Квантовый аспект восприятия света зрением

    Эту статью могут комментировать только участники сообщества.
    Вы можете вступить в сообщество одним кликом по кнопке справа.
    Сергей Заикин написал
    3 оценок, 2542 просмотра Обсудить (84)

    В процессе зрения происходит восприятие параметров потока света. В светочувствительном рецепторе сходятся процессы из разных сфер действительности – взаимодействуют квантовые объекты (фотоны), рецепторы, как измерительные приборы, оценивающие параметры  квантовых объектов, и нейроны, относящиеся к элементам, осуществляющим процессы высшей нервной деятельности.

    Эта проблема интересна еще и тем, что эта сфера знания недостаточно изучена, причем от нее отказываются как физики, так и биологи. Кроме того, проблема восприятия света входит в состав проблем восприятия информации человеком, рассмотренных в   статье «Восприятие информации» как часть решения психофизической проблемы - http://maxpark.com/community/5654/content/2308450

    Непосредственно сопряжение электромагнитного излучения и вещества осуществляется в зрительных рецепторах сетчатки глаза живого организма, здесь свет преобразуется в нервные сигналы в виде пачек электрических импульсов, из которых уже в мозгу создается образ видимых предметов. Светочувствительные рецепторы выступают в качестве границы, разделяющей (и соединяющей) квантовые и нервные процессы, на которой сопрягаются разные сферы реальности - излучение, вещество и нервная деятельность.

    Исследования показывают, что энергия воздействующего на рецептор фотона воспринимается конкретным электроном фоточувствительного белка. Этот электрон не просто находится в составе конкретного белка, но и белок, в свою очередь, вмонтирован в тело определенного светочувствительного рецептора, а рецептор имеет вполне определенное местоположение на сетчатке глаза и связан с конкретными нейронами. На сетчатке глаза имеется специальное место, которое принимается за центр общей системы отсчета всех рецепторов.

    Рецепторы имеют строение в виде столбика из пластин (порядка 2000 шт.), на каждой пластине располагаются порядка 60 тыс. светочувствительных белков. Рецепторы располагаются на сетчатке сплошным массивом, закрывают все поле сетчатки. Различают цветоразличающие рецепторы – колбочки, и черно-белые рецепторы – палочки. Количество цветных колбочек оценивается в 6 – 10 млн., колбочки располагаются преимущественно вокруг центра зрения. Палочек насчитывается порядка 100 млн. Они располагаются по всему полю сетчатки.

    Зрительная система воспринимает свет в диапазоне 400 - 780 нм, ультрафиолетовое излучение (волны меньшие 360) поглощает хрусталик, большие не воспринимаются рецепторами, к тому же инфракрасные волны (1000 нм и больше) излучаются самим телом и являлись бы засветкой зрительной системы. 

    Для зрительной информации естественно важен спектр излучения, однако светочувствительный рецептор не просто принимает излучение, но и определяет различия между локальными характеристиками потока света. Существуют специальные горизонтальные клетки в рецепторе и между рецепторами, определяющие градиент потока света по интенсивности, длине волны и насыщенности доминантного цвета - соответственно информация передается не только о цвете, но и о яркости и насыщенности цвета на фоне белого. Необходимо также отметить, что рецептор не только воспринимает характеристики потока света и передает их в мозг, но и управляет общей и раздельно локальной прозрачностью вещества до рецептора, чтобы можно было видеть различия в потоке света даже при различной его интенсивности и контрастности.

     

    Вследствие поглощения фотонов в рецепторе происходят электрохимические процессы, вызывающие срабатывание последующих нейронов. В целях рецепции, фотон может быть воспринят только в том случае, если воспринявший его светочувствительный белок встроен в измерительную цепь рецептора. Если белок, воспринявший фотон находится вне измерительной схемы рецептора, то поглощение фотона произойдет, но не вызовет необходимых для рецепции химических воздействий и такое поглощение окажется бесполезным, поскольку информация о таком фотоне не дойдет до следующих нейронов.  Из этого можно сделать вывод, что поглощение фотонов в рамках процедур, происходящих в сенсорных системах, носит не случайный характер.

    В соответствии с трехкомпонентной теорией строения цветочувствидельных рецепторов (колбочек)  считается, что светочувствительная колбочка  реагирует только на фотоны определенной длины волны. Однако данная теория вызывает сомнения в достоверности. Электрон в белке (или сам белок) должен сначала как-то определиться с тем - реагировать ему, если у фотона соответствующая длина волны, и не реагировать, если длина волны чуть больше (или меньше). Он же не знает длину волны, которая попадет в этот белок, не знает, на сколько длина волны отличается от той, которую он может принять. Причем неважно, на сколько отличается от "своей". В любом случае электрон (или кто-то из участников поглощения) каким-то образом должен "почувствовать", поглощать или пропустить фотон. Офтальмологи на эти вопросы не смогли ответить мне. А физики вообще отказались рассматривать проблему восприятия света глазом, под предлогом, что в этой ситуации им невозможно осуществить какие-либо измерения, а без достоверных измерений они не вправе что-либо утверждать и делать какие-либо умозаключения.

    Ситуация еще больше запуталась от мысли, что цветное зрение способно воспринимать цвет (длину волны фотона) и одновременно определять его местоположение на сетчатке. Как вообще возможно определение длины волны фотона, если локализация электрона, который реагирует на фотон, составляет единицы Ангстрем (0,1 нм), а длина волны фотона примерно в пять тысяч раз больше (от 400 до 770 нм)? Ведь поглощаемая энергия фотона должна быть размазана случайным образом по несоизмеримо большему пространству, чем локализация электрона.

    Возникают и другие вопросы. Какова природа энергии фотона (кинетическая, электрическая, магнитная, еще какая-то)? Что происходит с энергией фотона при поглощении его электроном? Какие происходят преобразования энергии?

    Желание получить ответы на возникающие вопросы заставляет углубляться в подробности процесса поглощения света веществом. Физика утверждает, что для возбуждения электрона необходимо затратить не какую-то там энергию, а вполне конкретную величину - разницу между двумя энергетическими состояниями, что вполне определенно подтверждается в физических экспериментах. Поглощение происходит в виде определенной полосы поглощения в электронном спектре молекулы. Однако это всего лишь констатация факта поглощения конкретной порции энергии, эмпирическое его подтверждение, но еще не объяснение механизма поглощения.

    Чтобы обострить проблему и показать ее физическую, а не физиологическую природу отметим, что именно из факта поглощения конкретным электроном конкретного фотона следует, что в процессе зрительной рецепции возможно одновременное и достаточно точное измерение энергии (импульса) фотона и местоположения этого фотона. Местоположение квантового объекта соответствует местоположению (месту локализации) электрона, поглотившего фотон, и это местоположение вполне определяемо на макроуровне, так как от него идет "ниточка" к приемнику сигнала, а энергия фотона соответствует разнице между энергиями состояний электрона - тоже вполне определима. Если энергия фотона соответствует разнице энергий, необходимых для изменения местоположения электрона, то поглощение происходит. Если не соответствует, то фотон проходит сквозь данную молекулу. Теперь посмотрим, что из этого получается.

    Для фотона имеется уравнение

    λ·P=ħ, где λ – длина волны, P – импульс фотона, а ħ – постоянная Планка. Это уравнение фотона очень похоже на соотношение неопределенности Гейзенберга:

    ΔХ · ΔР >= ħ, где ΔХ - ошибка в определении местоположения квантового объекта, ΔР - ошибка в определении его импульса.

