Spojuje entanglované kvantové částice červí díra?  
Možná ano. Naznačuje to nová teoretická studie, které objevuje geometrii červích děr v entanglementu kvazičástic v rámci maximálně supersymetrické Yang-Millsovy teorie.



 

Zvětšit obrázek
Stojí červí díry za magií entanglementu?  (Kredit: UW)

Co nejhoršího se může stát, když vymyslíte okouzlující myšlenkový experiment za účelem zesměšnění teorie, s níž bytostně nesouhlasíte? Když se plnou silou otočí proti vám. Něco takového se stalo Einsteinovi, Podolskému a Rosenovi a spolu s nimi i Schrödingerovi, když v lítém boji proti nástupu kvantové mechaniky vymysleli slavný EPR paradox. Chtěli se s ním vysmát kvantovému provázání, entanglementu a namísto toho významně přispěli k jeho zakotvení jako zásadního principu kvantové mechaniky. Z Einstenovy hlášky o entanglementu „spooky action at distance“, tedy „strašidelné působení na dálku“ se dnes stal oblíbený reklamní slogan kvantové mechaniky.

 

Zvětšit obrázek
Kristan Jensen. Kredit: Stony Brook University.


To ale neznamená, že kvantovému provázání rozumíme až do morku kostí. Pro letmé připomenutí, jde o stav, kdy se změna jednoho systému okamžitě projeví na druhém systému, bez ohledu na jejich vzdálenost. Pokud máme dvojici entanglovaných částic, a změříme jim ve stejném okamžiku jejich spin, tak ho budou mít opačný, i kdyby je v tu chvíli dělily miliony světelných let. Stejně tak, pokud se chování jedné částice z entanglovaného páru změní, tak se okamžitě změní i chování druhé částice, ať je jakkoliv daleko. Jak to vlastně může fungovat?

 

Zvětšit obrázek
Andreas Karch. Kredit: University of Washington.


Kristan Jensen z kanadské Univerzity ve Victorii a Andreas Karch z Washingtonské univerzity v Seattle si pohráli s entanglováním hypotetických kvazičástic v rámci maximálně supersymetrické Yang-Millsovy teorie. Nakonec dospěli k názoru, že entanglement takových kvazičástic těsně souvisí s geometrií červích děr, které spojují entanglované částice. Popularizátoři vtipkují, že strašidelné působení na dálku je teď ještě strašidelnější, ale vlastně to docela dává smysl, alespoň pro laika. Červí díry si představujeme jako zkratky v časoprostoru, jimiž si lze výrazně ušetřit cestu.

Zvětšit obrázek
Trio tvůrců EPR paradoxu. Kredit: Bryan Sanctuary.

 Co lepšího, než podobná zkratka, by mohlo vysvětlovat bizarní fungování kvantového provázání, při němž jakoby informace mezi entanglovanými částicemi svištěla nadsvětelnou rychlostí? A teď ejhle, z teoretizování kolem entanglementu se možná doopravdy vynořují červí díry.

 

Zvětšit obrázek
Entanglement. Ze zlomyslného paradoxu fascinujícím jevem kvantového světa. Kredit: Wenjamin Rosenfeld.


Spontánní radost nad zajímavým vývojem v kvantové mechanice sice vzápětí Andreas Karch mírní s tím že skrz takové červí díry nelze cestovat, ba ani komunikovat, i tak je to ale pozoruhodné. Podle Karcha jejich studie vlastně vytváří pojítko mezi kvantovou mechanikou a klasickou geometrií a dává vědcům do rukou nástroj, který bude možné i v budoucnu využít k širšímu porozumění entanglovaným kvantovým systémům.

 

 

 


 


Literatura

University of Washington News 3. 12. 2013, Physical Review Letters 111: 211602, Wikipedia (Quantum entanglement).

 

Datum: 04.12.2013 19:48
Tisk článku

Související články:

Je naše Mléčná dráha ve skutečnosti gigantickou červí dírou?     Autor: Stanislav Mihulka (22.01.2015)
Průjezdné červí díry v multimetrické gravitaci     Autor: Stanislav Mihulka (27.04.2014)



Diskuze:

Jiří Havránek,2013-12-09 21:27:56

s pohybem propletených částic a logickým prodlužováním červí díry bude při zachování energie soustavy propletené částice - červí díra nutně klesat energie vlastních propletených částic a pokud to bude dle modelu od kredita Venjamina dokonce pokles energie závislý na úhlu , který svírají dráhy těchto částic. Hm, dobré. Že by toto způsobovalo difrakci? Co potom s chudinkami nepropletenými částicemi?

