השזירה הקוונטית, כמו אפקטים קוונטיים רבים אחרים, עומדת בניגוד לכמה מן האינטואיציות העמוקות ביותר שיש לנו על העולם. היא עשויה גם לחתור תחת תורת היחסות הפרטית של איינשטיין
מאת דייוויד ז’ אלברט ורבקה גל חן
מאז ומתמיד אמרה לנו האינטואיציה שאם אנחנו רוצים למשל להזיז סלע – עלינו לגעת בסלע, או לגעת במקל שנוגע בסלע, או לפקוד פקודה שחולפת דרך תנודות באוויר אל אוזן של אדם עם מקל שיכול לדחוף את הסלע, או כל סדרה אחרת כעין זו. באופן כללי יותר, האינטואיציה הזאת אומרת שדברים יכולים להשפיע באופן ישיר רק על דברים שמצויים על ידם ממש. אם א’ משפיע על ב’ בלי להיות על ידו ממש, הרי שהאפקט המדובר חייב להיות עקיף – חייב להיות משהו שמועבר באמצעות שרשרת מאורעות שבה כל מאורע יוצר באופן ישיר את המאורע הבא אחריו, שרשרת שמכסה בלי דילוגים את כל המרחק שבין א’ לב’. בכל פעם שנדמה לנו שאנחנו מוצאים יוצא מן הכלל לאינטואיציה הזאת – למשל, הרמת מתג שמדליק את פנסי הרחוב בעיר (אבל אז אנחנו מבינים שהפעולה מתרחשת דרך כבלים) או האזנה לשידור רדיו (אבל אז אנחנו מבינים שגלי הרדיו מתקדמים דרך המרחב) – מתברר שבעצם לא מצאנו יוצא מן הכלל. כלומר, לפחות לא בהתנסות היום-יומית שלנו בעולם.
אנחנו מכנים את האינטואיציה הזאת במונח “לוקאליות” (locality).
מכניקת הקוונטים ניפצה אינטואיציות רבות, אבל זוהי העמוקה שבכולן. והניפוץ המסוים הזה נושא בכנפיו איום שטרם הוסר צִלו, איום על תורת היחסות הפרטית, מאבני היסוד של פיזיקת המאה ה-21 שלנו.
הדבר מהחלל החיצון
הבה נלך קצת לאחור. לפני שבאה מכניקת הקוונטים לעולם, ובעצם ממש בתחילת המחקר המדעי של הטבע, אי אז בעבר הרחוק, האמינו המלומדים שאפשר בעיקרון לקבל תיאור מלא של העולם הפיזיקלי אם נתאר כל אחד ואחד מן המרכיבים הפיזיקליים הקטנים והיסודיים ביותר של העולם. את סיפורו המלא של העולם יהיה אפשר לבטא בתור סכום סיפורי המרכיבים.
מכניקת הקוונטים הביאה על האמונה הזאת את קיצה.
מאפיינים פיזיקליים מדידים וממשיים של אוספי חלקיקים עשויים, באופן חד משמעי וברור, לחרוג, לחמוק או להיות שונים לגמרי מסכום המאפיינים של החלקיקים היחידים. לדוגמה, על פי מכניקת הקוונטים אפשר לסדר זוג חלקיקים כך שהמרחק ביניהם יהיה בדיוק שני מטרים ועם זאת, לאף אחד מן החלקיקים לא יהיה מיקום מוגדר. יתרה מזה, הגישה המקובלת להבנת פיזיקת הקוונטים, המכונה פרשנות קופנהגן – שנוסחה בידי הפיזיקאי הדני הדגול נילס בוהר בתחילת המאה שעברה ונמסרה מאז מפרופסור לסטודנט במהלך כמה דורות – טוענת בעקשנות שלא נכון לומר שאיננו יודעים את העובדות על המיקום המדויק של החלקיקים היחידים, אלא שפשוט אין בכלל עובדות כאלו. השאלה מהו המיקום של חלקיק יחיד תהיה חסרת משמעות כמו למשל השאלה אם המספר חמש נשוי. הבעיה אינה אפיסטמולוגית (כלומר, עוסקת במה שאנחנו יודעים) אלא אונטולוגית (עוסקת במה שקיים).
המונח המקצועי שהפיזיקאים משתמשים בו כדי לתאר חלקיקים שקשורים זה לזה באופן שתואר כאן הוא שזירה קוונטית. התכונה השזורה אינה חייבת להיות מיקום: שני חלקיקים יכולים להסתובב בכיוונים מנוגדים, ועם זאת אף אחד מהם אינו זה המסתובב בכיוון השעון. או שחלקיק אחד בדיוק מבין השניים יהיה במצב מעוֹרָר, אבל אף אחד מהם אינו בבירור החלקיק המעורר. השזירה יכולה לקשר בין חלקיקים בלי תלות בשאלה היכן הם, מה הם ואילו כוחות הם עשויים להפעיל זה על זה. בעיקרון, הם יכולים בהחלט להיות אלקטרון ונויטרון הניצבים בשני קצוות מנוגדים של הגלקסיה. השזירה מביאה אפוא לעולם סוג של אינטימיות אצל החומר, שלא העזו לחלום עליה לפני כן.
השזירה ניצבת בתשתיתם של שדות מחקר חדשים שטומנים בחובם הבטחה הולכת וגדלה: מחשוב קוונטי והצפנה קוונטית, שיכולים לספק לנו יכולת לפתור בעיות מסוימות המצויות מחוץ לטווח המעשי של מחשב רגיל ויכולת לתקשר בביטחון מלא מפני ציתות.
אבל דומה שהשזירה גוררת גם תופעה אחרת, אפופת מסתורין עמוק ונוגדת אינטואיציה בחריפות: תופעה הקרויה “אי-לוקאליות” (nonlocality), האפשרות להשפיע באופן פיזיקלי על משהו בלי לגעת בו ובלי לגעת בשום סדרת ישויות המשתרעת מפה עד שם. על פי האי-לוקאליות, אגרוף בתל אביב יכול לרסק פרצוף בירושלים בלי להשפיע על שום ישות פיזיקלית אחרת (שום מולקולת אוויר, שום אלקטרון בתוך חוט חשמל, שום נצנוץ של אור) במרווח שביניהם.
הדבר שהכי מדאיג באי-לוקאליות, לבד מן המוזרות המטלטלת הטבועה בה, הוא שהתכונה הזאת טומנת בחובה איום כמוס על תורת היחסות הפרטית כפי שאנו מכירים אותה כיום. בשנים האחרונות נעשתה הדאגה הזו, שסוף סוף זכתה להיכנס להיכל המחשבות הרציניות בתחום הפיזיקה, למוקד של דיונים שעשויים, בסופו של דבר, לקעקע, לעוות, לדמיין מחדש, לגבש או לפורר את עצם יסודותיה של הפיזיקה.
שכתובים קיצוניים של המציאות
מכניקת הקוונטים הטרידה את מנוחתו של איינשטיין מאינספור בחינות. הדאגה המצוטטת-יתר-על-המידה בדבר האקראיות שלה (“אלוהים אינו משחק בקוביות”) היא רק אחת מהן. עם זאת, ההתנגדות היחידה שהוא הביע באופן רשמי וטרח לכתוב עליה מאמר, נגעה למוזרות של השזירה הקוונטית. ההתנגדות הזאת שוכנת בלִבו של הטיעון המכונה EPR, על שם שלושת מחבריו, איינשטיין ועמיתיו בוריס פודולסקי ונתן רוזן. במאמרם מ-1935, “האם תיאור המציאות הפיזיקלית שמספקת מכניקת הקוונטים יכול להיחשב שלם?” הם עונים לשאלה שהעלו ב”לא” תקיף ומבוסס.
הטיעון שלהם השתמש בעיקר בהוראה מסוימת אחת מתוך המתכון, או האלגוריתם המתמטי, של מכניקת הקוונטים המשמש לחיזוי תוצאות של ניסויים. נניח שאנו מודדים את המיקום של חלקיק ששזור שזירה קוונטית עם חלקיק אחר, כך שלאף אחד מהם אין מיקום מדויק, כפי שהזכרנו כאן. מן הסתם, כשנדע מהי תוצאת המדידה, ישתנה תיאור החלקיק הראשון, מכיוון שאז נדע היכן הוא היה באותו רגע. אבל האלגוריתם מורה לנו גם לשנות את התיאור שנתנו לחלקיק השני, ולשנות אותו מיד, ואין זה משנה כמה הוא רחוק מן החלקיק הראשון, או מה מצוי ביניהם.
השזירה הייתה לעובדה בלתי מעורערת בתמונת העולם שהעניקה מכניקת הקוונטים לפיזיקאים, אבל איש לפני איינשטיין לא חשב על ההשלכות של עובדה זו. בעיניו, השזירה לא הייתה סתם משהו מוזר, אלא משהו מפוקפק. הוא הרגיש שהיא משהו שאינו מן העולם הזה. היא נראתה, בעיקר, אי-לוקאלית.
באותם ימים איש לא היה מוכן להביא בחשבון את האפשרות שיש אי-לוקאליות פיזיקלית של ממש בעולם, לא איינשטיין, לא בוהר, אף לא אחד. איינשטיין, פודולסקי ורוזן הניחו כמובן מאליו במאמרם שהאי-לוקאליות לכאורה של מכניקת הקוונטים היא אך ורק לכאורה, שהיא חייבת להיות מין חריגה מתמטית או שיטת סימון לקויה, או לכל הפחות תוצר כלשהו של האלגוריתם שאפשר להיפטר ממנו. לא היה בלבם ספק שאפשר לרקוח תחזיות לניסויים במכניקת הקוונטים בלי להזדקק לצעדים אי-לוקאליים.
במאמר שלהם הם הציגו טיעון שאמר, פחות או יותר, שאם לא קיימת בעולם שום אי-לוקאליות ממשית (כפי שהכול הניחו), ואם תחזיות הניסויים של מכניקת הקוונטים הן נכונות, הרי שמכניקת הקוונטים אינה כוללת היבטים מסוימים של העולם. חייבים להיות חלקים בסיפור העולם שהיא משמיטה.
בוהר הגיב למאמר EPR בן לילה. הוא חיבר בקדחתנות מכתב הפרכה שלא עסק בשום טיעון מן הטיעונים המדעיים המוצקים שבמאמר, אלא טיפל, בסגנון עמום ולעתים חידתי, באופן שבו השתמשו המחברים במילה “מציאות” ובהגדרה שלהם ל”מרכיבים של המציאות הפיזיקלית”. הוא דיבר באריכות על האבחנה שבין אובייקט לסובייקט, על התנאים שחייבים להתקיים כדי שהשאלות ששואלים יהיו בעלות משמעות ועל טבע השפה האנושית. המדע זקוק, לדברי בוהר, ל”שכתוב קיצוני של הגישה שלנו בנוגע למציאות הפיזיקלית.”
ואף על פי כן, בוהר יצא מגדרו והסכים עם המאמר של EPR בעניין אחד: ברור כשמש שלא ייתכן שקיימת אי-לוקאליות פיזיקלית ממשית. האי-לוקאליות לכאורה, לטענתו, היא בסך הכול סיבה נוספת לכך שעלינו לנטוש את השאיפה המיושנת, שאבד עליה כלח אך ניכרה מכל אות במאמר ה-EPR, להצליח לקרוא מתוך המשוואות של מכניקת הקוונטים תמונה מציאותית של העולם, תמונה של מה שבאמת קיים מולנו בכל רגע ורגע. בוהר התעקש, בעצם, שלא זו בלבד שאנו מתבוננים בעולם דרך זכוכית עכורה, אלא אף שהתמונה הלא ברורה והאפלולית הזאת היא הדבר הכי אמיתי שיש.
תגובתו של בוהר הייתה מענה פילוסופי מסקרן לדאגה מדעית מובהקת. אבל מסקרן מזה היה שתגובתו של בוהר קודשה והפכה לעיקר האמונה הרשמי של הפיזיקה התיאורטית. משם ואילך, בילוי זמן במחשבה על הסוגיות האלו נחשב לסוג של כפירה. קהילת הפיזיקאים הפנתה אפוא עורף לשאיפותיה הישנות, להסיר את הלוט מעל פניו האמיתיות של העולם, ובמשך זמן רב לאחר מכן הפנתה שאלות מטאפיזיות אחר כבוד לספרות הפנטזיה.
אפילו היום נותר החלק המכריע הזה ממורשתו של איינשטיין בצל. הביוגרפיה רבת-המכר שכתב וולטר אייזקסון ב-2007 על איינשטיין מרגיעה את הקורא ואומרת לו שהביקורת של איינשטיין על מכניקת הקוונטים יושבה מאז. ואין זה נכון.
שובו של המודחק
העיסוק המדעי הרציני הראשון בטיעון EPR הופיע (לאחר 30 שנה של הזנחה מוחלטת, פחות או יותר) במאמר מפורסם מ-1964 שכתב הפיזיקאי האירי יוצא הדופן ג’ון ס’ בֶּל. מעבודתו של בל עולה כי בוהר טעה בהניחו שהוא אינו טועה בהבנת מכניקת הקוונטים וכי איינשטיין טעה בשאלה מה הייתה הטעות בהבנה של בוהר. כדי להפנים מה הייתה בעצם הטעות, יש צורך לנטוש את רעיון הלוקאליות.
השאלה המכרעת היא האם האי-לוקאליות, שלכל הפחות נדמה שמופיעה באלגוריתם של מכניקת הקוונטים, היא לכאורה בלבד או משהו מעבר לכך. דומה שבל הוא האדם הראשון ששאל את עצמו מה בדיוק המשמעות של השאלה הזו. מה יכול להבדיל בין אי-לוקאליות פיזיקלית אמיתית לבין אי-לוקאליות לכאורה? הוא הסיק שאם יש בנמצא אלגוריתם שהלוקאליות שלו ברורה וחד משמעית, ושהתחזיות שלו לתוצאות הניסויים זהות לתחזיות של אלגוריתם מכניקת הקוונטים, הרי שאיינשטיין ובוהר צדקו כשפטרו את האי-לוקאליות של מכניקת הקוונטים כתוצר של אותו פורמליזם מסוים ותו לא. ולהפך, אם שום אלגוריתם אינו יכול להימנע מאי-לוקאליות, הרי שהאי-לוקאליות חייבת להיות תופעת פיזיקלית ממשית. בל ניתח תרחיש שזירה מסוים והסיק שאין שום אפשרות מתמטית לבנות אלגוריתם לוקאלי כזה.
ולפיכך, העולם הפיזיקלי הממשי הוא אי-לוקאלי. נקודה.
המסקנה הזאת הופכת את הכול על פיו. איינשטיין, בוהר וכל האחרים הניחו תמיד כמובן מאליו שכל התנגשות אמיתית בין מכניקת הקוונטים לבין עקרון הלוקאליות הוא פשוט חדשות רעות למכניקת הקוונטים. אבל כעת הראה בל שהאי-לוקאליות מתנגשת לא רק עם המבנה התיאורטי המופשט של מכניקת הקוונטים, אלא גם עם תחזיות ניסוייות מסוימות שלה. נסיינים, בייחוד עבודה שעשו אלאן אַספֶּה ועמיתיו מהמכון לאופטיקה בפָּלֵסוֹ, צרפת, ב-1981 ולאחר מכן, הראו מעל לכל ספק שהתחזיות האלה אכן נכונות. החדשות הרעות אפוא היו לא מנת חלקה של מכניקת הקוונטים אלא של עקרון הלוקאליות, וממילא, כך נראה, של תורת היחסות הפרטית, מכיוון שלפחות לכאורה, היא בנויה על הנחת לוקאליות.
סיור מסתורין מטאפיזי
התגובה העיקרית לעבודתו של בל, תגובה שעדיין רווחת במחוזות רבים אפילו בימינו, הייתה עוד יותר ערפול. בל הראה שכל תיאוריה שמסוגלת לשחזר את התחזיות הניסוייות של מכניקת הקוונטים לזוגות חלקיקים שזורים, ובכלל זה מכניקת הקוונטים עצמה, חייבת לכלול אי-לוקאליות פיזיקלית ממשית.
מאז התעלמו למעשה מן המסר הזה. במקום זאת, כמעט כולם אומרים, שבל הראה שכל תיאוריה שתנסה להחליף את תמונת העולם של מכניקת הקוונטים האורתודוקסית במשהו שתואם יותר את הציפיות המטאפיזיות הקלסיות שלנו – כל תיאוריה שכוללת דטרמיניזם, רֵאליזם פילוסופי או משתנים חבויים – חייבת להיות אי-לוקאלית, אם היא מסוגלת לשחזר את התחזיות של מכניקת הקוונטים למערכת EPR [בתיבה מימין תוכלו לראות שתי דרכים להימלט מן המסקנה של בל]. האנשים אמנם קראו את עבודתו של בל, אבל כאילו דרך מראה עקומה.
