On-line: гостей 0. Всего: 0 [подробнее..]


АвторСообщение
администратор




Сообщение: 3082
ссылка на сообщение  Отправлено: 14.07.11 18:56. Заголовок: Квантованная когеренция. Заметки для размышлений.


Когерентные волны материи.

Дмитрий Паращук.

Нас окружают предметы определенных размеров; мы точно знаем, где кончается наше тело, и уверены, что на одном стуле комфортно сидеть только одному. Однако в мире очень маленьких вещей, или в микроквантовом мире, все не так прозаично: стул и стол, уменьшенные примерно в десять миллиардов раз, до размеров атомов, потеряют свои четкие границы и даже могут занять одно место в пространстве, ничуть не мешая друг другу. Причина в том, что объекты квантового мира больше похожи на волны, проникающие друг в друга, чем на ограниченные в пространстве предметы. Поэтому в микроквантовом мире можно сидеть на одном стуле и втроем, и вдесятером.

Вещи как волны

Чтобы волновые свойства можно было почувствовать экспериментально, объекты нужно сделать не только маленькими, но и очень холодными, то есть с сильно пониженной скоростью хаотического движения атомов. Так, атомы требуется охладить до миллиардной доли градуса Кельвина, а волновые свойства стола и стула из макромира должны быть заметны при немыслимо маленьких температурах - холоднее, чем 10-40К.

Примечательное свойство волн — их способность когерентно складываться. Когерентно — значит согласованно, упорядоченно во времени или в пространстве. Пример когерентных во времени звуковых волн - музыка. Каждый звук мелодии, его высота, продолжительность и сила находятся в строго определенном соответствии друг с другом.

Дирижер симфонического оркестра пристально следит за когерентностью звукового потока из сотен, а то и тысяч звуков. Ослабление когерентности мы воспримем как фальшивое звучание, а ее полную потерю — как шум. Собственно, когерентность и отличает мелодию от бессвязного набора звуков. Точно так же и в квантовом мире когерентность волновых свойств объектов способна придать им совершенно новые качества, которые не только очень необычны, но и важны для создания новых материалов, способных радикально изменить существующие технологии. Не случайно почти половина Нобелевских премий по физике, присужденных за последние десять лет, связана с когерентными явлениями: в лазерном излучении (2005), в холодных атомах (1997, 2001), в жидком гелии (1996) и в сверхпроводниках (2003).

Большинство отечественных нобелевских лауреатов по физике получило свои премии за когерентные явления: Петр Капица (1978), Лев Ландау (1962), Николай Басов и Александр Прохоров (1964), Алексей Абрикосов и Виталий Гинзбург (2003).

Когерентность света

Понятие когерентности сформировалось в начале XIX века после опытов английского ученого Томаса Юнга. В них две световые волны от разных источников падали на экран и складывались. Свет от двух обычных лампочек, которые дают некогерентное излучение, складывается просто: освещенность экрана равна сумме освещенностей от каждой лампы. Механизм тут такой. У световых волн от лампочек разность фаз хаотически меняется с течением времени. Если в одну точку экрана сейчас пришли два максимума волны, то в следующий момент от одной лампы может прийти минимум, а от другой — максимум. Результат сложения волн даст "рябь на воде" — неустойчивую интерференционную картину. Рябь световых волн столь быстра, что глаза не успевают за ней и видят равномерно освещенный экран. По аналогии из мира звуков — это шум.
Когерентные волны материи

Наш мир устроен таким образом, что каждая частица вещества может проявлять свойства волны. Такие волны называют волнами материи, или волнами де Бройля. Замечательный французский физик Луи де Бройль в 1923 году предложил очень простую формулу, связывающую длину волны λ (расстояние между максимумами) с массой частицы m и ее скоростью v : λ=h/mv, где h — постоянная Планка.

Фундаментальное свойство волн любой природы — способность интерферировать. Однако чтобы в результате получить не равномерный шум, а, как и в случае со светом, яркую полосу, нужно обеспечить когерентность волн де Бройля. Этому мешает тепловое движение — атомы с разными скоростями различаются своими длинами волн. При охлаждении атомов, согласно формуле де Бройля, растет длина волны λ (рис. 2). И как только ее значение превысит расстояние между частицами, волны де Бройля разных частиц дадут устойчивую интерференционную картину, так как максимумы волн, отвечающие положению частиц, будут перекрываться.

