إن أفضل طريقة لتتبع هدف متحرك في الظلام هي عدم توجيه مركز شعاع المصباح نحوه مباشرة. بدلاً من ذلك، يبدو أنه من الأسهل إنجاز المهمة إذا تم توجيه شعاع الضوء قليلاً إلى يمين أو يسار مركز الهدف. هذه النتيجة المفاجئة تنبثق من دراسة على الخفافيش أجراها الدكتور ناحوم أولانوفسكي والدكتور يوسي يوفال من قسم البيولوجيا العصبية في معهد وايزمان للعلوم، والتي نشرت في المجلة العلمية Science
يعد التوجيه بمساعدة الرنين - عن طريق تنشيط السونار - نوعًا من الاستشعار النشط: يجب على الحيوان إرسال إشارات لتلقي المعلومات حول بيئته. وعلى غرار الطريقة التي تتيح بها أنظمة السونار المثبتة في الغواصات اكتشاف سفن العدو، ترسل الخفافيش أيضًا موجات صوتية وتستمع إلى الصدى الذي يعود إليها. تزودهم التغييرات في الموجات الصوتية العائدة بمعلومات حول نوع الأجسام الموجودة في المنطقة وموقعها الدقيق. يمتلك العلماء الذين يقومون بفحص السونار على الحيوانات أداة بحث فريدة تحت تصرفهم: فالصيغ الرياضية التي يستخدمها مهندسو الغواصات مناسبة أيضًا للحيوانات من حيث المبدأ. والعلماء الذين اعتمدوا على هذا التقليد في استخدام التفكير الرياضي لدراسة السونار، وضعوا نظرية يظهر منها أن كفاءة اكتشاف الأجسام تزداد كلما انخفضت الكفاءة التي يتم بها تحديد موقعها. المعنى العملي لهذه النظرية بالنسبة للخفافيش الحشرية، على سبيل المثال، هو أنه من أجل اصطياد حشرة في غابة من النباتات، فإن أفضل استراتيجية هي تركيز قوة الشعاع الكاملة عليها. من ناحية أخرى، عندما تطير فراشة كبيرة في الهواء الطلق - وهي فريسة يسهل اكتشافها ولكن يصعب في بعض الأحيان تحديد موقعها الدقيق - تظهر الحسابات أن الطريقة الأكثر حساسية لاكتشاف التغيرات في موقعها هي تحويل الشعاع من مركز الهدف والاستفادة من أقصى ميل للشعاع.
هل تتصرف الخفافيش فعليًا وفقًا لهذه القواعد النظرية؟ بمعنى آخر، هل هم قادرون على تكييف نظام السونار الخاص بهم مع المواقف المتغيرة؟ للإجابة على هذا السؤال، قامت مجموعة البحث بقيادة الدكتور أولانوفسكي، والتي ضمت أيضًا البروفيسور سينثيا موس وطالب البحث بن فالك من جامعة ميريلاند، بتدريب الخفافيش على تحديد موقع كرة سوداء كبيرة موضوعة بشكل عشوائي في غرفة مظلمة تمامًا - و الأرض عليه. وفي ظروف المختبر المظلمة، تمكنت الخفافيش من التنقل باستخدام الرنين فقط. وكان نظام من الميكروفونات الخاصة حول جدران الغرفة يتابع الموجات الصوتية المنبعثة من الخفافيش، كما سجلت كاميرتا فيديو حساستان للأشعة تحت الحمراء مسارات طيرانها ثلاثية الأبعاد.
تستخدم خفافيش الفاكهة التي تم العثور عليها، والتي تمت دراستها في مختبر الدكتور أولانوفسكي في معهد وايزمان للعلوم، نظام رنين فريد من نوعه. على عكس أنواع الخفافيش الأصغر حجمًا، التي تنتج أصوات زقزقة بالموجات فوق الصوتية بمعدل ثابت، تصدر هذه الخفافيش أصوات نقر مزدوجة. يعتقد العلماء أن هذه النقرات المزدوجة ستساعد في فك رموز استراتيجيات التتبع التي تستخدمها الخفافيش. وفي الواقع، وجدوا أن هناك نمطًا منتظمًا في هذه الأصوات: تم توجيه الزوج الأول من النقرات إلى اليسار ثم إلى اليمين، بينما تم توجيه الزوج الثاني إلى اليمين ثم إلى اليسار. حتى الهبوط، استمرت الخفافيش في إطلاق أشعة الصوت نحو جوانب الكرة، تمامًا كما تنبأت الصيغة. أي أن الحيوانات تصرفت بكفاءة عالية، وفقًا للحساب النظري تمامًا.
الاستشعار النشط شائع جدًا في عالمنا: تُستخدم أجهزة السونار والرادار للتنقل في السفن والطائرات؛ تتنقل الدلافين والحيتان في المحيطات باستخدام الرنين؛ تتبع الكلاب طريق الشم، وتتحرك أعيننا من جانب إلى آخر لرؤية ما يحيط بنا. تستخدم البكتيريا أيضًا شكلاً من أشكال الاستشعار النشط للتحرك نحو المواد المرغوبة وتجنب المواد الضارة. ويعتقد الدكتور أولانوفسكي والدكتور يوفال أن استراتيجية "الاستشعار حسب المنحدر"، وهي مفيدة للخفافيش، قد تكون مفيدة أيضًا للحيوانات الأخرى.
تعليقات 55
واحدة أخرى:
أشكرك على التحديث في موضوع المقال، ولكني أختلف مع رأيك بأن كشف الكذب وستره هو ممارسة العلم.
الحقيقة هي أنك وجدت في المقالة الأصلية وصفًا أكثر اكتمالًا وبشكل عام، حاول أن تكون المقالات العلمية - خاصة تلك التي تصف التجارب وتتوقع قبول ادعاءاتها واجتياز اختبار التكرار - مفصلة حسب الضرورة.