    Есть возможность оценить ошибку измерения параметров фотона при его поглощении конкретным электроном конкретного светочувствительного белка сетчатки. Величину возникающей ошибки в измерении импульса можно установить по разрешительной способности зрительной системы в определении цвета. Экспериментально установлено, что чувствительность оценивается в 2 – 3 нм. Это составляет менее 1 % от длины волны света в видимом диапазоне - (0,3 – 0,5) %. По уравнению фотона λ·P=ħ определяем разницу в изменении импульса, фиксируемого зрительной системой:  ΔР = ħ/λ – ħ/1,01·λ, что примерно = 0,01· ħ/λ

    ΔР = 0,01· ħ/λ

    Ошибку в измерении местоположения фотона (ΔХ) можно оценить, как размер области локализации самого электрона в молекуле белка. Если размер атома оценить примерно в 0,1 нм, то ошибку локализации электрона (с большим завышением) можно принять 0,5 нм. Эту величину целесообразно выразить в условных единицах, как долю от длины волны фотона (500 нм). В итоге получаем, что ошибка измерения местоположения фотона примерно (0,5/500) λ =  0,001· λ.

    ΔХ = 0,001· λ

    Подставляя относительные ошибки определения местоположения и импульса фотона в соотношение неопределенности, получаем:

    ΔХ · ΔР = 0,001· λ · 0,01· ħ/λ = 0,00001· ħ.

    В соответствии с произведенными оценками произведение ошибок измерения координат и импульса рецептором глаза оказывается в сто тысяч раз меньше, чем постоянная Планка. Причем следует учесть, что обе ошибки взяты с некоторым завышением, если взять реальные ошибки в определении ΔХ и ΔР, то их произведение будет примерно в миллион раз меньше постоянной Планка. А по соотношению неопределенностей Гейзенберга произведение этих ошибок не может быть меньше ħ. Что это: ошибка в приведенных рассуждениях или действительно с соотношением неопределенностей какая-то неувязка?

    Попробуем разобраться.

    Количественные значения ошибок измерения в приведенных рассуждениях можно считать соответствующими реальным, или завышенными, поэтому величина в 0,00001 - это еще заниженная степень нарушения соотношения неопределенности Гейзенберга. С другой стороны размер неувязки столь велик, что ошибки можно еще многократно завысить без ущерба для общего вывода о справедливости соотношения неопределенностей.  Из чего можно сделать вывод, что если и есть ошибка в приведенных рассуждениях, то она не в количественных значениях, а в чем-то другом.

    Может быть, одна из процедур (либо соотношение неопределенностей, либо рецепция света в зрительной системе) не относится к процедуре измерения? Ведь соотношение неопределенностей характеризует именно возможные ошибки измерения параметров квантового объекта.

    Поскольку каждый фотон является квантовым объектом, то из этого следует, что каждый фотон поглощается индивидуально, хоть в зрительной системе, хоть в другом месте. Оценка характеристик фотона в рамках зрительной рецепции осуществляется самим актом его поглощения хромофором, а не различением характеристик фотонов нервными клетками. Если он поглотился, то уже самим фактом поглощения его энергия перешла конкретному электрону. А это значит, что в результате акта поглощения становятся известными и местоположение фотона (по исходному местоположению электрона), и энергия фотона (по величине изменения энергии электрона). И то, и другое о фотоне становится не просто "известным" конкретному электрону и белку, в котором он находится, но и известными измерительной схеме в целом. Физические и химические изменения в характеристиках электрона и белка, порождаемые поглощением, становятся известными определенному нейрону, который можно уже считать макро «наблюдателем». С другой стороны, место на сетчатке, в которое попал фотон, детерминируется пространственным местоположением предмета, который излучил этот фотон, и настройкой оптической части зрительной системы – линзой хрусталика и фокусировкой получаемого изображения.

    Если же поглощения фотона не произошло, то, увы, не произошло и измерения параметров квантового объекта. Поглощение такого фотона произойдет пигментом задней стенки сетчатки, то есть вне измерительной схемы. В этом и заключается специфика электрона (хромофора, белка, рецептора в целом): они размещены в составе измерительной системы местоположения предмета, позволяющей не просто поглощать, а поглощать в рамках измерительной процедуры.

    Из этого следует, что анализируемая процедура поглощения фотона в зрительной системе рассматривается именно в рамках процедуры измерения параметров фотона, а не просто его поглощения. Из этого следует, что предназначение рассматриваемой процедуры соответствует заявленному назначению и «области действия» соотношения неопределенностей.

    Может быть, в процедуре измерения параметров фотонов в зрительной системе имеется какая-то уникальная специфика, порождающая столь существенное отклонение от соотношения неопределенностей?

    Действительно, такие отличия имеются.

    Во-первых, соотношение неопределенностей рассматривается применительно к процедуре измерения параметров квантового объекта, осуществляемой с сохранением самого квантового объекта. Например, Луи де Бройль в книге «Революция в физике» отмечает, что сама процедура измерения не должна вносить изменения в сами измеряемые параметры - вносимые измерительным прибором изменения в измеряемые параметры должны быть как можно меньше. 

    Суть идеи соотношения неопределенностей заключается в том, что для более точного измерения нужны фотоны с меньшей собственной локализацией, но такие фотоны являются и более энергичными. Специфика квантового объекта такова, что измерение местоположения квантового объекта с большей точностью требует применения, как указывает де Бройль, воздействия на измеряемый объект более коротких фотонов, но чем меньше длина волны фотонов, измеряющих местоположение квантового объекта, тем больше их энергия, тем большее изменение энергии происходит в измеряемом объекте. Сама процедура измерения вносит изменения в измеряемые параметры, поэтому и считается, что этого эффекта принципиально невозможно избежать. Ошибки одновременного измерения пространственных и энергетических характеристик квантового объекта подчинены рассматриваемому соотношению неопределенностей.

    Итак, отличия измерений в рамках процедуры рецепции и рамках объяснения соотношения неопределенностей – имеются.

    Во-первых, в отличие от измерительных процедур, описанных у де Бройля, в измерительной процедуре, осуществляемой в рамках зрительной рецепции, сам объект, параметры которого измеряются, не сохраняется, а погибает полностью в процессе измерительной процедуры. А если не погибает, то и не попадает в измерительную процедуру. В зрительной системе оцениваемый квантовый объект просто поглощается, проглатывается светочувствительным белком, в результате чего обе измеряемые величины (координата и импульс) становятся известными этому белку. Он «измеряет» указанные параметры с точностями, на несколько порядков не вписывающиеся в соотношение неопределенности. Правда, ценой уничтожения измеряемого объекта. Этот белок и есть тот измерительный прибор, который якобы невозможно построить в принципе.

    Во-вторых, в процессе зрительной рецепции измерения местоположения фотона вообще-то не осуществляется. Местоположением фотона считается местоположение электрона, поглощающего фотон. Местоположение электрона является не измеряемым параметром, а априорно известным измерительной системе. Фотон «сам» натыкается на тот или иной светочувствительный белок, имеющий этот самый электрон. Но данное обстоятельство не меняет существа принципа неопределенности. В соответствии с этим принципом «невозможно построить измерительный прибор, который позволил бы нарушить ограничения, накладываемые неравенствами Гейзенберга». Невозможно построить в принципе.

    В сущности, зрительная система просто обходит установленный запрет. В зрительной системе установлено огромное множество измерительных приборов. Куда бы ни попал фотон, он наткнется на «измерительный прибор», каковым является молекула светочувствительного белка. А от нее обязательно тянется ниточка к макро измерительному прибору – рецептору и далее к нейрону. Преобразование микро сигнала от квантового объекта в макро сигнал это уже другая проблема, которую целесообразно рассматривать отдельно. В данном аспекте следует сделать акцент на понимании светочувствительного белка в качестве измерительного прибора для оценки пространственных и энергетических параметров фотона, специфического измерительного прибора, который позволяет нарушить ограничения, накладываемые неравенствами Гейзенберга.