רק מיעוט קטן מבין הפיזיקאים הצליח להימנע מאי-ההבנה המסוימת הזאת ולתפוס שהמשמעות של ההוכחה של בל ושל הניסויים של אספה היא שהתגלה שהעולם עצמו הוא אי-לוקאלי, אבל אפילו הם, כמעט ללא יוצא מן הכלל, סברו שהאי-לוקאליות הזאת אינה מטילה שום איום מיוחד על תורת היחסות הפרטית.
הסברה הזאת נובעת מן התפיסה שתורת היחסות הפרטית כרוכה בקשר בל יינתק עם אי האפשרות להעביר הודעות במהירות גבוהה יותר ממהירות האור. ככלות הכול, אם תורת היחסות הפרטית נכונה, אפשר לטעון ששום נושא הודעה חומרי אינו יכול להאיץ ממנוחה למהירויות גבוהות יותר ממהירות האור. ואפשר לטעון שהודעה שמועברת מהר יותר מן האור תהיה, על פי שעונים מסוימים, הודעה שמגיעה לפני שנשלחה, טענה שיש בכוחה לעורר מרבצם את כל שדי הפרדוקסים של נסיעה בזמן.
כבר ב-1932 הוכיח המתמטיקאי ההונגרי המבריק ג’ון פון נוימן שאי אפשר לתמרן את האי-לוקאליות של מכניקת הקוונטים ולנצל אותה לשם בניית מנגנון להעברת הודעות בן רגע. במשך עשרות שנים ראתה קהילת הפיזיקאים כולה בהוכחה של פון נוימן כעין תעודת ביטוח לכך שהאי-לוקאליות של מכניקת הקוונטים ותורת היחסות הפרטית יכולות להתקיים בשלום זו לצד זו.
החוויה האי-לוקאלית לסוגיה
נדרשו 30 שנה נוספות אחרי פרסום המאמר של בל עד שהעזו הפיזיקאים להישיר מבט אל הסוגיות האלו. הדיון הראשון באי-לוקאליות הקוונטית וביחסות שהתברך בכנות, באי התפשרות, בשלמות לוגית, ברמה אחידה ובבהירות, הופיע ב-1994 בספר שכתב טים מודלין מאוניברסיטת רטג’רס, ששמו “אי-לוקליות קוונטית ויחסות”. מודלין הדגיש בעבודתו ששאלת היישוב בין האי-לוקאליות לתורת היחסות הפרטית היא הרבה יותר חמקמקה ועדינה מן הרושם שיוצרות הסִסמאות השחוקות המבוססות על הודעות מידיות.
עבודתו של מודלין התפרסמה על רקע של שינוי חדש ועמוק בסביבה האינטלקטואלית, שהתחיל בשנות ה-80 המוקדמות ונמשך עד היום. תוקף השכנוע בעמדתו של בוהר, שלא ייתכן שיש לעולם התת-אטומי תיאור רֵאליסטי ושמרני מבחינה פילוסופית, התחיל להתערער באופן מוחשי בכל מקום. בתקופה הזאת כבר היה אפשר למצוא כמה וכמה הצעות מדעיות מבטיחות וברורות שמספקות תיאור ממין זה, לפחות בקירוב שמזניח את ההשפעות של תורת היחסות הפרטית. ההצעות כללו את המכניקה שפיתח דייוויד בוהם האנגלי בתחילת שנות ה-50 (ושימשה השראה לעבודתו של בל, אבל חוץ מזה התעלמו ממנה בדרך כלל) ומודל GRW של ג’יאנקרלו גירארדי, אבלרטו רימיני וטוליו ובר מאיטליה. שאיפותיה הנושנות של הפיזיקה, להורות את הדרך למטאפיזיקה, לספר לנו בדרך מפורשת וישירה איך העולם נראה בפועל, שאיפות שנזנחו ונחו, רדומות, יותר מ-50 שנה, החלו, אט-אט, להתעורר מחדש.
ספרו של מודלין התמקד בשלושה עניינים חשובים. ראשית, תורת היחסות הפרטית היא טענה על הטבע הגאומטרי של המרחב והזמן. היא טוענת שאי אפשר להעביר מסה או אנרגיה או מידע או השפעות סיבתיות במהירות גבוהה יותר משל האור. אבל שום דרישה מן הדרישות האלה, כשהיא לעצמה, אינה קרובה אפילו להבטיח שהטענה של התיאוריה בנוגע לגאומטריה של המרחב והזמן היא טענה נכונה. לפיכך, ההוכחה של פון נוימן על העברת הודעות, אינה נותנת לנו שום ערובה שהאי-לוקאליות הקוונטית ותורת היחסות הפרטית יכולות להתקיים בשלום זו לצד זו.
שנית, האמת של תורת היחסות הפרטית יכולה, למעשה, לעלות בקנה אחד בלי שום בעיה עם מגוון עצום של מנגנונים היפותטיים להעברה מהירה מן האור של מסה, של אנרגיה, של מידע ושל השפעות סיבתיות. בשנות ה-60 למשל פרסם ג’רלד פיינברג מקולומביה תיאוריה יחסותית לגמרי ללא סתירות פנימיות של סוג היפותטי של חלקיקים, להם קרא טכיונים, שבעבורם לעולם אי אפשר לנסוע לאט יותר מן האור. מודלין המציא דוגמאות נוספות.
לפיכך, עצם קיומה של אי-לוקאליות במכניקת הקוונטים לא אומר בהכרח שמכניקת הקוונטים אינה יכולה להתקיים לצד תורת היחסות הפרטית. אז אולי יש תקווה.
ואולם, כפי שהדגיש מודלין בעניין השלישי שהעלה, הסוג המסוים של פעולה ממרחק שאנו נתקלים בו במכניקת הקוונטים הוא חיה אחרת לגמרי מן הסוג שהופיע אצל הטכיונים של פיינברג או בדוגמאות האחרות של מודלין. ההשפעה האי-לוקאלית של חלקיקים קוונטיים זה על זה נראית על-טבעית מכיוון שהיא אינה תלויה בסידור המרחבי של החלקיקים או במאפיינים הפיזיקליים הטבועים בהם – בניגוד לכל ההשפעות היחסותיות שהוזכרו בפסקאות הקודמות – אלא רק בשאלה האם החלקיקים הנידונים שזורים שזירה קוונטית זה בזה או לא.
דומה שסוג האי-לוקאליות שנתקלים בה במכניקת הקוונטים דורש סימולטניות מוחלטת, שמציבה איום ממשי וקטלני על תורת היחסות הפרטית.
וזו הצרה.
תקווה לתורת היחסות הפרטית?
שתי תוצאות חדשות, שלמרבה הסקרנות מושכות לכיוונים שונים, עלו מן הדיון הזה במהלך השנים האחרונות. הראשונה מציעה דרך שבה האי-לוקאליות הקוונטית תעלה בקנה אחד עם תורת היחסות הפרטית; ואילו השנייה חושפת מהלומה חדשה שסופגות האינטואיציות העמוקות ביותר שלנו על העולם מן השילוב של מכניקת הקוונטים ותורת היחסות הפרטית.
התוצאה הראשונה הופיעה ב-2006 במאמר מדהים מאת רודריך טומולקה, מתמטיקאי גרמני צעיר שחוקר עכשיו ברטג’רס. טומולקה הראה כיצד אפשר לשחזר את כל התחזיות הניסוייות של מכניקת הקוונטים בעבור זוגות של חלקיקים שזורים על ידי שכתוב מתוחכם של תיאוריית GRW (כזכור, התיאוריה הזאת מציעה דרך רֵאליסטית מבחינה פילוסופית להשיג את התחזיות של מכניקת הקוונטים תחת תנאים רבים). השכתוב הוא אי-לוקאלי, אבל מתיישב במלואו עם גאומטריית המרחב-זמן של תורת היחסות הפרטית.
העבודה הזאת עדיין בחיתוליה במידה רבה. איש לא הצליח עדיין לכתוב גרסה מספקת של תיאוריית טומולקה שאפשר להחיל על חלקיקים שמושכים או דוחים זה את זה. יותר מזה, התיאוריה שלו מכניסה לחוקי הטבע סוג חדש של אי-לוקאליות – אי-לוקאליות לא רק במרחב אלא גם בזמן! כדי להשתמש בתיאוריה הזאת כדי לקבוע את ההסתברויות של מה שאמור להתרחש, אי אפשר להסתפק בהזנת המצב הפיזיקלי הנוכחי במלואו (כמו שמקובל לעשות בתיאוריות פיזיקליות), אלא יש להזין גם עובדות מסוימות בנוגע לעבר. המאפיין הזה ואחרים מעוררים דאגות, אבל אין ספק שטומולקה סילק חלק מן הבסיס לחשש של מודלין, שהאי-לוקאליות של מכניקת הקוונטים לא תוכל להתקיים בשלום לצד תורת היחסות הפרטית.
התוצאה השנייה שהתקבלה לאחרונה, והתגלתה על ידי אחד מאתנו (אלברט), מראה ששילוב בין מכניקת הקוונטים ובין תורת היחסות הפרטית דורשת מאתנו לוותר על עוד שכנוע שטבוע בנו מאז ומעולם. אנחנו מאמינים שכל מה שיש לומר על העולם אפשר לצקת בצורת נרטיב, או סיפור. או, במונחים יותר טכניים ומדויקים: כל מה שיש לומר אפשר לארוז במערכת סופית של פסוקים מן הצורה “בזמן t1זהו המצב הפיזיקלי המדויק של העולם” ו”בזמן t2 זה המצב הפיזיקלי המדויק של העולם,” וכן הלאה. אבל תופעת השזירה הקוונטית וגאומטריית המרחב-זמן של תורת היחסות, כשהן יחד, מורות שההיסטוריה הפיזיקלית של העולם עשירה לאין ערוך מכדי שנוכל לעשות זאת.
הצרה היא שתורת היחסות הפרטית נוטה לערבב את המרחב והזמן באופן שממיר את השזירה הקוונטית בין מערכות פיזיקליות נבדלות והופך אותה למשהו שדומה לשזירה בין מערכות פיזיקליות בזמנים שונים – משהו שבאופן חד משמעי וברור חורג, חומק או שונה לגמרי מכל סכום אפשרי של מצבים ברגעי זמן נבדלים.
התוצאה, בדומה למרבית התוצאות התיאורטיות במכניקת הקוונטים, כוללת טיפול בישות מתמטית שמכונה פונקציית גל, מושג שניסח ארווין שרדינגר לפני 80 שנה כדי להגדיר מצבים קוונטיים. פונקציית גל היא הדבר שממנו הפיזיקאים מסיקים את האפשרות (ובעצם, ההכרח) של שזירה, של חלקיקים בעלי אינסוף מיקומים וכך הלאה. ופונקציית הגל היא השוכנת בלב לִבן של החידות על האפקטים האי-לוקאליים של מכניקת הקוונטים.
אבל מה היא בדיוק, פונקציית גל זו? ויכוח עז ניטש כעת בסוגיה זו בקרב חוקרים של יסודות הפיזיקה. האם פונקציית גל היא עצם פיזיקלי ממשי, או שמא היא משהו שדומה לחוק תנועה או תכונה פנימית של חלקיקים או קשר בין נקודות במרחב? או אולי היא בסך הכול המידע הנוכחי שיש בידינו על החלקיקים? או מה?
אי אפשר להציג את פונקציות הגל של מכניקת הקוונטים באופן מתמטי בעזרת פחות ממרחב בעל מספר בלתי נתפס של ממדים, שמכונה מרחב קונפיגורציה. אם, כפי שטוענים אנשים מסוימים, צריך לראות בפונקציות הגל עצמים פיזיקליים ממשיים, הרי שעלינו להתייחס ברצינות לרעיון שההיסטוריה של העולם אינה נגללת במרחב התלת-ממדי של ההתנסות היום-יומית שלנו או במרחב הארבעה-ממדי של תורת היחסות הפרטית, אלא במרחב הקונפיגורציה העצום והבלתי מוכר הזה, שממנו מתהווה באופן כלשהו האשליה של תלת-ממד. גם את מושג הלוקאליות התלת-ממדי שלנו יהיה צורך להבין כמושג מתהווה. האי-לוקאליות של מכניקת הקוונטים עשויה להיות הצוהר שלנו לאותה רמה עמוקה יותר של המציאות.
מצבה של תורת היחסות הפרטית, רק קצת יותר ממאה שנה לאחר שעלתה על בימת העולם, נהיה פתאום לשאלה פתוחה לרווחה ומתפתחת במהירות. המצב הזה נוצר מכיוון שסוף-סוף הלכו הפיזיקאים והפילוסופים בעקבות הקצוות הפרומים של אותו ויכוח נשכח של איינשטיין עם מכניקת הקוונטים – הוכחה נוספת ושופעת אירוניה לגאונותו של איינשטיין. ייתכן בהחלט שהגורו המנוח טעה בדיוק היכן שחשב שהוא צודק וצדק בדיוק היכן שחשב שטעה. למעשה, ייתכן שאנו רואים את העולם דרך זכוכית לא עמומה כל כך, בניגוד לדעה העיקשת שמושלת בכיפה זמן ארוך, ארוך מדי.
100 תגובות
אני לא מבין מה המשמעות של “בו בזמן” איזה ניסוי יכול לאשר שהקריסה בשני החלקיקים הרחוקים זה מזה קרתה באותו זמן ?
האם בו זמניות היא עבור כל צופה תיאורטי?
לאלון,
בקשר לתגובה “יהודי מאמין,
השאלה האם ניתן ליחס לחלקיק אינטלגנציה היא שאלה מאוד מעניינת ומאוד קשורה לאיך אתה מגדיר דברים.”
בקשר לאינטלגנציה של בני אדם, בעלי חיים או דומם ניתן ללמוד מההגדרה במדעי המחשב
לבינה מלאכותית, יש כמה הגדרות ואחת העיקריות היא היכולת של סוכן להחליט החלטות רציונאליות בכדי להשיג את מטרתו.
כאשר אנו מייצרים מוצר, רכב לדוגמה.
יש הרבה חכמה באופן שבו הוא פועל בכדי להשיג את מטרותיו (בעירת הדלק במנוע, מנגנון ההיגוי וכו..) זה לא אומר שהרכב הוא איטלגנטי!
רק שבו מתבטאת האינטלגנציה של מי שייצר אותו.
אינטלגנציה אמתית קיימת רק במי שמסוגל לקבל החלטות. בטבע יש חוקיות, בחוקיות הזאת יש הרבה חכמה אך זה לא אומר שהעצמים הכפופים לחוקיות הזאת הם חכמים (למשל החלקיק).
גם אדם שהוא ייצור אינטלגנטי ומסוגל לקבל החלטות אינטלגנטיות יש חכמה מעבר לחכמתו והאינטלגנציה הפרטית שלו.
וזאת החכמה של האופן בו הוא נוצר (מבנה השכל, העין, מנגנון העיכול ייצור חלבונים וכו…) שאנו חוקרים ומגלים עוד ועוד עליו אך הם עדיין לא בהשגתנו המלאה וכנראה לעולם לא יהיו.
על כך נאמר בתהילים על הבורא “מה רבו מעשיך ה’ כולם בחכמה עשית”.
יש חכמה נפלאה בכל תחום בטבע (“הטבע”=אלהים בגימטריה) היא מעידה על החכמה של מי שייצר אותה.
כמו שהרכב או המטוס מעיד על החכמה של מי שייצר אותו.
יש את הדיון השלם בנושא האבולוציה אך אין זה המקום כי החכמה אינה מוגבלת רק לתחום הביולוגיה… וגם בתחום זה האפשרות שבאופן מקרי יסתדרו כל כך הרבה חלקיקים ויאפשרו חיים בתנאים הנתונים בכוכב שלנו הם ממש אפסיים, המתמטיקה מחייבת יד מכוונת.
אנחנו צריכים לשמור על הראש פתוח ואובייקטיבי, להבין שיש דברים למעלה מהבנתנו.
המדע וההיגיון מחייב את מציאות הבורא
ראשית אין שום מגבלה עם המשתנים החבויים – יש מגבלה על המצבים הקוונטים שניתן לתאר איתם.
והרעיון המתואר בציטוט הוא מגבלה חישובית שמסיקים. כמו עם הכמות הסופית של תמונות שמסך LCD יכול לייצר.
אתה תמיד יכול לייצג כל מספר בשיטת יצוג כזאת או אחרת. מה שחשוב זה לא היצוג, אלה היכולת להראות מה השגיאה (או הדיוק).
