Общие закономерности в природе

[Alexeyy]

Саморедукция волновой функции достаточно крупных макрообъектов из-за взаимодействия её составляющих объектов. Ведь, на сколько понял условие, то, что наблюдатель в ящике что-то делает с котом подразумевает какую-то редукцию в.ф. внутри.
  А вообще очень сомневаюсь, что возможно спутанное состояние относительно набольшего числа квантовых частиц с такими макрообъектами, как человек (кот): очень подозреваю, что их совокупная волновая функция может описывается в приближении законов квантовой механики на ничтожно малых промежутках времени и потом происходит редукция.
Не в силу измерения, а просто в силу того что на достаточно длительных промежутках времени такие крупные системы просто не описываются законами квантовой механики, а описываются какими-то другими, неизвестными законами в силу которых и происходит редукция.
  Думаю, что то, что называется квантовомеханическим измерением - это частный случай такой редукции - ситуация просто выходящая за рамки применимости законов квантовой механики. Хотя, она и правильно описывает вероятность редукции в то или иное состояние. Кажется, такой подход развивал Пригожин.

[Игорь Антонов]

неизвестными законами в силу которых и происходит редукция

И законы редукции, и природа наблюдателя - больные темы квантовой механики, которые до сих пор дискутируются в научной среде. И так велика неопределённость истинных ответов на эти вопросы, что какого-то однозначного "официоза" здесь нет. Но альтернативные концепции часто носят характер интерпретаций, которые неразличимы по результатам, получаемым в экспериментах.  Поэтому интересны эксперименты, которые что-то в этом плане могут решить. С последним экспериментом по вигнеровской проблематике пока не ясно - сдуется сенсация или будет иметь последствия.

[Alexeyy]

Парадоксы начинаются, если допустить, что макрообъекты разделяют суперпозицию объектов, находящихся в квантовой суперпозиции, пока те не подверглись измерению/редукции.  Для тех, кто снаружи, кот в суперпозиции внутри ящика, пока ящик не откроют.  Но если ещё какой-то наблюдатель внутри того же ящика что-то делает с котом, то для него кот уже не в суперпозиции, даже когда ящик ещё не открыли. Но для тех, кто снаружи, тот, кто внутри, разделяет с котом суперпозицию. Но сам он воспринимает кота в конкретном состоянии. Поэтому реальности тех, кто в ящике и тех, кто снаружи, расходятся.

Я даже не могу себе представить что вообще это может физически означать даже если, допустить, формально, допустить такую идею, что «для тех, кто снаружи, тот, кто внутри, разделяет с котом суперпозицию».
  Да ладно бы кот и наблюдатель: в экспериментах, конечно же, роль кота и наблюдателя с ним играют частицы у которых, конечно же, нет сознания и, поэтому, для условного внутреннего наблюдателя - частиц условный кот в виде других частиц не может быть не в состоянии редукции или в спутанном состоянии: парадокс, вроде бы, предполагает наличие сознания у наблюдателя с котом, а в эксперименте, конечно же, такого сознания нет.
  Даже не представляю себе как это можно переложить на эксперимент....

[Игорь Антонов]

парадокс, вроде бы, предполагает наличие сознания у наблюдателя с котом, а в эксперименте, конечно же, такого сознания нет.
  Даже не представляю себе как это можно переложить на эксперимент....

Меня тоже смущает то обстоятельство, что концепция и Вигнера, и Эверетта заключается в том, что редукцию выполняет сознание, способное к знанию, выбирая что-то конкретное из суперпозиции.  А механические приборы у них так и зависают в суперпозиции, пока в них не упрётся что-то понимающий взгляд. В то же время, в новом эксперименте роль наблюдателей выполняют некие приборы и частицы. И при этом в сам заголовок вынесено, что эксперимент опровергает независимость физической реальности от наблюдателя:
Experimental rejection of observer-independence in the quantum world
В общем, действительно, странно.

[Игорь Антонов]

Эксперимент, о котором речь в предыдущем сообщении - реализация модели, описанной в прошлом году в публикации Брукнера:
A No-Go Theorem for Observer-Independent Facts
Там и предлагается схема с тремя Вигнерами и тремя друзьями Вигнера (), реализованная в эксперименте. Но в обосновании надо отдельно разбираться.

