Вариант 1


магнитного поля равномерно возрастает от 0 до максимального значения Bмакс за время T. При этом в

увеличить в 2 раза, а Bмакс в 2 раза уменьшить.
Вариант 2
Задание 15. В опыте по наблюдению электромагнитной индукции квадратная рамка из одного витка
тонкого провода находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости рамки. Индукция
магнитного поля равномерно возрастает от 0 до максимального значения Вмакс за время Т. При этом в
рамке возбуждается ЭДС индукции, равная 8 мВ. Определите ЭДС индукции, возникающую в рамке, если Т
уменьшить в 2 раза, а Вмакс в 2 раза увеличить.
Задание 15. Луч света падает на плоское зеркало. Угол падения равен 15°. Чему равен угол между
падающим и отражённым лучами?
Вариант 3
Вариант 4
Задание 15. Луч света падает на плоское зеркало. Угол падения равен 30°. Чему равен угол между
отражённым лучом и плоскостью зеркала?
Вариант 5


расстоянии 3F от неё, распространяются два луча: a и b, как показано на
рисунке.

линзой?
Вариант 6
Задание 15. От точечного источника света S, находящегося на главной
оптической оси тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F на
расстоянии 1,5.F от неё, распространяются два луча: a и b, как показано на
рисунке.
В какой точке: 1, 2, 3 или 4 - пересекутся эти лучи после преломления
линзой?
Задание 15. Луч света лазерной указки падает на поверхность стекла и распространяется в стекле со скоростью 200
000 км/с. Каков показатель преломления стекла?
Вариант 7
Вариант 8
Задание 15. Длина волны света лазерной указки равна 600 нм в воздухе и 400 нм в стекле. Каков показатель
преломления стекла?
Вариант 9
Задание 15. Какому из предметов 1­4 соответствует изображение АВ в
тонкой линзе с фокусным расстоянием F?
Вариант 10

Задание 15. Какой из образов 1­4 служит мнимым изображением
предмета АВ в тонкой линзе с фокусным расстоянием F?
Вариант 11
Задание 15. Если ключ К находится в положении 1, то период собственных
электромагнитных колебаний в контуре (см. рисунок) равен 3 мс. Насколько увеличится
период собственных электромагнитных колебаний в контуре, если ключ перевести из
положения 1 в положение 2?
Вариант 12
Задание 15. Если ключ К находится в положении 1, то частота собственных
электромагнитных колебаний в контуре (см. рисунок) равна 4 кГц. Насколько
уменьшится частота собственных электромагнитных колебаний в контуре, если ключ
перевести из положения 1 в положение 2?
Вариант 13

Какова оптическая сила этой линзы? Ответ округлите
до целых.
Вариант 14
Задание 15. На рисунке показан ход двух лучей от
точечного источника света А через тонкую линзу.
Какова оптическая сила этой линзы? Ответ округлите до
целых.
Вариант 15

магнитное поле с индукцией 40 мТл (см. рисунок). Горизонтальная квадратная
металлическая рамка со стороной 20 см движется через границу этой области с
постоянной скоростью v. Определите ЭДС индукции, возникающую при этом в
рамке, если скорость движения рамки равна 2 м/с.
Вариант 16
Задание 15. Предмет находится перед плоским зеркалом на расстоянии 60 см от него. Каково будет
расстояние между предметом и его изображением, если предмет приблизить к зеркалу на 25 см?
Задание 15. Фокусное расстояние тонкой собирающей линзы равно 30 см. Предмет малых размеров
расположен на её главной оптической оси на расстоянии 75 см от неё. На каком расстоянии от линзы
находится изображение предмета?
Вариант 17
Вариант 18

Задание 15. Фокусное расстояние тонкой собирающей линзы равно 20 см. Предмет малых размеров
расположен на её главной оптической оси, при этом изображение предмета находится на расстоянии 60 см
от линзы. На каком расстоянии от линзы расположен предмет?
Вариант 19

гармонические электромагнитные колебания с периодом 6 мкс. Максимальный заряд одной из обкладок
конденсатора при этих колебаниях равен 4 мкКл. Каким будет модуль заряда этой обкладки в момент
времени t = 1,5 мкс, если в начальный момент времени её заряд равен нулю?
Задание 15. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и конденсатора. В нём наблюдаются
гармонические электромагнитные колебания с периодом 12 мкс. Максимальная сила тока, протекающего в
катушке индуктивности при этих колебаниях, равна 2 А. Каким будет модуль силы тока в катушке в
момент времени t = 9 мкс, если в начальный момент времени он равен нулю?
Вариант 20
Вариант 21
поверхность, ограниченную витком, если сила тока в витке равна 4 А.
Гн. Определите магнитный поток через
Вариант 22
Задание 15. Индуктивность витка проволоки равна
поток через поверхность, ограниченную витком, равен 12 мВб?
Гн. При какой силе тока в витке магнитный
Задание 15. Точечный источник света находится перед плоским зеркалом на расстоянии 1,2 м от него. На
сколько уменьшится расстояние между источником и его изображением, если, не поворачивая зеркала,
пододвинуть его ближе к источнику на 0,3 м?
Вариант 23
Задание 15. Точечный источник света находится перед плоским зеркалом на расстоянии 1,6 м от него. На
сколько увеличится расстояние между источником и его изображением, если, не поворачивая зеркала,
отодвинуть его от источника на 0,2 м?
Вариант 24
Вариант 25