السبب الذي جعلني أعتقد أن توجيه حافة الشعاع نحو النقطة "الأكثر انعكاسًا" هو في الواقع استراتيجية منطقية هو أنه في السونار النشط - إذا لم يتم تضمين هذه النقطة في "نطاق الإضاءة" فإنه ليس من المؤكد على الإطلاق أن سيكون هناك انعكاس من الجسم إلى مرسل الإشارة.
تعد استراتيجية اكتشاف الحواف أكثر ملاءمة لـ "الإضاءة" السلبية.
كل مقال يكتشف خدعة ويغطي الحيل. هذه هي الطريقة التي يعمل بها العلم.
لقد قرأت المقال وأقصى ميل يستهدف مركز الهدف وليس كما اقترحت في البداية. كما تقول في الكرة فهي نقطة محددة.
وفي فكرة أخرى - هناك أيضًا منطق في أسلوب توجيه حافة الشعاع إلى مركز الهدف.
لا أعرف إذا كانت كلمة "المركز" هي الكلمة الصحيحة. فيما يتعلق بالكرة، فهي محددة تمامًا ولكن فيما يتعلق بالأجسام الأخرى، فالأمر يتعلق بشكل الجسم وأنا أميل إلى الاعتقاد بأن المكان الذي يتم توجيه حواف الشعاع فيه هو النقطة التي يوجد منها أقصى عائد.
هناك مشكلة في المقالات التي تكشف القذف وتغطي القذف.
اكمل…
من الممكن تمامًا أن يستخدم القزم المعني هذه الطريقة هنا.
لأن كمية الضوضاء تزداد مع زيادة المنحدر.
من ياشال: (نعتذر عن "-")
في ذلك الوقت كنت أعمل في مجال أجهزة الاستشعار البيولوجية.
وتبين أن العديد من هذه تستخدم خوارزمية الرنين العشوائي.
وهذا يعني أن إضافة معينة من ضوضاء الخلفية إلى الإشارة والمعلمات المناسبة للمزج، تؤدي إلى رنين الإشارة المطلوبة وتضخيمها. الفائدة الرئيسية هي لأجهزة الاستشعار ذات الوضع المزدوج.
في جوجل SR - الرنين العشوائي
هناك العديد من الدراسات في الجهاز العصبي من وجهة النظر هذه.
واحدة أخرى:
ليس لدي طريقة لمعرفة ما فعلوه حقًا لأنني لا أشترك في Science.
بعد كلامك، بحثت ووجدت ملخص المقال الأصلي وهو يقول أنهم يوجهون حواف الشعاع إلى الهدف. هل هو في منتصف الهدف؟ ليس واضحا من الملخص. ربما يظهر في النص الكامل وربما يظهر بالفعل في النص الكامل أن الخفافيش لم تقم باكتشاف الحواف.
هل قرأت النص كاملا؟
مايكل - تفسيرك للمقال خاطئ. وأظهر الباحثون بوضوح أن الخفافيش لا تقوم بالكشف عن الحافة، أي أنها لا توجه مركز الشعاع إلى حدود الهدف (كما في كشف الحافة) ولكنها توجه أقصى تدرج للشعاع المرسل إلى مركز الهدف. الهدف.
التفسير الثاني (بالمناسبة) خاطئ أيضًا لأن الخفافيش الأخرى توجه المركز فعليًا إلى الهدف. يهدف تحويل المصباح اليدوي بعيدًا عن الهدف من قبل البشر إلى تقليل العمى عندما تخضع العين للتكيف، وسيتم توجيه المصباح اليدوي مباشرة نحو الهدف. وهذا لا علاقة له باستراتيجية تحديد المواقع. في المقابل، لا تعاني الخفافيش من مشكلة التكيف لأنها تنقل الطاقة (لا تتفاجأ بها).
وأنا أتفق تماما مع النقطة الأخيرة. بمجرد أن يتضح أن العوامل غير التبادلية لها أسس مختلفة وأضف إلى ذلك حقيقة أنه وفقًا لنظرية الكم يتم قياس انهيار الدالة الموجية على حالة ذاتية، أي إحدى الوظائف الأساسية التي نقبلها بغض النظر عن عددها القياسات التي نجريها لا نعرف عن الدالة الموجية أكثر مما يسمح به مبدأ عدم اليقين.
ملحوظة: في المقال المرفق، طور أهارونوف (وأعتقد ويدمان) نظرية "القياسات الضعيفة" التي تسمح بقياس الدالة الموجية دون انهيارها في إحدى حالاتها الذاتية.
هناك نكتة عن رجل يُسأل لماذا يتكلم دون تفكير، فيجيب: "كيف لي أن أعرف ما أفكر فيه قبل أن أسمع ما أقول؟".
يمكنك القول إن هذا ما حدث لي في هذه المناقشة، إلى حد ما، ليس من حيث معرفة ما أفكر فيه، ولكن من حيث معرفة كيفية تفسيره.
قرأت ردي الأخير وأدركت أن المناقشة كانت ستكون أقصر بكثير لو كنت قد أكدت بشكل أفضل على النقطة التي مفادها أن الأمر في نظرية الكم لا يتعلق بالقياس المتزامن للخصائص بل بالمعرفة المتزامنة لها - حتى لو تم الحصول على هذه المعرفة من قبل الكثيرين قياسات!
جميع الأمثلة المقدمة لتوضيح لماذا فكرة عدم اليقين ليست جديدة - تحدثت عن قياس واحد فقط وفي الواقع لم تشر على الإطلاق إلى إمكانية معرفة جميع الخصائص من خلال عدة قياسات.
ولذلك - ففضلاً عن أنني ذكرت أن هذه الأمثلة لا تتناول الاحتمالية - فإنها لا تتناول التفرد الرئيسي لمبدأ عدم اليقين الذي هو أمر معرفة في نفس الوقت.