זה בדיוק כמו שאומר שכל חלקיק ביקום מיצג ביט במחשב רגיל. אם יש מספר סופי של חלקיקים – אז אני יכול לחזות מראש את הדיוק שיהיה לי ביצוג מספר בשיטת יצוג נתונה.
כלומר הדרך שבה נהוג להתייחס לדיוק היא ע”י חישוב אפריורי, ולא ע”י ניסוי.
אם בכל זאת ניקח את האמירה שלך:
“זה אומר שאם נצליח באמצעות מחשב קוונטי לבצע חישוב זה, הרי שזה סותר את תיאוריית המשתנים החבויים.”
אז תיאור פרקטי של דבריך הוא לבנות מכל היקום מחשב קוונטי, ואז לנסות לעשות עליו חישובים, ולראות שהרגישות החישובית שלו גדולה מ-10,000 ספרות. ואם כן, יש סתירה.
אם זאת כוונתך – אז כן, יהיה ניתן לסתור ככה. זה פשוט כיוון לא פרקטי, והוא ניסוי מחשבתי בלבד.
זה כמובן נכון רק על סמך האמירה שציטטת.
שאגב, הטענה שעם מכ’ קוונטים רגילה ניתן לייצר דיוק גבוהה יותר נראית לי חשודה. נראה לי שאם לוקחים בחשבון את אי הוודאות בידיעת מצבים קוונטיים – גם שם תהיה מגבלה דומה, רק שיותר קשה להראות את זה. – כמו הקושי להגדיר רזולוציית מסך למסכי – CRT.
בכל אופן, אם מעניין אותך הנושא של טיעונים כנגד “בוהם” יותר כדאי שתחפש דברים בסיגנון הלינק ששמתי בהודעה הקודמת.
אך זכור גם שמבחינת ניבוי תוצאות רוב הווריאנטים זהים לקופנהאגן.
אלון,
יכול להיות שהבנתי לא נכון את המגבלה של המשתנים החבויים
כאשר הם כותבים:
A nonlocal theory of this sort predicts that a quantum computer encounters fundamental obstacles when it tries to factor numbers of approximately 10,000 digits or more; an achievable task in quantum mechanics
אזי זה אומרש שאם תיאוריית המשתנים החבויים נכונה, אנחנו לא אמורים להיות מסוגלים לבצע פירוק לכופלים שלו למספר בעל 10000 ספרות, שוב כי אין מספר תאי זיכרון ביקום הנראה. זה אומר שאם נצליח באמצעות מחשב קוונטי לבצע חישוב זה, הרי שזה סותר את תיאוריית המשתנים החבויים.
הבעיה היא, שתא זיכרון כלשהו צריך להכיל את המשתנה החבוי ולכן ניסיתי לחשוב על ניסוי עצום ממדים בו בבת אחת נשנה כמה תכונות למספר אדיר ומטורף של אלקטרונים מצומדים (ספין, מומנטום ומה לא), כך שכמות המשתנים החבויים שיידרשו לשינוי האלקטרונים המצומדים, תעלה מעבר למה שהיקום הנראה מאפשר ויצור את הסתירה מול מכניקת הקוונטים.
אגב, אני באמת מקווה שאני לא גורם לפיזיקאים להקיא בגלל הדוגמאות שהבאתי ולכן אני נזהר ורק שואל האם מה שתיארתי כאן, שנגזר מהבנתי מהציטוט מויקיפדיה, אכן מאתגר את המשתנים החבויים?
למדתי את הלקח – להבא אמנע מלינקים ממשלתיים…
כתבת:
“שבהינתן מחשב קוונטי גדול מספיק, שניתן לבנותו (או אוטוטו יהיה אפשר לבנותו), היקום הנראה בעצמו, לא יכול לספק מספיק “תאי זיכרון” לקיום משתנים חבויים.”
לא. היקום לא מכיל מספיק חלקיקים על מנת שחישובים שהוא יעשה יהיו עם דיוק של 10,000 ספרות.
תחשוב על זה כך: כל פיקסל במסך שלך הוא חלקיק ביקום. המסך הוא כל היקום (קצת פואטי…). כל צבע שפיקסל יכול להפיק זה מצב אפשרי שניתן לימדוד אותו. כעת – מספר הקומבינציות האפשרי של תמונות מסך שונות הוא מספר הפיקסלים, בחזקת כמות הצבעים האפשריים לכל פיקסל.
באופן דומה יש כמות סופית ניתנת למדידה של מצבים קוונטיים ליקום.
האמירה בציטוט שהבאת אינה מחזקת או מחלישה שום אספקט בתיאוריה, אלא רק מסיקה את הסופיות הזאת.
לטובת המחשה בא ניקח את האנלוגיה למסך שלב הלאה (כל אנלוגיה בעייתית, אבל בא ננסה):
אתה מביט במסך מחשב, והתמונה מטושושת.
תאוריה אחת אומר שאתה מסתכל על מסך CRT (אנלוגי לקופנהאגן).
תאוריה שניה אומרת שזה מסך LCD, אבל אתה פשוט צריך משקפיים או שיש ניר אפיה על המסך. (אנלוגי ל”בוהם”).
אם משתמשים בתאוריה השניה, קל לראות למה יש מספר סופי של אפשרויות.
בתאוריה הראשונה יש לך “פאזה” חופשיה, שבאופן תאורטי ניתן לחלץ ממנו יותר אינפורמציה – אבל נאמר בזהירות שזה מאוד תלוי באי הוודאות של המדידה.
בקיצור, האמירה רק אנלוגית לזה שיש מספר סופי של תמונות אפשריות, בהינתן שיש מסך LCD. אין שום תמיכה ב-LCD או CRT…
לא הבנתי את האמירה שלך:
“לפי תיאוריית המשתנים החבויים, יהיה אפשר לשבור לבצע שינוי בחלקיק אחד בלי תגובה בחלקיק המצומד לו”.
אשמח אם תסביר לי למה זה נובע מתאורית המשתנים החבויים.
אלון, אבי היה צריך לעבוד קשה לאשר את הפוסטים שלך. לא יפה ככה, לפני החג.
אני חושב שהמגבלה היא לא “סתם” פרקטית אלא מהותית כי היא אומרת, שבהינתן מחשב קוונטי גדול מספיק, שניתן לבנותו (או אוטוטו יהיה אפשר לבנותו), היקום הנראה בעצמו, לא יכול לספק מספיק “תאי זיכרון” לקיום משתנים חבויים. נראה לי שזו בעיה מהותית שכן אז, לפי תיאוריית המשתנים החבויים, יהיה אפשר לשבור לבצע שינוי בחלקיק אחד בלי תגובה בחלקיק המצומד לו וזו תהיה סתירה לתוצאה החזוייה של מכניקת הקוונטית. מעבר לכך, קשה לקבל תיאוריה שהיא חסומה באופן פרקטי והדרך לפרוץ את החסימה היא הנחה נוספת של יקום אינסופי ואם אינני טועה, זו לא ההנחה בימינו אנו
אגב, אם נבנה מחשב כזה, אולי אז נוכל לשבור את סוף סוף את היקום ולקבל מסך כחול אמיתי, ככה על כל השמיים ולצאת מהמטריקס
מצטער שיוצא שאני מפרסם תגובה שביעית ברצף, אבל עכשיו סוף-סוף התפנתי לנושא האינטיליגנציה.
נקודת המבט שהבאתי בנוגע לאינטיליגנציה אינה נשענת על עקרון חוסר ודאות, או קשורה באיזשהו אופן לרצון חופשי. למען האמת, הנוקטים בגישה זו הם בדרך כלל אנשים שמאמנים בדטרמיניזם מוחלט,
(כאשר המשמעות לרצון חופשי כבר תלויה בהגדרות, ולכן נתעלם ממושג זה אם אפשר).
בדרך כלל אלה אנשים שמאמינים ב:”אלוהי הטבע” או “טאו” או האלוהים של איינשטיין – וכו’.
כלומר, זאת נקודת מבט שמאמינה שיש “אינטיליגנציה” או “תודעה” שניתן ליחס ליקום, ובאיזשהו אופן כל מה שמורכב ממנו – יש בו חלק מ”תודעה” זו.
הפורמליסטים יותר בנקודת מבט זו, מסבירים זאת באופן דומה לזה שעשיתי.
כלומר:
איפה תשים את הגבול? עכבר? דג? ג’וק? חיידק?
-> הנטייה של בעלי נקודת מבט זו היא לומר שזה פוחת. ושאין כן/לא, אלה דרגות של אפור, כיוון שאין גבול שניתן לשים.
חלק מהפורמליזם/תירוץ שלהם הוא ליקשור אינטיליגנציה עם הקיום עצמו, ויותר ספציפית עם התכונות שמאפשרות קיום.
זאת נקודת מבט מעניינת שאני מנסה לייצג, אבל אין לי דעה נחרצת לכאן או לכאן. פשוט מעניין לפעמים להסתכל על דברים מנקודות מבט אחרות.
* הלינק המקורי היה עם סיום של ממשלות…
אני מנסה לינק חלופי….:
http://arxiv.org/abs/0811.1905
*(לינק בעייתי)
בקיצור, תיאוריית “בוהם” לא הראתה יתרון בחיזוי על פני “קופנהאגן”, אבל לא ניתן לומר גם שסתרו אותה.
רבים ממי שמעדיפים אותה, עושים זאת מסיבות דומות לשלי – נקודת מבט יותר קוהרנטית – שזה כמובן כבר משהו אינדיבידואלי.
ואני חושב שבגלל שהתיאוריה “אאוטסדרית”, יש נטייה לראות בה כיותר הזוייה.
אבל זה לא מקרי שלא מקבלים זאת באופן רשמי כסתירה לתיאוריה… ראשית יש וואריאנטים על התיאוריה, שנית – איך נאמר – תמיד כדאי לקחת דברים כאלה בקונטקסט זהיר.
באותו האופן ל”בוהם” כביכול יש יתרון של יכולת התאמה ליחסות, לינק:
אבל זה לא מקרי שלא מקבלים זאת באופן רשמי כסתירה לתיאוריה… ראשית יש וואריאנטים על התיאוריה, שנית – איך נאמר – תמיד כדאי לקחת דברים כאלה בקונטקסט זהיר.
באותו האופן ל”בוהם” כביכול יש יתרון של יכולת התאמה ליחסות, לינק:
http://xxx.lanl.gov/abs/0811.1905
————————————————————————————————————————-
החיזויים של קופנהאגן ו”בוהם” מצטלבים בצורה כ”כ חזקה, שכל עוד אין הבדלים, ניתן להסתכל עליהם כתיאורים שונים של אותה תופעה.
עם זאת, ישנה טענה שהצליחו למצוא אפקט שיתן אינדיקציה לקיום המשתנים החבויים (כפי שנרמז בחלק השני שאולי קיים).
האפקט קשור לניסוי של פוטונים בשני חריצים, ותוצאות שלו אמורות לסתור את החיזוי של “בוהם”. לינק:
http://arxiv.org/abs/quant-ph/0206196
החיזויים של קופנהאגן ו”בוהם” מצטלבים בצורה כ”כ חזקה, שכל עוד אין הבדלים, ניתן להסתכל עליהם כתיאורים שונים של אותה תופעה.
עם זאת, ישנה טענה שהצליחו למצוא אפקט שיתן אינדיקציה לקיום המשתנים החבויים (כפי שנרמז בחלק השני שאולי קיים).
האפקט קשור לניסוי של פוטונים בשני חריצים, ותוצאות שלו אמורות לסתור את החיזוי של “בוהם”. לינק:
http://arxiv.org/abs/quant-ph/0206196
אבל זה לא מקרי שלא מקבלים זאת באופן רשמי כסתירה לתיאוריה… ראשית יש וואריאנטים על התיאוריה, שנית – איך נאמר – תמיד כדאי לקחת דברים כאלה בקונטקסט זהיר.
באותו האופן ל”בוהם” כביכול יש יתרון של יכולת התאמה ליחסות, לינק:
http://xxx.lanl.gov/abs/0811.1905
החלק השלישי מדבר על פרקטיות חישובית של התיאוריה. בגדול, שיש חישוביות שמצריכה הנחות כמו גודל סופי ליקום.
החלק הרביעי מדבר על משמעויות שנובעות למחשבים קוונטיים. אני מניח שמשתמשים בהנחה שהיקום סופי, וכשלוקחים בחשבון את הנוסחאות שתוארו בחלק השלישי מקבלים שיש גבול תיאורטי לדיוק שניתן לקבל (שים לב – החלק השלישי הניח גודל סופי על מנת שהחישובים יהיו סופיים; החלק הזה מסיק שאם גודל היקום סופי, אז פיתרון חישובי יכול לפתור במדוייק, ולכן יהיה גבול לדיוק התיאורטי).
כלומר לשאלתך: היקום מציב מגבלה – אבל לא לנכונות התאוריה של משתנים חבויים. בהינתן שהתיאור של משתנים חבויים נכון, היקום מציב גבול לדיוק שניתן לחשב עם מחשב קוונטי תיאורטי.
לשם המחשה – גם מחשבים קלאסיים תיאורטיים מוגבלים בכל מני פרמטרים בהינתן גודל סופי ליקום.
כלומר אין כאן טיעון בעד או נגד, יש כאן הסקות לגבי הגבולות החישוביים.
אם מישהו ממש רוצה שמחשב בגודל היקום יוכל לחשב חישובים עם דיוק של מעל 10,000 ספרות, אז הוא צריך לקוות שאין משתנים חבויים, אלא שיש באמת רנדומליות אינהרנטית.
מעניין. מסתבר שהשתמשתי במילה אסורה – שבאמת אני לא יודע מה היא. עוד מאתמול ב-14:30…
אני נאלץ לפרסם בחלקים, על מנת שאוכל להבין מה…
———————————————————————————————-
שמוליק,
יש כמה חלקים לפיסקה שציטטת.
החלק הראשון אומר שמבחינת מדענים רבים התיאורייה לא מספקת.
זה אמנם נכון, ויש לזה מספר סיבות, אך הן לא מובאות בהמשך. בסוף התגובה אוסיף מה כן גורם לסקפטיות.
החלק השני הוא מישפט שבפרפראזה אומר – אם אין אינדיקציה ישירה לקיום משתנים חבויים – קיומם יכול להישאר פילוסופי – אך יתכן שתימצא אפשרות לקבל אינדיקציה לקיומם.
שמוליק,
יש לי בעיה לשלוח עוד מאתמול – ב-14:30.
אני מניח שהיתה לנו “השתקה” – באדיבות בן-דוד…
ראשית – copy-paste לשאלה למה שכתבתי:
———————————————————————————————————–
שמוליק,
יש כמה חלקים לפיסקה שציטטת.
החלק הראשון אומר שמבחינת מדענים רבים התיאורייה לא מספקת.
זה אמנם נכון, ויש לזה מספר סיבות, אך הן לא מובאות בהמשך. בסוף התגובה אוסיף מה כן גורם לסקפטיות.
החלק השני הוא מישפט שבפרפראזה אומר – אם אין אינדיקציה ישירה לקיום משתנים חבויים – קיומם יכול להישאר פילוסופי – אך יתכן שתימצא אפשרות לקבל אינדיקציה לקיומם.
החלק השלישי מדבר על פרקטיות חישובית של התיאוריה. בגדול, שיש חישוביות שמצריכה הנחות כמו גודל סופי ליקום.
החלק הרביעי מדבר על משמעויות שנובעות למחשבים קוונטיים. אני מניח שמשתמשים בהנחה שהיקום סופי, וכשלוקחים בחשבון את הנוסחאות שתוארו בחלק השלישי מקבלים שיש גבול תיאורטי לדיוק שניתן לקבל (שים לב – החלק השלישי הניח גודל סופי על מנת שהחישובים יהיו סופיים; החלק הזה מסיק שאם גודל היקום סופי, אז פיתרון חישובי יכול לפתור במדוייק, ולכן יהיה גבול לדיוק התיאורטי).
כלומר לשאלתך: היקום מציב מגבלה – אבל לא לנכונות התאוריה של משתנים חבויים. בהינתן שהתיאור של משתנים חבויים נכון, היקום מציב גבול לדיוק שניתן לחשב עם מחשב קוונטי תיאורטי.
לשם המחשה – גם מחשבים קלאסיים תיאורטיים מוגבלים בכל מני פרמטרים בהינתן גודל סופי ליקום.
כלומר אין כאן טיעון בעד או נגד, יש כאן הסקות לגבי הגבולות החישוביים.