[ArefievPV]

Новый взгляд на ферромагнитный сверхпроводник
https://www.nkj.ru/news/36406/
Российские физики создали теорию, описывающую сочетание в одном материале «несовместимых» свойств: ферромагнетизма и сверхроводимости.

Ферромагнетизм и сверхпроводимость – важные свойства материалов, широко используемые в науке и технике. В ферромагнетиках ниже температуры, называемой точкой Кюри, возникают намагниченные области – домены, способные превратить данный материал в сильнейший магнит. В сверхпроводниках же при низких температурах из-за квантовых эффектов исчезает сопротивление электрическому току.

Долгое время считалось, что эти два свойства несовместимы. Ещё в 1933 году был открыт эффект Мейснера: сверхпроводник, помещённый в магнитное поле, полностью «выталкивает» его из себя. Так что внутри сверхпроводника не должно быть магнитного поля. При попытке же увеличить величину поля, сверхпроводимость материала пропадает. Так что достаточно сильное магнитное поле, создаваемое ферромагнетиками, казалось бы, должно разрушать сверхпроводящее состояние.

Однако в начале XXI века были открыты так называемые ферромагнитные сверхпроводники – вещества, одновременно сочетающие свойства сверхпроводника и ферромагнетика. Причём в одних при понижении температуры сначала возникало магнитное упорядочивание, а затем наступал переход в сверхпроводящее состояние, а в других – наоборот. Причины этого пока неясны, и решение этой проблемы – одна из самых интересных задач физики твердого тела. Это важно, как с фундаментальной точки зрения для лучшего понимания этих процессов, так и с практической – для создания устройств сверхпроводящей спинтроники, в которых носителем информации служит спин и нет потерь энергии.

Физики из МФТИ, Института физики микроструктур РАН (Нижний Новгород) и Университета Бордо (Франция) теоретически описали экспериментальное поведение такого материала — соединения европия, железа и мышьяка (EuFeAs), легированного фосфором (Р). Разработанная модель также предсказывает и ряд новых эффектов в подобных материалах. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Оказалось, что ферромагнетизм в EuFeAs обеспечивается электронами европия, а сверхпроводимость — электронами железа. При этом из-за особого положения атомов европия электроны проводимости слабо взаимодействуют с теми электронами, которые обеспечивают ферромагнетизм. Таким образом, эти две подсистемы практически независимы. Из-за этого ферромагнетизм и сверхпроводимость сосуществуют в EuFeAs в довольно широком диапазоне температур. Так что этот материал представляет собой уникальную платформу для экспериментального изучения этого явления.

В своей работе авторы опираются на исследование физиков МФТИ, которые совместно с зарубежными коллегами в прошлом году сумели экспериментально «видеть» магнитную структуру материала методом магнитной силовой микроскопии. Они обнаружили в нём необычную структуру из областей, которые назвали «мейснеровскими доменами». Особенности поведения материала связаны с тем, что в нём чередуются области с ферромагнитными и сверхпроводящими свойствами.

На данном этапе работа носит фундаментальный, теоретический характер. Однако понимание механизмов взаимодействия ферромагнетизма и сверхпроводимости может в дальнейшем помочь в создании новых типов устройств.

[ArefievPV]

Топологический сверхпроводник обеспечил идеальное туннелирование
https://nplus1.ru/news/2019/06/22/klein-paradox
Физики экспериментально подтвердили парадокс Клейна — беспрепятственное прохождение частиц сквозь потенциальный барьер. Это явление было изначально теоретически предложено для релятивистских частиц, но его удалось обнаружить на границе между металлом и топологическим изолятором в состоянии сверхпроводимости. Открытие показывает ранее неизвестное свойство топологических изоляторов и может пригодиться при разработке новых устройств в области спинтроники и сверхпроводящих датчиков, пишут авторы статьи в журнале Nature, которая попала на обложку выпуска.

В 1928 году Поль Дирак опубликовал волновое уравнение для релятивистских частиц, впоследствии получившее имя первооткрывателя. Оно является обобщением уравнения Шредингера и сыграло большую роль в физике, так как позволило объяснить ряд накопленных экспериментальных фактов, а также предсказывало существование позитрона.

