CC BY
0корреспондент Петербургской и Академии наук (1862), иностранный член Лондонского королевского общества (1875), член-корреспондент Парижской академии наук (1870)... Но не меньшее влияние на развитие физики оказала педагогическая деятельность Кирхгофа. На «теоретические и экспериментальные лекции Кирхгофа отовсюду привлекали учеников, для которых он был не только почитаемым учителем, вдохновлявшим на научный поиск, но и отзывчивым другом. Он читал спокойно, ясно, тщательно, не произнося лишних слов и ничего не оставляя недосказанным. Поэтому за короткое время он успевал сообщить много содержательных сведений.» [1]. Среди его учеников - Макс Планк, Феликс Клейн, Александр Столетов, Николай Умов, Софья Ковалевская. Его «Лекции по математической физике» (в четырёх томах, 1874-1894) формировали стиль мышления студентов и спустя десятилетия после его смерти.
Несколько «штрихов к портрету». «.Время Кирхгофа было строго распределено, он охотнее работал при свете солнца, изучению которого столь много способствовал, редко - после восьми часов вечера. Он жил крайне уединенно, но любил живое, непринужденное общение. В обхождении он был в высшей степени любезен с каждым, но отличался благородной скромностью и, безраздельно посвящая себя друзьям, был несколько более сдержан с посторонними. Требовалась известная инициатива, чтобы преодолеть его сдержанность, что скорее всего происходило в научной беседе. Тогда он становился увлекательным, откровенно выражал свое мнение, не отказывая себе в резких суждениях о том, что было ему неприятно, но при этом он никогда не впадал в гнев или сильное возбуждение, ничто не могло нарушить, так сказать, его внутренней гармонии. Он был настолько правдив, что имел обыкновение прибавлять «может быть» или «вероятно» к каждому положению, в котором не был абсолютно уверен. Поэтому все признавали его авторитет в том, что он утверждал с уверенностью...» [1].
Литература
1. Больцман Л. Статьи и речи. Москва: Наука. 1970. 406 с.
ИСТИННАЯ СЛУЧАЙНОСТЬ, НЕЛОКАЛЬНОЕ ЦЕЛОЕ, ТЕОРЕМА БЕЛЛА
О.М. Паршков
Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина, Саратов, Россия Б01:
Термин корреляция означает статистическую зависимость между значениями физических величин. Причиной такой зависимости в рамках классической теории
случайных процессов является перенос информации из одной пространственно-временной точки в другую. Например, корреляция между значениями интенсивности частично когерентного лазерного излучения в двух таких точках объясняется тем, что это излучение последовательно проходит сначала одну из них, а потом другую. Поскольку скорость света конечна, эффект корреляции исчезает с ростом расстояния.
Квантовая теория заставила по-новому взглянуть на проблему корреляции. Рассмотрим следующий мысленный эксперимент, навеянный парадоксом ЭПР (Эйнштейна-Подольского-Розена). Два электрона в заданный момент времени 1=0 находились рядом и образовывали объект с проекцией полного спина на некоторое направление ъ равным нулю. Затем они разлетелись в противоположные стороны на значительное расстояние, и спины каждого из них были одновременно измерены двумя приборами. Опыт повторяли много раз. Каждый из приборов случайным образом регистрировал проекцию спина либо 1/2, либо -1/2. Но каждый раз проекции имели противоположные знаки в соответствии с законом сохранения полного спина: 0 = 1/2+(-1/2). Этот результат согласуется с законом сохранения полного спина, справедливого и в классической и квантовой теории и является примером полной корреляции между случайными величинами.
Классическая теория объясняла этот факт следующим образом. Электрон - это материальная точка, спин которой может принимать значения +1/2 или -1/2. Поскольку полный спин системы сохраняется и равен нулю при 1=0, то в этот момент времени электроны имеют спины разных знаков. Далее каждый электрон перемещается, сохраняя свой индивидуальный спин, который фиксируется соответствующим прибором. Каждый электрон с равной вероятностью может попасть на любой из двух приборов. Однако приборы каждый раз регистрируют спины разных знаков.
Согласно квантовой теории. данная система из двух электронов описывается волновой функцией специального вида. Она задаёт состояние с полным спинном равным нулю, но в котором, спин отдельного электрона не имеет определённого значения. Определённое значение спина индивидуального электрона (+1/2 или -1/2) возникает с вероятность 1/2 только в момент взаимодействия системы с одним из измерительных приборов. Волновая функция при этом мгновенно изменяется («коллапсирует») таким образом, что другой прибор с вероятностью, равной единице регистрирует значение спина противоположного знака.
Вот тут и возникает парадокс. Если схлопывание мгновенно, то один из приборов мгновенно указывает другому, какой результат этот прибор должен выдать. Но
информация не может распространяться со скоростью, большей скорости света в вакууме. В этом суть парадокса.
Стратегия экспериментальной проверки теоретических результатов долгое время оставалась неясной. В 1965 году доктор Джон С. Белл опубликовал работу, которую физики кратко называют «теоремой Белла» и которая легла в основу такой стратегии. Результаты и техника эксперимента, впервые корректно доказавшим правильность именно квантовой теории, опубликованы в статье "Loophole-free Bell inequality violation using electron spins separatedby 1.3 kilometres", журнал Nature, дата публикации 21 октября 2015 года.
Итак, коллапс волновой функции существует. Но волновая функция не является материальным объектом и её схлопывание не может быть использовано для передачи информации. Например, в рассмотренном нами эксперименте наблюдатели могут только пассивно регистрировать случайные показания своих приборов и лишены возможности управлять ими. Таким образом, мгновенное схлопывание волновой функции не приводит к возможности сверхсветовой скорости передачи информации и не противоречит постулатам теории относительности. Остаётся признать, что коллапс волновой функции приводит, в случае рассматриваемого нами примера, к полной корреляции показаний приборов, когда показание одного из них однозначно определяет показание другого.
Предположим, что регистрирующие приборы столь далеки друг от друга, что достигшие их электроны не взаимодействуют между собой с помощью известных физических сил. Однако результаты измерения физических величин (спинов), характеризующих состояния электронов, находятся в корреляционной зависимости. Подобные системы, состоящие из физически не связанных объектов (в нашем случае двух электронов) называются нелокальным целым, а корреляции их характеристик называются нелокальными корреляциями.
Нелокальные корреляции порождены квантово - механическими свойствами вещества. Согласно квантовой теории, полное описание физической системы с помощью волновой функции оставляет неопределённость значений ряда конкретных физических переменных, описывающих эту систему. Другими словами, даже полное квантовое описание предполагает наличие случайности. Такая случайность называется истинной. Отметим, что в классической физике случайность возникает из невозможности знать точные сведения о состоянии изучаемой системы, например, о начальных условиях, накладываемых на эту систему.
