Ответ студентам-Итоги

Сообщение №14913 от AVB 26 ноября 2002 г. 16:38
Тема: Ответ студентам-Итоги

Что такое фотон? Итоги

Классическая точка зрения

1. Система медленно квазистационарно движущихся зарядов испускает за каждый период Т цуг (последовательность) электромагнитных волн длительностью Т. Этот цуг волн представляет собой синусоиду конечных размеров. Конечно, строго говоря, такая синусоида не является монохроматической волной бесконечной протяженности в пространстве и во времени. Однако количество максимумов и минимумов в этом цуге очень велико (выше приводилась оценка количества оборотов, которое должен сделать электрон прежде, чем излучить фотон - порядка миллиона!). Поэтому с очень большой точностью можно считать, что система движущихся зарядов излучает монохроматические волны заданной частоты (в волновой зоне отличие фронта сферической волны от плоской пренебрежимо мало).

2. Чаще всего излучение носит дипольный характер, т.е. определяется переменным во времени электрическим дипольным моментом источника излучения. Длина волны излучения много больше размеров источника. Интенсивность излучений следующей мультипольности (квадрупольное, магнитное дипольное) в (v/c)2 меньше.

3. Отдельный ускоренно движущийся заряд излучает электромагнитную энергию, причем интенсивность излучения пропорциональна квадрату ускорения.

4. Интенсивность излучения колеблющегося с частотой w заряда пропорциональна четвертой степени частоты.

5. Длительность и пространственная ширина излученного волнового пакета связаны с разбросом частот в пакете и разбросом волновых векторов. Это вытекает из хорошо известных математических свойств преобразования Фурье. Чем меньше разброс частот в пакете, тем больше его длительность. Чем короче пакет в пространстве, тем больше разброс частот в нем. Математически эти соотношения выглядят так:

DwDt > 1, DkDx > 1.

6. Классическая теория Максвелла позволяет подсчитать плотность энергии и плотность потока энергии в монохроматической плоской волне и установить связь между переносимой волной энергией Е и импульсом волны р: р = Е/с. Иначе это утверждение (подтвержденное еще сто лет тому назад опытами П.Н.Лебедева по измерению давления света) можно записать в виде: Е2 -c2 p2 = 0.

Квантовая точка зрения

1. Основной постулат: излученный волновой пакет частотой w и есть фотон, несущий энергию Е = hw /2p. Опыты по фотоэффекту и эффекту Комптона дают прямое доказательство этой гипотезы. Кроме того, именно постулировав квантованный характер излучения и поглощения энергии стенками полости, Планк сумел получить правильную формулу для спектральной интенсивности излучения абсолютно черного тела (с этого началась квантовая теория).

2. Между энергией и импульсом фотона есть связь: р = Е/с, такая же, как у монохроматической волны. Можно дать вывод этой формулы, постулируя универсальность формулы E = hw/2p в любой ИСО.

3. Поскольку для фотона Е2 -c2 p2 = 0, то, сравнивая это соотношение с общим соотношением Эйнштейна между энергией, импульсом и массой любой частицы, приходим к выводу, что масса фотона равна нулю. Это нисколько не мешает фотону обладать импульсом. (Г-н Зиновий на форуме заявлял, что такого не может быть никогда, потому что не может быть импульса у частицы без массы, а этого не может быть никогда. Я думаю, что уровень аргументации г-на Зиновия я исказил не сильно.)

4. Каждый отдельно взятый возбужденный атом (будем говорить о ближайшем к основному возбужденном состоянии) излучает фотон спонтанно. На форуме поднимался вопрос, мгновенно ли происходит перескок электрона с одного уровня на другой? Ответ: да, мгновенно и непредсказуемо. Это означает, что положив перед собой один атом в возбужденном состоянии, вы можете ждать неопределенно долго, пока он излучит свет. Зафиксировать переход может, например, щелчок детектора, в который попал фотон. Однако, положив рядом большое количество N >> 1 абсолютно одинаковых атомов в одинаковом состоянии, можно убедиться, что через время t, называемое временем жизни возбужденного состояния, количество атомов в возбужденном состоянии уменьшится в среднем в е раз. Напомню, что любая реально излучающая система содержит порядка 1023 возбужденных атомов, так что вполне осмыслен вопрос о вероятности излучения фотона, которая и может быть вычислена по правилам квантовой механики.

5. Поднимался вопрос о том, можно ли применять соотношение неопределенности к фотону, если его пространственные размеры равны нулю. Мы видим, что если под фотонами понимать волновые пакеты, то приведенное выше соотношение между разбросом частот и длительностью и разбросом волновых чисел и протяженностью пакета, по существу, имеет вид соотношения неопределенностей Гейзенберга. Чем короче длительность импульса излучения, тем больший разброс частот в нем и т.д. О фотоне - кванте поля я скажу ниже.

6. Фотон нельзя расщепить. Это также обсуждалось на форуме. Если волна проходит через полупрозрачное зеркало, то интенсивность прошедшей волны равна интенсивности отраженной волны и в сумме они равны интенсивности падающей волны. Частоты волн не изменяются. Если на полупрозрачное зеркало падает фотон (в смысле почти монохроматического пакета), то отраженный фотон и прошедший фотон будут иметь не только ту же частоту, но и ту же энергию! Как такое может быть? Дело в том, что детекторы, поставленные на пути отраженного и прошедшего пучков, просто вдвое уменьшают число отсчетов. Однако эти детекторы так устроены, что они вообще не щелкали бы, если бы энергия фотонов уменьшилась в два раза. Таким образом, фотон неделим.

Точка зрения релятивистской квантовой теории поля

1. Все известные фундаментальные частицы (кварки, лептоны) взаимодействуют друг с другом через калибровочные поля. Каждому типу взаимодействия соответствует свое калибровочное поле, свойства которого определяются симметрией взаимодействия. Электромагнитному взаимодействию соответствует электромагнитное поле, удовлетворяющее свободным уравнениям Максвелла (т.е. уравнениям, в которых плотность заряда и плотность тока равны нулю). Уравнение для четырехмерного вектор-потенциала электромагнитного поля имеет вид уравнения Даламбера (иначе его называют волновым уравнением).

2. Общее решение уравнения Даламбера для потенциала Am(x) имеет вид суперпозиции плоских монохроматических волн произвольной частоты w, распространяющихся в направлении волнового вектора k. Величина волнового вектора связана с частотой соотношением w/c = k или w2 - k2c2 = 0.

3. В рамках квантовой теории поля 4-потенциал подвергается процедуре так называемого вторичного квантования. Вводится понятие вакуума электромагнитного поля - состояния наименьшей энергии, в котором отсутствуют возбуждения. Фотон - квант электромагнитного поля - описывается оператором, действующим на вакуум. В зависимости от рассматриваемого процесса фотон может либо рождаться в данном состоянии (с определенным импульсом и поляризацией), либо уничтожаться в данном состоянии. Соотношение между частотой и волновым вектором, справедливое для электромагнитных волн, переписывается (путем введения понятия энергии фотона, равной частоте, умноженной на постоянную Планка, и импульса фотона, равного волновому вектору, умноженному на постоянную Планка) как соотношение Эйнштейна между энергией и импульсом частицы нулевой массы.

4. Взаимодействие всех полей в рамках РКТП (подчеркиваю, что эта теория, как и всякая другая, есть модель реальности) считается локальным, т.е. в оператор взаимодействия поля всех частиц входят в виде произведения, взятого в одной, общей для всех пространственно-временной точке. В этом смысле можно говорить о том, что у фундаментальных частиц нет размеров (или, что то же, они имеют нулевой размер).

5. Можно ли применять в таком случае к фотону соотношение неопределенностей? Как было сказано выше, к фотону, рассматриваемому как волновой пакет, применять соотношение неопределенностей можно в описанном выше смысле.

Что же касается фотона - кванта свободного электромагнитного поля, формально описываемого в координатном пространстве как плоская безграничная монохроматическая волна, то здесь ситуация сложнее. Думаю, что лучше всего будет сослаться на ту страницу книги Берестецкого, Лифшица и Питаевского "Квантовая электродинамика" (Курс теоретической физики. Т. 4), стр. 19-20, где написано, как надо трактовать этот действительно деликатный вопрос. Поскольку я учился по этой книжке, то лучше не скажу. Для тех, кому важен только вывод, сформулирую его: в квантовом случае понятие координаты фотона становится беспредметным. Это проявляется в том, что из волновой функции фотона невозможно построить величину, имеющую смысл плотности вероятности обнаружения фотона в данном месте пространства в данный момент времени. Ну, а раз так, то и вопрос о применении соотношения неопределенностей к фотону теряет смысл.

В завершение этих заметок хочу поблагодарить всех читателей, которые поддержали как само начинание, так и стиль изложения. Я, к сожалению, не удержался от полемики с рядом г-д участников форума. Наверное, это надо было делать в отдельных сообщениях, если делать вообще.

Особо благодарю г-на epros за моральную поддержку и высококвалифицированные комментарии к моим заметкам, а также г-на Volody, который знает о фотонах значительно больше меня.

С уважением AVB.


Отклики на это сообщение:

Уважаемый г-н AVB. Раз уж меня похвалили:) позволю себе прокоментировать.

> 1. Основной постулат: излученный волновой пакет частотой w и есть фотон, несущий энергию Е = hw /2p.

4.На форуме поднимался вопрос, мгновенно ли происходит перескок электрона с одного уровня на другой? Ответ: да, мгновенно и непредсказуемо.

Сравните пожалуйста ваш пункт 1 и пункт 4. Тут должно быть что-нибудь одно. Или "волновой пакет", или "мгновенно". Если мгновенно, то пакет должен быть белым шумом и уж точно не почти монохроматической волной.

>Это означает, что положив перед собой один атом в возбужденном состоянии, вы можете ждать неопределенно долго, пока он излучит свет. Зафиксировать переход может, например, щелчок детектора, в который попал фотон.

Вот детектор вполне может срабатывать за время гораздо меньшее времени излучения. В этом смысле срабатывание будет мгновенным. В отличии от излучения.


>Напомню, что любая реально излучающая система содержит порядка 1023 возбужденных атомов, так что вполне осмыслен вопрос о вероятности излучения фотона, которая и может быть вычислена по правилам квантовой механики.

Сейчас В ионных ловушках вполне оперируют отдельными атомами. Скажем например наблюдали дифракцию излучения от двух атомов.

Young's interference experiment with light scattered from two atoms
U. Eichmann, J. C. Bergquist, J. J. Bollinger, J. M. Gilligan, W. M. Itano, and D. J. Wineland

National Institute of Standards and Technology, Boulder, Colorado 80303

M. G. Raizen

Department of Physics, University of Texas, Austin, Texas 78712
Received 18 December 1992
We report the first observation of interference effects in the light scattered from two trapped atoms. The visibility of the fringes can be explained in the framework of Bragg scattering by a harmonic crystal and simple ``which path'' considerations of the scattered photons. If the light scattered by the atoms is detected in a polarization-sensitive way, then it is possible to selectively demonstrate either the particle nature or the wave nature of the scattered light.

©1993 The American Physical Society
URL: http://link.aps.org/abstract/PRL/v70/p2359
DOI: 10.1103/PhysRevLett.70.2359
PACS: 03.65.Bz, 32.50.+d, 32.80.Pj, 42.50.-p

> Дело в том, что детекторы, поставленные на пути отраженного и прошедшего пучков, просто вдвое уменьшают число отсчетов. Однако эти детекторы так устроены, что они вообще не щелкали бы, если бы энергия фотонов уменьшилась в два раза. Таким образом, фотон неделим.

Частота фотона нет, а амплитуда вероятности (то бишь и энергия волнового пакета) совершенно спокойно уменьшится в два раза. Я хотел бы заметить что интерференция прошедшего и отраженного сигнала наблюдалась. Даже в случае однофотонного волнового пакета. Если бы пакет только отражался или только пролетал интерференции не наблюдалось бы. Собственно, этот эксперимент по сути аналогичен дифракции электронов на щелях.

С уважением Volody



Большое спасибо за подробные пояснения общего характера.
Осталось ответить на частные непонятные вопросы :-)

> Что такое фотон? Итоги

> Классическая точка зрения
> 1. Система медленно квазистационарно движущихся зарядов испускает за каждый период Т цуг (последовательность) электромагнитных волн длительностью Т. Этот цуг волн представляет собой синусоиду конечных размеров. Конечно, строго говоря, такая синусоида не является монохроматической волной бесконечной протяженности в пространстве и во времени. Однако количество максимумов и минимумов в этом цуге очень велико (выше приводилась оценка количества оборотов, которое должен сделать электрон прежде, чем излучить фотон - порядка миллиона!). Поэтому с очень большой точностью можно считать, что система движущихся зарядов излучает монохроматические волны заданной частоты (в волновой зоне отличие фронта сферической волны от плоской пренебрежимо мало).

