Kvantová mechanika opět poráží Einsteina a jeho lokální realismus  
Aby to bylo obzvláště ironické, tak v tomto případě Einsteina porazily kvantové hrací kostky, rekordně rychlé kvantové generátory náhodných čísel.

 

Umělecké ztvárnění entanglovaných elektronů v krystalech diamantu. Kredit: ICFO.
Umělecké ztvárnění entanglovaných elektronů v krystalech diamantu. Kredit: ICFO.

V hájemství obecné relativity je Einstein pevný v kramflecích. Přestože zde čelí celé řadě ataků, které se snaží zpochybnit jeho pohled na gravitaci, tak zatím všem těmto snahám úspěšně odolává. Pokud jde ale o kvantovou mechaniku, tak to je úplně jiný příběh. Einstein se sice významně podílel na jejím vzniku, některé prvky kvantové mechaniky ho ale očividně rozčilovaly. Neměl rád princip neurčitosti a slavnostně prohlásil, že „jeho Bůh nehraje v kostky“. Poškleboval se i kvantovému entanglementu a mluvil o „strašidelném působení na dálku“ (spooky action at a distance). Od té doby kvantová mechanika bojuje proti odkazu jednoho ze svých otců zakladatelů a jak se zdá, nevede se ji vůbec špatně.

Ronald Hanson zcela vpravo. Kredit: TU Delft.
Ronald Hanson zcela vpravo. Kredit: TU Delft.


Albert Einstein ve kvantové mechanice prosazoval princip lokálního realismu, který ji měl „držet při zemi“. Podle tohoto výkladu se mělo ukázat, že vesmír ctí zákony a nikoliv chaotické víření náhody a také že není možná žádná komunikace rychlejší než světlo. Mnozí kvantoví mechanici se ale s lokálním realismem nehodlají smířit.

Einsteinův lokální realismus nedávno inkasoval nelítostný a prý zatím nejvíce zničující direkt v pěkném experimentu týmu Ronalda Hansona z nizozemské Technické univerzity v Delftu. Naprosto stěžejní roli při tom sehrály výjimečné kvantové generátory náhodných čísel, které vyvinuli v barcelonském Institutu fotonických věd (IFCO). Pokud si někdo myslí, že by taková věc unikla zájmu prestižního časopisu Nature, tak je vedle.

Rekordně rychlý kvantový generátor náhodných čísel. Kredit: IFCO.
Rekordně rychlý kvantový generátor náhodných čísel. Kredit: IFCO.


Hanson a spol. nejprve kvantově provázali, entanglovali, dva elektrony, které byly uvězněné každý zvlášť, ve dvou různých krystalech diamantu, a pak změřili jejich spin, tedy vnitřní moment hybnosti. Entanglement je ve kvantové mechanice velmi mocný a záhadný. Takovou dvojici elektronů popisuje jediná vlnová funkce, která ale neurčuje jejich spin. Jako by entanglované elektrony v matematickém smyslu slova ztratily svoji identitu. Lokální realismus přistupuje k entanglementu více realisticky, jak by se asi dalo čekat. Vysvětluje ho tak, že entanglované elektrony v takovém případě spin mají, jenom ho neznáme, dokud to nezměříme.

Když Hansonův tým změřil spiny entanglovaných elektronů, tak vědci zjistili, že jsou stejné. Podle toho, jak byl experiment uspořádaný, nebylo možné, že by tyto elektrony měly nějaké předem existující spiny, jak požaduje princip lokálního realismu. Jediné možné vysvětlení spočívá v tom, že dotyčné elektrony jsou spolu nějakým způsobem spojené a „komunikují“, přestože jsou každý v jiném krystalu diamantu.

To ale ještě nebylo všechno. Ta nejzajímavější část experimentu spočívá v tom, že krystaly s elektrony byly každý v úplně jiné budově a dělilo je 1,3 kilometru. Zároveň byly změřeny tak nesmírně rychle, prakticky ve stejném okamžiku, že by nestihly komunikovat představitelnými fyzikálními mechanismy, i kdyby to bylo rychlostí světla.

