Права на автомат и механику отличаются? | АвтоБерег
Источник фото: autotonkosti.ru/q/otmetki-aps-mc-gcl-hacf-v-pravah-chto-oznachayut-i-kakoy-za-nih-shtrafИсточник фото: autotonkosti.ru/q/otmetki-aps-mc-gcl-hacf-v-pravah-chto-oznachayut-i-kakoy-za-nih-shtraf
В прошлом году российские национальные ВУ были видоизменены, и приведены в соответствие с Венской конвенцией. Благодаря этом в правах появились новые подкатегории ТС, а также обязательная отметка о том, что водитель обучался непосредственно езде на «автомате».
Выбор есть
Раньше учеников автошкол обучали только на механике. С широким распространением автомобилей с автоматической коробкой передач, подход к обучению езде несколько изменился. Теперь кандидаты в водители могут выбрать между механикой и автоматом, в зависимости от собственных предпочтений и дальнейших планов. При этом современные удостоверения позволяют сделать специальную отметку о факте обучения езде на автомате.
Как все происходит?
Все просто: если ученик планирует ездить на автомобиле с АКПП, то он ищет автошколу, которая специализируется на таком виде обучения. Так же как и все: учит теорию, совершенствует свои навыки вождения и сдает практику. Получает права после преодоления экзаменационного этапа с пометкой «АТ», что подразумевает именно тот факт обучения езде на авто с АКПП. Все!
Можно ли ездить на «механике»?
Сложность заключается лишь в том, что сэкономив время и нервы на обучении, студент получает лишь только то, что хотел: то есть права для езды на «автомате». Если однажды, намаявшись в модным авто он решит пересесть на механику, то, даже имея навык вождения и права – будет принят на первом же посту ДПС. Обучение вождению «на механике» — сложнее во многих смыслах. От водителя требуется и навык управления авто, и умение работать с использование сцепления, и навык использования МКПП. Если человек сознательно решил перешагнуть этот этап, то без дополнительной подготовки на авто с механической КПП сесть ему никто не разрешит.
Придется заново проходить переэкзаменовку, чтобы доказать свои навыки управления и на «механике».
А если учился на «механике»?
В этом случае езда на автомобиле с автоматической трансмиссией – разрешена и законна. То есть, со стороны блюстителей порядка претензий к вам не будет, однако навык отточить придется: пересев с «механики» на «автомат» первое время будет сложно.
Внешние различия
Если говорить о внешних различиях, то их нет между документами учившегося на «механике» и учившегося на «автомате». Единственная разница – отметка об обучении на автомате. Без нее права считаются универсальными, и можно свободно ездить на любой из открытых категорий.
Понравилось? Поставьте класс! 👍 Подписывайтесь на канал , если любите автомобили!
ГИБДД выдаст права на «автомат»
В 2011 году ученики автошкол смогут сдавать на автомобилях с автоматической трансмиссией все задания экзамена для получения прав.
Но машиной с механической коробкой с такими правами управлять будет нельзя.
Министерство образования и науки подготовило приказ, регламентирующий обучение водителей в автошколах. Проект документа сейчас находится на утверждении, пояснили «Газете.Ru» в министерстве. Помимо требований к подготовке водителей туда входят пункты о материально-техническом оборудовании автошкол. Также в 2011 году планируется введение норматива, разрешающего получить водительское удостоверение для езды исключительно с автоматической коробкой передач.
Обучаться вождению на машине с «автоматом» можно уже сейчас, однако при сдаче экзамена в ГИБДД одно из наиболее трудных упражнений приходится выполнить на автомобиле с обычной «механикой».
По информации ГИБДД, уже в 2011 году кандидаты в водители будут иметь возможность получить удостоверения, дающие право управлять автомобилем исключительно с автоматическими коробками передач. В «усеченных» правах будет стоять соответствующая отметка. Если человек пожелает пересесть на машину с механической трансмиссией, ему придется сдавать экзамен заново.
В ГИБДД отмечают, что сдать экзамен на автомобиле с «автоматом» можно уже сейчас. Однако упражнение, предусматривающее остановку и старт на подъеме, придется выполнить на машине с обычной «механикой». «Горка» — самое сложное упражнение для начинающего водителя. При его выполнении нужно остановиться на подъеме, зафиксировать автомобиль стояночным тормозом и тронуться с места, не откатившись назад и не заглохнув. При успешной сдаче экзамена с этим допущением кандидат получает водительское удостоверение без ограничения по типу трансмиссии.
Руководитель Центра контраварийной подготовки водителей «МастерКласс» Алексей Колонтай полагает, что «усеченные» права будут пользоваться большим успехом, особенно в Москве.
«Согласно статистике, в столице за последние годы увеличение количества автомобилей с автоматической трансмиссией составило порядка 80%.
Безусловно, большинство из тех людей, которые планируют ездить на машине с автоматической коробкой, предпочтут получить водительское удостоверение с данным ограничением. Тем более сдать экзамен «на автомате» гораздо проще», — отметил эксперт.
Самая популярная в России марка автомобиля «Лада» предусматривает только механическую трансмиссию. Наиболее популярная иномарка Ford Focus имеет модификации с автоматической коробкой.
«Помимо «классического» автомата с гидротрансформатором существуют вариаторы, роботизированные коробки и их разновидности с двойным сцеплением (наподобие DSG от Volkswagen). В автомобилях, оснащенных данными КПП, отсутствует педаль сцепления, однако их поведение на дороге значительно различается. Управление машиной с «роботом» близко к «механике», поведение машины с вариатором – к «автомату», — подчеркивает Колонтай.
Эксперт надеется, что разработчики правил найдут общую формулировку для разных типов «неручных» трансмиссий.
Параллельно с введением «прав на автомат» готовится приказ Минобрнауки, регламентирующий программы обучения в автошколах и их материально-техническое обеспечение.
В пресс-службе министерства затруднились назвать срок его окончательного опубликования. Представитель ведомства отметил, что Минобрнауки лишь утверждает данный приказ — поскольку он касается образовательной программы. Разработкой документа занималась специально созданная комиссия.
Владимир Чуков, вице-президент Федерации объединений автошкол, эксперты которой участвовали в разработке программы, поясняет: новая программа обучения водителей действует с начала 2009 года, однако данный приказ был впоследствии отменен Минюстом. Юристы нашли в документе и порядке его принятия формальные нарушения. В новый приказ вошли дополнения, касающиеся материально-технического обеспечения автошкол. По сведениям вице-президента федерации, проект документа уже подписан министром образования и науки Андреем Фурсенко и находится на утверждении в Министерстве юстиции.
«Эксперты федерации принимали участие в работе комиссии, разработавшей программу подготовки, однако окончательный вариант документа формируют чиновники из ДОБДД и Минобрнауки.
Они вполне могут оставить без внимания некоторые рекомендации наших специалистов», — подчеркивает Чуков.
Почему не стоит получать права на коробку-автомат
МОСКВА, 15 дек — ПРАЙМ. Коробка «механика» или коробка «автомат» — это вопрос вечного спора адептов того или иного способа передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. С одной стороны, умение водить механику может понадобиться, например, на отдыхе или в чрезвычайной ситуации, с другой — в этом случае полученные много лет права на «механику» без опыта вряд ли помогут, рассказывает агентству «Прайм» автоэксперт Московского Политеха Владимир Удовик.
Для того, чтобы понять, какой тип коробки вам подходит, нужно понимать их отличие друг от друга. Механическая коробка передач (МКП) – более надежная, сломать даже начинающему водителю ее достаточно сложно, а с первого раза практически невозможно. Однако в паре с МКП работает сцепление, и вот его новичок может вывести из строя достаточно быстро.
«Как правило, МКП позволяет работать двигателю на более высоких оборотах, что необходимо для повышения проходимости или при перевозках тяжелых грузов. При управлении автомобилем с МКП водитель лучше чувствует сцепление ведущих колес с поверхностью дороги, значит, делает передвижение автомобиля более безопасным», — отмечает Удовик.
«Отключают спутник». Как воры могут «считать» сигнализацию на вашем авто
Кроме того, расход топлива у автомобиля с механической коробкой меньше, так как водитель быстрее реагирует на избыточную мощность, отдаваемую двигателем, и переходит на более высокую передачу.Основными недостатками МКП собеседник агентства считает согласование действий рук и ног водителя для переключения передач (но это проблема начинающего водителя, с опытом действия становятся автоматическими, и проблема отпадает), а также повышенную нагрузку на водителя при управлении автомобилем в плотном транспортном потоке или в дорожных заторах.
Что касается «автомата», то многие пользователи этой трансмиссии не особенно вдаются в типы её устройства. На самом деле, их три: автоматическая коробка передач (АКП), вариатор и роботизированная трансмиссия. Хоть эти виды «автоматов» и различны по устройству, но для водителя они едины в использовании — включил нужное положение, и само устройство согласует вращение коленчатого вала двигателя с условиями, необходимыми на дороге. Нажал на тормоз, и не надо дополнительных действий, как в автомобиле с МКП.
«Но за все хорошее надо платить, а это и больший расход топлива, более затяжной разгон, «задумчивость» при переключении передач (правда, эта проблема решена в вариаторе, там их вообще нет), слабая динамика по сравнению с автомобилем с МКП. Более сложное устройство — больший расход на обслуживание, больше общая стоимость», — утверждает Удовик.
Получают ли права на автомат?
В Республике Беларусь можно сдать на права на автомобиле с автоматической коробкой передач? Обсудим вопрос.
В отдельных странах разрешается, в РБ данный вопрос решен, но не в пользу многих автолюбителей.
В автошколах ситуация такова: обучение вождению, прохождение внутреннего экзамена и ГАИ обычно проходит на «механике». Это сложнее. Ведь курсанту необходимо одновременно нажимать на педали, следить за дорогой и знаками, скорости. А вот сдача на права на «автомате» кажется проще за счет того, что ученика не подведет неправильно выбранная передача, и машина не заглохнет прямо на ходу.
Инструктора настоятельно рекомендуют своим подопечным осваивать «механику». И это не удивительно — всегда нужно надеяться на лучшее, но готовиться к худшему.
Безусловно, если выпускник автошколы планирует использовать только АКПП, иметь навыки управления МКПП ему необязательно, но иногда обстоятельства меняются. Мы не знаем, за рулем какого транспортного средства нам придется оказаться через год-два, 10 лет.
Обратимся к белорусскому законопроекту «О дорожном движении».
Здесь имеется пункт о невозможной сдаче экзаменов на разрешение управлением транспортом с автоматической трансмиссией. Из этого следует, что в нашей стране сдавать на права на АКПП запрещено.
Хотя в других странах мира с правами на «автомат» водителю ездить разрешается. Управление машиной с «ручной» коробкой этим же автолюбителем приравнивается к бесправному и наказывается немалым штрафом. Повторная остановка автовладельца сотрудником Госавтоинспекции может грозить новым взысканием и арестом на 15 суток.
А те, кто сдавал экзамен на автомобиле с механической трансмиссией, смогут беспрепятственно управлять любым автотранспортом: на «механике» и «автомате». А это уже «два зайца одним выстрелом».
Но это все лирика, которая нас с вами не касается. Поэтому, если Вы надумали получать водительские права, начинайте прямо сейчас тренироваться управлению транспортным средством с механической коробкой передач.
Клеточный автомат.