אם מישהו ממש רוצה שמחשב בגודל היקום יוכל לחשב חישובים עם דיוק של מעל 10,000 ספרות, אז הוא צריך לקוות שאין משתנים חבויים, אלא שיש באמת רנדומליות אינהרנטית.
————————————————————————————————————————–
החיזויים של קופנהאגן ו”בוהם” מצטלבים בצורה כ”כ חזקה, שכל עוד אין הבדלים, ניתן להסתכל עליהם כתיאורים שונים של אותה תופעה.
עם זאת, ישנה טענה שהצליחו למצוא אפקט שיתן אינדיקציה לקיום המשתנים החבויים (כפי שנרמז בחלק השני שאולי קיים).
האפקט קשור לניסוי של פוטונים בשני חריצים, ותוצאות שלו אמורות לסתור את החיזוי של “בוהם”. לינק:
http://arxiv.org/abs/quant-ph/0206196
אבל זה לא מקרי שלא מקבלים זאת באופן רשמי כסתירה לתיאוריה… ראשית יש וואריאנטים על התיאוריה, שנית – איך נאמר – תמיד כדאי לקחת דברים כאלה בקונטקסט זהיר.
באותו האופן ל”בוהם” כביכול יש יתרון של יכולת התאמה ליחסות, לינק:
http://xxx.lanl.gov/abs/0811.1905
בקיצור, תיאוריית “בוהם” לא הראתה יתרון בחיזוי על פני “קופנהאגן”, אבל לא ניתן לומר גם שסתרו אותה.
רבים ממי שמעדיפים אותה, עושים זאת מסיבות דומות לשלי – נקודת מבט יותר קוהרנטית – שזה כמובן כבר משהו אינדיבידואלי.
ואני חושב שבגלל שהתיאוריה “אאוטסדרית”, יש נטייה לראות בה כיותר הזוייה.
שמוליק,
נסיתי פעמיים אתמול לשלוח את תשובתי (למזלי אני שומר בזיכרון לפני כל שליחה אז לא נימחק…)
אני מניח שהיתה לנו “השתקה” – באדיבותו של עבד…
מנסה שינוי שם, אולי יצליח…
ראשית – copy-paste לשאלה למה שכתבתי:
———————————————————————————————————–
שמוליק,
יש כמה חלקים לפיסקה שציטטת.
החלק הראשון אומר שמבחינת מדענים רבים התיאורייה לא מספקת.
זה אמנם נכון, ויש לזה מספר סיבות, אך הן לא מובאות בהמשך. בסוף התגובה אוסיף מה כן גורם לסקפטיות.
החלק השני הוא מישפט שבפרפראזה אומר – אם אין אינדיקציה ישירה לקיום משתנים חבויים – קיומם יכול להישאר פילוסופי – אך יתכן שתימצא אפשרות לקבל אינדיקציה לקיומם.
החלק השלישי מדבר על פרקטיות חישובית של התיאוריה. בגדול, שיש חישוביות שמצריכה הנחות כמו גודל סופי ליקום.
החלק הרביעי מדבר על משמעויות שנובעות למחשבים קוונטיים. אני מניח שמשתמשים בהנחה שהיקום סופי, וכשלוקחים בחשבון את הנוסחאות שתוארו בחלק השלישי מקבלים שיש גבול תיאורטי לדיוק שניתן לקבל (שים לב – החלק השלישי הניח גודל סופי על מנת שהחישובים יהיו סופיים; החלק הזה מסיק שאם גודל היקום סופי, אז פיתרון חישובי יכול לפתור במדוייק, ולכן יהיה גבול לדיוק התיאורטי).
כלומר לשאלתך: היקום מציב מגבלה – אבל לא לנכונות התאוריה של משתנים חבויים. בהינתן שהתיאור של משתנים חבויים נכון, היקום מציב גבול לדיוק שניתן לחשב עם מחשב קוונטי תיאורטי.
לשם המחשה – גם מחשבים קלאסיים תיאורטיים מוגבלים בכל מני פרמטרים בהינתן גודל סופי ליקום.
כלומר אין כאן טיעון בעד או נגד, יש כאן הסקות לגבי הגבולות החישוביים.
אם מישהו ממש רוצה שמחשב בגודל היקום יוכל לחשב חישובים עם דיוק של מעל 10,000 ספרות, אז הוא צריך לקוות שאין משתנים חבויים, אלא שיש באמת רנדומליות אינהרנטית.
————————————————————————————————————————–
החיזויים של קופנהאגן ו”בוהם” מצטלבים בצורה כ”כ חזקה, שכל עוד אין הבדלים, ניתן להסתכל עליהם כתיאורים שונים של אותה תופעה.
עם זאת, ישנה טענה שהצליחו למצוא אפקט שיתן אינדיקציה לקיום המשתנים החבויים (כפי שנרמז בחלק השני שאולי קיים).
האפקט קשור לניסוי של פוטונים בשני חריצים, ותוצאות שלו אמורות לסתור את החיזוי של “בוהם”. לינק:
http://arxiv.org/abs/quant-ph/0206196
אבל זה לא מקרי שלא מקבלים זאת באופן רשמי כסתירה לתיאוריה… ראשית יש וואריאנטים על התיאוריה, שנית – איך נאמר – תמיד כדאי לקחת דברים כאלה בקונטקסט זהיר.
באותו האופן ל”בוהם” כביכול יש יתרון של יכולת התאמה ליחסות, לינק:
http://xxx.lanl.gov/abs/0811.1905
בקיצור, תיאוריית “בוהם” לא הראתה יתרון בחיזוי על פני “קופנהאגן”, אבל לא ניתן לומר גם שסתרו אותה.
רבים ממי שמעדיפים אותה, עושים זאת מסיבות דומות לשלי – נקודת מבט יותר קוהרנטית – שזה כמובן כבר משהו אינדיבידואלי.
ואני חושב שבגלל שהתיאוריה “אאוטסדרית”, יש נטייה לראות בה כיותר הזוייה.
שמוליק,
נסיתי פעמיים אתמול לשלוח את תשובתי (למזלי אני שומר בזיכרון לפני כל שליחה אז לא נימחק…)
אני מניח שהיתה לנו “השתקה” – באדיבותו של עבד …
ראשית – copy-paste לשאלה למה שכתבתי:
———————————————————————————————————–
שמוליק,
יש כמה חלקים לפיסקה שציטטת.
החלק הראשון אומר שמבחינת מדענים רבים התיאורייה לא מספקת.
זה אמנם נכון, ויש לזה מספר סיבות, אך הן לא מובאות בהמשך. בסוף התגובה אוסיף מה כן גורם לסקפטיות.
החלק השני הוא מישפט שבפרפראזה אומר – אם אין אינדיקציה ישירה לקיום משתנים חבויים – קיומם יכול להישאר פילוסופי – אך יתכן שתימצא אפשרות לקבל אינדיקציה לקיומם.
החלק השלישי מדבר על פרקטיות חישובית של התיאוריה. בגדול, שיש חישוביות שמצריכה הנחות כמו גודל סופי ליקום.
החלק הרביעי מדבר על משמעויות שנובעות למחשבים קוונטיים. אני מניח שמשתמשים בהנחה שהיקום סופי, וכשלוקחים בחשבון את הנוסחאות שתוארו בחלק השלישי מקבלים שיש גבול תיאורטי לדיוק שניתן לקבל (שים לב – החלק השלישי הניח גודל סופי על מנת שהחישובים יהיו סופיים; החלק הזה מסיק שאם גודל היקום סופי, אז פיתרון חישובי יכול לפתור במדוייק, ולכן יהיה גבול לדיוק התיאורטי).
כלומר לשאלתך: היקום מציב מגבלה – אבל לא לנכונות התאוריה של משתנים חבויים. בהינתן שהתיאור של משתנים חבויים נכון, היקום מציב גבול לדיוק שניתן לחשב עם מחשב קוונטי תיאורטי.
לשם המחשה – גם מחשבים קלאסיים תיאורטיים מוגבלים בכל מני פרמטרים בהינתן גודל סופי ליקום.
כלומר אין כאן טיעון בעד או נגד, יש כאן הסקות לגבי הגבולות החישוביים.
אם מישהו ממש רוצה שמחשב בגודל היקום יוכל לחשב חישובים עם דיוק של מעל 10,000 ספרות, אז הוא צריך לקוות שאין משתנים חבויים, אלא שיש באמת רנדומליות אינהרנטית.
————————————————————————————————————————–
החיזויים של קופנהאגן ו”בוהם” מצטלבים בצורה כ”כ חזקה, שכל עוד אין הבדלים, ניתן להסתכל עליהם כתיאורים שונים של אותה תופעה.
עם זאת, ישנה טענה שהצליחו למצוא אפקט שיתן אינדיקציה לקיום המשתנים החבויים (כפי שנרמז בחלק השני שאולי קיים).
האפקט קשור לניסוי של פוטונים בשני חריצים, ותוצאות שלו אמורות לסתור את החיזוי של “בוהם”. לינק:
http://arxiv.org/abs/quant-ph/0206196
אבל זה לא מקרי שלא מקבלים זאת באופן רשמי כסתירה לתיאוריה… ראשית יש וואריאנטים על התיאוריה, שנית – איך נאמר – תמיד כדאי לקחת דברים כאלה בקונטקסט זהיר.
באותו האופן ל”בוהם” כביכול יש יתרון של יכולת התאמה ליחסות, לינק:
http://xxx.lanl.gov/abs/0811.1905
בקיצור, תיאוריית “בוהם” לא הראתה יתרון בחיזוי על פני “קופנהאגן”, אבל לא ניתן לומר גם שסתרו אותה.
רבים ממי שמעדיפים אותה, עושים זאת מסיבות דומות לשלי – נקודת מבט יותר קוהרנטית – שזה כמובן כבר משהו אינדיבידואלי.
ואני חושב שבגלל שהתיאוריה “אאוטסדרית”, יש נטייה לראות בה כיותר הזוייה.
אלון,
שאלת האינטיליגנציה היא למעשה שאלת הרצון החופשי שהיא שאלה שאולי בלתי אפשרי לענות עליה, בוודאי שכעת בשילוב עיבוד מידע. בנוגע לרצון חופשי, אפשר להתרשם מהבעייתיות לפי הלינק הבא:
http://en.wikipedia.org/wiki/Free_will
הסיבה היחידה שאנחנו יכולים לשאול את השאלה הזו היא כי אין הסבר אריסטוטלי למכניקת הקוונטים ולניסוי 2 החריצים (כפי שהזכרת). האם אנחנו יכולים לשאול האם יש אינטיליגנציה לאבן כי אנחנו לא יכולים לחזות במדוייק היכן האבל תיפול אם נזרוק אותה מהבניין? האם ניתן לטעון שיש אינטיליגנציה לכוכבי לכת כי אנחנו לא יכולים לפתור את בעיית שלושת הגופים בדיוק אינסופי?
אין לפיכך לייחס לאלקטרון אינטיליגנציה בוודאי לא לפי ההגדרה הרגילה של המושג הזה (שהוא בהחלט מעורפל, שכן מתי ערימה הופכת לערימה) ושאלה זו, היא מאותן השאלות שתשובה כגון, יש לאלקטרון אינטיליגנציה, היא תשובה שהיא God of the Gaps
בקשר למשתנים חבויים, אשמח אם תתייחס למה ששאלתי בפוסט הקודם שלי ואני אחסוך את החיפוש ופשוט אדביק כאן את שאלתי:
קראתי שוב על ה- nonlocal hidden variables theory ומצאתי נקודה מעניינת שאולי מצביעה על חולשתה של תיאוריה זו
מתוך הערך בויקיפדיה: http://en.wikipedia.org/wiki/Uncertainty_principle
While it is possible to assume that quantum mechanical predictions are due to nonlocal hidden variables, and in fact David Bohm invented such a formulation, this resolution is not satisfactory to the vast majority of physicists. The question of whether a random outcome is predetermined by a nonlocal theory can be philosophical, and it can be potentially intractable. If the hidden variables are not constrained, they could just be a list of random digits that are used to produce the measurement outcomes. To make it sensible, the assumption of nonlocal hidden variables is sometimes augmented by a second assumption — that the size of the observable universe puts a limit on the computations that these variables can do. A nonlocal theory of this sort predicts that a quantum computer encounters fundamental obstacles when it tries to factor numbers of approximately 10,000 digits or more; an achievable task in quantum mechanics
ממה שאני מבין (ואכן לא יותר מדי), קיימת מגבלה פיזית שהיקום הנראה מציב לתיאוריית המשתנים החבויים מכאן, שזו נקודת חולשה לתיאוריה זו. האם כך?
עבד,
אינפורמטיבי מאוד. תודה.
יהודי מאמין,
השאלה האם ניתן ליחס לחלקיק אינטלגנציה היא שאלה מאוד מעניינת ומאוד קשורה לאיך אתה מגדיר דברים.
אני אטרחן קצת בתקווה שזה יעניין. (הסעיף השני עונה ישירות לכוונת השאלה המקורית…)
1) למה מתכוונים כשאומרים שיש לחלקיק אינטיליגנציה?
אני מניח שתסכים שבני אדם אינטיליגנטיים, אבל האם אינטיליגנציה זו שאלה שאפשר לענות עליה בכן ולא?
די ברור לנו שיש רמות לאינטיליגנציה. למשל הבדלים בין בני אדם, אבל ברור לנו שחיות שונות מפגינות רמות אינטיליגנציה שונות.
אז נאמר שעכבר פחות אינטיליגנטי מקוף. ומה עם ציפור פחות. ודג? ג’וק?
האם ניתן ליחס לג’וק אינטיליגנציה? יש פעולות שהוא עושה ששומרות על קיומו. אבל באיזה מקום שמים את הגבול בין אוטומצייה לאינטיליגנצייה?
יש נקודת מבט שאומרת שכשיורדים עם המורכבות, האונטיליגנציה יורדת – אבל קיימת.
הם ממשיכים את הטיעון לכיוון חד תאיים, ומשם לווירוסים.
וירוס הוא מולקולה ענקית שבפועל יש לה חוקיות שמאפשרת לה לשמר את עצמה (ואף לשכפל….)
מכאן יש שממשיכים למולקולות שמצליחות להישאר יציבות,
ומכאן לחלקיקים שתכונותיהם מאפשרות להם להיות קיימות (הרבה חלקיקים לא יכולים להתקיים, והם קורסים לחלקיקים אחרים או “מתבטלים” לאנרגיה עם חלקיקים הפוכים).
אז לעיניינינו – כבר נתקלתי בנקודות מבט שאומרות שניתן לייחס אינטליגנציה גם לחלקיקים – למרות ששם זה דברים טריוואליים – החוקיות שמאפשרת לחלקיק קיום…
2) האם החלקיק “יודע” שצופים בו?
כפי שניתן להבין מתגובותי הקודמות – אני לא מאמין שיש משמעות למדידה, ונסיתי להראות איך ניתן לפרש מקרים ש”קופנהאגן” מעניקה משמעות לכוונת המדידה, כאפקטים שנובעים בצורה בלתי תלוייה בקיומו של observer בפרשנות “בוהם”.
אם הייתי צריך להסביר את זה מכיוון נקודת המבט של קופנהאגן, הייתי אומר שזה לא שהחלקיק יודע. הייתי אומר שיש לו צורת קיום ששונה מהאינטואיציה החלקיקית שלנו. לגבי רוב הניסויים הייתי אומר שכאשר יש אינטראקציה – זה מאלץ קריסה למציאות חלקיקית.
יש את החלקים היותר קיצוניים, שמייחסים משמעות לכוונת המדידה של ה-observer. פה אני כבר מתקשה – אני לא מצליח ליישב את נקודת המבט הזאת באופן קוהרנטי, ולכן אני לא יכול לנסות להסביר…
הנה הוכחה שהיהודים ניסו להונות את העולם בכל התחומים לאורך שנים.
האינשטיין שלכם היה רמאי שפיתח פצצות אטום נגד האיסלאם והדביקו לו תיאוריות שאומרים שהן נכונות אבל הן לא והינה הוכחה שהן לא אז זהו שהוא לא כזה אינשטיין.
יובל
גיגול קצר העלה לינקים להרבה נסויים של שזירת אלקטרונים. הנה אחד של שזירת 3 אלקטרונים ביחד:
http://www.scienceagogo.com/news/20030126213558data_trunc_sys.shtml
שתהיה שנת תגליות וחידושים.
כמו ב- Disk on Key, שמורכב מאטומים המסודרים כך, שהמצב הפיזי שלהם “זוכר” את המידע שהעתקת לתוכו אבל גם אני לא ממש מומחה בתחום ועל כך שאלתי את דעתם של אלו שכן מכירים
בקשר למנהור, מדובר כמובן בחלקיקים תת אטומיים ולא בכדור כגון פינג פונג
שמוליק , אני לא מבין , איך היקום מציב מגבלה לתאוריית משתנים ,
מה ליקום ולתאוריית משתנים?