لقد ذكرت هذه الحقيقة بطرق مختلفة وقلت إنه لا يمكن تعريف الخصائص في نفس الوقت ولكن لسبب ما لم أستفد من القوة التوضيحية الهائلة لاستحالة اكتشاف البيانات حتى مع وجود العديد من القياسات نحن نريد.
إليك ما تقوله ويكيبيديا عن مبدأ عدم اليقين:
"إن تصميم هايزنبرغ على أن مبدأ عدم اليقين ليس مشكلة قياس، يمكن حلها بإتقان الأساليب والأدوات، ولكنه خاصية أساسية وجوهرية للطبيعة، كان له تأثير عميق على الفيزياء وفلسفة العقل. وفي هذا المجال فهو يثير مشاكل صعبة وعميقة في تفسيره، إذ يبدو أنه لم يعد من الممكن معرفة الواقع بدقة، ولا تزال هذه التفسيرات موضع خلاف بين الفيزيائيين والفلاسفة، وقد جعل هذا الجدال من مبدأ عدم اليقين أحد أشهر النتائج الفيزيائية.
تستخدم العديد من كتب الخيال العلمي مبدأ عدم اليقين لخلق عوالم تبدو خيالية، حيث يؤتي هذا المبدأ ثماره على المستوى اليومي.
وهذا المبدأ يستخدمه كثيرًا أتباع العصر الجديد في هدفهم "إثبات" أن العلم غير قادر على الوصول إلى كل الإجابات. ويستخدمه الدعاة الدينيون بطريقة مماثلة.
من المهم أن نرى أن "مبدأ عدم اليقين" لا يشير إلى اليقين أو الاحتمالية على الإطلاق، بل إلى الدقة والحل الموجود في العالم المادي من خلال بنيته ذاتها. لهذا السبب، استاء هايزنبرغ من حقيقة أن اكتشافه أطلق عليه اسم يثير الكثير من الادعاءات التي لا علاقة لها بالقياس أو قيم المعلمات القابلة للقياس - "عدم اليقين".
هذا الشرط الذي ذكرته ببساطة، "ولكل ما تريد قياسه بالموجات، يجب عليك اختيار الموجات المناسبة" هو ببساطة إدراك محدد للموجة لمبدأ عدم اليقين. سأكرر النقطة الرئيسية مرة أخرى: مبدأ عدم اليقين هو نتيجة رياضية لجبر العوامل المستخدمة في نظرية الكم، وإدراكه البسيط هو حقيقة أن الموجة المستوية توصف بواسطة (exp(ikx) حيث k هو رقم الموجة.
النقطة الثانية التي يجب فهمها هي أن مبدأ عدم اليقين في حد ذاته لا علاقة له بالقياس، المبدأ يوضح لنا أن العوامل غير التبادلية ليس لها قواعد متقاربة. للحديث عن القياس، يجب أن نضيف أنه وفقا لنظرية الكم، في لحظة القياس، تنهار الدالة الموجية على إحدى الحالات الذاتية، لكن لاحظ أنه قبل إجراء القياس الكمي، فإن الدالة الموجية لها مبدأ عدم اليقين.
قد تخلط بينك وبين العرض الشائع لمبدأ عدم اليقين كما قدمه لأول مرة هايزنبرج (الذي سمي باسمه) لأن القياس يتضمن إرسال فوتون بينما يؤدي هذا إلى تغيير حالة النظام بحيث لا يمكننا أن نعرف على وجه اليقين ما هو عليه كانت الحالة قبل القياس. هذا مجرد تمثيل شائع لمبدأ عدم اليقين.
بالتاكيد.
ولكل ما تريد قياسه باستخدام الموجات عليك أن تختار الموجات الأنسب ولا خوف من أن يؤدي قياس كمية ما إلى الإضرار بإمكانية قياس كمية أخرى أو قيمتها المقاسة سابقاً لأن هذه مشاكل لا تظهر إلا في نظرية الكم ( نتيجة لمبدأ عدم اليقين).
التطورات الرياضية للنظرية الموجية لها معنى القياس. من الحزمة الموجية يتم اشتقاق القدرة على فحص كائن مالي بحجم معين. وهذا قياس على وجه التحديد، ولكن ليس في السياق المقبول لنظرية الكم. على سبيل المثال، يتم نثر حزمة موجية ذات عرض طيفي معين على الجزيء ويتم فحص حزمة الموجة المنعكسة. وهذا بالتحديد قياس لخصائص الجزيء باستخدام الموجات، لكنه ليس قياسًا بمعنى نظرية الكم (لا يوجد انهيار للدالة الموجية).
لن أستخدم مصطلح اليقين هنا، على الرغم من أن هذا مثال خاص لمبدأ عدم اليقين، لكنه بالتأكيد قدرة حزمة موجية معينة على استخدامها كأداة قياس لجسم ما.
ودي:
ولكن هذا بالضبط ما أقوله.
إن التطورات الرياضية للنظرية الموجية ليس لها أي معنى لعدم اليقين خارج نظرية الكم، وبالتالي فإن عدم اليقين هو خاصية لنظرية الكم وليس لأي نظرية أخرى.
حصل مبدأ عدم اليقين على اسمه عندما أظهرت نظرية الكم أنه حتى الجسيمات "لها خصائص متموجة" قبل ذلك لم يكن مبدأ شاملا، بل كان مجرد خاصية في فضاء فورييه (إذا كنت تريد حالة خاصة).
لم يتم الحديث عن الموجة من حيث الموقع، لذلك لم تطرح مسألة عدم اليقين. تلك التي يمكن سؤالها هي ما هو مقياس الطول الذي يمكن اختباره عن طريق إنفاق موجات بطول معين. نظرًا لأن التكنولوجيا كانت في مهدها (لم يكن الليزر قد تم اختراعه بعد)، لم يكن لهذا السؤال أي معنى عملي ولم يفكر أحد في تسمية الخاصية القائلة بأن تحويل فورييه للغاوسي هو غاوسي - مبدأ.