самоиндукции в интервале времени от 5 до 10 с.
Вариант 26
Задание 15. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в
электрической цепи, индуктивность которой 1 мГн. Определите модуль ЭДС
самоиндукции в интервале времени от 0 до 5 с.
Вариант 27
Задание 15. При переводе ключа К из положения 1 в
собственных электромагнитных колебаний в контуре
сколько раз индуктивность Lx катушки в контуре (см.
положение 2 период
увеличился в 3 раза. Во
рисунок) больше L?
Вариант 28
Задание 15. При переводе ключа К из положения 1 в положение 2 период собственных
электромагнитных колебаний в контуре уменьшился в 2 раза. Во сколько раз
индуктивность Lx катушки в контуре (см. рисунок) меньше L?
Вариант 29

Задание 15. В некоторой области пространства создано
однородное магнитное поле. Горизонтальная квадратная
рамка площадью S движется через границу этой области с
скоростью v, направленной перпендикулярно стороне рамки и
индукции В (см. рисунок, вид сверху). ЭДС индукции,
этом в рамке, равна E. Во сколько раз
в металлической квадратной рамке
вертикальное
металлическая
постоянной
вектору магнитной
генерируемая при
больше будет ЭДС
площадью 4S, если
Вариант 30
Задание 15. В некоторой области пространства создано вертикальное однородное
магнитное поле. Горизонтальная квадратная металлическая рамка площадью S
движется через границу этой области с постоянной скоростью v, направленной перпендикулярно стороне
рамки и вектору магнитной индукции В (см. рисунок, вид сверху). ЭДС индукции, генерируемая при этом в
рамке, равна E. Во сколько раз больше будет ЭДС в металлической квадратной рамке площадью 4S, если
она будет двигаться в этом поле точно так же, как и первая рамка?

В статье, опубликованной в журнале Nature Communications , сообщается об экспериментальной реализации любопытного квантового состояния, описанного теоретиками год назад и окрещенного квантовым Чеширским Котом. В роли «Чеширского Кота» выступал нейтрон, а в роли улыбки - спин нейтрона. Проведенные измерения рисуют парадоксальную на первый взгляд картину: нейтрон внутри устройства двигался по одной траектории, а спин нейтрона - без самого нейтрона! - по другой. Однако вопиющая парадоксальность этой ситуации исчезает, если внимательно вчитаться в то, что именно в этом эксперименте происходит.

Парадоксальность квантовой механики

Научно-популярные рассказы о квантовых эффектах часто грешат излишней сенсационностью, подчеркнутой парадоксальностью. Нередко такая искусственно раздутая парадоксальность подкрепляется высказыванием Ричарда Фейнмана о том, что никто по-настоящему не понимает квантовой механики. Такая цитата специально усиливает впечатление, что физики-де сами не понимают того, что они получают в своих квантовых экспериментах. Это, конечно, не так. Законы квантового мира очень непривычны с точки зрения повседневной интуиции, от этого никуда не деться. Но это вовсе не значит, что в квантовом мире реализуются любые странности, какими бы дикими и противоречащими логике вещей они ни казались. Квантовые законы математически самосогласованы, и если ими воспользоваться, то разнообразные «квантовые парадоксы» - парадоксы с житейской точки зрения! - вполне распутываются.

На днях в журнале Nature Communications была опубликована с впечатляющим заголовком: «Наблюдение квантового Чеширского Кота в интерферометрическом эксперименте с волнами материи ». В этой статье сообщается об осуществлении предложенного год назад эксперимента , демонстрирующего необычные свойства квантовых частиц (из той статьи 2013 года и пошел термин «квантовый Чеширский Кот»).

Броский термин обеспечил освещение новой статьи в многочисленных СМИ. В некоторых из них была даже сделана честная попытка пересказать суть явления. Вкратце, в эксперименте с нейтронами физикам удалось отщепить некоторое свойство нейтрона от его материальной сущности. Всё выходило так, как если бы нейтрон перемещался в установке по одному пути, а его характеристика - совсем по другому, по тому пути, на котором самой частицы не было . Это, разумеется, звучит парадоксально и сразу же вызывает вопрос «как такое может быть?». Впрочем, на этот естественный вопрос подавляющее большинство заметок молчаливо предлагало ничего не объясняющий ответ: «Да, вот такие чудеса бывают в квантовом мире».

Цель этой заметки - не столько рассказать о деталях экспериментальной работы, сколько отделить реальную суть явления от искусственно накрученной парадоксальности. Для ее понимания не требуется быть специалистом или «проходить» квантовую механику в университете; тут должно хватить поверхностного знакомства по научно-популярным материалам и немножко логики.

Два базовых квантовых факта

Начнем с двух базовых фактов. Во-первых, квантовая частица может одновременно находиться в разных местах. Обычно это объясняют на примере интерференции электрона, который пролетает одновременно сквозь две щели и образует на экране интерференционную картину (см., например, соответствующую главу из Фейнмановских лекций по физике). Мы это проиллюстрируем устройством, которое как раз использовалось в обсуждаемой статье, - интерферометром Маха-Цендера (рис. 2).