לגבי שאלתי עבור ניסוי עם 2 החריצים והתאבכות גל החלקיק כתלות במדידתו /צפיה מהצד
עדיין לא ברור איך החלקיק מתנהג כישות אינטלגנטית ש”יודע” שצופים בו , הרי מדובר בחלקיק דומם.
התגובות פה עוד יותר מחדדות את גודל התדהמה והסקרנות.
קראתי על עוד תחום מעניין שנקרא בשם :”מנהור קוונטי”
למשל אם נזרוק כדור על קיר, יש לו סיכוי לעבור דרך הקיר ולהופיע בצידו השני , לא ברור איך אבל בכל זאת מעניין .
אלון,
תודה על הסברך.
קראתי שוב על ה- nonlocal hidden variables theory ומצאתי נקודה מעניינת שאולי מצביעה על חולשתה של תיאוריה זו
מתוך הערך בויקיפדיה: http://en.wikipedia.org/wiki/Uncertainty_principle
While it is possible to assume that quantum mechanical predictions are due to nonlocal hidden variables, and in fact David Bohm invented such a formulation, this resolution is not satisfactory to the vast majority of physicists. The question of whether a random outcome is predetermined by a nonlocal theory can be philosophical, and it can be potentially intractable. If the hidden variables are not constrained, they could just be a list of random digits that are used to produce the measurement outcomes. To make it sensible, the assumption of nonlocal hidden variables is sometimes augmented by a second assumption — that the size of the observable universe puts a limit on the computations that these variables can do. A nonlocal theory of this sort predicts that a quantum computer encounters fundamental obstacles when it tries to factor numbers of approximately 10,000 digits or more; an achievable task in quantum mechanics
ממה שאני מבין (ואכן לא יותר מדי), קיימת מגבלה פיזית שהיקום הנראה מציב לתיאוריית המשתנים החבויים מכאן, שזו נקודת חולשה לתיאוריה זו. האם כך?
ישראל,
עדה העלתה נקודה מענײנת שנראית לי חשובה. EPR מדברים על אלקטרון וספין, אך ניסוי אספקט ודומיו נערכו על פוטון וקיטוב. האם ידוע לך על ניסוי שנערך אשכרה על אלקטרון וספין? לא שזה אמור להפיג את התעלומה, אך מניסוי כזה אולי נוכל ללמוד דברים חדשים על מהותו של האלקטרון.
צבי, תודה.
ברור שהאנלוגיה שהבאתי אינה מוצלחת. יש לי בשרװלי עוד הרבה כאלה (שישראל מכנה פיסיקה אלטרנטיבית) אך חבל על הטרחה וההטרחה. כל המודלים המופשטים וניסױי החשיבה שאינם מאפשרים מבחני הפרכה רק מעלים שאלות נוספות, רבות יותר מן השאלות שהם מתײמרים לפתור.
אצטרף לברכות של עדה: שנה טובה
שלום עדה, יפים דברײך.
למרות כל מה שנאמר, ובװדאי עוד ײאמר, עד כמה שהדיון האינטלקטואלי נוגע לפיסיקה אנחנו מגששים באפלה גמורה. מדי פעם מבליח אורו של איזה מקסװל או אײנשטײן רק כדי לכװן אותנו לעוד נתיב אפל ולתעלומה חדשה, גדולה מכל קודמותיה. אנו מאמינים במתמטיקה ולוגיקה, ויש לנו כללי הסק שעובדים יפה על הנײר ביומיום אך לא בפיסיקה. מאײנשטײן למדנו ששני שעונים מפגרים הדדית אחד ביחס לשני ומישראל שפירא (שמצטט בלי להביא גאולה לעולם) שאפשר לשכתב את העבר לא רק בספרי ההיסטוריה כי אם גם במעבדות לפיסיקה.
באינטואיציה שלי עולה תמונה של איזשהו תװך משוכלל (לא הָאֶתֶר הפשוט של מקסװל) שמוליך את הכל (גם אור, גם חומר ואולי גם מידע), ולא מן הנמנע שהתװך הזה “מאפנן” בעצמו תװך קדום יותר, אבל חוץ מלהגיד בנפנופי ידײם שאני משוכנע בקיומו, כל מה שאני יכול לתרום לדיון זה רק אנלוגיות הזױות ובעיקר שאלות חדשות.
על כן, הופתעתי לשמוע שמישהו כאן החכים מן הדברים שלי. הרי זה חידוש מרענן.
שינה טובה וערבה גם לך 🙂 תודה ♥
שלום ישראל וכולם,
תודה על 2 התשובות שלך. ותודה על כל ההפניות.
הפרק הראשון של ההרצאה בסטנפורד לא ענה על הבעיה שהטרידה אותי. אבל אתבונן בה שלא ברפרוף בעתיד.
אני חושבת שביקרתי במרבית הקישורים שנזכרו בתשובות (לפחות אלו שהיו נגישים), הרחבתי מעט את אופקי, ולהלן מסקנותי ותהיותי גם יחד. תקנו אותי אם אני טועה.
1) חלקיקים שזורים הם ביטוי מזופת לתיאור יצירת גל סופרפוזיציוני אחד בלבד, בידי מדענים. הוא בעל 2 ראשים, (כמו דחיקסליק של דוקטור דוליטל). מאחר ומדובר בסופרפוזיציה אחת בלבד, כל מדידה שהיא, תגרום לקריסה ולגמר הניסוי. כל מדידה נוספת מתחילה ניסוי חדש בעצם.
2) לא רק בני אדם יוצרים חלקיקים שזורים למטרותיהם. גם ביקום יש חלקיקים שזורים. אנחנו לא יודעים איך נוצרו. כנראה גם לא קל לגלות אותם. יתכן שהגילוי יביא לקריסת פונקצית הגל שלהם ולהשמדת סופרפוזיציה כזאת..
3) לפי סעיף 1) יש לנו יציר כלאיים יחידי – סופרפוזיציה אחת ויחידה. לפיכך אין מה לשאול בקשר לסימולטניות. סימולטניות חלה רק כשיש יותר מאחד. ברגע שיש גל סופרפוזיציני – נגמרו החלקיקים.
4) התשובה השנייה שלך: לפי אחד הפרושים לשרדינגר, משמעות קריסת פונקצית הגל היא גמר הניסוי (זה לא לקוח ממה שקראתי היום). כלומר המדידה של היום, אחרי שנה היא ניסוי חדש. אם אתה מבין אותו כהמשך של ניסוי מלפני שנה לבריאות. אני מבינה אותו כניסוי חדש, וברור שהוא יקבע או יתאר תנאי התחלה שקשורים אליו. זה לא אומר שאלו היו התנאים לפני שנה. אז לא מדדנו. לו מדדנו אז, הניסוי היה מסתיים אז בקריסה של פונקצית הגל).
5) תיאור חלקיקי הוא זה שיוצר בעיות. הוא דומה לעולם המאקרו. ונראה שמכך יש התנגשויות עם איינשטיין ותורותיו.
6) היקום הוא שלמות אחת (הוליסטי). כל כולו – כולל גם החלקים ביקום שלעולם לא נוכל לצפות בהם. חלקיקים שזורים שנוצרו ביקום, לעומת זאת, יכולים לדעתי להשתרע, כסופרפוזיציה שראשה באזורים שאינם בתחום היקום הנראה, וזנבם אולי יגיע לכדור הארץ. האם יתכן איזה יישום מעשי לכך ביום מן הימים? ממש איני יודעת מה התשובה, אך הרעיון מעניין.
אז תודה ישראל, ויובל.
אני חושבת שהחכמתי קצת, ובהחלט הבירור היה מעניין.
וכאן בהחלט המקום לציין שהמאמר שהביא להתכתבות זאת היה מרתק במיוחד. רב תודות עליו.
שנה טובה מטורונטו.
כאן עדה.
את כותבת “אין לי גם בעיה עם הזיכרון שציינת של האלקטרון לגבי הבחירה שלו שנעשתה שנה קודם (זה רק תמוה).”
הנקודה היא לא הזיכרון של האלקטרון. הנקודה היא שהמדידה שלו בהווה קובעת את הבחירה שהוא עשה בעבר ( האם הוא עבר דרך סדק אחד בלבד או דרך שניהם ביחד? האם הוא גל או חלקיק?).
ולכן יוצא שניתן לכאורה להשפיע על העבר מן העתיד. ע”ע ניסוי הבחירה המושהית של וילר.
כאן עדה
את ההוכחה שאת מבקשת אפשר לספק בכמה דרגות פירוט וקושי. ההוכחה היא למעשה מתמטית – בזאת מטפל משפט אי השוויון של בל – אך קיימות גם הוכחות “לייט”.
את הקישור הרלוונטי ביותר לדעתי הכולל את כל הפורמליזם המתמטי תוכלי למצוא ב
http://www.youtube.com/watch?v=0Eeuqh9QfNI
יובל אהב את ההרצאות שם, וגם אני. ידעי אותי אם זה מספיק, או שאולי את מעדיפה משהו פשוט יותר.
קול ישראל.
שלום ישראל וכולם,
עדיין אף אחד לא ענה לי על עניין הסימולטניות בחלקיקים שזורים. (יובל הציע אנלוגיה).
כתבת: “בכל אלקטרון פשוט חביב ויומיומי שפונקציית הגל שלו קורסת מיידית עם המדידה, עוברת הידיעה המרה על הקריסה לכל היקום באופן מיידי.”
תוכיח בבקשה שבאמת, הידיעה ( על הקריסה – שהיא הידיעה על תום הניסוי) המרה עוברת לכל היקום. (איזה? הנראה? הנצפה? יקומים מקבילים?). ואנא אל תציין איזו נוסחה מתמטית. אשמח לשמוע את הפרשנות המוכיחה.
כשאני למדתי את דרישות ניסוי ה-EPR אכן היה מדובר על אלקטרונים (למיטב זכרוני). מאידך כל ההוכחות לטעויות או “טעויות” של איינשטיין פודולסקי ורוזן נעשו בפוטונים. אצלי, זה לא מקובל שאלקטרונים זהים בדיוק לפוטונים. דהיינו: פוטו-אלקטרון (פוטון) זה רק סוג אחד של אלקטרון, בעל תכונות נפרדות משלו.
שמחה שגם אתה מדבר על אלקטרונים.
אין לי שום בעיות עם האינטרפרטציות השונות לגלקיקים. אין לי גם בעיה עם הזיכרון שציינת של האלקטרון לגבי הבחירה שלו שנעשתה שנה קודם (זה רק תמוה). עדיין איננו יודעים הכל על הגלים + החלקיקים ועל היקום בכלל (בחר את הסוג היקום המבוקש).
וכמובטח אני עוקבת למטרות ריענון לפחות, אחר הקישורים הנגישים במאמר ובתשובות.
כל טוב מטורונטו.
נראה לי שאנו גולשים קצת לפיזיקה אלטרנטיבית ועדיף אולי שנעבור לתגובות חופשיות.
בכל אופן, נושא של העברה אינסטנט של אינפורמציה אינו אופייני רק לחלקיקים שזורים אלא קיים בכל עצם קוואנטי. בכל אלקטרון פשוט חביב ויומיומי שפונקציית הגל שלו קורסת מיידית עם המדידה, עוברת הידיעה המרה על הקריסה לכל היקום באופן מיידי.
בניסוי שני הסדקים המפורסם, אם נציב גלאי לפני המרקע שיאמר לנו באיזה סדק עבר האלקטרון, נאבד את תמונת ההתאבכות אפילו אם הגלאי מוצב במרחק שנת אור מן הסדקים, ועברה לפחות שנה מאז נאלץ האלקטרון לבחור אם הוא גל או חלקיק. לעומת זאת אם הגלאי כבוי, תשאר תמונת ההתאבכות. אז אם כך, כיצד יודע האלקטרון איך הוא בחר בזמנו אם הוא גל (התאבכות) או חלקיק (אין התאבכות)? האין בכך השפעה על העבר מן העתיד?
ולכן עניין התווך הקשיח לא נראה לי קשור (יובל). אין לכך קשר למקטבים. אבל אם תרצה, אפשר לעבור לחופשיות.
ישראל, ווסט תל אביב.
יובל,
ממשוואות מקסוול (אשר חזו את קיומם של גלים א”מ מגנטיים ובכך נתנו הסבר לאור) עולה בבירור כי לא יתכנו גלים אלקטרומגנטיים אורכיים, זאת מאחר וכיוון השדה החשמלי E וכיוון השדה המגנטי B תמיד ניצבים לכיוון התקדמות הגל.
אלון
האם ניתן לייחס “אינטלגנציה” לחלקיק שמתנהג בצורה שונה כאשר צופים בו או מודדים אותו?
נראה כאילו החלקיק “יודע” שצופים בו ומשנה את התנהגותו
שלום ישראל שלום יובל ושלום לכולם,
אני מבטיחה לחזור ולהתרענן בכל הקישורים שבמאמר ושבתגובות. אם יהיה לי מה לומר אחר כך אכתוב בנפרד.
בינתיים, נראה לי שהמושג חלקיקים שזורים, מחביא גם את הרעיון שהחלקיקים מצויים במערכת ייחוס אחת (ולכן הסימולטניות שמתחמקים ממנה – מובטחת מראש). ואולם תמיד יכולות להיות מערכות ייחוס נוספות, ועל פי איינשטיין אין יותר תופעה כזאת ששמה סימולטניות. לא חשוב מאחרי מה מתחבאים כדי לא להשתמש בה.
אם הדברים קורים בד בבד – לא חשוב מה סיבתם – זוהי סימולטניות.
על פי איינשטיין, סימולטניות לא קיימת יותר, כי תמיד יכולות להיות מערכות ייחוס נוספות.
ובעצם – מעבר לכך שכיום מקובל שבחלקיקים שזורים התופעה הסופית קורית במקביל ב-2 מקומות, ללא מעבר בחלל, וללא זמן, וללא מעבר מידע – כמה נסיונות של ממש נעשו כדי לודא שכך קורה?
ואיך מוכיחים סימולטניות אם אין חיה כזאת? (יש מילה כזאת אך אין תופעה כזאת).
יובל – השאלה מעניינת, אך הידע שלי בגלים אינו מאפשר תשובה מכל סוג שהוא. לגבי רעידות אדמה, גלים שונים יעברו ב”מסלולים” שונים, עקב טיבם כנראה. ובאמת יש הבדל בין מועדי ההגעה של גלי הגזירה לעומת ההגלים הראשוניים ששכחתי את שמם. אך בכל מקרה, איני בטוחה שהמציאות שאני מכירה ברעידות אדמה, חופפת את הדוגמאות שלך של גלי אורך וגלי רוחב.
שנה טובה לכולנו.
ישראל ד’קליפורניה (יש בלוס אנג’לס יותר ישראלים מאשר בתלאביב. נכון?),
כפי שאני מזכיר השכם והערב, עדײן איננו יודעים איך פועל התװך (ואם בכלל יש כזה, אך נצא כעת מהנחה שיש). נמשיל אותו לצינור קשיח שזורם בתוכו נוזל: הנוזל נע בתוך הצינור במהירות ידועה c; אך את הצינור ניתן לסובב, והיות שהוא קשיח הרי הוא מסתובב כולו בבת אחת. והנמשל: הקיטוב של הפוטון איננו “משתנה חבוי” אלא תלוי במסלול קיטוב המותװה לו. סיבוב המקטב בצד אחד של אתר הניסוי משפיע על כל מסלולי הקיטוב בסביבה, והמידע על השינוי עובר במהירות אינסופית משום שמסלולי הקיטוב הם קשוחים.
אולם, כזכור, איננו יודעים איך התװך פועל. אני מציע לטפל בסוגײה הזאת לפני שנצא בהשערות מרחיקות לכת.
קנדה, סקוטלנד יארד,
אין פה עניין של מהר יותר או פחות. הקישור הקוואנטי הוא מיידי, בזמן אפס או מהירות אינסופית. אם זה לא ברור למה זה מתחייב, גם אחרי שעיינתם בלינק להוכחה של ניק הרברט או ההרצאות של סוסקינד, ציינו.
כאן ישראל.
Canada וישראל וכל המעונײנים,
אנא חװ דעתכם על האנלוגיה הבאה:
אנו מכירים, למשל מרעידות אדמה, את התופעה של גלי אורך וגלי רוחב הנוצרים סימולטנית. גלי האורך מהירים מגלי הרוחב אף על פי שהם מתקדמים בתוך אותו התװך.