Спустя всего год после работы Дирака Оскар Клейн решил уравнение для стандартной в квантовой механике задачи — взаимодействие частицы с потенциальным барьером. В простейшем случае она формулируется для одномерной ситуации и связана с нахождением вероятности отражения или прохождения частицы с заданной энергией сквозь барьер известной энергетической высоты и пространственной ширины.

Оказалось, что при достаточно высоком барьере релятивистская частица всегда проходит сквозь него — туннелирует. Это заметно отличается от ситуации, описываемой уравнением Шредингера, в которой вероятность экспоненциально подавлена. Для безмассовых частиц в таком случае рассеяние в противоположную изначальному направлению сторону полностью запрещено. Считалось, что туннелирование в предсказанном Клейном режиме возможно только для релятивистских частиц. Более того, хотя физики не сомневались в реальности эффекта, он не был однозначно продемонстрирован в рамках контролируемого эксперимента.

Группа физиков под руководством Итиро Такэути (Ichiro Takeuchi) из Мэрилендского университета в Колледж-Парке показала, что в специфической системе с топологическим изолятором можно наблюдать клейновское туннелирование электронов, которые движутся гораздо медленнее скорости света. Это удалось доказать благодаря измеренному удвоению проводимости на границе между металлом и топологическим изолятором в состоянии сверхпроводимости.

Топологический изолятор — это особый класс веществ, которые являются изоляторами в объеме, но проводят ток по поверхности благодаря так называемой топологической защите. Это означает что волновые функции электронов обладают специальными симметриями, которые наделяют носители зарядов особыми свойствами, например, для поверхностных электронных состояний становится характерна линейная связь между энергией и импульсом, обычная для безмассовых частиц, в то время как электроны, как правило, подчиняются квадратичному закону.

Одно из проявлений топологической защиты заключается в жесткой зависимости импульса и спина электронов на поверхности. Следовательно, направление движения частицы однозначно взаимосвязано с направлением спина. Однако для наблюдения клейновского туннелирования этого было недостаточно.

В работе использовался гексаборид самария SmB6, который становится топологическим изолятором при низких температурах. Его поверхность дополнительно модифицировали для придания сверхпроводящих свойств. Для этого тонкий слой SmB6 наносили на подложку из гексаборида иттрия YB6, который при температуре ниже 6,4 кельвинов становится сверхпроводником. Благодаря эффекту близости сверхпроводящие свойства также стали наблюдаться и в поверхности гексабориде самария с металлическими свойствами.

Свойства полученной гетероструктуры измеряли при помощи точечно-контактной спектроскопии, то есть посредством поднесения тонкой металлической иглы. В данном случае острие из сплава иридия и платины приводили в контакт с верхним слоем SmB6, вследствие чего электроны с иглы начинали переходить в топологический изолятор в сверхпроводящем состоянии. Авторам удалось измерить в точности удвоенную дифференциальную проводимость (производную силы тока как функции напряжения), они смогли теоретически объяснить ее как идеальную форму андреевского отражения, которую обеспечивает туннелирование в клейновском режиме.

Андреевское отражение — это специфический процесс взаимодействия электрона с границей между металлом и сверхпроводником. Так как в сверхпроводнике электроны должны объединяться в куперовские пары для обхода принципа исключения Паули, то попадающий в сверхпроводник электрон превращается в дырку, которая отражается от границы фаз и начинает двигаться в обратном направлении, а в сверхпроводнике появляется новая пара.

Так как дырка обладает положительным зарядом, то в целом в процессе андреевского отражения происходит удвоение тока. В обычной ситуации далеко не все электроны проходят сквозь границу, многие рассеиваются обратно в металл без рождения дырки, поэтому суммарно ток увеличивает не в два раза, а гораздо меньше. Однако из-за жесткой связи между спином и импульсом в топологическом изоляторе электроны не могут рассеиваться назад и всегда попадают в сверхпроводник.

«Барьер некоторого рода почти всегда возникает на границе между металлом и сверхпроводником, из-за чего некоторые электроны рассеиваются в обратном направлении, что уменьшает эффект от андреевского отражения. Рассеяние в обратном направлении полностью запрещено в нашем переходе между металлом и поверхностью топологического изолятора, так как электронные состояния топологически защищены, — говорит Такэути. — Это приводит к тому, что каждый электрон, подходящий к границе со сверхпроводником, во всех случаях проходит сквозь границу и порождает идеальное андреевское отражение. Клейновское туннелирование, таким образом, убирает барьер на границе».