وتأتي الأهمية الاحتمالية فقط عندما نصل إلى قياس خصائص النظام، وهو أمر لم تتم مناقشته في هذا السياق في النظرية الموجية.
ودي:
أعتقد أن هناك حاجة إلى توضيح بخصوص ردي السابق.
قلت إنه ليس من المفترض أن تدعي أن مبدأ عدم اليقين هو نتيجة للصيغ.
في هذه الكلمات أشرت إلى مبدأ عدم اليقين باعتباره ظاهرة فيزيائية وليس باعتباره "مبدأ مستمد من الرياضيات" في حين أنه من الممكن أن تراه على أنه استنتاج من الرياضيات وفي هذه الحالة يكون ادعاءك مشروعا (لأنه لا نستنتج عن الفيزياء نفسها ولكن فقط عن وصفها).
وكلامي كان مبنياً على شيء آخر قاله فاينمان في نفس الصفحة من كتابه، وهو ما يدل على أنه يرى ذلك حقيقة فيزيائية وليس نتيجة رياضية:
يمكنك القول أن هذا بسبب وجود بعض العجلات الداخلية التي لم ننظر إليها عن كثب بما فيه الكفاية. لا، لا توجد عجلات داخلية؛ فالطبيعة، كما نفهمها اليوم، تتصرف بطريقة تجعل من المستحيل في الأساس التنبؤ بدقة بما سيحدث بالضبط في تجربة معينة.
وأتذكر فقرة أخرى لا أجدها الآن حيث يقول أنه ربما في يوم من الأيام سينجح شخص ما في إجراء تجربة تقيس كلا الحجمين في نفس الوقت، ولكن حتى الآن لم ينجح أحد في القيام بذلك - وهذا يوضح، مرة أخرى - أنه يستخلص الاستنتاج من التجربة وليس من الصيغ.
ما كتب حتى الآن قد كتب قبل أن أرى تعليقك الأخير.
وبعد هذا الرد أود أن أكرر:
1. على حد علمي، لم يستخدم أحد عبارة "مبدأ عدم اليقين" قبل نظرية الكم.
2. عدم اليقين هو مسألة احتمالية - ما هو بالضبط الاحتمال في نظرية الموجة؟ ما هو سؤال اليقين أو عدم اليقين الذي يطرح هنا؟ هل هناك مكان آخر تأخذ فيه القيمة المطلقة لمربع السعة المعقدة لإسقاط الدالة الموجية على مشغل القياس وتفسرها على أنها احتمالية؟ سيبدو هذا مفاجئًا جدًا بالنسبة لي في ضوء حقيقة أن الأمر استغرق وقتًا طويلاً حتى يفهموا أن هذا هو ما يجب فعله في نظرية الكم.
מיכאל
جميل، بعد كل شيء، أنت إنسان أيضًا. لا تخجل من ذلك! بالنسبة لي هو أمر إيجابي.
إن الادعاء الذي قدمه فاينمان يتعلق بالجسيم (مع التركيز على الجسيم). حتى تم تطوير نظرية الكم، كان الجسيم يوصف على أنه نقطة في الفضاء ذات سرعة محدودة، وأظهرت نظرية الكم أن هذا لا يمكن القيام به.
في هذا الصدد، كان مبدأ عدم اليقين معروفًا منذ فترة طويلة في النظرية الموجية وليس هناك شيء غامض فيه.
يكمن المحتوى الفيزيائي لنظرية الكم في استخدام العوامل، والتي يشتق منها مبدأ عدم اليقين رياضيًا. إن وصف الطبيعة كما أسميه هو استخدام العوامل لتعريف الواقع وليس في الآثار الرياضية المتعلقة بالعوامل.
ودي:
من الممكن أن أكون مخطئًا، لكن الخطأ في هذه الحالة ليس حقيقيًا على الإطلاق.
وكما قلت، لم أدرس هذا الموضوع من الأساس ولكني قرأت ما كتبه الناس عنه.
ولذلك - عندما أقول إن فاينمان قال نفس الشيء - فإنني أعتمد على ما قاله على أرض الواقع.
(أنا آسف لأني أخطأت في الاسم في المرة السابقة - كنت أخشى أنني أخطأت في تهجئته، لكنني كنت كسولًا جدًا ولم أتمكن من النهوض مرة أخرى وإخراج الكتاب من الخزانة في غرفة أخرى).
وسأقتبس بالضبط ما هو مكتوب في أعلى الفقرة الثانية من الصفحة 2-6 من المجلد الأول من كتاب محاضرات فاينمان في الفيزياء:
ميكانيكا الكم لها جوانب عديدة. في المقام الأول، فكرة أن الجسيم له موقع محدد وسرعة محددة لم تعد مسموحة....
هذا ما قلته.
علاوة على ذلك، قلت إن عدم اليقين (فيما يتعلق بالعبرية أو أي لغة أخرى) هو عبارة لها معنى فقط في بيئة الاحتمالية.
أنا على دراية بالأمر مع تبديل المصفوفات.
يبدو لي أنك أنت الذي زعمت أن هدف الفيزياء هو إيجاد وصف فعال للواقع، بينما زعمت أن هذا ليس هدفها - هدفها في نظري هو اكتشاف الواقع حقًا، إلا أنها لا تستطيع ذلك. افعل ذلك، وبالتالي يظل نصف رغبتنا في متناول يده - فقط مع وصف فعال للواقع - ولكن في ضوء هذا هو تعريفك لدور الفيزياء - أنت آخر من يجب أن يستخدم الادعاء بأن الفيزياء فيزيائية. الظاهرة هي "نتيجة" للصيغ وكل ما يُسمح لك قوله في هذا الصدد هو أن الصيغ تصفها جيدًا.