Интерпретация квантовой механики ‘) var buybox = document.querySelector(«[data-id=id_»+ метка времени +»]»).parentNode ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.вариант-покупки»)).forEach(initCollapsibles) функция initCollapsibles(подписка, индекс) {
var toggle = подписка.querySelector(«.Цена-варианта-покупки»)
подписка.classList.remove(«расширенный»)
var form = подписка.querySelector(«.форма-варианта-покупки»)
если (форма) {
вар formAction = form.getAttribute(«действие»)
form.setAttribute(«действие», formAction.replace(«/checkout», «/cart»))
document.querySelector(«#ecommerce-scripts»).addEventListener(«load», bindModal(form, formAction, timestamp, index), false)
}
var priceInfo = подписка.
выборка && Array.from функция возврата () {
var Buybox = EcommScripts ? EcommScripts.Buybox : ноль
var Modal = EcommScripts ? EcommScripts.Modal : ноль
if (weHasBrowserSupport && Buybox && Modal) {
var modalID = «ecomm-modal_» + метка времени + «_» + индекс
var modal = новый модальный (modalID)
модальный.domEl.addEventListener(«закрыть», закрыть)
функция закрыть () {
form.querySelector(«кнопка[тип=отправить]»).фокус()
} форма.setAttribute(
«действие»,
formAction.replace(«/checkout», «/cart?messageOnly=1»)
)
форма. добавить прослушиватель событий (
«представить»,
Buybox.interceptFormSubmit(
Buybox.fetchFormAction(окно.fetch),
Buybox.triggerModalAfterAddToCartSuccess(модальный),
консоль.лог,
),
ложный
)
документ.body.appendChild(modal.domEl)
}
}
} функция initKeyControls() {
document.addEventListener («нажатие клавиши», функция (событие) {
if (document.activeElement.classList.contains(«цена-варианта-покупки») && (event.code === «Пробел» || event.code === «Enter»)) {
если (document.
activeElement) {
мероприятие.предотвратить по умолчанию ()
документ.activeElement.click()
}
}
}, ложный)
} функция InitialStateOpen() {
var узкаяBuyboxArea = buybox.offsetWidth -1
;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.опция покупки»)).forEach(функция (опция, индекс) {
var toggle = option.querySelector(«.цена опциона на покупку»)
var form = option.querySelector(«.форма-варианта-покупки»)
var priceInfo = option.querySelector(«.Информация о цене»)
если (allOptionsInitiallyCollapsed || узкаяBuyboxArea && индекс > 0) {
toggle.setAttribute («ария-расширенная», «ложь»)
form.hidden = «скрытый»
priceInfo.
hidden = «скрытый»
} еще {
переключать.щелчок()
}
})
} начальное состояниеОткрыть() если (window.buyboxInitialized) вернуть
window.buyboxInitialized = истина initKeyControls()
})()Automata (2014) — IMDb
2044. Изменение климата и череда солнечных бурь превратили в пустыню поверхность планеты и аннигилировали до 99.7 % населения Земли, оставив в живых 21 миллион человек по всему миру в одном городе, покрытом механическими облаками (цеппелины, прикрепленные к городу), чтобы вызвать дождь. Пытаясь снова перестроить мир, компания-робот под названием ROC Corporation создает Automata Pilgrim 7000 с двумя протоколами безопасности: во-первых, робот не может причинить вред людям, и, во-вторых, робот не может изменять себя или другого робота.
Но эта ситуация меняется, когда полицейский Шон Уоллес стреляет и уничтожает робота, утверждая, что он изменяет себя.Поскольку компания обеспокоена возможными последствиями, если об этом случае станет известно людям, страховой агент Жак Вокан выбран для расследования случившегося, в то время как Вокан пытается убедить своего босса, друга и зятя Роберта Болда перевести его и его беременная жена Рэйчел на побережье, где Смелый примет запрос, если Вокан раскроет дело. Идя с Уоллесом в бордель, они встречают робота в синем парике по имени Клео, которого Уоллес застрелил, полагая, что Клео пойдет с таинственным ремонтником, которого Вокан называет Часовщиком.Тем не менее, Клео путешествует по механической мастерской, принадлежащей доктору Сьюзен Дюпре, которая сообщает Вокану об ужасной возможности: роботы могут сами изменить свой второй протокол, чтобы обрести самосознание, подразумевая нечеловеческий интеллект, который легко должен превзойти человеческий мозг. после теста, в ходе которого она смешала биоядро выстреленного робота Уоллеса с собственным биоядром Клео.
Вокан тайно сообщает об этом Смелому, но председатель РПЦ перехватывает сообщение. Когда доктора Дюпре убивает на глазах у Вокана группа отряда Китайской республики, он и Клео убегают от убийц, оказываясь за пределами города, заблудившись в белой пустыне, окружающей город.Вынужденный встретиться с председателем ROC, он сообщает Bold о секрете двух протоколов: прототип Pilgrim 7000 был создан без них, и благодаря своему неограниченному интеллекту и обучению он превзошел своих владельцев-людей всего восемь дней спустя. После побега все следующие Пилигримы были созданы с протоколами, ограничивающими их возможности, чтобы держать их под контролем. Опасаясь вымирания человеческой расы, если все пилигримы выйдут за рамки протоколов, председатель РПЦ винит Вокана в убийстве Дюпре и изменении роботов, чтобы скрыть это от публики, и Уоллеса нанимают, чтобы найти Клео и Вукана и убить их.По словам Вокана, Клео и еще три робота путешествуют по пустыне в запретную и радиоактивную зону, чтобы встретиться с Часовщиком, Вокан окажется свидетелем чего-то, что изменит мир так, как никто не мог себе представить.
—ChockysFrontiers | Время, стрела времени и квантовая механика
1. Введение; Определение времени
Вселенная, какой мы ее знаем, характеризуется структурой, называемой пространство-время , в которой происходят событий .События характеризуются прежде всего своими местами в пространстве и моментами во времени, все вместе обозначенными в координатах. Количество необходимых координат, обычно действительных чисел, называется размерностью пространства-времени. Координата, указывающая время, очень особенная. Это единственная координата, в которой имеет смысл определить порядок в заданных значениях, порядок времени. Этот порядок определяет ориентацию, называемую стрелой времени. Это позволяет нам определить порядок (или, по крайней мере, частичный порядок) всех событий.
Всякий раз, когда мы строим модели , объясняющие существование и природу событий, чрезвычайно важно иметь такой порядок событий; это позволяет нам объяснять их последовательно: одно событие может быть причиной последующего события, если его временная переменная меньше, или оно может быть следствием события, если его временная координата выше.
Трудно, а возможно, и невозможно разработать модель нашей Вселенной, если для модели не определен порядок описания событий.
Фактически это приведет нас к определению времени, которое является более первичным, более основным, чем все остальные составляющие нашей модели, включая понятие пространства. Наша Вселенная, как известно, хранит память о том, что произошло в прошлом. Всякий раз, когда мы строим модель нашей вселенной, которая управляется «законами физики», она должна сопровождаться совершенно недвусмысленным предписанием порядка, в котором законы Природы должны применяться ко всем происходящим событиям .Рассматривайте законы физики как компьютерную программу для расчета следующей последовательности событий. Данные, которые мы должны ввести в программу, могут исходить из рассчитанных ранее событий. Они могут не исходить от событий, которые еще нужно указать, потому что в этом случае могут возникнуть конфликты: если событие A влияет на особенности события B , то событие B не должно реагировать на изменение события A , в противном случае правила перестают быть уникальными; они будут буквально круговыми, что сделает их либо внутренне противоречивыми, либо двусмысленными, и по этой причине они не будут пригодны для объяснения наблюдаемых явлений.
Обратите внимание, что это полная противоположность принципу действия Ньютона: если событие A воздействует на событие B с некоторой силой, событие B должно , а не реагировать обратно на A . Принцип действия Ньютона, действие = противодействие, отличается тем, что он действует в направлениях, подобных пространству, и потому что он часто пренебрегает некоторыми связанными с этим минутными временными задержками: (ре-)действие не может распространяться быстрее скорости света.
Порядок, вызванный правилом « A влияет на B , но B не может повлиять на A », без которого мы не можем обойтись.Предполагая действительно, что Вселенная допускает существование такого элементарного принципа действия ≠ противодействия, мы получаем уникальное определение времени:
Время — это порядок, в котором наши модели природы предсказывают, предписывают или объясняют события .
Обратите внимание, что это определение времени предполагает, что мы создаем модели для объяснения нашей вселенной.
Если бы один собирал данные только , не пытаясь их объяснить, нам не понадобилось бы понятие времени.Ведь данные могли быть представлены нам не в хронологическом порядке. Именно наша модель однозначно требует заказа. Любой параметр, любая координата, монотонно возрастающая в этом порядке, будет полезной временной координатой.
Заметьте также, что квантовая механика не делает исключений из нашего правила; это также требует определения упорядоченной временной координаты. Мы можем сказать это, потому что уравнение Шредингера включает исключительно производную первого порядка по времени. Следовательно, требуется только одно граничное условие, взятое за ситуацию в каком-то далеком прошлом, чтобы определить ситуацию в будущем.
Первичное определение времени, данное выше, определяет только временной порядок, но не привязывает ко времени действительные числа. На самом деле, использование целых чисел для подсчета рассчитанных нами событий было бы более уместным. Принимая во внимание огромный размер нашей Вселенной и чрезвычайно короткие временные последовательности, которые, как ожидается, будут иметь отношение к планковскому масштабу, можно ожидать, что эти целые числа, если они вообще существуют, будут чрезвычайно большими, больше, чем ~10 60 . Уменьшение этих чисел для практического использования, вероятно, достаточно, чтобы объяснить, почему в настоящее время действительные числа кажутся более полезными, чем целые, для обозначения времени.
Согласно специальной теории относительности, могут быть события, разделенные на пространственно-подобных событий. Это означает, что могут быть события A и B , так что наша модель позволяет нам рассчитать, что происходит в A и в B без необходимости указывать их порядок. Важность этого заключается в том, что определение времени, данное выше, не является уникальным; это свойство понятия времени, которое необходимо принимать во внимание при построении более продвинутых моделей, но оно кажется менее фундаментальным, если речь идет о первых принципах.
Среди вопросов, заданных автору, был вопрос, касающийся специальной теории относительности. Вопросы, касающиеся специальной теории относительности в связи с вопросом о времени и его стреле, обсуждаются в Приложении B.
2. Квантовая механика
Теория квантовой механики, возможно, является одним из величайших открытий в физике; она произвела революцию в нашем понимании молекул, атомов, излучения и мира субатомных частиц. Но даже сейчас, спустя почти 100 лет, до сих пор нет полного согласия относительно того, что теория говорит нам о реальности , и даже существует ли «реальность» вообще.Некоторые авторы придерживаются идеи, что все «реальностей» существуют где-то в неких альтернативных вселенных, и что эти вселенные развиваются вместе как «мультивселенная».
Автор не согласен с такими идеями. Квантовая механика — превосходное описание мира крошечных вещей, но на первый взгляд кажется, что квантовая механика просто отражает невежество человечества. Мы не знаем какую реальность он описывает, и пока это так, мы не должны удивляться тому, что в некотором смысле все возможные реальности играют роль всякий раз, когда мы пытаемся сделать наилучшее предсказание исхода события.
эксперимент.Тот факт, что у многих из нас есть технические трудности с реализацией такой мысли в уравнениях, которые, как известно, лучше всего работают сегодня, вполне может быть следствием недостатка воображения относительно того, как в конечном итоге будет найдено правильное представление.