Остается непонятным вопрос.
Если один атом излучает сферический пакет волн, который только достаточно
далеко
(в волновой зоне) и только приблизительно можно считать
плоским, то имрульс такого пакета (всего) равен 0.
Ниже Вы называете этот пакет фотоном.
Получается импульс этого фотона =0, а энергия не =0.

> Квантовая точка зрения
> 1. Основной постулат: излученный волновой пакет частотой w и есть фотон, несущий энергию Е = hw /2p.
> 2. Между энергией и импульсом фотона есть связь: р = Е/с, такая же, как у монохроматической волны.


> 4.На форуме поднимался вопрос, мгновенно ли происходит перескок электрона с одного уровня на другой? Ответ: да, мгновенно и непредсказуемо.

> Сравните пожалуйста ваш пункт 1 и пункт 4. Тут должно быть что-нибудь одно. Или "волновой пакет", или "мгновенно". Если мгновенно, то пакет должен быть белым шумом и уж точно не почти монохроматической волной.

"Мгновенно" - квантовый подход. "волновой пакет" - классический подход. Всё зависит от того какую модель (теорию) мы выбрали для описания того или иного физического явления. Не обязательно делать выбор "или..,или.."

> >Это означает, что положив перед собой один атом в возбужденном состоянии, вы можете ждать неопределенно долго, пока он излучит свет. Зафиксировать переход может, например, щелчок детектора, в который попал фотон.

> Вот детектор вполне может срабатывать за время гораздо меньшее времени излучения. В этом смысле срабатывание будет мгновенным. В отличии от излучения.

Мы не можем рассматривать здесь атом отдельно и детектор отдельно. Какой бы быстродействующий детектор мы не выбрали он сработает щелчком (не сможет зафиксировать часть фотона). В этом смысле излучение мгновенно. Что происходит между измерениями мы не знаем. Представь себе: шёл, подскользнулся, очнулся, гипс. Что было между моментами твоего непосредственного восприятия ты не знаешь, но можешь смоделировать это с хорошей точностью на основании опыта (теории). То же самое и с квантовой механикой. Эта физическая модель заполняет пробел в нашем знании (точнее незнании) между двумя измерениями. Что было между двумя последовательными измерениями состояния атома? Квантовая механика на это время ставит в соответствие электрону волновую функцию, которая, действительно, эволюционирует плавно, без скачков. Но возможна и другая теория, которая поставит в соответствие электрону струну, несжимаемую жидкость, вихрь или что-то ещё. На вопрос, что было на самом деле теория не отвечает. Она лишь позволяет на основании одного эксперимента предсказывать результаты последующего. Квантовая механика не есть реальность, это - модель реальности. В этом твоя главная ошибка (помнишь, как ты говорил мне, что когда я бью по мячу, то делаю это не ногой, а своей волновой функцией, или про "размазанный" электрон, для которого можно ввести плотность).

> >Напомню, что любая реально излучающая система содержит порядка 1023 возбужденных атомов, так что вполне осмыслен вопрос о вероятности излучения фотона, которая и может быть вычислена по правилам квантовой механики.

> Сейчас В ионных ловушках вполне оперируют отдельными атомами. Скажем например наблюдали дифракцию излучения от двух атомов.

Помнится ты так и не смог подняться до того чтобы смело и решительно опровергнуть антинаучную теорию sparka, который утверждал, что два фотона не интерферируют.


> > 4.На форуме поднимался вопрос, мгновенно ли происходит перескок электрона с одного уровня на другой? Ответ: да, мгновенно и непредсказуемо.

>

> > Сравните пожалуйста ваш пункт 1 и пункт 4. Тут должно быть что-нибудь одно. Или "волновой пакет", или "мгновенно". Если мгновенно, то пакет должен быть белым шумом и уж точно не почти монохроматической волной.

> "Мгновенно" - квантовый подход. "волновой пакет" - классический подход. Всё зависит от того какую модель (теорию) мы выбрали для описания того или иного физического явления.

Щас зайдем на второй круг:).
Прекрасно. Напиши мне уравнение оного "Мгновенно" и я буду полностью удовлетворен. Хоть Шредингера, хоть Дирака, хоть имени Леонида или Volody, главное чтобы при этом получалась дифракция и интерференция (и желательно закон сохранения энергии выполнялся). Иначе это только слова и ничего больше.

Не обязательно делать выбор "или..,или.."

То бишь принцип исключенного третьего у нас не работает. Тогда надо использовать соответствующую математику. Такой подход тоже есть, но пока я на него намека не видел.

> > >Это означает, что положив перед собой один атом в возбужденном состоянии, вы можете ждать неопределенно долго, пока он излучит свет. Зафиксировать переход может, например, щелчок детектора, в который попал фотон.

> > Вот детектор вполне может срабатывать за время гораздо меньшее времени излучения. В этом смысле срабатывание будет мгновенным. В отличии от излучения.

> Мы не можем рассматривать здесь атом отдельно и детектор отдельно. Какой бы быстродействующий детектор мы не выбрали он сработает щелчком (не сможет зафиксировать часть фотона). В этом смысле излучение мгновенно.

Нет это регистрация "мгновенна". Я вполне могу наблюдать интерференционную картину, дисперсию и дифракцию. То бишь между измерениями было вполне уравнение Шредингера, а отнюдь не мгновенное излучение.

>Что происходит между измерениями мы не знаем. Представь себе: шёл, подскользнулся, очнулся, гипс. Что было между моментами твоего непосредственного восприятия ты не знаешь, но можешь смоделировать это с хорошей точностью на основании опыта (теории). То же самое и с квантовой механикой. Эта физическая модель заполняет пробел в нашем знании (точнее незнании) между двумя измерениями. Что было между двумя последовательными измерениями состояния атома? Квантовая механика на это время ставит в соответствие электрону волновую функцию, которая, действительно, эволюционирует плавно, без скачков. Но возможна и другая теория, которая поставит в соответствие электрону струну, несжимаемую жидкость, вихрь или что-то ещё. На вопрос, что было на самом деле теория не отвечает.

Пожалуйста, пусть будет теория где излучение будет скачком. Я ее прошу привести.
Все утверждения у нас в рамка какой-то теории и области ее применимости. Вот я и прошу привести теорию где фотон излучается скачком. И при этом все известные результаты сохранялись.

>Она лишь позволяет на основании одного эксперимента предсказывать результаты последующего. Квантовая механика не есть реальность, это - модель реальности.
В этом твоя главная ошибка (помнишь, как ты говорил мне, что когда я бью по мячу, то делаю это не ногой, а своей волновой функцией, или про "размазанный" электрон, для которого можно ввести плотность).

Прекрасно, но в КМ фотон вылетает не скачком (и вроде речь шла именно о КМ) . Вот приведи мне другую теорию, я ее пока не видел. Будем рассметривать ее.
Пока есть только слова "фотон вылетел скачком" на чем основаны? Лично для меня полная загадка.

> > >Напомню, что любая реально излучающая система содержит порядка 1023 возбужденных атомов, так что вполне осмыслен вопрос о вероятности излучения фотона, которая и может быть вычислена по правилам квантовой механики.

> > Сейчас В ионных ловушках вполне оперируют отдельными атомами. Скажем например наблюдали дифракцию излучения от двух атомов.

> Помнится ты так и не смог подняться до того чтобы смело и решительно опровергнуть антинаучную теорию sparka, который утверждал, что два фотона не интерферируют.

Поднимаюсь интерферируют:). Правда насколько я помню я сразу сказал что в этом вопросе он или не прав или оговорился.

Насколько я помню мы так с законом сохранения энергии при скачкообразном вылете так и неразобрались. Таки он есть или его таки нет.


Кстати любознательный правильно заметил. Что соотношение между импульсом и энергией для волнового пакета не работает. Это к вопросу о том что лучше использовать термин "фотон" только для кванта электромагнитного поля.


> Прекрасно. Напиши мне уравнение оного "Мгновенно" и я буду полностью удовлетворен. Хоть Шредингера, хоть Дирака, хоть имени Леонида или Volody, главное чтобы при этом получалась дифракция и интерференция (и желательно закон сохранения энергии выполнялся). Иначе это только слова и ничего больше.

Редукция однако.

> Не обязательно делать выбор "или..,или.."

> То бишь принцип исключенного третьего у нас не работает. Тогда надо использовать соответствующую математику. Такой подход тоже есть, но пока я на него намека не видел.

Зачем третье? Нужно использовать либо волновой подход, либо квантовый. Только не надо смешивать понятия из этих двух моделей.

> > Мы не можем рассматривать здесь атом отдельно и детектор отдельно. Какой бы быстродействующий детектор мы не выбрали он сработает щелчком (не сможет зафиксировать часть фотона). В этом смысле излучение мгновенно.

> Нет это регистрация "мгновенна". Я вполне могу наблюдать интерференционную картину, дисперсию и дифракцию.

Ты можешь наблюдать её без регистрации?

> То бишь между измерениями было вполне уравнение Шредингера, а отнюдь не мгновенное излучение.

Именно между измерениями, когда объект был ненаблюдаем. Сегодня это описывается уравнением Шредингера, а лет через 1000 ... я думаю уже появится другое уравнение, а может и другая физическая модель явления (теория).

> >Что происходит между измерениями мы не знаем. Представь себе: шёл, подскользнулся, очнулся, гипс. Что было между моментами твоего непосредственного восприятия ты не знаешь, но можешь смоделировать это с хорошей точностью на основании опыта (теории). То же самое и с квантовой механикой. Эта физическая модель заполняет пробел в нашем знании (точнее незнании) между двумя измерениями. Что было между двумя последовательными измерениями состояния атома? Квантовая механика на это время ставит в соответствие электрону волновую функцию, которая, действительно, эволюционирует плавно, без скачков. Но возможна и другая теория, которая поставит в соответствие электрону струну, несжимаемую жидкость, вихрь или что-то ещё. На вопрос, что было на самом деле теория не отвечает.

> Пожалуйста, пусть будет теория где излучение будет скачком. Я ее прошу привести.

Вот так просто: приведи новую теорию излучения атома.

> Все утверждения у нас в рамка какой-то теории и области ее применимости. Вот я и прошу привести теорию где фотон излучается скачком. И при этом все известные результаты сохранялись.

Ещё раз объясняю. Что там внутри теории происходит - это её внутреннее дело. Я говорю о том, что экспериментально не удасться зарегистрировать постепенного излучения. Детектор зарегистрирует весь квант целиком. А значит он излучается скачкообразно.

> Прекрасно, но в КМ фотон вылетает не скачком (и вроде речь шла именно о КМ) . Вот приведи мне другую теорию, я ее пока не видел. Будем рассметривать ее.
> Пока есть только слова "фотон вылетел скачком" на чем основаны? Лично для меня полная загадка.

Другая теория здесь не при чём. Я говорю про то как мы регистрируем явление, а не как мы его моделируем.

> > > >Напомню, что любая реально излучающая система содержит порядка 1023 возбужденных атомов, так что вполне осмыслен вопрос о вероятности излучения фотона, которая и может быть вычислена по правилам квантовой механики.

> > Помнится ты так и не смог подняться до того чтобы смело и решительно опровергнуть антинаучную теорию sparka, который утверждал, что два фотона не интерферируют.

> Поднимаюсь интерферируют:). Правда насколько я помню я сразу сказал что в этом вопросе он или не прав или оговорился.

Он просто не до конца понимал этот момент. К сожалению у него не хватило смелости признать свою неправоту.

> Насколько я помню мы так с законом сохранения энергии при скачкообразном вылете так и неразобрались. Таки он есть или его таки нет.

Закон сохранения энергии выполняется.

Ну, ладно, поспорили немножко и хватит. Пусть теперь AVB с тобой поспорит, если захочет.


> > Прекрасно. Напиши мне уравнение оного "Мгновенно" и я буду полностью удовлетворен. Хоть Шредингера, хоть Дирака, хоть имени Леонида или Volody, главное чтобы при этом получалась дифракция и интерференция (и желательно закон сохранения энергии выполнялся). Иначе это только слова и ничего больше.

> Редукция однако.

Редукция однако, происходит при измерении, а не при излучении. Это кстати экспериментально проверенный факт.


> > > Мы не можем рассматривать здесь атом отдельно и детектор отдельно. Какой бы быстродействующий детектор мы не выбрали он сработает щелчком (не сможет зафиксировать часть фотона). В этом смысле излучение мгновенно.

> > Нет это регистрация "мгновенна". Я вполне могу наблюдать интерференционную картину, дисперсию и дифракцию.

> Ты можешь наблюдать её без регистрации?

Ну обясни мне как скачкообразно вылетающий фотон будет интерферировать?


> Именно между измерениями, когда объект был ненаблюдаем. Сегодня это описывается уравнением Шредингера, а лет через 1000 ... я думаю уже появится другое уравнение, а может и другая физическая модель явления (теория).

Это без разницы предельный переход к КМ всеравно будет. Собственно она уже есть
это КЭД и далее Стандартная модель. Я вообще себе не представляю теорию в гамильтониан которой должна входить интеграл от дельта функции да еще и со случайным аргументом.

> > >Что происходит между измерениями мы не знаем. Представь себе: шёл, подскользнулся, очнулся, гипс. Что было между моментами твоего непосредственного восприятия ты не знаешь, но можешь смоделировать это с хорошей точностью на основании опыта (теории). То же самое и с квантовой механикой. Эта физическая модель заполняет пробел в нашем знании (точнее незнании) между двумя измерениями. Что было между двумя последовательными измерениями состояния атома? Квантовая механика на это время ставит в соответствие электрону волновую функцию, которая, действительно, эволюционирует плавно, без скачков. Но возможна и другая теория, которая поставит в соответствие электрону струну, несжимаемую жидкость, вихрь или что-то ещё. На вопрос, что было на самом деле теория не отвечает.

> > Пожалуйста, пусть будет теория где излучение будет скачком. Я ее прошу привести.

> Вот так просто: приведи новую теорию излучения атома.

Это круто! То бишь это все относилось к будущему времени
Это в будущей теории атом будет излучать скачкообразно. А пока судя по всему нет.

> > Все утверждения у нас в рамка какой-то теории и области ее применимости. Вот я и прошу привести теорию где фотон излучается скачком. И при этом все известные результаты сохранялись.

> Ещё раз объясняю. Что там внутри теории происходит - это её внутреннее дело. Я говорю о том, что экспериментально не удасться зарегистрировать постепенного излучения. Детектор зарегистрирует весь квант целиком. А значит он излучается скачкообразно.

Вообще говоря термин квант относится именно к теории, а не просто свалившаяся с неба сущность. Соответственно и использоваться он должен в рамках КМ или в той теории где он определен.

> > Прекрасно, но в КМ фотон вылетает не скачком (и вроде речь шла именно о КМ) . Вот приведи мне другую теорию, я ее пока не видел. Будем рассметривать ее.
> > Пока есть только слова "фотон вылетел скачком" на чем основаны? Лично для меня полная загадка.

> Другая теория здесь не при чём. Я говорю про то как мы регистрируем явление, а не как мы его моделируем.

Вот тогда мы и будем говорить "в момент регистрации" и все вопросы отпадут. Причем тут излучение. Редукция волновой функции происходит в момент регистрации.
Это содержательная часть. А все остальное слова. Можно хоть эвертовскии миры
прикрепить, хоть декогеренцию, или еще что либо. Совершенно не выжно.


> > Поднимаюсь интерферируют:). Правда насколько я помню я сразу сказал что в этом вопросе он или не прав или оговорился.

> Он просто не до конца понимал этот момент. К сожалению у него не хватило смелости признать свою неправоту.

Ну так что у нас с редукцией. В момент излучения или в момент измерения.


> Ну так что у нас с редукцией. В момент излучения или в момент измерения.

Редукция происходит в момент измерения. Я никогда с этим не спорил.


> > Ну так что у нас с редукцией. В момент излучения или в момент измерения.

> Редукция происходит в момент измерения. Я никогда с этим не спорил.

Ок. Оставим скачкообразный вылет будущему:)


Мне кажется Вы делаете неверные утверждения:

> Мы не можем рассматривать здесь атом отдельно и детектор отдельно.

Почему нельзя рассматривать 2 стадии одного сложного процесса ?

> Какой бы быстродействующий детектор мы не выбрали он сработает щелчком (не сможет зафиксировать часть фотона). В этом смысле излучение мгновенно.

В этом смысле мгновенно не излучение, а поглощение, а еще точнее
оно не мгновенно, а меньше времени срабатывания детектора.

> Что происходит между измерениями мы не знаем.

Почему не знаем? Логично предположить, что если детектор не срабатывает,
то в это время излучения нет.

> Детектор не сможет зафиксировать часть фотона.

Доказательство от противного.
Пусть мы облучаем атом фотоном с энергией Е1.
Он возбуждается, поглотив часть этой энергии Е2,
а потом возвращается в основное состояние, испустив фотон
с энергией Е2. Если рядом стоят детекторы, то они могут
зафиксировать излучение с частотой, соответствующей энергии Е1-Е2.
Это означает, что мы зафиксировали часть фотона Е1.


> Мне кажется Вы делаете неверные утверждения:

Когда кажется креститься нужно.


> Пусть мы облучаем атом фотоном с энергией Е1.
> Он возбуждается, поглотив часть этой энергии Е2,

Не бывает


Уважаемый AVB!
Меня интересует вопрос о поляризации отдельного фотона.
Известно, что можно провести эксперимент по интерференции одного фотона (когда в интерферометре находится одновременно один фотон, на самом деле регистрируются импульсы с помощью ФЭУ - порции энергии, которые при изменении разницы хода образуют интерференционную картину), возможно ли определить поляризацию отдельных фотонов? Может ли фотон быть частично поляризованным?


Вообще, хорошее дело и хорошую тему вы подняли, господа. Но, цитируя самого себя, "что такое фотон, не скажет никто". Отдельная теория может что-то говорить о фотоне.

Самый темный момент, это момент испускания фотона атомом. Действительно,оно непредсказуемо, по АВБ. Но мгновенно ли? Короче, настаиваю на изгнании этого слова из меморандума. Хотя бы из общих соображений: всякий процесс имеет свою дилтельность. А отсылка к детектору ничего не решает.

Еще такой вопрос: имеется ли в природе иной источник фотонов (я имею ввиду неотличимых от световых, плоских (сферических) волн) помимо возбужденного атома и перехода электрона с одного уровня на другой? Кажется, мне, что нет, я прав?


> Еще такой вопрос: имеется ли в природе иной источник фотонов (я имею ввиду неотличимых от световых, плоских (сферических) волн) помимо возбужденного атома и перехода электрона с одного уровня на другой? Кажется, мне, что нет, я прав?

Источников куча. Например синхротронное излучение, аннигиляция, кооперативное излучение, наконец диодный лазер. Общее то что квантовая система (вся целиком)
переходит на на ниже лежащее состояние.



> Еще такой вопрос: имеется ли в природе иной источник фотонов (я имею ввиду неотличимых от световых, плоских (сферических) волн) помимо возбужденного атома и перехода электрона с одного уровня на другой? Кажется, мне, что нет, я прав?

Аннигиляция. Д.


> > > Нет это регистрация "мгновенна". Я вполне могу наблюдать интерференционную картину, дисперсию и дифракцию.

> > Ты можешь наблюдать её без регистрации?

> Ну обясни мне как скачкообразно вылетающий фотон будет интерферировать?

Всё-таки не удержусь и прокомментирую это утверждение.

Повседневный опыт подсказывает нам, что при плавном изменении интенсивности света будет плавно изменяться и показание фотоприёмника ФП (например, глаза). Однако, если интенсивность очень мала, то свет начинает регистрироваться порциями. Каждая порция регистрируется целиком, сразу и только одним ФП. Таковы экспериментальные результаты. Мы можем их интерпретировать тем или иным образом. Например, можно представить свет в виде потока частиц, каждая из которых испускается атомом мгновенно. Действительно, если бы мы предположили, что свет испускается атомом постепенно, то у этой порции должны быть значительные линейные размеры и мы регистрировали бы её или сразу двумя ФП, или одним на протяжении некоторого времени (по частям).

Другую модель предлагает КМ, которая ставит в соответствие микрообъектам их волновые функции ВФ, изменяющиеся без скачков. Однако, рано или поздно мы должны будем вернуться в реальный мир и перейти от ВФ к самим объектам. Такой переход называется редукцией ВФ, которая происходит мгновенно при измерении состояния квантовой системы.

В некоторых случаях свет проявляет себя как волна (интерференция, дисперсия, дифракция). Тогда лучше представить испускание света в виде цугов волн (такие цуги также иногда называют фотонами, хотя лучше не использовать эту терминологию).

В разных экспериментах свет проявляет себя по разному и для колличественного описания того или иного эксперимента мы выбираем разные физические модели. Наибольшей общностью обладает КМ. Однако и она не объясняет, как всё происходит на самом деле, а лишь позволяет правильно предсказывать результат эксперимента.

Что касается излучения атома, то здесь нужно понимать говорим ли мы о том, как это явления описывает та или иная физическая модель, или мы говорим о том как это явление регистрируется экспериментально.



Это тоже к вопросу о фотоне.
Возьмем радиоактивные ядра с большим (порядка микросекунд, как в работах по эффекту Мессбауэра)временем жизни возбужденного уровня. Будем измерять энергию квантов и ширину линии излучения. Выделим из данных две подгруппы результатов:
Группа 1. Гамма-кванты, испущенные между моментами 0 и 0,1t, где t-время жизни уровня. Момент ноль приписываем моменту бета-распада ядра (вполне реализуемо в эксперименте).
Группа 2. Гамма-кванты, испущенные между моментами 1t и 2t.
Ширина линии в группе 1 примерно на порядок больше ширины линии в группе 2. (Это следует, например, из того, что размер волнового пакета в группе 1 на порядок меньше, чем в группе 2).
Зная энергию гамма-квантов и энергию образовавшегося ядра (тоже надо измерять)находим инвариантную массу системы ядро-фотон. Масса ядра, находящегося в основном состоянии, может быть измерена заранее сколь угодно точно (время жизни очень велико).
Эта инвариантная масса есть масса возбужденного состояния дочернего ядра. Тогда получается, что массы возбужденного состояния, найденные по гамма-квантам группы 1 и группы 2 имеют разные ширины. То есть получается, что нестабильные ядра не тождественны.
Как вам это нравится?


>
> Это тоже к вопросу о фотоне.
> Возьмем радиоактивные ядра с большим (порядка микросекунд, как в работах по эффекту Мессбауэра)временем жизни возбужденного уровня. Будем измерять энергию квантов и ширину линии излучения. Выделим из данных две подгруппы результатов:
> Группа 1. Гамма-кванты, испущенные между моментами 0 и 0,1t, где t-время жизни уровня. Момент ноль приписываем моменту бета-распада ядра (вполне реализуемо в эксперименте).
> Группа 2. Гамма-кванты, испущенные между моментами 1t и 2t.


Я вообще говоря с трудом себе представляю ка ты будешь приписывать момент 0.
Особенно в том случае когда до тебя еще свет не дошел:).
Но прежположим, что ты их каким-то образом вырезаешь


> Ширина линии в группе 1 примерно на порядок больше ширины линии в группе 2. (Это следует, например, из того, что размер волнового пакета в группе 1 на порядок меньше, чем в группе 2).

Да

> Зная энергию гамма-квантов и энергию образовавшегося ядра (тоже надо измерять)находим инвариантную массу системы ядро-фотон. Масса ядра, находящегося в основном состоянии, может быть измерена заранее сколь угодно точно (время жизни очень велико).
> Эта инвариантная масса есть масса возбужденного состояния дочернего ядра. Тогда получается, что массы возбужденного состояния, найденные по гамма-квантам группы 1 и группы 2 имеют разные ширины. То есть получается, что нестабильные ядра не тождественны.
> Как вам это нравится?

Проблема в том что при редукции волновой функции (измерение энергии кванта) закон сохранения энергии не выполняется. Можно далеко не ходить и проверить это на примере двухуровнего аотома. Энергия возбужденного состояния hw_{21} а спектр спонтанного излучения имеет лоренцевский профиль. То бишь есть ненулевая вероятность обнаружить фотон с энергией больше даже, чем mc^2. Так что все остальные рассуждения можно опустить:)



> Я вообще говоря с трудом себе представляю ка ты будешь приписывать момент 0.
> Особенно в том случае когда до тебя еще свет не дошел:).
> Но прежположим, что ты их каким-то образом вырезаешь

Здесь-то никаких проблем нет, даже технических. Ставим сцинтилляционный счетчик рядом с образцом (сантиметры). Реальная электроника работает в наносекундном диапазоне. И нам при t порядка микросекунды этого более, чем достаточно.

>
> > Ширина линии в группе 1 примерно на порядок больше ширины линии в группе 2. (Это следует, например, из того, что размер волнового пакета в группе 1 на порядок меньше, чем в группе 2).

> Да

> Проблема в том что при редукции волновой функции (измерение энергии кванта) закон сохранения энергии не выполняется. Можно далеко не ходить и проверить это на примере двухуровнего аотома. Энергия возбужденного состояния hw_{21} а спектр спонтанного излучения имеет лоренцевский профиль. То бишь есть ненулевая вероятность обнаружить фотон с энергией больше даже, чем mc^2. Так что все остальные рассуждения можно опустить:)
>

Мне тоже кажется, что собака где-то здесь должна быть. Еще подумаю.


> > > > Нет это регистрация "мгновенна". Я вполне могу наблюдать интерференционную картину, дисперсию и дифракцию.

> > > Ты можешь наблюдать её без регистрации?

> > Ну обясни мне как скачкообразно вылетающий фотон будет интерферировать?

> Всё-таки не удержусь и прокомментирую это утверждение.

> Повседневный опыт подсказывает нам, что при плавном изменении интенсивности света будет плавно изменяться и показание фотоприёмника ФП (например, глаза). Однако, если интенсивность очень мала, то свет начинает регистрироваться порциями. Каждая порция регистрируется целиком, сразу и только одним ФП. Таковы экспериментальные результаты. Мы можем их интерпретировать тем или иным образом. Например, можно представить свет в виде потока частиц, каждая из которых испускается атомом мгновенно. Действительно, если бы мы предположили, что свет испускается атомом постепенно, то у этой порции должны быть значительные линейные размеры и мы регистрировали бы её или сразу двумя ФП, или одним на протяжении некоторого времени (по частям).

Это неверное утверждение. По той простой причине, что ФП сам по себе объект квантовый. Существует весьма большое число многочастичных квантовых систем
которые ведут себя пороговым образом. То бишь за коротое время переходят из одного устойчивого состояния в другое. При этом энергия возбуждения должна иметь определенную величину не больше не меньше. Кроме того сам ФП влияет на состояние поля, то бишь ты должен рассматривать систему два детектора + поле.

> Другую модель предлагает КМ, которая ставит в соответствие микрообъектам их волновые функции ВФ, изменяющиеся без скачков. Однако, рано или поздно мы должны будем вернуться в реальный мир и перейти от ВФ к самим объектам. Такой переход называется редукцией ВФ, которая происходит мгновенно при измерении состояния квантовой системы.

В данном случае "Cами объекты" относятся к механике и электродинамике. Чем они лучше других непонятно.

Когда ты говоришь слово "объект". Ты под этим подразумеваешь некий набор свойств который он имеет. Причем все это происходит в полнятиях некой модели.
Когда ты говоришь, что ты измерил энергию фотона, это означает что используя некий прибор перевел состояние квантового объекта в состояние классического. В данном случае ты измерил ток и спользовал модель под названием Электродинамика.
Соответственно все что мы говорим о редукции это сопоставление величин КМ с величинами из электродинамики и классической механике и ничего больше.

> В некоторых случаях свет проявляет себя как волна (интерференция, дисперсия, дифракция). Тогда лучше представить испускание света в виде цугов волн (такие цуги также иногда называют фотонами, хотя лучше не использовать эту терминологию).

> В разных экспериментах свет проявляет себя по разному и для колличественного описания того или иного эксперимента мы выбираем разные физические модели. Наибольшей общностью обладает КМ. Однако и она не объясняет, как всё происходит на самом деле, а лишь позволяет правильно предсказывать результат эксперимента.

Как происходит на самом деле мы никогда не узнаем. У нас всегда будет только модель.

> Что касается излучения атома, то здесь нужно понимать говорим ли мы о том, как это явления описывает та или иная физическая модель, или мы говорим о том как это явление регистрируется экспериментально.

Экспериментально проверено. Что редукция происходит в момент измерения. Не до не после.


> > Повседневный опыт подсказывает нам, что при плавном изменении интенсивности света будет плавно изменяться и показание фотоприёмника ФП (например, глаза). Однако, если интенсивность очень мала, то свет начинает регистрироваться порциями. Каждая порция регистрируется целиком, сразу и только одним ФП. Таковы экспериментальные результаты. Мы можем их интерпретировать тем или иным образом. Например, можно представить свет в виде потока частиц, каждая из которых испускается атомом мгновенно. Действительно, если бы мы предположили, что свет испускается атомом постепенно, то у этой порции должны быть значительные линейные размеры и мы регистрировали бы её или сразу двумя ФП, или одним на протяжении некоторого времени (по частям).

> Это неверное утверждение. По той простой причине, что ФП сам по себе объект квантовый.

Говоря слова "квантовый объект" ты уже определил ту физическую модель, в рамках которой ты будешь интерпретировать результаты эксперимента. ФП - это в первую очередь прибор.

> Существует весьма большое число многочастичных квантовых систем
> которые ведут себя пороговым образом. То бишь за коротое время переходят из одного устойчивого состояния в другое. При этом энергия возбуждения должна иметь определенную величину не больше не меньше. Кроме того сам ФП влияет на состояние поля, то бишь ты должен рассматривать систему два детектора + поле.

Хорошо, вся совокупность экспериментальных данных говорит о том, что излучение света атомом + его регистрация происходит скачкообразно. Слова о регистрации можно опустить, т.к. это один из способов нашего восприятия явлений. Глаза, кстати, тоже являются детекторами. Говоря, что трава зелёная, разумеется ты имеешь в виду, что ты видишь траву зелёной. На самом деле она может быть какой угодно.

> > Другую модель предлагает КМ, которая ставит в соответствие микрообъектам их волновые функции ВФ, изменяющиеся без скачков. Однако, рано или поздно мы должны будем вернуться в реальный мир и перейти от ВФ к самим объектам. Такой переход называется редукцией ВФ, которая происходит мгновенно при измерении состояния квантовой системы.

> В данном случае "Cами объекты" относятся к механике и электродинамике. Чем они лучше других непонятно.

Я думаю, что я смогу отличить камень от его волновой функции.

> Когда ты говоришь слово "объект". Ты под этим подразумеваешь некий набор свойств который он имеет. Причем все это происходит в полнятиях некой модели.
> Когда ты говоришь, что ты измерил энергию фотона, это означает что используя некий прибор перевел состояние квантового объекта в состояние классического. В данном случае ты измерил ток и спользовал модель под названием Электродинамика.

Ну вот, ты сам отделяешь "квантовое состояние объекта" от "состояния классического". И всё-таки, если кто-то придумает иную теорию (например, вдруг пойдёт теория струн), то что изменется: изменятся сами объекты, изменятся результаты экспериментов? Нет, ровным счётом ничего не изменится. Просто мы будем предсказывать результаты эксперимента точнее, а область применимости новой теории может быть шире.

> Соответственно все что мы говорим о редукции это сопоставление величин КМ с величинами из электродинамики и классической механике и ничего больше.

> > В некоторых случаях свет проявляет себя как волна (интерференция, дисперсия, дифракция). Тогда лучше представить испускание света в виде цугов волн (такие цуги также иногда называют фотонами, хотя лучше не использовать эту терминологию).

> > В разных экспериментах свет проявляет себя по разному и для колличественного описания того или иного эксперимента мы выбираем разные физические модели. Наибольшей общностью обладает КМ. Однако и она не объясняет, как всё происходит на самом деле, а лишь позволяет правильно предсказывать результат эксперимента.

> Как происходит на самом деле мы никогда не узнаем. У нас всегда будет только модель.

В философии эта "непознаваемость мира" даже как-то называется.

> > Что касается излучения атома, то здесь нужно понимать говорим ли мы о том, как это явления описывает та или иная физическая модель, или мы говорим о том как это явление регистрируется экспериментально.

> Экспериментально проверено. Что редукция происходит в момент измерения. Не до не после.

Когда мы говорим о том, что в теории что-то экспериментально проверено, это означает, что применение этого понятия, уравнения, модели, и т.д. ведёт к результату, совпадающему с экспериментальным, и ничего более.


> > > Например, можно представить свет в виде потока частиц, каждая из которых испускается атомом мгновенно.

Ну так запиши эту модель. Все вопросы отпадут.

> > Это неверное утверждение. По той простой причине, что ФП сам по себе объект квантовый.

> Говоря слова "квантовый объект" ты уже определил ту физическую модель, в рамках которой ты будешь интерпретировать результаты эксперимента. ФП - это в первую очередь прибор.

Он что меряет? поворот стрелки на угол , ток , напряжение? Все равно ты выберешь модель чтобы результаты интерпретировать, так или иначе.


> > Существует весьма большое число многочастичных квантовых систем
> > которые ведут себя пороговым образом. То бишь за коротое время переходят из одного устойчивого состояния в другое. При этом энергия возбуждения должна иметь определенную величину не больше не меньше. Кроме того сам ФП влияет на состояние поля, то бишь ты должен рассматривать систему два детектора + поле.

> Хорошо, вся совокупность экспериментальных данных говорит о том, что излучение света атомом + его регистрация происходит скачкообразно. Слова о регистрации можно опустить, т.к. это один из способов нашего восприятия явлений. Глаза, кстати, тоже являются детекторами. Говоря, что трава зелёная, разумеется ты имеешь в виду, что ты видишь траву зелёной. На самом деле она может быть какой угодно.

Еще раз когда ты используешь понятие "скачкообразно" ты его должен к чему то прекрепить в рамках модели, которую используешь. Редукция это вполне определенный математический термин. В момент регистрации происходит проекция на некое состояние. Она определена в рамках КМ. после чего мы сопоставляем это состояние классическому. В момент вылета такую операцию проделать нельзя так как не будет интерференции, дифракции и кучи других явлений наблюдаемых экспериментально.

> > > Другую модель предлагает КМ, которая ставит в соответствие микрообъектам их волновые функции ВФ, изменяющиеся без скачков. Однако, рано или поздно мы должны будем вернуться в реальный мир и перейти от ВФ к самим объектам. Такой переход называется редукцией ВФ, которая происходит мгновенно при измерении состояния квантовой системы.

> > В данном случае "Cами объекты" относятся к механике и электродинамике. Чем они лучше других непонятно.

> Я думаю, что я смогу отличить камень от его волновой функции.

И как? на ощупь?

> > Когда ты говоришь слово "объект". Ты под этим подразумеваешь некий набор свойств который он имеет. Причем все это происходит в полнятиях некой модели.
> > Когда ты говоришь, что ты измерил энергию фотона, это означает что используя некий прибор перевел состояние квантового объекта в состояние классического. В данном случае ты измерил ток и спользовал модель под названием Электродинамика.

> Ну вот, ты сам отделяешь "квантовое состояние объекта" от "состояния классического".

Я отделяю не состояние объекта, оно одно (не важно какое). А то в терминах чего прибор мне выдает результаты.

>И всё-таки, если кто-то придумает иную теорию (например, вдруг пойдёт теория струн), то что изменется: изменятся сами объекты, изменятся результаты экспериментов? Нет, ровным счётом ничего не изменится. Просто мы будем предсказывать результаты эксперимента точнее, а область применимости новой теории может быть шире.

Естественно, но будет предельный переход от одних уравнений к другим. Поскольку
до энергий в 1Gev вроде все описывается волновыми функциями и их аналогами причем с точностью знаков 7, то надо полагать вылет фотона с энергией ~10ev будет всегда плавным по любым уравнениям.


> > Экспериментально проверено. Что редукция происходит в момент измерения. Не до не после.

> Когда мы говорим о том, что в теории что-то экспериментально проверено, это означает, что применение этого понятия, уравнения, модели, и т.д. ведёт к результату, совпадающему с экспериментальным, и ничего более.

Естественно, редукция есть только в КМ. Что позволяет говорить нам что в рамках КМ скачкообразного вылета нету, а есть редукция на приборе. А поскольку другой теории пока не придумано, то я думаю со скачкообразным вылетом пока можно закончить.


>
> > Ширина линии в группе 1 примерно на порядок больше ширины линии в группе 2. (Это следует, например, из того, что размер волнового пакета в группе 1 на порядок меньше, чем в группе 2).

> Да


> Проблема в том что при редукции волновой функции (измерение энергии кванта) закон сохранения энергии не выполняется. Можно далеко не ходить и проверить это на примере двухуровнего аотома. Энергия возбужденного состояния hw_{21} а спектр спонтанного излучения имеет лоренцевский профиль. То бишь есть ненулевая вероятность обнаружить фотон с энергией больше даже, чем mc^2. Так что все остальные рассуждения можно опустить:)
>

Оставим пока в стороне вопрос о тождественности. Зададим промежуточный:
наблюдаема ли зависимость ширины линии от момента испускания?
Мне кажется, что ответ положительный. Аргументы.
Для измерения ширины линии можно использовать стандартную схему наблюдения эффекта Мессбауэра - источник - поглотитель - детектор гамма-квантов.
В этой схеме возможны измерения спектров гамма-квантов "с разрешением порядка естественной ширины уровня Г" (физ. энц. 1992 г.)"Получены линии с рекордно малым разрешением Г/Е порядка 10(-16)" (там же)
Наша задача - записать дополнительно момент образования возбужденного ядра и момент регистрации гамма-кванта.
Первое можно сделать, регистрируя электрон распада материнского ядра, второе - просто записав момент срабатывания гамма-детектора. Учитывая, что время жизни возбужденного уровня порядка мкс, мы потом в off-line без проблем выделим нужные группы "молодых" (скажем, до 10 нс) и "старых" гамма квантов. Разницу в их возрасте можно уверенно довести до двух порядков (даже больше).
Не вижу причин, которые помешали бы увидеть соответствующие (отличающиеся на 2 порядка) ширины уровней.
Замечание. Мы при этом абсолютно ничего не трогаем в процессах образования, прохождения гамма-квантов через установку и его регистрации детектором.Электрону распада материнского ядра все равно где застрять - в какой-то железяке или в сцинтилляторе. Гамма-детектор и так сработал, и мы только дополнительно записываем еще и момент его срабатывания.



> >
> > > Ширина линии в группе 1 примерно на порядок больше ширины линии в группе 2. (Это следует, например, из того, что размер волнового пакета в группе > Оставим пока в стороне вопрос о тождественности. Зададим промежуточный:
> наблюдаема ли зависимость ширины линии от момента испускания?


Если оставить вопрос о влиянии детектора на процесс излучения, то нет.
Другое дело что ширина также будет определятся интервалом по которому ма измеряем. То бишь для интервала 0,1нс, ширина будет 10 раз больше чем для интервала в 1нс. Но для интервалов 0,1нс отсчитанных от первой нс и от второй
ширина будет одинакова.

Собственно от времени процесс распада имеет вид e^(-g*t) Чтобы получить спектр от него надо взять фурье. Теперь ты предлагаешь взять спектр по интервалу 0,1нс
Очевидно что его форма от начального момета отличется лишь на константу.



> > Еще такой вопрос: имеется ли в природе иной источник фотонов (я имею ввиду неотличимых от световых, плоских (сферических) волн) помимо возбужденного атома и перехода электрона с одного уровня на другой? Кажется, мне, что нет, я прав?

> Источников куча. Например синхротронное излучение, аннигиляция, кооперативное излучение, наконец диодный лазер. Общее то что квантовая система (вся целиком)
> переходит на на ниже лежащее состояние.

Да, наверное...


> > >
> > > > Ширина линии в группе 1 примерно на порядок больше ширины линии в группе 2. (Это следует, например, из того, что размер волнового пакета в группе > Оставим пока в стороне вопрос о тождественности. Зададим промежуточный:
> > наблюдаема ли зависимость ширины линии от момента испускания?

>
> Если оставить вопрос о влиянии детектора на процесс излучения, то нет.
> Другое дело что ширина также будет определятся интервалом по которому ма измеряем. То бишь для интервала 0,1нс, ширина будет 10 раз больше чем для интервала в 1нс. Но для интервалов 0,1нс отсчитанных от первой нс и от второй
> ширина будет одинакова.
Да.
> Собственно от времени процесс распада имеет вид e^(-g*t) Чтобы получить спектр от него надо взять фурье. Теперь ты предлагаешь взять спектр по интервалу 0,1нс
> Очевидно что его форма от начального момета отличется лишь на константу.


Я исхожу из уже проделанных экспериментов.
1. В мессбауэровской постановке экспериментально измеряется ширина линии.
Медицинский факт. Верно?
2. Мы абсолютно не вмешиваемся в основной процесс и ничего в нем не меняем. Только записываем дополнительную информацию, которую раньше просто отбрасывали.
Это момент испускания электрона материнским ядром (старт)и момент срабатывания гамма-детектора (стоп). Ну не может эта запись никак повлиять на процесс измерения и на форму линии. Дальше мы в off-line (через неделю после измерений, например) отбираем две группы событий : когда разность времен старт-стоп меньше, скажем, 20 нс ("молодые") и когда эта разность больше 2 мкс ("старые").

Тогда если "молодые" имеют ширину на два порядка большую, чем "старые", мы должны это увидеть.



Последнее утверждение в 14980 верно, если верно, что фотоны, испущенные в интервале 0-0,1t на порядок менее монохроматичны, чем испущенные между t и 2t (а в этом мы вроде сразу сошлись).


> Я исхожу из уже проделанных экспериментов.
> 1. В мессбауэровской постановке экспериментально измеряется ширина линии.
> Медицинский факт. Верно?
> 2. Мы абсолютно не вмешиваемся в основной процесс и ничего в нем не меняем. Только записываем дополнительную информацию, которую раньше просто отбрасывали.
> Это момент испускания электрона материнским ядром (старт)и момент срабатывания гамма-детектора (стоп). Ну не может эта запись никак повлиять на процесс измерения и на форму линии. Дальше мы в off-line (через неделю после измерений, например) отбираем две группы событий : когда разность времен старт-стоп меньше, скажем, 20 нс ("молодые") и когда эта разность больше 2 мкс ("старые").
>
> Тогда если "молодые" имеют ширину на два порядка большую, чем "старые", мы должны это увидеть.

В такой постановке да.


> > Я исхожу из уже проделанных экспериментов.
> > 1. В мессбауэровской постановке экспериментально измеряется ширина линии.
> > Медицинский факт. Верно?
> > 2. Мы абсолютно не вмешиваемся в основной процесс и ничего в нем не меняем. Только записываем дополнительную информацию, которую раньше просто отбрасывали.
> > Это момент испускания электрона материнским ядром (старт)и момент срабатывания гамма-детектора (стоп). Ну не может эта запись никак повлиять на процесс измерения и на форму линии. Дальше мы в off-line (через неделю после измерений, например) отбираем две группы событий : когда разность времен старт-стоп меньше, скажем, 20 нс ("молодые") и когда эта разность больше 2 мкс ("старые").
> >
> > Тогда если "молодые" имеют ширину на два порядка большую, чем "старые", мы должны это увидеть.

> В такой постановке да.

Договорились. Тогда последний вопрос: означает ли это, что молодое ядро, находящееся в нестабильном состоянии, и старое ядро, находящееся в таком же состоянии, не тождественны? Ведь у них разные ширины уровней и, следовательно, разные неопределенности массы.


> > > Я исхожу из уже проделанных экспериментов.
> > > 1. В мессбауэровской постановке экспериментально измеряется ширина линии.
> > > Медицинский факт. Верно?
> > > 2. Мы абсолютно не вмешиваемся в основной процесс и ничего в нем не меняем. Только записываем дополнительную информацию, которую раньше просто отбрасывали.
> > > Это момент испускания электрона материнским ядром (старт)и момент срабатывания гамма-детектора (стоп). Ну не может эта запись никак повлиять на процесс измерения и на форму линии. Дальше мы в off-line (через неделю после измерений, например) отбираем две группы событий : когда разность времен старт-стоп меньше, скажем, 20 нс ("молодые") и когда эта разность больше 2 мкс ("старые").
> > >
> > > Тогда если "молодые" имеют ширину на два порядка большую, чем "старые", мы должны это увидеть.

> > В такой постановке да.

> Договорились. Тогда последний вопрос: означает ли это, что молодое ядро, находящееся в нестабильном состоянии, и старое ядро, находящееся в таком же состоянии, не тождественны? Ведь у них разные ширины уровней и, следовательно, разные неопределенности массы.

Нет. Это означает что определить ширину линии за 1нс ты можешь в сто раз шуже чем за 100нс.


> > Я исхожу из уже проделанных экспериментов.
> > 1. В мессбауэровской постановке экспериментально измеряется ширина линии.
> > Медицинский факт. Верно?
> > 2. Мы абсолютно не вмешиваемся в основной процесс и ничего в нем не меняем. Только записываем дополнительную информацию, которую раньше просто отбрасывали.
> > Это момент испускания электрона материнским ядром (старт)и момент срабатывания гамма-детектора (стоп). Ну не может эта запись никак повлиять на процесс измерения и на форму линии. Дальше мы в off-line (через неделю после измерений, например) отбираем две группы событий : когда разность времен старт-стоп меньше, скажем, 20 нс ("молодые") и когда эта разность больше 2 мкс ("старые").

> >
> > Тогда если "молодые" имеют ширину на два порядка большую, чем "старые", мы должны это увидеть.

> В такой постановке да.


Похоже, что от первого пункта:
"Ширина линии в группе 1 примерно на порядок больше ширины линии в группе 2. (Это следует, например, из того, что размер волнового пакета в группе 1 на порядок меньше, чем в группе 2)".
нам придется отказаться.
Иначе мы приходим к нетождественности и не экспоненциальному распаду.
Приходится принять такую картину. Если возбужденная система предоставлена самой себе, то в какой бы момент времени она ни излучала (0,1t или 10t), она излучает совершенно одинаковые пакеты.
Замечание 1. Оговорка "предоставлена самой себе" существенна. Если возбуждение снимается, например, при неупругом столкновении с другим атомом, то ширина линии возрастает. Известный факт: излучение атомов разреженного газа обладает заметно большей длиной когерентности, чем излучение плотного газа (излучение более монохроматично, ближе к естественной ширине линии).
Замечание 2. Возникает вопрос: как за время 0,1t, 0,01t система может излучить пакет длины ct? Это так же непонятно, как и мгновенная редукция пакета при поглощении. Но с этим приходится согласиться.

Тогда от возражения в адрес AVB: "Или "волновой пакет" или "мгновенно". Если мгновенно, то пакет должен быть белым шумом и уж точно не почти монохроматической волной", (с которым и я поначалу был согласен)придется отказаться.



Ваше сообщение 15011 появилось пока я писал 15012. Там мое мнение на сегодняшний день.


> "Ширина линии в группе 1 примерно на порядок больше ширины линии в группе 2. (Это следует, например, из того, что размер волнового пакета в группе 1 на порядок меньше, чем в группе 2)".
> нам придется отказаться.
> Иначе мы приходим к нетождественности и не экспоненциальному распаду.
> Приходится принять такую картину. Если возбужденная система предоставлена самой себе, то в какой бы момент времени она ни излучала (0,1t или 10t), она излучает совершенно одинаковые пакеты.

Система (один атом) излучет один пакет. Ни два не десять, а один за время от 0 до бесконечности (в случае спонтанного распада населенность верхнего уровня меняется по закону e^{-g*t}). Если мы будем измерять его ширину в бесконечности то получим естественную ширину линии. Теперь предлагается измерять пакет за время 0,1t и 10 t, спектр имеет вид:
\int_{t_0}^{t_0+0,1t}e^{i\omega*t1-g*t1} d t1 + c.c.
аналогично для 10t
\int_{t_0}^{t_0+10*t}e^{i\omega*t1-g*t1} d t1 + c.c.

(t_0 любое, какое пожелаешь)

В случае если 1/g >> 10*t то прямым вычислением несложно убедиться что ширина будет в 100 раз больше. Если 1/g << 0,1*t то на ширину это не влияет. В промежутке соотвественно некая функция. Собственно это факт скорее матана, чем физики.

> Замечание 1. Оговорка "предоставлена самой себе" существенна. Если возбуждение снимается, например, при неупругом столкновении с другим атомом, то ширина линии возрастает. Известный факт: излучение атомов разреженного газа обладает заметно большей длиной когерентности, чем излучение плотного газа (излучение более монохроматично, ближе к естественной ширине линии).

Согласен. Более того для мессбауэрского перехода особенно важную роль будет играть резонатор. Поскольку уширение на стенках может быть гораздо больше естественной ширины линии.


> Замечание 2. Возникает вопрос: как за время 0,1t, 0,01t система может излучить пакет длины ct? Это так же непонятно, как и мгновенная редукция пакета при поглощении. Но с этим приходится согласиться.

Она излучает за время от 0 до бесконечности. Пакет распространяется со скоростью с. Соответственно, если время релаксации >> характерного времени измерения то ширина пакета определяется временем измерения. Если наоборот то естественной шириной линии.



> > "Ширина линии в группе 1 примерно на порядок больше ширины линии в группе 2. (Это следует, например, из того, что размер волнового пакета в группе 1 на порядок меньше, чем в группе 2)".
> > нам придется отказаться.
> > Иначе мы приходим к нетождественности и не экспоненциальному распаду.
> > Приходится принять такую картину. Если возбужденная система предоставлена самой себе, то в какой бы момент времени она ни излучала (0,1t или 10t), она излучает совершенно одинаковые пакеты.

> Система (один атом) излучет один пакет. Ни два не десять, а один за время от 0 до бесконечности (в случае спонтанного распада населенность верхнего уровня меняется по закону e^{-g*t}). Если мы будем измерять его ширину в бесконечности то получим естественную ширину линии. Теперь предлагается измерять пакет за время 0,1t и 10 t, спектр имеет вид:
> \int_{t_0}^{t_0+0,1t}e^{i\omega*t1-g*t1} d t1 + c.c.
> аналогично для 10t
> \int_{t_0}^{t_0+10*t}e^{i\omega*t1-g*t1} d t1 + c.c.

> (t_0 любое, какое пожелаешь)

> В случае если 1/g >> 10*t то прямым вычислением несложно убедиться что ширина будет в 100 раз больше. Если 1/g << 0,1*t то на ширину это не влияет. В промежутке соотвественно некая функция. Собственно это факт скорее матана, чем физики.

Согласен. Именно это (без формул)написано в Замечании 1. То есть, если мы в какой-то момент прерываем высвечивание системы, то ширина линии обратно пропорцинальна интервалу времени, в течение которого система излучала без помех.

> > Замечание 1. Оговорка "предоставлена самой себе" существенна. Если возбуждение снимается, например, при неупругом столкновении с другим атомом, то ширина линии возрастает. Известный факт: излучение атомов разреженного газа обладает заметно большей длиной когерентности, чем излучение плотного газа (излучение более монохроматично, ближе к естественной ширине линии).

> Согласен. Более того для мессбауэрского перехода особенно важную роль будет играть резонатор. Поскольку уширение на стенках может быть гораздо больше естественной ширины линии.

>
> > Замечание 2. Возникает вопрос: как за время 0,1t, 0,01t система может излучить пакет длины ct? Это так же непонятно, как и мгновенная редукция пакета при поглощении. Но с этим приходится согласиться.

> Она излучает за время от 0 до бесконечности. Пакет распространяется со скоростью с. Соответственно, если время релаксации >> характерного времени измерения то ширина пакета определяется временем измерения. Если наоборот то естественной шириной линии.

И с этим согласен. Да дело то в том, что используя мессбауэровскую постановку опыта, мы можем определять ширину линии в разные моменты времени, никоим образом
не вмешиваясь в процесс излучения (мы вроде и в этом пункте договорились).
Тогда, если мы увидим, что ширина линии есть функция времени, прошедшего с момента образования нестабильной системы, нам придется признать весьма непрятные следствия (та же неэкспоненциальность распада).

Эффект Мессбауэра уже играет вспомогательную роль. С его помощью я хотел показать, как это все можно сделать в эксперименте.
Неверным, как я теперь думаю, является само утверждение о зависимости ширины линии (а с ней и ширины уровня) от времени.


> И с этим согласен. Да дело то в том, что используя мессбауэровскую постановку опыта, мы можем определять ширину линии в разные моменты времени, никоим образом
> не вмешиваясь в процесс излучения (мы вроде и в этом пункте договорились).

Это не совсем так.
В момент редукции
а) Мы зарегистрировали фотон.
b) Атом перешел на нижний уровень.
Из пункта (b) сразу следует что излучение прекратилось. То есть у нас излученный пакет был длинной 0,1 нс или 10, но конечного размера.

В одном случае мы грубуо говря вырезаем пакет длинной 0,1 нс а в другом 10нс.
Естественно, что ширину мы получаем разную. В пределе бесконечного времени должны получить естественную.


> > И с этим согласен. Да дело то в том, что используя мессбауэровскую постановку опыта, мы можем определять ширину линии в разные моменты времени, никоим образом
> > не вмешиваясь в процесс излучения (мы вроде и в этом пункте договорились).

> Это не совсем так.
> В момент редукции
> а) Мы зарегистрировали фотон.
> b) Атом перешел на нижний уровень.
> Из пункта (b) сразу следует что излучение прекратилось. То есть у нас излученный пакет был длинной 0,1 нс или 10, но конечного размера.

> В одном случае мы грубуо говря вырезаем пакет длинной 0,1 нс а в другом 10нс.
> Естественно, что ширину мы получаем разную. В пределе бесконечного времени должны получить естественную.

У нас альтернатива: либо признать, что фотон, испущенный в первые 0,1t отличается по ширине от фотона, испущенного поздно, либо считать, как я написал, что степень монохроматичности не зависит от момента испускания. Иначе говоря ширина уровня - константа, определяемая свойствами нестабильной системы и не зависящая от времени.
Первый вариант неизбежно приводит к заключению о зависимости свойств нстабильной системы от времени. Это неприемлемо.
Второй вариант плохо согласуется с интуитивными представлениями. Неприятно,
но он зато не приводит к противоречиям.


> У нас альтернатива: либо признать, что фотон, испущенный в первые 0,1t отличается по ширине от фотона, испущенного поздно,

Не поздно а долго. Еще раз если время замера (открыли затвор - закрыли затвор)
одинаково то ширина не отличается. Если время замера разное (не важно с какого момента мы начинаем отсчитывать) то ширина отличается. Это не свойство распада
это свойство процедуры измерения. Можно сделать наоборот сначала мерить длинный пакет потом короткий. Результат будет тот же самый короткий пакет шире.

Если мы выбираем отсчеты которые произошли за первые 10 нс (после момента излучения) это означает что мы выясняем спектральные свойства пакета который имел длину (по времени) 10 нс. И соответственно его ширина как минимум 10^8 Гц. Если мы выбираем отсчеты за первые 0,1нс то длина пакета по времени 0,1нс и его ширина как минимум 10^10Гц. И совершенно не важно как создается пакет.
Можно например спектр частот радиоканала определять. Ты не сможешь его олпределить точнее чем 1/T (где T время измерения).


> > У нас альтернатива: либо признать, что фотон, испущенный в первые 0,1t отличается по ширине от фотона, испущенного поздно,

> Не поздно а долго. Еще раз если время замера (открыли затвор - закрыли затвор)
> одинаково то ширина не отличается. Если время замера разное (не важно с какого момента мы начинаем отсчитывать) то ширина отличается. Это не свойство распада
> это свойство процедуры измерения. Можно сделать наоборот сначала мерить длинный пакет потом короткий. Результат будет тот же самый короткий пакет шире.

> Если мы выбираем отсчеты которые произошли за первые 10 нс (после момента излучения) это означает что мы выясняем спектральные свойства пакета который имел длину (по времени) 10 нс. И соответственно его ширина как минимум 10^8 Гц. Если мы выбираем отсчеты за первые 0,1нс то длина пакета по времени 0,1нс и его ширина как минимум 10^10Гц. И совершенно не важно как создается пакет.
> Можно например спектр частот радиоканала определять. Ты не сможешь его олпределить точнее чем 1/T (где T время измерения).

Много зависит от того, что понимать под словом "выбираем". Если мы поставим что-нибудь типа ячейки Керра (в мысленном опыте можно и механический затвор), то со всем, что у вас написано я полностью согласен.

Но вот что я писал в 14980:
> Я исхожу из уже проделанных экспериментов.
> 1. В мессбауэровской постановке экспериментально измеряется ширина линии.
> Медицинский факт. Верно?
> 2. Мы абсолютно не вмешиваемся в основной процесс и ничего в нем не меняем. Только записываем дополнительную информацию, которую раньше просто отбрасывали.
> Это момент испускания электрона материнским ядром (старт)и момент срабатывания гамма-детектора (стоп). Ну не может эта запись никак повлиять на процесс измерения и на форму линии. Дальше мы в off-line (через неделю после измерений, например) отбираем две группы событий : когда разность времен старт-стоп меньше, скажем, 20 нс ("молодые") и когда эта разность больше 2 мкс ("старые").
>
> Тогда если "молодые" имеют ширину на два порядка большую, чем "старые", мы должны это увидеть.

Вы в 14983 ответили:

> В такой постановке да.

Ситуация отличается от затвора тем, что мы никоим образом не влияем на процесс излучения кванта, его прохождение через поглотитель и регистрацию.
Набрав большую статистику на следующий день, выспавшись, разбиваем ее на интервалы по 10 нс. Будем полагать, что время жизни возбужденного уровня 1 мкс. Тогда у нас будет порядка 10000 интервалов. Поскольку статистика велика, мы можем определить ширину линии поглощения (тем самым степень энергетического размытия квантов и ширину уровня).
Будет ли она одинакова во всех интервалах?

Извините, потом продолжу - зовут.


> Ситуация отличается от затвора тем, что мы никоим образом не влияем на процесс излучения кванта, его прохождение через поглотитель и регистрацию.
> Набрав большую статистику на следующий день, выспавшись, разбиваем ее на интервалы по 10 нс. Будем полагать, что время жизни возбужденного уровня 1 мкс. Тогда у нас будет порядка 10000 интервалов. Поскольку статистика велика, мы можем определить ширину линии поглощения (тем самым степень энергетического размытия квантов и ширину уровня).
> Будет ли она одинакова во всех интервалах?

Продолжаю. Насчет 10000 интевалов я хватил лишку, достаточно и 1000 (это десять времен жизни). Но это не принципиально.
Итак,
1. Будет ли ширина линии одинакова во всех интервалах?
2. Если "да", то как она соотносится с шириной линии, измеренной на всей статистике (без разбиения на интервалы)? То есть в классической постановке эксперимента, который измеряет естественную ширину линии.
2а. Будет такая же
2б. Будет на два порядка больше.
2в. Что-то иное.

Мой ответ 2а. Если я правильно вас понял, то у вас 2б?


> > > У нас альтернатива: либо признать, что фотон, испущенный в первые 0,1t отличается по ширине от фотона, испущенного поздно,

> > Не поздно а долго. Еще раз если время замера (открыли затвор - закрыли затвор)
> > одинаково то ширина не отличается. Если время замера разное (не важно с какого момента мы начинаем отсчитывать) то ширина отличается. Это не свойство распада
> > это свойство процедуры измерения. Можно сделать наоборот сначала мерить длинный пакет потом короткий. Результат будет тот же самый короткий пакет шире.

> > Если мы выбираем отсчеты которые произошли за первые 10 нс (после момента излучения) это означает что мы выясняем спектральные свойства пакета который имел длину (по времени) 10 нс. И соответственно его ширина как минимум 10^8 Гц. Если мы выбираем отсчеты за первые 0,1нс то длина пакета по времени 0,1нс и его ширина как минимум 10^10Гц. И совершенно не важно как создается пакет.
> > Можно например спектр частот радиоканала определять. Ты не сможешь его олпределить точнее чем 1/T (где T время измерения).

> Много зависит от того, что понимать под словом "выбираем". Если мы поставим что-нибудь типа ячейки Керра (в мысленном опыте можно и механический затвор), то со всем, что у вас написано я полностью согласен.

> Но вот что я писал в 14980:
> > Я исхожу из уже проделанных экспериментов.
> > 1. В мессбауэровской постановке экспериментально измеряется ширина линии.
> > Медицинский факт. Верно?
> > 2. Мы абсолютно не вмешиваемся в основной процесс и ничего в нем не меняем. Только записываем дополнительную информацию, которую раньше просто отбрасывали.
> > Это момент испускания электрона материнским ядром (старт)и момент срабатывания гамма-детектора (стоп). Ну не может эта запись никак повлиять на процесс измерения и на форму линии. Дальше мы в off-line (через неделю после измерений, например) отбираем две группы событий : когда разность времен старт-стоп меньше, скажем, 20 нс ("молодые") и когда эта разность больше 2 мкс ("старые").
> >
> > Тогда если "молодые" имеют ширину на два порядка большую, чем "старые", мы должны это увидеть.

> Вы в 14983 ответили:

> > В такой постановке да.

> Ситуация отличается от затвора тем, что мы никоим образом не влияем на процесс излучения кванта, его прохождение через поглотитель и регистрацию.
> Набрав большую статистику на следующий день, выспавшись, разбиваем ее на интервалы по 10 нс. Будем полагать, что время жизни возбужденного уровня 1 мкс. Тогда у нас будет порядка 10000 интервалов. Поскольку статистика велика, мы можем определить ширину линии поглощения (тем самым степень энергетического размытия квантов и ширину уровня).
> Будет ли она одинакова во всех интервалах?

Да, поскольку интервалы одинаковы.

> Извините, потом продолжу - зовут.


> > Ситуация отличается от затвора тем, что мы никоим образом не влияем на процесс излучения кванта, его прохождение через поглотитель и регистрацию.
> > Набрав большую статистику на следующий день, выспавшись, разбиваем ее на интервалы по 10 нс. Будем полагать, что время жизни возбужденного уровня 1 мкс. Тогда у нас будет порядка 10000 интервалов. Поскольку статистика велика, мы можем определить ширину линии поглощения (тем самым степень энергетического размытия квантов и ширину уровня).
> > Будет ли она одинакова во всех интервалах?

> Продолжаю. Насчет 10000 интевалов я хватил лишку, достаточно и 1000 (это десять времен жизни). Но это не принципиально.
> Итак,
> 1. Будет ли ширина линии одинакова во всех интервалах?
> 2. Если "да", то как она соотносится с шириной линии, измеренной на всей статистике (без разбиения на интервалы)? То есть в классической постановке эксперимента, который измеряет естественную ширину линии.
> 2а. Будет такая же
> 2б. Будет на два порядка больше.
> 2в. Что-то иное.

> Мой ответ 2а. Если я правильно вас понял, то у вас 2б?

Ну не два порядка в данном случае, поскольку интервал сильно больше естественной ширины.

То бишь на всем интервале мы получим почти ширину линии.
а на 10нс, порядка 10^8Гц.


Пожалуйста цитируйте не более 50% сообщения.



> Ну не два порядка в данном случае, поскольку интервал сильно больше естественной ширины.
Да, конечно.

> То бишь на всем интервале мы получим почти ширину линии.
> а на 10нс, порядка 10^8Гц.

Ладно. А теперь пришел начальник, посмотрел, решил, что 10 нс слишком малый интервал и велел сделать интервалы по 20 нс.Напоминаю, что все графики мы строим по данным, записанным в компьютере. Указание начальника выполнить просто: надо попарно объединить интервалы. Складывая два одинаковых распределения (одинаковы средние значения, дисперсии, более высокие моменты)мы, естественно, получим такое же распределение (удвоится только статистика). А по вашей логике распределение в удвоенных бинах должно стать вдвое уже ?!

На всякий случай пояснение. В рассматриваемом опыте ширина спектра измеряется
по зависимости коэффициента поглощения гамма-квантов от скорости движения поглотителя (стандартная постановка опыта). Ширина этой кривой и есть ширина спектра. Слово "распределение", использованное выше и есть зависимость коэффициента поглощения от скорости движения поглотителя.



>
> > Ну не два порядка в данном случае, поскольку интервал сильно больше естественной ширины.
> Да, конечно.

> > То бишь на всем интервале мы получим почти ширину линии.
> > а на 10нс, порядка 10^8Гц.

> Ладно. А теперь пришел начальник, посмотрел, решил, что 10 нс слишком малый интервал и велел сделать интервалы по 20 нс.Напоминаю, что все графики мы строим по данным, записанным в компьютере. Указание начальника выполнить просто: надо попарно объединить интервалы. Складывая два одинаковых распределения (одинаковы средние значения, дисперсии, более высокие моменты)мы, естественно, получим такое же распределение (удвоится только статистика). А по вашей логике распределение в удвоенных бинах должно стать вдвое уже ?!

Мда... сейчас еще раз подумал, признаю я проврался. На больших временах ширина линии не зависит от выбора интервала.



Договорились. И тогда приходится принять картину, которую я набросал в 15012:


> Если возбужденная система предоставлена самой себе, то в какой бы момент времени она ни излучала (0,1t или 10t), она излучает совершенно одинаковые пакеты.
> Замечание 1. Оговорка "предоставлена самой себе" существенна. Если возбуждение снимается, например, при неупругом столкновении с другим атомом, то ширина линии возрастает. Известный факт: излучение атомов разреженного газа обладает заметно большей длиной когерентности, чем излучение плотного газа (излучение более монохроматично, ближе к естественной ширине линии).
Замечание 2. Возникает вопрос: как за время 0,1t, 0,01t система может излучить пакет длины ct? Это так же непонятно, как и мгновенная редукция пакета при поглощении. Но с этим приходится согласиться.

> Тогда от возражения в адрес AVB: "Или "волновой пакет" или "мгновенно". Если мгновенно, то пакет должен быть белым шумом и уж точно не почти монохроматической волной", (с которым и я поначалу был согласен)придется отказаться.

Может быть, вопрос о том, как за сколь угодно малое время система излучает пакет длительностью ct следует объявить незаконным? Ведь схлопывается же пакет в процессе измерения тоже за сколь угодно малое время. И никто не объясняет, как это происходит.

Хотя мы и договорились уже, что монохроматичность испущенного гамма-кванта не зависит от момента излучения, приведу еще один пример. Цезий-137 (можно взять любой гамма-излучатель) дает гамма-линию 660 кэВ. Ширина линии порядка 0,01 эВ (время жизни уровня порядка 10(-13)с). Возьмем источник в несколько кюри (делаются и на несколько порядков больше). Тогда в течение интервала 10(-10) от времени жизни уровня произойдет порядка 10 распадов. И если предположить, что ширина гамма-кванта в этих распадах на 10 порядков больше, то мы должны увидеть гамма-кванты с энергией порядка 100 МэВ! Такого никто никогда не видел, да и быть такого не может.


> Это так же непонятно, как и мгновенная редукция пакета при поглощении. Но с этим приходится согласиться.
> > Тогда от возражения в адрес AVB: "Или "волновой пакет" или "мгновенно". Если мгновенно, то пакет должен быть белым шумом и уж точно не почти монохроматической волной", (с которым и я поначалу был согласен)придется отказаться.
> Может быть, вопрос о том, как за сколь угодно малое время система излучает пакет длительностью ct следует объявить незаконным? Ведь схлопывается же пакет в процессе измерения тоже за сколь угодно малое время. И никто не объясняет, как это происходит.

Понятие редукции относится к волновой функции. "Волновой пакет" - элемент другой теории.


>
> Договорились. И тогда приходится принять картину, которую я набросал в 15012:

>
> > Если возбужденная система предоставлена самой себе, то в какой бы момент времени она ни излучала (0,1t или 10t), она излучает совершенно одинаковые пакеты.
> > Замечание 1. Оговорка "предоставлена самой себе" существенна. Если возбуждение снимается, например, при неупругом столкновении с другим атомом, то ширина линии возрастает. Известный факт: излучение атомов разреженного газа обладает заметно большей длиной когерентности, чем излучение плотного газа (излучение более монохроматично, ближе к естественной ширине линии).
> Замечание 2. Возникает вопрос: как за время 0,1t, 0,01t система может излучить пакет длины ct? Это так же непонятно, как и мгновенная редукция пакета при поглощении. Но с этим приходится согласиться.

> > Тогда от возражения в адрес AVB: "Или "волновой пакет" или "мгновенно". Если мгновенно, то пакет должен быть белым шумом и уж точно не почти монохроматической волной", (с которым и я поначалу был согласен)придется отказаться.

> Может быть, вопрос о том, как за сколь угодно малое время система излучает пакет длительностью ct следует объявить незаконным? Ведь схлопывается же пакет в процессе измерения тоже за сколь угодно малое время. И никто не объясняет, как это происходит.

тогда это придется сделать таким образом чтобы удовлетворить уравнению Шредингера. То бишь в пределе оно должно получится. Честно говоря я с трудом представляю как можно определить вылет таким образом чтобы соблюсти интерференцию и когерентность. Прошу заметить что излучение может быть весьма сложным и главное коллективным процессом. Например сверх излучение. В этом случае совершенно бессмысленно спрашивать какой атом излучил фотон. Более того
ширина линии будет порядка N/T (где N число атомов T-время жизни уровня).

Проблема заключается в том, что на сегодняшний день мы плохо понимаем процессы в многочастичных системах с с большой константой связи. В том числе и что происходит при измерении. Но для простых систем все более менее понятно.

Там известны куча эффектов причем весьма тонких, которые напрямую обусловлены Уравнением шредингера. Например Лэмбовский сдвиг. Без использование квантованного поля его получить вообще невозможно.


> Хотя мы и договорились уже, что монохроматичность испущенного гамма-кванта не зависит от момента излучения, приведу еще один пример. Цезий-137 (можно взять любой гамма-излучатель) дает гамма-линию 660 кэВ. Ширина линии порядка 0,01 эВ (время жизни уровня порядка 10(-13)с). Возьмем источник в несколько кюри (делаются и на несколько порядков больше). Тогда в течение интервала 10(-10) от времени жизни уровня произойдет порядка 10 распадов. И если предположить, что ширина гамма-кванта в этих распадах на 10 порядков больше, то мы должны увидеть гамма-кванты с энергией порядка 100 МэВ! Такого никто никогда не видел, да и быть такого не может.

Если вы поставите датчик на расстоянии 10^(-23)*c ~ 3*10^(-15)m (от излучающего атома) это можно будет вполне пронаблюдать. Только проблема в том что дипольное приближение в таких условиях не работает совсем:) я так понимаю это порядка на 3 меньше длины волны. И при аккуратном расчете надо учитывать поверхность. и прочее. Но в оптике изменение скорости распада на порядки (а следовательно и ширины) в таких условиях наблюдалось.

Если же детектор стоит далеко, в данном случае 10 * 10^{-13}*c ~ 10^-2 cm. То то какой интервал брать уже не важно пакет излучился почти целиком и измеренная ширина будет порядка естественной.



> Понятие редукции относится к волновой функции. "Волновой пакет" - элемент другой теории.

Волновая функция локализованной в пространстве частицы и есть волновой пакет, составленный из волн де Бройля.



> Проблема заключается в том, что на сегодняшний день мы плохо понимаем процессы в многочастичных системах с с большой константой связи. В том числе и что происходит при измерении. Но для простых систем все более менее понятно.

Я продолжу о простых системах. Будем рассматривать прежнюю схему измерений ширины уровня. Источник, движущийся поглотитель, детектор гамма-квантов. Рядом с источником - детектор электронов (старт), есть запись момента срабатывания гамма-детектора (стоп).
Обозначения прежние:
t-время жизни уровня,
Г-ширина линии.
Но теперь между источником и поглотителем устанавливаем затвор. Затвор открыт, а через 0,5t после сигнала "старт" (ядро оказалось в возбужденном состоянии) затвор перекрывает пучок. И так далее.
Как и прежде, будем набирать статистику, записывая моменты старта и стопа.
Она вся будет теперь между моментами 0 и 0,5t. Опять разобьем этот промежуток на интервалы. Тогда независимо от ширины интервалов
ширина линии во всех интервалах одинакова и равна примерно 2Г.

Допустим, что фотон точечный и испускается мгновенно. Как фотоны, испущенные в интервале, скажем, от 0,1t до 0,2t узнают, что через 0,3t затвор захлопнется? А они это должны знать, у них ширина 2Г. А если затвор сломался?

Для объяснения придется отказаться от мгновенности испускания фотона. Получается примерно такая картина:
Ядра (атомы,...) всегда испускают одинаковые пакеты независимо от момента регистрации кванта.
Замечание. В приведенных рассуждениях подразумевается, что время пролета кванта от источника до детектора пренебрежимо мало. При необходимости его учет не представляет никакой проблемы.


>
> > Проблема заключается в том, что на сегодняшний день мы плохо понимаем процессы в многочастичных системах с с большой константой связи. В том числе и что происходит при измерении. Но для простых систем все более менее понятно.

> Я продолжу о простых системах. Будем рассматривать прежнюю схему измерений ширины уровня. Источник, движущийся поглотитель, детектор гамма-квантов. Рядом с источником - детектор электронов (старт), есть запись момента срабатывания гамма-детектора (стоп).
> Обозначения прежние:
> t-время жизни уровня,
> Г-ширина линии.
> Но теперь между источником и поглотителем устанавливаем затвор. Затвор открыт, а через 0,5t после сигнала "старт" (ядро оказалось в возбужденном состоянии) затвор перекрывает пучок. И так далее.
> Как и прежде, будем набирать статистику, записывая моменты старта и стопа.
> Она вся будет теперь между моментами 0 и 0,5t. Опять разобьем этот промежуток на интервалы. Тогда независимо от ширины интервалов
> ширина линии во всех интервалах одинакова и равна примерно 2Г.

> Допустим, что фотон точечный и испускается мгновенно. Как фотоны, испущенные в интервале, скажем, от 0,1t до 0,2t узнают, что через 0,3t затвор захлопнется? А они это должны знать, у них ширина 2Г. А если затвор сломался?

Вполне согласен.


>
> Для объяснения придется отказаться от мгновенности испускания фотона. Получается примерно такая картина:
> Ядра (атомы,...) всегда испускают одинаковые пакеты независимо от момента регистрации кванта

Одинаковые при заданных внешних условиях. Ну например при генерации лазерного излучения они испускаются в основоном в одном направлении:). В то время как при спонтанном во все стороны.

> Замечание. В приведенных рассуждениях подразумевается, что время пролета кванта от источника до детектора пренебрежимо мало. При необходимости его учет не представляет никакой проблемы.

Скорее наоборот велико. Проблема в том что если детектор стоит на расстоянии
сравнимом или меньшем с*t. То его наличие вообще говоря влияет на свойства поля излучения. Самое простое это уширение (полный аналог случая с затвором, который ты описал). Более тонкий случай возникает если это расстояние сравнимо с длинной волны в этом случае он будет влиять и на сам процесс распада. В этом случае неообходимо менять процедуру квантования и явно учитывать граничные условия для поля (грубо говоря квантование поля по плоским волнам уже не катит). При это изменится и скорость испускания и даже профиль волнового пакета.



> Допустим, что фотон точечный ...

Понятие координат фотона вообще не имеют физического смысла. Фотон определён только в пространстве импульсов.


> > Понятие редукции относится к волновой функции. "Волновой пакет" - элемент другой теории.

> Волновая функция локализованной в пространстве частицы и есть волновой пакет, составленный из волн де Бройля.

Разговор шёл, кажется, об испускании атомом света, а не частиц.


> > Замечание. В приведенных рассуждениях подразумевается, что время пролета кванта от источника до детектора пренебрежимо мало. При необходимости его учет не представляет никакой проблемы.

Я имел в виду совершенно тривиальный методический эффект.

> Скорее наоборот велико. Проблема в том что если детектор стоит на расстоянии
> сравнимом или меньшем с*t. То его наличие вообще говоря влияет на свойства поля излучения. Самое простое это уширение (полный аналог случая с затвором, который ты описал).

А как это согласовать с тем, что во множестве реально выполненных измерений размер установки порядка метра, с*t (при временах жизни 0,1 мкс-10 мкс) от 30 м до 3 км? При этом все равно измеряется естественная ширина линии. А если это полный аналог затвора, то ширина линии должна бы увеличиться на порядки?


> > > Понятие редукции относится к волновой функции. "Волновой пакет" - элемент другой теории.

> > Волновая функция локализованной в пространстве частицы и есть волновой пакет, составленный из волн де Бройля.

> Разговор шёл, кажется, об испускании атомом света, а не частиц.

В этом смысле вы правы.


> > Допустим, что фотон точечный ...

> Понятие координат фотона вообще не имеют физического смысла. Фотон определён только в пространстве импульсов.

Да, фурье-образ волновой функции фотона в импульсном пространстве не допускает его интерпретации как плотности вероятности в координатном пространстве.
Так что я употребляю понятие "точечный" в несколько неопределенном смысле слова. Скажем, в физике высоких энергий частенько за размер фотона принимается его длина волны. В обсуждаемом случае понятие точечности (меньше или порядка сантиметра)гораздо мягче.


> > > Замечание. В приведенных рассуждениях подразумевается, что время пролета кванта от источника до детектора пренебрежимо мало. При необходимости его учет не представляет никакой проблемы.

> Я имел в виду совершенно тривиальный методический эффект.

> > Скорее наоборот велико. Проблема в том что если детектор стоит на расстоянии
> > сравнимом или меньшем с*t. То его наличие вообще говоря влияет на свойства поля излучения. Самое простое это уширение (полный аналог случая с затвором, который ты описал).

> А как это согласовать с тем, что во множестве реально выполненных измерений размер установки порядка метра, с*t (при временах жизни 0,1 мкс-10 мкс) от 30 м до 3 км? При этом все равно измеряется естественная ширина линии. А если это полный аналог затвора, то ширина линии должна бы увеличиться на порядки?

1)Площадь детектора мала. Для гамма излучения излучения вероятность зарегистрировать фотон будет пропорциональна вероятности ионизации * на отношение (площадь детектора/(4\pi r^2)) (r- расстояние от источника до детектора).
2) Кроме того для гамма излучения и ренгена это не совсем полный аналог затвора. Оно все-таки очень хорошо проходит сквозь любой материал. И я не могу сказать, что волновой пакет можно обрезать на границе детектора. Надо задать некий закон поглащения.

3) И наконец главное при определении ширины линии для эффекта мессбауэра используется профиль резонансного поглащения. А не профиль излучения. У самого же сцинциляторного счетчика точность определения энергии гамма кванта порядка нескольких процентов и там и сидят те самые порядки. (см. Энциклопедию :) ).

Кстати о бубликах. Ширину Мессбауэрского перехода можно очень неплохо регулировать просто воздействуя на стенки резонатора ультразвуком. Я так понимаю этот эффект уже наблюдался экспериментально.



> Кстати о бубликах. Ширину Мессбауэрского перехода можно очень неплохо регулировать просто воздействуя на стенки резонатора ультразвуком. Я так понимаю этот эффект уже наблюдался экспериментально.

Что за резонатор?


> > Кстати о бубликах. Ширину Мессбауэрского перехода можно очень неплохо регулировать просто воздействуя на стенки резонатора ультразвуком. Я так понимаю этот эффект уже наблюдался экспериментально.

> Что за резонатор?

Грубо говоря ящик внутри излучающее вещество. На пару стенок действуем ультразвуком. C ортогонального направеления смотрим.


> > > Кстати о бубликах. Ширину Мессбауэрского перехода можно очень неплохо регулировать просто воздействуя на стенки резонатора ультразвуком. Я так понимаю этот эффект уже наблюдался экспериментально.

> > Что за резонатор?

> Грубо говоря ящик внутри излучающее вещество.

Хм.. Ты так себе представляешь резонатор?

> На пару стенок действуем ультразвуком. C ортогонального направеления смотрим.

Прямо лазер какой-то получается. А при чём здесь эффекта мессбауэра?


> > > > Кстати о бубликах. Ширину Мессбауэрского перехода можно очень неплохо регулировать просто воздействуя на стенки резонатора ультразвуком. Я так понимаю этот эффект уже наблюдался экспериментально.

> > > Что за резонатор?

> > Грубо говоря ящик внутри излучающее вещество.

> Хм.. Ты так себе представляешь резонатор?

В принципе стенки должны быть отражающими. Но для гамма диапазона это не существенно.

> > На пару стенок действуем ультразвуком. C ортогонального направеления смотрим.

> Прямо лазер какой-то получается. А при чём здесь эффекта мессбауэра?

Естественная ширина линии увеличивается.


> > > На пару стенок действуем ультразвуком. C ортогонального направеления смотрим.

> > Прямо лазер какой-то получается. А при чём здесь эффекта мессбауэра?

> Естественная ширина линии увеличивается.

Чтобы испортить мессбауэровскую линию не обязательно использовать резонатор. Можно завибрировать сам источник.



> 3) И наконец главное при определении ширины линии для эффекта мессбауэра используется профиль резонансного поглащения. А не профиль излучения. У самого же сцинциляторного счетчика точность определения энергии гамма кванта порядка нескольких процентов и там и сидят те самые порядки. (см. Энциклопедию :) ).

Про сцинтилляционный счетчик все правильно. В условиях малого фона он вообще может не измерять энергию квантов, поскольку необходимо знать только вероятность поглощения кванта в поглотителе как функцию относительной скорости источник-поглотитель.
А что касается ширины линии и ширины кривой поглощения, то разве они не совпадают? В том смысле, что ширина кривой поглощения (дельта v), деленная на скорость света равна Г/Е.

> 2) Кроме того для гамма излучения и ренгена это не совсем полный аналог затвора. Оно все-таки очень хорошо проходит сквозь любой материал. И я не могу сказать, что волновой пакет можно обрезать на границе детектора. Надо задать некий закон поглащения.

Чтобы поглотить практически полностью гамма-излучение в диапазоне до 100 кэВ вполне достаточно нескольких миллиметров свинца.В связи с этим
вопрос:
Источник окружили сантиметровым слоем свинца, оставив только отверстие, пропускающее излучение в узком телесном угле в направлении поглотитель-детектор.
Значит ли сказанное вами, что измеренная в этом случае ширина линии (ширина кривой поглощения) резко расширится?


>
> > 3) И наконец главное при определении ширины линии для эффекта мессбауэра используется профиль резонансного поглащения. А не профиль излучения. У самого же сцинциляторного счетчика точность определения энергии гамма кванта порядка нескольких процентов и там и сидят те самые порядки. (см. Энциклопедию :) ).

> Про сцинтилляционный счетчик все правильно. В условиях малого фона он вообще может не измерять энергию квантов, поскольку необходимо знать только вероятность поглощения кванта в поглотителе как функцию относительной скорости источник-поглотитель.

> А что касается ширины линии и ширины кривой поглощения, то разве они не совпадают? В том смысле, что ширина кривой поглощения (дельта v), деленная на скорость света равна Г/Е.

Естественная ширина линии и ширина линии поглащения в данном случае совпадают, но отличается ширина линии полученнная при прямом измерении.
При определении результатов по линии поглащения мы вообще ни каким образом
не использум понятие редукции волновой функции. Расчет чисто квантомеханический.
Атом образца излучил, атом детектора поглатил (чистая КМ). Далее атом детектора излучил сцинцилятор поглатил (редукция есть, но нам нужна только полная интенсивность, а спектр не важен)
По сему "уширения" линии поглащения и не происходит.


> > 2) Кроме того для гамма излучения и ренгена это не совсем полный аналог затвора. Оно все-таки очень хорошо проходит сквозь любой материал. И я не могу сказать, что волновой пакет можно обрезать на границе детектора. Надо задать некий закон поглащения.

> Чтобы поглотить практически полностью гамма-излучение в диапазоне до 100 кэВ вполне достаточно нескольких миллиметров свинца.В связи с этим
> вопрос:
> Источник окружили сантиметровым слоем свинца, оставив только отверстие, пропускающее излучение в узком телесном угле в направлении поглотитель-детектор.
> Значит ли сказанное вами, что измеренная в этом случае ширина линии (ширина кривой поглощения) резко расширится?

Нет. В данной моде (которая видна через дырку) все равно будет измерятся кривая поглащения. С остальными модами она ни как не связана. На саму же скорость распада свинец не влияет.


> > > > На пару стенок действуем ультразвуком. C ортогонального направеления смотрим.

> > > Прямо лазер какой-то получается. А при чём здесь эффекта мессбауэра?

> > Естественная ширина линии увеличивается.

> Чтобы испортить мессбауэровскую линию не обязательно использовать резонатор. Можно завибрировать сам источник.

Это не интересно, и ежу понятно что из-за эффекта доплера линия испортится.
Тут же ни источник ни поклатитель не "движутся" под действием ультразвука. Движутся только стенки находящиеся кстати на весьма макроскопическом расстоянии, порядка нескольких см.


> Это не интересно, и ежу понятно что из-за эффекта доплера линия испортится.
> Тут же ни источник ни поклатитель не "движутся" под действием ультразвука. Движутся только стенки находящиеся кстати на весьма макроскопическом расстоянии, порядка нескольких см.

Даже если это так, то 90% статьи должно быть посвящено тому, как они изолировали источник от внешнего "резонатора". Из опыта знаю, что это очень сложная техническая задача. И как они объясняют эффект?


> > Это не интересно, и ежу понятно что из-за эффекта доплера линия испортится.
> > Тут же ни источник ни поклатитель не "движутся" под действием ультразвука. Движутся только стенки находящиеся кстати на весьма макроскопическом расстоянии, порядка нескольких см.

> Даже если это так, то 90% статьи должно быть посвящено тому, как они изолировали источник от внешнего "резонатора". Из опыта знаю, что это очень сложная техническая задача. И как они объясняют эффект?

Как изолировали я понятия не имею (поскольку не экспериментатор :) ).
А объясняется относительно просто изменением плотности состояний фотонного поля. Это некий аналог эффекта Парселла. Если хочешь могу поискать ссылку на теоретическую работу по этому поводу.


> Как изолировали я понятия не имею (поскольку не экспериментатор :) ).
> А объясняется относительно просто изменением плотности состояний фотонного поля. Это некий аналог эффекта Парселла. Если хочешь могу поискать ссылку на теоретическую работу по этому поводу.

Не понял, но искать не надо.


> > Продолжаю. Насчет 10000 интевалов я хватил лишку, достаточно и 1000 (это десять времен жизни). Но это не принципиально.
> > Итак,
> > 1. Будет ли ширина линии одинакова во всех интервалах?
> > 2. Если "да", то как она соотносится с шириной линии, измеренной на всей статистике (без разбиения на интервалы)? То есть в классической постановке эксперимента, который измеряет естественную ширину линии.
> > 2а. Будет такая же
> > 2б. Будет на два порядка больше.
> > 2в. Что-то иное.

> > Мой ответ 2а. Если я правильно вас понял, то у вас 2б?

> Ну не два порядка в данном случае, поскольку интервал сильно больше естественной ширины.

> То бишь на всем интервале мы получим почти ширину линии.
> а на 10нс, порядка 10^8Гц.

Как я теперь понимаю, я совершенно необоснованно отказался от варианта отрицательного ответа на вопрос 1. И вас утянул не в ту сторону. Аргумент был такой - если ширины в интервалах разные, то можно определить время, прошедшее с момента образования нестабильной система. Аргумент неверен, поскольку измеренная ширина линии связана не только с излучателем, но еще и с процессом измерения ширины поглотителем. Именно поглотитель размывает линию в начальных интервалах. Вы подобные соображения высказывали, но я не обратил на них достаточного внимания. До меня все это дошло,когда я листал Л.И.Мандельштама (лекция 8, "Лекции по избранным вопросам оптики").
Таким образом, ширины линий, измеренные в интервалах, будут монотонно падать с увеличением номера интервала.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100