Worldview Consequences оf the Uncertainty Principle in Dynamics of Complex Systems Мировоззренческие следствия принципа неопределенности в динамике сложных систем Світоглядні наслідки принципу невизначеності в динаміці складних систем
This article reveals the ontological and ideological aspect of the principle of uncertainty based on a study of scientific and philosophical ideas of scientists and naturalists. Раскрывается онтологический и мировоззренческий аспекты принципа неопределенности на основе исследования научно-философских естествоиспытателей. Розкривається онтологічний та світоглядний аспекти принципу невизначеності на основі дослідження науково-філософських ідей природознавців.
This article reveals the ontological and ideological aspect of the principle of uncertainty based on a study of scientific and philosophical ideas of scientists and naturalists. Раскрывается онтологический и мировоззренческий аспекты принципа неопределенности на основе исследования научно-философских естествоиспытателей. Розкривається онтологічний та світоглядний аспекти принципу невизначеності на основі дослідження науково-філософських ідей природознавців.
В статье рассматриваются принципы квантовых вычислений на основе спиновых состояний. Анализируются фундаментальные принципы квантовой физики, такие как суперпозиция, запутанность и корпускулярно-волновой дуализм. Описаны математические модели кубитов в сфере Блоха, уравнение Шрёдингера и процесс коллапса волновой функции при измерении. Показана роль спиновой запутанности в реализации квантовых алгоритмов. Проведен анализ возможностей применения квантовых алгоритмов в области криптографии, моделирования сложных систем и др. The article examines the principles of quantum computing based on spin states. It analyzes the fundamental principles of quantum physics, such as superposition, entanglement, and particle-wave duality. Mathematical models of qubits on the Bloch sphere, the Schrödinger equation, and the wave function collapse during measurement are described. The role of spin entanglement in implementing quantum algorithms is demonstrated. The possibilities of using quantum algorithms in cryptography, complex systems modeling, and optimization.
В предлагаемой статье упоминается о связи принципа дополнительности Бора с принципом неопределенности Гейзенберга, о которой практически не упоминается в современных курсах общей физики. Яркие примеры такой взаимосвязи относятся еще ко времени 5-ой и 6-ой Сольвеевских конференций, к знаменитым дискуссиям Эйнштейна и Бора. Ключевые слова: неопределенность, дополнительность, частица, волна. In offered clause it is mentioned communication of a principle addition the Pine forest with a principle of uncertainty Heisenberg which practically it is not mentioned in modern rates of the general physics. Vivid examples of such interrelation concern to time of 5-th and 6-th Solveevskyh conferences, to Einstein's well-known discussions and the Pine forest. Key words: uncertainty, addition, particle, wave.
ВІД СУБСТАНЦІЇ ДО ЙМОВІРНОСТІ: ОНТОЛОГІЧНА КРИЗА КЛАСИЧНОГО ВСЕСВІТУ В ЕПОХУ КВАНТОВОЇ ФІЗИКИ Постановка проблеми.Сучасна фізична наука перебуває у стані глибокої концептуальної трансформації.Класична парадигма, що базувалася на понятті субстанції як об'єктивної матерії, що рухається за детерміністичними законами, зіткнулася з непереборними протиріччями на мікрорівні.Проблема переходу від визначеності до імовірності є не лише теоретичним викликом для фундаментальної фізики, а й має критичне значення для практичного розвитку квантових технологій, сенсорики та обчислювальних систем.Розуміння онтологічного статусу об'єктів у стані суперпозиції є необхідною умовою для подолання кризи у побудові єдиної теорії поля.Протягом тривалого часу в межах наукової думки визначну роль відігравала концепція об'єктивної інваріантності, згідно якою фізичні характеристики реальності не залежить від акту їхнього сприйняття суб'єктом пізнання.Однак розвиток квантової механіки докорінно змінив цю парадигму оголосивши суперечність між повсякденним досвідом людини та справжньою природою фізичних процесів.Сьогодні постає проблема у переосмисленні природи буття спираючись на актуальні наукові теорії.Розробка квантових комп'ютерів та квантового Інтернету також залежить від нашої здатності маніпулювати станами, які не мають класичних аналогів.Розуміння природи «імовірнісної реальності» є критичним для боротьби з декогеренцією -процесом, який руйнує квантові стани при контакті з макросвітом.Нова парадигма «реальності як інформація» веде до створення абсолютно захищених каналів зв'язку, де закони природи (а не математичні алгоритми) гарантують таємність даних.Отже, дослідження переходу від субстанційного до імовірнісного бачення світу є центральним завданням сучасної епістемології та фізики.