Частица (фотон, электрон, нейтрон и т. п.) влетает в устройство, расщепляется полупрозрачным зеркалом на входе на две «ипостаси», которые дальше летят по двум разным путям, и, наконец, снова воссоединяются в приемном устройстве. Подчеркнем: не просто пучок электронов или световой луч делится пополам, а каждый электрон или фотон идет сразу по двум путям. Вы можете физически встать посередине, и тогда каждый электрон будет обходить вас одновременно с двух сторон. Это очень непривычно, но так уж работает микромир.

Электрон, который идет одновременно по двум разным путям, - это один из примеров суперпозиции состояний. По законам квантовой механики, если электрон может находиться в состоянии A или в состоянии B, то он может также существовать и в состоянии A + B, то есть и там, и там одновременно. Эти состояния A и B могут быть двумя путями в интерферометре, или двумя поляризациями фотона, или их скоррелированными комбинациями (в таком случае эти величины называются квантово-запутанными), или еще чем-то. Широко известен и экстремальный случай суперпозиции - так называемый кот Шрёдингера (не путать с Чеширским Котом!), который, кстати, тоже уже экспериментально наблюдался - правда, не материальный, а многофотонный.

Во-вторых, процесс измерения какой-либо характеристики частицы описывается в квантовой механике совсем не так, как простое квантовое движение частицы. Сам акт измерения кардинально «портит» квантовое состояние. В результате измерения не только происходит переключение детектирующего прибора, но и само квантовое состояние резко изменяется, коллапсирует (самое простое описание см. в заметке Квантовая сутра , а чуть серьезнее - в Фейнмановских лекциях по физике или в книжке Как понимать квантовую механику).

Как в этом убедиться на примере интерферометра? Запустим поток частиц в исходный интерферометр, а датчик в конце будет отсчитывать их количество. Пусть начальное состояние частиц было суперпозицией верхнего и нижнего путей. Теперь проведем измерение - проверим, идет ли частица по нижнему пути. Поставим непрозрачную стенку на верхнем пути и посмотрим на показания датчика: частота отсчетов уменьшилась (рис. 3). Каждое срабатывание датчика говорит о том, что конкретная частица попалась на нижнем пути, но не все частицы так ловятся. Аналогично можно поставить и эксперимент по проверке того, идет ли частица по верхнему пути; он даст похожий результат.

Однако сам акт измерения, само наличие стенки изменило состояние частицы. После измерения частица ушла из состояния суперпозиции и теперь гарантированно идет по нижнему пути. На верхнем пути на рис. 3 частицы уже нет. И если теперь, после первой стенки, поставить вторую, но уже на нижнем пути, датчик замолчит. Это и понятно, ведь мы заблокировали оба пути для электрона, но это также иллюстрирует и тот факт, что после первого измерения состояние частиц резко поменялось.

Постселекция квантового состояния

Итак, если мы запустили частицу в интерферометр, то, в зависимости от своего квантового состояния Ψ, она может идти либо по одному пути, либо по другому, либо сразу и там, и там с некоторой амплитудой вероятности. Добавим теперь новую деталь в интерферометр - так называемую постселекцию , или «последующий выбор» квантового состояния. Для этого на выходе мы ставим сложную систему, которая анализирует квантовое состояние пришедшей частицы. Если это состояние точь-в-точь совпадает с некоторым сигнальным состоянием Φ, которое может отличаться от начального состояния Ψ, - частица летит в сигнальный детектор (рис. 4). Если это состояние совсем на него не похоже (на математическом языке - ортогонально сигнальному состоянию), частица уходит куда-то вбок и не попадает в детектор.

В эксперименте с постселекцией мы запускаем частицу и проводим над ней измерения, но потом учитываем результат только в случае срабатывания сигнального детектора . Говоря простыми словами, мы не просто измеряем свойство частицы, а сознательно изучаем ее в предвзятых условиях , в предвзятой выборке. Все вероятности, полученные в таком эксперименте, - не абсолютные, а условные, это вероятности при выполнении условий постселекции. И это сразу же заставляет нас аккуратно формулировать выводы такого эксперимента.

Квантовый Чеширский Кот: попытка 1

Опишем теперь эксперимент, предложенный в статье 2013 года, - эксперимент, который мы могли бы окрестить обнаружением квантового Чеширского Кота, если бы не последующее разоблачение. Для желающих повторить вычисления скажем, что все они простые и подробно описаны в статье ; их может проделать любой, кто познакомился с математическим формализмом квантовой механики.

На вход интерферометра подается фотон, идущий по обоим путям и обладающий горизонтальной линейной поляризацией. Постселекция отбирает фотонное состояние Ψ в виде особенной суперпозиции: (верхний путь и горизонтальная поляризация) + (нижний путь и вертикальная поляризация). Теперь в таком эксперименте проводим два типа измерений. В первом эксперименте - он проводится по описанной выше методике - мы проверяем, по какому пути идет фотон. Результат измерения таков: он идет только по верхнему пути (рис. 5).

