и вероятно базонов Хиггса, вдруг ни с того ни с сего распадается? Почему самое сильное из всех "сильных взаимодействий" вдруг теряет силу и почему их устойчивость может длиться чудовищное время, а может и мгновение? Примерно такие же вопросы и по поводу других квантовых случайностей.

Во-первых, насколько я знаю, никто еще не наблюдал спонтанный распад протона. Просто заключают, что раз при мощном энергетическом воздействии протон разрушается, то есть вероятность самопроизвольной флуктуации, попадающей именно в "точку" протона. Я для объяснения поступаю тупо - просто пишу kTx=ch, где х-протяженность, Т-температура. Получается, чем больше температура, тем в меньшей протяженности она возникает спонтанно. Можно переписать через время kTt=h. Получается, что чем больше температура, тем в более короткий срок, она проявляется.
  Из этой системы формул следует, что чем выше энергия активации объединения, тем менее вероятно, что данная система/структура/объединение самопроизвольно распадется. Протон столь мал, что ждать попадания в именно наблюдаемый протон столь выского энергоконцентрата можно миллиардолетия. А это, в свою очередь означает сверхмалую вероятность флуктуации, породившей Большой Взрыв. (вот и опять запахло Антропным принципом)
  Эволюционизм же условного начала должен бы предполагать, что система флуктуаций должна иметь свойство отталкивать из себя любую определенность в виде пространстве-временной частицы, а это означает концентрацию случайных частиц, "выживающих" за счет увеличения энергии активации объединения. Но тогда и гравитация - это не свойство материи, а свойство вакуума, проявляющееся как антигравитация или темная материя.
  Для эволюционизма важно лишь одно, что первоестественен распад любой случайности, но распад высвобождает энергию, ту энергию, которой по силам собрать следующее объединение с более высокой энергией активации или, как Вы говорите, более консервативное. Т.е. случайное рождение - смерть/распад - рождение устойчивого, и это нижний уровень биосферы, атомо-молекулярный. Далее органический..., но по тому же принципу, с добавлением, что живое дожидается не распада, а естественной смерти, которая кормит всю остальную геобиосферу.

[василий андреевич]

Александр, Вы продемонстрировали надежду изобрести радиоактивные часы, что уже сделано, и используется в геологии для определения абсолютного возраста некоторых минералов.

[алексаннндр]

Нет, я изобретаю что-то вроде вырожденных часов, сдвигаем вероятность распадов ядер в одном образце радиоактивного элемента относительно другого образца, и у нас либо ускоренный распад, сильно ускоренный, либо абсолютно стабильный элемент на данное время.
Ну это лажа конечно.
Хотя кто знает!..

[алексаннндр]

Нет, энергия вакуума уже как-то доказывают, что она не равна нулю, но этот эффект как бы порождает не тёмную материю, которая как раз гравитирует классически, а тёмную энергию- она как раз сейчас как антигравитатор вселенского размера работает, расталкивает пространство, чем дальше, тем больше.

Кстати, тёмную материю кажется может быть наверное увидели:
http://elementy.ru/news?newsid=432200

[AdmiralHood]

Почему слаженный коллектив из кварков, глюонов и, вероятно, бозонов Хиггса, вдруг ни с того ни с сего распадается?

Дык, всё очень просто. Любой распад - это преодоление потенциального барьера. С какой вероятностью частица преодолевает потенциальный барьер зависит от её энергии и высоты потенциального барьера. Стучатся все эти частицы лбом об стенку и в некоторый момент времени пробивают её. Процесс чисто вероятностный, закон распределения времён распада — экспоненциальный (по этому же закону сгорают телевизеры и вымирают биологические виды :~)

[Дж. Тайсаев]

AdmiralHood. Спасибо. Именно вас я особенно хотел услышать. Уже намного понятнее. Но всё же. Возьмём всё тот же телевизор. Если тот же демон Лапласа просчитает всё множество факторов старения этого телевизора, то разве, чисто теоретически, нельзя будет предсказать время его поломки фактически с абсолютной точностью?

[AdmiralHood]

ОК, расскажу своё видение этой проблемы.

Возьмём потенциальный барьер в микромире. То есть какое-то физическое поле, которое не пускает, и какую-то частицу, которая хочет пролететь насквозь. Здесь всякие странности с нашей обыденной точки зрения. Частица может пройти, даже если энергии у неё не хватает (скажем, энергия частицы 1 эВ, а высота потенциального барьера 2 эВ). И может отразиться, даже если энергия превышает потенциальный барьер. Конечно, чем выше энергия, тем больше вероятность прохождения, но и для очень больших энергий вероятность не равна 1, и для очень малых не равна 0. Туннельный эффект, короче.