МЕРЕЖНІ МЕТОДИ КОРЕЛЯЦІЙНОГО АНАЛІЗУ СКЛАДНИХ СИСТЕМАнотація.Нові можливості теоретичного осмислення реальних економічних процесів, що мають загальнозначимий характер для типологічно однорідних умов (економічних систем у поєднанні з етапами та можливостями їх розвитку) дає квантова теорія.Її використання для моделювання складних соціально-економічних процесів принципово розширює межі наукового знання і створює багатий теоретичний і методологічний апарат дослідження систем і процесів усіх видів і класів, вводить нове розуміння незалежності і структури причинно-наслідкових зв'язків.Акумуляція та перерозподіл фінансових ресурсів між сегментами економіки підвищують її конкурентноспроможність і стійкість відносно впливу дестабілізуючих факторів зовнішнього та внутрішнього середовища.Цю функцію виконує фінансовий ринок, що зумовлює актуальність дослідження та прогнозування його динаміки.При цьому, враховуючи надзвичайно високий рівень складності фінансового сектора економіки, різнобічність і багатоплановість ієрархій досліджуваних об'єктів, каузальних зв'язків і часових співвідношень між ними, доцільним напрямом підвищення якості моделей дослідження динаміки ринку є моделювання взаємодії його структурних елементів.Поширеними сучасними методами дослідження складних систем, зокрема фондових ринків, являються методи, основою яких є безпосередньо аналіз на основі визначення кореляційних зв'язків в системіавтокореляційний аналіз, R/S-аналіз та його модифікації, аналіз детрендованих флуктуацій тощо [1,2].Досліджені основи даних методів показують їх ефективність в визначенні кореляційних властивостей складних систем, зокрема, фінансовоекономічних (фондового, валютного ринку) на підставі аналізу часових рядів, що характеризують динаміку їх складових елементів, проте вони не вичерпують дослідження всіх можливих характеристик корельованих систем, тому в роботі доцільно дослідити та використовувати більш сучасні методи, які ґрунтуються на теорії випадкових матриць (ТВМ).Саме на дослідженні ступеню кореляційних зв'язків в економічній системі базується мережний метод кореляційного аналізу на базі теорії випадкових матриць.
В статье исследуется проблема измерений в квантовой механике, тесно связанная с принципом неопределённости Гейзенберга и философскими дискуссиями об онтологической или эпистемологической природе квантовой неопределённости. Автор прослеживает эволюцию взглядов на данную проблему - от концепции скрытых параметров Эйнштейна до современных трактовок, рассматривающих измерение как нарушение замкнутости квантовой системы и процесс получения информации. Цель исследования - связать современные трактовки проблемы наблюдения с пониманием М. Планком основных термодинамических величин (в частности, энтропии) и сопоставить его с современным информационным подходом к проблеме квантовых измерений, в основе которого лежит понятие энтропии по Шеннону. В работе излагается смысл принципа неопределённости Гейзенберга и его интерпретаций (онтологической - Бора и Гейзенберга, эпистемологической - Эйнштейна); показывается связь между термодинамической трактовкой процесса измерения (на основе идей М. Планка) и теорией информации (подход К. Шеннона); проводится сравнительный анализ понятий энтропии у Планка и Шеннона: их физической и информационной интерпретации, области применения и смысловых акцентов; рассматриваются конкретные примеры, иллюстрирующие изменение энтропии системы при удалении частицы (идеальный газ, кристалл при температуре, близкой к абсолютному нулю, система со связанными состояниями). This article explores the problem of measurement in quantum mechanics, closely related to the Heisenberg uncertainty principle and philosophical debates about the ontological or epistemological nature of quantum uncertainty. The author traces the evolution of views on this problem-from Einstein's concept of hidden variables to modern interpretations that view measurement as a violation of the closed nature of a quantum system and a process of obtaining information. The goal of the study is to connect modern interpretations of the observation problem with Max Planck's understanding of fundamental thermodynamic quantities (in particular, entropy) and compare it with the modern information approach to the problem of quantum measurements, which is based on Shannon's concept of entropy.The paper presents the meaning of the Heisenberg uncertainty principle and its interpretations (the ontological interpretation of Bohr and Heisenberg, and the epistemological interpretation of Einstein). The connection between the thermodynamic interpretation of the measurement process (based on the ideas of M. Planck) and information theory (K. Shannon's approach) is demonstrated. A comparative analysis of the concepts of entropy in Planck and Shannon is provided: their physical and informational interpretations, areas of application, and semantic emphases. Specific examples illustrating the change in a system's entropy upon the removal of a particle (an ideal gas, a crystal at a temperature close to absolute zero, a system with bound states) are considered.The main conclusions of the article are that entropy in thermodynamics (Planck) and information theory (Shannon) have a common statistical nature, but differ in context and the direction of "uncertainty": for Planck, it is a property of the system for the observer, while for Shannon, it is a property of the source for the receiver. The comparison of the thermodynamic and information approaches opens up prospects for a new understanding of the problem of measurements in quantum mechanics through the prism of information theory. The significance of this work lies in its interdisciplinary synthesis of ideas from thermodynamics, quantum mechanics, and information theory, which allows for a deeper understanding of the nature of quantum uncertainty and the measurement process as an information exchange.