Во втором эксперименте мы с помощью специальной пластинки измеряем круговую поляризацию фотона (рис. 6). Результат таков: ненулевая поляризация детектируется только в нижнем пути. Вывод: сами фотоны идут по верхнему пути, а поляризация - отдельно от фотонов! - по нижнему.

Конечно, этот парадокс не настоящий, и он распутывается приведенными выше рассуждениями.

Во-первых, не надо считать, что в нижнем плече интерферометра, там, где регистрируется поляризация, нет совсем никаких фотонов. Они реально там есть. Просто в первом типе экспериментов измерение превращает этот фотон в несигнальное состояние. Их мог бы зарегистрировать какой-то другой датчик, но в нашем эксперименте с постселекцией мы такие события отбрасываем. Так пропадает главная «мистика»: поляризация не летит сама по себе, она физически переносится фотонами, но просто мы их решили не учитывать .

Во-вторых, эти два типа эксперимента - по проверке наличия фотона и по измерению его поляризации - неизбежно проводятся с разными фотонами, а не с одним и тем же. В интерферометр один за другим влетают фотоны в определенном состоянии. У первого фотона мы «спросили» на нижнем пути одну характеристику - и от этого он сколлапсировал в несигнальное состояние, у второго фотона мы «спросили» другую характеристику - и он сколлапсировал в сигнальное состояние. Ничего странного в том, что разные фотоны сколлапсировали по-разному при разных измерениях, нет.

Чтобы внести полную ясность, можно провести оба типа измерений одновременно над каждым конкретным пролетающим фотоном. В этом случае результаты изменятся (ведь после первого измерения состояние фотона резко меняется!), и возникает банальная картина: датчик срабатывает только тогда, когда мы обнаружили фотон на каком-то пути и обнаружили поляризацию на этом же пути (рис. 7). Таким образом, «полный допрос» фотона показывает, что поляризация летит именно там, где физически летит и сам фотон. От кажущегося парадокса не осталось и следа.

Квантовый Чеширский Кот: попытка 2

Итак, первая попытка создать систему, напоминающую квантового Чеширского Кота (рис. 1), не привела ни к чему интересному: при аккуратном обсуждении результатов кажущаяся мистичность тут же развеялась. Это был бы конец истории, если бы не новое, более тонкое свойство квантовых систем, которое и было предложено в статье 2013 года .

Авторы той статьи напоминают, что в квантовой механике существует и особый тип измерений - так называемые слабые измерения , которые проводятся как раз в опытах с постселекцией. В ходе слабого измерения прибор лишь слегка чувствует измеряемую характеристику частицы. Он также чуть-чуть воздействует на квантовое состояние частицы, но вовсе не приводит к абсолютно гарантированному коллапсу квантового состояния. В результате однократного слабого измерения мы получаем не слишком определенную информацию о состоянии частицы, зато и само состояние портится не слишком сильно - этакий компромисс между точностью и силой воздействия. Однако если повторить много раз слабое измерение над одинаковыми частицами, в среднем возникнет более-менее четкая картина изучаемой величины.

Вычисления, проведенные в теоретической статье, показали, что как раз с помощью слабых измерений квантовый Чеширский Кот наконец-то может быть получен. Сам эксперимент может выглядеть, как на рисунках в предыдущем разделе, но только измерения теперь - слабые. Многократно повторенное слабое измерение поляризации в эксперименте с постселекцией будет выдавать ненулевое значение в одном плече интерферометра, а такое же измерение наличия частицы - в другом. Но только теперь уже можно производить слабые измерения обоих типов одновременно . Опасности, что сам акт измерения полностью разрушит первоначальное состояние, уже нет. Но, повторимся, и мистики здесь тоже нет, поскольку все эти измерения не абсолютные, а условные, они берутся при условии срабатывания сигнального детектора, да и получаются лишь в среднем, после выполнения большого числа измерений.

Манипуляция спином нейтрона на входе, выходе и внутри интерферометра производится специальными катушками с магнитным полем (ST1, ST2, SRs на рис. 8). Полупрозрачная для нейтронов пластинка (ABS) с коэффициентом пропускания 0,79 позволяет проверять, по какому из двух путей идет нейтрон (первый тип эксперимента). Дополнительное магнитное поле внутри интерферометра, поворачивающее спин на 20 градусов, вкупе с фазовой пластинкой (PS) позволяет измерить спин (второй тип эксперимента). На выходе стоят два детектора, сигнальный (O-Det) и проверочный (H-Det), которые регистрируют попадание нейтрона. Сигнальный используется для постселекции, проверочный - для контроля за интенсивностью нейтронного потока.

Основные результаты эксперимента показаны на рисунке 10. В каждой серии левый и правый рисунки показывают измерения, проведенные в верхнем и нижнем плече интерферометра; центральный рисунок - это контрольный замер при пустом интерферометре. Верхняя серия картинок - это эксперимент по проверке того, каким путем идет нейтрон, нижняя серия - эксперимент по измерению спина. Первый эксперимент надежно показывает, что нейтрон присутствует только в верхнем плече, поскольку именно там наблюдается эффект слабого блокирования от пластинки. Второй эксперимент показывает, что спин идет только по нижнему плечу, поскольку только там наблюдается эффект от поворота пластинки. Таким образом, нейтроны идут (с учетом постселекции!) по верхнему плечу, а спин детектируется только в нижнем. Однако ни к каким реальным парадоксам это не приводит.

