Rationality: From AI to Zombies / Рациональность: от ИИ до Зомби: Joint Configurations

Ключом к пониманию конфигураций, а следовательно, к пониманию квантовой механики, является нутряное осознание, что конфигурации описывают более одной частицы.

sepremento 28.02.20 в 06:12

Диаграмма: два источника фотонов, полупосеребреное зеркало и два детектора.

sepremento 28.02.20 в 06:12

Фигура 1

sepremento 28.02.20 в 06:12

В продолжение предыдущего эссе, Фигура 1 показывает видоизмененную версию эксперимента, в котором мы посылаем два фотона в точку D в одно и то же время из источников B и C.

sepremento 28.02.20 в 06:13

Стартовая конфигурация такова:

sepremento 28.02.20 в 06:13

"фотон летит из B в D
и фотон летит из C в D."

sepremento 28.02.20 в 06:14

Давайте опять предположим, что у стартовой конфигурации амплитуда равна (-1+0i).

sepremento 28.02.20 в 06:15

И, как вы помните, правило полупосеребреного зеркала (в точке D) заключается в умножении на i, если фотон отразился под прямым углом, и умножении на 1, если фотон пролетел прямо.

sepremento 28.02.20 в 06:16

А потому, потоки амплитуд из стартовой конфигурации, если отдельно рассмотреть четыре ситуации отражения/пропускания каждого фотона, таковы:

sepremento 28.02.20 в 06:17

Фотон "из B в D" отразился и фотон "из C в D" отразился. Амплитуда течёт к конфигурации "фотон летит из D в E и фотон летит из D в F". Амплитуда равна (−1 + 0i) × i × i = (1 + 0i).

sepremento 28.02.20 в 06:20

Фотон "из B в D" отразился, а фотон "из C в D" прошёл прямо. Амплитуда течёт к конфигурации "оба фотона летят из D в E". Амплитуда равна (−1 + 0i) × i × 1 = (0 − i).

sepremento 28.02.20 в 06:21

Фотон "из B в D" летит прямо, а фотон "из C в D" отразился. Амплитуда течёт к конфигурации "оба фотона летят из D в F". Амплитуда равна (−1 + 0i) × 1 × i = (0 − i).

sepremento 28.02.20 в 06:22

Фотон "из B в D" летит прямо и фотон "из C в D" летит прямо. Амплитуда течёт к конфигурации "фотон летит из D в F и фотон летит из D в E". Амплитуда равна (−1 + 0i) × 1 × 1 = (−1 + 0i).

sepremento 28.02.20 в 06:23

А теперь, обратите внимание --- это очень важная фундаментальная идея квантовой механики --- амплитуды в случаях 1 и 4 текут к одной и той же конфигурации. Летят ли фотоны B и C оба прямо или оба отражаются, конфигурация в итоге будет включать один фотон по направлению E, а другой --- по направлению F.

sepremento 28.02.20 в 06:25

А потому мы складываем потоки амплитуд из случая 1 и случая 4, и получим полную амплитуду (1 + 0i) + (−1 + 0i) = 0.

sepremento 28.02.20 в 06:26

Когда мы взмахнём над итоговыми тремя конфигурациями нашим волшебным считывателем отношения-квадратов-модулей, мы обнаружим, что у "два фотона в Детекторе 1" и "два фотона в Детекторе 2" одинаковые квадраты модулей, но у "фотон в Детекторе 1 и фотон в Детекторе 2" квадрат модуля равен нулю.

sepremento 28.02.20 в 06:28

На уровне экспериментатора мы увидим, что Детектор 1 и Детектор 2 никогда не срабатывают одновременно. Мы будем видеть, что Детектор 1 срабатывает по два раза или Детектор 2 срабатывает дважды с одинаковой частотой. (Если предположить, что я правильно понимаю физику и правильно провёл вычисления. Эксперимент я не ставил.)

sepremento 29.02.20 в 07:02

Сущность конфигурации не "фотон B летит по направлению E и фотон C летит по направлению F". В таком случае конечные конфигурации в случаях 1 и 4 не были бы равны. В случае 1 конфигурация была бы "фотон B в E, фотон C в F", а в случае 4 --- "фотон B в F, фотон C в E". Такими они были бы, если конфигурации имели бы механизм отслеживания фотонов.

sepremento 29.02.20 в 07:06

Тогда мы не стали бы складывать две амплитуды, чтобы они взаимно исключили друг друга. Мы бы сохранили амплитуды в двух отдельных конфигурациях. И в итоге амплитуды обладали бы ненулевым квадратом модуля. А во время эксперимента мы наблюдали бы, что Детектор 1 и Детектор 2 ловят по одному фотону (каждый примерно в половине случаев). А этого не происходит, если мои расчёты верны.