אנו יודעים כי הגלים האלקטרומגנטײם הם גלי רוחב.
לא מצאנו גלי אורך אלקטרומגנטײם, אך אילו היו כאלה הרי מן האנלוגיה הזו הײנו מצפים מהם שיתקדמו [הרבה] יותר מהר מן הגלים שאנו מכירים.
יש על מה לדבר?
the nitpicker
נכון. למדת שם? אתה לומד שם כעת? יצא לי לפגוש ברטגרס לא מעט ישראלים 🙂
לישראל שפירא ולאחרים שמעוניינים. שלום.
לי יש בעייה עם הקביעה לגבי התכונה שעוברת מיידית. (לא משנה לי המרחקים ירושלים-חיפה או תל-אביב ירח למשל).
אני מסתמכת על קביעתו של איינשטיין שאין סימולטניות. כלומר: מיידי = סימולטני. ואין דבר כזה (תורת היחסות הפרטית – האפשרות למערכות ייחוס שונות).
בוא נניח לרגע שהתכונה עוברת בזו אחר זו. קודם ירושלים אחר-כך חיפה, (ירושלים ספין אחד. חיפה: היפוכו)ורק ההנחות המוקדמות שלנו אומרות שזה היה בו-זמני.
איזה תכונות יכולות לעבור בזו אחר זו ואיזה לא יכולות?
ואם תכונות מסוימות עוברות בזו אחר זו – אולי זה אומר לנו משהו אחר מכפי שחשבנו קודם.
מה דעתך? מה דעתכם?
rutgers זה רטגרס, ולא רטג’רס
כןולא.
כדי להבין את נושא השזירה, חשוב על מטבע שמוטל. אם תבדוק, תראה שהוא נופל רק על עץ או על פלי. אבל מה קורה כשהוא עדיין באוויר לפני הבדיקה? הוא נמצא ב”סופרפוזיציה” של עץ ופלי. אותו הדבר עם סביבון או קוביה, שלפני הבדיקה נמצאים בסופרפוזיציה של כל המצבים.
בשזירה, אם שני מטבעות שזורים, אז אם האחד נופל על עץ, תמיד גם השני נופל על עץ. אותו הדבר עם פוטונים שזורים, שתמיד מודדים אצלם את אותו הקיטוב, או אלקטרונים, שתמיד הספין אצלם הפוך.
כיצד זה קורה? איינשטיין אמר: משתנים חבויים. הם תוכננו כך עוד לפני שנפרדו. אולם לפי מכניקת הקוואנטים אין דבר כזה משתנים חבויים, ורק עצם המדידה קובעת איזה מצב יבחר. כמו עם מטבע או סביבון. לכן ברגע שמדדת אלקטרון/מטבע/סביבון אחד בירושלים ומצאת מה מצבו, עוברת התכונה מיידית לאחיו בחיפה.
אז מי צודק?
להוכחה פשוטה יחסית של משפט בל המראה שמכניקת הקוואנטים צודקת ואי לוקליות אכן קיימת, ראה:
http://quantumtantra.com/bell2.html
כןולא,
אמנם לא פרטתי, אבל יש מספר ניסויים שגורמים לאנשים לקבל את פרשנות קופנהגן כהגיונית.
אני אנסה להציג את הדברים כמיטב יכולתי, ולהראות שיש פרשנות אחרת – ולמה היא מועדפת עלי.
סיבות שנוטים לקבל את פרשנות קופנהאגן:
1) אי שיוויון בל – דוגמה קונקרטית: יש שני פוטונים מצומדים בקיטוב. כל אחד מהפוטונים נשלח למערכת שמגרילה אחד משלושה מקטבים – אחד ב-0 שני ב-120 ושלישי ב-240 מעלות.
שתי המערכות מגרילות באופן בלתי תלוי, ושומרות לכל מדידה האם הפוטון עבר או לא.
כאשר רואים ששתי המערכות הגרילו את אותו קיטוב – זורקים את המדידה (אז בטוח שתהיה 100% קורלציה…).
יוצא מתמטית שצפויה התאמה (לגבי האם הפוטון עבר או לא) ב – 1/3 מהמיקרים. (או לפי אי השוויון לפחות 1/3).
בפועל מקבלים התאמה של 1/4. וזה גם מה שמכ’ הקוונטים חוזה. וזה סותר כביכול את הרעיון של משתנים חבויים. ובמקרה זה זה אומר שהקיטוב לא היה יכול להיות מוגדר מראש, כיוון שזה אמור להיות מוגבל לאי השוויון המתואר. מכאן נובע שעצם הניסוי – הכריח את הפוטון ליבחור קיטוב.
2) ניסוי שני החריצים המפורסם – עם שינוי קל: על אחד החריצים – לא שמים מדיד רגיל, אלה “מדיד עקיף” – אני לא מכיר את הפרטים, אבל אם תשים את המדיד על חריץ בודד – החלקיק עובר, ואתה עדיין יכול להסיק מהמדיד שהוא עבר (נדמה לי שזו מדידה של שדה חשמלי שאלקטרון יוצר).
אבל כששמים את המדיד על אחד משני החריצים בניסוי המפורסם – אין התאבכות. כלומר, כביכול עצם היכולת שלך למדוד אם האלקטרון עבר בחריץ אחד או בשני – מונעת את קבלת דפוס ההיתאבכות המצופה.
זה אחד הדברים הכי משכנעים: מסתבר (כביכול) שכש-observer מסתכל – החלקיק מתנהג אחרת.
וכאנשי מדע – אם זה המצב – מקבלים את התאוריה. גם אם מסתבר שיש אפקט כמעט קסום להתבוננות. מבחינה מטאפיסית זאת הנחה מאוד לא טריוויאלית…
3) מסורת. אני יודע שזה אולי נשמע מוזר, אבל כאשר רוב הקהילה כבר מקבלת פשרנות, נוטים שלא לצאת כנגדה. הרי מתמטית היא פועלת. ומי שחונך לפי נקודת המבט של קופנהאגן, נוטה לראות בפיסיקה ככלי שנועד לתאר את מה שה-observer רואה, וכיוון שהתוצאות נכונות, אין צורך לשנות את נקודת המבט.
——————————————————————————————————
אחרי כל זה, אומר שקיימת פרשנות “דה-ברולי – בוהם”.
בגדול “קופנהאגן” מסתכלת על משוואת שרדינגר כתיאור של הסיכוי למצוא את החלקיק במקום מסויים, וכל עוד אין מדידה, ניתן לומר שהחלקיק מתנהג כמו גל – על פי משוואת שרדינגר.
“בוהם” אומרת שמשוואת שרדינגר מתארת גל אמיתי, שמוביל את החלקיק. זה ניקרא wave-pilot. כלומר החלקיק רוכב על הגל הזה.
רק מה – הקונפיגורציה של הגל נקבעת מכל המרחב – בבת אחת. כלומר היא לא לוקאלית.
(נוטים להציג את זה כפשרה מנטלית – אבל נזכור שגם “קופנהאגן” לא לוקאלית).
עכשיו מה הקטע? עצם קיום החלקיק כגוף פיזי שרוכב על הגל הזה, זה משתנה חבוי.
אז האם אי שיוויון בל סותר אותו? לא!
ראשית די ברור שלא, כי המתמטיקה שלו זהה מבחינת מדידות ל-“קופנהאגן”, כלומר, גם כאן משתמשים במשוואת שרדינגר לפיתרון, ומקבלים את התאמה 1/4 לניסוי שתארתי בהתחלה.
אבל הרי אמרנו שאי שוויון בל סותר את הרעיון של משתנים חבויים? אז הנקודה היא שבגלל שהגל שעליו החלקיק רוכב נקבע מכל המרחב באופן לא לוקאלי – זה לא סותר. אי השיוויון סותר רק משתנים חבויים בתאור לוקאלי.
ומה עם הניסוי עם המדיד העקיף?
גם כאן, הראו שעצם המצאות המדיד העקיף בחריץ השני – משנה את צורת הגל בצורה שהגל מתנהג כאילו החריץ חסום. קצת כמו בחשמל – אם יש לך מעגל סגור ואתה שם במקביל נגד (אפילו חלש מאוד) החשמל יעבור רק דרך החוט ללא הנגד. זאת אנלוגיה בלבד – למי שזה הפריע, אנא התעלמו.
בסופו של דבר, זאת תאוריה שדורשת – לפחות ממני – פחות “התפשרות מנטלית”. יש בה תיאור של מציאות באופן בלתי תלוי ב-observer, יש בה משתנים חבויים שמאפשרים לומר שברמה העמוקה אין באמת הגרלה, לא מסתכלים על חלקיק לפעמים כחלקיק, ולפעמים כגל, והכי חשוב – אין משמעות כמעט מיסטית לאקט ההתבוננות; כלומר מבחינה מטאפיסית זה מאפשר לראות קיום של מציאות אובייקטיבית!
ואיך שאני רואה את זה, הסיבה העיקרית שהיא לא התאוריה המקובלת על הרוב, היא בעיקר דברים שקשורים ל”מסורת אקדמית”.
אלון תודה רבה על תגובתך, אחלה תימצות וסגירת פינות
לפי מה שאני מבין בסופו של דבר, אין הוכחה פיסית להשפעת המדידה, אלא רק השערה פילוסופית.
השערה שמבוססת אמנם על המון חוקים ומוזריות של הקוונטים, אך עדיין השערה
אם התנודות של האלקטרון אקראיות באופן כזה או אחר, אין שום סיבה שאותה האקראיות לא הייתה בנמצא גם ללא מדידה.(ואיך נוכיח אחרת ללא מדידה? אין הוכחה אז נאחזים בפילוסופיה?)
פרשנות קופנהגן נראית לי כ”כניעה” למציאות החבויה והמופלאה שלנו, מה? אם לא יודעים איך נוצר גל אומרים שיש אל בשם פוסידון? או ממשיכים לחקור עד שמגלים שאלו תנודות הירח והארץ?
לאמר שתורה היא תורה שלמה ע”י היאחזות בפילוסופיה נראה לי קצת… לא מריח טוב.
יהודי מאמין,
אתה יכול לפנות למייל:
alon79
(שטרודל)
outlook.com
אלון ,
תוכל למסור כתובת מייל אישית שאפשר לפנות אליה לשאלות ובירורים
תודה
הגבול שבין הפיסיקה לפילוסופיה (אחרי מאות שנים של הפרדה) – פשוט (ו)מרתק, תודה אלון.
ותודה גם לידען על הכתבה המרתקת כשלעצמה.
כןולא,
השאלה שלך נוגעת בנקודה מאוד רגישה. זה הגבול שבו פיסיקה פוגשת את הפילוסופיה (אחרי מאות שנים של הפרדה…).
אני אנסה לחדד את נקודות המבט שיש בנושא לפי הבנתי.
1) למה צריך לקרוא מציאות?
האם יש בכלל כזה דבר מציאות אובייקטיבית, שבה כל נקודת מבט “דוגמת” אותה?
אם היא קיימת, האם התיאור האמיתי שלה הוא באובייקטים שאנו יכולים לתאר?
אולי מציאות זה רק מה שאתה רואה – כרגע?
2) מה מטרת הפיסיקה?
האם היא מתארת את אותה מציאות אובייקטיבית?
ואז אולי מטרתה לתת הסבר _למה_ דברים קורים כמו שהם קורים?
או אולי היא צריכה לתאר את ההתנסות של נקודת מבטך בלבד?
ואז מטרתה היא _לתאר_ איך הדברים קורים?
כמו שאני מבין זאת, הגישה היחסותית נוטה להסתכל על המציאות כמשהו שקיים באופן אובייקטיבי, ושאינו תלוי ב”דגימה” או ב”observer”.
הגישה הקוונטית (קופנהאגן) נוטה להסתכל על המציאות כמשהו שיש לו משמעות בהינתן “observer”. מה שאומר שהתיאור שלה מתמקד באיך שה-“observer” רואה את הדברים. מנקודת מבט זו אין “משמעות” לנסות לתאר מציאות אובייקטיבית. או דרך אחרת לומר זאת – מבחינתם הפיסיקה מתעסקת בתיאור נקודת מבטו של ה-“observer” בלבד.
ניקח לדוגמא את הניסוי עם חלקיקים שזורים.
יש את “observer0” שדאג לצמד את הספינים, ושולח אותם לשני מתבוננים שונים. הוא יודע שהם מצומדים, אבל לא יודע מי מהם up ומי down.
“observer1″ מדד את אחד החלקיקים. יש לו ידע נתון (קיבל/תיאם עם observer0) שיש חלקיק נוסף מצומד, שנשלח ל”observer2”, ולכן הוא יכול להסיק (רק ביחד עם observer0) שאם הוא עצמו מדד up השני ימדוד down ולהיפך.
“observer2″ כמובן סימטרי ל”observer1”.
הבעיות מתחילות כשמנסים להסתכל על פרשנות קופנהאגן מנקודת מבט אובייקטיבית.
לפי התיאור שלנו, ברור למה “observer1″ יודע בן-רגע מה תהיה המדידה ש”observer2″ ימדוד.
אבל האם בגלל שהוא יודע, אז זה אומר שיש נקודת מבט אובייקטיבית, שגם אומרת את אותו הדבר?
לפי פרשנות קופנהאגן – אין התייחסות לנקודת מבט אובייקטיבית. היא לא יודעת איך להתייחס לשאלה הזאת, או אם תרצה – זאת שאלה שפשוט אי לה משמעות מבחינתה. היא לא הכלי המתאים – זה כמו לנסות למדוד טמפרטורה עם סרגל.
ואגב, כמו שאני מבין את זה, הדרך ל”פישור” עם היחסות, קשורה למהירות בה “observer1″ ו”observer2” יכולים להעביר מידע בינהם.
אגב, זה מאפשר להביט שוב בניסוי החתול של שרדינגר:
אם נאמר שהחתול של שרדינגר הוא “observer1” והאיש שעושה את הניסוי הוא “observer2”, אז החתול כמובן יודע אם הוא חי או מת. אבל כיוון שאין תקשורת, מבצע הניסוי מסתכל על המציאות רק לפי הידע שלו עם מכ’ הקוונטים, וכשהוא עושה חישוב על התוצאות הצפויות, הוא חסום לפיתרון סטטיסטי. (אותה סופרפוזיציה של חצי חי, וחצי מת).
האם כשהוא בודק ורואה שהחתול חי, זה שינה משהו? לא מבחינת החתול, אבל כן מבחינתו.
אבל מה אם לא תמיד תוכל לבדוק אם החתול חי?
לצורך העניין, בא נחשוב על חלקיק אחד כמערכת שיש בה שתי קופסאות, בכל אחת חתול וחלון הצצה.
הבעיה, שהקופסאות מסתירות אחת את השניה, ואתה יכול להסתכל כמו שצריך רק דרך חלון אחד בכל ניסוי.
כעת, למרות שיש לך אפשרות “לתקשר” אם אחד החתולים ולראות אם הוא חי או מת,
אתה נאלץ לחשב סטטיסטיקה בלבד לגבי החתול השני.
זה בערך העיקרון שעומד מאחורי אי הוודאות שיש לגבי מיקום-תנע של חלקיק.
הבעיה היחידה היא שאני עדיין מתאר את הדברים מנקודת מבט אובייקטיבית. אני אמרתי שיש חתולים, ומהתיאור שלי ברור שיש מציאות אובייקטיבית בה ניתן לומר אם כל אחד מהם חי או מת. ואיינשטיין נטה לראות את העולם כך. כלומר שיש משתנים חבויים, ושיש משמעות לתאר מציאות אוביקטיבית שאומרת אם כל אחד חי או מת.
אני לא נכנסתי לעומק אי השיוויון של בל, אבל הטענה אומרת שהוא הצליח להראות שהסטטיסטיקה נוגדת את הגישה של משתנים חבויים. כלומר לא ניתן לומר שיש נקודת מבט אובייקטיבית שתראה את שתי החתולים.
ובלקוניות לגבי שאלת הירח: לפי קופנהאגן אפשר לומר שכל עוד אינך רואה את הירח, “אין משמעות” לשאלה אם הוא שם. (יש רק משמעות לבצע מדידה, ולומר כן או לא. השאר לא קשור לפיסיקה – כפי שקופנהאגן רואה את הפיסיקה).
היי חברים, נהנתי מהכתבה ומהתגובות אפילו שלא הבנתי כלום…
טוב אולי קצת, במעורפל…
ובכל זאת, איך תיתכן הטענה כי המדידה קובעת את המציאות? ולא רק חושפת אותה?
אם לא הייתי מודד – המקרה המסויים לא היה מתרחש? לא בדיוק באותו האופן?
צדק אלברט כששאל אם הירח קיים גם בעיניים עצומות..