Авторы отмечают, что соединения между металлами и сверхпроводниками являются основными элементами некоторых архитектур квантовых компьютеров, а также используются во многих прецизионных датчиках, например, в датчиках магнитного поля. Однако их основным недостатком являются неизбежные микроскопические различия, из-за которых их параметры отличаются, поэтому калибровка прибора со многими переходами оказывается чрезвычайно сложной. Однако новая схема теоретически позволяет полностью избавиться от этого источника неоднородностей.

За топологические фазы материи, к которым, в частности, относятся топологические изоляторы, присудили Нобелевскую премию по физике за 2016 год. Мы подробно обсуждали результаты лауреатов в материале «Топологически защищен». Ранее физики научили двумерный топологический изолятор превращаться в сверхпроводник, предсказали образование триплетных куперовских пар при отсутствии магнитного упорядочивания и показали, что для образования топологического изолятора не нужен порядок.

P.S. Следует обратить внимание на слова "граница", "отражение", "процесс взаимодействия".
Эфемерные и отвлечённые рассуждения начинают "обретать плоть" - то есть, им вполне можно отыскать аналоги в физических процессах.

[Alexeyy]

Какие, за последние годы, были сделаны открытия новых веществ и/или их  свойств, целенаправленно найденные (вычисленные) сначала на компьютере, а потом созданные и материально?

[Alexeyy]

Нет, я не Nur. И Evol не похоже на Nur.А в основе возможного сходства взглядов могут лежать объективные основания. Читаем одно и то же, образование биологическое, тот же рационалистический взгляд на природу вещей. Так зачем задаваться подобными вопросами? К тому же, я, хоть и учтив, но - не настолько. Церемониться и желать каждому здравствовать не буду.

То, что Nur сменил ник на Evol видно почти с математической точностью для тех, кто на этом форуме более-менее давно.
  Во первых если Эвол – это не Нур и очень хорошо знает личность Нура, то это говорит о том, что у Эвола раньше на этом форуме был другой псевдоним. Т.к. ник Эвол появился ровно тогда, когда исчез Нур и если бы до этого у Эвола не было бы раньше другого ника, то Эвол просто не смог бы хорошо познакомиться с личность Нура. Кроме того, за то, что у Эвола был раньше на этом форуме другой ник говорит то, что он невероятно активно участвует на форуме (наверно, как никто другой или почти как никто другой): такого с новичками форума вряд ли может быть, а вот с завсегдатаями – запросто.
  А из всего этого и того, что Эвол, как и Нур очень увлечён физическими вопросами и имеет, примерно, такие же в голове концепты, что и Нур, с математической точностью следует, что с ником, который был раньше у Эвола я бы обязательно встретился на этом форуме и ни раз, коль сталкивался с Нуром. Ведь если прежний ник Эвола был тоже активен, как Нур, интересовался, примерно, такими же вопросами, то и участвовал бы он, примерно, в таких же обсуждениях. И раньше я, действительно, сталкивался с ником у которого были, примерно, такие же мировоззренческие позиции, что и у Эвола. Этот ник – Нур (или его вариант – Нур1). Но второго ника с подобными характеристиками на форуме не было. Откуда с математической точностью следует, что прежний ник Эвола и был Нуром.
  Ну и, конечно же, уникальнейшая манера общения сразу же выдаёт...

[ArefievPV]

Немного развлекательного видео...

Как обрести ночное зрение?
https://www.youtube.com/watch?v=--MO9y552kQ

[ArefievPV]

Частичный перепост отсюда:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg229311.html#msg229311

Думаю, в основе существования любой системы, лежит самосохранение. Грубо говоря, это основополагающее свойство/качество/способность, на него уже «накручиваются» все прочие свойства. Обеспечивается данное свойство механизмом самосохранения, который у элементарных систем, мало того, что «вшит» прямо в структуру системы, он, по сути, и есть сама система.

Механизм самосохранения базируется на одном и том же принципе (для систем всех уровней структурной сложности) – замыкание внутренних процессов взаимодействий (компонентов системы) на самое себя – эдакая внутренняя закольцовка. 

Здесь я уже вижу, как можно протянуть ниточку аналогий к базовым сущностям (отражениям) – с одной стороны, и сознанию – с другой стороны.

https://paleoforum.ru/index.php/topic,9297.msg228728.html#msg228728

11.На самом глубоком уровне только отражения – сразу как действие, и как сущность, на которую оказывается действие. Между двумя отражениями-действиями возникает отражение-сущность, между двумя отражениями-сущностями возникает отражение-действие и т.д. – бесконечное мерцание «бликов-искорок» отражений. Этот бесконечный  «океан», весь «сотканный» из мерцающих «бликов-искорок», не имеет структуры, не имеет даже структурности, там нет ни порядка, ни хаоса. Этот бескрайний «океан» является фоном для любой действительности. Я этот «океан» обзываю Реальностью.

На этом уровне через отражение-сущность закольцовываются отражения-действия и, в то же время, через отражение-действие закольцовываются отражения-сущности.
Тут интересно то, что благодаря такой взаимной закольцовке сущности обуславливают/обеспечивают существование действий, а действия обуславливают/обеспечивают существование сущностей. И взаимодействие, и закольцовка,  на этом уровне представляет собой только отражение и ничего более.

Закольцовка, это взаимоотражение (постоянное переотражение друг друга). Взаимодействие, это результат отражения друг друга (на более высоких уровнях структурной сложности материи можно говорить уже «друг в друге»).

При описании этого уровня нельзя рассуждать в терминологии идеальности или в терминологии материальности. Там даже то, что на более высоких уровнях представлено как взаимодействие, порождающее между взаимодействующими сущностями границу/область (а на ещё более высоких уровнях – как наблюдатель), на данном уровне представлено только отражением. То есть, на том уровне ещё нет ни материи, ни движения (соответственно – ни времени, ни пространства), ни идеи (или, если хотите, нет информации/знаний/структуры).

На более высоких уровнях (про которые уже можно говорить, в материальном плане и одновременно – в информационном/структурном) закольцовка идёт через взаимодействие и/или через замыкание материальных компонентов. На этих уровнях уже прослеживается разделение на энергию и информацию. Однако, надо отдавать себе отчёт, что это разделение (на энергию и информацию) достаточно условно и в полной мере действительно только для «наблюдателя» макроуровня. Здесь «наблюдатель» – физическая система, сформированная из взаимодействующих материальных объектов.

Механизм сознания также закольцован (причём, на каждом уровне своя закольцовка): на имеющиеся знания/опыт – с одной стороны, на поступающий сигнальный поток (сенсорика, воспоминания) – с другой стороны.

На нижних* (на самом деле, и в этом случае, самыми нижними уровнями будут базовые уровни отражения) уровнях все компоненты реагируют (взаимодействуют с окружением) строго в соответствии с имеющимися у них знаниями. Электрон, находящийся в форме электронной оболочки «знает» (его внутренняя структура и есть его знания), как надо среагировать при столкновении (взаимодействии) с другим электроном или фотоном. Молекула белка-рецептора (с активным центром) тоже «знает», как надо среагировать при переходе активного центра в возбуждённое состояние.

[ArefievPV]

То, что Nur сменил ник на Evol видно

Что-то после этого сообщения Evol резко уменьшил активность на форуме...
Возможно, человек обиделся...
Хочу его поддержать: Evol, полагаю, следует продолжать общаться.

[василий андреевич]

Во первых если Эвол – это не Нур и очень хорошо знает личность Нура, то это говорит о том, что у Эвола раньше на этом форуме был другой псевдоним.

Это, во-главном, означало бы смену имиджа.

[ArefievPV]

Думаю, в основе существования любой системы, лежит самосохранение.

Как этот механизм возник?

Слово "возник" - немного некорректно - на мой взгляд, он и был всегда.
А его гипотетическую "онтологию" я довольно подробно расписал.

В самих-по себе, законах физики я его не вижу.

Как не видите? Да эта суть во всех законах сохранения проглядывает. Для физики законы сохранения, наверное, самые важные.

[ArefievPV]

Странно, сообщение Алексея исчезло...