كنت ببساطة أحاول أن أنقل الشعور الذي فهمته يتشكل في أذهان الخبراء الذين استندت إليهم، وهو شعور يستند بوضوح إلى كل الرياضيات التي عرفوها والخبرة التي اكتسبوها.
أنا آسف، ولكن في المناقشة الأخيرة كنت مخطئا في الواقع. ينشأ مبدأ عدم القبول رياضيًا من عدم إمكانية تبادل المشغلين. فيما يتعلق بالحالة التي تمت مناقشتها، فهي تتعلق بنقص التبادل الذي يظهر في فضاء فورييه بين مشغل الزخم
تتصرف قيمته الذاتية مثل رقم الموجة k والموضع x حيث يتم تعريف موجة المستوى بسعة مزدوجة
exp(ikx) ويترتب على ذلك أنه يوجد أيضًا في فضاء فورييه مبدأ عدم اليقين. لا يوجد خطأ في التحديد في مبدأ عدم اليقين. هناك خطأ في التحديد فيما يتعلق بقياس النظام الكمي. فالقضايا مترابطة ولكنها ليست متكافئة.
وإذا كان تصحيحًا فإن التهجئة الصحيحة لاسم الحائز على جائزة نوبل هي فاينمان
מיכאל
أنا آسف، ولكن في المناقشة الأخيرة كنت مخطئا في الواقع. ينشأ مبدأ عدم القبول رياضيًا من عدم إمكانية تبادل المشغلين. فيما يتعلق بالحالة التي تمت مناقشتها، فهي تتعلق بنقص التبادل الذي يظهر في فضاء فورييه بين مشغل الزخم
تتصرف قيمته الذاتية مثل رقم الموجة k والموضع x حيث يتم تعريف موجة المستوى بسعة مزدوجة
exp(ikx) ويترتب على ذلك أنه يوجد أيضًا في فضاء فورييه مبدأ عدم اليقين. لا يوجد خطأ في التحديد في مبدأ عدم اليقين. هناك خطأ في التحديد فيما يتعلق بقياس النظام الكمي. فالقضايا مترابطة ولكنها ليست متكافئة.
ومن ناحية أخرى، ربما كنت متسرعا بعض الشيء في ردي السابق لأن ما قلته يظهر تماما كما قلته أيضا في كتاب فاينمان محاضرات فاينمان في الفيزياء الذي كتبت فيه ردي السابق ونسيت أنني قرأته أيضا.
كما يؤكد أيضًا على حقيقة أن الخصائص التي نحاول قياسها في الجسيمات الأولية ليس لها خصائص محددة (على سبيل المثال، ليس لها موضع وزخم محددان في نفس الوقت).
لا أعلم.
لا أعتقد أنني سأتعمق بالدرجة الكافية للفصل بين آراء اثنين من الحائزين على جائزة نوبل حول نظرية الكم.
أنا حقا لا أستطيع التعامل مع هذه الحجة.
وبما أنني لم أدرس الموضوع قط بشكل منظم ولكن - كما ذكرت - من المصادر والكتب من النوع الذي ذكرته - لم أستطع إلا أن أعتمد على ما جاء فيها وما قيل فيها لا يشمل دائما تطورا كاملا الموضوع من الألف إلى الياء بحيث لم أستطع في بعض النقاط إلا أن أصدق ما كنت أقرأه.
إذا كانت المصادر التي قرأتها خاطئة فأنا أيضًا مخطئ في متابعتها.
أستطيع أن أقول دفاعًا عن نفسي إن الكتب التي قرأتها أوصى بها باحثون جادون ومعترف بهم في نظرية الكم، لكن كما ذكرنا - لا أستطيع ضمان صحة ما يقال فيها.
حسنًا، نظرًا لأنه لم يعد هناك أي فائدة من الحجج العلمية بعد الآن، فسوف ألخص ما يلي:
أنا أعتمد على الكتاب الأساسي في ميكانيكا الكم (كوهين تانوجي) الذي ألفه أحد الحائزين على جائزة نوبل في الفيزياء، وأنت تعتمد على كتاب علمي شعبي كتبه فيلسوف.
موشيه:
مثيرة للاهتمام.
يظهر هذا "الغموض" أيضًا في كتاب ديفيد ألبرت ميكانيكا الكم والخبرة ويجد تعبيره في التراكب الذي يتم إنشاؤه نتيجة للقياس والذي يحدد بالضبط التوزيع المتوقع لنتائج القياس التالي.
وهذا أيضًا ما يظهر في ويكيبيديا (حقيقة أنني أشير إليه كثيرًا لا يجعله غير دقيق) ولا ينتقص أي من هذا من حقيقة أن تحويل فورييه متضمن في الأمر ولا حتى من حقيقة أن الحسابات أيضًا لديها عمليات إضافة.
مايكل:
لقد خرج النقاش عن نطاق السيطرة منذ فترة طويلة. سأكمل الجزء الخاص بي:
إن تقديس مبدأ عدم اليقين هو غموض في ميكانيكا الكم. في الدرس الأول من المقرر الكمي تم إثبات مبدأ عدم اليقين من خواص تحويل فورييه. هناك من يفضل تحويل مبدأ عدم اليقين إلى بديهية والاستمرار من هناك. على أية حال، المبدأ صالح أيضًا لميكانيكا الموجات (مثل الكهرومغناطيسية) وإذا كنت تفضل الاعتماد على كلام العلماء، افتح الفصل الأول من كوهين-تانوجي وشاهد الأسود على الأبيض.
شبح:
أنت على حق - لقد كنت مخطئًا أيضًا.
لقد سمعت دائمًا الناس يقولون إن الخفافيش عمياء ولم أكلف نفسي عناء التحقق منها.
الآن أعتقد أنه من الضروري التحقق أيضًا من الحيوانات الأخرى المشاركة في هذا السياق - الأسماك والجرذان.
من حيث المبدأ، لا يهم كثيرًا لأن اتجاههم - خاصة في الليل - يعتمد على الصوت، لكن الأمر يستحق الدقة حقًا.