Institute of Photonic Sciences – IFCO
Institute of Photonic Sciences – IFCO

 


Výsledky tohoto historického experimentu staví Einsteinem propagovaný lokální realismus do velmi obtížné situace. Jestli jsou spiny elektronů reálné, tak spolu elektrony musejí nějak komunikovat. Jestli to ale dělají, tak tahle komunikace probíhá rychlostí vyšší než je rychlost světla. Podle Hansona a spol. je to pro princip lokálního realismu bezvýchodné a považují ho tímto za vyvrácený. A ještě k tomu udělali luxusní videa, což je velice chvályhodné.

Experiment Hansonova týmu se řadí mezi takzvané testy Bellovy nerovnosti, které už v roce 1964 navrhl severoirský fyzik John Stewart Bell. Velmi stručně řečeno, Bell tvrdil že lokální realismus není slučitelný s kvantovou mechanikou a dokonce navrhl, jak to otestovat. Experimentálních testů Bellovy nerovnosti už proběhla celá řada. Zatím všechny tyto pokusy ale zahrnovaly mezery, dané teoretickými předpoklady, kterým se anglicky říká loopholes. Hansonův experiment je historicky první, který žádnou známou mezeru nezahrnuje. 

Jedna z takových mezer vzniká, když měření spinu elektronů nejsou dostatečně rychlá a doopravdy náhodná. Hanson a spol. ji překonali s pomocí „kvantových kostek“, extrémně rychlých kvantových generátorů náhodných čísel, které jim vyrobili v Institutu fotonických věd. Tohle zařízení dokáže vyrobit jeden ryze náhodný bit přibližně jednou za 100 nanosekund. Vtip je v tom, že za tuhle dobu světlo urazí nějakých 30 metrů, což ve svém důsledku neposkytuje elektronům vzdáleným 1,3 kilometru příležitost ke komunikaci, byť i rychlostí světla. Tohle byl klíč k úspěchu celého experimentu, protože zatím nikdo neměl k dispozici tak skvěle náhodná čísla v tak krátkých časových intervalech.

Hanson a spol. tím pádem prakticky vyvrátili Einstenův pohled na kvantovou mechaniku, ve kterém se nic nemůže pohybovat rychleji než světlo a v němž Bůh nehraje v kostky. Podle nich prý minimálně jeden z těchto dvou ikonických výroků neplatí. Jak se zdá, vesmír je kvantově bláznivý a doopravdy funguje podle hracích kostek.


Video: QCrypt 2014: Ronald Hanson




Literatura
ICFO 21. 10. 2015, Nature online 21. 10. 2015, Wikipedia (Quantum entanglement, Principle of locality,Spin / physics, Bell test experiments)

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 28.10.2015
Tisk článku

Jak si správně přát - Franckh Pierre
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 209 Kč
cena: 186 Kč
Jak si správně přát
Franckh Pierre
Související články:

Spojuje entanglované kvantové částice červí díra?     Autor: Stanislav Mihulka (04.12.2013)
Kvantový entanglement na mikročipu     Autor: Stanislav Mihulka (31.01.2015)
3 000 atomů strašidelně kvantově entanglováno jediným fotonem!     Autor: Stanislav Mihulka (29.03.2015)



Diskuze:

Skryté parametry...?

Bohumil Tříska,2015-10-31 07:09:45

Není mi jasné, jak se v experimentu s kvantovou provázaností pozná, jestli třeba nemá elektron ještě nějakou další, nám neznámou vlastnost, která normálně nabývá náhodných hodnot, ale u provázaných částic nese informaci o (budoucích) výsledcích s sebou?

Odpovědět


Re: Skryté parametry...?

Martin Ondracek,2015-11-03 09:05:04

Protože, stručně řečeno, kdyby byly výsledky předurčeny takovými skrytými parametry, musely by být splněny Bellovy nerovnosti. Jinak doporučuji přečíst článek Pavla Brože z 1.11.2015 a v případě přetrvávajících nejasností diskutovat pod ním.

