מתברר ששני חלקיקים אכן יכולים להתאבך זה עם זה – בתנאי שהם יהיו זהים לחלוטין זה לזה; כמו תאומים זהים שאי אפשר להבחין ביניהם
מציאות יש רק אחת. כך אומר ההיגיון. אבל תורת הקוונטים, התורה המדעית המוכחת ביותר, מאפשרת לכמה מציאויות סותרות להתקיים בעת ובעונה אחת. לדוגמה, כאשר משגרים פוטונים (חלקיקי אור) בזה אחר זה לעבר לוח שנפתחו בו שני סדקים, ומאחוריו הונח לוח צילום, ההיגיון אומר שהחלקיקים יכולים לעבור בחריץ אחד, או בחריץ השני. אבל, על לוח הצילום מתקבלת שורה של כתמים בהירים וכהים. משמעות התופעה הזאת היא שכל אחד מהחלקיקים עבר בשני הסדקים בעת ובעונה אחת. הכתמים הכהים (שאליהם האור לא הגיע), הם מקומות שבהם שתי המציאויות האלה (או שני מסלולי הקיום של החלקיק) ביטלו זה את זה (תופעה הקרויה התאבכות הורסת). הכתמים הבהירים הם המקומות שבהם שתי המציאויות חיזקו זו את זו (התאבכות בונה).
עד כמה שיישמע הדבר מוזר, הניסוי הזה בוצע הלכה למעשה והוביל לאותן תוצאות פעמים רבות מאוד. כך התברר שעולמם של החלקיקים הזעירים, העולם הקוונטי, פועל בדרך שונה מאוד מהעולם של החפצים הגדולים, הוא העולם המוכר לבני-האדם. השוני הזה, שבין שני העולמות, העלה שאלות רבות. היכן עובר קו הגבול בין העולם הקוונטי לעולם המוכר לנו? מה קורה כאשר שולחים לעבר שני הסדקים מולקולה שלמה? או תא חי? או יצור תבוני? מה קורה כאשר מנסים לגלות, באמצעות גלאי מיוחד, היכן באמת עבר כל חלקיק? פרופ’ מרדכי הייבלום, ראש המחלקה לפיסיקה של חומר מעובה במכון ויצמן למדע, וחברי קבוצת המחקר שהוא עומד בראשה, חוקרים את התופעות האלה ומבצעים ניסויי התאבכות של אלקטרונים הנעים בהתקנים מיוחדים העשויים מחומרים מוליכים למחצה.
אחת השאלות המרכזיות בתחום מחקר זה היא, האם כל חלקיק עומד בפני עצמו, ומתאבך רק עם עצמו, או שתיתכן גם התאבכות קוונטית של שני חלקיקי המתאבכים זה עם זה. מתברר ששני חלקיקים אכן יכולים להתאבך זה עם זה – בתנאי שהם יהיו זהים לחלוטין זה לזה; כמו תאומים זהים שאי אפשר להבחין ביניהם.
לתאומים זהים יש יתרון ידוע: אנשים אחרים לא יכולים להבחין ביניהם ולכן אינם יכולים לדעת אם הם התחלפו זה בזה. חברי קבוצת המחקר של פרופ’ הייבלום נוכחו לדעת כי במציאות הקוונטית, יכולותיהם של חלקיקים תאומים זהים מקבלות משמעות מפתיעה. החוקר הבתר-דוקטוריאלי יזהר נדר, תלמיד המחקר נסים אופק, יחד עם ד”ר יונצ’ול צ’אנג, ד”ר דיאנה מהלו וד”ר ולדימיר אומנסקי, שיגרו זוגות של אלקטרונים, משני קצוות שונים של התקן מוליך למחצה, אל שני הקצוות האחרים של ההתקן. החלקיקים הגיעו לארבעה גלאים בקצוות ההתקן (שניים בכל קצה). במילים אחרות, כל אחד מהחלקיקים יכול היה “לבחור” לעצמו מסלול אחד מבין שני מסלולים אפשריים, וגלאי אחד מבין שני גלאים שהוצבו בקצה של כל מסלול. בדרך זו ביקשו המדענים לבדוק כיצד משפיעה ההחלטה והבחירה של חלקיק אחד, על החלטתו של התאום השני, המשוגר מקצהו האחר של התקן הניסוי.