מיכאל
أعتقد أن يائير كان يعني هذا (من ويكيبيديا):
تمتلك الخفافيش الضخمة قشرة بصرية متطورة وتظهر حدة بصرية جيدة، بينما تعتمد الخفافيش الدقيقة على تحديد الموقع بالصدى للملاحة والعثور على الفريسة.
http://en.wikipedia.org/wiki/Bat
ويقول هناك:
على الرغم من أن عيون معظم أنواع الخفافيش الصغيرة تكون صغيرة وضعيفة التطور، مما يؤدي إلى ضعف حدة البصر، إلا أن أيًا منها ليس أعمى. تُستخدم الرؤية للتنقل بين الخفافيش الدقيقة خاصة لمسافات طويلة عندما تكون خارج نطاق تحديد الموقع بالصدى. وقد تم اكتشاف أن بعض الأنواع قادرة على اكتشاف الضوء فوق البنفسجي.
يبدو لي أننا كنا مخطئين أو على الأقل كنت مخطئًا، فقد اتضح أن الخفافيش ترى وليست عمياء على الإطلاق.
شبح:
لم أكن لأتحدث عن رؤية الخفافيش لو لم يقرر يائير بوهو التعليق الذي رد عليه في مقال آخر مهاجمتي في هذا الموضوع كما لو كان ذا صلة.
أردت ببساطة تجنب هجوم مماثل ولهذا السبب ذكرت الخفافيش التي ترى (من الواضح بالنسبة لي أن هذا يجعل الصياغة صعبة، ولكن اتضح أنه لا يمكنك إرضاء الجميع في نفس الوقت. أوصي بذلك ببساطة تجاهل حقيقة أنني ذكرت الخفافيش التي ترى).
أفهم ما قصدته وهذا ما حاولت الإجابة عليه عندما قلت إنني لا أعلم أي فائدة للخفافيش (أو غيرها من المخلوقات العمياء التي ذكرتها) لأعينها.
وفي الحقيقة فإن وجود أعضاء عديمة الفائدة في مختلف الحيوانات هو من أفضل الأدلة على التطور وغياب المخطط الذكي.
מיכאל
لا أفهم أي نوع من الخفافيش تتحدث عنه. وجاء في المقال أن الخفافيش تستخدم
في صدى التوجه في البيئة.
"...ترسل الخفافيش أيضًا موجات صوتية وتستمع إلى الصدى الذي يعود إليها.
تزودهم التغييرات في الموجات الصوتية العائدة بمعلومات حول نوع الأجسام الموجودة في المنطقة
وموقعهم بالضبط."
لا أعرف ما هي استخدامات تلك العيون وأردت أن أفهم، كانت هذه نيتي في السؤال 19.
موشيه:
أنا لست مسيطرًا على الموضوع، لكن حقيقة أن شعاع الليزر يمكن أن يكون ضيقًا للغاية وبأي تردد ويمكن استخدامه لقياس الموقع بدقة ولقياس السرعة بدقة يبدو لي أنه يتعارض مع ادعاءك.
ومهما كان الأمر فإن مبدأ عدم اليقين في نظرية الكم يعتبر مشكلة أساسية/تعريفية وليست مشكلة صعوبة في القياس وهذا هو المبدأ الذي سمي "مبدأ عدم اليقين".
مايكل:
ربما لم أكن واضحًا، لكن حتى الشعاع ذو التردد العالي الذي تريده لن يحل المشكلة. ووفقا لنفس نظرية عدم اليقين، فإن الحزمة الضيقة مكانيا سوف يكون لها دائما تشتت واسع (عدم اليقين في الطاقة) في مجال التردد. وهذا مبدأ رياضي، ولا يتبع من الحالة التي قدمتها.
شبح:
لقد ذكر هنا أن هناك خفافيش ترى، لذا أفترض أنك تتحدث عن تلك التي لا ترى.
أما بالنسبة لهم - كما بالنسبة لأنواع معينة من الفئران وبعض أنواع أسماك الكهف والأسماك العميقة - فلا علم لي بأي استخدام للضوء أو العيون.
מיכאל
هل تمتلك الخفافيش نوعًا من المواد العازلة في أعينها تمتص الضوء عندما تستخدم الرنين؟
أي هل يستخدمون عيونهم أيضًا بهذه الطريقة أم أن اكتشاف الأشياء يتم بمساعدة الموجات
الصوت والآذان والعين تستخدم لأشياء أخرى؟
موشيه:
جميع استخدامات مصطلح "عدم اليقين" في السياقات التي ذكرتها هي استخدامات مستعارة.
تمت صياغة مصطلح "مبدأ عدم اليقين" في سياق نظرية الكم وحقيقة وجود ظواهر متوازية في بيئات مختلفة ذات رياضيات متشابهة (والتي أعتقد أنه من الخطأ تسميتها عدم اليقين) ليس مفاجئًا بالطبع.
لا شك أن الرابط الذي أحضرته مثير للاهتمام، ولكن حتى هناك - الحقيقة هي أن الاسم الأصلي مختلف وكاتب المقال قرر (ويقول بنفسه إنه قراره) - فقط بسبب القياس الرياضي - أن نسميه "مبدأ عدم اليقين لدى الموسيقي".
وفي حالات استخدام الشعاع الضيق لا يوجد مبدأ يمنع استخدام التردد العالي والحصول على دقة عالية في تقدير السرعة.
في نظرية الكم، يتعلق الأمر بحقيقة أنه، من حيث المبدأ، لا توجد طريقة للوصول إلى الدقة المطلوبة (وفي الواقع أكثر من ذلك - يُزعم أن الأمر لا يتعلق بصعوبة القياس ولكن بعدم وجود وجود محدد) من الكمية المقاسة)
مايكل:
الموضوع، أو غير الموضوع، هو عدم يقين مماثل تقريبًا لحالة ميكانيكا الكم. في التفسير المبكر لميكانيكا الكم (انظر على سبيل المثال ديراك)، تم استخدام مثال مماثل مع الإلكترون كهدف والفوتون بدلا من شعاع الصوت. وهذا ليس مثالاً مصطنعاً، بل ظاهرة طبيعية شائعة.