Odpovědět

experiment vyvrací sám sebe

Jakub Beneš,2015-10-29 18:51:43

ještě mě napadla jedna zajimavá věc. experiment předpokládá, že elektrony nemají spin, dokud nejsou změřeny. ale jeho závěr je, že v okamžiku změření prvního, tento předá informaci o svém spinu tomu druhému. a ten ho pak po změření má. ale jakto, že ho má, když ho těsně před tím měřením dle předpokladu nemá? takže skutečný výsledek je, že elektron může nějak dostat a nést informaci (jak dlouho?), že po změření má mít nějaký spin! nerovná se to pak náhodou tomu, že ten spin má? výsledek je tedy popření předpokladu na jehož základě byl výsledek získán. to jen tak, pro zamyšlení na dlouhé zimní večery ;-)

Odpovědět


Re: experiment vyvrací sám sebe

Milan Krnic,2015-10-30 08:33:59

Také bych uvítal nějaké lepší vysvětlení.
Na webu toho v češtině příliš originálního k nalezené není.
Třeba pokud ten jeden elektron má po změření konkrétní spin, tak jak se -bez změření- dozvíme, že tento konkrétní pin má i ten druhý?
Kdy i tak, jak to je napsané, obec vědecká pravděpodobně neuvádí (jak je obvyklé), že jde o statistiku, a že s největší pravděpodobností nestudujeme právě jeden foton, nebo právě jeden elektron. Pokud se tedy nepletu.

Odpovědět

podrobnosti

Jakub Beneš,2015-10-29 18:26:56

co takhle uvest podrobnosti experimentu. clanek je napsan tak, jakoby provedli jeden experiment s jednim parem elektronu. doufam ze to tak nebylo. za naznak vyvraceni bych povazoval napriklad provedeni 100 mereni s provazanymi elektrony a dalsich 100 s neprovazanymi. pokud by u prvnich 100 byl spin vzdy stejny, a u druhych 100 rovnomerne rozlozen mezi vsemi moznymi spiny, tak muzeme rict, ze se uz neco zajimaveho deje. bylo to takto? nemohl jste to pane Mihulko napsat? a ted k vyvraceni. takovy vysledek jak jsem popsal, muze znacit komunikaci na dalku, a nebo to, ze oba elektrony dostanou okamzikem jejich entanglovani stejny spin a stale zustava zachovan lokalni realismus. pak by byl samozrejme nameren take stejny spin. tedy opet to nevyvraci ani nedokazuje nic.

Odpovědět

Teleporace

elias orsic,2015-10-29 17:07:56

Neřešilo se to už v té kvantové teleportaci?
Řešej tam nějakou vzdálenost 1.3km, rychlost světla blabla a jiný srágory ... proč by na spin nemohl mít nějaký podprostorový jev který ignoruje prostor? Protože se tak evidentně chová ..

Odpovědět

neznámý x neexistující

Radim Šmíd,2015-10-29 16:51:33

Nechápu skutečnost že elektrony nemají předem existující spiny. Znamená to že vlastnost "spin" vzniká na elektronu v okamžiku interakce (měření) a po ní zase tato vlastnost zaniká? Nebo je to jenom neznámý - nezměřený spin.

Odpovědět


Re: neznámý x neexistující

Pavel Bílek,2015-10-29 17:23:23

Spin elektornů je v superpozici všech možných hodnot, stejně jako je poloha částice při průletu dvojštěrbinou v superpozici různých hodnot.

Odpovědět


Re: Re: neznámý x neexistující

Milan Krnic,2015-10-30 08:22:43

Nejsem sám, kdo se nad tím pozastavuje.
Článek jasně uvádí, že elektrony spin neměly ("nebylo možné" ..aby.. "elektrony měly nějaké předem existující spiny").

Odpovědět


Re: Re: Re: neznámý x neexistující

Marek Fucila,2015-10-30 13:55:29

Čím ďalej čítam o kvantovej mechanike, tým viac nerozumiem.:-)

Ono sa to možno dá predstaviť aj tak, že ten elektrón do doby merania vôbec neexistuje. Ako častica vzniká len "na objednávku" v prípade merania/interakcie. My ho meraním "zhmotníme" tu a teraz. Bez merania by ani nebol.
Možno je to chybná interpretácia, ale zatiaľ mi to tak dáva najviac zmysel.

Superpozícia potom znamená všetky možnosti vytvorenia. A keď budeme meraním častice vytvárať, štatisticky nájdeme nejaké obmedzenia, akotáto interakcia môže prebehnúť.