Скрытый текст


Не добром победить зло, ибо и добро уничтожает, побеждая зло; но с Любовью пройти через добро и зло, разрешая противоречие их! Спасибо: 0 
ПрофильЦитата Ответить
Ответов - 9 [только новые]


администратор




Сообщение: 3083
ссылка на сообщение  Отправлено: 14.07.11 18:56. Заголовок: Когерентное будущее ..


Когерентное будущее

Явления сверхтекучести и сверхпроводимости показывают, что когерентность волн де Бройля большого числа частиц дает неожиданные и важные свойства. Эти явления не были предсказаны, более того, на объяснение сверхпроводимости в простых металлах потребовалось почти 50 лет. А явление высокотемпературной сверхпроводимости, обнаруженное в 1986 году в металло-оксидных керамиках при 35 градусах Кельвина немцем Йоханесом Беднорцем и швейцарцем Карлом Мюллером (Нобелевская премия 1987 года), до сих пор не получило общепринятого объяснения, несмотря на огромные усилия физиков во всем мире.

Еще одна область исследований, в которой без когерентных квантовых состояний не обойтись, — квантовые компьютеры: только в таком состоянии есть возможность проводить высокопроизводительные квантовые вычисления, недоступные самым современным суперкомпьютерам.

Итак, когерентность означает сохранение разности фаз между складывающимися волнами. Сами волны могут быть различной природы: и световыми, и волнами де Бройля. На примере газового БЭК мы видим, что когерентное вещество фактически представляет собой новую форму материи, ранее недоступную человеку. Возникает вопрос: всегда ли наблюдение когерентных квантовых процессов в веществе требует очень низких температур? Не всегда. По крайней мере, есть один очень удачный пример — лазер. Окружающая температура для работы лазера обычно не существенна, так как лазер работает в условиях, далеких от теплового равновесия. Лазер — сильно неравновесная система, поскольку к нему подводится поток энергии.

По-видимому, мы находимся еще в самом начале исследований когерентных квантовых процессов с участием огромного числа частиц. Один из волнующих вопросов, на который пока нет определенного ответа, — встречаются ли макроскопические когерентные квантовые процессы в живой природе? Может быть, саму жизнь можно характеризовать как особое состояние вещества с повышенной когерентностью.

Источник: http://elementy.ru/lib/430448?page_design=print

Не добром победить зло, ибо и добро уничтожает, побеждая зло; но с Любовью пройти через добро и зло, разрешая противоречие их! Спасибо: 0 
ПрофильЦитата Ответить
администратор




Сообщение: 3084
ссылка на сообщение  Отправлено: 14.07.11 18:58. Заголовок: "К списку активн..


"К списку активных веществ, используемых в конструкции лазера, теперь можно добавить и живой организм, точнее эукариотическую клетку. На ее основе ученым из США и Южной Кореи удалось создать устройство, которое, как показали дальнейшие исследования, имеет полное право назваться лазером. Статья об этом опубликована в журнале Nature Photonics.

Рис. 6. (a) Схема лазера на основе эукариотической клетки. Клетка с зеленым флуоресцентным белком помещалась в резонатор между двумя сильно отражающими зеркалами (расстояние между ними 20 мкм) и накачивалась синим светом. Лазерное излучение, генерируемое зеленым флуоресцентным белком, было зеленым светом. (b) Зависимость энергии излучения лазера в относительных единицах от энергии его накачки (pump energy) в наноджоулях (нДж, nJ). Точки соответствуют данным эксперимента, крестики показывают ошибки измерения отображаемых на графике величин. Сплошная прямая линия — это линейная интерполяция экспериментальных данных. Рисунки из обсуждаемой статьи в Nature Photonics"

http://elementy.ru/news/431618?page_design=print

Не добром победить зло, ибо и добро уничтожает, побеждая зло; но с Любовью пройти через добро и зло, разрешая противоречие их! Спасибо: 0 
ПрофильЦитата Ответить
администратор




Сообщение: 3085
ссылка на сообщение  Отправлено: 14.07.11 19:03. Заголовок: http://www.facepla.n..

Не добром победить зло, ибо и добро уничтожает, побеждая зло; но с Любовью пройти через добро и зло, разрешая противоречие их! Спасибо: 0 
ПрофильЦитата Ответить
администратор




Сообщение: 3086
ссылка на сообщение  Отправлено: 14.07.11 19:12. Заголовок: Гипотеза о том, что ..


    ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ БИОЛОГИИ
    С ПОЗИЦИЙ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ ЖИВОГО

С. П. Ситько


...Гипотеза о том, что глобальное единство мира осуществляется через иерархию когерентных электромагнитных полей в различном частотном диапазоне, открывает возможность включить в орбиту научных интересов такие явления, как ясновидение, экстрасенсорика, предсказание будущего и т.д., ибо, как известно, в пределах объема когерентности выполняется соотношение неопределенности, когда для наблюдателя, использующего для чтения опорный когерентный луч с определенными характеристиками, понятие время, энергия, пространство теряют смысл, привычный для классических представлений.
Мы считаем, что развитие живой и неживой природы изменяет эти когерентные поля, обогащая их новой поляризационной и частотно-фазовой информацией. Таким образом, Господь Бог не дает людям проверочных заданий, а развивается вместе со всей Природой и, в первую очередь, вместе с развитием человечества. Каждый человек, родившись, получает из многомодового когерентного поля мира сведения об этом мире резонансным путем в соответствии со своими собственными характеристическими частотами. Жизнь (приобретение знаний, умений, опыта, страсти, эмоции) обогащает спектр собственных характеристических частот конкретного человека, а с ним и спектр общего поля мира, т.е. Господа Бога. Именно в этом смысле, как нам представляется, надо понимать библейское выражение: "Человек создан по образу и подобию Божьему". Развитие Бога вместе с развитием мира и, прежде всего человечества наглядно демонстрирует история Христианского учения: Бог Нового Завета радикально отличается от Бога Ветхого Завета и народы, религия которых не признает этой динамики, выглядят сегодня варварами, хотя и цивилизованными...

Считается, что человек в процессе жизни познает три Чуда: Чудо Зачатия, Чудо Рождения и Чудо Смерти. И не зря три указанных таинства подсознательно люди оберегают от любопытствующих взглядов, способных их нарушить, так же, как разрушается интерференционная картина достаточно "взглянуть" на один из когерентных пучков.

С позиции физики живого каждое из Чудес рассматривается как соответствующий неравновесный фазовый переход.

При зачатии за счет эмоционального взрыва идет временное объединение электромагнитных каркасов мужчины и женщины с формированием в зиготе особой точки, вокруг которой могут навиваться в фазовом пространстве параметров организма различные траектории электромагнитного каркаса, которые в соответствии с классификацией Пуанкаре решений нелинейных дифференциальных уравнений называются предельным циклом, узлом, фокусом, седлом. Только одно из этих решений - замкнутый предельный цикл - соответствует жизни. Предельные циклы являются математической формализацией меридианов (каналов) - замкнутых траекторий бегущих когерентных электромагнитных волн в структуре электромагнитного каркаса человека. Полноценный половой акт, сопровождающий зачатие, предусмотрен Природой для объединения электромагнитных каркасов партнеров и его суррогатная замена пробиркой с попыткой наблюдения Чуда может дорого обойтись последующим поколениям.

При рождении неравновесный фазовый переход обусловлен началом самостоятельного функционирования электромагнитного каркаса ребенка, его отделением от электромагнитного каркаса матери. С этим связан переход от жаберного к легочному дыханию.

При смерти перестают существовать электромагнитный каркас, меридианная система и, следовательно, система предельных циклов. На фазовой поверхности эти решения заменяются расходящимся фокусом (спираль типа Архимедовой). Интересно, что при реальных электродинамических параметрах органических структур можно оценить относительное время раскручивания последовательных оборотов такой спирали: 9:40:(365 10), что, как видим, соответствует христианской традиции прощания с покойником.

Было бы наивно считать, что принятие биологией когерентно-квантовой парадигмы само по себе разрешает все проблемы, связанные с феноменом жизни. Однако нам кажется, что фундаментальные вопросы биологии приобретают новую окраску в свете представлений современных естественных наук и, прежде всего, квантовой физики живого.