وبالمناسبة، رابط مثير للاهتمام لمبدأ عدم اليقين في سياق الموسيقى:
http://www.phys.unsw.edu.au/jw/uncertainty.html
وفيما يتعلق بالشعاع الضيق والقدرة على اكتشاف السرعة - فهذا هو جوهر الأمر بالضبط. لا يمكن أن تحتوي الحزمة الضيقة على طاقة محددة جيدًا (الطول الموجي) (يجب أن يكون عرض الحزمة أكبر من الطول الموجي)، وبالتالي فإن انعكاس هذه الحزمة محدود بالقدرة على تقدير إزاحة دوبلر (على سبيل المثال).
وبالمناسبة أيضاً لا يوجد أي ارتباط بين عرض الشعاع وكونه موجات (من الممكن أيضاً إطلاق الرصاص في شعاع ضيق أو عريض) وعلى العموم فهو لا ينتمي لموضوع المقال (التي لم تتحدث عن عرض الشعاع)
موشيه:
وهذه ليست القضية.
يمكننا أن نخلق حالة من عدم اليقين لأنفسنا بعدة طرق مصطنعة وهذا لا ينتمي.
كما أنني لست واضحًا لماذا تعتقد أن الشعاع الضيق يقلل من قدرتنا على اكتشاف السرعة. في رأيي، لا يتم فقدان القدرة على اكتشاف السرعة نتيجة استخدام شعاع ضيق.
مايكل - من فضلك، هنا حالة من عدم اليقين وفقًا لفورييه:
دعونا نصف الموقف الذي يريد فيه الخفاش معرفة موضع الحشرة وسرعتها (زخمها). إذا أرسل الخفاش موجات صوتية ذات طاقة محددة جيدا، فإنه سيكون قادرا على معرفة (على سبيل المثال، من خلال تأثير دوبلر) سرعة الحشرة (عدم يقين منخفض)، ولكن ليس موقعها (عدم يقين مرتفع). ستكون الموجات الصوتية الموضوعة بشكل جيد )الشعاع الضيق( قادرة على معرفة الموقع ولكن ليس السرعة. هناك حد للقدرة على قياس الموقع والسرعة معًا. على الرغم من أن هذا وضع مشابه لميكانيكا الكم، إلا أنه لا يوجد شيء كمي هنا لا يلعب ثابت بلانك أي دور، بل يلعب فقط دور الطبيعة الموجية للصوت.
موانئ دبي:
ما الذي يزعجك بالضبط؟
وقد فكر مؤلفو الدراسة أيضًا في هذا الأمر قبل اختباره على الخفافيش.
بشكل عام - هل أعرب أحد هنا عن عدم رضاه عن البحث؟
موشيه:
انها فقط لا تنتمي.
مبدأ عدم اليقين هو أحد مبادئ نظرية الكم ويتحدث عن عدم اليقين الذي ينشأ فيما يتعلق بمتغير واحد عند قياس متغير آخر.
عدم اليقين - سوف تتفاجأ - إنها مسألة عدم يقين - أي - تتعلق بالاحتمال. عندما لا يكون هناك احتمال لا يوجد عدم اليقين.
من الواضح أن هناك علاقة بين المعادلات الموجية التي تصف أيضًا نظرية الكم وهذا المبدأ، لكن هل يمكنك الإشارة إلى أي عدم يقين في الموجات الصوتية أو موجات الماء أو الموجات الوترية؟
لا تستطيع لأن الكلمة ليس لها معنى!
يتم استخدام المصطلح في تحويل فورييه عن طريق الاقتراض.
مايكل، يجب عليك توسيع معرفتك قليلاً قبل التنقيب عن "الحقائق".
حسب مصدرك العلمي المفضل:
http://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_transform
تحت قسم مبدأ عدم اليقين
أي شخص غير راضٍ عن المقال، لدي شيء واحد لأقوله - من السهل أن أقول ذلك بأثر رجعي.
سنراك تفكر في الأمر قبل النتائج التي توصلت إليها الخفافيش. بعد النتائج، أصبح الأمر أكثر وضوحًا ويبدو منطقيًا أيضًا القيام بذلك بالطبع.
ارييل:
أعتقد أيضًا أنهم توصلوا إلى حل وسط هنا بشأن الوضوح من أجل النكتة.
ولكن - لم أعلق على هذا لأن الإدعاء صحيح رغم أنهم لم يوضحوه أو يبررواه.
عندما يكون الجسم ساكناً - يكون من الأسهل اكتشاف موقعه (وهذا بالطبع بشرط أن يتم التعرف على وجوده أصلاً لأن الحركة كما ذكرنا تساعد على التعرف على وجوده).
والمقصود أنه عندما يكون في حالة سكون لا فائدة من الرجوع إلى الوراء وتحديد موضعه لأنه ساكن، أما عندما يكون متحركاً فإن موضعه يتغير بطريقة غير معروفة ولذلك فإن تكرار تحديد موضعه ضروري.
بالمناسبة - إن مجرد إرسال الشعاع إلى حدود الجسم يشير إلى أن هناك بالفعل تقييم لموقعه (وإلا فلن يعرفوا مكان توجيه الشعاع) وما يحاولون قياسه هو التغيير .