Nedáva to zmysel, ak si elektrón predstavíme ako guličku z makro sveta.
Ale napríklad keď si predstavím vlniacu sa hladinu vody a dosť blízko nad ňu vodorovne priložím papier, tak sa tá vlna niekedy dotkne papiera a urobí na ňom mokrú škvrnu. Ako často a aké škvrny môžu vzniknúť, to sa dá štatisticky skúmať, a to sú vlastnosti mokrej škvrny - vlnová funkcia. Častica je tou škvrnou. Tá bola do namočenia papiera v superpozícii - neexistovala, nameraním sme zistili, kde sa vytvorila.

Elektrón v tomto priblížení nie je molekulou vody. Tú priamo nevieme skúmať. Možno preto to nedáva zmysel. Naše merania sú len odrazom niečoho, čo priamo preskúmať nevieme. Ako tie platónove tiene.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: neznámý x neexistující

Milan Krnic,2015-10-30 17:52:11

Co bych potřeboval vyjasnit jsem uvedl u komentáře "experiment vyvrací sám sebe".
Nĕco mi říká, že podivné strašení Albertovo začíná u interpretace.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: neznámý x neexistující

Marek Fucila,2015-10-31 13:53:27

Nie som fyzik, tak vám neviem odpovedať. A myslím si, že ani fyzici v tom nemajú jasno. Teda experimentom rozumejú, matematicky to sedí, ale ako píšete, pochopenie je o interpretácii. A my nemáme skúsenosti z makrosveta, ktoré by nám pri predstavách zvlášť pomáhali. Napríklad to previazanie mne osobne pripadá, že popiera priestor. My si ale nevieme predstaviť iný ako trojrozmerný priestor. Tých rozmerov môže byť viac, a możno celý koncept x rozmerného priestoru je len naša interpretácia. My vnímame čas, ale nie je jasné, čo to je. Ako sa tu aj dole píše. Z pohľadu takého fotónu od vzniku vesmíru neubehol stále żiaden čas. Je to jeden moment, fotón je pre seba naraz rozprestrený po celej dráhe, ktorú my vnímame. (Możno to tak nie je a ja som to zle pochopil.) Každopádne je možné, že si to nikdy ani nebudeme vedieť správne predstaviť. Bolo by to pekné, ale možno na to nie sme stavaní. Ono je zásadná otázka, čo to vôbec znamená niečo pochopiť. Pravidlá KM sú známe už dlho. Intuícii odporujú. Ale treba, aby boli v súlade s intuíciou, aby sme si povedali, že tak svet funguje? Ja som sa len pokúsil načrtnúť moju domnienky, že záhadné javy by sme možno vedeli prijať, ak by sme poznali podstatu, ktorú možno principiálne skúmať nemôžme. To, čo skúmať môžme tou podstatou asi nie je, preto je to divné. Super je, že aj napriek slabej predstave vieme robiť experimenty. A tak vudíme väčšiu časť reality, ako máme schopnosti predstaviť/vizualizovať si.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: neznámý x neexistující

Přemysl Baroň,2015-11-03 16:39:49

Zdravím. Vaše úvaha se mi velice líbí. Velmi inspirující. Děkuji. Jen bych ještě dodal, že možná má Einstein pravdu a skutečně nehraje Bůh v kostky a rychlost světla je neprolomitelná, třeba má jen Bůh smysl pro humor. Taky dost možná je rozpor mezi KM a Einsteinem jen zdánlivý. Třeba jako typický koán. Třeba je vesmír jeden velký koán, který říká: "Dokud nezměníš své uvažování, jsem nepochopitelný paradox". Pochopení koánu je vždy spíše intuitivní.

Odpovědět


mám neexistující přístup k placeným článkům

Josef Hrncirik,2015-10-30 21:39:23

obrázky zdarma jsou tentokrát nečitelné nanominiatury

Odpovědět

Ten Einstein nebol hlúpy!

Rene Mikolas,2015-10-29 13:58:29

Túto vetu večného študenta, si môžem preložiť aj tak, že Einstein bol taký velikán, že dokázal nesúhlasiť s vlastným názorom a experimentátori mu to teraz potvrdili písomne.
Čo sa týka mňa, verejne sa priznávam, že som hlúpy a ako stokrát začínam s angličtinou, tak podobne som sa nepriblížil ani k pochopeniu kvantovej mechaniky.