    В-третьих, нужно разобраться с пониманием величин, входящих в соотношение неопределенностей. Вообще, имеет смысл задаться вопросом - в соотношении неопределенности, дельта икс, это что? Может быть, это вообще не ошибка измерения? Общность математической структуры уравнения фотона с соотношением неопределенности подсказывает, что дельта икс это вовсе не ошибка в измерении координаты местоположения частицы, а длина волны, так что это вовсе не ошибка измерения, размер частицы. Длина волны фотона жестко связана с импульсом фотона соответствующим уравнением. Поэтому само соотношение и включенные в него переменные в таком понимании приобретают иной смысл.

    Это не мы не можем одновременно измерить пространственную и энергетическую характеристики фотона, а фотон не может иметь иных величин импульса и длины волны, кроме как соответствующих уравнению фотона (и совпадающему с ним по структуре соотношению неопределенности). У уравнения фотона и соотношения неопределенностей общая математическая структура.  Соотношение неопределенностей применительно к фотону приобретает форму зависимости между длиной волны и импульсом. Правда при таком понимании неопределенность превращается в определенность. А ПНГ перестает иметь исключительное отношение к измерению параметров квантового объекта и начинает описывать соотношение не между ошибками измерения, а между собственными параметрами квантового объекта. Для фотона, как самого простого из квантовых объектов, связь между длиной волны и импульсом - естественным образом совпадает с соотношением "неопределенностей". При этом измерительный аспект (измерение координаты и импульса фотона) вовсе не исключается, а приобретает вполне здравый смысл: как же можно измерить местоположение квантового объекта точнее, чем его размер? Объект есть везде в пределах своего размера.

    При этом размер квантового объекта, в данном случае фотона, жестко связан с энергетической характеристикой фотона. Чем энергичнее происходят электромагнитные колебания (чем больше частота) тем меньше длина волны и размер фотона, тем меньше общая локализация фотона.

    В результате подобного изменения интерпретации математическая составляющая соотношения полностью сохраняется. И это объясняет, почему соотношение так прекрасно подтверждается в экспериментах, на которые все ссылаются. Участвующие в соотношении величины имеют отношение не к процедуре измерения, а к собственным характеристикам самой частицы, в данном случае - фотона. И соотношение между собственными пространственными и энергетическими характеристиками имеет жесткую связь, описываемую этим соотношением.

    В-четвертых, при обосновании необходимости введения принципа неопределенности специально указывается, что его введение есть следствие вероятностной интерпретации частиц. В частности де Бройль указывает: «Еще раз подчеркнем, что соотношение неопределенности – неизбежное следствие, с одной стороны, возможности сопоставить частице некоторую волну, с другой – общих принципов вероятностной интерпретации». Возникает закономерный вопрос: а является ли фотон, параметры которого оцениваются рецепторами зрительной системы, частицей с вероятностной природой?

    Привлечение в рассматриваемое соотношение параметра «размер» частицы, оказывается, в рамках квантовой механики с вероятностной интерпретации частиц - вообще не имеет смысла. В существующей квантовой механике просто нет такого понятия и параметра, как "размер" частицы, и нет именно по причине вероятностной интерпретации самой частицы. У нее не может быть размера, поскольку при вероятностной интерпретации у частицы нет, и не может быть границ, они просто размыты. Но это только при вероятностной интерпретации. Для реального фотона "размером" частицы является длина волны. Один период электромагнитных колебаний, собственно, и есть фотон, квант света.

    Таким пониманием, кстати, легко объясняется корпускулярно волновой дуализм. Внутри частицы - волна, а один период колебания  - частица. Волновые свойства частицы это ее внутренние свойства, а при рассмотрении той же частицы снаружи – это корпускула, квант, частица, нечто дискретное.

    Естественно, такое понимание не соответствует пониманию, принятому в квантовой механике. Когда создавалась квантовая механика, для квантовых объектов было принято матричное описание частиц. Под частицей, как правило, рассматривался электрон, и для него вывели все квантовые закономерности. Затем уже эти закономерности начали переносить и на электромагнитное излучение. В качестве фотона также стали понимать волновой пакет. Даже если волна монохроматическая, в реальных условиях она распадается на множество гармоник. Совокупность всех колебаний, связанных с основной монохроматической волной стали называть волновым пакетом, а пакет - фотоном. Для волнового пакета естественным образом подошло принятое для частиц вероятностное описание.

    Однако, «что» в реальности поглощается зрительной системой человека, «какой» фотон поглощается рецептором - волновой пакет из совокупности гармоник, или один период монохроматического электромагнитного колебания?

    Что является «зеленым», «красным» и т.д.?

    Параметры «какого» объекта оценивает рецептор?

    По моим представлениям – конечно же фотон как период электромагнитного колебания. Всякие там разбегания волнового пакета возможно и существуют, но они лишь мешает измерению и поэтому игнорируется или сглаживается измерительной системой, а оценивается основной параметр главной гармоники. Причем достаточно оценить лишь один параметр: либо импульс, либо длину волны, чтобы знать и то и другое. В силу наличия жесткой связи между длиной волны и импульсом – это же два взаимодополняющих параметра частицы по соотношению определенностей.

     

    Продолжение следует - http://maxpark.com/community/5654/content/2350079 

    Комментировать

    осталось 1185 символов
    пользователи оставили 84 комментария , вы можете свернуть их
    Alexandr Guryan # написал комментарий 26 ноября 2013, 16:17
    Это называется философией. Или софистикой.
    Глаз вообще не видит электромагнитных волн. Посмотрите на свой телефон, он излучает целый спектр ЭМИ волн, но Вы их не увидите. Посмотрите на луч лазера сбоку, если воздух чист и прозрачен, Вы его не увидите.
    Свет - это поток частиц и скорее всего электронов. Электрон, попадая в молекулу родопина, находящуюся в колбочке или палочке, увеличивает ее заряд, которым она начинает делиться с прилегающими молекулами, создавая поток электронов в зрительном нерве. Этот поток, достигая мозга и создает ощущение света...
    Это принцип. Расписать подробнее в коротком комментарии невозможно...
    Александр Петров # ответил на комментарий Alexandr Guryan 26 ноября 2013, 16:38
    Ну Вы загнули. Излучаемые телефоном в видимом спектре я прекрасно вижу. свет это поток частиц, но не электронов, а квантов. скорость электрона ничтожно мала, потому чтобы по Вашей теории что то увидеть пришлось бы ждать очень долго. А создать движение электронов можно и полем.
    Аркадий Хромов # ответил на комментарий Alexandr Guryan 26 ноября 2013, 18:40
    Существует такое понятие как фотоэффект и фоточувствительность - это чувствительность различных веществ к свету. Энергия света может вызвать развал вещества на два радикала, может выбить из вещества электроны, перевести его в возбужденное состояние или другую конформацию.
    Alexandr Guryan # ответил на комментарий Аркадий Хромов 26 ноября 2013, 19:00
    И Вы считаете, что выбить из вещества электроны могут ЭМ волны?. Или развалить его на радикалы...
    Аркадий Хромов # ответил на комментарий Alexandr Guryan 26 ноября 2013, 19:27
    Этим занимаются фотоны. ну откуда возьмутся электроны у ультрафиолеровой лампы закрытой еще и ультрафиолетовым светофильтром - стекло их не пропустит, даже если они там были, однако это ультрафиолет действует на фотоинициатор, который при этом распадается на два радикала и при этом обесцвечивается. Радикалы вызывают полимеризацию мономера и материал, недавно бывший жидкостью затвердевает, образуя полимер.
    Существует такой метод лечения, осенованый на действии света, как Фотодинамическая терапия, используется в основном для лечения онкозаболеваний - больному вводят фотоинициатор, который сосредотачивается в опухоли, а потом опухоль облучают лазером, при этом под действием фотоинициатора образуется перекись водорода, которая тормозит развитие опухолевых клеток, вплоть до отмирания опухоли.
    Alexandr Guryan # ответил на комментарий Аркадий Хромов 27 ноября 2013, 11:38
    Фотон - это очень быстрый электрон, движущийся со скоростью близкой к скорости распространения гравитационной волны (скорость света) и обладающий, в связи с этим, большой проникающей способностью.
    Samuel Gorelik # ответил на комментарий Alexandr Guryan 2 декабря 2013, 20:59
    "Фотон - это очень быстрый электрон..."
    ______________
    Замечательное определение фотона. Продолжая мысль скажу, что электрон-это медленный фотон (когда скорость вотона снижается по отношению к скорости света фотон превращается в электрон? Правильно ли я Вас понял?
    Alexandr Guryan # ответил на комментарий Samuel Gorelik 4 декабря 2013, 08:22
    Не совсем. Электрон при движении возбуждает волну в гравитационном поле. Длина волны определяется разностью скоростей электрона и волны, им возбуждаемой. Скорость волны - практически постоянна и равна 300000 км/сек.. Это то, что учОные ошибочно называют скоростью света. По сути - это скорость взаимодействия.
    Например, при прохождении тока через участок цепи с большим сопротивлением (нить накаливания), электроны накапливаются в ней и начинают силами отталкивания выталкиваться наружу. Сначала с небольшой скоростью и большой длиной волны (тепло и инфракрасное излучение), а по мере повышения температуры, скорость их увеличивается, волна становится короче и свет "белеет".
    Длина волны равна L=Vв-Vэ/t.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Аркадий Хромов 27 ноября 2013, 09:03
    "Энергия света может вызвать ..."