وشيء آخر يا موشيه:
مبدأ عدم اليقين هو مبدأ من مبادئ نظرية الكم وليس من أي نظرية موجية.
http://en.wikipedia.org/wiki/Uncertainty_principle
مايكل، شكرا على المرجع، بالمناسبة:
"تزداد كفاءة اكتشاف الأجسام، كلما انخفضت الكفاءة التي يتم بها تحديد موقعها"
أعتقد أن هذه الصياغة مربكة وخاطئة للغاية، لأن المقال يوضح بوضوح أنه بمساعدة هذه الطريقة على وجه التحديد، يتمكن الخفاش من تحديد موقع الهدف بطريقة أكثر كفاءة ودقة، وهو عكس التفسير المقدم تمامًا.
موشيه:
في رأيي، هذا هو بالضبط ما أقوله، وقد قيل هناك بطرق مختلفة.
كيف تعتقد أنه سيتم استخدام "الحد الأقصى لمنحدر الصندوق"؟ أي صندوق على أي حال - الذي يتم إرساله أو الذي يعود؟
يتحكم الخفاش فقط في ميل الشعاع المرسل (في الواقع - ولصالحه أيضًا - من الأفضل عدم التحكم في الشعاع العائد لأنه يجب أن يعكس البيئة بالنسبة له وليس إرادته).
وما هو "التدرج" على أي حال؟
وفي رأيي أن المعنى هو أن "المستقيم" هو مركز الجسم و"المنحدر" هو مقدار الانحراف عن هذا الاتجاه. أقصى ميل لا يزال يرسل شعاعًا إلى الجسم، وليس فقط إلى الفك في اتجاه لا ينتمي إليه، هو الذي يتم فيه إرسال الشعاع إلى حافة الجسم.
مايكل: يبدو لي أن تفسيرك بخصوص الكشف عن الموقع خاطئ. تشير المقالة إلى "... والاستفادة من أقصى ميل للمؤسسة". من المحتمل أن يكون تثليثًا للصدى المنعكس من الهدف.
أرييل: فيما يتعلق بـ "مبدأ عدم اليقين" - فهذه ليست ظاهرة تقتصر على ميكانيكا الكم ولكنها تتعلق بالنظرية الموجية بشكل عام وهي مرتبطة بسلوك الإشارة فيما يتعلق بتحويل فورييه الخاص بها.
وبافتراض أن الأمر يتعلق بالفعل بالتثليث، فإن الأمر لا يتعلق بمبدأ عدم اليقين للموجات بمقايضة أخرى.
صدفة:
كلامك غير صحيح.
إن انعكاس ضوء المصباح اليدوي لا ينبهر أبدًا، وبشكل عام - الوهج هو سمة من سمات النظام البصري الذي تكيف مع الظلام وأصبح مطلوبًا فجأة للعمل في الضوء.
وهذا ليس له مثيل في تجربة الخفاش الذي يعمل نظام توطينه دائمًا على أساس الأصوات التي يصدرها هو نفسه، وليس على أساس يعتمد على البيئة مثل مستوى الإضاءة الطبيعية.
ارييل:
كان لي أيضا هذه الرابطة. بالطبع لا علاقة للأشياء ببعضها البعض، ولكن في رأيي أن كاتب المقال كان ينوي حقًا إثارة هذا الارتباط.
بشكل عام - هذه الحقيقة تذكرنا أيضًا بما يحدث في نظام الرؤية الذي يتمكن من اكتشاف الأجسام المتحركة بشكل أفضل من الأجسام الثابتة (وهذا أيضًا مصدر ميلنا إلى التجمد في مكاننا في مواجهة حيوان مفترس نشعر أننا لا نستطيع رؤيته) يهرب من).
كما في حالة كشف حدود الجسم - وهو تغير الإشارة على محاور فضاء الاتجاه - كذلك في حالة الحركة - وهو تغير الإشارة على محور الزمن - فهو عبارة عن حقيقة أنه من الأسهل اكتشاف الأشياء المتغيرة أكثر من اكتشاف الأشياء الثابتة.
إن حقيقة أن التغيير عبر الجدول الزمني أكثر تقبلاً من الركود في الجدول الزمني تنعكس أيضًا في الحلول التي نجدها لمشاكل تركيز الاهتمام. تستخدم إشارات الانعطاف للسيارات (الغمزات) هذا المبدأ.
"تزداد كفاءة اكتشاف الأجسام، كلما انخفضت الكفاءة التي يتم بها تحديد موقعها"
باختصار الخفافيش اكتشفت نظرية الكم قبلنا!!
"هذه النتيجة المدهشة" - ما الذي يثير الدهشة!؟ وعلى أية حال، فإن أي شخص استخدم مصباحاً يدوياً في مكان مظلم جداً، يعلم أنه بمجرد توجيه الضوء إلى مركز العظم، يعود الكثير من الضوء إلى عينيه، (وهو أمر غير عادي، لأنه في غرفة مظلمة) وبالتالي يصعب رؤية العظم.
من المثير للدهشة حقا.. لهذا السبب كان عليهم أن يراقبوا الخفافيش؟
ويبدو أن الصياغة تهدف إلى توسيع نطاق المقال.
وفقا للكتاب المقدس - لم تكن دراسة الخفافيش هي التي أدت إلى الاستنتاج حول أفضل استراتيجية، ولكن الحسابات النظرية.
وقد تم تصميم الدراسة للتحقق مما إذا كانت الخفافيش تتصرف بطريقة تتفق مع هذه الحسابات ووجدت أنها كذلك.
كما أنه واضح تمامًا لأنه إذا تم اكتشاف جسم ما بالفعل وتريد تحديد موقعه الدقيق - فإن أفضل طريقة للقيام بذلك هي من خلال آلية تحدد مكان حدوده بالضبط.
وفي المنطقة الحدودية، يتم الحصول على أعلى تباين بين انعكاسات الصوت لأن جزءًا من الصوت ينعكس عن الجسم المرصود وجزء ينعكس من الخلفية.
هذه عملية مقبولة أيضًا في معالجة الصور وتسمى اكتشاف الحواف
يتم تنشيطه أيضًا في دماغنا - في مركز المعالجة البصرية.