ČO SI VIEM PREDSTAVIŤ.
Ak stlačím vypínač, tak prúd elektrónov (a ľubovoľný vybraný)v elektrárni sa pohne súčasne s prúdom elektrónov v mojej žiarovke na stole, a to v momente keď docvakne kontakt na kontakt vypínača tlakom môjho prsta. Stane sa to strašne rýchlo, a chápem že rýchlosťou svetla.

ČO SI NEVIEM PREDSTAVIŤ A PRETO POUŽIJEM OZUBENÉ KOLIESKA.
(myšlienkový experiment)
Všetky tri malinké ako elektróny, do seba zapadajú a otáčajú sa v ložiskách.
Pravé s (kvantovým motorčekom) a stredné a ľavé, len tak pasívne čakajú do ktorej strany sa začne pravé koliesko točiť. Logicky sa pravé a ľavé ozubené kolieska točia vždy do rovnakej strany (majú ten istý spin). Previazal som ich tým stredným kolieskom.
Ako dokázali previazať tie elektróny (entanglovať) Hansonovi experimentátori si neviem predstaviť ani v najdivokejších snoch).
Teraz si predstavujem, že to stredné koliesko začne s neznámeho dôvodu zväčšovať priemer a teda previazaním pravého a ľavého kolieska ich plynule vzďaľuje a zapríčiňuje rovnaký spin obidvoch. A zachováva aj tendenciu spinu, keď stredné koliesko zabrzdím. Celý systém zastane, motorček tlačí do ľubovoľnej strany, ale tendencia spinu zostáva.

POKRAČOVANIE!
Systém vo vzdialenosti 1,3 km odbrzdím nechám točiť motorček generátorom náhodných smerov (v smere a proti smeru ručičiek hodinových) a vytešujem sa z previazanosti.

ČO TVRDIA EXPERIMENTÁTORI
Odstránim stredné koliesko, teraz už s priemerom 1,3 km a pravé a ľavé kolieska sa správajú akoby tam to stredné bolo zostalo.
Mením smer otáčania a ony ho menia akoby sa nechumelilo. A teraz prichádza rana do čela Einsteinovi.
Stupňujem počet zmien smeru točenia rýchlosťou vyššou ako je rýchlosť svetla a previazanosť a systém si z toho nič nerobia, absolútne ignorujú Einsteinovu rýchlosť svetla a informáciu o zmene smeru točenia prenáša rýchlosťou vyššou ako rýchlosť svetla.

ČO JE MI JASNÉ
Tá informácia o zmene smeru je nehmotná. Je to ako s tým príkladom nehmotného bodu vytvoreného priesečníkom ramien gigantických medzihviezdnych nožníc, keď ramená sa približujú rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla. Bod priesečníka sa musí pohybovať nadsvetelnou rýchlosťou. Je to len predstava.

ČO MI JE NEJASNÉ.
Čo je to tuhé nehmotné nedeformovateľné stredné koliesko(nepodliehajúce gravitácii a odstredivým silám)? Tam väzí mne nedostupný kľúč.
Ako dokážu experimentátori, že previazanosť platí aj pre medzigalaktické vzdialenosti?
Ako vieme aj prvý vzorec na výpočet prvočísel skrachoval až po (hádam) nejakom 397 prvočísle.

Odpovědět

Dotaz

Štefan Ürge,2015-10-29 13:25:20

Nerozumiem tomu ako sa určí ten istý okamžik merania- čo ho zaručí, ked sú elektróny od seba vzdialené 1,3km- (viď.:Zároveň byly změřeny tak nesmírně rychle, prakticky ve stejném okamžiku, že by nestihly komunikovat představitelnými fyzikálními mechanismy, i kdyby to bylo rychlostí světla.) A signál medzi bodmi merania sa pohybuje rýchlosťou svetla. ?

Odpovědět


Re: Dotaz

Martin Pecka,2015-10-30 01:51:13

Umim si predstavit, ze takovy problem se da resit parem synchronizovanych presnych hodin.