    Указать, что энергия света может вызвать некие изменения в поглощающем свет веществе, видимо, вполне достаточно для констатации самого факта поглощения, но совершенно недостаточно для процедуры измерения параметров света. Для измерения параметров света нужно не просто констатировать факт изменения в приемнике света, нужно констатировать различные последствия от приема различных по характеристикам фотонов. Причем последствия в приемнике должны быть адекватными изменению измеряемого параметра. Различия в величине измеряемого параметра должны соответствовать или как-то коррелироваться с различиями в последствиях поглощения. Последствия поглощения должны быть функцией измеряемого параметра.
    Такова специфика процедуры измерений.
    Аркадий Хромов # ответил на комментарий Сергей Заикин 27 ноября 2013, 10:13
    Когда-то в моей конторе был институт в институте под названием "Фотоника", но конверсия его погубила. Выжили лишь те кто занимался красителями и пигментами - гражданской тематикой.
    Я пытаюсь объяснить на пальцах и не более того
    кстати с 4 по 6 декабря в МИТХТ будет семенар "УПРАВЛЕНИЕ ЦВЕТОМ
    В ОКРАШИВАНИИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ"
    Я там буду читать лекцию про пигменты +7 906 097 60 63,
    кому интересно, могут записаться по телефону, к сожалению, семенар платный
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Аркадий Хромов 27 ноября 2013, 09:31
    "Энергия света может вызвать ..."

    Кстати, какова природа у энергии света?
    Общепринятое понимание энергии - количественная мера движения. Все фотоны движутся с одинаковой скоростью, но есть зависимость, чем меньше длина волны тем больше энергии переносит фотон.
    Что за энергию он переносит? В данном случае это принципиально важно, поскольку именно эта энергия измеряется при определении цвета.
    Аркадий Хромов # ответил на комментарий Сергей Заикин 27 ноября 2013, 10:20

    Кроме длины волны у света есть еще и частота, чем выше частота колебаний, тем больше энергия фотона.

    ссылочка на семенар ссылка на www.esc-synthesis.ru.

    Сергей Заикин # ответил на комментарий Аркадий Хромов 27 ноября 2013, 11:14
    У фотона все параметры (импульс, энергия, частота, длина волны) взаимозависимые, можно измерить что-то одно и получить все остальные.
    В данном случае нужно выяснить, что именно измеряется рецептором зрительной системы. Вы считаете, что в каждом рецепторе установлен частотомер?
    Александр Моргунов # ответил на комментарий Alexandr Guryan 26 ноября 2013, 20:44
    "Электрон, попадая в молекулу родопина, находящуюся в колбочке или палочке..." -- для этого ему надо пролететь сквозь воздух и протиснуться сквозь глаз. Свойства бета-лучей (то есть как раз таких электронов) хорошо изучены, и шансов добраться до сетчатки у них очень мало.
    Alexandr Guryan # ответил на комментарий Александр Моргунов 27 ноября 2013, 11:42
    Говорить о том, что свойства электрона хорошо изучены, самонадеянно.
    Электрон движущийся со скорость близкой к скорости распространения гравитационной волны, обладает огромной проникающей способностью...
    Александр Моргунов # ответил на комментарий Alexandr Guryan 27 ноября 2013, 14:40
    Электрон, движущийся с огромной скоростью не в вакууме, быстро потеряет эту скорость из-за соударений с молекулами или другими элементами среды. А если бы фотоны были электронами, то наша планета давно бы разорвалась из-за избытка отрицательного заряда, принесенного солнечным светом. А Солнце, соответственно, от избытка положительного.
    Alexandr Guryan # ответил на комментарий Александр Моргунов 27 ноября 2013, 16:06
    Фотоны - это общее название заряженных частиц "солнечного ветра", создающих ощущение света в мозге. Это могут быть частицы как положительного, так и отрицательного заряда.
    Александр Моргунов # ответил на комментарий Alexandr Guryan 27 ноября 2013, 16:18

    Нуууу... Это даже википедия знает:


    Фото́н — элементарная частица, квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света). Это безмассовая частица, способная существовать в вакууме только двигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона также равен нулю.
    Alexandr Guryan # ответил на комментарий Александр Моргунов 27 ноября 2013, 16:29
    Викпедия не знает. Материя вообще не имеет массы. Частица может двигаться с любой скоростью и не только в вакууме. И заряд ее не может быть равен нулю, потому что в природе нет ничего идеального.
    Samuel Gorelik # ответил на комментарий Alexandr Guryan 2 декабря 2013, 20:56
    Александр! Когда я смотрю на телефон, то ясно ВИЖУ электромагнитные волны! А, когда на лазерный луч сбоку, то я их просто чувствую по запаху (от ионизации воздуха,наверное). Свет-это, конечно, поток частиц и он проник в Ваш мозг и дал толчок оригинальным рассуждениям о природе света. Благодаря Вам и я увидел разрушительную силу телефона и проник глубоко в философскую суть телефона, как общественного явления.
    Юрий Биглов # написал комментарий 26 ноября 2013, 20:26
    Зрение, как функция органа, работает не по одиночным фотонам, а по потокам фотонов, которые в природе не бывают ни монохромными, ни, так сказать, ниточными - фотон в затылок другому фотону. И все "измерерния", производимые зрительным анализатором, являются сравнительными (относительными), как по спектру, так и по направлению (с непременным движением глаз). Зрительный анализатор не решает задачу определения абсолютных характеристик фотонов. В анализируемой автором модели это не учитывается.
    С другой стороны, попытка интерпретировать в категориях классической физики квантовые эффекты безнадежна изначально. Соответствующие оговорки в тексте (насчет размера фотона) суть дела не меняют.
    А, в целом, попытку разобраться в физике зрения можно только приветствовать.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Юрий Биглов 26 ноября 2013, 20:57
    Зрение в целом естественно работает по характеристикам потока фотонов. А поглощение фотонов светочувствительным белком происходит по одному кванту.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Юрий Биглов 26 ноября 2013, 21:23
    При поглощении фотона происходит измерение его длины волны. Как это происходит - в следующей части. Измерения производятся как абсолютных, так и относительных характеристик фотонов. Без измерения абсолютных величин было бы вообще невозможно определить цвет.
    Естественно определяется и сравнительная характеристика длины волны, причем градиент определяется в пространстве - между рецепторами в плоскости сетчатки. Для этого существуют специальные "горизонтальные" клетки. Это есть в статье.
    Градиенты цвета (и остальных характеристик потока света) очень важны при исчислении третьей координаты изображения - объемного видения.
    Для формирования объемности паттерны (пятна) цвета от разных глаз соотносятся между собой и вычисляется разность смещения. По этой разности вычисляется третья координата.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Юрий Биглов 28 ноября 2013, 10:00
    "попытка интерпретировать в категориях классической физики квантовые эффекты безнадежна изначально"

    Ничего безнадежного в интерпретации квантовых эффектов с помощью классической физике нет. Наоборот, квантовая физика с ее вероятностной интерпретацией частиц с неизбежностью рухнет, как изначально ложное направление в физике. Это же исследователи приписывают частицам всякие вероятности и случайности, а на самом деле частицы вполне стабильны и предельно устойчивы. Эти явления микромира всего лишь кажутся исследователям случайными и вероятностными в силу метода их исследования.
    Так что безнадежна позиция квантовой, а не классической физики. В данной статье как раз показана несостоятельность интерпретации соотношения неопределенности Гейзенберга. На самом деле это соотношение вовсе не неопределенностей, а наоборот - соотношение определенности - соотношение параметров фотона, при которых фотон существует и устойчиво функционирует.
    Samuel Gorelik # написал комментарий 26 ноября 2013, 23:12
    Статья заставляет вспомнить исследования, которые проводились в 60-70-х годах прошлого века (1. В.Д. Глезер и И.И. Цуккерман. ИНФОРМАЦИЯ И ЗРЕНИЕ.М.-л., Изд-во АН СССР, 1961, 184 стр.Один автор физиолог, второй физик;2.Горелик С.Л., Кац Б.М., Киврин В.И. Телевизионные измерительные системы. М.: СВЯЗЬ, 1980. 168 c. В этой книги рассмотрена модель цветовосприятия, основнная на спектральном анализе). Отсутствие библиографического указателя не позволяет судить, знаком ли автор с работами того периода. Тем не менее, постановка задачи интересна, хотя не со всеми утверждениями можно соглаистьбся.Например, автор утверждает:"... процедура измерения вносит изменения в измеряемые параметры, поэтому и считается, что этого эффекта принципиально невозможно избежать".Соотношение неопределенностей и погрешности вносимые измерительным прибором-это похожие, но разные явления.Но статья полезна. Давайте ее обсуждать.
    Samuel Gorelik # ответил на комментарий Samuel Gorelik 26 ноября 2013, 23:16
    Я, например,не вижу смысла уверждениии: зрительная система объодит ограничения, накладываемыме соотношением неопредленностей. Сам же автор показывает, что никакого противоречия нет. Принцип накопления, который используется при обработке информации от множества фотонов, объясняет все кажущиеся противоречия.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Samuel Gorelik 27 ноября 2013, 07:51
    "Соотношение неопределенностей и погрешности вносимые измерительным прибором-это похожие, но разные явления."

    В чем их различие?
    Samuel Gorelik # ответил на комментарий Сергей Заикин 27 ноября 2013, 11:16
    Сейчас некогда отвечать подробно. Пришлю подробный комментарий позже.Если не поместится здесь, то в сообщениях.
    анатолий оссовский # ответил на комментарий Сергей Заикин 27 ноября 2013, 19:01
    Сергей, очень интересно, ну очень! Допустим световая информация с помощью прибора преобразуется в поток достоверной информации об рассматриваемым объекте, а дальше-то если доска или зубная щётка одно, если внучка другое внутри меня точно био ВЦ . Маленький вопрос: ребёнок рождается уже с настроенным ВЦ или какое-то время его восприятие действительности настраивается в соответствии с реальной действительностью! Сергей, во первых спасибо,а во вторых наличие такой сложнятины просто шокирует, НУ НЕ МОЖЕТ РАЗВИТИЕ ПО ДАРВИНУ СОЗДАТЬ ПОДОБНОЕ!!! ПОХОЖЕ БОГ ЕСТЬ!!!
    Сергей Заикин # ответил на комментарий анатолий оссовский 27 ноября 2013, 19:32
    А по Дарвину и нет развития. По Дарвину есть уничтожение не развившихся. Дарвин предложил в качестве механизма развития естественный отбор, но отбор это же следующая операция после развития - чтобы что-то оказалось отобранным, оно уже должно быть, состояться (до отбора).
    Так что Вы правы - механизм развития другой. Его и предстоит найти. Науке.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Samuel Gorelik 30 ноября 2013, 12:03
    "В этой книге рассмотрена модель цветовосприятия, основная на спектральном анализе"

    Спектральный анализ основан на специфическом понимании частот излучения как основы миропонимания. В спектральном анализе в принципе происходит переход на другие основания - время переходит в частоты (то есть секунды переходят в 1/секунды), а пространство переходит в обратное пространство, в котором координатой является величина обратная расстоянию, то есть 1/метр.
    У меня нет каких-либо возражений против такого "безобразия", но человек все же воспринимает естественные системы отсчета, сформировавшиеся у него генетически, в соответствии с которыми используются вовсе не обратные системы отсчета пространства и времени, а естественные. Не 1/метр и не 1/секунда, а метр и секунда.
    У меня нет возражений, чтобы Вы использовали обратные величины в качестве систем отсчета. Пусть они будут Вашими "домашними заготовками".
    Однако, если Вы намерены что-то обсуждать, давайте придерживаться естественных систем отсчета.
    Samuel Gorelik # ответил на комментарий Сергей Заикин 30 ноября 2013, 13:30
    Восприятие частоты так же естественно как и восприятие промежутков времени. Я считаю Ваши утверждения ошибочными. На этом уровне (насчет генетически заложенного механизма восприятия, например) наука была уже давно и прошла его много лет назад. Особенную критику вызывает утверждение о том, что все идет от воспрятия человека. Современная наука рапссматривает человека как объекта природы, наряду с другими объектами. Не исключительного и не сущестовашего всегда. В отличие от самой природы. Но Вы вправе развивать Вашу модель и ее обсуждать. И я буду участвоать в обсуждении. Потому как это просто интересно. Спасибо.
    Кстати, слух и зрение построены на восприятии частот. ФИЗИЧЕСКИ построены. И именно невозможность воспринимать одновременно частоту и время лежит в основе приниципа необпределнности.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Samuel Gorelik 30 ноября 2013, 14:20
    "Восприятие частоты так же естественно как и восприятие промежутков времени"

    Частота это количество колебаний в секунду. В светочувствительных рецепторах человека нет частотомеров, поэтому рецепторы глаза в принципе не могут воспринимать каких-либо частот.

    Ваше понимание принципа неопределенности как "невозможность воспринимать одновременно частоту и время" - наглядно показывает уровень Ваших знаний о принципе неопределенности Гейзенберга :))
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 30 ноября 2013, 18:03
    В глазу есть красители, имеющие определенный спектр поглощения. В другом диапазоне фотон не поглощается и остается невидимым.

    Доказательством отсутствия какой-либо чувствительности кроме триады, является метамеризм. Он опровергает все ваши выдумки.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 4 декабря 2013, 13:18
    Длина волны это индивидуальная характеристика фотонов. Она не зависит от того, какие фотоны "летят" рядом с ним. Определение параметров потока света может происходить только путем обязательного измерения индивидуальных характеристик фотонов. Иначе просто нечего будет обрабатывать нейронам для выяснения параметров потока света.
    Спектр поглощения "красителя", как уже выяснили, не может помочь в измерении длины волны фотона, он размыт и наоборот скрывает параметры поглощенного фотона, поскольку результат поглощения для всех один, независимо от длины волны поглощенного фотона. А должен быть разным для разных длин волн. Такова специфика самой операции измерения - намеренная величина должны быть разной для разных величин измеряемого и должна иметь количественное соответствие с величиной измеряемого. Иначе это вообще не измерение. А если (в объясняющей концепции) нет измерения длины волны, то не получится и объяснения возникновения ощущения цвета в мозгу.
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 4 декабря 2013, 14:25
    1. Кто вам сказал, что результат поглощения одинаков для всех длин волн?
    2. Дифференциальные спектры поглощения разных типов колбочек очень похожи на кривые сложения, которые являются выражением реакции глаза на воспринимаемый цвет. Разве для вас это не является доказательством связи цветовой чувствительности глаза с чувствительностью красителя колбочки к свету?

