Квантовая магия: как туннельный эффект делает невозможное возможным?
HTML-код
- Опубликовано: 31 авг 2023
- Благодаря соотношению неопределённостей Гейзенберга и следующему из него явлению, известному как туннельный эффект, в нашем мире иногда происходят события, которые напрочь не должны происходить с точки зрения классической физики. В этом видео разбираемся с тем, как и почему это происходит.
Подпишитесь на мой канал в Telegram: t.me/physiovisio
Поддержите проект через Boosty: boosty.to/physiovisio
Patreon: / yuritkachev 
Наука
Спасибо алгоритмам Ютюба, за то что они привели меня на этот канал.
поддерживаю, кстати
Однозначно
hgd-у-меня-инфа как-открыть-порталчик-с-помощью-сабов-наибольшее-нз-нз-нз-нз-нз-нз-🤗🤗🤗🤗🤗🤗🤗🤗🤗🤗🤗🤗🤗🤗-fgn
Спасибо алгоритмам Вселенной, что позволили снять это видео
это туннельный эффект )
Спасибо большое за понятное объяснение. Вот теперь я точно понял что такое туннельный эффект. Более подробного объяснения на понятном языке я не видел.
Когда прошел кванты в курсе общефиза, но не престаёшь восхищаться этим удивительным явлениям
Туннельный эффект любой может наблюдать у себя дома не выходя из... ванной! Набираете полную ванну воды, залазите в нее по шею, берете прозрачный стаканчик (стеклянный или пластиковый). Опускаете стаканчик в воду вверх дном, так чтобы внутри стаканчика был воздух. Вы обнаружите, что вертикальная стенка стаканчика стала отливать серебром и сквозь стаканчик ничего не видно (полное отражение). Но, если вы засунете изнутри в стаканчик палец, и прикоснетесь им к внутренней стенке стаканчика произойдет чудо- вы увидите свой отпечаток пальца, хотя сам палец по-прежнему не будет виден. Происходит это потому, что несмотря на геометрически полное отражение света, часть световой волны проходит сквозь толщину стенки стаканчика и взаимодействует с атомами вашего пальца и отражается от них. Я может не совсем толково объяснил причину, может автор канала объяснит лучше. На этом принципе работают сканеры отпечатков пальцев.
Ну, тут не обязательно залезать в ванну со стаканом, чтобы увидеть отпечаток. Достаточно взять стеклянный прозрачный стакан с водой и посмотреть стенку стакана сверху сквозь толщу воды, при этом обхватив стакан руками. Также можно увидеть отпечатки пальцев.
Это не имеет ни малейшего отношения к тоннельному эффекту. Только и исключительно к разности преломления воды, стекла и воздуха.
@@Evgeny_Pilyavsky отпечаток пальца в данном примере не может быть увиден с точки зрения оптики, ведь происходит полное отражение света, т.к. он находится за пределом отражающей среды , но благодаря туннельному эффекту мы всё-таки его видим.
@@Evgeny_Pilyavsky посмотрите у Побединского в видео про преломление
@@vjarij, повторю... А, лень. Перечитай мой предыдущий коммент.
Вот это я понимаю, и мультики интересные и текст замечательный!
Я этими мультиками дочку усыпляю - наушник себе, а ей мультик. Вырубает за 5 мин.
Туннелирование через потенциальный барьер это всегда здорово, хоть и вероятность спадает экспоненциально по мере роста ширины барьера. Но самая круть, это когда можно собрать слоёнку из барьеров и пронаблюдать резонансное туннелирование - когда квадрат волновой функции не испытает никаких изменений! Вот это и правда похоже на телепортацию. Еще интересно про время нахождения в барьере: перемещение мгновенное, конечное или даже время отрицательное или комплексное - на этом поле тоже немало споров. Особенно интересно находить как это все использует жизнь, где шум и диссипация, которые по определению мешают всякому квантовому, вдруг становятся причиной туннелирования и прочих интересностей
Как же вы интересно излагаете такие сложные темы!
Ну, тут лайк сразу)) Спасибо, Юрий!
вселенная в моей ночной голове просто разорвалась на строке в начале про квантовые процессы: «и слава Богу они происходят» обожаю Вас, просто фанат.
Спасибо за Выпуск
Чётко ясно и понятно !
Ждем продолжения
Я с огромным удивлением узнал, что нарушение комплементарности нуклеотидов ДНК и как следствие - мутации, происходят из-за туннельного эффекта
а я вот так и вообще не знал, теперь буду знать)
На сколько я ещё слышал и передача информации по нервной сети тоже оперирует туннелирование на слабосвязанных состояниях
@@user-dg8yr7tu2y Тоже хотел вставить пять копеек про мыслительный процесс, но уже )
я вообще думаю, что в живых системах туннельный эффект на холодном ядерном синтезе ДАЖЕ происходит!!!
@@Ghostduh такая вероятность есть.
Как всегда не оторваться) Спасибо!
Здравствуйте! Очень интересный видеоролик, спасибо Вам за то, что Вы делаете! Не могли бы Вы подсказать, а как вывели уравнение неопределённости Гейзенберга? А ещё, почему на разных сайтах справа от знака "больше или равно" ставят то постоянную Дирака, то её же пополам, то и вовсе обычную постоянную Планка?
ух, даже не задумывался, а и правда. Как в институте научили, так и пишу, а почему другие по-другому пишут - не знаю... Хотя это не так важно, всё равно оценивают все по порядку
Весьма нетривиальное объяснение эффекта туннелирования. И, кстати, более доходчивое, чем даже в мое время в институтах (не считая, конечно матобосновагия, а так, га словах) давали. Вот, старшим детям показываю. Так что👍, однозначно
Приятно когда научпопом занимается профессионал, это своего рода социальный туннельный эффект ))
К сожалению, если профессионал слишком профессионал -- он уже не может в научпоп. Тут важен тонкий баланс.
Стоит отметить, что вероятность ядерного синтеза остаётся даже при комнатной температуре и давлении. Но она очень мала. Однако есть вероятность, что в нашем организме прямо в это мгновение произошёл ядерный синтез. А вот чем выше температура и давление тем больше эта вероятность растёт. Именно потому массивные звёзды прогорают быстрее - из-за большей вероятности туннелирования.