sepremento 29.02.20 в 07:07

Конфигурации не отслеживают происхождение частиц. Сущность конфигурации заключается в определении "фотон вот тут и фотон вон там, электрон здесь и электрон там". Неважно, как именно вы попали в эту ситуацию, до тех пор, пока одни и те же типы частиц находятся в одних и тех же местах, конфигурация остаётся прежней.

sepremento 29.02.20 в 07:10

И вновь скажу, что вопрос "Какого рода информацией обладает структура конфигурации?" имеет последствия в эксперименте. Можно понять, из эксперимента, манеру отношения самой реальности к конфигурациям.

sepremento 29.02.20 в 07:12

В классической Вселенной, таких экспериментальных последствий не было бы. Если бы фотоны были подобны маленьким бильярдным шарам, которые летают в разных направлениях, а конфигурации были бы нашими убеждениями о возможных состояниях системы, а вместо амплитуд у нас были бы вероятности, то не было бы разницы, следим мы за происхождением фотонов или отбрасываем эту информацию.

sepremento 29.02.20 в 07:13

В классической Вселенной, я бы назначил 25% вероятности, что оба фотона попадут в E, 25% вероятности, что оба фотона попадут в F, 25% вероятности, что фотон B попадёт в E, а фотон C попадёт в F и 25% вероятности, что фотон B попадёт в F, а фотон C попадёт в E. Или, поскольку мне лично наплевать, какой из двух последних случаев произойдёт, то я бы схлопнул две эти возможности в одну и сложил бы их вероятности со словами "50% вероятности, что каждый детектор получит по фотону."

sepremento 29.02.20 в 07:16

Мы можем группировать события таким образом, когда имеем дело с вероятностями --- можем рисовать границы вокруг наборов возможных миров, как нам вздумается --- и все числа точно так же сойдутся. Вероятность двух взаимно исключающих событий всегда равна вероятности одного события плюс вероятность другого события.

sepremento 29.02.20 в 07:18

Но нельзя произвольным образом соединять вместе конфигурации или разделять их на части в своей модели и получить те же самые результаты эксперимента. Наш волшебный прибор говорит нам об отношении квадратов модулей. Когда вы складываете комплексные числа квадрат модуля суммы не будет равен сумме квадратов модулей слагаемых.

sepremento 29.02.20 в 07:20

Квадрат_модуля(C1 + C2) ≠ Квадрат_модуля(C1)
+ Квадрат_модуля(C2) .
Например:

sepremento 29.02.20 в 07:21

К_М((2 + i) + (1 − i)) = К_М(3 + 0i)
= 32 + 02
= 9 ,
К_М(2 + i) + К_М(1 − i) = (22 + 12) + (12 + (−1)2)
= (4 + 1) + (1 + 1)
= 7 .
В нашем конкретном эксперименте были потоки (1 + 0i) и (−1 + 0i), которые исключали друг друга, их сумма давала ноль и квадрат их модуля был равен нулю. В то же время квадраты модулей слагаемых равнялись 1 и 1.

sepremento 29.02.20 в 07:23

Если бы вместо Квадрата_Модуля наш волшебный прибор выдавал какую-то линейную функцию --- любую функцию, где F(X + Y) = F(X) + F(Y) --- тогда вся эта квантовость мгновенно исчезла бы и её заменила бы классическая физика. (Иная классическая физика, не та же самая иллюзия классичности, которую мы воображаем себе внутри наших высших уровней организации в квантовом мире.)

sepremento 29.02.20 в 07:25

Если бы амплитуды были всего лишь вероятностями, то они не взаимоисключали бы друг друга при столкновении. Если бы конфигурации были всего лишь состояниями знания, можно было бы их переставлять как угодно.

sepremento 01.03.20 в 07:15

Но конфигурации прибиты к месту, неделимы и несоединимы без изменения законов физики.

sepremento 01.03.20 в 07:16

И один из гвоздей, которым конфигурации прибиты к реальности, является отношение конфигураций к группам частиц. Конфигурация говорит "фотон там и фотон здесь", а не "этот фотон там и вот этот фотон здесь". Конфигурация "этот фотон там и вот тот фотон здесь" неотличима от "вот тот фотон там и этот фотон здесь".

sepremento 01.03.20 в 07:18

Как результат, как выявили современные эксперименты, получается, нельзя считать, что физика нашей Вселенной рассматривает частицы, как уникальные.

sepremento 01.03.20 в 07:21

Отчасти, у людей возникают проблемы разобраться с абсолютно нормальной квантовой механикой потому, что они чудным образом пытаются представить реальность как сумму отдельных маленьких бильярдных шаров.

sepremento 01.03.20 в 07:22

Ха-ха! Глупые люди.

sepremento 01.03.20 в 07:22