Odpovědět

Přípomíná to rezonující tyč.

Pavel Krajtl,2013-12-08 13:20:41

Představte si rezonující tyč z něčeho přehkého, třeba z porcelánu nebo skla, zvoní a přitom se zlomí. Z pozorování jedné polovičky odletujícího střepu bezpečně poznám kam poletí druhý. Na opačnou stranu. Zákon zachování hybnosti. U rezonujícího světla se tomu všichni diví a vymýšlejí tunely skrze časoprostor.

Odpovědět

A nemohly by se ...

Jan Kment,2013-12-05 16:37:07

tyto dva poněkud nejasné pojmy "Červí díra" a "Kvantové provázání" tímto spojením poněkud vzájemně definovat? (alespoň teoreticky, prozatím...)

Odpovědět


Martin Plec,2013-12-05 17:27:39

Červí díra je geometrická struktura, kdežto kvantové provázání nemusí mít s geometrií nic společného.

Odpovědět

A jsme u Kahudy a psychonů,tam taky nezáleželo na

Jaroslav Mrázek,2013-12-05 16:00:48

vzdálenosti a co se za myšlenku objevilo tady, to hned bylo na protější "straně" vesmíru....cesty fyziky jsou klikaté...

Odpovědět

Verifikovatelnost

Martin Plec,2013-12-04 20:39:45

To by mě zajímalo, jak se dá takováhle hypotéza verifikovat nebo falzifikovat. Podle mě nedá, a tak dle pravidel vědy je třeba ji považovat za rovnou různým pseudovědeckým interpretacím, co jich kolem i na tomto serveru bývá v diskuzích k přečtení spousta.

Odpovědět


David Benedeki,2013-12-04 20:59:16

IMHO pokud má nějaké matematické pozadí, je to přeci jenom trochu jiné.
Samozřejmě by bylo pěkné z toho vyvodit nějaké alespoň teoreticky ověřitelné důsledky...
Ale třeba spousta kosmologů a teoretických fyziků operuje s představou multiverza. To se také špatně testuje, přesto málokdo tvrdí, že nedělají vědu. ;-)

Odpovědět


Martin Plec,2013-12-05 03:24:53

Na článcích o multiverzu svůj vědecký věhlas tito vědci určitě nezakládají. Kromě toho, slyšel jsem, že vědci v názoru na vědeckost hypotézy paralelních vesmírů nemají jednotný názor, velká část z nich tohle za vědu také nepovažuje. To však neznamená, že myšlenka paralelních vesmírů není podnětná. Její oponenty však nejvíce pobuřuje, že na jejím základě její zastánci rezignují na vědecké metody, a stále tomu říkají věda. Podle mě to je už filozofie, ne fyzika, i když ta je také důležitá.

Odpovědět


Pavel Ondrejovic,2013-12-05 06:50:21

Nie vsetko co si neviete ohmatat nie je veda.

To co Vas ocividne pletie je fakt, ze clanok sa tvari ako fyzika a v skutocnosti to je matematicka zabavka. Tou to ostane, kym sa nenajde nejaky fyzikalny pokus ktory to bud vyvrati alebo potvrdi.

Alebo chcete povedat, ze hypoteza kontinua je filozofia? Na ktorej filozofickej fakulte sa s tym stretnete? :)

Odpovědět


interpretace

Petr Ka,2013-12-05 10:20:04

"To ale neznamená, že kvantovému provázání rozumíme až do morku kostí."
by mělo znít:
"To ale neznamená, že EXPERIMENTům s "kvantovým provázáním" rozumíme až do morku kostí."
(stejný problém objektivizace jako např. "soud rozhodl" místo "soudce rozhodl")
Ve svých názorech ("vědecké víře") jsou vědci příliš sebevědomí (známe USA ... :-) ).
Neví co dělají a ještě o tom teoretizují (filosofují) - ještě dříve, než je něco z experimentů jasné (prokázané a pochopené), tak se vytvářejí teoretické konstrukty (jako červí díra).

Odpovědět


Martin Plec,2013-12-05 10:29:26

Hypotéza kontinua je matematika, a matematika má úplně jiná kritéria než fyzika. O hypotéze kontinua se ví, že s ní i s jejím opakem lze bezesporně rozšířit základní aritmetiku, takže v obou případech dostanete bezesporné matematické teorie. Rozhodně v jejím případě otázka nestojí - "platí anebo neplatí?"

Za největší problém téhle fantazie o červích dírách mezi entanglovanými částicemi vidím, že o entanglovanosti samotné toho moc nevíme, a na základech téhle nevědomosti vytváříme další výmysly.
Je to podobné, jako když za českým Honzou, který v životě neopustil svoji vesnici, přijde cestovatel, že v Africe viděl velká zvířata. "To je jasné, to byly jeleni."

Červí díry jsou pojem z obecné relativity, entanglement z kvantové(?) teorie. Tyhle dva světy zatím neumíme propojit, ale stejně jako ten Honza už vymýšlíme, že když jde o působení na vzdálenost, tak za tím musí nejspíš být červí díry.

Odpovědět


Jenže on ten Honza neříká "Jasně, jsou to jel

Jenda Krynický,2013-12-05 10:36:27

On říká "Mohli by to být jeleni. Co by z toho vyplývalo kdyby to byli jeleni? Jak bychom to poznali? Víme, že jeleni se chovají takhle ... odpovídá to? ..."

Odpovědět


chybka

Martin Plec,2013-12-05 10:40:01

Omlouvám se za špatné "y" - jeleni byli. Bohužel to už nejde opravit.

Odpovědět


Martin Plec,2013-12-05 11:23:34

V článku se píše: "Nakonec dospěli k názoru, že entanglement takových kvazičástic těsně souvisí s geometrií červích děr, které spojují entanglované částice." Možná že to článek ale podal nepřesně. Nicméně pochybuji, že se z toho podaří získat *jakékoli* verifikovatelné předpovědi.

Kromě toho, rozebírat možnost, že jde zrovna o jeleny, když se jedná o tak vzdálenou zemi jako Afrika, mi vzhledem k tisícům dalších možností, a to zejména těch, o jejichž existenci v tuhle chvíli ani netuším, připadá (z vědeckého hlediska) jako ztráta času. Ale je fakt, že čím šílenější nápad, tím čtenáře víc baví se jím zabývat.

Odpovědět


Verifikovatelnost

Vojtěch Kocián,2013-12-05 12:28:42

Pokud je mi známo, červí díry by měly mít jednu zajímavou vlastnost a tou je možnost přenosu hmoty nebo alespoň informace "nadsvětelnou" rychlostí (v porovnání se stavem, kdy by tam žádná červí díra nebyla). Pokud by se tedy někomu podařilo přenést pomocí provázaných částic informaci rychleji, než by to bylo možné pomocí světelného paprsku ve vakuu, lze říct, že by na té hypotéze s červí dírou mohlo něco být.

Pokud jde o falzifikovatelnost, tak mě takto z patra nic nenapadá, ale asi by se dalo něco najít a čím víc se o kvantové provázanosti dozvíme, tím větší možnosti k tomu budeme mít. Šance, že je to jen takové plácnutí do vody, je poměrně velká. Červí díry jsou čtenářsky velice vděčné a snahy o propojení teorie relativity s kvantovou teorií také. Závěr ať si udělá každý sám :-) Mimochodem, nevíte někdo, jak se ke kvantové provázanosti staví teorie strun?

Odpovědět


A =>B, B=>A

Martin Plec,2013-12-05 13:47:53

Z toho, že červí díry umožňují přenos nadsvětelnou rychlostí neplyne, že každý přenos nadsvětelnou rychlostí je realizován červími dírami. A podle mého je to v případě entanglementu i velmi *velmi* nepravděpodobné.

Odpovědět


Martin Plec,2013-12-05 14:07:02

Teď mě k tomu napadá ještě jeden "selský" argument :-)
Skrz červí díru lze přenášet informace, ale entanglement přenos informací neumožňuje. Je tu jakýsi "nesoulad".

Odpovědět


implikace

Vojtěch Kocián,2013-12-05 18:36:27

To můžete použít pro jakýkoliv podobný důkaz. Třeba to, že světelné paprsky jsou ohýbány hmotnými objekty, nemusí být vůbec způsobené zakřivením časoprostoru a přesto je to přijímáno jako podpůrný důkaz toho, že hmotné předměty to zakřivení způsobují. Taky jsem nepsal, že by to byl nezvratný důkaz.

A ano, pomocí kvantově provázaných stavů neumíme komunikovat nadsvětelnou rychlostí (takže bod proti červím dírám). Ale třeba se to jednou podaří obejít (moc tomu nevěřím). Jako důkaz, že to jít nemůže, je uváděna kauzalita. Moc jiných mechanismů, kterými se dá obejít, nejspíš nebude.

Odpovědět


asi ste toho malo videli

Pavel Ondrejovic,2013-12-06 07:05:11

Ked chcete ocividne prakticky problem: predstavte si, ze by niekto vyrobil tvrdenie v style "ak existuje 65254342 prvociselnych dvojic tak ..." tiez to oznacite za filozofiu?

Odpovědět


Martin Plec,2013-12-06 09:59:51

Podle čeho byste vědecké tvrzení od nevědeckého rozlišil vy? Podle toho, že hypotézy vědců jsou vždy vědecké a od nevědců nevědecké?

Určitě jste slyšel o frenologii (http://cs.wikipedia.org/wiki/Frenologie). Proč je podle vás považována za pseudovědu? Protože se její předpoklady a závěry ukázaly jako mylné? Nebo protože byly její závěry společensky nepohodlné? Nebo protože se na její myšlenky navěsily spousty lidí, kteří ve svých závěrech ignorovaly vědecké postupy a pravidla?

Přečtěte si, co k pojmu "vědecká hypotéza" píše třeba česká Wikipedie: http://cs.wikipedia.org/wiki/Hypot%C3%A9za. Vypíchnul bych: "Hypotéza již musí být podložena celou řadou faktů vytyčujících nám další směr výzkumu." (Jestli Wikipedie obsahuje tu "jedinou správnou" definici tohoto pojmu, se jistě dá dikutovat.)

Odpovědět


Pseudověda

Martin Plec,2013-12-06 10:48:45

Tenhle článek o pseudovědě na české Wikipedii mi připadá hodně povedený: http://cs.wikipedia.org/wiki/Pseudov%C4%9Bda

Odpovědět


Pavel Ondrejovic,2013-12-06 19:49:40

Ja Vam len vysvetlujem, ze Vas postoj je vachrlaty. V ziadnom pripade sa nepokusam zaujat nejake exaktne stanovisko.

K Vasim odkazom:

- treba hodnotit stav poznania danej doby. Pred 1000 rokmi by predpoklad "existuje dusa" temer vsetci uznali za spravny a veci z toho vyplyvajuce by sa dali oznacit za "veda".

- teoria mnozin, co mozno povazovat za zaklad matematiky, sa vyznacuje neskutocnym mnozstvom predpokladov ktore su bezosporne. Mozte si vybudovat kopu roznych matematik a ziadnu z nich nevieme na sucasnej hladine poznania vyhlasit za spravnu/nespravnu. Predstavte si, ze v nasom vesmire mozno neplati axioma vyberu. Diagonalnych dokazov je aj v zakladnych vysokoskolskych skriptach cela hrst, vsetky chcete vyhlasit za pavedu? Vyhlasite na zaklade toho celu matematiku nad poctami za pseudovedu?

A spat k meritu vec: dnesna teoreticka fyzika je na tom zhruba tak isto ako teoria mnozin. Mate neskutocnu kopu vetveni/teorii a samozrejme vacsina z toho su len bezosporne matematicke hratky (pravdepodobne aj to co je uvadzane v tomto clanku). Cela M-teoria je chapana ako brilantna matematika. Fyzici maju aspon teoreticku sancu, ze prakticke poznanie im tento strom chaosu preoseje a casom zistia co z toho je pravda.
Oznacovat za pseudovedu jedno a nie druhe je len prejav nepochopenia stavu veci. Mozte oznacit sucasnych matematikov a teoretickych fyzikov za pseudovedcov/sarlatanov/filozov vsetkych alebo ziadneho.