    И перестаньте позориться, упоминая фотон. Нужно очень много фотонов, чтобы вы смогли определить цвет.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 4 декабря 2013, 15:39
    Длина волны это индивидуальная характеристика фотонов. Она не зависит от того, какие фотоны "летят" рядом с ним. Определение параметров потока света может происходить только путем обязательного измерения индивидуальных характеристик фотонов. Иначе просто нечего будет обрабатывать нейронам для выяснения параметров потока света.
    Сколько нужно поглотить фотонов, чтобы рецептор сформировал информацию о цвете - неважно. Количество поглощенных фотонов в единицу времени определяет интенсивность потока света и называется яркостью. Для определения цвета важно, чтобы при поглощении каждого фотона вырабатывался разный результат, и различия зависели от длины волны.
    Если Вы знаете эти различия, зависящие от длины волны - изложите.
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 4 декабря 2013, 16:06
    Неужели вы считаете, что глаз, поглотив инфракрасный или ультрафиолетовый фотон, определяет их индивидуальную характеристику и отбрасывает за ненадобностью?

    На вашем мониторе высвечиваются индивидуальные пикселы всего трех цветов. Неужели вы так их и воспринимаете, как индивидуальные пикселы трех индивидуальных цветов?
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 4 декабря 2013, 16:42
    Инфракрасные лучи рецепторы не поглощают, хотя их в глазу много. Их само тело излучает, а поглощает задняя стенка сетчатки. Ультрафиолетовые лучи поглощаются зрачком и в основном не пропускаются во внутрь глаза. Они губительны для рецепторов, именно поэтому при сварке надевают защитную маску.
    Но Вы зря уклоняетесь от изложения различий от поглощения колбочкой индивидуальных фотонов видимого спектра. Таких различий мне не мог назвать ни один нейрофизиолог, специализирующийся на сенсорных системах, и было бы интересно узнать Вашу версию. Нейрофизиологи не выявили различий. Они не выявили даже, что за информация передается от колбочки к следующему нейрону. То, что они обнаруживают передающееся между этими клетками не зависит от цвета.
    Кривые относительной чувствительности как-то характеризуют колбочку, но не длину волны падающего света. Вероятность поглощения, которую репрезентируют кривые поглощения, вообще не может служить критерием для определения длины волны поглощенных фотонов - то ли это левый спад кривой и синие фотоны попались, то ли наоборот красные поглотились.

    И не перескакивайте на смежные проблемы. Давайте добьем эту.
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 4 декабря 2013, 17:09
    Нет никаких различий. Колбочка или поглощает фотон или не поглощает его это единственное различие.

    По-видимому вы не делаете разницы между кривыми сложения (о которых вы могли почитать по ссылке на "цветовые измерения") и кривыми спектрального поглощения.

    А как вы объясняете то, что монитор показывает все видимые цвета, обладая только тремя люминофорами?
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 4 декабря 2013, 17:40
    "Колбочка или поглощает фотон или не поглощает его это единственное различие."

    Так объяснить-то нужно различение между поглощенными фотонами. Такое различие между поглощением, например, "синего" и поглощением "голубого" (или любого другого) должно быть. И это различие должно быть чем-то представлено в информации от колбочки. Иначе вообще следующие нейроны не смогут установить, какой длины волны фотоны в данный момент облучают колбочку. Без этого различения в результатах поглощения получается разрыв объяснения. В реальности зрение различает цвет предметов и цвет на мониторе и где угодно, а объясняющая процедуру цветовосприятия концепция - нет.
    В этом и заключается проблема и коллизия - между реальными процессами, происходящими в глазу, и объясняющими (якобы объясняющими) теориями и концепциями.
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 4 декабря 2013, 17:57
    Вы же видели спектры поглощения - вот и все различие - одна колбочка поглощает больше красного, а другая - больше синего.

    Ни у кого это не вызывает никаких коллизий, так как также устроены фото- и видеокамеры.

    Кстати, есть цветной снимок Льва Николаевича Толстого. Он один из первых цветных снимков и прекрасно передает цвет, хотя тогда еще не имели понятия о фотопленке, а фотопластинки и фотобумагу изготавливали сами фотографы. :)
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 5 декабря 2013, 14:48
    Колбочка получает и поглощает тот свет, который ей приходит извне. Колбочка должна выполнять свою функцию - определить длину волны поглощенного фотона. Каждого. И не просто определить длину волны, но выставить в последующие клетки информацию о цвете поглощенных фотонов.
    Если колбочка этого не сделает, то информация о длине волны поглощенных фотонов будет утрачена полностью и ей уже будет неоткуда взяться в последующих нейронах.
    Неработоспособна такая концепция для рецепторов глаза.
    Для фото и видео аппаратуры - работает, но эта аппаратура всего лишь фиксирует цвет на неком носителе, искусственно имитируя реальный цвет предметов. Воспринимает зафиксированный цвет все равно рецептор глаза, но там изложенный механизм с отсутствием различия информации на выходе колбочки уже не работает.
    Нет информации о цвете на выходе колбочки - не будет ее и на входе нейронов.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Сергей Заикин 5 декабря 2013, 15:03
    Кстати, по материалам предложенным Вами (глава 11 Зрение) измерение потенциала, фиксирующего поглощения фотонов, производится на мембране "горизонтальной" клетки. Но эта клетка соединена с аксонами нескольких десятков колбочек. Горизонтальная клетка тем и отличается от других, что располагается поперек палочек и колбочек в плоскости сетчатки, и занимается тем, что объединяет информацию со множества рецепторов.
    По ней (по ее потенциалу) вообще нельзя судить о каких-либо свойствах отдельных рецепторов. В ней уже некая интегральная информация со множества колбочек.
    Лапшу навешали медики о пропускной способности колбочек. ))
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 5 декабря 2013, 16:00
    Это вы и есть тот самый господь, который ставит задачи колбочке?

    Еще раз и надеюсь последний. У колбочки единственная функция - поглощать какие-то фотоны и передавать информацию о примерной (не точнее 1 %) интенсивности потока поглощенных фотонов.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 5 декабря 2013, 16:27
    Интенсивность потока фотонов естественно тоже измеряется, она выражается в ощущениях в виде яркости света. Но вопрос-то об определении длины волны поглощенного фотона, а также о производной от длины волны - насыщенности цвета, которая определяется как отношение интенсивности доминантного цвета к белому.
    Вся литература по трехкомпонентной концепции определения цвета возлагает эту функцию на колбочки. А Вы вдруг отказываете им в этой функции. Если не колбочка, то какой рецептор оценивает длину волны?
    Что, кончились содержательные аргументы, и Вы решили вбросить еще один ложный ход, уводящий от сути проблемы: отсутствия какого-либо объяснения, как измеряется длина волны поглощенного фотона?
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 5 декабря 2013, 18:18
    Нет вопроса определения длины волны поглощенного фотона. Нет даже вопроса регистрации одиночного фотона.
    Колбочка реагирует только на плотный поток фотонов.
    Samuel Gorelik # ответил на комментарий Сергей Заикин 30 ноября 2013, 23:12
    Мне кажется, что, когда люди переходят на хамство,то это означает, что других доводов у них нет. Увы, должен сказать Вам, что Вы,наверное, лучше Гейзенберга понимаете принцип неопределенности. Ведь я цитировал его работу))))).
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Samuel Gorelik 1 декабря 2013, 07:52
    В соответствии с принципом неопределенности - у квантового объекта невозможно одновременно измерить энергетическую и пространственно-временную характеристику этого объекта. Энергетическими характеристиками являются энергия либо импульс фотона. Пространственными являются местоположение или время нахождения объекта.
    Соотношение неопределенности записывается как произведение ошибок измерения энергетических и пространственных характеристик, которое не должно быть меньше ħ
    либо в виде ΔХ • ΔР >= ħ, либо в виде ΔЕ • Δt >= ħ

    У Вас же говорится о невозможности измерения частоты и времени, но это же две характеристики, связанные с одним и тем же параметром - со временем, измеряемые в сек и Гц = 1/сек.
    Вот это и вызвало улыбку.
    Samuel Gorelik # ответил на комментарий Сергей Заикин 1 декабря 2013, 20:21
    Это улыбка отражает Ваше непонимание, что такое принцип неопределоенности и какие фундаментальные причины лежат в его природе. Именно потому, что спектральное(частотное) и пространственное описания относятся к одному и тому же объекту, то невозможно определить одновременно параметры (спектральные и пространственные) , так как для опредления одних надо взять несколько отсчетов других. Например, для оценки скрости требуется не менее двух отсчетов координат(то есть, за время измерения скорости объект должен сдвинуться и его координата измениться). То же самое, при измерении коррдинаты нужно остановит объект на время измерения-это изменит его скорость. И какой бы измерительный прибор Вы ни придумали, все равно одновренно достичь нулевой погрешнсоти измерения двух дополнительных параметров невозможно. Фактически это следствие того, что олюбой объект - это частица и волна одноврменно. . И это отражается в двойственности описания. Спектральное и пространственное описания связаны через спектральные преобразования(прямое и обратное). Но необратимы из-за физических ограничений (шумы преобразования).
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Samuel Gorelik 2 декабря 2013, 09:42
    Преобразование Фурье обычно рассматривается как декомпозиция сигнала на частоты и амплитуды, то есть обратимый переход от временно́го пространства (time domain) в частотное пространство (frequency domain) - преобразования Фурье это всего лишь математический инструмент для описания явлений, причем описания в "обратном пространстве", в котором все величины представлены обратными - 1/с, 1/м и т.д. Естественно описания в прямых величинах и описания в обратных величинах разнятся, все формулы в обратном пространстве записываются по другому.
    А соотношение неопределенности Гейзенберга относится к величине произведения ошибок измерения "энергетических" характеристик квантового объекта и "пространственных" характеристик его местоположения. Естественно - соотношение неопределенностей Гейзенберга не имеет никакого отношения к проблемам описания явлений в обратном пространстве.
    Вот эта путаница в Ваших представлениях и вызвала улыбку.
    Samuel Gorelik # ответил на комментарий Сергей Заикин 2 декабря 2013, 10:24
    Сергей! Почитатйте литературу о соотношении неопредлененностей в современном представлении, если не воспринимаете мои утверждения.. Я не хочу учить Вас, но Вам будет полезно немного разобраться в этой теме. И еще должен заметить: мы обсуждаем Вашу статью, а не приницип неопределеннсоти, который не имеет прямого отношения к обсуждаемому вопросу. И как рассматривается преобразование Фурье обычно - написанов в вузовских учебниках. Нр обычное не противоречит и другим представлениям , а просто является частным случаем.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Samuel Gorelik 2 декабря 2013, 11:02
    Вот именно - Вы обсуждаете здесь мою статью, а в ней указывается, что принцип неопределенностей в случае со зрением не выполняется. Расхождение в сто тысяч раз!
    Современная трактовка принципа неопределенностей ничего не меняет по существу:
    "Принцип неопределённости Гейзенбе́рга в квантовой механике — фундаментальное неравенство (соотношение неопределённостей), устанавливающее предел точности одновременного определения пары характеризующих систему квантовых наблюдаемых, описываемых некоммутирующими операторами (например, координаты и импульса, тока и напряжения, электрического и магнитного поля). Соотношение неопределённостей задаёт нижний предел для произведения среднеквадратичных отклонений пары квантовых наблюдаемых."
    Это преобразования Фурье не имеют никакого отношения к обсуждаемой здесь проблеме.
    Олег Сазонов # написал комментарий 29 ноября 2013, 22:32

    Зачем заниматься гаданием на кофейной гуще, когда значительная часть работы уже сделана другими?
    ссылка на www.xumuk.ru

    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 30 ноября 2013, 08:16
    Так по ссылке дано объяснение функционирования светочувствительной палочки, но она же "черно-белая", она же не различает цвета. А нужно устройство светочувствительных колбочек, которые различают цвет света, нужно найти описание принципа их действия, каким образом они определяют цвет фотонов.
    Проблема-то заключается не просто в понимании способа поглощения света хромофором, а в понимании поглощения света в рамках измерительной процедуры. В рамках измерительной процедуры последствия поглощения должны быть различными для различных параметров света. Иначе параметры фотона просто не будут определены.
    Тем не менее, благодарю за ссылку.
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 30 ноября 2013, 12:58
    Светочувствительные элементы не различают цвет. Вместо этого они имеют чувствительность к определенной части спектра, а цвет появляется не в рецепторах, а в головах.
    Как пример - отсутствующий в спектре пурпурный цвет.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 30 ноября 2013, 13:53
    Пурпурный цвет (смесь синего и красного) является действительно смесью частот. Диапазон видимого света - (380 - 760) нм. Фиолетовый цвет это ровно половина длины волны красного. Зрение просто "сбивается" в восприятии цветов: синий - фиолетовый - сиреневый - пурпурный - красный. Пурпурный цвет не существует, это всего лишь специфика зрения.
    А если "Светочувствительные элементы не различают цвет", то нечему и появляться в голове.
    А вот "чувствительность к определенной части спектра" - поясните. Это что же - светочувствительные колбочки реагируют только на "свой" цвет"?
    А если фотон промахнется и попадет в другой рецептор?
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 30 ноября 2013, 14:12
    Человек имеет три типа колбочек - для красного зеленого и синего цвета с различными красителями. Соответственно появляются "шкалы смеси" этих рецепторов: 1-2 от красного к зеленому (оранжево-желто-лимонная); 2-3 от зеленого к синему (...) и 1-3 от синего к красному (фиолетофо-пурпурно-малиновые). Если бы в глазу человека был четвертый вид колбочек, то наше зрение обогатилось бы сразу на три шкалы - 1-4; 2-4; 3-4. Представляете такое богатство цвета!?