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ БИОЛОГИИ С ПОЗИЦИЙ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ ЖИВОГО

С. П. СИТЬКО

В основе квантовой Физики Живого лежит определение живого (в его отличие от мертвого - неживого) как четвертого уровня квантовой организации природы (после ядерного, атомного и молекулярного уровней). Самосогласованный потенциал каждого живого объекта формируется в соответствии с геномом по лазерному типу в мм-диапазоне длин волн. Такое представление о живом, основанное на теоретических соображениях, клиническом материале и прямых экспериментах, позволяет по-новому взглянуть на фундаментальные проблемы биологии и не только...

http://spkurdyumov.narod.ru/SITKO/Untitled-1.htm


Не добром победить зло, ибо и добро уничтожает, побеждая зло; но с Любовью пройти через добро и зло, разрешая противоречие их! Спасибо: 0 
ПрофильЦитата Ответить
администратор




Сообщение: 3087
ссылка на сообщение  Отправлено: 14.07.11 19:23. Заголовок: Квантовая механика ..


    Квантовая механика и ДНК


Квантовая механика уже достаточно глубоко проникла в смежные научные области. В попытке объяснить в терминах квантовой теории саму жизнь она даже породила свою собственную биологию. Но до сих пор никто не решался прямо утверждать, что эффект запутанности лежит в самой сердцевине живых существ – внутри спирали ДНК.
Новорождённая квантовая биология официально не признана научной дисциплиной. Однако она уже превратилась в одну из самых интересных и захватывающих областей передовых исследований. Например, раскрывающих важную роль квантовых эффектов в ряде биологических процессов, как в фотосинтезе. Новое исследование провела группа физиков из Национального университета Сингапура. Элизабет Рипер и её коллеги исходили из того, что двойная спираль ДНК не распадается именно благодаря принципу квантовой запутанности (сцепленности).

Чтобы проверить свою смелую теорию, учёные построили упрощённую теоретическую модель ДНК на компьютере. В ней каждый нуклеотид состоит из облака электронов вокруг центрального положительно заряженного ядра. Это "негативное" облако может двигаться относительно ядра, создавая диполь. При этом смещение облака туда и обратно приводит к образованию гармонического осциллятора.

Рипер с коллегами заинтересовались, что же произойдёт с колебаниями облаков (фононами), когда пары оснований создадут двойную спираль ДНК. По мнению учёных, при формировании пар нуклеотидов их объединённые облака теоретически должны колебаться в противоположном направлении с облаком от соседней пары, чтобы обеспечить стабильность всей структуры.

Поскольку фононы, по сути, являются квантовыми объектами, они могут существовать в виде суперпозиции состояний и умеют "запутываться". Учёные начали с того, что предположили отсутствие любых тепловых эффектов, влияющих на спираль извне. "Очевидно, что цепочки попарно связанных гармонических осцилляторов могут быть запутаны лишь при нулевой температуре", – говорит Рипер.

В своей пока неопубликованной научными изданиями статье физики приводят доказательство, что эффект запутывания в принципе, может возникнуть и при комнатной температуре.

А возможно это потому, что длина волны у описанных фононов близка к размерам спирали ДНК. Это позволяет формироваться так называемым стоячим волнам (феномен, известный как фононный захват). После этого фононы не могут "сбежать".

Данный эффект не будет иметь особенного значения для гигантской молекулы, если только он не распространяется на всю спираль. Однако компьютерное моделирование, проведённое Рипер со товарищи, демонстрирует – эффект и вправду колоссален.

Каждое электронное облако в паре оснований не просто колеблется согласованно с движениями соседей — фононы при этом находятся в суперпозиции состояний. А общая картина всех таких колебаний в ДНК описывается квантовыми законами: вдоль всей цепочки нуклеотиды-осцилляторы колеблются синхронно – это проявление квантовой сцепленности. Общее же движение спирали оказывается равным нулю.

Если пытаться описать эту модель исключительно в рамках классической физики, то ничего из перечисленного произойти не сможет: "классическая" спираль должна хаотично вибрировать и распадаться на части.

По мнению исследователей, именно квантовые эффекты ответственны за "склеивание" ДНК. Но, как и в случае с теорией космической ряби – амбициозной "сестрой-близнецом" нынешней работы (правда, занятой объектами макромира), – главный вопрос не оригинален: как этот вывод доказать?

Ответа пока нет. Команда Рипер в конце своей статьи интригует мыслью о том, что запутывание каким-то образом напрямую влияет на способ "считывания" информации из ДНК. Дескать, в будущем это удастся проверить и использовать экспериментально. Как именно – пока никто даже не предполагает.

Несмотря на некоторую долю спекулятивности, выдвинутое физиками предположение взбудоражило многие умы. Ведь квантовые эффекты уже находили в самых неожиданных местах, например в электрической цепи, но пока никто не замахивался на претензии такого масштаба – микроскопического и в то же время невероятно важного.