Odpovědět


Re: Re: Dotaz

Štefan Ürge,2015-10-30 08:02:24

Hm, nenapadlo ma to, zrejme by zo mňa nebol dobrý fyzik :-). Ale dá sa to? Budem ich synchronizovať pri sebe, a potom jedny odnesiem 1,3km? A nezmení to synchrónnosť? Vypočítam korekciu? Či existuje technológia ako ich synchronizovať tak presne na diaľku pri konečnej rýchlosti svetla? Very ticklish business. No zrejme to dokážu urobiť, ak to funguje takto. Ďakujem za odpoveď.

Odpovědět


Re: Re: Dotaz

Marek Fucila,2015-10-30 14:32:48

Chlapíkovi z videa nerozumiem a kamera je nastavená stale naňho, nie na prezentáciu, tak neviem ako zisťovali, že tá informácia z miesta A beží do miesta B rýchlejšie ako by to prešlo svetlo.

Mne by ako jednoduché riešenie napadlo porovnávať to ex-post.
Skrátaka v mieste A nameriam postupnosť hodnôt, ktorá zodpovedá rovnakej (možno s pár chybami) postupnosti v mnieste B. Pri dostatočne veľkom súbore je náhoda prakticky vylúčená a je jasné, že musí prebiehať nejaká komunikácia.
Potom už len stačí presnými hodinami zabezpečiť, aby prvá nameraná hodnota v mieste A aj v mieste B bola s menším oneskorením, ako je čas, ktorý by potrebovalo svetlo. Ani to nemusí byť extra presné. Stačí, aby bolo jasné, že to svetlo nestíha.

Odpovědět

zase jeden pokus "bez chyb"

Petr Petr,2015-10-29 11:57:28

Problém je, že se tím živí.
Nevidím výčet/důkaz.
http://phys.org/news/2015-10-historic-delft-einstein-god-dice.html
http://arxiv.org/abs/1508.05949
A mám protidůkaz sporem:
http://arxiv.org/pdf/1506.01305v2.pdf
Takových výsledků se lze dobrat klasicky...

Odpovědět

Prosim o

Z. L.,2015-10-29 08:39:44

zjednodušené vysvětlení tohoto experimentu. Úplně se mi nedaří pochopit, jak to funguje. Polopatě, jednoduše ;) Díky.

Odpovědět


Re: Prosim o

Pavel Bílek,2015-10-29 14:24:23

Pokusil jsem se to co nejpřístupněji vysvětlit v kapitolce "Domluva nadsvětelnou rychlostí" na http://www.quantum-mechanics.eu/czech.html

Odpovědět

Co nas v skole neucili

Jozef Gatial,2015-10-28 22:12:28

"Vtip je v tom, že za tuhle dobu světlo urazí nějakých 30 metrů, což ve svém důsledku neposkytuje elektronům vzdáleným 1,3 kilometru příležitost ke komunikaci, byť i rychlostí světla." - ak by kvantove generatory nahodnych cisel za istych podmienok negenerovali nahodne cisla ale isli by podla nejakeho algoritmu, mohlo by to byt aj tak.

Odpovědět


Re: Co nas v skole neucili

David Nečas,2015-10-28 22:49:33

V kvantových generátorech vznikají náhodná čísla měřením kvantového systému. Co je v takovém případě ‚algoritmus‘?

Jedině, že za ‚algoritmus‘ považujete to, že výsledky měření nejsou náhodné (jak tvrdí QM), ale deterministické, dané nějakým skrytým leč deterministickým vývojem onoho fyzikálního systému. Pokud ale tvrdíte toto, dosáváte se do sporu s experimentálními výsledky, pokud se současně nevzdáte nějakého zásadního předpokladu typu svobodné vůle, nemožnosti posílat informaci rychlostí větší než rychlost světla, ...

Odpovědět


Re: Re: Co nas v skole neucili

Stanislav Kaderabek,2015-10-28 23:09:03

Ac nejsem zastance determinismu, tak na zaklade jakeho experimentu se da dokazat, ze dany system neni skryte deterministicky? Krome prave kvantoveho provazani me nic jineho nenapada a tady sam nejsem 100% presvedcen.