הדבר דומה למצב שבו שני תאומים יוצאים משני בתים, בדרכם לשני בתי-ספר שונים, הממוקמים בשני קצות העיר. כל אחד מהם בוחר להיכנס – בבית-הספר שלו – לאחת משתי כיתות: א-1 או א-2. מה הסיכוי ששניהם יבחרו באותה כיתה? ניסיונות להשיב על השאלה הזאת נתקלים בקושי: אין אפשרות לדעת איזה תאום הגיע לאיזה בית-ספר. קיימות שתי אפשרויות: או שהתאום הראשון הגיע לבית-הספר הצפוני, והשני לדרומי, או שהם התחלפו זה בזה, והתאום הראשון הגיע לבית-הספר הדרומי, והשני לצפוני. על-פי תורת הקוונטים (כמו בניסוי שני הסדקים) שתי האפשרויות הללו קיימות בעת ובעונה אחת (“סופרפוזיציה”). ההתאבכות של שתי האפשרויות הללו גרמה לתיאום מפתיע בין ההחלטות והבחירות של התאומים האלקטרוניים (דבר שבעולם האמיתי היה מתבטא בכך ששני התאומים המרוחקים זה מזה היו בוחרים להיכנס תמיד לאותה כיתה). אבל, התיאום שבין התאומים התבטל כאשר החוקרים שינו במעט את מסלול תנועתו של אלקטרון אחד. כלומר, במצב הזה, התיאום היה תמיד הפוך: אם האחד בחר להיכנס לכיתה א-1, השני בחר תמיד להיכנס דווקא לכיתה א-2. כיצד התאום השני יודע שאחיו התאום שינה את מסלולו?
המצב הזה שבו נדמה כי התאומים קוראים מרחוק זה את מחשבותיו של זה, נקרא “מצב שזור” והוא נחזה בעבר על-ידי אלברט איינשטיין, בוריס פודולסקי ונתן רוזן במאמר משותף שפירסמו בשנת 1935. זהו מצב שבו נראה כאילו שתי מערכות מרוחקות מאוד זו מזו, מתואמות ביניהן עד כדי כך, שהאחת “יודעת” באופן מיידי מה מתבצע במערכת השנייה.
ניסויים במצבים שזורים בוצעו בעבר, על חלקיקים שיצאו ממקור משותף. אבל בניסוי שביצעו חברי קבוצת המחקר של פרופ’ הייבלום, שתוצאותיו פורסמו באחרונה בכתב-העת המדעי Nature, התברר שמצבים שזורים נוצרים גם כאשר שני האלקטרונים התאומים יצאו ממקורות שונים לחלוטין. אומנם, אין אפשרות לדעת לאן הגיע כל אחד, אבל אפשר לדעת בוודאות שהם הלכו בדרכים נפרדות לחלוטין, לא ראו זה את זה, ולא דיברו ביניהם. למעשה, הם כלל לא מכירים זה את זה, ובכל זאת, הם “חשים” זה את זה ממרחק – רק מכיוון שהם תאומים זהים.
ממצאים אלה תורמים להעמקת ההבנה של הקשר שבין המציאות הקוונטית, לעולמם של החפצים הגדולים ובני-האדם.
7 תגובות
כעיקרון הפיזיקה משפיעה על העולם הקוונטי ולא הפוך.
כך שלא יתכנו מספר מציאויות.
אומנם זה נראה הגיוני לחשוב שהקטן ישפיע על הגדול
אבל זה לא נכון.
כך שזה לא משנה אם זה 6+1 או 3+4 או 2+5 העיקר שהתוצאה 7
הפיזיקה מאלצת את העולם הקוונטי לציית לעקרונות הפיזיקה ללא התערבות ממשית.
דווקא מעניין מאד והדגש הוא על המצבים השזורים, נראה דווקא שהניסוי מחדד את התחום, ובעצם הדבר הבא יצא מאותו איזור לא ברור, ולו רק מההבנה שלטבע אכן יש תבונות כאלו ויותר מזה, שזה אפילו נשמע הגיוני- אפילו במונחים קוונטים.
זה קצת כמו לצאת לצייד באזורלא מוכר אחרי שירד בו גשם..
אם זה משליך עלינו, על התפיסה שלנו או על ההבנה שלנו של המכניקה שבה דברים קורים אזי מן הסתם אותו חשד על ‘ידיעה’ של החלקיקים או בכלל, כל סוג של מערכת שיש בה מודעות לנוככות פיזית או ‘כוונה ל..’היא מערכת שמשתמשת בכלים ובכללים שמעידים על המצאות של מודעות (שלא קשורה לגודל..)כללית שלא כל כך זרה לנו. זו היא אותה תכונה מוכרת, אמנם אין לה בסיס מדעי וכרגע היא נמצאת ‘רק’ אצל ידעונים ועקרות בית,או לחלופין, אצל סוכנות הריגול האמריקנית,(ראה ניסוים בטלפטיה) אבל דווקא אולי שם התשובה יותר מורכבת.
בוא נגיד שאם תורת הקוונטים היא בבסיסה שילוב של נוסאות גל חלקיק, הרי אין כל מניעה הגיונית לעשות ניסוים שישלבו תחומים רוחנים פיזים במידה ויש נוסחה נכונה לעשות זאת, אני אומר שכמו שאז, כשהכל היה כבר בילתי אפשרי, השילוב של חלקיק גל היה סוג של מפלט לא ‘כשר’,סוג של פשרה עם תוצאות מפתיעות, הרי שבכל זאת הגענו לאן שהגענו עם זה היום.. אין תחום אחד בחיינו היום שלא שזור בצורה כזאת או אחרת מהשלכות של תורת הקוונטים,אם במדע, אם בכלכלה וכו’
לדעתי גם במקום שאנו נמצאים היום בצומת הזאת של העשורים האחרונים, יש לישם או אותו עיקרון לא הגיוני ולשלב את סוגי התפיסות השונות יחד.
מה שחבל הוא שמועדון המדע הוא מועדון וכל מה שלא בא עם קבלות מספרים או נוסחאות נדחה על הסף..
ממש קטנוני אני חייב לומר…וחבל,
לדעתי לא מיצנו עדיין כלום ובטח שכמו שאנחנו חיים במציאות שונה לחלוטין מזו שהיתה לפני מאה אחת בלבד, הרי שאם אלו נראים לנו מיושנים מה יהיה בעוד כמה דורות?
זה הזמן להרחיב אופקים ולעשות באזורים חדשים כי כמו שזה נראה היום, לא נשאר לנו הרבה זמן או הרבה ברירות..
מישהו שאל פה ‘מה חדש?’ ונכון, גם קהלת אמר שאין חדש תחת השמש, וגם אני, חכם בלילה שכמוני אומר שאין חדש, אבל את זה אמר מישהו שבסופו של דבר דיבר עם דבורים, אז הכל יחסי, ומה שהיה ברור למלך שלמה, מן הסתם לא ברור לנו.
דבר אחד בטוח, זה בהחלט אומר שיש דבר כזה, וכהנחת בסיס זה אומר שאולי נוכל להשתמש בעוד מערכת הבנה וביצוע שהיא אינטואטיבית ויותר מזה – ישימה. לפחות לחלקיקים.
אולי אנחנו על סף גילוי שיגרום לנו שינוי שכזה שממש יעשה את כל החיים לדבר אחר לגמרי? מי יודע,
אנחנו רוצים את זה מהר ועכשיו אבל לטבע יש תוכניות משלו, מסתבר, וגם הוא במודעותו, לא מוסר את מפתחות הספינה כזה מהר..
לא כל כך התעמקתי אבל נשאלת השאל הברורה:
אם שני החלקקים היו זהים לחלוטין, אזי איך הצליח צוות המעבדה להבדיל בניהם…?
בנוסף, עקרון ידוע במכניקת הקוונטים הוא ש"מה שאי אפשר למדוד, לא קיים" ועל פי הגיון זה,אמרה בנוסח: "ישנם שני חלקיקים זהים לחלוטין שאין אנו יכולים להבדיל בניהם" היא אימרה סתומה שכן אם אני מודד שני חלקיקים אז ברור שהם אינם הים לחלוטין…
במה שונה הניסוי מהתיאור בספר של gaziorovich (מהזיכרון וייתכן שאינני מדייק בפרטים הקטנים אך העקרון זכור לי לחוטין) על אותם שני חלקיקים שנעים אחד אל עבר השני, לאחר "שהתנגשו" ישנה סבירות של 50% שהם התנגשו וכל חלקיק חוזר אחורה או ש 50% שהם עברו אחד "דרך השני"
בקיצור, האם יש חדש תחת השמש כאן?
קטע וידאו יפה בדיוק בנושא הזה –
http://www.youtube.com/watch?v=x_tNzeouHC4
השאלות של ניר נכונות ובמקום…אבל המדענים ממשיכים לבדוק בשיטה המבודדת של שני חלקיקים כאילו שקיים מצב כזה בטבע !!
אכן למרחק יש חשיבות מכרעת ואין דומה מילימטר למיליון קילומטר (נעזוב שנות אור)..אבל המאמר לא לקוי אם כבר הניסוי לקוי ! למרות שאין לדעת מראש מה תהיה התוצאה כי לשם כך נערך ניסוי כדי להגיע לתוצאה..כלשהיא !!
ולמעשה אותן שאלות ניתן לשאול לגבי ניסויי חלקיקים רגילים!! גם שם "מוכרים" לנו סיפור מצונזר ומזניחים חלקים רבים ממנו שאולי היו עומדים בסתירה לגירסה הרישמית !!
אינסופי, כן, שניים אבל אני לא רואה מניעה ליותר, הקשר לא מובן.
מה טווח ההשפעה של חלקיק אחד על התאום שלו ?
האם חלקיק אחד יכול להשפיע על חלקיק תאום שנמצא מליון שנות אור מאיתנו ?
כמה חלקקי תאומים יכולים להיות ?
ואם כול חלקקי התאומים משפיעים זה על זה איך בכלל אפשר היה לבצע את הניסוי ?
אולי זה נשמע מוזר אבל המאמר לקוי ביותר
ונשמע כמו אסטרולוגיה 🙂