Ты вот это вот написал -- а потом это прочтёт идиот и будет капсить, что "ЖИВИЕ ОГАНИЗМЫ МОГУТЬ В ТЕИРМОЯДЬ"...
@@Evgeny_Pilyavsky и что ж теперь? Идиоты повсюду. Не писать что ли научные факты?
@@Alexey_Kuterev, писать, конечно. Но осторожно.
@@Evgeny_Pilyavsky
- Батюшка, а можно в пост водки откушать?
- Можно, но безрадостно.
@@Alexey_Kuterev, типтого.
Потрясающе!)
Спасибо за видео. Очень интересная тема.
Шикарно 👏
Спасибо за труд, каждый ролик как праздник
Пора строить двигатель бесконечной невероятности
Хороший формат роликов, очень медитативный.
Спасибо!
Благодарю за предоставленную информацию вас.
Очень красивое завершение ролика
Интересный факт, в волновой оптике есть свой аналог туннельного эффекта, свет может проникать в отражающую среду в условиях полного внутреннего отражение на длину волны, например, если взять стакан с водой и посмотреть в него так, что вы не будете видеть, что за этим стаканом, то это и будет полное внутреннее отражение. Однако прислонив к стакану руку, вы ее через стакан увидите, как раз потому, что часть фотонов несмотря на полное отражение вылетают немного за стекло перед тем как отразиться
да, кстати прикольно, надо будет про это шорт сделать, спасибо за идею)
Это Веритазиум еще приводил в качестве примера тунеллирования, но по-моему оно никакого отношения к тунеллированию не имеет. Полное внутреннее отражение происходит на границе сред, где снаружи коэффициент преломления меньше, чем внутри. Прислонив снаружи палец, мы просто это условие нарушаем. Вместо границы стекло-воздух, получается граница стекло-влага на коже, которую свет спокойно проходит и попадает на сам палец.
Юрий, спасибо за ваше видео, как всегда - доступно и увлекательно. Но если честно, в ступор приводит сам принцип неопределённости. Можно чуть развернуть тему? Есть ли понимание, почему мы не можем применить детерминированный подход в измерениях? Или вот потому что так устроена природа? 😊 Сам Эйнштейн ведь неопределённость отрицал, полагая, что мы просто ещё не нашли все переменные.
Потому, что то, что мы пытаемся измерить, не детерменировано?
Ну а Однокамушкин -- не предел познания и не конечный авторитет. Более того, постулат о бесконечности познания отрицает.
Лайк не глядя, а следующие 15 минут пройдут офегенно)
С таким объяснением ещё не встречался. Более наглядно чем стандартное объяснение с энергическими потенциалами и энергитическими уровнями из научпопа.
*энергЕтическими
Я думаю, что температура звёзд в первую очередь связана с её массой и из-за массы с гравитацией степень сжатия даёт температуру если и не линейно, то с определённой вероятность до ядра звезды.
Мне кажется самое неправильное в туннельном эффекте - это его название. При прохождении по туннелю не имеет значения, какая высота горы над ним. А при туннельном эффекте высота барьера - один из основных факторов, наравне с шириной. Т.е. частица все же не проходит "сквозь" него, а таки "перескакивает".
Юрий, как думаете, есть ли жизнь на галилеевых спутниках Юпитера (кроме Ио, там всё очевидно) и спутнике Сатурна Энцеладе?
да почём я могу знать? Слетаем - узнаем.
Чисто субъективно - думаю, нет, этой жизни там не должно быть чего кушать. А вот мы там - теоретически - поселиться можем попробовать
Это как в рыночной экономике - спрос рождает предложение. Движение кварков рождает глюоны, а число протонов в ядре определяет число электронов, которые будут увлечены этими частицами и будут составлять атом. Если для частиц есть условия, они создадутся чуть ли не на пустом месте. Поэтому электроны и не кончаются в проводах.
Хм ,а вот и вечный двигатель подъехал .Ведь можно воровать электроны из проводов и сдавать их на цветмет))))
@@kalyamba777 лучше собирать нейтрино и продавать в ломбард, ведь нейтрино гораздо больше, и они проникновеннее, что ли...
@@MsMurius а куда мне столько денег?
@@kalyamba777 так нейтрино все равно вхолостую летают...Если серьезно, то изучение нейтрино может дать ключ к пониманию темной энергии, ведь эти частицы производятся в звёздах при термоядерных реакциях, но не задерживаются материей. Значит, их число только увеличивается (не этот ли процесс приводит к расширению....) А раз частицы эти обладают массой, то совокупная масса нейтрино может быть очень велика. А совершенствование нейтринных детекторов поможет больше узнать о звёздах...Если мы докажем, что при пролете нейтрино через протон последний хоть на планковскую длину, но сместился в сторону полета частицы, мы нашли кандидата на роль гравитонов.
Как именно происходит невозможное?
Объясните механизм телепортации.
Как частица исчезает в одном месте и как она материализуется в другом месте?
Это мгновенное событие или оно происходит с какой-то задержкой?
Закон сохранения энергии можно отменить?
Не совсем так. Технически частица вообще не находится ни в каком конкретном месте, не исчезает там и не появляется где-то ещё,квантовая механика у нас такими понятиями вообще не оперирует. Мы просто говорим, что для частицы можно определить вероятность обнаружить её в той или иной точке пространства. И вот оказывается, что вероятность обнаружить её за барьером оказывается ненулевой даже в случае, если её энергия недостаточно для преодоления барьера
Насколько я понимаю, существуют числа, вероятности и закономерные соотношения между ними. Это и есть подлинная реальность. А привычную классическую механику можно назвать "магией", т.е. упрощенным объяснением квантовой физики для макрообъектов как необъятных масштабов систем из элементарных частиц.
Она не исчезает и не появляется. Она просто пролетает.
С т.з. теории заряда как взаимодействия виртуальных частиц, а любая частица в "свободном виде" есть волна вероятностей, то существует вероятность, когда всё сложится так, что заряд окажется недостаточным для преодоления этой скорости движения, и произойдет столкновение или " туннельное перемещение".