Автор провел собственный анализ известных фактов и пришел к выводу, что Копенгагенская доктрина, то есть консенсус, достигнутый многими мировыми экспертами в начале ХХ века, отчасти в ходе их многочисленных собраний в Датский капитал почти прав: существует волновая функция, точнее то, что мы называем квантовым состоянием, являющееся вектором в гильбертовом пространстве, подчиняющимся уравнению Шредингера.Абсолютные квадраты компонентов вектора могут использоваться для описания вероятностей всякий раз, когда мы хотим что-то предсказать или объяснить. Были разработаны мощные методы, позволяющие угадать правильное уравнение Шредингера, если знать, как все развивается классически, то есть в старых теориях, куда еще не была включена квантовая механика.
Все прекрасно работает. Согласно Копенгагену, однако, есть один вопрос, который следует задать , а не : «Как выглядит реальность из того, что движется в наших экспериментальных условиях?» или: что на самом деле происходит?
Согласно Копенгагену, такой вопрос никогда не может быть решен с помощью какого-либо эксперимента, поэтому на него нет ответа в рамках набора логических утверждений, которые мы можем сделать о мире.Точка, шлюс, конец. Эти вопросы бессмысленны.
Именно этот ответ мы оспариваем. Даже если на такие вопросы нельзя ответить с помощью экспериментов , мы все же можем теоретически попытаться построить достоверные модели реальности. Представьте себе знаменитого сыщика Шерлока Холмса, входящего в комнату с мертвым телом, лежащим на полу. Дверь открыта, окно тоже. Совершено преступление. Преступник проник через окно или через дверь? Или произошло что-то совсем другое? Шерлок Холмс обдумывает все возможности, но не скажет: преступник пришел через окно и через дверь, используя волновую функцию и т.
д.и т.д. Понятно, что такие ответы не принимаются в обычном мире. Шерлок Холмс вполне может прийти к выводу, что он не может получить ответ с уверенностью, но он может попытаться выяснить, что могло случиться с . Нам промыли мозги, чтобы мы приняли волновые функции в мире атомов? Не должны ли мы и здесь задаться вопросом, что на самом деле было или что могло быть, что происходило?
Возможно, мы используем неправильный язык. Может быть, атомы и молекулы не существуют в том виде, в каком мы их себе представляем.Может быть, истинные степени свободы Природы очень разные, и только когда мы рассматриваем статистику многих атомов, наш язык, предполагающий, что это частицы, подчиняющиеся квантовым уравнениям, может работать правильно.
Когда первые попытки построить такие модели потерпели неудачу, исследователи попытались пойти другим путем: может быть, можно доказать , что вообще не существует реальности, вероятности которой можно было бы уловить с помощью уравнения Шредингера? Предположим, что мы накладываем условия на такие модели, как локальность и причинность .
Можно ли доказать или опровергнуть существование реалистических моделей?
То, что произошло потом, хорошо известно. Первым, кто рассмотрел такой вариант, был Эйнштейн вместе со своими соавторами Подольским и Розеном [1] и Джаммером [2]. Они задумали эксперимент Gedanken , чтобы показать, что квантовая механика не может точно дать локальное описание того, что происходит. Этот вывод на самом деле несколько противоречив, потому что квантовая механика была использована для максимально точного описания того, какие предсказания можно сделать, и этот результат редко никем оспаривался; на самом деле это было подтверждено позже реальными экспериментами.
Установка была пересмотрена Беллом в несколько более реалистичном сценарии с использованием спинов частиц, и он дал очевидное противоречие в более точной формулировке: Теорема Белла:
Никакая физическая теория локальных скрытых переменных не может воспроизвести все предсказания квантовой механики;
результат квантово-механических расчетов некоторых нелокальных корреляций противоречит любому приемлемому «классическому» объяснению как минимум в 2 раза.
Неравенство, названное неравенством Белла , впоследствии было обобщено и уточнено [3].
3. Причинность, корреляции и квантовая механика
Этот вывод не остался бесспорным. Многие авторы пытались найти изъян в рассуждениях Эйнштейна и Белла, но логически они казались безупречными. Белл полагал, что детерминизм означает, что можно построить модель, любую модель, в которой классические уравнения управляют поведением динамических переменных и где на мельчайших масштабах, где эти переменные описывают данные, законы эволюции не оставляют ни малейшей двусмысленности; здесь нет ни волновых функций, ни статистических соображений, поскольку все, что происходит, контролируется достоверностью.Более того, есть некий смысл локальности: законы управляют всеми процессами, используя только данные, расположенные в заданных местах, а действия на расстоянии или в обратном направлении во времени запрещены. Классические степени свободы, которые «реально» существуют, назывались «библами».
Здесь возникает первая тема для обсуждения: что значит «действие назад во времени»? В «La Nouvelle Cuisine» Белл [4, 5] как можно точнее сформулировал, что означает «причинность вперед во времени»:
Теория называется локально причинной, если вероятности, связанные со значениями локальных объектов в пространственно-временной области 1, не изменяются при задании значений локальных объектов в пространственно-подобной отделенной области 2, когда то, что происходит в обратном свете конус 1 уже достаточно определен […]
Предполагается, что область 2 находится полностью за пределами светового конуса прошлого области 1, поэтому то, что там происходит, должно быть несущественным.Звучит красиво, и многие исследователи с этим согласны, но есть проблема:
Область 2 также имеет световой конус прошлого, и если мы рассмотрим некоторые модификации событий в области 2, они могут не соответствовать тому, что мы постулировали в области 1, поскольку два световых конуса прошлого перекрываются.
Следовательно, корреляций между данными в регионе 1 и регионе 2 нельзя исключить . На самом деле известно, что такие корреляции происходят повсеместно в физическом мире, так что же на самом деле означает «причинность Белла»?
Беллу нужно было сказать, что в любой модели , описывающей законы природы, только данные в прошлом световом конусе 1 должны определять, что происходит в 1, в то время как он не должен был ссылаться на корреляции. Тем не менее, неравенства Белла касаются корреляций , и предполагается, что они отсутствуют вне светового конуса.
В том же духе отвергается и «обратная причинность»: прошлое не должно зависеть от будущего. Это верно в следующем смысле: наша модель не должна требовать знания данных в будущем, чтобы прописывать данные в настоящее время (она должна требовать только данные в прошлом светового конуса). Корреляции имеют место быть. На самом деле, если наша модель отражает обратимость во времени — что делает большинство моделей — тогда данные внутри будущего светового конуса можно использовать для определения, то есть для реконструкции настоящего или прошлого, назад из будущего.
В приведенном выше слова наша модель были подчеркнуты. Здесь важно то, что причинность не может быть характеристикой или свойством самих физических данных, а скорее свойством уравнений движения, с помощью которых мы пытаемся имитировать эти данные. Если для описания одного и того же набора данных можно использовать две разные теории, то одна из этих теорий может иметь причинно-следственную связь, а другая — нет. Это элемент «парадокса» Белла, который, возможно, недостаточно подчеркнут.
Большинство моделей природы обратимы во времени; мы можем прогнать основные уравнения назад во времени так же легко, как и вперед во времени. Это подразумевает, что теории с причинностью вперед во времени должны также иметь причинность назад во времени; Белл проигнорировал это.
Тем не менее, есть веская причина, по которой сегодня большинство исследователей считают глубокий результат Белла неопровержимым. Действия наблюдателей в квантовых экспериментах считаются полностью классическими и отражают свободную волю наблюдателей . Чтобы опровергнуть теорему Белла, свободная воля наблюдателей должна быть соотнесена с квантовыми данными в прошлом. Большинство исследователей считает это «абсурдом». В следующем разделе, а также в Приложениях А и С ответ автора на вопрос о том, почему эти корреляции могут быть не такими абсурдными, более подробно освещается.
Теория, использованная автором, называлась «Интерпретация клеточного автомата (КА)» [6], но, возможно, более предпочтительным названием является «анализ векторного пространства». Это идея о том, что классическую систему можно анализировать, связывая любое состояние системы с вектором, так что все состояния вместе образуют ортонормированный базис векторного пространства, называемого гильбертовым пространством.«Анализ векторного пространства» состоит из математических процедур, которые стали возможными благодаря выполнению любых преобразований в этом векторном пространстве. В итоге получается уравнение Шрёдингера точно так же, как в квантовой механике. Таким образом, анализ векторного пространства противоречит теореме Белла.
Наша теория состоит в утверждении, что то, что мы сегодня называем квантовой механикой, может быть результатом анализа векторного пространства некоторой классической системы. «КА-интерпретация» квантовой механики состоит в предположении, что это верно, в то время как мы воздерживаемся от дальнейших попыток выявить классическую систему, лежащую в ее основе.Однако автор надеется, что поиск соответствующих классических моделей будет продолжен и принесет свои плоды.
Мы заканчиваем этот раздел замечанием о том, что существует ограничение, называемое «причинностью», которое может быть наложено на любую модель элементарных частиц. Это не оспаривается, но на самом деле много используется в квантовых теориях поля. Это условие рассматривает операторы ϕ ( x ) в квантовых теориях поля, описывающие (элементарные или составные) поля ϕ в 4-пространственно-временных координатах x .Пусть х 1 и х 2 разделены пространством.
Тогда у нас есть для коммутатора,
Это говорит о том, что любая операция ϕ ( x 1 ), действующая на любое квантовое состояние в пространственно-временной точке x 1 , не может повлиять на результат какого-либо динамического воздействия ϕ ( 2 ) в точке x 2 . В Стандартной модели элементарных частиц это условие «нет телефона Белла» оказывается верным и имеет важные применения в расчетах.Однако это условие не отличает причинно-следственные связи в прямом направлении времени от причинно-следственных отношений в обратном направлении времени, поэтому его нельзя использовать для вывода неравенств, таких как неравенство Белла. Состояние «нет телефона Белла» не зависит от стрелы времени.
4. Неравенства Белла и CHSH
Эксперимент Белла Gedanken, по сути, очень похож на установку Эйнштейна Розена Подольского. Создано локальное устройство, способное испускать две запутанные частицы α и β , которые покидают машину в противоположных направлениях.
Алиса ( A ) и Боб ( B ) оба выбирают, измерять ли свойство X или свойство Y частиц, которые они могут видеть. Алиса выбирает настройку a для измерения α , а Боб устанавливает b для измерения β .
Корреляции, необходимые для объяснения квантово-механического результата, требуют, чтобы настройки a и b , выбранные Алисой и Бобом, коррелировали друг с другом, а также с (классическими) спинами двух запутанных частиц.Автор рассчитал минимальное количество корреляции, необходимое для получения квантового результата. Мы нашли следующее распределение [6]:
W(a,b,λ)=C|sin(2a+2b-4λ)| , (4.1), где a — угол, выбранный Алисой для измерения, b — угол Боба, а λ — параметр, описывающий поляризацию запутанных фотонов, производимых источником и обнаруживаемых Алисой и Бобом. W — это распределение вероятностей, а C — константа нормализации.Он имеет корреляцию 3 тел : всякий раз, когда мы интегрируем все значения a , или все значения b , или все значения λ, мы получаем плоское распределение.
Чтобы строго показать, что такие особенности корреляции неприемлемы для любой теории, которая порождает квантовую механику из законов классической механики, Беллу пришлось сформулировать свое определение причинности. Выше мы указали, что его определение неприменимо для физических систем, поэтому можно было бы прекратить обсуждение здесь и сейчас, поскольку корреляционные функции не ограничены световыми конусами.Тем не менее, корреляционная функция (4.1) считается неприемлемой для большинства исследователей. Как могло случиться, что решения Алисы и Боба, принятые по доброй воле, все же могут быть соотнесены с чем-то, что произошло раньше — с поляризацией, выбранной запутанными фотонами, испускаемыми источником? Знали ли эти фотоны, какие настройки позже выберут Алиса и Боб, или это случай «заговора»? Как один фотон может управлять классическими динамическими переменными a и b ?
Чтобы объяснить это, мы теперь суммируем, как работает анализ векторного пространства. Предположим, у нас есть классическая теория, например, в масштабе Планка, 10 −33 см. Обычно это клеточный автомат. Обычно это может быть 21099 состояний в каждом см 3 . Каждое из этих состояний называется «онтологическим», что означает, что оно реализовано или не реализовано, но суперпозиций не существует. Это как раз то, что хотели опровергнуть Эйнштейн, Белл и другие. Просто для того, чтобы заняться математикой, мы теперь присоединяем базисный вектор к каждому из этих онтологических состояний.Они настроены так, что образуют ортонормированный базис 21099-мерного векторного пространства, в каждом см 3 . В такт часам, обычно с планковской частотой около 10 44 Герц, эти состояния переходят в другие состояния. Это мы записываем, используя матрицу эволюции, которая состоит из одной единицы в каждой строке и в каждом столбце и нулей везде.
Математика, которую мы используем, состоит в диагонализации этой матрицы. Это дает нам собственные состояния энергии, т.
е. гамильтониан.Обнаружено, что состояния этой модели подчиняются уравнению Шрёдингера. Теперь все собственные энергетические состояния являются суперпозициями онтологических состояний, и если мы ограничимся состояниями с энергиями ниже 1 ТэВ для каждого возбуждения, то это будет соответствовать очень маленькому подпространству всего гильбертова пространства, в то время как каждое состояние, которое мы можем использовать, является суперпозиция онтологических состояний. Без ограничения общности мы можем интерпретировать коэффициенты этих суперпозиций, взяв их абсолютные квадраты для обозначения вероятностей.Это более подробно поясняется в Приложении А. Здесь важно отметить, что «реальность» всегда описывается как одно из исходных онтологических состояний и никогда не является суперпозицией, однако мы можем использовать уравнение Шредингера для описания как онтологических состояний, так и суперпозиций. . Элементы онтологического базиса всегда развиваются в другие элементы этого базиса, а суперпозиции в суперпозиции.
Мы называем это законом сохранения онтологии .
Есть веская причина, по которой многие попытки создания реалистичных моделей, объясняющих нарушение неравенств Белла, потерпели неудачу, заключается в том, что в этих моделях пытались имитировать суперпозиции определенных режимов в терминах других действительных режимов автомата.Гораздо лучше сохранять суперпозиции такими, какие они есть, суперпозициями действительных автоматных модусов, которые по этой причине не могут сами по себе действовать как онтологические состояния. Вместо этого происходит то, что, если кто-то рассматривает некоторую суперпозицию физических состояний, он на самом деле рассматривает вероятностную смесь, но то, что именно является истинными, несмешанными физическими состояниями, отличается от одного эксперимента к другому, таким образом, что конечное состояние никогда не может находиться в суперпозиции. Поскольку эта функция имеет огромное значение, мы объясним некоторые технические детали этого пункта в Приложении A.
Теперь мы можем видеть, что при выводе своих неравенств Беллу и ЧШШ пришлось сделать допущения, с которыми мы не можем согласиться. Их основное предположение состоит в том, что Алиса и Боб могут выбирать, что измерять, и что это не должно коррелировать с онтологическим состоянием запутанных частиц, испускаемых источником. Однако, когда при выборе настроек Алиса или Боб хоть чуть-чуть меняют свое мнение, их классические настройки представляют другое онтологическое состояние, чем раньше. Фотон, на который они смотрят сейчас, будет суперпозицией старых фотонов, которые они хотели обнаружить, но все состояние, фотон плюс настройки, будет ортогональным предыдущему.В частности, из-за онтологического закона сохранения новый фотон, на который они смотрят, должен быть онтологическим. Алиса и Боб не имеют свободы воли смотреть на фотоны, которые не являются онтологическими. Таким образом, передумав, Алиса и/или Боб должны были поместить вселенную в иное онтологическое состояние, чем предыдущее состояние, и эта модификация уходит в прошлое на миллиарды лет, вплоть до происхождения вселенной.
Можно было бы назвать это ретропричинностью, но это просто из-за того факта, что уравнения (как классические, так и квантовые) в принципе могут быть решены в обратном направлении во времени.
Как следствие, настройки Алисы и Боба могут и будут коррелироваться с состоянием частиц, испускаемых источником, просто потому, что эти три переменные действительно имеют общие переменные в своих прошлых световых конусах. Изменение, необходимое для реализации вселенной с новыми настройками, должно также подразумевать изменения в перекрывающихся областях этих трех световых конусов прошлого. Это потому, что вселенная заставляет себя всегда оставаться онтологической.
Единственным ограничением является то, что вселенная должна все время находиться в онтологическом состоянии.Это означает, что Алиса и Боб по-прежнему обладают свободой воли в классическом смысле; они могут выбрать любое из онтологических состояний вселенной, независимо от того, какой генератор случайных чисел или лототрон они использовали.
Но они не могут поместить Вселенную в суперпозицию состояний, что мы можем сделать только в наших математических моделях при изучении вероятностных распределений, желая привести их к форме, позволяющей применять уравнения Шредингера.
Итак, давайте подчеркнем и резюмируем этот существенный момент:
Всякий раз, когда кажется, что наблюдатели используют свою «свободную волю» для выбора настроек детекторов, которые они используют, они не могут «передумать», если только микроскопические данные в любое время в прошлом также не будут изменены.Среди прочего, (запутанные) фотоны в эксперименте Белла будут переведены в какое-то другое квантовое состояние таким образом, что в конечном итоге измеренные фотоны всегда будут находиться в онтологическом состоянии : они заставляют детектор либо щелкать, либо не щелкать. щелчок, но они никогда не могут привести к тому, что детекторы перейдут в суперпозицию состояний.
В частности, если мы предположим, что Вселенная началась с заданного фиксированного состояния в t = 0 (Большой Взрыв), то у любого наблюдателя больше нет возможности изменить свое мнение; его действия фиксированы, даже если он думал, что обладает свободой воли.
Настройки a и b коррелируют с поляризацией фотонов λ, которую не следует путать с «причинностью назад во времени».
Родственный квантовый парадокс, который был выдвинут в качестве еще одной иллюстрации квантовой странности, называется так называемым парадоксом ГХЦ. Этот парадокс интересен тем, что его разрешение можно сформулировать в терминах чрезмерно упрощенной модели Вселенной, иллюстрирующей важную роль наблюдателя как части системы.В Приложении C мы объясняем, что происходит в теории клеточных автоматов, когда проводится этот мысленный эксперимент.
5. Потеря информации и стрела времени
Большинство известных физических теорий, объясняющих кажущееся отсутствие симметрии обращения времени, содержат элементы термодинамики и энтропии. Собственно, в этих описаниях природы можно элегантно объяснить отсутствие этой симметрии, списав ее на асимметрию в граничных условиях . При написании дифференциальных уравнений для законов природы всегда приходится добавлять то, что мы знаем о границах.
Что касается границ в пространственноподобных направлениях, то известно немного, так как Вселенная выглядит очень однородной, и никаких граничных эффектов никогда не обнаруживалось. Вселенная либо строго бесконечна в пространственноподобных направлениях, либо мы живем на пространственно компактном многообразии, таком как 3-сфера или тор. Эти граничные условия демонстрируют большую симметрию.
Однако во времениподобном направлении не может быть полной симметрии. Вселенная, по-видимому, началась с очень малого размера, возможно, все началось в одной точке.Эта точка должна была быть высокоупорядоченной, с очень малой или, возможно, нулевой общей энтропией. Это разумное граничное условие в начале времени.
Однако, с другой стороны, когда время становится очень большим, мы не видим необходимости в каких-либо граничных условиях; Вселенная может просто продолжать расширяться вечно, подвергаясь постоянному увеличению энтропии. Таким образом, мы имеем уравнения, симметричные относительно обращения времени, но несимметричные по своим граничным условиям.
Этого достаточно, чтобы объяснить наблюдаемую сегодня асимметрию времени.
Однако существуют примеры математических систем, в которых существуют признаки, которые можно отнести либо к объему системы, либо к границе, так что отнесение всех эффектов нарушения временной симметрии к границе может не всегда работать.
До тех пор, пока мы придерживаемся квантово-механического описания всех микроскопических динамических законов, мы находим СРТ-теорему на нашем пути, которая подразумевает, что если мы объединим обращение времени T с обращением четности P и обменом частица-античастица C , то эта симметрия идеальна.Мы вполне можем придерживаться нашего вердикта, что граничные условия Природы в направлении времени достаточны для объяснения стрелы времени.
Однако можно заметить, что можно рассматривать другой источник асимметрии обращения времени. Как объяснялось в предыдущих разделах, этот автор не верит, что «квантовая механика» станет последней и постоянной основой для окончательных законов природы. Если мы отбросим его и заменим некоторыми классическими идеями, отпадет и потребность в симметрии обращения времени.Мы могли бы выбрать лежащую в основе теорию, согласно которой информация в классическом смысле может исчезнуть. Что касается клеточных автоматов, то системы, в которых информация действительно теряется, являются гораздо более общими, чем те, в которых информация сохраняется, так что изменение направления времени приводит к гораздо более драматическим изменениям.
Как такие модели могут привести к эффективным квантовым теориям? Возникает ли вновь симметрия обращения местного времени? Мы утверждаем, что для автомата возможность генерировать статистические корреляции, основанные исключительно на анализе векторного пространства, т. е. векторов, эволюционирующих в гильбертовом пространстве, которые ведут к квантовой механике, может быть весьма общей и включать в себя модели с потерей информации.
Способ борьбы с потерей информации в этом контексте очень прост в принципе, но чрезвычайно сложен на практике.
Принципиальный способ справиться с этим — ввести информационных классов : мы отождествляем элементы ортонормированного базиса гильбертова пространства не с отдельными состояниями автомата, а с информационными классами. Информационный класс определяется как класс состояний в автомате, обладающих тем свойством, что через конечное время все они эволюционируют, чтобы стать одним и тем же состоянием в автомате.В принципе, такие классы могут стать чрезвычайно большими, но на практике вероятность того, что два состояния, похожие друг на друга в один момент времени, перейдут в точно такое же состояние в ближайшем будущем, с течением времени может быстро свести к нулю, поэтому что информационные классы могут оставаться управляемыми. Формально они могут стать достаточно большими, чтобы сформировать состояния, которые можно различить, только просматривая данные, живущие на граничной поверхности, а не определяя, что происходит в массе. Это то, что мы видим в физических уравнениях для черных дыр, называемых голографией , так что это можно рассматривать как косвенное свидетельство в пользу лежащих в основе моделей с потерей информации.
В лежащих в основе моделях с потерей информации акт обращения времени принимает очень интересную форму: обращение во времени онтологических состояний в гильбертовом пространстве (beables) имеет тенденцию формировать квантовые суперпозиции beables в обращенном во времени гильбертовом пространстве. Это может, возможно, объяснить, почему суперпозиции следуют тем же законам природы, что и онтологические состояния, но пока мы просто считаем эти общие наблюдения чем-то, что нужно иметь в виду, когда, подобно Шерлоку Холмсу, мы пытаемся выяснить, в терминах модели того, что могло бы быть на самом деле, когда вся информация, которую мы смогли получить, приняла форму квантовых суперпозиций.
Вклад авторов
Автор подтверждает, что является единственным автором этой работы и одобрил ее публикацию.
Заявление о конфликте интересов
Автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Благодарности
Автор благодарит Т. Модлин, П. У. Моргана, Т. Майерса, Т. Норсена и многих других за подробное обсуждение этих и связанных с ними вопросов в блогах.Я также благодарю редакторов и рецензентов, которые настаивали на дальнейших разъяснениях, чтобы улучшить исходную рукопись.
Сноски
Ссылки
1. Эйнштейн А., Подольский Б., Розен Н. Можно ли считать квантово-механическое описание физической реальности полным? Phys Rev. (1935) 47 :777.
Академия Google
2. Джаммер М. Концептуальное развитие квантовой механики . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Макгроу-Хилл (1966).
Академия Google
3. Clauser JF, Horne MA, Shimony A, Holt RA. Предлагаемый эксперимент для проверки локальных теорий скрытых переменных. Phys Rev Letter. (1969) 23 :880–4. doi: 10.1103/PhysRevLett.23.880
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
4.
Белл Дж.С. О парадоксе Эйнштейна-Подольского-Розена. Физика (1964) 1 :195.
Академия Google
5. Белл Дж.С. Новая кухня. В: Белл М., Готфрид К., Вельтман М., редакторы. Об основах квантовой механики. Выразимое и невыразимое в квантовой механике . Анн-Арбор, Мичиган: Мичиганский университет (2001). п. 216–34.
Академия Google
6. ‘т Хоофт Г. Клеточно-автоматная интерпретация квантовой механики. В: Фундаментальные теории физики , 1-е изд., Том. 185. Чам: Springer International Publishing (2016). п. 298.
Академия Google
8. Гринбергер Д., Хорн М., Цайлингер А. Выход за пределы теоремы Белла.В: Кафатос М., редактор. Теорема Белла, квантовая теория и представления о Вселенной . Дордрехт: Kluwer Academic (1989), с. 69–72.
Академия Google
9. Кауфман Б. Статистика кристаллов. II. Статистическая сумма оценивается с помощью спинорного анализа. Phys Rev. (1949) 76 :1232.
Академия Google
Приложение
A. Суперпозиции и вероятности Борна
Всякий раз, когда для объяснения квантовых явлений предлагаются теории с классической логикой, часто возникают следующие вопросы: Вопрос 1: В эксперименте Белла пара частиц — назовем их фотонами — находится в запутанном состоянии.В онтологической теории кажется, что эта пара частиц «заранее знает», какую суперпозицию состояний впоследствии выберут Алиса и Боб для своих измерений. Почему это не нарушает причинно-следственную связь?
Вопрос 2: Каким образом квадраты амплитуд точно представляют вероятности результатов измерений? (правило Борна)
И вопрос 3: Что происходит, когда волновая функция коллапсирует? А что происходит при измерении или наблюдении?
Все эти вопросы тесно связаны между собой, и на них можно ответить вместе в том, что ранее рекламировалось как интерпретация квантовой механики клеточным автоматом [6].
Основная идея заключается в том, что на самом маленьком масштабе расстояний, имеющем смысл в физике, предположительно на планковском масштабе, около 10 −33 см, существуют законы физики, которые наиболее эффективно формулируются без ссылки на гильбертово пространство.
квантовые суперпозиции, кубиты или даже действие на расстоянии. У нас там клеточный автомат , или что-то очень на это похожее. Клеточный автомат лучше всего рассматривать как базовую компьютерную программу, в которой в массовых параллельных вычислениях цифровые данные, локализованные в какой-то сетке, обновляются в такт чрезвычайно быстрым часам.Скорость часов может варьироваться в некоторых моментах, но это детали, в которые мы не хотим вдаваться. Самое главное, что информация распространяется с ограниченной скоростью, в основном со скоростью света, и вся эта информация является классической. Временно для простоты будем считать систему обратимой во времени, хотя, как объяснялось ранее, в этом может и не быть необходимости.
Ясно, что это та теория, которую Эйнштейн, Белл и многие другие думали опровергнуть, но, как мы сейчас объясним более подробно, это еще не конец истории.Существуют различные аспекты системы, требующие гораздо более тщательного изучения, в частности повсеместное присутствие очень сильных корреляций на микроуровне, которые проникают на макроскопические расстояния, и тот факт, что ее принципиально невозможно сжать («заархивировать») система в более детализированную модель, которая воспроизводит все детали.
Как только кто-то пытается что-то сжать, возникают неопределенности, которые проявляются в виде квантовых суперпозиций. Но я забегаю вперед своих аргументов, давайте рассмотрим ситуацию в осмысленном порядке.Более полная история представлена в ‘t Hooft [6].
В принципе, автомат может находиться в огромном количестве различных состояний, примерно 21099 состояний в каждом кубическом сантиметре (число, полученное при допущении одной логической степени свободы в кубической планковской длине). Только если мы рассмотрим все эти состояния, система может считаться детерминированной. Каждое из этих состояний важно, но из-за сильных корреляций мы воспринимаем наш мир так, как будто возможных состояний гораздо меньше, обычно 21050 в см 3 (одна булева степень свободы в 1 ТэВ −3 ).Однако сжатие системы невозможно без потери информации; требуется более мощная техника.
Так случилось, что существует более мощная техника; мы называем это «анализом векторного пространства».
В математике это не ново. Например, в теории групп оказалось полезным давать матричные представления элементов группы. Рассмотрим подмножество группы перестановок. Элементы набора, в котором происходят перестановки, представлены в виде ортонормированных векторов в нашем векторном пространстве.Размерность этого векторного пространства равна размерности (количеству элементов) множества. Оно может быть конечным или бесконечным. Это векторное пространство и есть наше гильбертово пространство. Теперь можно использовать все математические приемы, доступные для векторов, для исследования свойств группы. Например, можно диагонализовать матрицы. Это включает в себя ортогональные (унитарные) преобразования всех видов для векторов.
Теперь предполагается, что мы можем сделать то же самое в множестве состояний автомата. После ряда преобразований мы получаем матрицы, представляющие эволюцию, диагональные или почти диагональные.Эффективная размерность нашего гильбертова пространства теперь может быть значительно уменьшена, поскольку большие его части факторизуются.
Однако они не разлагаются вдоль исходных разделительных линий нашего ортонормированного множества. Мы получаем разные виды векторов, все из которых теперь являются суперпозициями векторов исходного набора. Все это просто математические манипуляции; физика осталась прежней.
В частности, закон эволюции представляет собой онтологическую матрицу в терминах исходных онтологических состояний; онтологическая унитарная матрица — это матрица, содержащая только один, а в остальных — нули во всех своих строках и во всех столбцах (допускаются произвольные фазовые множители, если каждая строка и каждый столбец содержат только один элемент с абсолютным значением единица, а все остальные элементы матрицы исчезают).После некоторой комбинации обширных линейных суперпозиций наши матрицы будут выглядеть гораздо более общими, чем раньше.
В то время как каждое из наших 21099 состояний эволюционирует в другое состояние за единицы времени, столь же малые, как планковское время, порядка 10 −44 секунд, мы обнаружим суперпозиции состояний, которые эволюционируют гораздо медленнее.
Эффективная единица времени теперь будет обратной энергии наиболее энергичных частиц в наших ускорителях частиц. Эти энергии на много порядков ниже энергии Планка, поэтому действительно мы имеем гораздо меньшее гильбертово пространство, чем исходное.Что сегодня известно о физике, так это законы эволюции этого крошечного подпространства гильбертова пространства. Поскольку зависимость от времени здесь гораздо медленнее, мы можем записать закон эволюции в терминах эрмитова гамильтониана: уравнения Шрёдингера. Мы постулируем детерминизм только в исходной модели клеточного автомата с ее огромным количеством состояний, а не в эффективной упрощенной модели, которую сегодня называют физикой. Может ли эта система нарушать неравенства Белла/CSHS?
Сначала нам нужно указать, как производится наблюдение в терминах состояний исходного автомата.Предположим, мы хотим установить присутствие планеты. Внутри планеты атомы и молекулы плотно упакованы, так что мир там выглядит совсем не так, как в вакууме.
Теперь предположим, что состояние вакуума представлено состояниями в автомате, которые показывают другие статистические распространенности и корреляции, чем состояния, которые представляют плотно упакованные атомы и молекулы. Локально статистические различия между этими состояниями могут быть незначительными; наша способность отличать вакуумное состояние от каменистого материала может быть далека от совершенства; скажем, что внутри небольшого объема мм 3 данное состояние имеет вероятность (1 − ε) / (1 + ε) быть вакуумом, а не камнем.Для всей планеты мы должны возвести это число в степень, равную объему планеты, измеренному в миллиметрах 3 . Таким образом, почти с уверенностью можно обнаружить, что поблизости находится планета, а не вакуум.
Планета — классический объект. Мы только что обнаружили, что такие классические объекты должны быть достаточно хорошо идентифицированы и охарактеризованы в терминах исходных состояний автомата. Предположим, что это верно для всех объектов, которые мы обычно называем «классическими», не обязательно таких больших, как планеты.
Когда мы проводим измерения или наблюдения, мы должны рассматривать большое подмножество классических состояний автомата.
Теперь рассмотрим квантовый эксперимент. Мы не можем использовать все гильбертово пространство, потому что оно содержит слишком много состояний. Поэтому мы используем сильно редуцированное подпространство гильбертова пространства, которое представляет только низкоэнергетические частицы. Все эти состояния являются суперпозициями состояний клеточного автомата. Указание нашего начального состояния | ψ 〉 init как можем, мы все же представляем его как суперпозицию онтологических состояний |ont〉 i :
|ψ〉init=∑iαi|ont, init〉i ; ∑i|αi|2=1.(А1) На этом этапе нам просто нужно определить , что |αi|2 представляет вероятность того, что онтологическое состояние |ont〉 i является нашим начальным состоянием. Из математики теории линейных представлений было бы трудно вывести какую-либо другую связь между вероятностями и амплитудами, кроме этой.
В любом случае, в дальнейшем мы увидим, что то, что верно для начального состояния, будет оставаться в силе для всех состояний, достигнутых в более поздние времена.
Итак, давайте рассмотрим эволюцию этого состояния.Наши математические процедуры декомпозиции наших векторов состояний никогда не влияли на закон физической эволюции онтологических состояний. Это означает, что до тех пор, пока мы используем линейные уравнения Шредингера , и в более поздние моменты времени соотношение (A1) продолжает выполняться вплоть до конечного состояния:
|ψ〉final=∑iαi|ont, final〉i ; ∑i|αi|2=1. (А2) Обратите внимание, что основа состояний изменится, но коэффициенты суперпозиции _ i останутся точно такими же, а значит, и вероятности останутся прежними.А теперь рассмотрим измерение. Мы сравниваем конечное наложенное состояние с онтологическими состояниями, в которых должна оказаться система. Это снова онтологические состояния |ont, final〉 i уравнения (A2).
Теперь α i окончательно признаны представляющими вероятности конечного состояния. Вероятностное правило Борна является простым следствием математической теории представлений. Ответ на вопрос, откуда взялось правило вероятности Борна, заключается в том, что если мы подложим его для начального состояния, то правило Борна останется неизменным на протяжении всей эволюции.
Обратите внимание, что если мы начали с одного единственного онтологического состояния |ont, init〉 1 , то конечное состояние автоматически также будет одним онтологическим состоянием |ont, final〉 1 . Это остается верным, если мы используем уравнение Шрёдингера для описания эволюции. Следовательно, уравнение Шредингера автоматически приведет к коллапсу конечного состояния в единое онтологическое состояние, если исходное состояние было единственным онтологическим состоянием.Причина, по которой в обычной квантовой механике этого не происходит, состоит в том, что мы не используем полное уравнение Шредингера для всех состояний, а только для более низких энергетических состояний, где уравнение известно, и мы идеализировали начальное состояние, невольно заменяя онтологическую начальное состояние суперпозицией, следовательно, вероятностное распределение начальных онтологических состояний.
Часто утверждается, что квантовые вероятности следует рассматривать как фундаментально отличные от классических неопределенностей, возникающих из-за отсутствия знания начального состояния; однако в нашем подходе квантовые вероятности существуют точно по тем же причинам, что и в классических теориях.
Теперь рассмотрим эксперимент ЭПР/Белла. Мы не строим явно микроскопическую классическую модель для всех взаимодействий Стандартной модели. Хотя были предложены общие стратегии для такого построения, воспроизвести все симметрии Природы по-прежнему слишком сложно. Однако мы утверждаем, что любое противоречие с неравенствами Белла/CHSH исчезло.
Когда Алиса и Боб осуществляют наблюдение, они не могут выбрать суперпозицию состояний фотона, а только один онтологический фотон.Результатом измерения Алисы всегда является онтологическое состояние вида | a, A 〉 ont , где a – выбранная настройка, заданная углом, а A = ±1 – ее нахождение.
Вместе с открытием Боба окончательное классическое состояние | а, а, б, в 〉 на . В нашей модели расчет дает суперпозицию
Наблюдаемый результат никогда не является конечным состоянием формы (A2) или (A3), но всегда одним конкретным онтологическим состоянием, |ont, final〉 1 .Расчет модели дает запутанную суперпозицию онтологического состояния | a, b 〉 в сочетании (умножении) с суперпозицией четырех состояний |+, +〉, |+, −〉, |−, +〉 и |−, −〉.
Если мы изменим начальное состояние, вычисленное конечное состояние будет другой запутанной суперпозицией, но онтологическое состояние будет лежать в основе углов a, b и измерений A и B . Модификация начального онтологического состояния всегда будет приводить к единственному конечному онтологическому состоянию, никогда не будет суперпозицией, поскольку коэффициенты α i никогда не меняются.
В описании эксперимента Белла вводило в заблуждение то, что он думал, что изменение настроек a и b приведет к другому наложению измерений A = ± и B = ±. В нашем векторном представлении любая модификация a и b , независимо от того, насколько она мала, требует модификации исходного онтологического состояния. Новое онтологическое состояние будет ортогональным и, следовательно, совершенно не связанным с предыдущим, так что два фотона, испускаемых источником, не могут быть связаны с фотонами, испущенными ранее.Таким образом, идея о том, что можно изменить настройки ( a, b ) без изменения поляризации запутанных фотонов, испускаемых источником, является иллюзией.
Можно также сказать, что настройки a и b оказываются запутанными с поляризованными фотонами. Как только настройки будут зафиксированы, фотоны будут находиться только в одном онтологическом состоянии. Я не буду слишком углубляться в это описание, потому что в конце у нас должна быть только одна настройка и одно онтологическое состояние фотона.
Наиболее важное отличие нашего изложения от обычной трактовки наблюдений Белла состоит в том, что наблюдатели Алиса и Боб вместе с выбранными ими установками a и b являются частями физической системы . Любая модификация настроек ( a, b ), сделанная по «свободной воле» или иным образом, потребует другого начального онтологического состояния.
B. Причинность и стрела времени в специальной теории относительности
В рамках CA-интерпретации квантовой механики в этой процедуре трудно использовать специальную теорию относительности, поскольку известно, что группу Лоренца или группу Пуанкаре трудно реализовать, поскольку эти группы не компактны.Вполне возможно, что преобразования Пуанкаре связывают онтологические состояния не с другими онтологическими состояниями, а с суперпозициями онтологических состояний. Однако наличие или отсутствие симметрии не должно быть нашей непосредственной заботой. Мы можем, например, предположить, что только однородная часть группы Лоренца представляет собой подлинную симметрию на онтологическом уровне или, возможно, приблизительную симметрию.
Более важной особенностью специальной теории относительности является то, что она дает ограничение на скорость распространения сигналов.Теперь это довольно легко наложить на модели или теории КА. Мы просто предполагаем, что в такт нашим часам содержимое данной ячейки нашего автомата может быть передано только в соседнюю ячейку. Тогда сигналы никогда не смогут распространяться быстрее, чем скорость этого процесса. За пределами соответствующего светового конуса справедливость уравнения (3.1) «Телефон без звонков» гарантируется.
Как мы заявили в разделе 3, это единственное приемлемое условие причинности для физических моделей, как классических, так и квантовых.Это подразумевает, что временной порядок является лишь частичным порядком — для пространственно-подобных разделенных событий временной порядок не имеет значения. Стрела времени определяется как порядок, в котором уравнения для наших моделей (классическая, квантовая, клеточно-автоматная континуальная теория поля) должны применяться в наших модельных симуляциях.
Таким образом, релятивистские теории будут иметь такую же стрелу времени, как и нерелятивистские. Как мы подчеркивали в разделе 1, фундаментальное определение времени, а также его стрелы могут быть применены только к нашим моделям Природы, а не к самим физическим данным.Это относится и к понятию причинности.
Трудность наложения симметрии Лоренца и Пуанкаре для моделей КА сохраняется, когда обратимость во времени нарушается на онтологическом уровне, но модели, в которых скорость распространения информации ограничена, могут быть легко расширены до необратимости во времени. Это происходит почти автоматически.
C. Парадокс GHZ и 6-битная Вселенная
Существует много более новых версий, обобщений и уточнений оригинальных экспериментов Gedanken, рассмотренных ЭПР и Беллом.Иногда парадоксы касаются не только вероятностей, но даже достоверности, когда происходят столкновения с «классической» физикой, но все они имеют общее то, что один или несколько наблюдателей выбирают между двумя или более различными настройками, которые измеряют свойства квантовых объектов, чьи операторы не ездят.
Интересным случаем, где магическая тайна, кажется, достигает новых высот, является парадокс GHZ. Кратко повторим установку, которая более подробно описана в литературе [8, 7].
Источник сконструирован так, что испускает три запутанные частицы, каждая из которых имеет два возможных состояния спина, ±1. Полученное квантовое состояние равно
. ψ=12(|+,+,+〉−|−,−,−〉). (С1)Рассматриваемые операторы: σx,ya,b,c, где a, b и c относятся к трем частицам a, b и c и
σxa|±,⋯〉=|∓,⋯〉 σya|±,⋯〉=±i|∓,⋯〉 (C2), а σx,yb и σx,yc действуют аналогично на частицу b и на c соответственно.Нетрудно вывести, что эти операторы подчиняются
XXX≡ σxaσxbσxc = −1XYY ≡ σxaσybσyc = 1YXY ≡ σyaσxbσyc = 1YYX ≡ σyaσybσxc = 1. (C3) Три матрицы Паули σ i , действующие на одну и ту же частицу, антикоммутируют, σxa,σya=-σyaσxa, а две матрицы Паули, действующие на разные частицы, коммутируют. Таким образом, получается, что если мы переставим две пары σ-операторов в уравнении (C3), появятся два знака минус, что позволяет нам легко вывести, что все четыре оператора в уравнении (C3) коммутируют друг с другом.
Следовательно, все операторы в уравнении (C3) могут быть измерены одновременно, и результат всегда соответствует (C3).
Теперь три частицы отправляются трем разным наблюдателям, которые сидят в трех разных запечатанных комнатах. Каждый наблюдатель решает «по своей воле» выбрать для измерения либо X = σ x , либо Y = σ y . Наблюдатели не могут общаться друг с другом, поэтому они не знают, что выбирают другие.Они просто тщательно записывают, измеряют ли они X или Y , и каков их результат, +1 или -1. Проведя длинную серию измерений, они выходят из своих комнат и обмениваются записями.
Все наблюдатели в среднем нашли столько же плюсов, сколько и минусов, потому что математические ожидания X = σ x и Y = σ 9 y равны нулю Также отсутствует парная корреляция, так как для каждой пары математические ожидания для XX , XY , YX и YY также равны нулю.
Но три наблюдения коррелированы: трехточечные корреляции, данные в уравнении (C3), очень сильны.
Более того, они как бы противоречат классической логике. Список наблюдений будет подчиняться (C3). Но при каждом прогоне можно было бы задаться вопросом: что обнаружил бы этот наблюдатель, если бы он выбрал другую настройку или, в более общем смысле, если бы частица вошла в его комнату, и он измерил бы либо X , либо Y , каким был бы результат в любом случае? Итак, добавляем в список наблюдений при каждом прогоне все возможные ответы: XXX, XXY , ⋯ , YYY .Теперь возьмем последние три уравнения (C3). Возьми их товар. Поскольку каждый Y встречается в произведении ровно дважды, Y вместе всегда дают +1 в произведении. Остаются три X s. Получаем XXX = +1. Но это неправильно, это нарушает первое уравнение уравнения (C3). Следует заключить, что три запутанные частицы заранее знают, выберут ли их наблюдатели X или Y . По-видимому, наблюдения, которые фактически не проводились, вообще не имеют четко определенных значений для X или Y .Они называются контрфактуальными . Квантовая механика запрещает контрфактуальные наблюдения. Как это может произойти в клеточном автомате?
В этом случае анализ векторного пространства предполагает, что можно построить простую модель всей вселенной. В этой вселенной всего 6 бинарных динамических переменных. Априори эта вселенная могла начать выбирать любое из 2 6 = 64 различных начальных состояний.
Как и наша реальная Вселенная, эта модель Вселенной могла начаться с большого взрыва.В этот момент реализованы не все возможные состояния. Было разрешено только 48 из 64 начальных состояний. В период хаоса 48 состояний могли быть зашифрованы много раз, но есть 16 состояний, которые не могут быть реализованы в любое время. Так запрограммированы законы природы для модельной вселенной.
В начале эксперимента выбираются три частицы.
Это три из 6 бит. Все они могут быть +1 или -1. Теперь у нас есть три наблюдателя: A, B и C .Каждый из них должен решить, что выбрать: X или Y . Каждый из них берет то, что может найти в своей комнате. Этот бит представляет их свободную волю. Он может быть любым, но его свойства определяются законами природы. Каждый наблюдатель знает, что вероятность того, что этот бит будет равен +1 или -1, будет равна, поэтому наблюдатели будут убеждены, что действуют по доброй воле. В последовательности XXX, YXX , ⋯ , YYY имеется 2 3 = 8 возможных членов.В 4 из них (где число Y с четно) есть ограничение: допускаются только 4 из 2 3 = 8 возможных ответов. Следовательно, 4 × 4 = 16 исходов запрещены. Вот что говорят вам здесь законы природы: из всех онтологических состояний 16 запрещены.
Таким образом, мы утверждаем, что классические законы природы в 6-битной вселенной могут прекрасно воспроизвести «чудо» ГХЦ, но мы должны признать, что свободная воля наблюдателя контролируется законами природы в такой же степени, как и все другие явления.
Конечно, квантовые физики возражают, что это несправедливо: «вы использовали «ретро-причинность», чтобы установить свои законы природы». Что ж, точка зрения, представленная в основной части этой статьи, состоит в том, что законы природы обычно инвариантны по отношению к обращению времени, и это означает, что если в настоящее время известно полное состояние Вселенной, это также накладывает ограничения на разрешенные состояния. в прошлом, и именно отсюда берутся наши ограничения. Мы просто не можем ожидать «совершенной» свободы воли в нашей вселенной.Может быть, вы думаете, что это «заговор». Так и быть, но законы природы в нашем подходе прежде всего классические.
определение автомата по The Free Dictionary
В английский апрель не дают времени открыть или закрыть зонтик, особенно если это «автомат» — я имею в виду зонтик, а не апрель. мертвый разум и дышащий механизм только в качестве зрителя — такие фантазии бывают во сне; затем он восстановил свою личность, словно прыгнув вперед, в свое тело, и напрягающийся автомат имел руководящую волю, столь же бдительную и яростную, как и у его отвратительного антагониста. Чтобы избавиться от этих достоинств, миссис Подснеп добавила к обеду небольшой ранний вечер и заглянула в музыкальный магазин, чтобы попросить хорошо дирижированного автомата прийти и сыграть кадрили для танца на ковре. В конце концов, этот плотник, вооруженный всеми инструментами, был не просто машиной автомата. Если в нем не было общей души, то в нем было что-то тонкое, что как-то аномально исполняло свой долг. Он обращался с ней с строжайшей вежливостью, но с точностью автомата, движения которого были для этого устроены.Местом была больница или изолятор, и там провел неделю заточения, в течение которой ничего не произошло в плане развития заразных болезней, и ничего с ним не случилось, кроме регулярного хорошего питания, чистой питьевой воды и абсолютной изоляции. от соприкосновения со всем живым, кроме бога юности, который, словно автомат, присматривал за ним. Джулиан отдал приказ, обращаясь к превосходно сконструированному автомату по имени «Джеймс». как автомат, чье лицо было выкрашено в красный цвет.
Но она стала автоматом. Ее действия вышли из-под контроля ее воли — она никогда не думала о контроле или воле в том восхитительном безумии, которое охватило ее. — Вы действительно автомат, счетная машина! Я плакала. Он сказал, что я не гожусь учить детей или быть с ними: я уже превратила мальчика в немногим лучше автомата; Я сломил его прекрасный дух своей жесткой суровостью; и я бы выморозил весь солнечный свет из его сердца и сделал бы его таким же мрачным аскетом, как и я, если бы я мог обращаться с ним намного дольше.Она резко встала, как автомат, налила себе чашку холодного кофе и так же рывком снова села.Программа автоматизации и инженерных технологий
Предлагается по адресу: FRCC — Кампус округа Боулдер
С упором на практические открытия программа «Автоматизация и инженерные технологии» обучает навыкам автоматизации, электромеханики, управления процессами и устранения неполадок, необходимых для успеха в технической карьере на производстве.
С В рамках этого обучения наши опытные студенты занимают желанные должности в различных отраслях, включая робототехнику, аэрокосмическую промышленность, фармацевтику, пивоварение и пищевую промышленность, производство полупроводников, производство энергии и многие другие.
Мы предлагаем два направления технического обучения в области автоматизации:
- Двухлетняя степень AAS в области автоматизации и инженерных технологий
- Три прогрессивных краткосрочных сертификата
- Сертификат основ производства
- Сертификат промышленного обслуживания
- Сертификат промышленной автоматизации и робототехники
А.AS Автоматизация и инженерные технологии | 61 кредит Вы приобретете востребованные навыки посредством практического обучения и получите ценный опыт взаимодействия с устройствами и системами, такими как электродвигатели и их элементы управления, соленоиды и реле, гидравлические системы и элементы управления,
насосы и клапаны, программируемые логические контроллеры (ПЛК), промышленные роботы, датчики и приводы и другие компоненты.
Предлагается только в кампусе округа Боулдер . |
Чему вы научитесь
По окончании этой степени вы сможете:
- Обслуживание, установка, модификация и устранение неполадок в промышленных схемах управления и автоматизированных системах.
- Программирование и интеграция промышленных роботов в производственный процесс.
- Установка и устранение неполадок автоматизированных систем, включающих программируемые логические контроллеры (ПЛК).
- Установка, калибровка и поиск и устранение неисправностей датчиков, исполнительных механизмов, клапанов, контроллеров и дисплеев в приложениях, управляющих технологическими параметрами, такими как температура, уровень, расход и давление.
- Проводка промышленных двигателей и связанных с ними цепей управления, включая частотно-регулируемые приводы.
- Устанавливайте, модифицируйте и устраняйте неисправности пневматических и гидравлических силовых систем и их элементов управления.
- Техническое обслуживание, установка и устранение неисправностей механических систем передачи энергии, включая выравнивание, смазку и анализ вибрации зубчатых, ременных и цепных компонентов.
- Чтение и интерпретация печатных изданий, используемых в производстве, управлении технологическими процессами и электротехнической промышленности, включая сборочные чертежи, схемы P&ID и схемы релейной логики.
- Правильно и безопасно использовать ручные инструменты и электрическое испытательное оборудование при устранении неполадок, ремонте и обслуживании электромеханических систем, систем управления технологическими процессами и робототехники, а также связанных с ними приборов.
- Безопасное участие в установке и обслуживании промышленных холодильных систем.
- Выполнять и документировать плановое техническое обслуживание промышленного оборудования и систем.
- Безопасная и профессиональная работа в разнообразной межфункциональной командной среде в промышленной среде.
Сертификаты автоматизации и робототехники
Эти три сертификата предназначены для заполнения в последовательности, начиная с Основ производства.
Основы производства 14 кредитов | Сертификат по основам производства готовит вас к работе на начальных должностях в области производства и обслуживания. Вводные занятия включают безопасность в магазине, чтение печатного текста, основные ручные инструменты, метрологию, механическую обработку, техническую математику и электричество.Студенты также изучают отрасли, требующие автоматизации, робототехники, управления технологическими процессами и электромеханического оборудования.
навыки и умения. по основам производства: обязательные курсы и описания. |
Промышленное обслуживание 28 кредитов | Сертификат по техническому обслуживанию промышленных предприятий готовит вас к профессии техника по техническому обслуживанию промышленных предприятий. Учащиеся изучают основы производства, такие как безопасность, чтение печатных текстов, основы механической обработки и основы электротехники. Студенты завершают интенсивное практическое изучение промышленной проводки и шкафов управления, гидравлических и пневматических жидкостей. системы, безопасные методы такелажа, профилактическое обслуживание и документация, а также системы механической передачи энергии. Сертификат Industrial Maintenance: обязательные курсы и описания. |
Промышленная автоматизацияи робототехника 19 кредитов | Сертификат «Промышленная автоматизация и робототехника» готовит вас к тому, чтобы стать специалистом по промышленной автоматизации и робототехнике начального уровня. Студенты узнают об автоматизированных системах в производственных отраслях и изучают программируемые логические контроллеры, управление процессами и автоматизацию, промышленную робототехнику, а также принципы бережливого производства. Сертификатпо промышленной автоматизации и робототехнике: обязательные курсы и описания. |
Что я могу делать со степенью инженера по автоматизации?
Кто-то со степенью или сертификатом инженера по автоматизации является ходовым товаром, особенно в Колорадо.
В наши дни открытых вакансий на производстве больше, чем квалифицированных специалистов для их заполнения!
Пройдя практическое обучение в Общественном колледже Фронт-Рейндж, вы сможете продолжить успешную карьеру на производстве в качестве:
- Техник-механик
- Техник по автоматизации
- Техник-робототехник
- Техник-электромеханик
Чем занимается техник-механик?
Специалисты по механической автоматизации и робототехнике работают в различных средах , помогая инженерам-механикам в разработке новых продуктов, тестировании прототипов и регистрации данных.Эти технические специалисты также тратят время на обслуживание и ремонт передовых механических систем, включая промышленное оборудование, инструменты и коммерческие продукты. Они должны соблюдать правила техники безопасности, уметь обращаться с инструментами и иметь хорошие навыки письменного и устного общения.
Общие обязанности техника-механика включают:
- Установка и ремонт роботизированных систем
- Проведение испытаний
- Рабочее оборудование
Чем занимается техник-электромеханик?
Техники-электромеханики объединяют свои знания в области механических технологий и электрических схем управления.
Они эксплуатируют, тестируют, настраивают и обслуживают беспилотное, автоматизированное, роботизированное или электромеханическое оборудование.
Заработная плата инженера-техника
| Работа | Запись | Средний | Опытный |
|---|---|---|---|
| Техник-механик | 41 014 долларов | 66 389 долларов | $79 076 |
| Электромеханик | $52 222 | $68 796 | $77 083 |
| Промышленный Инженер-техник | $38 005 | 60 179 долларов | 71 226 долларов |
Департамент труда и занятости Колорадо (2021)
Центр интегрированного производства
Наша программа автоматизации и инженерных технологий предлагается в новом ультрасовременном Центре интегрированного производства FRCC, расположенном в Лонгмонте, штат Колорадо, недалеко от нашего кампуса округа Боулдер.
Механический турок — Блог издательства Гарвардского университета
На прошлой неделе наш любимый куратор твитов, Джон Оверхольт, отметил, что в библиотеке Хоутона Гарварда хранится одна из десяти известных копий (на английском языке) книги Карла Готлиба фон Виндиша Brife über den Schachspieler des von Kempelen , или Inanimate Reason , как она называется. на английском. Книга, или памфлет, была опубликована в 1784 году и представляет собой рассказ Виндиша о печально известном механическом турке, играющем в шахматы фальшивом автомате, представленном Вольфгангом фон Кемпеленом в 1770 году.Оверхолт, помощник куратора отдела книг и рукописей раннего Нового времени в Хоутоне, сообщает нам, что копия Хоутона (номер телефона SG 3675.34.10) принадлежала к значительной коллекции книг по шахматам, завещанной Гарварду в 1938 году Сайласом У. Хоулендом. Вы можете увидеть большой экслибрис Хауленда здесь.
Да что нам до этого?
Ранее в этом году мы опубликовали книгу Минсу Канга «Возвышенные мечты о живых машинах: автомат в европейском воображении» .
Кан объяснил свой аргумент прошлой зимой в своем посте:
Возвышенные мечты о живых машинах рассказывает о том, как интеллектуалы использовали самодвижущуюся, имитирующую жизнь машину в качестве символа и концептуального объекта со времен древних цивилизаций до двадцатого века.Я смотрю на эпоху Просвещения — когда различные представления о человеке-как-машине и машине-как-представлении-человека стали повсеместными в западном дискурсе — как на решающий период в истории идеи автомата. Почти за столетие до повального увлечения автоматами философы, ученые и писатели описывали вселенную, государство и человеческое тело как машины, способствуя тому, что историк Э. Дж. Дейкстерхус назвал механизацией картины мира. Когда более поздние механики начали строить и демонстрировать настоящие автоматы с поразительно сложными механизмами, они рассматривались как прекрасные, удивительные и рациональные представления всего мировоззрения эпохи Просвещения.
Механический Турок знаменует собой важный поворотный момент в истории, которую рассказывает Канг.
Он отмечает две различные исторические эпохи для автомата в эпоху позднего Просвещения. Первый — это «золотой век автомата», время интеллектуального первенства объекта, когда понятие автомата означало гораздо больше, чем гениальное механическое ремесло. Он, как пишет Канг, «использовался как эвристический прием для иллюстрации природы тела, состояния и даже всей вселенной, созданной инженером-Богом, функционирующим как центральная эмблема механистического космоса классического Просвещения.
Затем наступил период «помешательства на автоматах», время, когда первенство объекта в интеллектуальном рассмотрении прошло, но когда общественный интерес достиг своего апогея. Этот период повышенного общественного интереса закончился, как утверждает Канг, с появлением Турка, играющего в шахматы.
Самое примечательное в Турке, конечно, то, что на самом деле он вовсе не был автоматом. Хотя Кемпелен представил его со всем показом внутреннего механизма других известных автоматов той эпохи и временами устраивал шоу, заводя устройство, Турок на самом деле был простой марионеткой.
Однако, как объясняет Канг, это нельзя назвать уловкой или обманом, поскольку сам Кемпелен, по-видимому, никогда не утверждал, что построил настоящую машину для игры в шахматы. Но даже для наблюдателей, хорошо осознававших, что перед ними не настоящая машина, работа шахматиста едва ли была очевидна. Конечно, люди понимали, что он делает то, на что не способен ни один часовой механизм, но реальная загадка его игры не была решена до десятилетий его славы.
Канг отмечает, что значение Турка «указывает не на прославление механического, как в произведениях предыдущих десятилетий, а именно на разочарование в нем в более широкой культуре», разочарование, которое Канг считает не просто конец «помешательства на автоматах», но и значительное развитие политической мысли той эпохи.Из возвышенных снов :
Поскольку подавляющее большинство работ о шахматистах ставило перед собой задачу раскрыть их хитрость, увлечение объектом означало не одержимость и прославление механического, как в восприятии работ Вокансона в 1730-х гг.
, а прямо противоположное, а именно разочарование и скептицизм по отношению к великим притязаниям механистической философии. Шахматист был не автоматом в смысле самодвижущейся машины, а членораздельной марионеткой, прекрасно умевшей притворяться автоматом.Поскольку радикальные политические мыслители того периода также высмеивали понятие государственной машины, которое было связано с идеями мировой машины и машины тела, можно интерпретировать Французскую революцию как акт взлома ложного Левиафана-автомата монархии и разоблачения простые человеческие игроки, прячущиеся внутри. Поэтому, когда Робеспьер называл казненного Людовика XVI «коронованным автоматом», он имел в виду не просто обезглавленного человека, а весь абсолютистско-механистический порядок, который революция разрушила.
У Турка была долгая загробная жизнь, которую Канг прослеживает через рассказ ужасов Амброуза Бирса 1893 года, появление в эссе Вальтера Беньямина 1940 года «Тезисы по философии истории» и пересмотр Жижеком 2003 года анализа Беньямина в Марионетка и Гном .
(Изображение предоставлено Джоном Оверхольтом)
Является ли Вселенная клеточным автоматом?
MrJavaFrank / YouTubeВ начале 1970-х программисты по всему миру были очарованы странными событиями , происходящими на их экранах. Прямо на их глазах они наблюдали, как цифровые существа появляются из пустоты, ползают, размножаются, пожирают друг друга и исчезают в небытии. Все это было частью популярной игры Джона Конвея «Жизнь»: простой алгоритм, порождающий удивительно сложные паттерны.
Игра «Жизнь» начинается с шахматной доски, в которой каждый квадрат или «ячейка» заполнен двоичной частью цифровой информации — битом, равным нулю или единице. Для целей игры ноль означает несуществующее или «мертвое» (пустая ячейка), а единица означает «живое» (занятая ячейка).
После заполнения начальных значений экран неоднократно обновляется, причем каждая итерация зависит от предыдущей в соответствии с правилами, основанными на ближайшем окружении каждой ячейки.
Всякий раз, когда пустая ячейка (с нулем) окружена ровно тремя занятыми ячейками (с единицами), на следующей итерации происходит «рождение», и она становится занятой.Если рядом с живой клеткой находится менее двух других живых клеток, она «умирает» от «недостаточной популяции». Больше трех, и он «умирает» от «перенаселения». Только если у живой клетки есть две или три по соседству, она доживает до следующего раунда.
Результатом является постоянно развивающаяся серия узоров, напоминающих живых существ. Некоторые из этих конфигураций, такие как так называемое «планерное ружье» (разработанное Биллом Госпером и иногда известное как планерное ружье Госпера), по-видимому, производят повторяющиеся потоки «организмов», порожденных, как головастики, цифровыми «родителями».
Блестящая игра Конвея представляет собой подкласс более общего механизма, называемого «клеточным автоматом», разработанного в конце 1940-х — начале 1950-х годов Джоном фон Нейманом и Станиславом Уламом как результат компьютерной революции. Необходимые ингредиенты для такой системы включают сеть (одномерную, двумерную или еще более сложную), набор значений (обычно бинарных) и набор простых, детерминированных правил для итераций, которые чаще всего зависят от значения в каждой окрестности ячеек.В то время как исходные клеточные автоматы имели необратимые правила, некоторые из них полностью обратимы — действуют одинаково в прямом и обратном направлении во времени.
Таким образом, обратимые версии имеют некоторое сходство с ньютоновской механикой, хотя и с дискретными временными шагами, а не с непрерывным поведением, управляемым дифференциальными уравнениями.
Компьютеры выполняют сложные функции, основанные на простейших операциях с битами. Может ли сама Вселенная на самом глубоком уровне действовать на основе таких же дискретных цифровых правил? Такой сценарий был предложен в 1960-х годах новаторским мыслителем Эдом Фредкиным, а позже получил название «Это из битов» опытным физиком Джоном Уилером.Он остается в центре многочисленных споров о значении клеточных автоматов.
Одно из ключевых различий между клеточными автоматами и Вселенной состоит в том, что первые прерывисты как в пространстве, так и во времени. Пространственно это означает, что они пикселизированы, как мелкомасштабный вид экрана телевизора, монитора компьютера или смартфона.
ln736637 / Pixabay Путь, который привел Уилера к «Этому из Бита», начался с шутки, которую он рассказал своему ученику Джейкобу Бекенштейну в начале 1970-х годов. Ссылаясь на закон неубывания энтропии (мера недостатка полезной энергии по мере приближения тел с разной температурой к равновесию), Уилер шутил, что если он поставит горячую чашку чая рядом с чашкой со льдом и позволит им даже вне их температуры, он совершил бы преступление, повысив количество энтропии во Вселенной.
Как только температуры выровняются (состояние высокой энтропии), никакая термодинамическая работа не может быть выполнена без внешнего источника (низкой энтропии). В конечном итоге для Вселенной в целом это привело бы к инертному состоянию, называемому «тепловой смертью». Ускорение в тот день было преступлением, которое, по шутке Уиллера, он совершил.
Однако, как он заметил Бекенштейну, если он бросит обе чашки в черную дыру, гравитационно схлопнувшееся ядро массивной звезды, от его «преступления» не останется и следа. Не было бы визуально признаков увеличения энтропии. В таком случае, задался вопросом Уилер, что произойдет с дополнительной энтропией?
Бекенштейн блестяще разработал решение, связывающее площадь поверхности горизонта событий черной дыры (сферическая область, внутри которой свет не может выйти, согласно классической картине) с мерой гравитационной энтропии черной дыры.Любой материал, упавший в черную дыру, внес бы энтропию за счет соответствующего расширения обхвата горизонта событий. Следовательно, сбрасывание Уилером чашек во Вселенную увеличило бы невидимую границу черной дыры и, в конце концов, привело бы к чистому приросту энтропии.
Т.Б. Баккер / д-р Дж. П. ван дер Шаар, Университет Амстердама Благодаря работе Клода Шеннона Бекенштейн и Уилер узнали о другой форме энтропии, называемой информационной энтропией, которая количественно определяет содержимое строк битов.
Эта связь привела их к пониманию: если площадь поверхности горизонта событий черной дыры разбита на квадраты, каждый размер планковской длины (около 6 × 10 -34 дюймов, нижний предел измерения согласно квантовой теории) в квадрате, тогда его информационное содержание можно было бы изобразить в виде одного бита (0 или 1) в каждом квадрате. Следовательно, по мере роста горизонта событий его массив битов также будет увеличиваться, что приведет к все большей и большей информационной энтропии.
Работа Фредкина, разработанная независимо, включала гипотезу о том, что такая цифровая информация может представлять реальность на уровне частиц.
Вещество атомов — электроны, протоны и нейтроны (а также кварки и глюоны, составляющие два последних) — в действительности были бы составными частями битов, которые организуются и взаимодействуют друг с другом как универсальный клеточный автомат. Материя и энергия были бы иллюзиями; только цифровая информация была бы реальной.
Для исследователя, предложившего такую радикально новую концепцию в науке, фон Фредкина был необычным. Даже не имея степени бакалавра, но обладая значительным компьютерным чутьем, он был назначен руководителем лаборатории компьютерных наук Массачусетского технологического института и преподавал ряд занятий.Он разработал собственный курс «цифровой физики» на стыке физических и вычислительных наук. Мало кто знал о его гипотезе, пока научный писатель Роберт Райт не взял у него интервью в конце 1980-х годов.
В статье Райта в апрельском выпуске журнала Atlantic за 1988 г. Произошла ли Вселенная только что Фредкин раскрыл свою философию природы:
Исследование IBMЯ не верю, что существуют такие объекты, как электроны и фотоны, и вещи, которые сами по себе и ничто иное.
Во что я верю, так это в то, что существует информационный процесс, и биты, когда они находятся в определенных конфигурациях, ведут себя как то, что мы называем электроном, или атомом водорода, или чем-то еще. Как указывал Ричард Фейнман, представление Фредкина о моделировании природы как обратимого клеточного автомата имело глубокое ограничение: оно не учитывало квантовые процессы.Квантовая механика (согласно большинству общепринятых интерпретаций) вообще не детерминистична в точке измерения. Скорее, часто существует много возможных результатов, которые происходят в соответствии с вероятностными переходами, а не с предсказуемыми правилами. Фейнман показал, что квантовая система не может быть полностью смоделирована с использованием классического компьютера и классических алгоритмов, скорее нужно то, что стало известно как квантовый компьютер.
Вместо битов он будет основан на кубитах, которые будут существовать в суперпозиции состояний (например, в суперпозиции вращения вверх и вниз), пока в конце вычисления не будет проведено измерение.
Но если сама Вселенная представляет собой цифровую систему, состоящую из суперпозиций нулей и единиц, кто будет проводить измерение, которое вызовет «коллапс» в окончательные значения? Уилер знал, что это не мог быть кто-то за пределами вселенной, поэтому его нужно было активировать изнутри с помощью внутренних наблюдателей. (Он рассматривал и позже отверг идею множества миров, гипотезу своего ученика Хью Эверетта, которая не требует коллапса.)
Кристофер Ланган Поэтому Уилер обдумывал концепцию «самовозбуждающейся» цепи, в которой астрономические измерения прошлого заставляют цифровую информацию в ранней Вселенной принимать определенные значения.