    Если фотон попадает не в "свой" рецептор, то он проходит насквозь, не поглощаясь, так как у каждого красителя свой спектр поглощения.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 30 ноября 2013, 14:46

    То, что "Человек имеет три типа колбочек" - это выдумка исследователей.
    Каждая колбочка измеряет все цвета видимого спектра излучения - ссылка на maxpark.com

    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 30 ноября 2013, 15:39
    Вы подходите к проблеме не с той стороны.
    1. Кривые сложения однозначно указывают на три цвета, которые имеют разную чувствительность.
    2. На это же указывают особенности цветового зрения дальтоников.
    3. На это же указывает полноценность цветовосприятия фотографий и изображений на мониторах с цветными триадами.
    4. Вы переоцениваете способности среднего человека к цветоразличению, которая составляет около 10 нм, а не 2-3 и не учитываете его зависимости от угла наблюдения образца цвета (при малых углах цвет вообще не определяется).
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 30 ноября 2013, 16:45
    Да пусть хоть 20 нм составляет способность к цветоразличению - это ничего не меняет, все равно произведение ошибок измерения импульса и местоположения фотона многократно не соответствует соотношению неопределенностей Гейзенберга.
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 30 ноября 2013, 17:57
    Гейзенберг тут вообще не при делах. Зря вы его за уши тащите.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 30 ноября 2013, 22:25
    Интересно, а что это Вы так защищаете Гейзенберга и его тезис о соотношении неопределенностей?
    Вам чем-то дорог этот принцип?
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 30 ноября 2013, 22:51
    Так вы на Гейзенберга покушались???
    Ну вы даете!
    Вы бы для начала посчитали, что там по Гейзенбергу выходит...
    Samuel Gorelik # ответил на комментарий Олег Сазонов 30 ноября 2013, 23:15
    Олег! Увы, еще один дилетант.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 1 декабря 2013, 08:06
    Расчеты приведены в статье, и они показывают, что соотношение неопределенности не выполняется более чем в сто тысяч раз. И дано объяснение, почему соотношение неопределенностей в зрительной системе не выполняется.
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 1 декабря 2013, 11:17
    Ваши расчеты имеют дикие ошибки. Определить длину волны - вовсе не то же самое что определить координату фотона.

    В случае глаза за точность определения координаты фотона следует принять размер колбочки или палочки. То есть вы можете лишь сказать попал в нее фотон или не попал и если попал, то его координата определена размером сенсорного поля чувствительной клетки.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 1 декабря 2013, 12:00
    Определить длину волны - означает определить импульс фотона, в статье же указано, что ошибка в определении импульса фотона взята по эмпирически измеренной способности глаза различать цвета, то есть примерно равна ΔР = 0,01· ħ/λ
    А местоположение фотона действительно определяется по местоположению светочувствительного белка на пластине рецептора. Локализация белка оценена в 0,5 нм или в относительных единицах как доля длины волны - (0,5/500) λ = 0,001· λ.
    Так что "диких" ошибок в расчетах нет. Есть "дикое" (в сто тысяч раз) несоответствие произведения реальных ошибок измерения зрением (пространственных характеристик местоположения и энергетических характеристик фотона) в сравнении с допустимыми по соотношению неопределенностей.
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 1 декабря 2013, 12:34
    Вы вообще представляете себе процедуру цветоразличения?
    Если внимательно прочитаете статью про цветовые измерения, то там про это есть...
    Но понять все написанное может только подготовленный читатель. А именно:
    1. Кривые сложения есть результат усреднения измерений многих подопытных.
    2. Сытый человек уравнивает цвет не так, как голодный.
    3. Большой образец уравнивается не так, как малый.
    4. Результат уравнивания зависит от психофизиологического состояния человека.
    5. Результат уравнивания зависит от яркости образца.
    6. Обычно, спектр представляют образцами через 10 нм, а через 5 нм измерения считаются прецизионными.
    7. Результаты нескольких последовательных уравниваний одним человеком являются разными.
    8. Глаз вообще не может определить импульс/энергию кванта. В лучшем случае после длительной адаптации к темноте (когда цветовое зрение вообще отключается) испытуемые могут фиксировать отдельные вспышки, которые интерпретируются, как единичные фотоны. Естественно, ни положение, ни цвет при этом не могут быть зафиксированы.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 1 декабря 2013, 12:53
    Все, что Вы перечислили, вступает действие после того, как произошло измерение параметров фотонов. Усреднять, сглаживать, уравнивать, интерполировать, контрастировать, обрабатывать и пр. - можно только измеренные значения "цвета" фотонов.
    Это означает, что мы говорим о разных этапах восприятия цвета зрительной системой. Для меня в данном случае интересен этап именно измерения параметров самих фотонов. Давайте рассмотрим этот этап, поймем его специфику, установим факт, что на данном этапе происходит "дикое" нарушение соотношения неопределенности, объясним причину этого нарушения, и только потом перейдем к следующим этапам. А их очень много - вплоть до создания образа видимого предмета.
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 1 декабря 2013, 15:27
    Да поймите же вы, что нет никакого измерения параметров фотона. Есть только их поглощение. У фотона нет никакого цвета. Есть только его энергия и поляризация, так как цвет является не объективной, а психофизиологической характеристикой и чтобы его почувствовать, необходимо направить в глаз миллиарды фотонов и участвовать в этом должны миллионы рецепторов.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 2 декабря 2013, 13:52
    Это при фотографировании нет измерения параметров фотонов, там все цветоразделение сводится к простому отображению пятен характеристик света в пятна на фотопленке без измерения и исчисления каких-либо их количественных характеристик.
    А в зрительной системе нужно не простая фиксация характеристик химическими светочувствительными материалами, а нужна непосредственная и предельно оперативная операция измерения характеристик света, исчисление поверхностных градиентов (в плоскости сетчатки), границ пятен и отправка измеренных значений этих величин в мозг для последующей обработки.
    Вы представьте, что измерение характеристик света встроено в зрительную систему человека, а она встроена в общую схему реакции человека на воспринимаемую зрением информацию. Представьте, что теннисист принимает желто-оранжевый мяч. О каких химических хромофорах может идти речь при цветоразличении в этом случае? Только непосредственное преобразование электромагнитных характеристик фотона в электрические сигналы может обеспечить требуемое быстродействие при измерении, преобразовании и представлении измеренного значения воспринимаемой информации.
    Samuel Gorelik # ответил на комментарий Сергей Заикин 2 декабря 2013, 15:33
    Олег!Он не понимает. Потому как нет достаточного образования. Говорит об абсолютно разных вещах(оценка цвета и оценка параметров фотона???) , припутывает принцип неопределенности в его самой примитивной формулировке, не учитывет накопления и прочее, прочее, прочее. И вся теория цветовосприятия уже давно имеет интепретацию на основе разложения в ряд Фурье (Илмаз, 70-е годы, ссылку могу прислать, если пороюсь в своих старых публикациях), да и давно известно, что формирование цветоощущения -это задача, решаемая не на уровне рецептивных полей, а на уровне обработки информации в мозгу (в том числе, и в периферийной его части) . Так что Вы абсолютно правы. Я бы предложил автору реальную дискуссию, но он не воспринимает чужого мнения. В этом беда. Интересно, сколько ему лет? Что то уж очень упрямый.Как ребенок.
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Samuel Gorelik 2 декабря 2013, 18:36
    Да, вы совершенно правы.
    Пора заканчивать эту бесплодную дискуссию.
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 2 декабря 2013, 18:39
    Теннисист при приеме не видит ни цвета мяча, ни самого мяча - просто не успевает.
    Поэтому и нужны длительные тренировки и все равно пропускают на противоходе.
    Сергей Заикин # ответил на комментарий Олег Сазонов 3 декабря 2013, 11:24
    Замечательная мысль - человек не видит ни мяча, ни других вещей. Правда не видит он в случае вашей концепции объяснения зрения человека. В реальности в нормальном состоянии он все видит и различает все цвета.
    Из этого можно сделать простой вывод, что ваша концепция не пригодна для объяснения зрения человека.
    Олег Сазонов # ответил на комментарий Сергей Заикин 3 декабря 2013, 11:30
    Похоже, что и в теннис вы не играете. :(
    Samuel Gorelik # ответил на комментарий Олег Сазонов 2 декабря 2013, 15:23
    Комментарий удален его автором
    • Регистрация
    • Вход
    Ваш комментарий сохранен, но пока скрыт.
    Войдите или зарегистрируйтесь для того, чтобы Ваш комментарий стал видимым для всех.
    Код с картинки
    Я согласен
    Код с картинки
      Забыли пароль?
    ×

    Напоминание пароля

    Хотите зарегистрироваться?
    За сутки посетители оставили 760 записей в блогах и 9230 комментариев.
    Зарегистрировалось 25 новых макспаркеров. Теперь нас 5018047.