Category: наука

Category was added automatically. Read all entries about "наука".

мачо

Policy on anonymous / Политика в отношении анонимов

Definition:
The anonymous named the person whose identity is not possible to identify for a reasonable time.
Statement:
Being highly constrained in time and having no desire to fix what is not broken (See the first rule of repair), I bring to the attention of interested the following: due to the fact that anonymous does not bear any responsibility for said or done, his words are often not thought out and irresponsible. Therefore I reserve the right not to respond to the attacks of anonymous until the real personality (of someone who wants to join the discussion) will be established.
Exceptions to the rule are possible.


Определение:
Анонимом называется тот, личность кого установить за разумное время не представляется возможным.

Заявление:
Будучи сильно стеснен во времени и не имея желания чинить то, что не сломано (см. первое правило ремонта), довожу до сведения интересующихся следующее: поскольку аноним не несет никакой ответственности за сказанное или сделанное, слова его зачастую не обдуманы и безответственны. В связи с этим я оставляю за собой право не отвечать на выпады анонимов до тех пор, пока не выяснится личность желающего вступить в дискуссию. Исключения из правила возможны.
Разговоры о том, что в дискуссии рождается истина - не принимаются. Истина мне уже известна.


"Здесь грустно и одиноко, путник. Я слышал много таких историй" (Спектр)
мачо

Статья закрывающая тёмную материю на русском.

Один из моих взаимных фрэндов попросил меня сделать перевод статьи по тёмной материи (точнее по отсутствию ТМ) в галактиках.
Сделал и выложил.
Вот ссылка:

https://osf.io/7yejw/
мачо

Пояснение про запутанные частицы.

Вот здесь:
https://eslitak.livejournal.com/277277.html?view=1840413#t1840413
была сделана попытка объяснить как работает "коллапс волновой функции" при "запутанных" состояниях.
На мой взгляд это пояснение было излишне запутанным и я решил его немного подправить. Ниже мой вариант пояснения.
___________
Всё проще и прозаичнее. И разумеется ни о каких "сверхстветовых скоростях" речь не идёт.
Хотите орлянку? Ладно, пусть орлянка.
Есть Петров и Боширов (на мой взгляд это современнее чем Вася и Петя)
Они намазывают монету краской и подкидывают её над столом. Петров не глядя на монету накрывает её ладонью. При этом орёл и решка отпечатываются на ладони Петрова и на столе (что на чём - мы не знаем).
После чего они накрывают не глядя стол скатертью и Петров сжав кулак и не глядя на отпечаток оставленнный монетой на ладони - улетает на альфа-Центавра. Прибыв на место Петров открывает ладонь и видит, скажем решку. Чудесным образом, с более чем сверхсветовой скоростью "информация" летит к Земле и прям в тот же самый момент времени, без задержки у Боширова под скатертью материализуется отпечаток орла.
Чудо!!! кричат квантовые физики. Информация передаётся мгновенно!!! Запутанное состояние, коллапс волновой функции!!
"Хы!" - хмыкает Боширов. "Запутанное! И не такое распутывали!"
мачо

Семинар

Завтра, 28 мая 2021 года, в 17.45 по Москве у меня состоится виртуальный семинар.
Семинар будет посвящён объяснению того, почему тёмная материя не нужна в галактиках и как без неё объяснить кривые вращения (из-за которых и была придумана тёмная материя). Проходить он будет по СКАЙП-у. Если у кого-либо есть желание и возможность присоединиться и послушать, то вот ссылка (для СКАЙП-а) на конференцию:
http://join.skype.com/ctdBXB2x8EXe
(это нужно забить в окошке "собрания")

Доклад расчитан на широкую аудиторию (не только на специалистов), будет проходить на русском языке. Ориентировочная длительность доклада час-полтора, плюс какое-то время на вопросы.

соответствующий препринт (на английском) лежит здесь:
https://osf.io/t6754/
мачо

Квантование и эффект Ааронова-Бома.

Это немного расширенный комментарий, оставленный мной вот здесь:
https://ingener-vova.livejournal.com/2883.html#t4163

Позволю себе немного уточнить то, каким образом возникает квантование.

Известно, что в модели называемой «квантовая механика» (КМ), которая основана на постулировании волновых функций и постулировании величины постоянной Планка, квантование возникает из граничных условий (ГУ). Если нет ГУ, то дифференциальное уравнение само по себе не квантуется - это хорошо известный факт из теории Штурма-Лиувилля. В качестве примера возьмём атом водорода (см. Ландау Лифшиц том 3). Постулируется уравнение Шрёдингера (УШ), но атом начинает квантоваться (появляются дискретные уровни энергии) только тогда, когда к решению УШ применяем ГУ четвёртого типа (условие периодичности), т.е. только тогда, когда возникает задача Штурма-Лиувилля. В сущности это широко известная ситуация из классической механики. В самом деле, рассмотрим диф.уравнение второго порядка, один из операторов которого является лиувиллевским. Например уравнение теплопроводности, или диффузии. В этом случае при применении метода Фурье разделения переменных, однородное д.у. с оператором Лиувиля + однородные ГУ дают задачу Штурма-Лиувилля (привет уравнению Шрёдингера).

Пример – остывание бесконечного цилиндра. В этом случае задача имеет дискретный спектр собственных значений и радиальное распределение температуры (аналог волновой функции) описывается функцией Бесселя, что приводит к «стратификации» легирующих добавок. Иными словами, если мы сделаем заливку из стали в форме цилиндра и будем её как-то охлаждать с боков (налагаем ГУ), то при последующей обработке этой болванки на токарном станке мы с удивлением обнаружим, что содержание добавок зависит от радиуса и описывается функцией Бесселя. Экспериментально эту штуку обнаружил мой отец ещё в 60-х годах прошлого века.
Это один из многочисленных примеров возникновения квантования (дискретного спектра собственных значений задачи Ш-Л), возникающего в классической физике. Аналогия с КМ не то что большая, а абсолютно точная.

Таким образом квантование в КМ возникает ровно так же как и в классической физике – из граничных условий. Т.е. КМ – это просто постулированная задача Штурма-Лиувилля, в которой вместо физической величины (типа температуры, концентрации и т.д.) взяли с потолка некую функцию и назвали её волновой, не очень понимая чему она соответствует. Потом долго пытались найти ей интерпретацию, называя плотностью распределения вероятности, но в итоге только запутались.

Резюмируя эту часть: В ортодоксальной квантовой механике квантование получается из – за наложения ГУ на решения дифференциального уравнения имеющего лиувиллев оператор. Точно так же, как оно получается и в классической физике. Никаких тут чудес нет.

Чудеса начинаются тогда, когда мы пытаемся интепретировать уравнение Шрёдингера, т.е. искать объяснения тому, почему аппарат КМ работает.

Я неоднократно разбирал как, откуда появляется квантование в Природе. Понятно, что Природа ничего не знает про волновые функции, зато знает про ЭМ поле. Давайте ещё раз поговорим о том, что происходит в реальности. В общем-то почти то же самое (квантование появляется при наложении ГУ), только 1) с ЭМ полем и 2) без волновых функций. Пишем уравнения электродинамики на расширяющемся многообразии (метрический тензор адиабатически изменяется) и ставим ГУ, после чего ЭМ поле квантуется, чтобы удовлетворить поставленным ГУ. Подчеркну – квантуется естественным путём, а не по извращённой схеме Гупта-Блейлера. Ну а коли ЭМ поле квантовано, то атому деваться некуда – он тоже будет квантоваться и без волновых функций.

Пример – тот же атом водорода, где приходится ставить ГУ. ,Однако атом водорода достаточно тривиален, потому разберём такую красоту, как эффект Ааронова-Бома (А-Б). Рассмотрим его подробнее.

Как известно, необходимым условием существования А-Б эффекта является наличие в структуре уравнений т.н. потенциалов «нулевого поля», которые не могут быть обнулены калибровочными преобразованиями и которые не создают электромагнитных полей (см. Chirkov, A.G. and Ageev, A.N. (2001) On the Nature of the Aharonov-Bohm Effect. Technical Physics, 46, 147-153.
https://doi.org/10.1134/1.1349267 )

Чирков (мне повезло знать его лично, поскольку он вёл у нас семинары по КМ в течение одного семестра) пишет, что «эти нулевые потенциалы являются результатом нетривиальной топологии, имеющей место в области, где движется заряженная частица». Далее он отмечает, что сходная ситуация возникает в хорошо известной электродинамике анизотропных сред, когда структура ур-ний Максвелла не позволяет удовлетворить граничным условиям. Для того, чтобы удовлетворить ГУ в анизотропной среде, обычно вводят «нулевой потенциал», который не может создавать ЭМ поля (см. упомянутую работу Чиркова). Чирков вплотную подошёл к объяснению эффетка Ааронова-Бома, но ему не хватило последнего шага – указать на то, откуда берётся эта самая анизотропия пространства. Он, как и остальные полагал, что расширение Вселенной настолько незначительно для земных лабораторий, что им можно пренебречь. Поэтому он, как и все, работал в рамках мира Минковского – плоского, стационарного многообразия.

В случае же расширяющейся Вселенной, такая анизотропия возникает автоматически для любой движущейся частицы. В самом деле, частица начинала своё движение во вселенной с определённой кривизной, но по мере её движения Вселенная расширялась и когда частица прибыла в конечную точку, Вселенная имела уже другой радиус кривизны. Налицо та самая анизотропия. Да, изменения мизерны, разница почти нуль, но ведь мы и ищем очень малые эффекты (напомню, что постоянная Планка есть 6х10^(-27) десять в минус двадцать седьмой степени!)

Поэтому можно утверждать, что в случае А-Б эффекта мы имеем дело с анизотропией пространства и в этом случае роль «нулевых потенциалов» (которые не генерируют ЭМ поле) теряет свой мистический флёр, поскольку их роль играет изменяющаяся геометрия пространства приводящая к анизотропии.
Таким образом, когда мы пытаемся удовлетворить граничным условиям в такой анизотропной задаче, нам приходится вводить те самые «нулевые потенциалы» приводящие к анизотропии. Ну или явным образом учитывать расширение Вселенной, выписать полное уравнение и опять-таки требовать удовлетворения ГУ.

Таким образом, в правильной электродинамике (написанной для адиабатически расширяющейся Вселенной), квантование возникает ровно так же как и в ортодоксальной модели КМ, т.е. при наложении граничных условий.
мачо

Текущие дела

Вышла моя работа в Mod. Phys. Lett. A.
Вот ссылочка:
https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S0217732319503152
В ней приводится расчёт изменения постоянной тонкой структуры со временем, обусловленное адиабатическим (медленным) изменением кривизны Вселенной. Так же альтернативным способом (не тем, что было сделано ранее - см. ссылку ниже) посчитана постоянная Планка для Риманова мира. В заключение приводятся доводы показывающие, что наблюдать такие адиабатические (медленные) изменения альфа, сравнивая две - три частоты (double-clok experiment или попытки найти вариации альфа наблюдая спектры квазаров) невозможно.
Эта работа по сути является вспомогательной по отношению вот к этой:
https://www.scirp.org/journal/paperinformation.aspx?paperid=74590
и служит двум целям:
1) пропаганда основной работы опубликованной по ссылке выше,
2) показать, что мы живём не в Римановой вселенной, поскольку в Римане нельзя естественным образом ввести космологическую постоянную (её там вводят руками как совершенно чужеродный артефакт), в то время как в Финслеровом мире она появляется естественным образом из геометрии.
Это приводит к тому, что в Римановом мире постоянная Планка h=9.9x10-27 egr.s, (не учитываем космологическую постоянную) в то время как в Финслеровом мире она равна экспериментально измеряемой величине h=6.6x10-27 egr.s в пределах погрешности измерений постоянной Хаббла и космологической постоянной, из которых она и была расчитанна.
мачо

Тёмная материя как идеальный пример «Лажевого пузыря» надувавшегося 90+ лет. Часть 1 - введение.

Тёмная материя как идеальный пример «Лажевого пузыря» надувавшегося 90+ лет.
Часть 1 - введение.


Как вы знаете, примерно полтора года тому назад мною была закончена рукопись статьи в которой было показано, что для объяснения аномальных кривых вращения галактик тёмная материя (ТМ) не нужна. За 90+ лет прошедших с момента обнаружения аномалий в движении небесных тел (впервые они были обнаружены в 1922 году – см. вики), выросло не одно поколение астрофизиков и просто физиков, прилежно исследующих ТМ всю свою жизнь. Поскольку речь идёт о сломе этой самой "всей жизни", налицо образовался идеальный конфликт интересов и в одиночку свернуть эту глыбу весьма затруднительно, но об этом позже – во второй части, а сейчас по сути проблемы максимально популярным языком.
В самом начале такие аномалии наблюдали в оптические телескопы (т.е. речь шла только о звёздах как «пробных телах»). Честно говоря там не требовалось сильно много этой самой ТМ, всё можно было (как это и подразумевали первооткрыватели) списать на обычную тёмную барионную материю. Однако с развитием радиоастрономии стало возможным наблюдать газ в линиях молекул и в линии 21 см нейтрального водорода. Именно тогда и посыпались открытия безумных кривых вращения для внешних частей дисков галактик, наблюдаемых в радио и простирающихся на сотни килопарсек (один парсек = 3 световых года). Картинку см. например здесь.
Ну да, выглядит убойно – газ далеко от центра галактики крутится со страшной скоростью (верхняя кривая) невзирая на предписания Кеплера (нижняя кривая). Вроде ясно должно быть, что если мы измеряем скорость газа, то и свойства надо брать газа, а не звёздной компоненты, которая в самом деле только грав. потенциалом и связана. Однако в этом месте произошёл сбой, точнее классический «срыв интерпретации». Именно: решили описывать газ гидродинамическими (ГД) уравнениями забыв при этом, что ГД подход имеет серьёзные ограничения. Как результат – с водой выплеснули и ребёнка, т.е. поскольку гидродинамика для очень разреженного газа не работает, влияние кинетики газа на кривые вращения спроецировалось в нуль.

Лирическое отступление. Как получаются уравнения ГД:

Открываем Х том теор.физики Лифшиц - Питаевский «Физическая Кинетика» параграф 5.

Кинетическое уравнение для одного сорта частиц есть:


Интегрирование по импульсу может быть выполнено только в предположении, что все параметры системы, - такие как плотность, скорости, температура и т.д. – мало изменяются на расстояниях порядка характерной длины свободного пробега частицы lfp , т.е. характерная длина для системы Lk >> lfp . Только в этом случае мы получим уравнение непрерывности:

Другие уравнения ГД получаются так же из кинетических уравнений интегрированием, но после домножения оных на импульс или энергию. При этом возникают такие же самые ограничения (необходимые для выполнения интегрирования) поэтому дальнейшее мы опустим, поскольку ничего нового там для нас нет. Упомяну только, что получающееся таким образом уравнение Эйлера используется затем для получения уравнения Бернулли P= kT + (mv^2) /2 широко применяемое в литературе. Однако если Эйлер не работает, то и писать выражения для турбулентного давления как P= mv^2 - не совсем хорошо. но об этом позже.

Итак, наиболее важно здесь то, что уравнения ГД могут быть выведены (могут применяться) только в случае если


Что налагает серьёзное ограничение на применимость ГД подхода. Ограничения метода ГД давно известны, однако ни у кого не йокнуло и не зачесалось – народ зажмурившись брал ГД коды из интернета и применял их в области, где они заведомо не применимы, т.е. для сверх-разреженного газа. Приведу классический пример - ГД код FLASH, написанный для симуляции ядерных вспышек на поверхности нейтронных звёзд (плотности атмосферы 1025 частиц в кубике) был без тени сомнения применён для расчёта гидродинамики межзвёздного газа с плотностями 10-3 частиц в кубике. (см. разбор этой статьи ниже). При этом рисовались красивые картинки, шли публикации в престижных журналах, лажевый пузырь надувался, а бюджетные деньги пилились.

Что следовало сделать с самого начала? Вариантов много, укажу два очевидных.
1) (сложный) применять непосредственно кинетические уравнения а не ГД.
2) (простой) получить работающие уравнения, лишённые указанных недостатков (что я и сделал).

Кратко вывод интересующих нас уравнений:
Начнём, как и в случае ГД подхода, с кинетических уравнений.


Для того, чтобы получить уравнение (2), мы должны были предположить, что везде в газе выполняются условия (3).  Однако во-первых это не так, т.е.  (vf) изменяется сильно на длине свободного пробега, так что мы не имеем права усреднять по импульсам. А во-вторых нас интересует кривая вращения, т.е. глобальные движения газа, и вовсе не интересует мелкомасштабные турбулентные движения. В этом случае мы можем усреднить (1) по объёму, выкинув мелкомасштабные движения и сделав уравнения не чувствительными к ограничениям (3):

Первый член даёт dm/dt , где m есть масса внутри объёма интергирования. Второй член может быть преобразован в  , так что окончательно мы имеем

Это хорошо известное уравнение диффузии, которое не имеет ограничений присущих ГД подходу и может быть применено для расчёта крупномасштабных движений газа (кривых вращения), что я и сделал.

В заключение первой части приведу кратко суть моей работы:

Показано, что общепринятое мнение о незначительности вклада кинетики газа в образование крупномасштабных потоков газа (кривых вращения) ошибочно. Оно было основано на численных симуляциях гидродинамики разреженного газа вне области применимости ГД подхода. Учитывая тот факт, что нас (в случае расчёта кривых вращения) не интересуют мелкомасштабные турбулентные течения, предлагается прежде чем выводить уравнения ГД из кинетических уравнений - сначала усреднить эти уравнения по объёму (сделав их нечувствительными к мелкомасштабным турбулентным движениям) и только после этого интегрировать по импульсам. В результате мы приходим не к уравнениям ГД, а к уравнениям диффузии, которые не связаны ограничениями характерными для ГД подхода и могут быть применены для случая сильно разреженного газа.

В качестве доказательства, из измеренных кривых вращения для двух галактик (видимых с ребра) используя уравнения диффузии расчитаны плотности газа. Совпадение с наблюдаемыми плотностями идеальное, что доказывает правильность предположения.

Продолжение следует.
мачо

Семинар в Питере (Пулковская обсерватория)

Приглашаю всех интересующихся астрофизикой, физикой и космологией.

22 августа (среда) в 11 утра даю семинар в Главной астрономической обсерватории (ГАО) в Пулково.
Название:

Космологическая природа постоянной Планка, объединение релятивистской и квантовой физики на базе реальной геометрии Мира.

Буду рассказывать о моих последних результатах, почти то же самое что в Москве:

- что такое "тёмная энергия" (она же "космологическая постоянная")
- откуда и почему возникает квантование (а значит и атомы из которых мы состоим)
- где ошибся Шрёдингер
- вместе свяжем космологию и микрофизику, рассчитав постоянную Планка из космологии
- получим уравнения движения описывающие любую систему (хоть квантовую, хоть релятивистскую)
- объясним эффект Ааронова-Бома

Однако кроме этого "геометрического подхода" расскажу вкратце так же то, что удалось понять этим летом. А именно - вывод уравнения Шрёдингера (а так же и Клейна-Гордона) из требования устойчивости классического движения (результаты полученные выдающимся советским механиком Четаевым в 1929 и 1934 годах).

Планирую дать параллельно два уровня - "на пальцах" для неспециалистов и полный - для профи. Уверен, что суть поймут все.

Семинар будет проходить в малом актовом зале (восточный корпус) ГАО.

Как проехать:
Станция метро Московская, выходим и идём по ходу поезда, поднимаемся по эскалатору, наверху 4 выхода. Наш - дальний правый. Автобусы останавливаются прямо у выхода из метро. Номера автобусов:
90, 150, 155, 290, 301, 403, 431.

Ехать примерно 10 - 15 минут. Автобус поднимется на Пулковскую гору и надо выходить. Входим в ворота ГАО, идём направо - вверх, в горку к главному зданию - восточному корпусу. На втором этаже сидит вахтёр, он сориентирует где находится малый зал.

Буду рад всем интересующимся.
Прошу распространить информацию среди знакомых.
До встречи.
мачо

К вопросу о размере фотона.

Непустое подмножество множества моих коллег, среди которых наблюдаются ажно целые профессора университетов, пытаются убедить меня и общественность в том, что фотон это частица, размер коей строго равен нулю. Поскольку такая точка зрения не просто неверна, но и вредна для неокрепших студенческих голов, приведу мои доводы против такого утверждения.

Как правило ссылка на нулевой размер следует из двух утверждений:

А) Свет распространяется по изотропной геодезической (т.е. говорим о некоей модели Мира)

Б) Фотоны описываются КТП (опять, кстати, моделька).

Рассмотрим эти утверждения (и не только их) в виде ответа адептам «нулевого размера фотона»:

Во-первых «изотропная геодезическая» (ИГ) это определение движения безмассовой частицы. Т.е. безмассовая частица распространяется по ИГ по определению. Отсюда никак не получить ни свойства фотона, ни его размер (для определения размера надо рассматривать взаимодействие). Во-вторых мы не знаем метрику Мира в котором живём, поэтому говорить о реальной изотропной геодезической весьма затруднительно,т.е. модели – модели, а как они соотносятся с реальностью - неизвестно... Иными словами из определения «фотон движется по изотропной геодезической» никак не следует равенство нулю его размера.

Во-вторых, даже если мы приговариваем магическое слово «фотон», то опять-таки никак не получится снабдить его нулевой длинной. Даже просто маленькой и то не выйдет. Вся КТП построена на том, что фотон (квант ЭМ поля) имеет объём лямбда куб. Чтобы не быть голословным сошлюсь на того же Ландафшица четвёртый том, или на Боголюбов-Ширков «Теория Квантовых полей». Прежде чем проквантовать поле построив формализм вторичного квантования сначала выписывают те самые операторы рождения-уничтожения, которые получают фурье-преобразованием интегрируя по объёму d3x. Нет там точечных фотонов! (не путать реальное пространство с пространством импульсов!) Собираем поле по всему объёму, каждый фотончик в его лямбда-куб.

В-третьих. Даже на пальцах понятно, что ЭМ поле или фотон в частности – должен быть испущен/поглощён движущейся заряженной частицей. Объясните мне как заряженная частица движущаяся с конечной скоростью V может поглотить/испустить точечный фотон? Там же время взаимодействия будет равно нулю! Ну элементарно – антенны зачем делают ненулевого размера? Это-ж какая экономия металла была бы если бы антенна была нулевого размера? Ан нет – инженеры упорно тратят медь на антенны... Делается это для того, чтобы (не точечный) электрон успел пройти _не_нулевой_ путь L и поглотить / испустить фотон, распространяющийся со скоростью С.

В-четвёртых, если устремить размер фотона к нулю, возникает та же проблема что и в случае электрона. А именно – при стремлении объёма к нулю напряжённости полей стремятся к бесконечности. По аналогии с электроном придётся вводить формфактор, в результате всё равно размер не нулевой... Ну и зачем весь этот огород? Ради чего?

Ну и в—пятых. Если мы произносим слова «размер фотона равен нулю», мы ставим себя перед трудным выбором – либо иметь размер фотона нуль, либо возможность наблюдать красное смещение. Что-то одно надо выбрать из этого скудного списочка. Поскольку красное смещение – это наблюдаемый факт, мы вынуждены отказаться от «нулевого размера фотона».

Так что приходится признать, что фотон – это свободное ЭМ поле распределённое по объёму лямбда куб.

мачо

Семинар в Москве

20-го июня буду рассказывать о своих работах на семинаре в Москве.
Буду рад увидеть всех интересующихся и пообщаться лично. Приходите.
О чём расскажу?
- что такое "тёмная энергия" (она же "космологическая постоянная")
- откуда и почему возникает квантование (а значит и атомы из которых мы состоим)
- где ошибся Шрёдингер
- вместе свяжем космологию и микрофизику, рассчитав постоянную Планка из космологии
- получим уравнения движения описывающие любую систему (хоть квантовую, хоть релятивистскую)
- объясним эффект Ааронова-Бома
- и просто порезвимся.
____________________________________________
Семинар по гравитации и космологии им. А.Л. Зельманова. No.308
20 июня (среда) 2018 г. Начало в 17:00

со-председатели: проф. Сажин М.В. и академик РАН Старобинский А.А.

Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова (ГАИШ МГУ)
119992 Университетский пр-т, 13, конференц-зал (2 этаж)
____________________________________________
Докладчиков будет двое. Я иду вторым:

1. В. Никифорова "Космологические решения в теории гравитации с динамическим кручением"
2. А. Липовка "Геометрические основы квантования и природа космологической константы"

Под катом официальная аннотация.
Collapse )