Jakie są „straszne działania” Einsteina?

Odpowiedź:

Splątanie kwantowe.

Wyjaśnienie:

Mechanika kwantowa mówi nam, że nigdy nie wiemy, w jakim stanie znajduje się obiekt / cząstka, dopóki nie dokonamy bezpośredniego pomiaru. Do tego czasu obiekt istnieje w nałożenie stanów i możemy tylko wiedzieć prawdopodobieństwo że jest w danym stanie w danym czasie. Dokonanie pomiaru zakłóca system i powoduje, że prawdopodobieństwo to zmniejsza się do jednej wartości. Jest to często określane jako zwijanie funkcji falowej, #psi (x) #.

Einstein czuł się nieswojo z powodu probabilistycznej natury mechaniki kwantowej. Czuł, że obiekty fizyczne powinny mieć określone właściwości, niezależnie od tego, czy były mierzone, czy nie. Jest on powszechnie cytowany jako pytanie: „czy naprawdę wierzysz, że księżyca tam nie ma, skoro na niego nie patrzysz?”

Użył on wyrażenia „upiorna akcja na odległość”, aby odnieść się do fundamentalnego pojęcia QM, że dokonanie pomiaru jednego obiektu może w jakiś sposób bezpośrednio wpłynąć na pomiar innego obiektu w innym obszarze przestrzeni, przy czym dwa obiekty znajdują się w dowolnej odległości niezależnie. To pojęcie nazywa się splątanie kwantowe, a Einsteinowi się to nie podobało.

Załóżmy, że mamy dwie kule, jedną czerwoną i jedną niebieską. Każdą z kulek umieszczamy w pudełku, a następnie mieszamy pudełka, aż nie będziemy mogli wiedzieć, która kula jest w której skrzynce. Intuicja mówi nam, że nawet jeśli nie wiemy, która kula jest w której skrzynce, jedna z nich musi być czerwona, a kula, która nie jest czerwona, musi być niebieska, tzn. Pierwsze pole zawiera czerwoną kulę, a drugie pole niebieskie. kula, lub pierwsze pole zawiera niebieską kulę, a drugie pole zawiera czerwoną kulę. Z drugiej strony mechanika kwantowa mówi nam, że dopóki nie otworzymy pól, sfery istnieją w nałożenie czerwieni i niebieski, to znaczy oba są czerwone i oba są niebieskie.

Kiedy otworzymy jedno z pól i zobaczymy niebieską kulę, wiemy, że drugie pudełko musi zawierać czerwoną kulę. Wiemy to bez otwierania drugiego pudełka. Moglibyśmy zamknąć drugie pudełko na resztę czasu, a zawsze byłoby wiadomo, że drugie pole zawiera czerwoną kulę. Znajomość czegoś o jednym z obiektów (że jest niebieski) dała nam informację o drugim obiekcie (że jest czerwony), bez konieczności bezpośredniej obserwacji drugiego obiektu. Dlatego mówimy, że te dwa obiekty są uwikłany.

Byłoby to prawdą niezależnie od tego, czy mechanika kwantowa jest poprawna, czy nie. Nawet jeśli obiekty trzymały określone stany przez cały czas, spojrzenie na jeden dałoby nam informacje o drugim. Ale co dziwne, eksperymenty potwierdziły interpretację mechaniki kwantowej za każdym razem.

Splątanie kwantowe mówi nam, że kiedy obserwujemy jedną z sfer i widzimy, że jest czerwona, obiekt ten musi jakoś „komunikować się” z innym obiektem i informować go, w jakim stanie musi być. W tym przypadku, kiedy zobacz czerwoną kulę, czerwona kula musi powiedzieć kuli w drugim polu, że musi być niebieska. Kiedy otworzymy jedno pudełko i zobaczymy czerwoną kulę, funkcja falowa tej kuli zapada się, ale funkcja falowa drugiej sfery również się zapada. Jeśli nie, możemy mieć sytuację, w której oba obiekty są czerwone lub oba obiekty są niebieskie, co, jak wiemy, byłoby niemożliwe.

Einstein był zdecydowanie przeciwny temu pomysłowi. W 1935 opublikował artykuł, w którym próbował obalić teorię kwantową. Znany jest on jako papier EPR, po trzech autorach (Einstein, Podolsky i Rosen). Eksperyment myślowy sugerował, że aby mechanika kwantowa była poprawna, musi oznaczać, że informacja może podróżować szybciej niż prędkość światła, co bezpośrednio narusza teorię względności Einsteina. Jak się okazuje, Einstein był niepoprawny; splątanie kwantowe nie powoduje paradoksu. Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat paradoksu EPR, wyślij mi wiadomość! Istnieje również wiele dobrych zasobów, które można znaleźć w Internecie.