Единственная вещь, которая в этом эксперименте, к сожалению, не была реализована, это одновременное измерение обеих величин для каждой пролетающей частицы. Поскольку всё сходится с квантовомеханическими предсказаниями, авторы работы уверяют, что такие же результаты получились бы и в этом случае. Однако для пущей наглядности такой эксперимент, конечно, хотелось бы реализовать.

Послесловие

После того как мистика развеялась, возникает естественный вопрос: что полезного может дать этот новый эффект? Здесь можно привести два примера. Во-первых, он поможет лучше изучить само по себе слабое измерение физических величин. Несмотря на четверть века их экспериментального исследования, физический смысл «слабо-измеренных» величин по-прежнему остается предметом споров . Собственно говоря, до сих пор нет консенсуса относительно того, в какой мере «слабо-измеренные» величины характеризуют реальные физические свойства частиц.

Во-вторых, возможны в принципе ситуации, когда мы хотим экспериментально изучить какой-нибудь тонкий физический эффект, зависящий от поляризации частицы, но не хотим, чтобы частица мешала нам своим зарядом или другими характеристиками. Не исключено, что окажется удобным проводить такие эксперименты не со свободными частицами, а внутри интерферометра с квантовым Чеширским Котом. В этом случае постселекция будет не просто любопытным трюком, а реально поможет устранить погрешности, вносимые в тонкое измерение. Правда, конкретные примеры таких экспериментов пока отсутствуют. Но поскольку эта тема активно развивается, не исключено, что они появятся через несколько лет и, может быть, даже лягут в основу новых сверхточных измерительных технологий.

За это задание вы можете получить 2 балла на ЕГЭ в 2020 году

Задание 21 ЕГЭ по физике – одновременно и сложное, и простое для учащихся. Сложным оно является, потому что тема его – одна из самых трудных для усвоения: «Квантовая физика». А простым его можно назвать, потому что этот учебный материал изучается в старших классах, потому контроль знания производится практически «по горячим следам». Также в билет входят задачи по темам «Ядерная физика» и «Волновая оптика» .

Разработчики тестов предлагают два типа задания № 21 ЕГЭ по физике – изменение физических величин в процессах и установление соответствия. В первом случае учащемуся будет предложено определить – как поведет себя та или иная величина – уменьшится, увеличится, не изменится. Ответ представляет собой некий буквенно-цифровой код, заносимый учеником в таблицу. Если в вопросе будет необходимо установить соответствие между физическими явлениями и приборами, в которых используются или наблюдаются эти явления, между физическими понятиями и их определениями, между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать, ученик также составляет мини-таблицу ответов.

ЭКСПЕРИМЕНТ ПО НАБЛЮДЕНИЮ САМОДВИЖЕНИЯ ТЕЛ ИЛИ ДЕМОНСТРАЦИЯ НЕ РЕАКТИВНОЙ ТЯГИ.

Здравствуйте дорогие любимые энтузиасты исследователи, простите пожалуйста меня за дилетантизм и т д, надеюсь мой скромный импульс немного скрасит что то и где то.
Около 2003го года в г. Москва, я с моим помощником провели эксперимент и наблюдали явление заявленное в заголовке.

Оборудование:
1. 2а одинаковых стальных монолитных шара (подшипники). Диаметр шара около 2,5 см. На каждом шаре приварены по одному стальному крючку из проволоки сечением 1,5 мм. Форма крючка в виде знака "?", высота (длина) крючка около 5 мм.

2. 2а отрезка Х/Б нити сечением около 0,3 мм, длиной по 230 см каждый. Обычная нитка на катушке из магазина, которой можно крепко пришить пуговицу к пальто.

3. Двух-сторонний перманентный скотч в рулоне (шириной 1 см) на вспененной основе (подложке), толщина до 1 мм. Основа у скотча очень эластичная, похожа на полиуретан.

4. Крючок-держатель на потолке для подвеса двух шаров (см 1.).

Условия (помещение).
Эксперимент проводили в обычной офисной комнате (на 10м этаже) около 18 м.кв., высота потолка около 3х метров. Сквозняки, работающие электроприборы, магниты отсутствовали.
Присутствовали кроме упомянутого: 2а трезвых бдительных, совсем честных человека.

Подготовка эксперимента.
1.
Шары одинаково и в одном месте-"точке" крепили (привязывали) и подвешивали на нитях (см 2.) к крючку на потолке. Таким образом в исходном положении шары висели на нитях на одинаковой высоте около 1 м над полом, касаясь друг друга.
2.
Каждый шар отдельно (не скрепляя их вместе) я обматывал в один слой скотчем, оставляя свободными от скотча "полюса" шаров, т. е. места крепления крючков и противоположные им на сторонах шаров. Т. о. каждый шар был покрыт очень липким и вязко-цепким диэлектрическим слоем.
3.
Каждый подвешенный шар я отдельно закручивал руками (кручением между ладонями) на его подвесе-нити против часовой стрелки (при взгляде сверху) примерно на 100 полных (360") оборота. Длина каждой нити после скручивания, сокращалась примерно на 15 см.

4. Стартовая позиция.
Закрученный на подвесе Шар 1, Петрович (мой помощник) удерживал в вертикальном положении нити-подвеса, препятствуя его раскручиванию, т.е. Шар 1 находился на вертикальной оси (подвесе) под потолочным крючком, по этой оси Петрович не прилагал сил к шару, кроме противодействия вращению на скрученной нити-подвесе.
Я отводил и аналогично удерживал закрученный Шар 2 на прямой нити-подвесе под углом нити к полу около 40".

Ход эксперимента.
1.
Старт и соударение-склеивание вращающихся шаров-гироскопов.
По моей команде, мы с Петровичем одновременно (разжимая пальцы) выпускали наши шары и они встречались на почти вертикальной оси под потолочным креплением. Т. е. в момент вязкого соударения-склеивания шаров точка соединения шаров отстояла от центра Шара 1 (находящегося на вертикальной оси-подвесе) на расстоянии радиуса шара.

2.
Наблюдаемые варианты соударения шаров.
Всего в течении 3х дней было проведено около 100а циклов - соударений шаров по описанной схеме, за это время по причине изнашиваемости скотча, три раза скотч на обоих шарах менялся на новый и 2а раза заменялись рвущиеся нити.
В следствии грубых ("колено-гаражных") способов обеспечения эксперимента, наблюдали примерно в равных пропорциях 3и варианта взаимодействия шаров - гироскопов:
1.) Лобовое или почти лобовое (прямой удар) соударение, склеивание и общее раскачивание шаров без очевидных сюрпризов.
2.) Слишком косой удар, при котором силы "скотча" не хватило для склеивания шаров и их совместного вращения и раскачивания - шары после удара разлетались. После таких соударений, визуально (без фото-видео) оценить направление суммарного вектора движения не получалось.
3.) "Нормально" косой удар, когда склеившиеся после соударения шары, начинали и продолжали совместное общее вращение и колебание (раскачивание) в вертикальной плоскости очевидно не совпадающей с плоскостью движения Шара-маятника 2 до соударения склеивания. Угловое расхождение этих вертикальных плоскостей колебаний маятников (одиночного Шара 2 до удара и совместного обоих шаров после удара-склеивания) составляло от 5 до 20" градусов. Углы я замерял по маркерам на стене перпендикулярной направлению стартового движения Шара 2, предстоящей по ходу этого движения Шара 2. Отклонение на угол очевидно более 10" градусов я наблюдал в более чем 10и, из менее чем в 40 попытках реализованных по варианту 3.). Результаты с отклонением оси на угол очевидно менее 10 градусов, я не учитываю как стремящиеся к пределу (зоне) допущенных погрешностей.

Предварительные выводы:
1.) Учитывая частоту повторений результатов наблюдений маятникового движения шаров в варианте 3.), величины полученных изменений направлений движений спаренных шаров (массы и скорости которых весьма значительны), явно находятся за пределами допущенных погрешностей.
2.) Полученные результаты говорят о возможном "не сохранении" импульса и не могут корректно объясняться в рамках классической механики.
3.) Предложенная схема эксперимента нуждается в более технологичной и точной реализации, с совершенными методами и средствами измерений.
4.) Исходя из истинности (объективности) полученных в эксперименте результатов, возможно для объяснения этих результатов необходимо привлечение альтернативной физической теории.

Http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/3125.html:
В этой моей ранней статье - ТЕОРИЯ И ФАКТЫ О ВОЗМОЖНОСТИ “БЕЗ ОПОРНОГО” МЕХАНИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ:
Здесь видимо магниты (часть) могут быть постоянными. Ну и детских эмоций и эго конечно перебор - простите пожалуйста.
Если эту схему применим в описанном выше эксперименте (с вращением "соединяющихся" тел-масс), то направление суммарного вектора движения должно соответственно меняться и обуславливаться не реактивной тягой. Как знать?

Спасибо за внимание, будьте здоровы и счастливы.

Никто в мире не понимает квантовую механику - это главное, что нужно о ней знать. Да, многие физики научились пользоваться ее законами и даже предсказывать явления по квантовым расчетам. Но до сих пор непонятно, почему присутствие наблюдателя определяет судьбу системы и заставляет ее сделать выбор в пользу одного состояния. «Теории и практики» подобрали примеры экспериментов, на исход которых неминуемо влияет наблюдатель, и попытались разобраться, что квантовая механика собирается делать с таким вмешательством сознания в материальную реальность.

Кот Шредингера

Сегодня существует множество интерпретаций квантовой механики, самой популярной среди которых остается копенгагенская. Ее главные положения в 1920-х годах сформулировали Нильс Бор и Вернер Гейзенберг. А центральным термином копенгагенской интерпретации стала волновая функция - математическая функция, заключающая в себе информацию обо всех возможных состояниях квантовой системы, в которых она одновременно пребывает.

По копенгагенской интерпретации, доподлинно определить состояние системы, выделить его среди остальных может только наблюдение (волновая функция только помогает математически рассчитать вероятность обнаружить систему в том или ином состоянии). Можно сказать, что после наблюдения квантовая система становится классической: мгновенно перестает сосуществовать сразу во многих состояниях в пользу одного из них.

У такого подхода всегда были противники (вспомнить хотя бы «Бог не играет в кости» Альберта Эйнштейна), но точность расчетов и предсказаний брала свое. Впрочем, в последнее время сторонников копенгагенской интерпретации становится все меньше и не последняя причина тому - тот самый загадочный мгновенный коллапс волновой функции при измерении. Знаменитый мысленный эксперимент Эрвина Шредингера с бедолагой-котом как раз был призван показать абсурдность этого явления.

Итак, напоминаем содержание эксперимента. В черный ящик помещают живого кота, ампулу с ядом и некий механизм, который может в случайный момент пустить яд в действие. Например, один радиоактивный атом, при распаде которого разобьется ампула. Точное время распада атома неизвестно. Известен лишь период полураспада: время, за которое распад произойдет с вероятностью 50%.

Получается, что для внешнего наблюдателя кот внутри ящика существует сразу в двух состояниях: он либо жив, если все идет нормально, либо мертв, если распад произошел и ампула разбилась. Оба этих состояния описывает волновая функция кота, которая меняется с течением времени: чем дальше, тем больше вероятность, что радиоактивный распад уже случился. Но как только ящик открывается, волновая функция коллапсирует и мы сразу видим исход живодерского эксперимента.

Выходит, пока наблюдатель не откроет ящик, кот так и будет вечно балансировать на границе между жизнью и смертью, а определит его участь только действие наблюдателя. Вот абсурд, на который указывал Шредингер.

Дифракция электронов

По опросу крупнейших физиков, проведенному газетой The New York Times, опыт с дифракцией электронов, поставленный в 1961 году Клаусом Йенсоном, стал одним из красивейших в истории науки. В чем его суть?

Есть источник, излучающий поток электронов в сторону экрана-фотопластинки. И есть преграда на пути этих электронов - медная пластинка с двумя щелями. Какой картины на экране можно ожидать, если представлять электроны просто маленькими заряженными шариками? Двух засвеченных полос напротив щелей.

В действительности на экране появляется гораздо более сложный узор из чередующихся черных и белых полос. Дело в том, что при прохождении через щели электроны начинают вести себя не как частицы, а как волны (подобно тому, как и фотоны, частицы света, одновременно могут быть и волнами). Потом эти волны взаимодействуют в пространстве, где-то ослабляя, а где-то усиливая друг друга, и в результате на экране появляется сложная картина из чередующихся светлых и темных полос.

При этом результат эксперимента не меняется, и если пускать электроны через щель не сплошным потоком, а поодиночке, даже одна частица может быть одновременно и волной. Даже один электрон может одновременно пройти через две щели (и это еще одно из важных положений копенгагенской интерпретации квантовой механики - объекты могут одновременно проявлять и свои «привычные» материальные свойства, и экзотические волновые).

Но при чем здесь наблюдатель? При том, что с ним и без того запутанная история стала еще сложнее. Когда в подобных экспериментах физики попытались зафиксировать с помощью приборов, через какую щель в действительности проходит электрон, картинка на экране резко поменялась и стала «классической»: два засвеченных участка напротив щелей и никаких чередующихся полос.

Электроны будто не захотели проявлять свою волновую природу под пристальным взором наблюдателя. Подстроились под его инстинктивное желание увидеть простую и понятную картинку. Мистика? Есть и куда более простое объяснение: никакое наблюдение за системой нельзя провести без физического воздействия на нее. Но к этому вернемся еще чуть позже.

Нагретый фуллерен

Опыты по дифракции частиц ставили не только на электронах, но и на куда больших объектах. Например, фуллеренах - крупных, замкнутых молекулах, составленных из десятков атомов углерода (так, фуллерен из шестидесяти атомов углерода по форме очень похож на футбольный мяч: полую сферу, сшитую из пяти- и шестиугольников).

Недавно группа из Венского университета во главе с профессором Цайлингером попыталась внести элемент наблюдения в подобные опыты. Для этого они облучали движущиеся молекулы фуллерена лазерным лучом. После, нагретые внешним воздействием, молекулы начинали светиться и тем неминуемо обнаруживали для наблюдателя свое место в пространстве.

Вместе с таким нововведением поменялось и поведение молекул. До начала тотальной слежки фуллерены вполне успешно огибали препятствия (проявляли волновые свойства) подобно электронам из прошлого примера, проходящим сквозь непрозрачный экран. Но позже, с появлением наблюдателя, фуллерены успокоились и стали вести себя как вполне законопослушные частицы материи.

Охлаждающее измерение

Одним из самых известных законов квантового мира является принцип неопределенности Гейзенберга: невозможно одновременно установить положение и скорость квантового объекта. Чем точнее измеряем импульс частицы, тем менее точно можно измерить ее положение. Но действие квантовых законов, работающих на уровне крошечных частиц, обычно незаметно в нашем мире больших макрообъектов.

Потому тем ценнее недавние эксперименты группы профессора Шваба из США, в которых квантовые эффекты продемонстрировали не на уровне тех же электронов или молекул фуллерена (их характерный диаметр - около 1 нм), а на чуть более ощутимом объекте - крошечной алюминиевой полоске.

Эту полоску закрепили с обеих сторон так, чтобы ее середина была в подвешенном состоянии и могла вибрировать под внешним воздействием. Кроме того, рядом с полоской находился прибор, способный с высокой точностью регистрировать ее положение.

В результате экспериментаторы обнаружили два интересных эффекта. Во-первых, любое измерение положения объекта, наблюдение за полоской не проходило для нее бесследно - после каждого измерения положение полоски менялось. Грубо говоря, экспериментаторы с большой точностью определяли координаты полоски и тем самым, по принципу Гейзенберга, меняли ее скорость, а значит и последующее положение.

Во-вторых, что уже совсем неожиданно, некоторые измерения еще и приводили к охлаждению полоски. Получается, наблюдатель может лишь одним своим присутствием менять физические характеристики объектов. Звучит совсем невероятно, но к чести физиков скажем, что они не растерялись - теперь группа профессора Шваба думает, как применить обнаруженный эффект для охлаждения электронных микросхем.

Замирающие частицы

Как известно, нестабильные радиоактивные частицы распадаются в мире не только ради экспериментов над котами, но и вполне сами по себе. При этом каждая частица характеризуется средним временем жизни, которое, оказывается, может увеличиваться под пристальным взором наблюдателя.

Впервые этот квантовый эффект предсказали еще в 1960-х годах, а его блестящее экспериментальное подтверждение появилось в статье , опубликованной в 2006 году группой нобелевского лауреата по физике Вольфганга Кеттерле из Массачусетского технологического института.

В этой работе изучали распад нестабильных возбужденных атомов рубидия (распадаются на атомы рубидия в основном состоянии и фотоны). Сразу после приготовления системы, возбуждения атомов за ними начинали наблюдать - просвечивать их лазерным пучком. При этом наблюдение велось в двух режимах: непрерывном (в систему постоянно подаются небольшие световые импульсы) и импульсном (система время от времени облучается импульсами более мощными).

Полученные результаты отлично совпали с теоретическими предсказаниями. Внешние световые воздействия действительно замедляют распад частиц, как бы возвращают их в исходное, далекое от распада состояние. При этом величина эффекта для двух исследованных режимов также совпадает с предсказаниями. А максимально жизнь нестабильных возбужденных атомов рубидия удалось продлить в 30 раз.

Квантовая механика и сознание

Электроны и фуллерены перестают проявлять свои волновые свойства, алюминиевые пластинки охлаждаются, а нестабильные частицы замирают в своем распаде: под всесильным взором наблюдателя мир меняется. Чем не свидетельство вовлеченности нашего разума в работу мира вокруг? Так может быть правы были Карл Юнг и Вольфганг Паули (австрийcкий физик, лауреат Нобелевской премии, один из пионеров квантовой механики), когда говорили, что законы физики и сознания должны рассматриваться как взаимодополняющие?

Но так остается только один шаг до дежурного признания: весь мир вокруг суть нашего разума. Жутковато? («Вы и вправду думаете, что Луна существует лишь когда вы на нее смотрите?» - комментировал Эйнштейн принципы квантовой механики). Тогда попробуем вновь обратиться к физикам. Тем более, в последние годы они все меньше жалуют копенгагенскую интерпретацию квантовой механики с ее загадочным коллапсом волной функции, на смену которому приходит другой, вполне приземленный и надежный термин - декогеренция.

Дело вот в чем - во всех описанных опытах с наблюдением экспериментаторы неминуемо воздействовали на систему. Подсвечивали ее лазером, устанавливали измеряющие приборы. И это общий, очень важный принцип: нельзя пронаблюдать за системой, измерить ее свойства не провзаимодействовав с ней. А где взаимодействие, там и изменение свойств. Тем более, когда с крошечной квантовой системой взаимодействуют махины квантовых объектов. Так что вечный, буддистский нейтралитет наблюдателя невозможен.

Как раз это объясняет термин «декогеренция» - необратимый с точки зрения процесс нарушения квантовых свойств системы при ее взаимодействии с другой, крупной системой. Во время такого взаимодействия квантовая система утрачивает свои изначальные черты и становится классической, «подчиняется» системе крупной. Этим и объясняется парадокс с котом Шредингера: кот представляет собой настолько большую систему, что его просто нельзя изолировать от мира. Сама постановка мысленного эксперимента не совсем корректна.

В любом случае, по сравнению с реальностью как актом творения сознания, декогеренция звучит куда более спокойно. Даже, может быть, слишком спокойно. Ведь с таким подходом весь классический мир становится одним большим эффектом декогеренции. А как утверждают авторы одной из самых серьезных книг в этой области, из таких подходов еще и логично вытекают утверждения вроде «в мире не существует никаких частиц» или «не существует никакого времени на фундаментальном уровне».

Созидающий наблюдатель или всесильная декогеренция? Приходится выбирать из двух зол. Но помните - сейчас ученые все больше убеждаются, что в основе наших мыслительных процессов лежат те самые пресловутые квантовые эффекты. Так что где заканчивается наблюдение и начинается реальность - выбирать приходится каждому из нас.