Odpovědět


Re: Re: Re: Co nas v skole neucili

David Nečas,2015-10-28 23:41:43

O tom je snad ten článek.

Jakýkoli systém se skrytými ale lokálními parametry splňuje Bellovy nerovnosti.

Experiment je ovšem porušuje. Ano, experimenty musíme dělat s entanglovanými částicemi, bez nich porušení nenaměříte, ale o to jde: testovat, která teorie platí, je zapotřebí na případech, kde teorie dávají různé předpovědi.

Jelikož experiment Bellovy nerovnosti porušuje, někdo musí z kola ven. Buď přijmeme nedeterministickou provázanou náhodnost QM, nebo se rozhodneme opustit nějaký jiný předpoklad, který vede k Bellovým nerovnostem.

V principu lze třeba prohlásit, že nelze provázat stavy částic na dvou vzdálených místech, aniž bychom nějakým způsobem provázali celé přístroje, které budou stavy částic měnit a měřit. Pak není zapotřebí působení na dálku, protože experimentální zařízení jsme jaksi ‚synchronizovali‘. Působení na dálku je zdánlivé, protože části experimentu nejsou nezávislé. To zní představitelně, ale myslím, že to de facto zase znamená opuštění předpokladu svobodné vůle.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Co nas v skole neucili

Stanislav Kaderabek,2015-10-29 12:09:49

Diky za odpoved, ale moc ji nerozumim (mozna proto, ze nejsem fyzik).
V podstate jsem se Vas ptal, jakym experimentem jde rozhodnout, jestli je system deterministicky nebo ne a Vy mi odpovite, ze to lze pouze, kdyz neopustim predpoklad svobodne vule? V deterministickem systemu snad zadna svobodna vule neni, je to jeho pravy opak, ne? Chapu co je axiom, ale vyvracet determinismus na zaklade axiomu o svobodne vuli?

Odpovědět

Rychlost světla

Martin Jahoda,2015-10-28 22:01:47

podle mě překonána nebyla. Můj pohled na svět se stotožňuje s vícerozměrným vesmírem, kde každý rozměr reprezentuje nějakou vlastnost. Tedy všechny elektrony (ale i jiné částice) jsou postaveny na stejných základních rozměrech udávajících, že jde právě o elektron a dalších rozměrech určujících jejich další vlastnosti a odlišující třeba pozici a energii v prostoru. Pokud tedy srovnáme určité rozměry u elektronu na stejnou úroveň tak dostaneme provázané částice neboť vše je ve skutečnosti jen jedna částice, která se projevuje pomocí dalších rozměrů (vlastností, pozice v prostoru, spin atd....).
Takže protože jde ve skutečnosti o jednu částici tak lze informaci přenášet z místa na místo jakoby nadsvětelně ale ve skutečnosti jde vlastně o stejné místo z hlediska některých rozměrů....

Odpovědět


Re: Rychlost světla

Stanislav Kaderabek,2015-10-28 22:48:10

Jako programator mam na Vesmir podobny pohled, co se tyka rozmeru. A velmi se branim uverit, ze by sla prekonat rychlost svetla coby nejvyssi rychlost sireni informace. Ale v kvantovem provazani citim ten limit ne v sireni vysledku, ale v sireni informace o provazani. Jdou ty elektrony na tech 1,3 km provazat a zmerit vysledek driv nez dorazi informace o provazani? To je podle meho otazka.

Odpovědět


Re: Re: Rychlost světla

Jozef Vyskočil,2015-10-30 21:26:52

Niekde som čítal, že výsledok sa nedá poznať skôr, ako dôjde informácia o previazaní. A tá sa môže šíriť maximálne rýchlosťou svetla.

Odpovědět


Re: Rychlost světla

David Nečas,2015-10-28 23:10:39

Co to znamená, že jde ‚ve skutečnosti‘ o jednu částici?

Stavový prostor všech elektronů je standardní popis, a de facto se už Bellovy nerovnosti nebo cokoli formulují v tomto popisu. Právě proto, že elektrony jsou nerozlišitelé. Vaše tvrzení je tedy buď bezobsažné, a dostanete přesně standardní fyziku, nebo je rozdíl v tom ‚ve skutečnosti‘, a v tom případě formulujte v rovnicích, co to znamená pro fyzikální popis takového systému.