Schvalne si skuste precitat toto http://cs.wikipedia.org/wiki/Hypot%C3%A9za_singul%C3%A1rn%C3%ADch_kardin%C3%A1l%C5%AF a povedzte, ci sa to lisi od diskusie, kolko anielov sa zmesti na spicku ihly :)

Odpovědět

Nadsvetelná komunikácia

Marek Šarmír,2013-12-04 20:19:24

Mohol by mi niekto vysvetliť prečo nie je pomocou entanglovaných častíc možný prenos informácie nadsvetelnou rýchlosťou?

Odpovědět


David Benedeki,2013-12-04 20:51:03

Jsem absolutní laik, a o těchto věcech vím jen z popularizačních knih a článků.
Jak jsem to z nich pochopil, změřením (= ovlivněním) jedné z etanglovaných částic, se zhroutí vlnové funkce této částice a pravděpodobnostní rozložení stavu se změní na jeden konkrétní. V tu chvíli zkolabuje vlnová funkce rovněž druhé částice (měřením vždy dostaneme opačný výsledek než měl první). Ale o tomto kolapsu nemáme šanci se dozvědět jinak než světelnou rychlostí tím, že nám někdo poví o měření na první částici.
Náhoda kvantového stavu se změní na determinismus ale tak nějak skrytě.
Nevím jestli to dává takto smysl, a doufám, že to nemám úplně špatně. :-D

Odpovědět


Pavel Bílek,2013-12-04 21:32:15

Pokusil jsem se základní principy kvantové mechaniky co nejpřístupněji zpopularizovat na http://www.quantum-mechanics.eu/czech.html . Na otázku odpovídá zejména kapitolka "Nastavení úhlu polarizace na dálku".

Odpovědět


Marek Šarmír,2013-12-04 22:23:16

Opýtam sa ináč. Pokial by sme na oboch časticiach robili neustále merania a na prvej z nich by sme v dohodnutých intervaloch (2 zmeny za určitý dohodnutý čas reprezentujú 1, jedna zmena za určitý dohodnutý čas reprezentuje 0) menili nejakú jej vlastnosť, napr. spin, nezískali by sme pri meraní druhej častice informáciu pomocou zmeny danej vlastnosti prvej častice nadsvetelnou rýchlosťou, kedže by sme nemuseli posielať informáciu o tom čo sme namerali na prvej častici normálnou cestou, t.j. rýchlosťou svetla?

Odpovědět


Martin Beránek,2013-12-04 22:37:31

Na obou stranách budou vždy naměřena dokonale náhodná data. Bez ohledu na to, co protistrana (ne)dělá. Pokud obě strany měří a pak srovnají svá data, najdou tam (anti)korelaci. Ale sama data na jedné straně nenesou žádnou informaci.

Odpovědět


Pavel Bílek,2013-12-04 23:13:36

Měření je destruktivní - zaniká superpozice a s ní i entanglement. Měření na entanglovaných časticích můžeme tedy provést pouze jedno.

Odpovědět


Populární popis nelokálnosti

Vladimír Wagner,2013-12-05 16:39:07

kvantové fyziky, tedy vlastnosti, která způsobuje, že jevy jako vznik provázaných (propletených) stavů vznikají je v následujícím článku: http://www.osel.cz/index.php?clanek=5110 . V něm je také popsáno, proč nelze tento jev použít pro nadsvětelný přenos informace.

Odpovědět


Bose-Einsteinov kondenzát

Marek Šarmír,2013-12-05 21:34:42

Článok som si prečítal spolu s diskusiou, mimochodom príspevky p. Broža v nej mi objasnili dalšie veci, a chcel by som sa spýtať na ten B-E kondenzát. Ak by sme vyrobili dostatok previazaných častíc, z ktorých by sme vytvorili dva B-E kondezáty bola by už nadsvetelná komunikácia možná alebo by sa vzájomna previazanosť medzi časticami oboch B-E kondenzátov v určitom momente stratila?

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace