Yulya Fridman ([info]aculeata) wrote,
@ 2004-05-07 15:23:00
Девочки миленькие, мы с вами такие сладкие,
а противоречит ли аксиома выбора принципу
неразличимости тождественных частиц
в квантовой механике?

Update: ни при чем здесь аксиома выбора,
набор электронов не является множеством,
это мы уже много раз успели обнаружить.
Спасибо, девочки!


(Post a new comment)


[info]cema
2004-05-07 04:35 (link)
Каким образом математическая аксиома может противоречить физическому принципу? Это разные категории сущностей.

Впрочем, я не девочки.

(Reply to this) (Thread)


[info]aculeata
2004-05-07 04:39 (link)
Речь идет о концепте. Многие люди не верят
в аксиому выбора. "Математическая аксиома" --
не абстракция, мир математических объектов
реален. Иначе незачем.

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]annutka
2004-05-07 04:42 (link)
в чем противоречие-то??

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]aculeata
2004-05-07 04:44 (link)
Не можешь выбрать один объект из множества.
Если не имеешь права различать ситуации,
когда выбрала этот и когда тот.

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]annutka
2004-05-07 04:51 (link)
при чем тут различать
Вроде в аксиом выбора никакого различнения нет.
Например, по индукции доказываю теорему из теории графов.
1 Выберем одну вершину,
2 рассмотрим граф ограниченный на множестве вершин без данной
в принципе. сам принцип доказательства не подразумевает, что ты что-то "различаешь" и эта вершина отлична от других

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]annutka
2004-05-07 05:06 (link)
проблема в том можем ли мы представить КМ макросистему как совокупность множеств
необходимую для АВ

(Reply to this) (Parent)


[info]avva
2004-05-07 05:01 (link)
В математике один объект из любого множества можно выбрать и без аксиомы выбора.

Аксиома нужна чтобы одновременно выбрать по одному элементу из большого набора разных множеств и все выбранные собрать вместе.

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]annutka
2004-05-07 05:04 (link)
так она и формулируется
та она и используется

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]aculeata
2004-05-07 06:10 (link)
Я спала и проснулась, а тут такое.
Сама виновата. Я неправильно спрашиваю,
наверное. Давай исходить из того, что мы
взяли из набора непересекающихся множеств
одинаковых частиц по элементу и построили
новое множество. Сколько в нем элементов?

А, ты, кажется, это уже написала, только
я не понимаю, что такое КМ. Конечно,
речь идет о том, как устроен объект
МНОЖЕСТВО!

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]annutka
2004-05-07 08:49 (link)
квантовая механика

(Reply to this) (Parent)


[info]aculeata
2004-05-07 06:05 (link)
Является ли множество одинаковых частиц
набором непересекающихся множеств?

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]kaledin
2004-05-07 10:04 (link)
Net.

Sobstvenno, period. Nabor chastic ne mnozhestvo, a sil'no bolee slozhnaya struktura.

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]aculeata
2004-05-07 23:42 (link)
А одна частица является множеством из одного элемента?
Если она является более сложной структурой, то нельзя
ли рассмотреть множество таких структур?
Или такие запреты встречаются в теории множеств?

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]kaledin
2004-05-08 09:16 (link)
Ya dumayu, tak pravil'no otvechat': chastic nikakikh net. Est' tochki prostranstva, i est' veroyatnost' togo, chto pri izmerenii v vybrannykh n tochkakh prostranstva k kazhdoj budet po chastice (ili po neskol'ku, skol'ko skazhesh'). Inymi slovami -- est' sobytie "v tochke A nashli chasticu", no samo ponyatie chasticy ne osobo korrektno, i glagol "nashli" tozhe upotreblyaetsya po inercii. Tochki mozhno perestavlyat'. No perestavlyaesh' ty ehksperimenty, a ne chasticy; kak ono na samom dele, na takom yazyke ne opishesh', i ehtikh nablyudaemykh nedostatochno, chtoby vosstanovit' polnuyu kartinu.

Nu ili mozhet dostatochno inogda, ya ne pomnyu aksiomatiki -- no kakim-to slozhnym obrazom.