ניחא לטעון שהמציאות אקראית ואינה דטרמיניסטית, אך איפה הקשר למדידה?
האם מישהו יכול להסביר את הבסיס לטענה כי המדידה היא הקובעת/יוצרת?
שוב…
לטעון שהמציאות אקראית/דטרמיניסטית/לוקאלית/אי לוקאלית/טובה/רעה/אלוהית/מקרית/חבל”ז/הוגה בוגה זה טוב ויפה, אבל איפה הבסיס לטענה כי המדידה השפיעה על המציאות? על סמך… מה?
אני מודה למגיבים, כל הכבוד, החכמתי, להבא אם אפשר בלי עלבונות אישיים.
אהוד
בסדר. סחתיין על התשובות.
בעניין ההתחכמות, ראה
https://www.hayadan.org.il/free-speach-20100800/comment-page-36/#comment-356737
וזו לא רק התחכמות. באמת אי לוקליות בשזירה אינה סותרת את היחסות אם נכנסים לפרטים הקטנים, ואין זה משנה מה זה מבחינתו של איינשטיין. אך נראה לי שהתמצנו, תודה.
אהוד,
אינני זוכר אם אתה בעד תװך או נגדו. אם בעד, האם האינפורמציה שעוברת בניסוי (והיא איננה אור) מצריכה תװך אחר מזה שמעביר את האור? אם נגד, אז שכח מזה
בדיוק! ולכן זה מאקרו
ישראל
אנסה פעם אחרונה כי אני מתעייף. מבחינת אינשטיין לא היה הבדל בין העברת אינפורמציה
להעברת קורלציות מהירות האור הייתה הגבול העליון לכן כל דבר שעובר את מהירות האור
מבחינתו הינו סתירה ליחסות פרטית. ההתחכמות כי רק לאינפורמציה אסור לעבור,את מהירות האור היא מאוחרת ונועד ליישב את הפרדוקס. תורת היחסות כעקרון אינה מדברת על אינפורמציה
יובל
יסוד עם מספר אטומי 79 הוא יסוד כבד
אני שוב רק רוצה לציין, שהרבה מכם ענו ל- שמלויק כ- שמוליק אבל שמלויק אינו שמוליק שהוא אני ובאני אני מתכוון לזה שהגיב לדוגמא כאן:
https://www.hayadan.org.il/satellite-measurements-and-global-climate-models-closer-090512/comment-page-1/#comment-359353
כעת הוא תיקן עצמו וקורא לעצמו שמוליק, אבל שוב, לא אני.
בכל מקרה, הכתבה אדירה והייתי שמח לקבל לינק למאמר המדהים מאת רודריך טומולקה מ- 2006.
האם זה: http://www.maphy.uni-tuebingen.de/members/rotu/papers/grw2.pdf
או
http://www.maphy.uni-tuebingen.de/members/rotu/papers/ssr.pdf
מתוך
http://www.math.rutgers.edu/~tumulka/papers/
תודה
שמוליק,
התנצלתי.
התגובה שלך פשוט מגעילה.
תודה למסבירים, פרט לאלון המרומם מעם, והמתרומם.
עד כה לא ניתן הסבר אינטואיטיבי, בפרט שמהירות האלקטרון סביב האטום אינה ידועה.
להיפך- הסברה היא שהוא לא מתקיים לאורך זמן רב אלא מתאיין ומתחדש כל הזמן במקומות שונים סביב גרעין האטום עם סבירות גבוה למצוא אותו באורביטלה התואמת את רמת האנרגייה שלו.
אהוד
אני מודע לכך שאיינשטיין לא ידע על משפט בל. כתבתי את זה בתגובה הראשונה שלי.
הנקודה שלי: גם בלי משפט בל, אין סתירה בין אי לוקליות בשזירה קוואנטית והיחסות.
אי לוקליות, מוזרה מפליאה ופנטסטית כפי שהיא, אינה סותרת את היחסות א פ י ל ו שאין ספק שאינפורמציית הספין עוברת מיידית מאלקטרון לאלקטרון. אילו היה מתברר שזה קורה במהירות האור בלבד, זה עדיין היה מפליא אך לא פרדוקסלי. הפרדוקס לכאורה הוא במעבר האינפורמציה המהיר מהאור.
אולם כפי שאמרת, “הוא לא עשה את ההבחנה בין אינפורמציה לקורלציות”. אחרת היה מגיע למסקנה שאין כאן פרדוקס, אפילו רק עם הידע שהיה ב1935.
כי זו הנקודה החשובה: זה שאינפורמציה עוברת, עדיין אינו מחייב שניתן לשלוח אינפורמציה במהירות הגבוהה מהאור, ורק זאת אוסרת היחסות.
לא ניתן לשלוח אינפורמציה באמצעות שזירה. לא משנה באיזו מהירות. עם או בלי משפט בל.
אז למה קוראים לזה פרדוקס?
פשוט חוסר תשומת לב לפרטים. זו הנקודה שלי.
אלא אם כן כפי שכתבתי: “אילו חי איינשטיין כאשר בל פרסם את משפט אי השוויון שלו, היה השועל הזקן מוצא איזו דרך יצירתית לצאת מהסבך”.
“זהב הוא יסוד כבד”. לא אשבור לך את המילה 😛
ישראל
השאלה שלך היא לא לוגית אלא שאלה על אינשטיין וגם עליה כבר ענו לך. אינשטיין לא הכיר
את אי-שיויונות בל ולכן ניסוי המחשבה בא להראות כי הטיעון של בוהר כי תורת הקוונטים
היא תורה שלמה וסופית ולא מדובר בתיאור חלקי שיוחלף בתאוריה בסיסית יותר הוא שגוי (הטיעון
של בוהר).
מבחינת אינשטיין לתקופתו ניתן היה לתת לניסוי אי-פי-אר שני פירושים, האחד יש תאוריה בסיסית
יותר ותורת הקוונטים אינה תאור מלא של הטבע האפשרותת השניה יש תאור בסיסי יותר
הנקרא בזרגון משתנים חבויים והם האחראים לתיאום בין החלקיקים. מבחינת אינשטיין שום דבר
לא יכול לעבור מהר יותר ממהירות האור הוא לא עשה את ההבחנה בין אינפורמציה לקורלציות ולפיכך
הוא הגיע למסקנה כי תורת הקוונטים אינה יכולה להיות התאו השלם של הטבע.
יובל
תאוריות פיסקליות ככלל אינן מוגבלות לסקלות אורך או זמן. תורת היחסות אינה תאוריה של המקרו כאשרמחשבים את הרמות האלקטרוניות של אטום הזהב יש להכניס תיקונים יחוסתיים כדי לקבל השוואה טובה לנסויים, הסיבה זהב הוא יסוד כבד ולכן האלקטרונים החיצוניים נעים במהירויות יחסתויות
שמוליק, אלון ושגיא
ההסבר האינטואיטיבי שנתן אלון לגבי יציבותו של אטום מימן, טוב אך לא מספיק.
בתיאור הפשוט ביותר, האקטרון הוא חלקיקי נקודתי “שמקיף” גרעין בעל מטען הפוך כאשר הכוח יותר את התאוצה הרדיאלית (או בניסוח אחר, מאוזן ע”י הכוח הצנטריפוגלי) – בדיוק כמו לווין סביב כדור הארץ.
אך התיאור הזה לא שלם (אפילו ללויין).
האלקטרון הוא חלקיק טעון ולכן היותו מואץ גורמת לכך שהוא קורן וחישוב נאיבי מראה כי הוא היה צריך לקרון אתת מלוא האנרגיה האצורה במסלולו על פני פרק זמן של כ-9-^10 שניות (מילארדית שנייה). למעשה הטיעון הזה נכון גם במקרה של הלווין סביב כדור הארץ אך כאן מדובר בקרינה גרוויטציונית ומסתבר שהלווין לא ישנה את מסלולו משמעותית משך כל חיי היקום.
ההסבר האינטואטיבי אם כן לא מספיק.
במקרה זה, צריך לנקוט בשיטת שגיא ובאמת לפתור את משוואת שרדינגר לפוטנציאל קולומבי.
אם מתעקשים על אינטואיציה, צריך לומר כי האלקטרון אנוס להשאר במסלולים מסויימים ולכן “לא יכול” לקרון את האנרגיה שלו.
^
וואו. אינפורמטיבי.
אין ברירה אלא להיכנס לעובי הקורה. עדײן איננו מבינים את מבנהו ואת אופן פעולתו של התװך הנושא את כל תופעות הפיסיקה (למעשה, עדײן לא ברור אם בכלל קײם כזה). עד אז, אנו יכולים לשים לב למאפײן הבא: מכניקת הקװאנטים מתעסקת במיקרו, בעוד תורת היחסות מתעסקת במאקרו. לא כל המשפטים בסטטיסטיקה הרלװנטײם לתחום אחד רלװנטײם לתחום האחר, ולהיפך.
נכון, ככה אני לפעמים.
אני מבין שנפגעת –
סליחה.
אלון,
אתה פשוט מתנשא גם אם אתה לא מנסה.
שמוליק,
נסיתי לתת תחושה אינואיטיבית ל”כח” הזה שאתה מחפש,
אבל אם אתה רוצה להבין ברמה הקוונטית, נסתפק בתשובה של שגיא.
philoshit,
1) לא מכיר את דיוויד אלברט.
2) ציפיתי לזה מהיכרות שלי בתחום. הרוב המוחלט חסידים של פרשנות קופנהאגן.
3) נסיתי להחמיא, ויצאתי מתנשא. כנראה שזה צרם לך. אוקי.
אלון:
כתבת “כל הכבוד לכותב המאמר” ושציפית למצוא אי דיוקים וכו’.
מדוע ציפית לדבר כזה? דיוויד אלברט הוא פיזיקאי ידוע בתחום הקוונטים.
הייתי אומר שהתגובה שלך קצת מתנשאת…
אסף
להבנתי, ניתן למדוד את הספין או הקיטוב בלי לחכות לאינפורמציה מהצד השני. מצב המקטב נקבע מראש ואין הכרח להעביר אותו כל פעם מחדש.
http://www.ipod.org.uk/reality/reality_quantum_entanglement.asp
Watch this talk
http://www.youtube.com/watch?v=ta09WXiUqcQ
etan
אהוד
אני מסכים איתך שגם עם חלקיק בודד אפשר לטעון שאינפורמציה עוברת מיידית לכל היקום ברגע הקריסה, ואין שום דבר מיוחד דווקא בשזירה. אולם נושא מאמרנו – וגם מאמר EPR – הוא שזירה. זה גם יותר נוח לטפל בו מחשבתית, כי אנחנו יכולים לחשוב על 2 חלקיקים שזורים שמוחזקים במקומות שונים ( דוגמה אקזוטית: פוטונים במצב עיבוי בוז – איינשטיין הנמצאים במיכלים שונים, אחד על הארץ השני במאדים) וקריסה אצל האחד גורמת לקריסה אצל השני. במקרה כזה אין ספק ששני המיכלים נמצאים במקומות שונים ומסויימים. אם אחד מהם מחובר לפצצה שמופעלת עיי מצב up, יוכל הצד השני לדעת מיידית אם התפוצצה הפצצה או לא עיי מדידת הספין אצלו, עוד הרבה לפני שהגיעה התשדורת מקיוריוסיטי. (בהנחה כמובן ששניהם נדברו מקודם לבדוק את הספין בערך באותו הרגע).
בערך על EPR בויקיפדיה כתוב Since this implies that one particle is communicating with the other instantaneously across space, i.e. faster than light, this is the “paradox”.
ואותה תקשורת אינסטנט היא מהות הפרדוקס. אם אין פרדוקס, אלא רק “פשוט בלבול מושגים” מדוע טוען איינשטיין שיש פרדוקס?
שים לב שאפילו אם הנחתך נכונה ואכן כל מה שיש לנו הוא “פשוט בלבול מושגים” זה עדיין מאשש את מה שאמרתי: “השאלה אינה פיזיקלית אלא לוגית: איך איינשטיין לא ראה מה שרואים אנו?”.
בוקר טוב לכולם.
ליהודי מאמין –
באטום מימן יש אלקטרון אחד כך שאין מה שירחיק אותו מגרעין האטום.
אלון ושגיא-
ניסיתי להבין את הסברכם, ההשואה ללויינים פחות מתאימה מאחר וללויין יש תאוצה רדיאלית שווה אך מנוגת לכח המשיכה, ולאלקטרון כלל אין תנועה מוגדרת (גם לא מיקום מוגדר- אלא ענן הסתברות) , ורמת אנרגיה זה תיאור מצב זה לא סיבה או כח היכול לגרום לדבר כלשהו.
האם ישנם כוחות דחייה נוספים בין האלקטרון לפרוטון?
החלקיק הוא חסר מהירות, ההשפעה היא מידית, זה אומר ששני החלקקים שנמצאים בשני קצוות היקום, הם בעצם אותו החלקיק, חלקיק אחד, ולא שניים.
יוצא מזה שחלקיק אחד נמצא בשני מקומות שונים בו זמית.
איפה האיום בדיוק? קראתי בשקיקה בתקווה לראות שינוי כלשהו, התקדמות כלשהי, ולשווא.
תראו לנו שאפשר להעביר אינפורמציה מהר יותר ממהירות האור.
עד אז, איינשטיין שולט.
לישראל,
לפי מה שאני מבין (ואני לא בטוח שאני מבין נכון) אתה לא יכול למדוד את הספין אם אתה לא יודע מה המצב של החלקיק השני. זה בערך כמו למדוד זוית של חלקיק ולשאול האם הוא ב-180 מעלות מהחלקיק השני בלי לדעת מה הזוית של השני.
לכן אתה קודם מודד את הספין ואז מחכה שיעבירו לך את המידע של החלקיק הראשון כדי שתוכל לפענח את התוצאות.
ישראל
לפני שבוצעה מדידה אין שני אלקטרונים, יש רק מצב שזור אין תכונות של חלקיק
בודד ולא ניתן ליחס אותם לחלקיקים לפי אינטרפטציית קופנהגן. מדידה קובעת
את המצב שאליו קורסת פונקציית הגל והוא נקבע מיידית בכל המרחב לא עוברת
אינפורמציה.
אני לא מבין למה אתה חושב שהבעיה בניסוי אי-פי-אר, אפשר לטעון לגבי חלקיק
חופשי שפונקציית הגל שלו מרוחה בכל היקום כי ברגע שהוא נמדד עוברת אינפורמציה
לכל היקום, האזור בו נמדד החלקיק, לאפס את פונקציית הגל. לפי אינטרפטציית קופנהגן
לפני המדידה מיקום לא היה תכונה מוגדרת של החלקיק לכן לא עברה שום אינפורמציה
יש כאן פשוט בלבול מושגיםץ
אם אני שוזר אלקטרון ופרוטון, זה נחשב שעטנז?
אהוד
לפי הבנתי, אם 2 אלקטרונים שזורים נמצאים במרחק שנת אור זה מזה, כל עוד לא בצענו מדידה של הספין שלהם הם במצב של סופרפוזיציה של “למעלה” ו”למטה” בכל 3 הצירים. ברגע שנמדד הספין של אחד מהאלקטרונים הוא עובר למצב מובהק של אחד מהמצבים, ואחיו המרוחק עובר מיידית למצב ההפוך.
האינפורמציה של מצב הספין (או קיטוב הפוטון) עוברת מאחד לשני. אחרת איך האלקטרון המרוחק יודע לבחור בכיוון ההפוך?
התשובה של איינשטיין: משתנים חבויים. הספינים או הקיטוב כבר היו שם מקודם והמדידה רק גלתה מה הם. משפט אי השוויון של בל (נכון, אחרי שאיינשטיין נפטר), הוכיח שלא כך הדבר, והאינפורמציה עוברת מאלקטרון אחד לשני.
אם תוכל, תן דוגמה שתמחיש את דבריך שאינפורמציה אינה עוברת.
אני רק רוצה לציין, שהרבה מכם ענו ל- שמלויק כ- שמוליק אבל שמלויק אינו שמוליק שהוא אני ובאני אני מתכוון לזה שהגיב לדוגמא כאן:
https://www.hayadan.org.il/satellite-measurements-and-global-climate-models-closer-090512/comment-page-1/#comment-359353
בכל מקרה, הכתבה אדירה והייתי שמח לקבל לינק למאמר המדהים מאת רודריך טומולקה מ- 2006.
האם זה: http://www.maphy.uni-tuebingen.de/members/rotu/papers/grw2.pdf
או
http://www.maphy.uni-tuebingen.de/members/rotu/papers/ssr.pdf
מתוך
http://www.math.rutgers.edu/~tumulka/papers/
תודה
ישראל
אינשטיין לא הכיר את אי-שיוויונות בל שפותחו ב-1964 הרבה אחרי
EPR
לגבי מעבר אינפורמציה יש סתירה לוגית בדבריך. אינפורמציה היא
מה שאנחנו יודעים על העולם וכיון שהמצב הקוונטי לא נגיש לנו
לפני מדידה אין הוא יכול להעביר אינפורמציה. מה שעובר בין
החלקיקים לא יכול להיות אינפורמציה פר הגדרה (לוגית)
מאוד מעניין לנסות שזירה על פני הזמן ובמקום נתון. אם נתון חלקיק בעבר וחלקיק בעתיד (כלומר, שני חלקיקים שהם מרוחקים זה מזה בזמן), החלקיק בעבר יכול להשפיע על החלקיק בעתיד אם הם ממוקמים באותו המקום.
וכך ניתן לנוע מהעבר לעתיד מבלי להיות נוכח בהווה שבין העבר לעתיד, מבלי להיות נוכח בתעלה שמקשרת בין העבר לעתיד, כמו קפיצה בין העבר לעתיד.
בסופו של דבר, תורת היחסות תיפול בגלל מכניקת הקוונטים.
לא לעולם יוכלו לצעוד יחד.
כבודו של איינשטיין במקומו מונח.
גם מהירות הגל הנושא היא סופית. מהירות מעבר האינפורמציה בשזירה היא אינסופית.
וכפי שציינתי, השאלה אינה פיזיקלית אלא לוגית: איך איינשטיין לא ראה מה שרואים אנו.
נראה שהתמצינו. יום טוב אחינו.
אנלוגיה בלבד.
לגל נושא “מותר לעבור את מהירות האור” (הפיק של הסינוס יכול לעבור את מהירות האור),
אבל מהירות האינפורמציה שהוא מאפנן – או ה”חבורה” – כן מוגבלת ל-c.
אני חושב שזה מאוד אנאלוגי. יש סיגנל שכביכול עובר מהר יותר מ-c, אבל “זה בסדר” כי האינפורמציה לא. אבל אני זה אני, ואתה זה אתה.
וכמו שזה נראה בהיבט הפיסיקלי אתה גם נתת לעצמך תשובה שמספקת אותך, אז באמת אין טעם שאמשיך…
אלון
אם תסתכל בלינק לויקיפדיה, תראה שלפי פופר איינשטיין טעה חד וחלק. זו גם הדעה הרווחת.
אם תסתכל על כותרת המאמר, תראה שיש רבים הגורסים שאי לוקליות סותרת את היחסות.
אם תבדוק את פרשנותו של פון נוימן תראה שאין סתירה בין אי לוקליות בשזירה קוואנטית ליחסות.
השאלה שלי: איך זה שEPR לא ראו שאין סתירה? הם כתבו שיש.
התשובה שנתתי: יתכן שהם לא נכנסו לעובי הקורה של הנושא.
אבל איך? אחרי הכל, איינשטיין..
ואין לכך שום קשר למהירות החבורה. השאלה היא לוגית.
ישראל שפירא,
אני מקווה שאני מבין מה אתה אומר, גם הבהינתן הלינק.
אני אנסה לתאר בקצרה למה לדעתי EPR לא ניסו לישב את הסתירה:
אינשטיין טען שהוא מצא “באג” בפרשנות קופנהאגן.
אחרי שבדקו וראו שזה באמת קורה, אמרו לו – זה לא “באג” זה “פיצ’ר”.
בזמן כתיבת המאמר הוא לא חשב שה”באג” זה משהו אמיתי שהוא צריך להתייחס אליו.
הוא חשב שהוא מצא תקלה, שמן הסתם תתנגש עם תורת היחסות – כי הרי היא לא נכונה מטיבעה.
זה לגבי למה זה לא עלה מלכתחילה.
לגבי הפתרון לפרדוקס – כן, זה גם הפיתרון שאני מכיר. נשלח סיגנל, אבל לא אינפורמציה.
אם אתה מכיר, זה מאוד אנלוגי למהירות הגל, ולמהירות החבורה. הגל הנושא יכול לעבור את מהירות האור, אבל מהירות החבורה מוגבלת, ו”זה בסדר”, כי הגל הנושא – לא מעביר אינפורמציה…
בכל אופן לדעתי האישית, האינטרפטציה הזאת שגוייה, ואני ממליץ לחפש את התאוריה של דויד בוהם.
חחח… 🙂
אני ממש לא מתאים ללימוד פורמאלי. אמנם סיימתי את התואר בציון סביר, אבל זה היה למרות (ולא בזכות) הכישורים המתמטיים שלי.
באינטואיציה אני יותר טוב, וזה מגיע בחינם – אבל בלי אחריות 😉
אלון
מתוך ויקיפדיה:
http://en.wikipedia.org/wiki/EPR_paradox
Einstein, Podolsky and Rosen asked how can the second particle “know” to have precisely defined momentum but uncertain position? Since this implies that one particle is communicating with the other instantaneously across space, i.e. faster than light, this is the “paradox”.
אז אם טוען המאסטרו שמעבר אינפורמציה מהר מן האור אינה אפשרית ומכאן הפרדוקס, כיצד זה שאנו טוענים שאין פרדוקס? מה אנו רואים שהוא לא ראה?
יתכן שהתשובה היא במה שאמרתי: הפרדוקס הוא תוצאה של הכללה גורפת, בלי להכנס לפרטים. לפי היחסות, לא ניתן לשלוח אינפורמציה מהר מן האור. בשזירה אינפורמציה עוברת מהר מן האור. לכאורה פרדוקס. אבל הנה הדקויות: נכון, אינפורמציה עוברת מהר מן האור – אך אין זאת אומרת שאנו יכולים לשלוח אינפורמציה זו.
קצת תחמני, ולכן כותרת ונושא המאמר הן כפי שהן.
ראה גם:
https://www.hayadan.org.il/free-speach-20100800/comment-page-36/#comment-356737
אלון! תעשה לי ילד!
חוץ מהציפיות שלך לאי-דיוקים- התגובה שלך מושלמת 🙂
עשיתה לי סדר בהרבה דברים- ובכלל אני אוהבת את הניסוח שלך…
אתה עושה/עשיתה שעורים פרטיים בפיזיקה ומטמטיקה?
ראשית, כל הכבוד לכותב המאמר!
צפיתי למצוא הטיות מרובות ואי-דיוקים, כפי שניתן למצוא אפילו אצל “מומחים למכניקה קוונטית”.
למעט מספר משפטים שלא הבנתי, ואולי אחד שהייתי מנסח אחרת – תיאור מושלם – בהינתן ההיקף.
ישראל שפירא,
למיטב הבנתי מטרת המאמר היתה להראות שהדרך בא מפרשים את מכניקת הקוונטים שגוייה, כיוון שהיא מחייבת לקבל את אי-הלוקאליות.
כלומר הם (e+p+r) הניחו שדי בלהראות שלפי הפרשנות הקלאסית יש אי-לוקאליות כדי לסתור אותה.
“תוצר לוואי” של זה היה גם סתירה עם היחסות, אבל מבחינתם הרי ברור שלא היה צורך ליישב את סתירה זו, כי הרי ברור להם שהפרשנות הקוונטית הקלאסית שגוייה.
רק בדיעבד, כאשר מסתבר שהאפקט אכן מתקיים, עלה הצורך גם ליישב את הסתירה עם היחסות.
שמוליק,
א. ראיתי ביוטיוב סרט של מישהו שהציג את הנושא ב-“google talks” (או איך שלא קוראים לתיעודים של מצגות שמועברות לעובדים שלהם). המציג התמקד בניסוי של קיטוב אור, ורוב הניסויים שיכולים להיות מובנים בנושא הם עם אור מקוטב שעובר תהליכים שבסוף אמורים להכריע בין הפרשנויות.
למרות שראיתי – אני לא הצלחתי להטמיע, ובטח שלא להסביר, אבל אם תחפש – תמצא.
ב. חלקיקים שזורים = חלקיקים שיש להם תכונה מצומדת.
נניח שהצימוד הוא לספין. ועכשיו אם מדדת באחד up; כשתמדוד את השני בהכרח תגלה שהוא down.
לא משנה מתי תמדוד כל אחד – המדידות תמיד יהיו שאחד up, והשני down.
השאלה האמיתית (לדעתי) היא האם הראשון תמיד היה up והשני down, ו”לא ידענו את זה”, או שאקט המדידה יצר סיטואציה שמחייבת את החלקיק “לבחור”. מבחינת הפרשנות הקלאסית החלקיק “לא בחר עדיין”.
כלומר, לפי הפרשנות הקלאסית שני החלקיקים “לא בחרו עדיין”, אבל הם מצומדים. כשאחד “יבחר”, השני כבר לא יכול לבחור. במקרה של החלקיק השני, המדידה כבר לא משפיעה, אלה רק מודדת.
ההסתכלות הקלאסית אומרת שכל עוד אין מדידה, החלקיק כאילו המרחב שלנו, אבל לא בדיוק. לא נכנס לעומק, רק נאמר שבמצב זה הוא מתנהג כמו גל, וכאשר יש מדידה, הוא “קורס” למה שאנחנו קוראים המציאות – שבה יש חלקיקים.
זה תמצות של היבטים שיש לפרשנות הקלאסית שנקראת פרשנות קופנהאגן.
פרשנות שאני באופן אישי לא מחבב בכלל, והיא נראית יותר כמו כלי מתמטי, שהושלך ללא תיווך כדי לתאר את המציאות.
דויד בוהם (שהוזכר במאמר) פיתח פרשנות שנראית לי הרבה יותר פיסיקלית ברמה העמוקה שלה. שווה להתעניין ולקרוא.
ג. שגיא תאר מתמטית למה, אבל כפי שמובן מדברי אני יותר בעד הבנה אינטואיטיבית:
מבחינה פשוטה – למה שהאלקטרון ימשך לפרוטון? בגלל המשיכה האלקטרו-מגנטית (בין פלוס למינוס).
למה האלקטרון לא נופל?
באנלוגיה שתספק לעכשיו: למה לווינים לא נופלים לכדו”א? כי יש להם מהירות. באופן דומה, לאלקטרון יש אנרגיה. וכשמוסיפים לו אנרגיה, הוא מתרחק למסלול רחוק יותר מהגרעין. תוסיף מספיק אנרגיה, והאלקטרון יברח מהגרעין לחלוטין (מה שישאיר יון).
רק מה? לא כל אנרגיה שתוסיף אפשרית (קשור להסבר של שגיא). בגלל התאבכויות, ושאר מתמטיקות, יש מסלולים בודדים שאפשריים, ורק אם האנרגיה שמוסיפים מתאימה למעבר לאחד ממסלולים אלו – אז הקפיצה של האלקטרון תקרה…
עדיין לא הבנתי איפה ההוכחה לאי-לוקליות? מי אמר שאי הוודאות של מכניקת הקוונטים היא בעצם חוסר הידע שלנו לגבי כל הפרמטרים? ואם נדע למדוד את כל הפרמטרים נדע בדיוק את התוצאה ולא נאלץ להשתמש בכלים סטיסטיים?
מכים עם איל, הדוגמא של האגרוף וולגרית, מכוערת ומיותרת. ניתן היה לחשוב על דוגמאות אלגנטיות בהרבה.
לשמוליק-
א. עשו ניסוי והראו שהמציאות מתנהגת כמו שמצופה מתורת הקונטים ולא כמו שמצופה לפי EPR
ב. בקוונטים יש לתת את הדעת על תהליך המדידה עצמו. בגדול, המדידה משנה את המצב של החלקיק.
גם כאן זה מסתכן בניסוי, כשיש שתי חלקיקים שזורים, נגיד שמצבי הספין שלהם שזורים, אז לא משנה מתי ואיפה אתה תמדוד את מצבי הספין שלהם תמיד התוצאות יהיו מתואמות בין שני החלקיקים (להבדיל משני חלקיקים לא שזורים בהם תהיה התאמה רק ב50% מהמקרים).
ג. אתה מוזמן לפתור את משוואת שרדינגר עם פוטנציאל קולומבי ולראות למה זה קורה (רמז, פיתרון מדוייק אפשר לקבל רק עבור גרעין ואלקטרון יחיד).
בעיקרון זאת תופעה קווטנית, אתה יכול לחשוב על זה ככה שעבור מסלולים אחרים האלקטרון אמור להתאבך עם עצמו התאבכות הורסת, ובמסלולים המותרים ההתאבכות היא בונה ולכן האלקטרון יכול לחיות שם בשקט ובשלווה. רק תזכור שההסבר הזה אולי יפה וציורי אבל הוא רק זה – יפה וציורי, זה לא אומר שהוא ממש קשור למציאות, ההסבר הנכון היחיד מתקבל מפתרון של משוואת שרדינגר.
שמוליק, יש לי תשובה לסעיף ג’ :
ככל שהמרחק בין האלקטרון לגרעין גדול יותר ככה המשיכה תהיה חלשה יותר ולהפך ככל שהמרחק קטן יותר ככה המשיכה חזקה יותר..
האלקטרון רק מסתובב סביב הגרעין ולא נופל או קורס בגלל שיש עוד כוחות שמושכים אותו- כוחות דחייה בין אלקטרון לאלקטרון..
כמדומני יש חוק קולון שמראה באופן כמותי את הכוחות הפועלים בין שני גופים טעונים
גם לא כלכך הבנתי את סעיף ב’ על איזו כיפה מדובר?
שלום חברים
א- האם מישהו יכול להסביר בעברית כיצד הצליחו לסתור את המאמר המכונה EPR.
ב- אם תעשנה בדיקות מקבילות לשני החלקיקים השזורים זה בזה, באותו הרגע בדיוק, האם תמיד התוצאה תראה שהם אכן שזורים? אם כן אז הלוקאליות הנהדרת תמשיך לשלוט בכיפה.
ב- מדוע האלקטרון לא נופל לתוך הפרוטון בגרעין האטום?
סליחה, חברים, אבל לא מתאים לכם משפט כמו “על פי האי-לוקאליות, אגרוף בתל אביב יכול לרסק פרצוף בירושלים”. מה רע בנגיעה מסוג אחר, פחות אלים? ואפילו עם איזשהו רגש חיובי, אנושי?
במאמר המקורי של EPR, טוענים איינשטיין ועמיתיו כי מכניקת הקוואנטים איננה תאוריה שלמה מכיוון ששזירה קוואנטית ואי הלוקליות המתחייבת מעיקרון אי הוודאות עומדים בסתירה לתורת היחסות האוסרת על העברת אינפורמציה במהירות הגבוהה ממהירות האור.
לפי הטיעון הזה, הרי אין ספק שאינפורמציה – אינפורמציית ספין האלקטרון או קיטוב הפוטון – עוברת בין החלקיקים השזורים בזמן אפס, או במהירות אינסופית. לכן בגלל האיסור על שליחת אינפורמציה מהר מן האור, עלינו להסיק שאותם משתנים היו חבויים מלכתחילה בחלקיקים השזורים, והמדידה רק גלתה אותם.
ומכאן מסקנת המאמר היא שאין עקרון אי ודאות, ולמעשה מכניקת הקוואנטים אינה שלמה.
באים משפט אי השוויון של בל וניסויי אספקט וממשיכיו ומוכיחים שאיינטיין טעה: אי לוקליות קיימת.
אבל, מרגיעים סנגוריה של היחסות, אין בכך כדי לסתור את התאוריה. נכון, הם גורסים, איפורמציה אכן עוברת גם עוברת, אך אין זה אומר שיש בכוחינו אנו לשלוח אינפורמציה. אם נמדוד בקצה שלנו את אינפורמציית הספין נמצא רק שהיא “למעלה” או “למטה”, אך לא נוכל לדעת אם אנחנו או שהצד השני, זה ששלח את החלקיק השזור, גרמנו לקריסת פונקציית הגל, ולכן אין כל אפשרות לשלוח אינפורמציה מהר מן האור. כך ניצלה היחסות מרעה גדולה (או אולי לא? ע”ע מאמרינו).
והשאלה שלי: איך זה שאיינשטיין פודולסקי ורוזן לא ראו את אותו הדבר בדיוק? הרי במאמר שלהם הם טענו כי סתירה כזו קיימת גם קיימת!
אינני יודע מה לגבי פודולסקי ורוזן, אבל אני מאמין שאילו חי איינשטיין כאשר בל פרסם את משפט אי השוויון שלו, היה השועל הזקן מוצא איזו דרך יצירתית לצאת מהסבך ולהמשיך את הויכוח הנצחי עם בוהר על תקפותה של מכניקת הקוואנטים.