В свете изложенного, тратящий массу сил на запутывание нескольких кубитов в твёрдом теле человек выглядит забавно, поскольку не подозревает, что самым ярким примером такой системы является он сам.
http://www.membrana.ru/particle/2008

http://www.sunhome.ru/journal/128032


Не добром победить зло, ибо и добро уничтожает, побеждая зло; но с Любовью пройти через добро и зло, разрешая противоречие их! Спасибо: 0 
ПрофильЦитата Ответить
администратор




Сообщение: 3088
ссылка на сообщение  Отправлено: 14.07.11 19:52. Заголовок: Сюда же. http://lets..


Сюда же. http://letsgo.f.qip.ru/?1-15-0-00000002-000-0-0-1293473758


А теперь можно и начать переваривание.

Не добром победить зло, ибо и добро уничтожает, побеждая зло; но с Любовью пройти через добро и зло, разрешая противоречие их! Спасибо: 0 
ПрофильЦитата Ответить
администратор




Сообщение: 3090
ссылка на сообщение  Отправлено: 15.07.11 09:39. Заголовок: Продолжаем сбор в ко..


Продолжаем сбор в копилку.

В начале 90-х годов с появлением высокоразрешающих магнитооптических микроскопов ученые начали активно исследовать обнаруженное еще в 1967 году, явление очень необычного проникновения магнитного поля в сверхпроводники в виде древовидных или ветвящихся нормальных (несверхпроводящих) структур, имеющих макроскопические размеры. Особенно хорошо древовидные образования проявляются в тонких пленках (рис. 4). Позже такое поведение сверхпроводника 2-го рода в магнитном поле ученые назвали термомагнитной неустойчивостью.



Рис. 4. Магнитооптические изображения древовидных ветвящихся структур в тонких пленках YBaCuO при температуре 4,2 К (a), в MgB2 при температуре 3,8 К (b) и 10 К (c). На рисунке (а) темные области соответствуют нормальному состоянию YBaCuO; на рисунках (b) и (c) нормальные участки показаны в виде светлых областей. Изображения из обзора E. Altshuler и T. H. Johansen в журнале Rev. Mod. Phys

http://elementy.ru/news/431252

Не добром победить зло, ибо и добро уничтожает, побеждая зло; но с Любовью пройти через добро и зло, разрешая противоречие их! Спасибо: 0 
ПрофильЦитата Ответить
администратор




Сообщение: 3091
ссылка на сообщение  Отправлено: 15.07.11 09:43. Заголовок: Это же видели все. ..


Это же видели все.




Не добром победить зло, ибо и добро уничтожает, побеждая зло; но с Любовью пройти через добро и зло, разрешая противоречие их! Спасибо: 0 
ПрофильЦитата Ответить
администратор




Сообщение: 3092
ссылка на сообщение  Отправлено: 15.07.11 10:06. Заголовок: Аведь асинхронность ..



 цитата:
Аведь асинхронность можно задать..наверное.



 цитата:
Ее и задают, например в фазированных антенных решетках(ФАР). Когда диаграмма направленности меняется не за счет механического поворота радара, а изменением фаз.




Вот что подумалось..Поскольку магнитное поле Земли связано с ее магнитной решеткой (сетки Хартмана и Курри), и тело человека тоже имеет каркас пересекающихся меридианов, не есть ли такое устройство устройством передачи и управления информацией, включая механизмы восприятия?







Не добром победить зло, ибо и добро уничтожает, побеждая зло; но с Любовью пройти через добро и зло, разрешая противоречие их! Спасибо: 0 
ПрофильЦитата Ответить
Ответ:
1 2 3 4 5 6 7 8 9
большой шрифт малый шрифт надстрочный подстрочный заголовок большой заголовок видео с youtube.com картинка из интернета картинка с компьютера ссылка файл с компьютера русская клавиатура транслитератор  цитата  кавычки моноширинный шрифт моноширинный шрифт горизонтальная линия отступ точка LI бегущая строка оффтопик свернутый текст

показывать это сообщение только модераторам
не делать ссылки активными
Имя, пароль:      зарегистрироваться    
Тему читают:
- участник сейчас на форуме
- участник вне форума
Все даты в формате GMT  3 час. Хитов сегодня: 4
Права: смайлы да, картинки да, шрифты да, голосования нет
аватары да, автозамена ссылок вкл, премодерация вкл, правка нет