Pri ehtom samo prostranstvo imeet tochki tol'ko v pervom priblizhenii, i v lyubom sluchae kak mnozhestvo tochek ne opisyvaessya: gorazdo vazhnee kol'co fukncij. V bolee tochnom priblizhenii, kvantovo-mekhanicheskom, kol'co mozhet stanovitsya nekommutativnym, togda tochki uzhe stanut plokho opredeleny (i ehto vazhno -- naprimer, peremnozhit' n kopij prostranstva mozhno, no diagonal'nykh otobrazhenij tam uzhe ne budet). Esli zhe tam kvantovaya teoriya polya, to net dazhe kol'ca, tam bolee slozhnaya struktura; v nej "obychnoe" prostranstvo, mnogoobrazie to est', mozhet byt', a mozhet ego i ne byt' (a mozhet byt' neskol'ko, "v raznykh predelakh").

Resume: mnozhestvo byvaet tol'ko tochek; pri ehtom rassmotrenie mnozhetva tochek -- ehto ochen' gruboe priblizhenie k geometrii, a tem bolee k fizike.

A voobshche, mnozhestvo ehto konecno ponyatie plokhoe, k real'nosti imeet otnosheniya malo, primenyaetsya za neimeniem luchshego (vprochem, sejchas modno zamenyat' na kategoriyu, kotoraya k real'nosti nemnogo blizhe); pri ehtom voznikayut vsyakie patologii vrode gipotezy kontinuuma.

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]aculeata
2004-05-08 10:49 (link)
Спасибо! Но только, как же статистика.
Она частицы пересчитывает. И предсказывает
нетривиальные результаты эксперимента.
Значит, надо уметь считать.

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]kaledin
2004-05-12 18:22 (link)
Mo ved' ne tol'ko zh u mnozhestva est' chislo ehlementov! vot u vektornogo prostranstva naprimer est' razmernost'. I t.d.

(Reply to this) (Parent)


(Anonymous)
2004-05-07 10:41 (link)
Юля, я честно пытался понять вопрос, но не преуспел, поэтому, наверное, напишу ерунду. На мой взгляд надо сначала задать вопрос, можно ли частицы рассматривать как элементы множества. Можно так его сформулировать - вот есть какая-то общепринятая модель, ну там теория поля с почти свободными частицами, и в ней предметы как-то описывются, например, алгебрами наблюдаемых, ну или объектами еще какой категории. Вопрос - существует ли разумный функтор из этой категории в Set, такой, чтобы его можно было бы назвать функтором, перечисляющим частицы? Вроде бы как ответ отрицательный; причем трудности возникают не только с неразличимостью частиц, но и с тем, например, как быть с объединением множеств. Про это Джон Баез где-то должен был писать, это в принципе его конек, надо поискать.

-ПК

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]aculeata
2004-05-07 14:11 (link)
Паша, спасибо.
Я как человек, который встречался с понятием
функтора и категории на двух-пяти страницах
книжки Кострикина и Манина, не того, но
все же скажу. В статистических описаниях,
начиная со вторичного квантования, при
обращении с набором частиц используют
понятия комбинаторики, обращаясь с частицами,
как с элементами множества. Возможно, это
не множества, а объекты, похожие на множества,
но тогда хорошо бы описать эти объекты, похожие
на множества, отдельно. И вот там - прости,
наверное, это я говорю ерунду, хотя пока не
могу сообразить, в чем она - там у них будет
много похожего, но не будет аксиомы выбора.
Наверное, и еще чего-то не будет, но уж
очень много будет похожего.

(Reply to this) (Parent) (Thread)


(Anonymous)
2004-05-07 15:10 (link)
Далась Вам эта аксиома выбора. Реальные объекты это не частицы. Реальные объекты это группы (наборы) частиц. А описываются они на языке апеллирующем к обычной интуиции так - это "множества неразличимых частиц". Это и есть самое простое "представление" того что Вы хотите "описать".

NA

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]aculeata
2004-05-07 23:39 (link)
Я со всем согласна. Я о том, реальные
ли объекты множества теории множеств,
состоящие из элементов.