Нельзя считать соотношения энергии в неинерциальной системе отсчёта (перед столкновением частицы движутся с ускорением, как и привязанная к ним система отсчёта). Если хотите упростить расчёты, нарисуйте другого рода потенциальный барьер.
теперь буду думать про тунельный эффект в жизни. спасибо.
Вероятностный характер в квантовой механике происходит из принципа неопределённости Гейзенберга? - Т.е. тем, что требуемая для детерминизма точность измерений недостижима и - в терминах метафоры с мячиком - реальная скорость "мячика" (частицы, испускаемой из некоторого источника) неизмерима с той точностью, чтобы можно было однозначно утверждать, соответствует ли она "его" теоретической скорости - хватит ли её или нет, чтобы "преодолеть холм"? Если так, - при чём тут тогда "вероятность" "в основе мира" - как это преподносят, т.к. это лишь запрет на достаточно точное измерение, а не на некоторые неизмеримые (навсегда ли?), но реальные характеристики?
тут прикол не в том, что мы не можем измерить вполне определенную скорость. А в том, что мы не можем придать этому гипотетическому мячику такую вот определённую скорость. Поэтому приходится говорить о вероятностях.
А я, вот, всегда думал, раз наше солнце светится из-за термоядерных реакций, а они происходят, из-за температуры, то почему весь водород разом не превращается в гелий? Оказывается температура Солнца слишком мала, а реакции идут благодаря крайне маловероятным стечениям обстоятельств, и наше Солнышко расходует топливо очень бережно.
классное видео
Переход в другую систему отсчёта выполнен некорректно, так как произошёл переход из ИСО в систему, которая ИСО не является. Мы не можем наблюдать за явлениями с точки зрения одной из частиц, когда эта частица испытывает ускорение под действием внешних сил (другой частицы). У нас все законы сохранения сломаются, а тут расчёты как раз и основываются на законе сохранения энергии. Это как рассчитывать мощность двигателя ракеты через законы сохранения, взяв за точку отсчёта саму ракету. Получится, что двигатель настолько мощный, что всей вселенной придаёт ускорение :) Если хочется упростить задачу, то нужно изначально брать условия, в которых одна частица неподвижна и чем-то удерживается на месте, например, но тогда уточнять, что для случаев, когда движутся обе частицы, нужно или добавлять поправки в формулы, или же считать как-то иначе.
Может, видео о видах кварков и чем они отличаются?
Обязательно
Отличное объснение, даже я понял)
Четко,коротко,ясно и,главное,понятно!😊😊😊
Пробелы где, неуч?
@@Evgeny_Pilyavsky Великий учёный,какие пробелы?
@@user-lr4bv4rh7e, после запятых и точек обязательно ставятся пробелы.
Иниипёт.
Не совсем понял обоснование туннельнего эффекта как некоторого уникального отдельного явления.
Просто у нас нет возможности утверждать, что все частицы не имели достаточной для преодоления барьера энергии.
Некоторые частицы могли иметь достаточную энергию и преодолели. Определить конкретные частицы мы не можем.
Но статистически можем посчитать.
Энеригя (скорость) имеет некоторый разброс и точно замерить мы ее не можем для конкретной частицы, чтобы утверждать о невозможности.
Для этого не нужно придумывать какую-то новую сущность.
Достаточно сказать, что ввиду невозможности точно определить параметры частицы, мы не можем утвержадть навреняка, что ей не хватит энергии на преодоление барьера. Мало того, мы можем статистически посчитать шанс преодоления барьера для большого количества частиц.
ну в целом всё так, но туннельный эффект удостоился собственного названия именно из-за огромной роли, которую играет в природе.
@@physiovisio это создает новую сущность, которая приобретает некоторый мистический характер . . .
воспринимается как некоторая магия квантового мира, странный закон природы и т.д. а на самом деле объясняется невозможностью точных измерений оцениваемых характеристик в каждом конкретном случае. Этот как если бы Вася перепрыгнул ручей, потому-что сильно разогнался, а все думали, что Вася пьяный, быстро не мог разогнаться и по воде ходил . . .
@@user-vs3tt8xc6jполучается, у неопределенности разброс от нуля до бесконечности?🤔
@@WantedWhiteTiger, но -- неравномерный.
В принципе в той же МКТ такое поведение - обыденность. Молекулы при фиксированной вроде температуре имею нехилый разброс по распределению Максвела. И вот как-то ему, я бы сказал, совершенно недостаточно внимания уделяется.
Что до туннельного эффекта, то тут все же есть один особенный аспект - зависимость от ширины барьера. Если бы частица имела достаточную энергию, чтобы заскочить на барьер, то ей было бы уже без разницы, какой он ширины и есть ли за ним опять зона с низкой энергией. Она бы просто осталась наверху ступеньки, лишившись своей "лишней" энергии.
Т.е. тут все же как-то сложнее все получается. Толи эти флуктуации энергии кратковременные, и если частица не успела перевалить через барьер, то сваливается обратно. Но тогда, если за барьером уровень энергии ниже барьера, но все же выше исходной энергии перед барьером, частица все равно смогла бы туда запрыгнуть и там остаться. А так вроде с туннельным эффектом не работает. В общем непонятно.
Вопрос по принципу неопределенности: мы не можем определить сразу 2 параметра частицы принципиально или потому что просто нет такой физической возможности?
Поясню: волна очень малой длинны слишком энергетична и поэтому определив с ее помощью положение мы из-за этой энергии не сможем ничего сказать про импульс, это что я помню из универа, и тогда у меня сложилось впечатление (которого я и сейчас придерживаюсь) что мы не имеем просто никакой физической возможности определить 2 параметра сразу
"Вопрос по принципу неопределенности: мы не можем определить сразу 2 параметра частицы принципиально или потому что просто нет такой физической возможности?" принципиально.
"и тогда у меня сложилось впечатление (которого я и сейчас придерживаюсь) что мы не имеем просто никакой физической возможности определить 2 параметра сразу" вот именно так считал Эйнштейн. Нобелевскую премию 2022 года дали как раз за доказательство того, что он был неправ)
То частицы, то не частицы. А поля... Сгустки энергии. Без определённых границ. А в мультике шарики от бильярда.
Поля не могут быть сгустками энергии, так как энергия не объект, а мера способности объектов совершать работу.
Вопрос: что заставляет эту погрешность работать в ту или иную сторону?
теория вероятностей
Относительно недавно видел одно видео, в котором рассказывалось, что некоторые "квантовые" свойства (распределение в 2-щелевом эксперименте, туннелирование) могут быть присущи вполне "классическим" объектам
Да. Только в таких утверждениях, имеются ввиду, "гораздо" более крупные объекты, типа целых атомов и даже(!!!) молекул (а не электроны например). Но реально макроскопических объектов, такие утверждения не касаются. ХОТЯ.... есть один крайне загадочный, реально наблюдаемый объект, при упоминании которого наука замолкает, который являясь вроде как макроскопическим, демонстрирует способность к туннелированию. Я конечно говорю о шаровых молниях. Но надо понимать, что само состояние материи в шаровых молниях, описывается в рамках физики плазмы. Но все же, способность данных объектов, при НЕВЫЯСНЕННЫХ условиях, проникать сквозь, к примеру, обшивку самолета, без взаимодействия с ней, описана свидетелями вызывающими доверие (все летчики, в трудовых, получают статус "летчик-инженер").
@leolex1289
Наука не замолкает.
Наука ругается матом и заявляет: Дайте нам шаровую молнию -- и мы её исследуем.
Но по факту её даже засняли только в двадцать первом веке.
@@leolex1289 да даже говорили о случаях прохождения их вообще через стену дома и даже сквозь человека без вреда для самого человека. В Технике Молодёжи ещё в 80е были публикации. Крайне интересная тема.
@@Evgeny_Pilyavskyа есть ссылки на видео с ШМ?
@@zav1111, а нету. Впрочем, с тех пор телефонов с камерами стало гораздо больше и таких роликов хватает. Вот только третья часть -- очень сомнительно, что шаровая молния, а ещё от трети сильно припахивает монтажом...
Юрий, не понял один моментик с солнцем
Говорят что температура является усредненной, то есть найдутся скажем 1процент атомов с температурой миллиард градусов и они тоже вписались б в теорию возникновения жизни и без туннельного еффекта
вот именно этот процент и создает тунельный эффект, это просто два разных обьяснения одного явления
Про 15 млн К - речь шла именно о максимальной температуре ядра, т.е. нет области с более высокой температурой. А у каждого сотого атома не может быть "температуры", потому что температура - статистическая мера энергетического состояния термодинамической системы в целом: т.е. именно температура в 15 млн. К указывает на то, что есть небольшая доля атомов со скоростями сильно выше средней и даже достигающей необходимого для синтеза уровня (но там далеко не 1%, а скорее огромное число нулей после запятой). Синтез может идти без туннельного эффекта, но с гораздо меньшей интенсивностью или при гораздо более высокой температуре - именно об этом и была речь, что только лишь быстрых частиц в термодинамической системе недостаточно для такого уровня синтеза (нужны сотни млн. К), а в большей степени синтез обеспечивается туннельным эффектом и огромным числом частиц (и соответственно пар столкновений). В термоядерном Токамаке, например, такого числа частиц нет, поэтому там разогревают до 100-120 млн. К - но даже такой температуры недостаточно, чтобы поддерживать синтез без туннельного эффекта.
Первый ответ-комментарий не прав. Это разные явления. Быстрые частицы - это типичное явление для термодинамических макросистем, в том числе тех, где туннельный эффект почти никогда не наблюдается.
Ты о чём, болезный? Причём тут возникновение жизни?
просто и бесподобно
Помню тунельный диод , при повышении напряжения ток растёт потом падает и потом опять растёт , можно построить генератор вч .
Термоядерный синтез гелия из водорода происходит в Солнце при температуре 4,6 миллиона градусов и давлении 4,2 миллиона атм, при таких условиях и создаётся туннельный эффект когда формируется ядро гелия при вдавливании необходимого количества протонов и нейтронов, вообще так же формируются элементы до железа в звёздах, только для синтеза железа уже нужна температура 15 миллионов градусов и давление 10 миллионов атм.
А во существует ли так называемый "квант движения"? Другими словами тот же электрон не должен перемещаться непрерывно, а должен перемещаться квантованно, то есть порциями, ну или шагами.
это скорее вопрос квантованности пространства и времени. Физики по этому поводу уже лет 30 спорят, скоро понемножку драться начнут)
@@physiovisio Это ж какая тактовая частота у того компьютера, что рисует нашу Вселенную, адуреть!!!)))
дискретность (квантование) пространства? Ага, было бы интересно узнать мнение физика. Если не ответит, погуглите в яндексах "планковскую длину".
_"Планковская длина связана с гипотезой о квантовании пространства-времени - предположением о том, что пространство-время дискретно; в одном из вариантов этой гипотезы минимальное возможное расстояние между точками пространства - величина порядка_ ℓp
_Планковская длина - это масштаб длины, на котором квантовая гравитация становится актуальной. Планковская длина приблизительно равна размеру чёрной дыры, где квантовые и гравитационные эффекты находятся в одном масштабе: длина волны Комптона и радиус Шварцшильда одинаковы."_
(с) Вики
Вы говорите. что можно тему предлагать.
Цикл Карно в жизни и в погоде.
Энтропию можно зацепить.
Как, например, солнечное излучение
поглощается и излучается планетой.
да, хорошая тема
В универе нам всё так скучно объясняли по квантовой физике, что вообще ничего не было понятно. А у вас всё понятно. Вопрос: зачем вообще нужны вузы, если есть Ютюб?
Преподавать сложно. Потому как день за днем приходится рассказвать. Это одну лекцию можно сделать увлекательной. А вот 150 лекций - нет. Что касается вообще университетров, до да, можно давать знания вне университета оставив за ним контрольную и планировочную функцию, а также базу для практики.
К сожалению, не встречал нигде вразумительные учебные планы университетских курсов. Так что тут поле непаханое для штатных преподавателей.
Если ты придёшь в какую-нибудь лабораторию на коллайдере работать устраиваться и скажешь, что обучался на ютубе - вероятность получения работы будет стремиться к нулю.
Хотя, можешь попробовать туннелироваться
Затем, что в вузах знание подают последовательно и методично.
А на "Ютубе" придурок насмотрится -- и потом "электроны не двигаются, земля плоская, эйнштейн жулик"...
Вау, так часто ролики, вау
Это не закон, это наше незнание природы процесса. Или, говоря мемчиками, натягивание совы на глобус
Принцип неопределенности нарушает принцип причинности. Как следствие возникает вопрос, а является ли принцип причинности таким уж универсальным и нерушимым на макроуровне?
каким образом он его нарушает?
@@physiovisio Таким, что результат измерения характеристик частиц или результат столкновения протонов или результаты кучи других экспериментов могут быть совершенно разными при абсолютно идентичных начальных условиях.
@@TerrrebleТо, что вы описали - у одинаковых причин должны быть одинаковые следствия - это принцип детерминизма, а не причинности. И действительно, квантовая механика несовместима с этим принципом вся целиком. А принцип причинности намного слабее, он определяет только порядок связанных событий во времени: событие-следствие всегда должно следовать за событием-причиной. И тут он никак не нарушается.
@@Terrreble в квантовом мире не может быть "абсолютно идентичных начальных условий". Даже если вы зададите частицам абсолютно одинаковые скорости, вы не сможете задать им какую-либо координату - частицы будут в абсолютно разных условиях. И аналогично 2 частицы, поставленные строго рядом на строго определенном расстоянии, могут иметь любую скорость, т.е. по умолчанию - неравную друг другу. В условиях неопределенности невозможно создать идентичные начальные условия. Поэтому в квантовой механике реально нет этого детерминизма, как и ответили в одном из комментариев - он принципиально невозможен, даже если мы будем считать, что события происходит не по вероятностям, а по неизвестным нам, но строго определенным причинам: нам никак не отличить абсолютно случайные события от причинных, ведущих себя подобно случайным.
@@eugenes.4643 У вас ошибка в размышлениях. Если мы чего-то не можем, это не значит, что этого не может быть в принципе. В любом случае, сама теория запрещает одинаковые исходы при одинаковых условиях. Поэтому поведение частиц именно что случайно, а не псевдослучайно.
Не совсем ваши рассуждения насчёт термоядерной реакции в солнце вы упустили один из главных параметров а именно давление то чудовищное давление в 2-3 млн атмосфер именно оно и компенсирует скорость движения атомов водорода при сталкивание а точнее трёх атомов водорода в гелий поэтому в сущности теоретически мы можем довести давление до 200 млн атмосфер и уменьшить энергию температуры и всё равно синтез будет происходить
Чукча не читатель, чукча = писатель однако
Давление - это и есть температура, только помноженная на количество частиц в единице объема. А повышение количества частиц на реакции между ними никак не повлияет. Разве что повысит вероятность того самого тунеллирования, просто за счет повышения частоты соударений.
Давно искал ответ на детский вопрос: почему в глубинах Солнца водород не сгорает сразу весь. Оказывается, даже там не хватает температуры для термоядерной реакции. А человек смог достичь условий для взрыва.
Юрий,вопрос немного не по теме. Красное смещение далёких галактик объясняют допплеровским эффектом от расширения вселеной. Но кто-нибудь мерил скорость, приходящего от них света? Вдруг он замедлен? Сам я не верю в такой вариант, но проверить учёные обязаны были, но я ничего не нашёл про это.
Да - "Photons that travel in free space slower than the speed of light" и "Non-invariance of the speed of light in free-space".
ну логику включи. летит самолет в одном напровлении а за ниточку тянут в другую... такое реально?
@@user-kq1tz1qf8h да не в этом дело. Может свет замедляется со временем сам, по неустановленным причинам.
@@user-fg1yr1kh5k есть конечно такие теории (калибровочных полей) но мы это проверить не сможем🤔а теория относительности говорит что скорость света это константа, в вакууме конечно
@@user-ch9zo1xw8f выше ведь, дали название статьи, где свет замедлили в вакууме.
Спасибо за видео. Интересно услышать про высокотемпературную сверхпроводимость в графене.
💯
Вопрос крайне интересный, хотя это и не совсем сверхпроводимость, но явление похожее.
11:00 я представил картину 😂
Короче, солнце, на самом деле, не горит ярким пламенем изо всех сил, а дымит, как куча сырой прошлогодней листвы.
Очень метко сказано.
а мы видим лишь очень маленикий его спектр... видимо еще не эволюционаровали))))
Думаю, что правильнее сказать не "дымит" а "тлеет".
Если бы этого эффекта не было, тогда солнце не сжималось бы пока термоядерная реакция запустится или она не превратится в черную дыру?
нет. Существует предел сжатия вещества в звёздах, вызванный превращением их плазмы в так называемый вырожденный электронный газ. Подробнее об этом мы говорили тут: ruclips.net/video/CSqXocEsYVw/видео.html
Не понимаю почему такой ажиотаж вокруг этого события) Здесь происходит очевидное физ явление - электрон или квант просто проходит сквозь барьер так как если масштабировать атом, то ядро атома и электрон - это футбольный мяч, а орбита атома - это размеры футбольного поля. Значит квант свободно пролетит сквозь эту пустоту.
2:35 - соотношение неопределенности не об измерении, а о том, что объект в принципе не обладает таким объемом информации, которой было бы достаточно для описания точного положения и импульса!
10:32 -- уже второй раз за видео совершенно обратные зависимости причины и следствия озвучиваются -- не благодаря соотношению неопределенности, а из-за реальности, а само соотношение неопределенности лишь как следствие наблюдаемых явлений для их описания и предсказания.
иными словами -- такое происходит не по тому, что ученые такое выявили, а само то, что они выявили произошло потому, что в реальности енто приблизительно так и с некой точностью описывает происходящее для нашего понимания
Без туннельного эффекта Солнце действительно бы не зажглось. Но с другой стороны не было бы радиоактивных химических элементов, таблица Менделеева увеличилась бы раза в три.
ммм, не уверен, вроде бы только на альфа-распад он влияет, бета-распады идут себе напрямую, а для реакций деления как правило нужен внешний импульс типа нейтрона
@@physiovisio Распалось бы всё сразу. Большие времена жизни неустойчивых изотопов - свидетельство наличия потенциального барьера и соотв. туннельного эффекта. Ессно, кроме участия каких-то внешних воздействий.
PS. Впрочем, пока нет запрета на сведение неопределённости к внешним воздействиям, просто "не знаем, как".
За счёт туннельного эффекта частицы должны вылетать из чёрных дыр или пролетать сквозь них . Но почему этого не происходит?
а почему вы уверены, что этого не происходит?
Я вас всегда смотрю оч нравиться ) Расскажите тему про путешествия во времени может сделаете видео , Мне кажется это не возможно ( ведь если я например перемешусь во времени даже на 1 секунду) земля уже улетит , и солнце и галактика с бешеной скоростью , где я окажусь ? А если на годы ? Если только перемещаться во времени , нужно еще перемещаться еще и в пространстве , И как это раз считать ? Окажешься в космосе , Просто вот я не физик но мне интересно.Спасибо.
теоретически перемещаться можно только в будущее (согласно теории относительности, закон замедления времени от неподвижного наблюдателя к ускоряющемуся от него объекту на скорости), повернуть время вспять невозможно из-за причин СТРЕЛЫ времени - слышали о такой? Хотя кто знает, возможно есть такие природные объекты, с помощью которых можно повернуть время вспять! Но это научная фантастика, наука пока таких природных объектов не обнаружила, можно например только предполагать, что твориться внутри чёрных дыр или фантазировать про объекты тёмной материи... - а есть ли там возможность повернуть время вспять? Если не найти ПРИРОДНЫЙ аналог, создать прибор не получится такой, ибо не знаешь, что создаёшь))) Нет аналога в природе. Наука работает только так. Разрешить парадокс дедушки (при перемещении в прошлое) можно тоже - гипотеза мультивселенных, есть ещё варианты - можете посмотреть...))
Телепортируйся на 10 миллиардов световых лет от Земли. Подожди 1 секунду там, потом вернись на Землю - окажешься в далёком будущем Земли. Сколько пройдёт времени на Земле? ;)
теория относительности говорит только о скоростях, близких к скорости света, за телепортацию она умалчивает)) время связано чисто со СКОРОСТЬЮ)) По сути время - это и есть скорость ;)
чем больше скорость, тем медленнее идёт время, но я не верю в то, что скорость ограничена светом ;) квантовой запутанности плевать на ЛЮБЫЕ расстояния!!!
@@Ghostduhзапутанность не отправляет информацию в прошлое - оба кванта находятся здесь (и там) и сейчас
Надо!!!!
Создать такой математическую систему, систему!! которая бы оперируя доселе неизвестными математическими абстракциями!, смогла вместе с физиками квантовыми физиками, разработать понятную для человеческого сознания модель описывающую взаимодействие частиц. сами частицы и т.д.
Вот что надо делать Ткачеву!!!!!
Каждый смайлик перманентно уменьшает интеллект комментатора на один процент.
Хм
Как по мне с неопределенностью состояния объекта вполне можно справиться, используя граничные состояния и отрицательную обратную связь.
Запускаем частицу
Выполняем на неё воздействие, которое переводит ее в одно из крайних энергетических состояний, из которого она не может выйти
Разгоняем частицу внешним воздействием (полем) до стабильной скорости, которую она опять же не может изменить.
Ставим улавливающий детектор, фиксируем прилет и расхождение прилетов по времени.
Так как скорость, время и состояние известны - вычисляем стартовые параметры
Что касается туннельного эффекта - а есть данные экспериментов по граничной скорости срабатывания?
Например проявляется на скоростях не менее 10^6, или он срабатывает при любых значениях скоростей?
"которое переводит ее в одно из крайних энергетических состояний, из которого она не может выйти" таких, согласно современным представлением, не бывает
@@physiovisio частица движется под воздействием внешнего поля, препятствующему изменению энергетического состояния
@@Oldstav это как?
@@physiovisio на уровне реализации - без понятия как это можно исполнить
Основная мысль - стабилизировать параметры частицы внешним воздействием
@@Oldstav согласно современным представлениям, это невозможно
Средняя кинетическая энергия и есть туннелирование получается, так как нельзя измерить скорость каждой отдельной частицы
Все это интересно, но думаю, что протеканию реакций в Солнце в большей степени способствует огромное давление, сближающее атомы, нежели скорость их сближения.
Это практически одно и то же...
Давление = температура х количество частиц в единице объема. Это не самостоятельная величина.
для солнца... гравитация и/или магнетизм?
про100 видим очень малый его спектр излучения. это как заглядывать сквозь замочную скважину . видно только в небольшем спектре.
Температура в среднем по больнице нормальная, так что больных в больнице быть не может, но они есть, вот же парадокс.
Уважаю квантовое туннелирование
Почему беспилотник назвали как Танк т-90 🤔 Да как в фильме "почему операция Ы", да чтоб никто не догадался 😂🤣
Если бы солнце имело такую температуру ядра, то взорвалась бы, так почти весь водород в ядре превратился бы в гелий за короткий период...
Размышление, или "заблуждение" о физике квантовых процессов...
Карпускул не может преодолеть энергетический барьер..
А что такое энергетический барьер? Думаю вряд ли его можно сравнить, в аналогическом описании, с "горкой" т.е. постоянным изменением пространства или чего-то, что имеет неизменную форму взаимодействия...
Любое взаимодействие, будь то электрическое, сильное, слабое или гравитационное - это результат взаимного расположения карпускулов, а они не находятся в неизменном положении из-за чего любые взаимодействия - это волновые процессы.
А что бывает, если две волны складываются?
Конечно, я сейчас, если можно так сказать начал уводить в сторону, но это нужно для понимания ниже написанного. Так же попробуйте представить ситуацию, когда горка, прям перед мечом превратилась в ямку, а почти перед достижением им нижней точки пошла вверх, в результате предавая мячу импульс.. Нечто схожее происходит, когда дети раскачиваются на качелях, или при осуществлении гравитационного манёвра космическими телами, но не поведение неподвижного тела на поверхности волнующегося водоёма, там, по сути, частный случай...
Ведь так может быть?
Замечу, что вы как-то сами рассказали, что магнитного поля нет, что это только иллюзия системы отчёта...
Что такое "карпускол", странник? и где ты в ролике увидел меч?
@@Evgeny_Pilyavskyты устал наверно, зачем по твоему меч никто не видит а он есть!?? Вот суслик зная что он есть огорчится когда поймёт что его не видят потому что его нету!!😅
Не жалко суслика? Нельзя таким быть жестоким. 😢
🤝😉
Так получается что в том что у нас нет термоядерной энергетики виноват Кулон! Придумал этот закон, блин!
А если это не один мяч, а 10 мячей связанных друг с другом так, чтобы они могли катиться без трения?
Каким образом мы можем быть обязаны Квантовой Механике, в смысле самого факта нашего существования, совершенно не понятно? Глупость какая то, вроде раньше не было никакой КМ, но при этом люди как то жили, вроде, или нет? Четт тут не то.
да нет, она всегда была. Просто мы об этом не знали.
@@physiovisio А я думал, что КМ это всего лишь теория, плод человеческой мысли и не более, а оказывается, по вашему, все наоборот.
"Не зная общей физики, угри используют успешно электри..." (с)
ахаха, по вашему когда я ложусь спать то все вокруг замирает пока я не проснусь?
@@user-ch9zo1xw8f, пусть расскажет это моему коту.
Автор. Я чет не понял . я вот читал астрофизику и там ясно написано что звезды зажигает гравитация и если б не ядерный синтез препядствующий сжиманию ядра то хана . гравитация сжимает протоны преодолевая силу отталкивания.
правильно. Но вот оказывается,что в случае Солнца оно сжато недостаточно для того, чтобы запустить реакции без учёта туннельного эффекта
И то и то верно одновременно. Гравитация сжимает звезду, пока звезда сжимается - ее недра нагреваются, нагреваются и в какой-то момент температуры становится достаточно, чтобы начался термоядерный синтез, интенсивность которого тем выше, чем выше температура и в какой-то момент энергия синтеза становится достаточно, чтобы прекратить сжатие звезды - она достигает гидростатического равновесия. Туннельный эффект позволяет начаться термоядерному синтезу при намного более низкой температуре. Если бы его не было - массы звезды могло вообще не хватить, чтобы "разжечь" термоядерный синтез.
@@physiovisio ну вот так понятней автору надо было ьак и обьяснить
В детстве от пацанов во дворе тоже услышал то, что Пеле бил так, что мог мяч через Эверест перебросить!
Грубо говоря туннельность это когда на борту самолета слишком много пассажиров боятся что самолет рухнет, и даже опытный экипаж и современный самолет бессильны против биомассы на борту, и происходит катастрофа, я правильно понял?
В Солнце как и в ядре Земли роль зажигателя играет эффект нарушения спинового барьера, не менее сильного чем кулоновский или сильноядерный! Начинается сие безобразие с давления в миллион атмосфер и при таком давлении даже холодная материя начинает вести себя странно! А при больших давлениях начинает происходить чёрте что, при этом не говоря уже о плазме, которая и при обычном давлении полна сюрпризов, а при сверхвысоких давлениях может творить чудеса!
Ещё один гуманитарий, который наслушался в интернете всякого бреда...
@@Evgeny_Pilyavsky Сказал один умник не умеющий читать статьи передовых исследований!
@@MrVasher, удивительно, что ты вообще умеешь читать.
@@Evgeny_Pilyavsky Мне удивительно другое как вы вообще буквы складывать умеете?!
@@MrVasher, научно-техническим способом.
Это проще, чем гуманитарным, но требует мозгов.
Смутило утверждение, что в школе изучаются погрешности измерений. Я с погрешностями ознакомился исключительно в универе.
Не первое видео встречаю, в котором утверждается, что в школе я изучал то, что на самом деле не изучал.
Лет через 10, полагаю, я открою свежее видео на ТыТрубе, а там будут говорить, что в нулевых годах на уроках труда терминаторов собирали. А на мои возражения, что в моей школе такого не было, мне будут отвечать, что у меня школа была странная.
ну я ориентируюсь на то, что изучали мы, чему учил детей я и чему сейчас учат мои товарищи
@@physiovisio, погрешности я в школе не учил. И матрицы. И астрономию. И черчение...
А потому, что школа с углублённым, мативо, английским.
Который я тоже не учил, ибо тупой в языках.
Спасибо квантовому вероятности что привели алгоритмам ютуба, меня сюда.
То есть получается, что основную роль в термоядерном синтезе играет именно туннельный эффект, а давление и температура второстепенны??? И по сути играют роль только в сближение атомов на достаточное расстояние???
PS То есть мы строим реакторы (итэр к примеру) именно ТЕРМОядерного синтеза. В то время как в Солнце (и прочих звёздах) идёт ТУННЕЛЬНОядерный синтез.
Нет. Пересмотри видео
Не-а.
В плотной среде, а в ядре Солнца плотность 100кг/см3, длина волны де Бройля сталкивающихся частиц во много раз меньше чем в вакууме. Следовательно диэлектрическая проницаемость среды во много раз больше чем в вакууме. Поскольку скорость света в такой среде будет во много-много раз меньше( пару миллионов), то и соотношение неопределенностей существенно изменится. Поэтому, мне кажется, вы что-то не учли, уважаемый Юрий Ткачев.
а причём здесь в данном случае скорость света в среде?
@@physiovisio Очень приятно, что вы, уважаемый, ответили. Я попытаюсь привести пример. Вам известно, что такое иммерсионная среда?
@@user-qs6nn5jv6iпримерно. Что-то типа жидкой линзы для увеличение апертуры микроскопа
@@physiovisio Совершенно верно. Тут главное слово апертура. Тоесть разрешающая способность. Длина волны света в плотной среде уменьшается. За счёт чего мы имеем возможность видеть детали меньшего размера. Неопределенность воздействия света или частиц не больше чем половина длины волны света или половины длины волны де Бройля для частиц.
@@user-qs6nn5jv6iну да, в этом и суть туннельного эффекта
Я не понимаю, почему ученые любат давать названия явлениям, которые описываются фразой "мы не можем точно измерить".
Как они доказали, что даже сверхточными приборами не измерить?
Я понимаю, что измерять движения мельчайших частиц, это как измерять скорость летящих стканов, кидая в них другие стаканы. НО это проблема наших проборов, а не того, что сткан ЯКОБЫ имеет либо скорость, либо положение.
Я чего-то не понимаю?
Частица всегда имеет и то и другое, просто измерить достаточно точно мы можем только один из 2 параметров.
Ну вот, Эйнштейн в своё время рассуждал также. Был долгий спор на эту тему, который фактически разрешился только сейчас: доказав экспериментально несправедливость так называемого неравенства Белла, Аспе, Клаузер и Цайлингер показали, что дело не в приборах, а в фундаментальной неопределённости. Да и, снова-таки, тот факт, что солнце светит, а туннельные диоды - работают, тоже как бы намекает нам именно на это.
@@twelve307Нет, не имеет. Именно поэтому возможно квантовое туннелирование, если бы обе характеристики всё время были на своём месте то туннелирование было бы невозможно. Хватит так узко понимать принцип неопределенности, он фундаментален а не просто какой то там вопрос точности приборов. Когда остальная вселенная (включая нас) получает точную информацию об одной из характеристик частицы, вторая (антагонистическая) характеристика просто перестаёт существовать в этот миг.
@@physiovisioИнтересно вот если в квантовом мире господствует неопределённость как объективно без измерений и наблюдений работают квантовомеханические процессы ведь они всё равно существуют объективно и без наблюдения. Эйнштейн об этом тоже говорил "Вы и вправду считаете что луна существует только когда вы на неё смотрите? "
@@AtticusKarpenter Я это и имел ввиду, что один из параметров неопределенный. Но это не значит что если мы измеряем 1 параметр то второй исчезает(если я правильно понял ваш коммент). Второй параметр не определен и может принимать вероятностные значения(в том числе и для того чтобы с какой-то вероятностью произошел туннельный эффект), но он не исчезает. Представьте что мы измерили импульс, а по вашей логике местоположение частицы перестало существовать, она бы просто исчезла, на самом деле ее позиция всегда с ней просто мы не знаем точно где она.
Юрий, смущает, что вы всё время проговариваете: *"мы не можем определить импульс", а не "частица не имеет точного импульса"*
1 Уточните еще раз, пожалуйста: частица именно физически не имеет точного импульса в любой конкретные момент времени, или мы не можем точно определить импульс частицы?
2 Если второе, то еще вопрос: мы в принципе не можем его измерить, или мы пока не можем его измерить? *Ответьте плс* , это очень важный для меня мировоззренческий вопрос: *мир в принципе не точен и не определён, или это мы не можем его максимально точно определить, измерить, просчитать?*
"1 Уточните еще раз, пожалуйста: частица именно физически не имеет точного импульса в любой конкретные момент времени, или мы не можем точно определить импульс частицы?" с точки зрения квантовой механики это одно и то же. Любые наблюдаемые характеристики квантовой частицы имеют смысл лишь в момент наблюдения.
"2 Если второе, то еще вопрос: мы в принципе не можем его измерить, или мы пока не можем его измерить?" вот в 2022 году как раз дали нобелевскую премию ребятам, доказавшим, что в принципе не можем
@@physiovisioПолучается, "в принципе не можем" = "мир в принципе не точен и не определён"?
@@WantedWhiteTiger, скорее -- миру плевать на наши попытки его уточнить и определить.
@@physiovisio
Почему-то вспомнилось название главы из книги, с которой я познакомился лет 35 назад. "Как выглядит частица, когда на нее никто не смотрит?"
Температура - функция СРЕДНЕЙ скорости частиц, потому даже если средняя скорость "не позволяет" двум протонам столкнуться, найдутся такие, что будут иметь достаточную для такого дела скорость. И при чём тут туннельный эффект?
ну вот оказывается, что чисто верхушки нормального распределения скоростей не хватает. Пока Гамов туннельный эффект не придумал, не могли объяснить, как Солнце работает
@@physiovisio Пишут, в Солнце боле 14 МК. А для протон-протонного цикла нужно аккурат 10-14 МК. Оно точно на туннельном эффекте работаеть?
Капец, тёмный лес...
пара кубитов может содержать все возможные варианты от 0 до 1 ? тоесть например такой 0.0100001010...10101001 ??? ДА???
Я вот что тут подумал. Мы все расслышаны про знаменитый эксперимент с двумя щелями, где частитицы образуют не две щели, а интерференционную картину. А не означает ли, что кванты нарушают закон сохранения импульса, раз они летя прямо, вдруг неожиданно поворачиваются, чтобы образовать волновую картину, хотя на них ничего не воздействовало.
1. Не нарушают. Потому что...
2. На них таки воздействует. А именно -- они взаимодействуют с краями щелей.
Сначала учим элементарную физику.
Сдаём экзамен.
И только потом лезем в кванты.
@@Evgeny_Pilyavsky Ну классическую физику я знаю, раз задался вопросом о сохранения импульса в квантовой физике и почему там не нарушаются условия сохранения, хотя на первый взгляд нарушаются. И да, у меня в школе по физике 5 и ЕГЭ сдал на 80 баллов по физике и даже в олимпиаде участвовал по физик в 11 классе, хоть и не выиграл(хотя по математике я занял 3 место).
@@ivan_mustafaev, ну так если -- то вспоминаем дифракцию, и из-за чего она происходит. Школьный курс, классическая оптика.
@@ivan_mustafaev, УПД: Сдать экзамен мало... Надо понять предмет. Собственно, просто при взгляде на вот эту щель у вас в голове должна была возникнуть мысль про дифракцию.
@@Evgeny_PilyavskyПроисходит, потому что свет - волна. Волны могут огибать препятствия. Про дифракцию я знаю. Но это если свет представлять как волну(что и делается в курсе электродинамики, где и проходят дифракцию и интерференцию). А если мы свет представляем как поток дискретных неделимых частиц(что и делается в квантовой физике), размер которых меньше чем щель, то она должна пролететь и далее лететь прямо.
В реальных кристаллах нет забора в виде представленного холма. В кристаллах потенциальные заборы дырявые. Отсюда и туннелирование.