Тут встаёт глубоко философский вопрос. А может быть нам только кажется, что процесс вероятностный, потому что мы чего-то важного не знаем о структуре потенциального барьера? Скажем, мы стреляем пулей в бетонную стенку. Энергия пули достаточна, чтобы эту стенку пробить. Но не пробивает. Начинаем исследовать вопрос, оказывается, что именно в этом месте в бетон при изготовлении попала какая-то хреновина из прочной стали, которую пуля не пробила. Понятно, что если бы мы заранее знали эту ситуацию, то мы бы могли предсказать, что в этом месте пуля не пробьёт. Есть вероятность, что такая же ситуация с потенциальным барьером в микромире, который мы считаем однородным, поскольку никаких неоднородностей обнаружить там не можем.

Но мой личный опыт и мои кухонные представления о микромире говорят мне, что процессы в микромире вероятностны в принципе. То есть никакой демон нам не поможет абсолютно точно предсказать течение процесса. Понятно, что это чисто философская концепция, доказать научно несуществование чего-то невозможно.

Тут, собственно говоря, проходит граница между детерминизмом и индетерминизмом. Если микромир так же определён, как принимается в механике Ньютона для макромира, значит всё во Вселенной предопределено и свободы воли не существует. Если же микромир принципиально стохастичен, то эта стохастика так или иначе передаётся в макромир и делает его таким же непредсказуемым (но в гораздо больших масштабах времени).

[Дж. Тайсаев]

AdmiralHood. Спасибо огромное. Вот теперь всё понятно. Не согласен только на счёт кухонных представлений .
А последний абзац всегда был моим убеждением, просто хотел лишний раз уточнить неясный момент.

[василий андреевич]

Понятно, что если бы мы заранее знали эту ситуацию, то мы бы могли предсказать, что в этом месте пуля не пробьёт. Есть вероятность, что такая же ситуация с потенциальным барьером в микромире, который мы считаем однородным, поскольку никаких неоднородностей обнаружить там не можем.

В моей кухне нет "пули". Есть чистейшая спонтанность из ниоткуда. Нулевое биение. И это принципиально.
  Флуктуация именно непредсказуема ни по амплитуде, ни по "ширине", т.е. концентрации или плотности энергии, ни по времени воздействия.
  Т.е. никакой внешней частице не надо преодолевать потенциальный барьер. Наоборот, это "мишени" надо спонтанно возбудиться так, что бы вылезти из ямы и перевалиться через барьер, после чего последует самопроизвольный распад. Это подтверждается тем наблюдением, что интенсивность (тут нельзя употреблять термин скорость) радиоактивного распада не зависит от температуры.

  И тут уже надо переносить идеи микромира на макромир. Т.е. херить Ньтонианство и вводить неопределенность, как причину самопроизвольного движения макромира к максимуму энтропии и минимуму потенциальной энергии. Что отражает господствующую идею о тепловом роке Вселенной. Но теплового рока не наступит. Раскрыть же почему это произойдет, в двух словах не выйдет. Это лежит в базе тех процессов, которые мы хотим понять, как эволюционные с элементами спонтанных взрывов. И нет здесь никаких противоречий с энтропийным принципом.
  Есть дегенерация живого в двух принципиальных направлениях. И этот процесс дегенерации приводит к раскрытию совершенно новых потенциальных возможностей для новой консолидации, за счет отмирания старой. Это подобно тому, как можно вечно планете падать на звезду, но так и не упасть.

[catty]

Пожалуй можно только добавить про идеальный газ или даже просто бильярд. Когда его разбивают то минимальные отклонения в траектории шара или силе удара приводят к большому изменению картины. Вот так случайность становится важной в поведении системы, а в микромире все такое маленькое, что случайность поведения становится неотъемлимым свойством системы.

[AdmiralHood]

Я вижу два способа, которым стохастичность микромира передаётся в макромир.

1. Мультипликатор. Скажем, летит астероид в космосе, в него попадает фотон и отклоняет его траекторию на триллионную долю градуса. Астероид пролетает 75 000 светолет а на таком расстоянии одна триллионная доля градуса даёт как раз отклонение 12 тыс км. В результате астероид пролетает мимо Земли, и динозавры выживают :~).

2. Неустойчивое равновесие. Ну, например, шарик на верхушке горы. Куда толкнёшь, туда и покатится. А куда покатится, зависит от того, куда толкнут. А толкнуть достаточно совсем немножечко.