(Reply to this) (Parent)


(Anonymous)
2004-05-08 11:01 (link)
Да я сам мало чего понимаю. Про функтор - это такая автоматическая реакция: когда говорят - "вот А, это есть Б, но с некоторыми дополнительными свойствами", то это означает, что есть "функтор забвения", из А в Б (пример - А = группы, Б = множества). Ну вот и тут, спрашивается, есть ли какой естественный способ "забыть" кучу всего про частицы, и рассмотреть их просто в абстракции множества? Главное тут - правильно определить функтор на стрелках. В Set стрелки - обычные отображения множеств, значит надо искать, что мы можем сделать с частицами похожего. Единственное, что приходит в голову - это рассматривать часть системы, вместо целого. То есть в гипотетической категории А, описывающей физические системы, есть процедура отделения части от целого, при котором состояние целого индуцирует состояние части (в квантовой механике это может быть взятие следа по отбрасываемым состояниям). Давайте скажем, что так мы задаем морфизмы в А и понадеемся, что с ассоциативностью все в порядке, так что А будет и в самом деле категорией. Направим стрелку от целого к части, тогда естественно искать контравариантный функтор из A в Set, который бы эту стрелку переводил в мономорфизм "вставление частиц части в целое".

Категория А, составленная из настоящих физических обьектов и отношений ограничения есть умозрительная конструкция, так что ее надо заменить какой-то моделью реальности. С классической механикой материальных точек все понятно, там ровным счетом интуитивное представление о "множестве частиц" этот функтор задает. В квантовой механике соотношения между частью и целым гораздо сложнее. Например, в Бозе-системе формальное обьединение частей соответствует тензорному произведению алгебр наблюдаемых; а для Ферми системы это уже не так, из-за антикоммутации операторов, "действующих" на разные подсистемы. Я слышал, что вроде бы правила слияния подсистем описываются понятием тензорной категории, но тут я уж совсем ничего не знаю. В любом случае, даже для наборов свободных частиц, какого-то осмысленного функтора придумать не получается (кроме тривиальных, типа - все переводится в множество из одного элемента, и все вложения в одну стрелку в себя). Наверное, его и вовсе нет.

Насчет обьектов, "похожих на множества" - это должны быть какие-то интегралы движения, наверное. Вот в классической механике, загрузили в ящик красную, синюю и зеленую материальные точки, их же и вынули в конце. Ну или красная раньше сама выпала. То есть весь эксперимент можно "спроектировать" на множества, которые выступают, как сохраняющиеся величины.

А вообще, насчет реальности множеств не надо заморачиваться. Зря, что ли математики ими пользуются сто с лишним лет как, наверное за этим что-то стоит.

-ПК

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]aculeata
2004-05-08 12:00 (link)
Насчет забывания очень внятно, и про
отбрасывание части. Спасибо! Про
тензорное произведение уже невнятно,
но это я еще не привыкла.

Объекты, "похожие на множества", кажется,
не очень похожи на интегралы движения.
Слушаю вот лекции по статфизике, на парте
нарисован мужской орган с глазами, очень
интересно. Выводят распределение Гиббса,
считают частицы в каждом квантовом состоянии.
Если верить вам с Димой, это уже нелегитимная
операция. Но так ведь не должно быть.

>А вообще, насчет реальности множеств не надо
>заморачиваться. Зря, что ли математики ими
>пользуются сто с лишним лет как, наверное за
>этим что-то стоит.

Конечно! Я прорешала детям много задач про
мощность множеств и не выспалась, и почему-то
мучилась неприятным ощущением шарлатанства.
Раньше так никогда не было, ну и как-то
не удержалась. Но, может, и правда не
надо волноваться.

(Reply to this) (Parent) (Thread)


(Anonymous)
2004-05-09 10:00 (link)
Про тензорное произведение имеет смысл помедитировать над задачей про оператор, уменьшающий суммарный спин системы из двух спинов на единицу (она тут обсуждалась как-то). Этот оператор грамотно записывается как $L_- \otimes 1 + 1 \otimes L_-$, что сразу проясняет его природу.

Если верить вам с Димой, это уже нелегитимная операция.

Не нелегитимная, а неестественная. Ну вот как можно про группы что-то доказывать, разбирая элементы, а можно рисовать коммутативные дианраммы. Оба подхода легитимны, но второй идеологически правильней. Только в квантовой механике идеологически правильно считать трудно, поэтому обычно сначала распоряжаются частицами, как если бы они были различимыми, а потом уж симметризуют-антисимметризуют, или комбинаторные коэффициенты делят на факториал. Когда-нибудь это все отменят, наверное, и придумают как учить правильно.

С праздником!

-ПК

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]aculeata
2004-05-09 10:43 (link)
Ну, я попробую. Но у меня нет неясности, к сожалению,
с той задачей (тоже спасибо), поэтому не просится
медитировать. Потом, я на самом деле толком не знаю,
что такое тензорное произведение, что уменьшает немного
надежду за здорово живешь до чего-то домедитироваться.
Боюсь, придется читать.

Насчет операции: конечно, нелегитимная. Иначе можно
было бы, как ты сказал, то есть, наоборот: забыть что-то
про множества, например, рассмотреть частицу как набор
всех одноэлементных подмножеств данного множества
(не очень известных науке объектов) и произвести
"перенормировку".

(Reply to this) (Parent) (Thread)


(Anonymous)
2004-05-09 15:31 (link)
Про тензорное произведение я когда-то давно решил, что правильно вводить его для векторных пространств, как полилинейные формы над набором дуальных векторных пространств (вместо выписывания поиндексно, как учили в институте), и ходил ужасно гордый. А потом Алеша Китаев меня "срезал". Говорит - это пока ты над полем все рассматриваешь, оно все так просто, а вот посчитай-ка $Z_2 \otimes Z_3$, над $Z$... И объяснил все правильным образом, с помощью универсального свойства (тензорное произведение X и Y - это такой объект, через который можно протащить любое билинейное отображение из пары (X, Y) куда угодно). А на физтехе от нас это скрывали, что очень обидно. Так что если есть возможность, лучше сразу пить из чистого источника.

Про перенормировку не понял, ну и ладно. Схоластический какой-то вопрос получается.

-ПК

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]aculeata
2004-05-09 23:27 (link)
Вообще-то моим теперешним однокурсникам так
и определяли тензорное произведение, как ты
придумал. Шафаревич-сын им методичку писал.
Они мне это сказали, и тогда стало понятно,
но я еще не научилась то есть свободе мысли.
Хер с ней, с перенормировкой (ну, я имела в
виду, что при таком определении понятие
частицы зависит от исходной системы, например,
от того, сколько элементов в опорном множестве) --
плохо то, что никакого опорного множества,
подвергаемого последующим мерам по отождествлению
его элементов, на самом деле не определишь.
А то его элементы можно было бы частицами
и называть. Не бери в голову, спасибо, ты
уже объяснил больше, чем сам заметил --
тут вопрос типа младенческий, что настоящее,
а что нет.

(Reply to this) (Parent)


(Anonymous)
2004-05-07 13:30 (link)
<Не можешь выбрать один объект из множества.
<Если не имеешь права различать ситуации,
<когда выбрала этот и когда тот.

Я думаю что тут надо точнее определять что значит "выбрать". Это зависит от тех физических вопросов которые мы нашей системе задаём. Скажем если считать энтропии и всякие там вероятности, то "выбрать" можно, но (скажем, я плохо помню КМ) только одним способом. "Выбрать" в смысле "покрасить" нельзя совсем, т.е. нету экспериментов которые это проявят. И наконец если "выбрать" и сделать новую систему, то это можно (тоже видимо только одним способом), но это больше чем "выбрать". Это как скажем выдрать по одной вершине из 4 тетраэдров и сделать из них новый тетраэдр. Оставшиеся при этом кстати превратятся в треугольники с соответствующими изменениями свойств. То есть я согласен с
http://www.livejournal.com/users/aculeata/525466.html?thread=3157146#t3157146
но все таки у нового тетраэдра будет 4 вершины а не 3 или 6. Это значит что законы сохранения есть. Это более физически содержательная часть теории множеств. А аксиома выбора (как и многие другие основы теории множеств) это талмудическое начетничество :-)

Плоховатый пример с тетраэдрами, но Вы придумаете получше.

NA

(Reply to this) (Parent) (Thread)


(Anonymous)
2004-05-07 14:43 (link)
Даже "выдрать по одной вершине из 4 тетраэдров" неправильно. Разрешается только "превратить тетраэдры в треугольники" с соблюдением некоторых законов. Грубо говоря сделать из объектов 4 4 4 4 0->3 3 3 3 4. И это всё.

NA

(Reply to this) (Parent)


[info]katyat
2004-05-07 05:35 (link)
Da nikak vrode...

(Reply to this) (Thread)


[info]aculeata
2004-05-07 06:12 (link)
Ну, если есть два непересекающихся множества,
в каждом по электрону. Я хочу выбрать из
каждого по элементу и составить новое
множество, согласно аксиоме. Составила.
Сколько в нем элементов?

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]tiphareth
2004-05-08 09:38 (link)

Из конечных множеств всегда можно выбрать (из счетных
тоже), а бесконечный набор электронов не встречается, тем более
несчетный

Такие дела
Миша

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]aculeata
2004-05-08 10:47 (link)
Да, я совершенно зря стала говорить про
аксиому выбора. Один электрон можно выбрать
только из набора в один электрон.

(Reply to this) (Parent)


[info]kaledin
2004-05-12 18:26 (link)
Ha-ha! esli tak govorit', to ehlektronov naoborot vsegda celoe beskonechnoe more Diraka.

(Reply to this) (Parent)


[info]militarev
2004-05-07 06:23 (link)
Если в топосе выполняется аксиома выбора - значит в этом топосе действует классическая логика с принципом исключенного третьего. Я бы здесь подумал;)

(Reply to this) (Thread)


[info]aculeata
2004-05-07 06:28 (link)
Да, я уже поняла, что неправильно спрашиваю.

Но на самом деле, по самой правде она же не
действует! Как и принцип исключенного
третьего. Вот же что.

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]cema
2004-05-07 06:51 (link)
Что значит — существует? Это всего лишь модели. Они существуют, но не обязательно в рамках одной теории. Наверное, вопрос именно в этом: можно ли эти две модели объединить в одну теорию без противоречия?

(Reply to this) (Parent) (Thread)


[info]aculeata
2004-05-07 06:58 (link)
Ну, наверное.
Мне лично наплевать, я хочу знать, как по правде.

Можно всякие фитюльки строить, но одни фантомные,
а другие и так есть, они настоящие - правда,
различение тоже сильно подпорчено иллюзией.

Мне вот телефон отключат со вторника, попробую
что-нибудь куда-нибудь заплатить. Хотя на самом
деле это очень хорошо будет.

(Reply to this) (Parent)


[info]militarev
2004-05-07 06:34 (link)
А я скорее не знаю... Мне все хочется поискать в чувственно наблюдаемом аналоги (хотя бы) квантовых макросистем. Чтобы можно было не или/или а И/И
Другое дело, что теория топосов мне кажется сильно недоработанной и неуклюжей, но хотя бы в чем-то правдоподобной.
А квантовая механика, несмотря на все машинно-инженерные достижения, продолжает казаться полной лажей. По крайней мере во всех интерпретациях, близких к копенгагенской.

(Reply to this)


[info]anya_anya_anya
2004-05-07 08:32 (link)
а запах у частиц есть?

(Reply to this)


[info]_qwerty
2004-05-07 19:33 (link)
Недавно мне Фрэнк Йеллин, автор книжки про спецификацию жабьей машины, очень авторитетно заявил, что жабьи байткоды фиолетовые, точнее, цвета "бургунди". Пахнут ли они болотом, я спросить не догадался.

(Reply to this)


[info]na_pis
2004-05-07 22:52 (link)
М. Рид, Б. Саймон Методы Современной Математической Физики т.1
II.4 Тензорные произведения гильберновых пространств стр.64-69

А все эти глупые пространства "чисел заполнения" (и смешные + - операторы) придумали физики, для наглядности.

(Reply to this)



[ Home | Update Journal | Login/Logout | Browse Options | Site Map ]