Odpovědět


Re: Re: Rychlost světla

Martin Jahoda,2015-10-30 18:50:12

No to kdybych umel tak to udelam. Nedavno mi to vschno logicky zapadlo do sebe od vzniku vesmiru az po jeho konec a i to jak co funguje. Umim si to predstavit ale neumim to matematicky popsat. Logicky to vsecno funguje. Vyplynulo z toho jak se daji dva systemy provazat, proc funguje princip neurcitosti. A po 35 letech jsem konecne taky prisel k vyreseni otazky zda exisuje cas. I bez matematiky se daji teoreticky konstruovat nektere zajimave veci. No uplne bez matematiky to neni. Jak jsem se nedavno dodatecne dozvedel tak matematicky ke stejnym zaverum uz dosel minimalne jeden vedec a to me potesilo. Taky mu z toho vseho vyslo ze cas neexistuje. Jen vetsina vedcu tomu zatim moc nechce verit a pritom to krasne vysvetli spoustu jevu. Abyste me pochopil, protoze nemem dostatecne matematicke vzdelani, resim to tak ,ze sleduji jak se chovaji ruzne veci a jak dopadaji ruzne experimenty a zda zapadaji do predpokladu. Takto jsem se napriklad pokusil najit chybu v teorii relativity a dopadlo to tak, ze jsem nic nenasel (coz me sklamalo ale tato teorie je v poradku).

Odpovědět

spiny

Milan Krnic,2015-10-28 20:28:20

"Podle toho, jak byl experiment uspořádaný, nebylo možné, že by tyto elektrony měly nějaké předem existující spiny" ... tj. elektron bez spinu. To jde? Děkuji za vysvětlení.

Odpovědět


Re: spiny

Gordon Freeman,2015-10-28 22:45:03

Ve chvíli měření "spinu" - průmětu S do osy z jej samozřejmě každý elektron má (up, nebo down). Ale pokud ještě k měření nedošlo (jakýmkoliv způsobem, nemusí to měřit zrovna cíleně člověk - stačí třeba interakce s atomy krystalu), pak je spin neznámý. A pokud byl experiment uspořádaný tak, aby k měrícím interakcím nedošlo, pak ani my zatím nedokážeme určit, jaký ten spin bude až k měření dojde.
Takhle se třeba kvantově provazují dva fotony, kde každý má jinou polarizaci. Ale bez měření nemůžeme určit, který má kterou. Ale nemůžeme to ani ovlivnit. Foton se prostě při měření "rozhodne", kterou bude mít tentokrát.
Taková je zatím kvantová mechanika. Je to teorie, která nějak popisuje chování v našem světě a dělá to pomocí věcí, které známe.

Odpovědět


Re: Re: spiny

Milan Krnic,2015-10-29 08:01:09

Mezi "neznámý" a "neexistující" je velký rozdíl.

Odpovědět


Re: Re: spiny

Jakub Beneš,2015-10-29 18:32:41

ve chvili kdy realitu stale zkoumame, mimojine i timto experimentem, nemuzeme vyloucit ze k nejakym interakcim nedoslo :-) nemyslite? vylouceni interakci je problem v jakemkoliv vedeckem experimentu. prinejmensim s nejakymi fotony elektrony urcite interagovaly i kdyby je snedla schrodingerova kocka v krabici. (a to nepocitam neutrina, hypotetickou temnou hmotu, higsovo pole, gravitacni vlny a kdovicojeste)

Odpovědět


Re: Re: Re: spiny

Gordon Freeman,2015-10-29 20:25:33

Ale oni třeba nezkoumají jenom jeden elektron. Interakce je otázka pravděpodobnosti a dejme tomu je 1% pravděpodobnost, že elektron během jedné nanosekundy nebude s ničím interagovat. Takže máme na začátku 100 e a za 1 ns jeden z nich bude mít tutově neznámý spin. Jak píšete- k interakcím dochází neustále, ale vědce zajímají právě ty ještě "nezinteragované" stavy.
Stejně jako s těmi fotony- navalí se jich tam "tuny" :D a jenom pár z nich uspěje.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni