Se referă la „Teoria Universului”

Legatura cuantica


Există atât de multe articole de bună calitate pe Internet care ajută la dezvoltarea unor idei adecvate despre „stările încurcate”, încât rămâne să se facă cele mai potrivite selecții, construind nivelul de descriere care pare acceptabil pentru un site ideologic.

Subiect: Mulți sunt aproape de ideea că toate ciudățenile fascinante ale stărilor încurcate ar putea fi explicate astfel. Amestecăm bilele alb-negru, fără să ne uităm, le ambalăm în cutii și le trimitem în direcții diferite. Deschidem cutia pe o parte, uite: o minge neagră, după care suntem 100% siguri că în cealaltă cutie este albă. Asta e tot:)

Scopul articolului nu este o imersiune strictă în toate particularitățile înțelegerii „stărilor încurcate”, ci elaborarea unui sistem de concepte generale, cu o înțelegere a principiilor principale. Exact așa ar trebui să tratezi tot ce s-a menționat :)

Să stabilim imediat contextul definitoriu. Când experții (și nu cei care sunt departe de această specificitate a discuției, chiar dacă într-un fel oamenii de știință) vorbesc despre încâlcirea obiectelor cuantice, ei nu înseamnă că formează un întreg cu un fel de legătură, ci acel obiect. devine cuantică.caracteristicile sunt exact aceleași ca celelalte (dar nu tuturor, ci celor care admit identitate într-o pereche conform legii lui Pauli, întrucât spinul perechii potrivite nu este identic, ci complementar reciproc). Acestea. nu este o conexiune și nici un proces de interacțiune, chiar dacă poate fi descris de o funcție comună. Aceasta este o caracteristică a stării, care poate fi „teleportată” de la un obiect la altul (apropo, există și o interpretare greșită larg răspândită a cuvântului „teleportare” aici). Dacă nu vă decideți imediat asupra acestui lucru, atunci puteți merge foarte departe în misticism. Prin urmare, în primul rând, toți cei interesați de problemă ar trebui să fie clar siguri ce se înțelege exact prin „confuzie”.

Pentru ce a început acest articol se rezumă la o singură întrebare. Diferența dintre comportamentul obiectelor cuantice și cele clasice se manifestă în singura metodă de verificare cunoscută până acum: dacă este sau nu îndeplinită o anumită condiție de verificare - inegalitatea lui Bell (mai detaliat mai jos), care pentru obiectele cuantice „încurcate” se comportă ca dacă există o legătură între obiecte trimise în direcții diferite. Dar legătura nu este reală, așa cum ar fi. nici informații, nici energie nu pot fi transmise.

În plus, această legătură nu depinde nici de la distanta si nici de la timp: dacă două obiecte au fost „confuze”, atunci, indiferent de siguranța fiecăruia dintre ele, al doilea se comportă ca și cum conexiunea mai există (deși prezența unei astfel de conexiuni poate fi detectată doar la măsurarea ambelor obiecte, o astfel de măsurare poate să fie separați în timp: măsurați mai întâi, apoi distrugeți unul dintre obiecte și măsurați-l pe al doilea mai târziu. De exemplu, a se vedea R. Penrose). Este clar că orice fel de „conexiune” devine dificil de înțeles în acest caz, iar întrebarea apare după cum urmează: poate exista o astfel de lege a probabilității de a cădea din parametrul măsurat (care este descris de funcția de undă), astfel că inegalitatea nu este încălcată la fiecare dintre capete și cu statistici generale de la ambele capete - a fost ruptă - și fără nicio legătură, desigur, cu excepția conexiunii printr-un act de emergență generală.

Voi da un răspuns în avans: da, poate, cu condiția ca aceste probabilități să nu fie „clasice”, ci să opereze cu variabile complexe pentru a descrie „suprapunerea stărilor” - ca și cum ar fi constatarea simultană a tuturor stărilor posibile cu o anumită probabilitate pt. fiecare.

Pentru obiectele cuantice, descriptorul stării lor (funcția de undă) este doar atât. Dacă vorbim despre descrierea poziției unui electron, atunci probabilitatea găsirii acestuia determină topologia „norului” - forma orbitalului electronului. Care este diferența dintre clasici și quanta?

Imaginați-vă o roată de bicicletă care se rotește rapid. Undeva pe el este atașat un disc roșu al farurilor reflectorului lateral, dar vedem doar o umbră mai densă a estompării în acest loc. Probabilitatea ca, după ce a înfipt un baston în roată, reflectorul să se oprească într-o anumită poziție de la stick este pur și simplu determinabilă: un stick - o poziție. Să lipim două bețe, dar numai cea care se dovedește a fi puțin mai devreme va opri roata. Dacă încercăm să ne lipim complet bețele simultan, asigurându-vă că nu există timp între capetele bățului în contact cu roata, atunci va exista o anumită incertitudine. În „nu a existat timp” între interacțiunile cu esența obiectului - întreaga esență a înțelegerii minunilor cuantice :)

Viteza de „rotație” a ceea ce determină forma electronului (polarizarea - propagarea unei perturbații electrice) este egală cu viteza limitativă cu care orice se poate propaga în natură (viteza luminii în vid). Cunoaștem concluzia teoriei relativității: în acest caz, timpul pentru această perturbare devine zero: nu există nimic în natură care să se poată realiza între oricare două puncte de propagare a acestei perturbări, nu există timp pentru aceasta. Aceasta înseamnă că indignarea este capabilă să interacționeze cu orice alte „bețe” care o influențează fără a petrece timp - simultan... Și probabilitatea rezultatului care va fi obținut într-un anumit punct din spațiu în timpul interacțiunii trebuie calculată prin probabilitatea care ia în considerare acest efect relativist: Datorită faptului că nu există timp pentru un electron, acesta nu este capabil să aleagă cea mai mică diferență dintre două „bețe” în timpul interacțiunii cu ei și o face simultan din „punctul său de vedere”: un electron trece prin două fante simultan cu o densitate de undă diferită în fiecare și apoi interferează între sine ca două unde suprapuse.

Iată diferența în descrierile probabilităților în clasice și cuante: corelațiile cuantice sunt „mai puternice” decât cele clasice. Dacă rezultatul căderii unei monede depinde de mulți factori de influență, dar, în general, acestea sunt determinate în mod unic, astfel încât nu trebuie decât să fabricați o mașină precisă pentru aruncarea de monede și vor cădea la fel, atunci întâmplarea „a dispărut”. Dacă facem un automat care să pătrundă într-un nor de electroni, atunci rezultatul va fi determinat de faptul că fiecare lovitură va lovi întotdeauna ceva, doar cu o densitate diferită a esenței electronului în acest loc. Nu există alți factori în afară de distribuția statică a probabilității de a găsi parametrul măsurat în electron, iar acesta este deja determinism cu totul diferit decât în ​​clasici. Dar acesta este și determinism, adică. este întotdeauna calculat, reproductibil, numai cu o singularitate descrisă de funcția de undă. Mai mult, acest determinism cuantic se referă doar la descrierea holistică a undei cuantice. Dar, având în vedere absența timpului potrivit pentru o cuantă, ea interacționează absolut întâmplător, adică. nu există niciun criteriu care să prevadă în prealabil rezultatul măsurării totalității parametrilor săi. În acest sens al e (în reprezentarea clasică) este absolut nedeterminist.

Electronul există într-adevăr și într-adevăr sub forma unei formațiuni statice (și nu a unui punct care se rotește pe o orbită) - un val staționar de perturbare electrică, în care există un alt efect relativist: perpendicular pe planul principal de „propagare” (acesta este clar de ce între ghilimele :) ale unui câmp electric apare și o regiune statică de polarizare, care este capabilă să afecteze aceeași regiune a unui alt electron: momentul magnetic. Polarizarea electrică într-un electron dă efectul unei sarcini electrice, reflectarea ei în spațiu sub forma posibilității de a influența alți electroni - sub forma unei sarcini magnetice, care nu poate exista de la sine fără una electrică. Și dacă într-un atom neutru din punct de vedere electric sarcinile electrice sunt compensate de sarcinile nucleelor, atunci cele magnetice pot fi orientate într-o singură direcție și obținem un magnet. Pentru o înțelegere mai profundă a acestui lucru, consultați articolul. .

Direcția în care va fi direcționat momentul magnetic al electronului se numește spin. Acestea. spin-ul este o manifestare a metodei de suprapunere a unei unde electrice de deformare pe sine cu formarea unei unde staţionare. Valoarea numerică a spinului corespunde caracteristicii suprapunerii undei pe sine.Pentru un electron: + 1/2 sau -1/2 (semnul simbolizează direcția deplasării laterale a polarizării - vectorul „magnetic”) .

Dacă există un electron pe stratul exterior de electroni al unui atom și brusc i se alătură un altul (formarea unei legături covalente), atunci aceștia, ca doi magneți, stau imediat în poziția 69, formând o configurație asociată cu energia sa de legătură, care trebuie rupt pentru a împărți din nou acei electroni. Spinul total al unei astfel de perechi este 0.

Spin este parametrul care joacă rol important atunci când se iau în considerare stările încurcate. Pentru o cuantă electromagnetică care se propagă liber, esența parametrului condițional „spin” este în continuare aceeași: orientarea componentei magnetice a câmpului. Dar nu mai este static și nu duce la apariția unui moment magnetic. Pentru a-l repara, nu aveți nevoie de un magnet, ci de un slot de polarizare.

Pentru a însămânța idei despre încurcăturile cuantice, vă sugerez să citiți articolul popular și scurt al lui Alexei Levin: Pasiunea în depărtare ... Vă rugăm să urmați linkul și să citiți înainte de a continua :)

Deci, parametrii de măsurare specifici sunt realizați numai în timpul măsurării și, înainte de aceasta, au existat sub forma distribuției de probabilitate care a constituit statica efectelor relativiste ale dinamicii propagării polarizării microcosmosului vizibilă pentru macro-lume. A înțelege esența a ceea ce se întâmplă în lumea cuantică înseamnă a pătrunde în manifestările unor astfel de efecte relativiste, care de fapt dau unui obiect cuantic proprietățile de a fi. simultanîn diferite stări până în momentul unei anumite măsurători.

O „stare încurcată” este o stare complet deterministă a două particule care au o dependență atât de identică de descrierea proprietăților cuantice încât corelații consistente apar la ambele capete, datorită particularităților esenței staticii cuantice, care au un comportament consecvent. Spre deosebire de macrostatistica, în statistica cuantică este posibil să se păstreze astfel de corelații pentru obiecte separate în spațiu și timp, coordonate anterior din punct de vedere al parametrilor. Acest lucru se manifestă în statisticile inegalităților lui Bell.

Care este diferența dintre funcția de undă (descrierea noastră abstractă) a electronilor neîncurcați a doi atomi de hidrogen (în ciuda faptului că parametrii săi vor fi numerele cuantice general acceptate)? Nimic, cu excepția faptului că spinul electronului nepereche este aleatoriu fără a încălca inegalitățile lui Bell. În cazul formării unui orbital sferic împerecheat într-un atom de heliu sau în legăturile covalente a doi atomi de hidrogen, cu formarea unui orbital molecular generalizat de doi atomi, parametrii celor doi electroni se dovedesc a fi reciproc consecvenți . Dacă electronii încâlciți sunt împărțiți și încep să se miște în direcții diferite, atunci apare un parametru în funcția lor de undă care descrie deplasarea densității probabilității în spațiu din timp - traiectoria. Și asta nu înseamnă că funcția este mânjită în spațiu pur și simplu pentru că probabilitatea de a găsi un obiect devine zero la o anumită distanță de el și nimic nu este lăsat în urmă care să indice probabilitatea de a găsi un electron. Acest lucru este cu atât mai evident în cazul separării în timp a perechii. Acestea. există doi descriptori locali și independenți care se mișcă în direcții opuse particulelor. Deși este încă posibil să se utilizeze un descriptor comun, este dreptul formalizatorului :)

În plus, mediul particulelor nu poate rămâne indiferent și suferă, de asemenea, modificări: descriptorii funcției de undă a particulelor din mediu se schimbă și participă la statisticile cuantice rezultate prin influența lor (dând naștere unor fenomene precum decoerența). Dar, de obicei, aproape nimeni nu intră în capul descrierii acesteia ca o funcție generală de undă, deși este posibilă.

Multe surse oferă informații detaliate despre aceste fenomene.

M.B. Mensky scrie:

"Unul dintre obiectivele acestui articol ... este de a fundamenta punctul de vedere că există o formulare a mecanicii cuantice în care nu există paradoxuri și în care este posibil să răspundem la toate întrebările pe care fizicienii le pun de obicei. Paradoxurile apar doar atunci când un cercetător nu este mulțumit de acest nivel „fizic” al teoriei, când ridică întrebări care nu sunt acceptate în fizică, cu alte cuvinte, când își ia libertatea de a încerca să treacă dincolo de fizică.. ...Trăsături specifice mecanica cuantică, asociate cu stări încurcate, au fost formulate mai întâi în legătură cu paradoxul EPR, dar în prezent nu sunt percepute ca paradoxale. Pentru persoanele care lucrează profesional cu formalismul mecanic cuantic (adică pentru majoritatea fizicienilor) nu există nimic paradoxal nici în perechile EPR, nici chiar în stări foarte complexe încurcate cu un număr mare de termeni și un număr mare de factori în fiecare termen. Rezultatele oricăror experimente cu astfel de stări, în principiu, sunt ușor de calculat (deși dificultățile tehnice în calcularea stărilor complexe încurcate sunt, desigur, posibile)."

Deși, trebuie spus, atunci când se discută rolul conștiinței, o alegere conștientă în mecanica cuantică, Mensky se dovedește a fi cel care ia " îndrăznesc să încerc să depășească fizica„Aceasta amintește de încercările de abordare a fenomenelor psihicului. În calitate de profesionist cuantic, Mensky este bun, dar în mecanismele psihicului, precum Penrose, el este naiv.

Foarte scurt și condiționat (doar pentru a înțelege esența) cu privire la utilizarea stărilor încurcate în criptografie cuantică și teleportare (pentru că acesta este ceea ce lovește imaginația spectatorilor recunoscători).

Deci criptografie. Trebuie să trimiteți secvența 1001

Folosim două canale. Pe prima, pornim o particulă încurcată, pe a doua - informații despre cum să interpretăm datele primite sub forma unui bit.

Să presupunem că există o alternativă la starea posibilă a spin parametrului mecanic cuantic utilizat în stările condiționale: 1 sau 0. Mai mult, probabilitatea căderii lor cu fiecare pereche de particule eliberată este cu adevărat aleatorie și nu transmite nicio semnificație. A.

Prima treaptă de viteză. La măsurare Aici s-a dovedit că particula are starea 1. Deci cealaltă are 0. volum la final, pentru a obține unitatea necesară, transferăm bitul 1. Acolo Ei măsoară starea particulei și, pentru a afla ce înseamnă aceasta, o adaugă cu transmisa 1. Primește 1. În același timp, verifică prin alb că încâlcirea nu a fost ruptă, adică. infa nu este interceptat.

A doua treaptă de viteză. A ieșit din nou statul 1. Celălalt are 0. Trecem informații - 0. Adăugați, obținem 0 cerut.

Treapta a treia. Starea de aici este 0. Acolo, înseamnă - 1. Pentru a obține 0, transferăm 0. Adăugăm, obținem 0 (în bitul cel mai puțin semnificativ).

Al patrulea. Aici - 0, acolo - 1, trebuie să fii interpretat ca 1. Trecem informațiile - 0.

În acest principiu. Interceptarea canalului de informații este inutilă din cauza secvenței complet necorelate (criptare cu cheia stării primei particule). Interceptarea unui canal încurcat - întrerupe recepția și este detectată. Statisticile transmiterii de la ambele capete (capătul receptor are toate datele necesare cu privire la capătul transmis) conform Bell determină corectitudinea și non-interceptarea transmisiei.

Aceasta este și teleportare. Acolo nu apare nicio impunere arbitrară a unei stări asupra unei particule, ci doar o predicție a ceea ce va fi această stare după (și numai după) particula de aici este eliminată din conexiune prin măsurare. Și apoi se spune că a existat un transfer al unei stări cuantice cu distrugerea stării complementare la punctul de plecare. După ce ați primit aici informații despre starea de aici, puteți într-un fel sau altul să corectați parametrul mecanic cuantic astfel încât să se dovedească a fi identic cu cel de aici, dar aici nu va mai exista și vorbi despre implementarea interzicerea clonării într-un stat legat.

Se pare că nu există analogi ai acestor fenomene în macrocosmos, nici bile, mere etc. din mecanica clasică nu poate servi la interpretarea manifestării acestei naturii a obiectelor cuantice (de fapt, nu există obstacole fundamentale în acest sens, care vor fi prezentate mai jos în legătura finală). Aceasta este principala dificultate pentru cei care doresc să obțină o „explicație” vizibilă. Aceasta nu înseamnă că așa ceva nu este imaginabil, așa cum se spune uneori. Aceasta înseamnă că este necesar să se lucreze destul de minuțios asupra reprezentărilor relativiste, care joacă un rol decisiv în lumea cuantică și conectează lumea cuantică cu lumea macro.

Dar nici acest lucru nu este necesar. Să ne reamintim principala problemă a reprezentării: care ar trebui să fie legea materializării parametrului măsurat (care este descrisă de funcția de undă), astfel încât inegalitatea să nu fie încălcată la fiecare capăt și, cu statistici generale, să fie încălcată la ambele se termină. Există multe interpretări pentru a înțelege acest lucru folosind abstracții de ajutor. Ei vorbesc despre același lucru limbi diferite asemenea abstracții. Două dintre ele sunt cele mai semnificative în ceea ce privește corectitudinea comună între purtătorii de reprezentări. Sper ca dupa cele spuse sa fie clar la ce ma refer :)

Interpretarea de la Copenhaga dintr-un articol despre paradoxul Einstein-Podolsky-Rosen:

" (Paradoxul EPR) - un paradox aparent ... Într-adevăr, să ne imaginăm că pe două planete la capete diferite ale galaxiei există două monede, care cad întotdeauna în același mod. Dacă înregistrați rezultatele tuturor aruncărilor și apoi le comparați, atunci acestea vor coincide. Picăturile în sine sunt aleatorii, nu pot fi influențate în niciun fel. Este imposibil, de exemplu, să fiți de acord că capul este unul, iar cozile este zero și, astfel, să transmiteți un cod binar. La urma urmei, succesiunea de zerouri și unu va fi aleatorie la ambele capete ale firului și nu va avea nicio semnificație a.

Se pare că există o explicație pentru paradox care este logic compatibilă atât cu teoria relativității, cât și cu mecanica cuantică.

S-ar putea să credeți că această explicație este prea neverosimilă. Acest lucru este atât de ciudat încât Albert Einstein nu a crezut niciodată într-un „zeu care joacă zaruri”. Dar testele experimentale atente ale inegalităților lui Bell au arătat că există accidente nelocale în lumea noastră.

Este important să subliniem o consecință a acestei logici deja menționate: măsurătorile asupra stărilor încurcate nu vor încălca teoria relativității și cauzalității dacă sunt cu adevărat aleatorii. Nu ar trebui să existe nicio legătură între circumstanțele măsurării și perturbări, nu cel mai mic model, deoarece altfel ar exista posibilitatea transmiterii instantanee a informațiilor. Astfel, mecanica cuantică (în interpretarea de la Copenhaga) și existența stărilor încurcate dovedesc existența indeterminismului în natură."

Într-o interpretare statistică, acest lucru este arătat prin conceptul de "ansambluri statistice" (același):

Din punctul de vedere al interpretării statistice, obiectele reale de studiu în mecanica cuantică nu sunt micro-obiecte unice, ci ansambluri statistice de micro-obiecte care se află în aceleași macro-condiții. În consecință, expresia „o particulă se află într-o astfel de stare” înseamnă de fapt „particula aparține unui anume ansamblu statistic” (format din multe particule similare). Prin urmare, alegerea unuia sau a altui subansamblu din ansamblul inițial modifică semnificativ starea particulei, chiar dacă nu a existat niciun impact direct asupra acesteia.

Pentru cea mai simplă ilustrare, luați în considerare următorul exemplu. Luați 1000 de monede colorate și aruncați-le pe 1000 de coli de hârtie. Probabilitatea ca un „cap” să fie imprimat pe o foaie aleasă de noi este 1 / 2. Între timp, pentru foile pe care monedele sunt „cozi” în sus, aceeași probabilitate este egală cu 1 - adică avem posibilitatea de a stabili indirect natura tipăririi pe hârtie, uitându-se nu la foaia în sine, ci doar la monedă. Totuși, ansamblul asociat acestei „măsurători indirecte” este complet diferit de cel original: nu mai conține 1000 de coli de hârtie, ci doar aproximativ 500!

Astfel, infirmarea relației de incertitudine în „paradoxul” EPR ar fi valabilă numai dacă pentru ansamblul inițial ar fi posibilă selectarea simultană a unui subansamblu nevid atât prin coordonatele de impuls, cât și prin coordonatele spațiale. Cu toate acestea, tocmai imposibilitatea unei astfel de alegeri este confirmată de relația de incertitudine! Cu alte cuvinte, „paradoxul” EPR se dovedește de fapt a fi un cerc vicios: presupune inexactitatea faptului a fi infirmat în prealabil.

Varianta cu „semnal superluminal” dintr-o particulă A la particulă B De asemenea, se bazează pe ignorarea faptului că distribuțiile de probabilitate ale valorilor mărimilor măsurate nu caracterizează o pereche specifică de particule, ci un ansamblu statistic care conține un număr mare de astfel de perechi. Aici, ca situație similară, se poate lua în considerare situația în care o monedă colorată este aruncată pe o foaie în întuneric, după care foaia este scoasă și blocată într-un seif. Probabilitatea ca un „cap” să fie imprimat pe foaie este a priori egală cu 1/2. Și faptul că se va transforma imediat în 1 dacă aprindem lumina și ne asigurăm că moneda este „cozi” în sus nu mărturisesc deloc abilitatea privirii noastre de ceață care influențează într-un fel obiectele blocate în seif.

Mai multe detalii: A.A. Pechenkin Ensemble interpretări ale mecanicii cuantice în SUA și URSS.

Și încă o interpretare de la http://ru.philosophy.kiev.ua/iphras/library/phnauk5/pechen.htm:

Interpretarea modală a lui Van Fraassen presupune că starea unui sistem fizic se schimbă doar cauzal, adică totuși, în conformitate cu ecuația Schrödinger, această stare nu determină fără echivoc valorile mărimilor fizice detectate în timpul măsurării.

Popper citează exemplul său preferat aici: un biliard pentru copii (o scândură căptușită cu ace, pe care o bilă metalică se rostogolește de sus, simbolizând un sistem fizic - biliardul însuși simbolizează un dispozitiv experimental). Când mingea este în vârful biliardului, avem o singură dispoziție, o singură dispoziție de a ajunge la un punct din partea de jos a tablei. Dacă am fixat mingea undeva în mijlocul planșei, am schimbat specificațiile experimentului și am obținut o nouă predispoziție. Indeterminismul mecanic-cuantic este păstrat aici în întregime: Popper stipulează că biliardul nu este un sistem mecanic. Nu suntem în măsură să trasăm traiectoria mingii. Dar „reducerea pachetului de unde” nu este un act de observare subiectivă, este o redefinire conștientă a situației experimentale, o îngustare a condițiilor experimentului.

Să rezumăm faptele

1. În ciuda aleatoriei absolute a pierderii parametrului atunci când se măsoară în masa perechilor de particule încurcate, în fiecare astfel de pereche se constată consistența: dacă o particulă dintr-o pereche se dovedește a fi cu spin 1, atunci cealaltă particulă într-o pereche are spin opus. Acest lucru este de înțeles în principiu: deoarece într-o stare asociată nu pot exista două particule cu același spin în aceeași stare de energie, atunci în timpul divizării lor, dacă consistența este păstrată, atunci rotirile sunt încă consistente. Este necesar să se determine rotația uneia, deoarece rotația celeilalte va deveni cunoscută, în ciuda faptului că aleatoritatea rotației în măsurătorile din ambele părți este absolută.

Voi clarifica pe scurt imposibilitatea stărilor complet identice a două particule într-un singur loc în spațiu-timp, care în modelul structurii învelișului de electroni al unui atom se numește principiul Pauli și în considerarea mecanică cuantică a consecvenței afirmă – principiul imposibilității clonării obiectelor încurcate.

Există ceva (până acum necunoscut) care împiedică într-adevăr o cuantică sau o particulă corespunzătoare să fie într-o stare locală cu alta - complet identică în parametrii cuantici. Acest lucru se realizează, de exemplu, în efectul Casimir, când cuantele virtuale dintre plăci pot avea o lungime de undă nu mai mult decât un decalaj. Și acest lucru se realizează în mod clar în descrierea unui atom, când electronii unui atom dat nu pot avea parametri identici în toate, ceea ce este formalizat axiomatic prin principiul Pauli.

Pe primul strat, cel mai apropiat, pot exista doar 2 electroni sub forma unei sfere (s-electroni). Dacă există două dintre ele, atunci acestea au rotiri diferite și sunt împerecheate (încurcate), formând o undă comună cu energia conexiunii sale, care trebuie aplicată pentru a rupe această pereche.

În al doilea nivel, mai îndepărtat și mai energic, pot exista 4 „orbitali” a doi electroni împerecheați sub forma unei unde staționare sub forma unui volum opt (p-electroni). Acestea. mai multă energie ocup mai mult spațiu și permite mai multor perechi conectate să coexiste. Al doilea strat diferă energetic de primul strat cu o posibilă stare de energie discretă (mai mulți electroni externi, care descriu un nor spațial mai mare, au mai multă energie).

Al treilea strat permite deja spațial 9 orbite sub forma unei patrufoil (d-electroni), a patra - 16 orbite - 32 electroni, forma care seamănă și cu opturi volumetrice în diferite combinații ( f-electroni).

Forme de nori de electroni:

a - electroni s; b - electroni p; c - d-electroni.

Acesta este un set de stări discret diferite - numere cuantice - care caracterizează stările locale posibile ale electronilor. Și asta vine.

Când doi electroni cu spinuri diferiteununivelul de energie (deși acest lucru nu este în mod fundamental necesar: http://www.membrana.ru/lenta/?9250) pereche, atunci se formează un „orbital molecular” comun cu un nivel de energie redus datorită energiei și comunicării. Doi atomi de hidrogen, fiecare având un electron nepereche, formează o suprapunere comună a acestor electroni - o legătură (covalentă simplă). În timp ce se află acolo, într-adevăr, doi electroni au o dinamică comună coordonată - o funcție de undă comună. Cât timp? „Temperatura” sau altceva capabil să compenseze energia legăturii o rupe. Atomii zboară cu electroni care nu mai au o undă comună, dar sunt încă într-o stare de încurcare complementară, reciproc consecventă. Dar nu mai există nicio legătură :) Acesta este momentul în care nu mai merită să vorbim despre funcția de undă generală, deși caracteristicile probabilistice din punct de vedere al mecanicii cuantice rămân aceleași ca și cum această funcție ar continua să descrie unda generală. Tocmai asta înseamnă păstrarea capacității de a manifesta o corelație consistentă.

Metoda de obținere a electronilor încâlciți prin interacțiunea lor este descrisă: http://www.scientific.ru/journal/news/n231201.html sau popular schematic – în http://www.membrana.ru/articles/technic/2002/02/08/170200.html : " Pentru a crea o „relație de incertitudine” pentru electroni, adică pentru a-i „confunda”, trebuie să vă asigurați că sunt identici din toate punctele de vedere și apoi trageți acești electroni într-un separator de fascicul. Mecanismul „împarte” fiecare dintre electroni, aducându-i într-o stare cuantică de „suprapunere”, ca urmare a căreia electronul se va deplasa cu probabilitate egală de-a lungul uneia dintre cele două căi.".

2. Cu statisticile măsurătorilor pe ambele părți, consistența reciprocă a șanselor în perechi poate duce la o încălcare a inegalității lui Bell în anumite condiții. Dar nu prin utilizarea unor esențe mecanice cuantice speciale, dar necunoscute.

Următorul articol scurt (bazat pe ideile prezentate de R. Pnrose) ne permite să urmărim (să arătăm un principiu, un exemplu) cum este posibil: Relativitatea inegalităților lui Bell sau Mintea nouă a regelui gol. Acest lucru este arătat și în lucrarea lui A.V. Belinsky, publicată în Uspekhi fizicheskikh nauk: Teorema lui Bell fără asumarea localității. O altă lucrare a lui A.V. Belinsky pentru gândirea celor interesați: teorema lui Bell pentru observabile tricotomice, precum și discuție cu doctorul în științe fizice și matematice, prof., Acad. Valery Borisovich Morozov (un luminator recunoscut în general al forumurilor Departamentului de Fizică al FRTK-MIPT și „Dubinushki”), unde Morozov oferă spre luare în considerare ambele lucrări de AV Belinsky: Aspect's Experience: o întrebare pentru Morozov. Și în plus față de subiectul posibilității încălcării inegalităților lui Bell fără a introduce nicio acțiune pe termen lung: Modelarea după inegalitatea lui Bell.

Aș dori să vă atrag atenția asupra faptului că „Relativitatea inegalităților lui Bell sau Noua minte a regelui gol”, precum și „Teorema lui Bell fără asumarea localității” în contextul acestui articol nu pretinde să descrie mecanismul încâlcirii mecanice cuantice. Problema este prezentată în ultima propoziție a primului link: „Nu există niciun motiv să ne referim la încălcarea inegalităților lui Bell ca la o infirmare incontestabilă a oricărui model de realism local”. acestea. granița utilizării sale este teorema, exprimată la început: „Pot exista modele de localitate clasică în care inegalitățile lui Bell vor fi încălcate”. Despre aceasta - explicații suplimentare în discuție.

O sa dau si un model de la mine.
„Încălcarea realismului local” este doar un efect relativist.
Nimeni (normal) nu susține că pentru un sistem care se mișcă cu o viteză limită (viteza luminii în vid) nu există nici spațiu, nici timp (transformarea Lorentz în acest caz dă zero timp și spațiu), adică. pentru o cuantică, este imediat ici și colo, oricât de îndepărtată ar fi acolo.
Este clar că cuantele încurcate au propriul lor punct de plecare. Și electronii sunt aceleași cuante într-o stare de undă staționară, adică. existând aici și colo deodată pentru întreaga durată de viață a electronului. Toate proprietățile cuantelor se dovedesc a fi predeterminate pentru noi, cei care o percepem din exterior, de aceea. În cele din urmă suntem alcătuiți din quante care sunt aici și acolo. Pentru ei, viteza de propagare a interacțiunii (viteza limitativă) este infinit de mare. Dar toate aceste infinități sunt diferite, la fel ca în diferite lungimi de segmente, deși fiecare are un număr infinit de puncte, raportul acestor infinități dă raportul lungimilor. Așa apare timpul și spațiul asupra noastră.
Pentru noi, în experimente, realismul local este încălcat, pentru quanta nu este.
Dar această discrepanță nu afectează realitatea în niciun fel, deoarece nu putem folosi o astfel de viteză infinită în practică. Nici informația, nici, darămite materia, nu sunt transmise infinit de rapid în timpul „teleportării cuantice”.
Deci toate acestea sunt glumele efectelor relativiste, nimic mai mult. Ele pot fi folosite în criptografia cuantică sau în altceva și nici nu pot fi folosite pentru acțiuni reale la distanță.

Privim vizual esența a ceea ce arată inegalitățile lui Bell.
1. Dacă orientarea etrierelor la ambele capete este aceeași, atunci măsurarea spinării la ambele capete va fi întotdeauna inversă.
2. Dacă orientarea contoarelor este opusă, atunci rezultatul va fi același.
3. Dacă orientarea gabaritului stâng diferă de orientarea celui drept cu mai puțin de un anumit unghi, atunci punctul 1 va fi realizat și coincidențele se vor încadra în probabilitatea prezisă de Bell pentru particule independente.
4. Dacă unghiul depășește, atunci - punctul 2 și coincidența vor fi mai mari decât probabilitatea prezisă de Bell.

Acestea. la un unghi mai mic, vom obține valori predominant opuse ale spinurilor, iar la unul mai mare, predominant coincidente.
De ce se întâmplă acest lucru cu rotirea poate fi reprezentată, ținând cont de faptul că rotirea unui electron este un magnet și, de asemenea, este măsurată prin orientarea câmpului magnetic (sau într-un cuantum liber, rotirea este direcția de polarizare și este măsurată prin orientarea fantei prin care ar trebui să vină planul de rotație al polarizării).
Este clar că prin trimiterea magneților, care au fost legați inițial și și-au păstrat orientarea reciprocă în timpul trimiterii, noi camp magnetic atunci când măsurăm, îi vom influența (rotind într-o direcție sau alta) în același mod în care se întâmplă în paradoxurile cuantice.
Este clar că atunci când se întâlnește un câmp magnetic (inclusiv spinul altui electron), spinul este în mod necesar orientat în conformitate cu acesta (mutual opus în cazul spinului altui electron). Prin urmare, ei spun că „orientarea rotirii apare numai în timpul măsurării”, dar în același timp depinde de poziția sa inițială (în ce direcție să se rotească) și de direcția de influență a contorului.
Este clar că nu este necesară nicio acțiune pe termen lung, așa cum nu este necesar să se prescrie un astfel de comportament în starea inițială a particulelor în prealabil.
Am motive să cred că până acum, la măsurarea spinului electronilor individuali, nu sunt luate în considerare stările intermediare de spin, ci doar predominant în câmpul de măsurare și față de câmp. Exemple de metode:,. Merită să fim atenți la data însușirii acestor metode, mai târziu decât experimentele descrise mai sus.
Modelul prezentat este, desigur, simplificat (în fenomenele cuantice, spinul nu este exact același magneți reali, deși furnizează toate fenomenele magnetice observate) și nu ia în considerare multe nuanțe. Prin urmare, el nu este un descriptor al unui fenomen real, ci arată doar un principiu posibil. Și, de asemenea, arată cât de rău este să ai încredere pur și simplu în formalismul descriptiv (formule) fără a înțelege esența a ceea ce se întâmplă.
În acest caz, teorema lui Bell este corectă în formularea din articolul lui Aspek: „Este imposibil să găsim o teorie cu un parametru suplimentar care să satisfacă descrierea generală, care reproduce toate previziunile mecanicii cuantice”. și deloc în formularea lui Penrose: „se dovedește că este imposibil să reproducem predicțiile teoriei cuantice în acest mod (non-cuantice)”. Este clar că, pentru a-i demonstra o teorie conform lui Penrose, este necesar să se demonstreze că niciun model, cu excepția unui experiment cuantico-mecanic, nu încalcă inegalitățile lui Bell.

Acesta este un exemplu oarecum exagerat, s-ar putea spune un exemplu vulgar de interpretare, doar pentru a arăta cum se poate înșela în astfel de rezultate. Dar să dăm o idee clară a ceea ce Bell a vrut să demonstreze și a ceea ce se dovedește de fapt. Bell a creat un experiment arătând că încurcarea nu are un „algoritm a” preexistent, o corelație pre-construită (ceea ce au insistat adversarii în acel moment, spunând că există câțiva parametri ascunși care determină o astfel de corelație). Și atunci probabilitățile din experimentele sale ar trebui să fie mai mari decât probabilitatea unui proces efectiv aleatoriu (de ce este bine descris mai jos).
DAR, de fapt, au doar aceleași dependențe probabilistice. Ce înseamnă? Acest lucru înseamnă că nu are loc o legătură predeterminată, dată între fixarea unui parametru prin măsurare, dar un astfel de rezultat de fixare provine din faptul că procesele au aceeași funcție probabilistică (complementară) (care, în general, urmează direct din cuantică -concepte mecanice), esența care este realizarea unui parametru la fixare, care nu a fost definit din cauza absenței spațiului și timpului în „cadru de referință” al acestuia datorită dinamicii maxime posibile a existenței sale (efectul relativist formalizat de Transformări lorentziene, vezi Vacuum, quanta, materie).

Acesta este modul în care Brian Greene descrie esența metodologică a experienței Bella în Țesătura Cosmosului. De la el, fiecare dintre cei doi jucători a primit multe cutii, fiecare cu trei uși. Dacă primul jucător deschide aceeași ușă ca al doilea din casetă cu același număr, atunci aprinde aceeași lumină: roșie sau albastră.
Primul jucător Scully presupune că acest lucru este oferit de programul culorii blițului în funcție de ușa pusă în fiecare pereche, al doilea jucător Mulder consideră că blițurile urmează la fel de probabil, dar cumva conectate (acțiune non-locală pe distanță lungă ). Potrivit celui de-al doilea jucător, experiența decide totul: dacă programul, atunci probabilitatea acelorași culori la deschiderea aleatorie a ușilor diferite ar trebui să fie mai mare de 50%, contrar adevăratei probabilități aleatoare. El a dat un exemplu de ce:
Doar pentru a fi concret, să ne imaginăm că programul pentru o sferă într-o cutie separată produce culori albastre (prima ușă), albastru (a doua ușă) și roșu (a treia ușă). Acum, deoarece amândoi alegem una dintre cele trei uși, există un total de nouă combinații posibile de uși pe care le putem alege să le deschidem pentru o anumită cutie. De exemplu, pot alege ușa superioară a cutiei mele, în timp ce tu poți alege ușa laterală a cutiei tale; sau pot alege ușa din față și tu poți alege ușa de sus; etc. "
- Oh sigur. Scully sări în sus. - „Dacă numim ușa de sus 1, ușa laterală 2 și ușa din față 3, atunci cele nouă combinații posibile de uși sunt doar (1,1), (1,2), (1,3), (2,1). ), (2.2), (2.3), (3.1), (3.2) și (3.3). "
- Da, așa este, continuă Mulder. - „Acum punct important: Din aceste nouă posibilități, observăm că cinci combinații de uși - (1,1), (2,2), (3,3), (1,2) și (2,1) - conduc la rezultatul că vezi ca și cum sferele din cutiile noastre sclipesc cu aceleași culori.
Primele trei combinații de uși sunt aceleași în care alegem aceleași uși și, după cum știm, acest lucru duce întotdeauna la faptul că vedem aceleași culori. Celelalte două combinații de uși (1,2) și (2,1) au ca rezultat aceleași culori precum programul dictează că sferele vor clipi o culoare - albastru - dacă fie ușa 1, fie ușa 2 sunt deschise. Deci, deoarece 5 este mai mult de jumătate din 9, aceasta înseamnă că pentru mai mult de jumătate - mai mult de 50 la sută - din combinațiile posibile de uși pe care le putem alege să deschidem, sferele vor clipi de aceeași culoare. "
„Dar așteaptă”, protestează Scully. - "Acesta este doar un exemplu de program special: albastru, albastru, roșu. În explicația mea, am presupus că se pot forma cutii cu numere diferite caz general va avea programe diferite. "
"Nu contează cu adevărat. Rezultatul este valid pentru orice program posibil.

Și acesta este într-adevăr cazul dacă avem de-a face cu un program. Dar acest lucru nu este deloc cazul dacă avem de-a face cu dependențe aleatorii pentru multe experimente, dar fiecare dintre aceste accidente are aceeași formă în fiecare experiment.
În cazul electronilor, atunci când au fost inițial împerecheți, ceea ce le asigură spinurile complet dependente (mutual opuse) și împrăștiate, această interdependență, desigur, rămâne la maxim. imaginea de ansamblu adevărata probabilitate de cădere și faptul că este imposibil să spunem în prealabil cum se formează rotirile a doi electroni într-o pereche până când unul dintre ei este determinat, dar ei „deja” (dacă pot spune acest lucru în legătură cu ceva care nu are o metrică proprie de timp și spațiu) au o poziție relativă definită ...

Mai departe în cartea lui Brian Green:
există o modalitate de a investiga dacă am intrat accidental în conflict cu SRT. Comun materiei, energiei și proprietății este că acestea, fiind transferate dintr-un loc în altul, pot transmite informații. Fotonii, care călătoresc de la o stație de transmisie radio la receptorul dvs., transportă informații. Electronii, care călătoresc prin cablurile internetului către computer, transportă informații. În orice situație în care ceva - chiar și ceva neidentificat - este menit să fie în mișcare viteza mai mare lumină, un test inconfundabil ar fi să întrebi dacă transmite sau măcar dacă poate transmite informații. Dacă răspunsul este nu, raționamentul standard trece că nimic nu depășește viteza luminii și SRT rămâne necontestat. În practică, acest test este adesea folosit de fizicieni pentru a determina dacă un proces delicat încalcă legile relativității speciale. Nimic nu a supraviețuit acestui test.

Cât priveşte abordarea lui R. Penrose şi etc. interpreți, apoi din lucrarea sa Penrouz.djvu voi încerca să evidențiez acea atitudine fundamentală (viziune asupra lumii), care duce direct la viziuni mistice ale non-localității (cu comentariile mele - culoarea neagră):

A fost necesar să se găsească o modalitate care să permită separarea adevărului de ipotezele din matematică - un fel de procedură formală, aplicând ceea ce s-ar putea spune cu certitudine dacă o afirmație matematică dată este adevărată sau nu. (Pentru obiecții, a se vedea Metoda și adevărul lui Aristotel, criteriile adevărului)... Până când această sarcină nu este rezolvată corespunzător, cu greu se poate spera serios la succes în rezolvarea altor probleme, mult mai complexe - cele care se referă la natura forțelor care conduc lumea, indiferent de relația pe care aceste forțe o pot asocia cu adevărul matematic. Conștientizarea că matematica de nerefuzat este cheia înțelegerii universului este poate prima dintre cele mai importante descoperiri ale științei în general. Chiar și egiptenii și babilonienii antici au ghicit despre adevăruri matematice de tot felul, dar prima piatră în temelia înțelegerii matematice ...
... oamenii au avut pentru prima dată ocazia de a formula afirmații fiabile și evident irefutabile - afirmații, al căror adevăr este fără îndoială și astăzi, în ciuda faptului că știința a făcut pași mari de atunci. Natura cu adevărat atemporală a matematicii a fost dezvăluită oamenilor pentru prima dată.
Ce este aceasta - dovada matematică? În matematică, o dovadă se numește raționament impecabil folosind doar tehnicile logicii pure. (nu există o logică pură. Logica este o formalizare axiomatică a regularităților și relațiilor găsite în natură) permițând să se facă o concluzie fără echivoc cu privire la validitatea unei anumite afirmații matematice pe baza validității oricărei alte afirmații matematice, fie pre-stabilite în mod similar, fie care nu necesită deloc dovezi (afirmații elementare speciale, al căror adevăr , în opinia generală, este de la sine înțeles, sunt numite axiome) ... Enunțul matematic dovedit se numește de obicei teoremă. Aici nu-l înțeleg: există teorii pur și simplu afirmate, dar nu dovedite.
... Conceptele matematice obiective ar trebui prezentate ca obiecte atemporale; nu este nevoie să ne gândim că existența lor începe în acel moment, de îndată ce apar într-o formă sau alta în imaginația umană.
... Astfel, existența matematică diferă nu numai de existența fizicului, ci și de existența cu care percepția noastră conștientă este capabilă să înzestreze un obiect. Cu toate acestea, este în mod clar asociat cu ultimele două forme de existență - adică cu existența fizică și mentală. comunicarea este un concept complet fizic, ce înseamnă Penrose aici?- iar conexiunile corespunzătoare sunt la fel de fundamentale pe cât de misterioase.
Orez. 1.3. Trei „lumi” - cea matematică, fizică și mentală a lui Platon - și trei mistere fundamentale care le leagă...
... Deci, conform celui arătat în fig. 1.3, întreaga lume fizică este guvernată de legile matematice. În capitolele următoare ale cărții, vom vedea că există dovezi puternice (deși incomplete) care să susțină acest punct de vedere. Dacă credem aceste dovezi, atunci trebuie să recunoaștem că tot ceea ce există în Universul fizic, până la chiar cele mai mici detalii, și este într-adevăr guvernat de principii matematice precise - probabil ecuații. Aici, eu sunt nemernic ...
... Dacă este așa, atunci acțiunile noastre fizice sunt în totalitate și complet subordonate unui asemenea control matematic universal, deși acest „control” permite totuși o anumită aleatorie în comportamentul guvernat de principii probabilistice stricte.
Mulți oameni încep să se simtă foarte inconfortabili cu astfel de presupuneri; Trebuie să recunosc că aceste gânduri provoacă o anumită îngrijorare pentru mine și pentru mine.
... Poate că, într-un anumit sens, cele trei lumi nu sunt deloc entități separate, ci doar reflectă diverse aspecte ale unui ADEVĂR mai fundamental (am subliniat), care descrie lumea ca un întreg, adevăr despre care nu avem în prezent. cele mai mici concepte. - curat Mistic....
.................
Se dovedește chiar că există regiuni de pe ecran care nu sunt atinse pentru particulele emise de sursă, în ciuda faptului că particulele ar putea intra cu succes în aceste regiuni atunci când doar una dintre fante a fost deschisă! Deși petele apar pe ecran una câte una în poziții localizate și deși fiecare întâlnire a unei particule cu ecranul poate fi asociată cu un anumit act de emisie a unei particule de către sursă, comportamentul particulei între sursă și ecranul, inclusiv ambiguitatea asociată cu prezența a două fante în barieră, este similar cu comportamentul unei unde în care unda -o particulă la coliziune cu ecranul detectează ambele fante simultan. Mai mult decât atât (și acest lucru este deosebit de important pentru scopurile noastre imediate), distanța dintre dungile de pe ecran corespunde lungimii de undă λ a undei noastre de particule, asociată cu impulsul particulelor p de formula precedentă XXXX.
Toate acestea sunt destul de posibile, ar spune un sceptic sobru, dar acest lucru încă nu ne obligă să realizăm o identificare atât de absurdă a energiei și a impulsului cu un fel de operator! Da, exact asta vreau să spun: un operator este doar un formalism pentru a descrie un fenomen în cadrul anumit al său, și nu o identitate cu un fenomen.
Desigur, nu forțează, dar ar trebui să ne îndepărtăm de un miracol când ni se pare?! Ce este acest miracol? Este un miracol faptul că această absurditate aparentă a faptului experimental (undele se dovedesc a fi particule și particule - unde) poate fi adusă în sistem folosind un frumos formalism matematic, în care impulsul este identificat cu „diferențierea de-a lungul coordonatei”. , iar energia I - cu „diferențiere în timp”.
... Toate acestea sunt în regulă, dar cum rămâne cu vectorul de stare? Ce te împiedică să admiti că el reprezintă realitatea? De ce fizicienii sunt deseori extrem de reticenți în a accepta o astfel de poziție filosofică? Nu doar fizicieni, ci cei pentru care totul este în ordine cu o viziune globală asupra lumii și nu sunt înclinați să fie conduși pe un raționament nedeterminat.
.... Dacă doriți, vă puteți imagina că funcția de undă a unui foton părăsește sursa sub forma unui pachet de undă bine definit de dimensiuni mici, apoi, după întâlnirea cu separatorul de fascicul, este împărțit în două părți , dintre care unul este reflectat de splitter, iar celălalt trece prin el, de exemplu, într-o direcție perpendiculară. În ambele, am făcut ca funcția de undă să fie împărțită în două în primul divizor de fascicul... Axioma 1: o cuantă nu este divizibilă. O persoană care vorbește despre jumătățile unui cuantic în afara lungimii sale de undă este percepută de mine cu nu mai puțin scepticism decât o persoană care creează un nou univers cu fiecare schimbare a stării unui cuantic. Axioma a 2: fotonul nu își schimbă traiectoria, iar dacă s-a schimbat, atunci aceasta este reemisia fotonului de către electron. Deoarece o cuantă nu este o particulă elastică și nu există nimic din care să sară. Din anumite motive, în toate descrierile unor astfel de experimente, aceste două lucruri sunt evitate, deși au mai multe valoarea de bază decât efectele descrise. Nu înțeleg de ce spune așa Penrose, nu poate să nu știe despre indivizibilitatea unei cuantice, în plus, a menționat-o în descrierea în două fante. În astfel de cazuri miraculoase, mai trebuie să încercați să rămâneți în cadrul axiomelor de bază, iar dacă acestea intră în conflict cu experiența, acesta este un motiv pentru a vă gândi mai atent la metodologie și interpretare.
Să o luăm pentru moment, cel puțin așa model matematic lume cuantică, aceasta este o descriere curioasă, conform căreia o stare cuantică evoluează de ceva timp sub forma unei funcții de undă, de obicei „pătată” în tot spațiul (dar cu posibilitatea de focalizare într-o zonă mai limitată), și apoi, atunci când se face o măsurătoare, această stare se transformă în ceva localizat și bine definit.
Acestea. vorbind serios despre posibilitatea de a mânji ceva timp de câțiva ani lumină cu posibilitatea unei schimbări reciproce instantanee. Acest lucru poate fi prezentat pur în mod abstract - ca conservarea unei descrieri formalizate pe fiecare parte, dar în niciun caz sub forma unei entități reale reprezentate de natura cuantică. Aici, există o continuitate clară a ideii de realitate a existenței formalismelor matematice.

De aceea, îi percep atât pe Penrose, cât și pe alți fizicieni promițători similari, foarte sceptic, în ciuda autorității lor foarte puternice ...

În cartea lui S. Weinberg Dreams of the Ultimate Theory:
Filosofia mecanicii cuantice este atât de irelevantă pentru utilizarea sa reală încât începeți să bănuiți că toate întrebările profunde despre semnificația măsurării e sunt de fapt goale, generate de imperfecțiunea limbajului nostru, care a fost creată într-o lume practic guvernată de legi a fizicii clasice.

În articolul Ce este localitatea și de ce nu se află în lumea cuantică? , unde problema este rezumată pe baza evenimentelor recente de Alexander Lvovsky, angajat al CCR și profesor la Universitatea din Calgary:
Nonlocalitatea cuantică există doar în cadrul interpretării de la Copenhaga a mecanicii cuantice. În conformitate cu aceasta, atunci când se măsoară o stare cuantică, se prăbușește. Dacă luăm ca bază interpretarea multor lumi, care spune că măsurarea unei stări extinde doar suprapunerea către observator, atunci nu există neloalitate. Aceasta este doar o iluzie a unui observator care „nu știe” că a trecut într-o stare încurcată cu o particulă la capătul opus al liniei cuantice.

Câteva concluzii din articol și discuția deja existentă.
În prezent, există multe interpretări niveluri diferite elaborarea, încercând nu numai să descrie fenomenul de încurcătură și alte „efecte nelocale”, ci să descrie ipotezele despre natura (mecanismele) acestor fenomene, adică ipoteze. Mai mult, opinia dominantă este că este imposibil să ne imaginăm ceva în acest domeniu, dar este posibil doar să ne bazăm pe anumite formalizări.
Totuși, aceste formalizări cu aproximativ aceeași convingere pot arăta orice dorește interpretul, până la descrierea apariției unui nou univers de fiecare dată, în momentul incertitudinii cuantice. Și din moment ce astfel de momente apar în timpul observării, atunci aduceți conștiința - ca participant direct la fenomenele cuantice.
Pentru o justificare detaliată - de ce această abordare pare complet greșită - vezi articolul Euristică.
Deci, ori de câte ori un alt matematician rece începe să demonstreze ceva de genul unității naturii a două fenomene complet diferite bazate pe similaritatea descrierii lor matematice (bine, de exemplu, acest lucru se face cu seriozitate cu legea lui Coulomb și legea gravitației lui Newton) sau „ explică „încurcarea cuantică prin măsurare specială” fără reprezentarea reală a întruchipării sale (sau a existenței meridianelor în formalismul pământenilor), voi fi gata :)

Entanglementul cuantic este un fenomen mecanic cuantic care a început să fie studiat în practică relativ recent - în anii 1970. Este după cum urmează. Să ne imaginăm că, ca urmare a unui eveniment, s-au născut simultan doi fotoni. O pereche de fotoni cuplați cuantic poate fi obținută, de exemplu, prin strălucirea unui laser cu anumite caracteristici pe un cristal neliniar. Fotonii generați într-o pereche pot avea frecvențe (și lungimi de undă) diferite, dar suma frecvențelor lor este egală cu frecvența excitației inițiale. Au, de asemenea, polarizări ortogonale la baza zăbrelei de cristal, ceea ce facilitează separarea lor spațială. La nașterea unei perechi de particule trebuie îndeplinite legile de conservare, ceea ce înseamnă că caracteristicile totale (polarizare, frecvență) ale celor două particule au o valoare cunoscută anterior, strict definită. Din aceasta rezultă că, cunoscând caracteristicile unui foton, putem afla cu siguranță caracteristicile altui foton. Conform principiilor mecanicii cuantice, până în momentul măsurării, o particulă se află într-o suprapunere a mai multor stări posibile, iar în timpul măsurării, suprapunerea este îndepărtată și particula se află într-o singură stare. Dacă analizați multe particule, atunci în fiecare stare va exista un anumit procent de particule corespunzător probabilității acestei stări în suprapunere.

Dar ce se întâmplă cu suprapunerea stărilor în particule încurcate în momentul măsurării stării uneia dintre ele? Paradoxul și contraintuitivitatea întanglementării cuantice constă în faptul că caracteristica celui de-al doilea foton este determinată exact în momentul în care am măsurat caracteristica primului. Nu, aceasta nu este o construcție teoretică, acesta este adevărul dur al lumii înconjurătoare, confirmat experimental. Da, implică prezența unei interacțiuni care se comite la o viteză infinit de mare, chiar depășind viteza luminii. Cum să folosiți acest lucru în beneficiul umanității nu este încă foarte clar. Există idei de aplicații pentru calcularea pe un computer cuantic, criptografie și comunicare.

Oamenii de știință din Viena au reușit să dezvolte o tehnică de imagistică complet nouă și extrem de contra-intuitivă bazată pe natura cuantică a luminii. În sistemul lor, imaginea este formată din lumină care nu a interacționat niciodată cu obiectul. Tehnologia se bazează pe principiul entanglementului cuantic. Un articol despre aceasta a fost publicat în revista Nature. Studiul a implicat angajați ai Institutului pentru Optică Cuantică și Informații Cuantice (IQOQI) din Centrul de Știință și Tehnologie Cuantică din Viena (VCQ) și Universitatea din Viena.

În experimentul oamenilor de știință vienezi, unul dintr-o pereche de fotoni încâlciți a avut o lungime de undă în partea infraroșie a spectrului și el a fost cel care a trecut prin eșantion. Vărul său avea o lungime de undă corespunzătoare luminii roșii și putea fi detectată de o cameră. Raza de lumină generată de laser a fost împărțită în două jumătăți, iar jumătățile au fost direcționate către două cristale neliniare. Obiectul a fost plasat între două cristale. Era o silueta decupată a unei pisici - în onoarea personajului experimentului speculativ Erwin Schrödinger, care migrase deja în folclor. Un fascicul infraroșu de fotoni din primul cristal a fost îndreptat către el. Apoi, acești fotoni au trecut prin al doilea cristal, unde fotonii care au trecut prin imaginea pisicii au fost amestecați cu fotonii infraroșii abia născuți, astfel încât a fost complet imposibil de înțeles în care dintre cele două cristale s-au născut. În plus, camera nu a detectat deloc fotonii infraroșii. Ambele fascicule de fotoni roșii au fost combinate și trimise către dispozitivul de recepție. S-a dovedit că, datorită efectului întanglementării cuantice, au stocat toate informațiile despre obiect necesare pentru a crea o imagine.

Un experiment a condus la rezultate similare, în care imaginea nu a fost o placă opacă cu un contur decupat, ci o imagine tridimensională din silicon care nu a absorbit lumina, dar a încetinit trecerea unui foton cu infraroșu și a creat o diferență de fază între fotoni care au trecut prin diferite părți ale imaginii. S-a dovedit că un astfel de plastic a influențat și faza fotonilor roșii, care se află într-o stare de întricare cuantică cu fotonii infraroșii, dar nu au trecut niciodată prin imagine.

Entanglementul cuantic sau „acțiunea înfricoșătoare la distanță”, așa cum a numit-o Albert Einstein, este un fenomen mecanic cuantic în care stările cuantice a două sau mai multe obiecte sunt interdependente. Această dependență persistă chiar dacă obiectele sunt îndepărtate unele de altele pentru mulți kilometri. De exemplu, puteți încurca o pereche de fotoni, puteți duce unul dintre ei într-o altă galaxie și apoi măsurați rotația celui de-al doilea foton - și va fi opus rotației primului foton și invers. Se încearcă adaptarea încurcării cuantice pentru transmiterea instantanee a datelor pe distanțe gigantice sau chiar pentru teleportare.

Calculatoarele moderne oferă o mulțime de posibilități pentru modelare situații diferite... Cu toate acestea, orice calcul va fi oarecum „liniar”, deoarece respectă algoritmi clar definiți și nu se pot abate de la ei. Și acest sistem nu permite simularea unor mecanisme complexe în care aleatorietatea este practic un fenomen constant. Este despre simularea vieții. Și ce dispozitiv ți-ar permite să faci asta? Calculator cuantic! Pe una dintre aceste mașini a fost lansat cel mai ambițios proiect de a simula viața cuantică.

Dacă nu ați fost încă uimiți de minunile fizicii cuantice, atunci după acest articol gândirea dvs. se va răsturna cu siguranță. Astăzi voi explica ce este încurcarea cuantică, dar în cuvinte simple astfel încât orice persoană să înțeleagă ce este.

Încâlcirea ca o legătură magică

După ce au fost descoperite efectele neobișnuite care apar în microcosmos, oamenii de știință au venit cu o presupunere teoretică interesantă. A urmat din fundamentele teoriei cuantice.

În ultima, am vorbit despre cum se comportă electronul într-un mod foarte ciudat.

Dar încurcarea particulelor cuantice elementare contrazice în general oricare bun simț, este dincolo de orice înțelegere.

Dacă au interacționat unul cu celălalt, atunci după separare, rămâne o legătură magică între ele, chiar dacă sunt distanțate la orice distanță arbitrară mare.

Magic în sensul că informațiile dintre ele sunt transmise instantaneu.

După cum se știe din mecanica cuantică, o particulă înainte de măsurare este în suprapunere, adică are mai mulți parametri simultan, este estompată în spațiu, nu are valoare exactaînapoi. Dacă se face o măsurătoare peste una dintr-o pereche de particule care interacționează anterior, adică se face o prăbușire a funcției de undă, atunci a doua va reacționa imediat, instantaneu la această măsurare. Și nu contează care este distanța dintre ele. Fantastic, nu-i așa?

După cum se știe din teoria relativității a lui Einstein, nimic nu poate depăși viteza luminii. Pentru ca informațiile să ajungă de la o particulă la a doua, este necesar cel puțin să petreceți timpul de trecere a luminii. Dar o particulă reacționează instantaneu la măsurarea celei de-a doua. Informațiile cu viteza luminii ar fi ajuns la ea mai târziu. Toate acestea nu se încadrează în bunul simț.

Dacă separăm o pereche de particule elementare cu zero parametru de rotire generală, atunci una trebuie să aibă o rotire negativă, iar cealaltă pozitivă. Dar înainte de măsurare, valoarea spin este în suprapunere. De îndată ce am măsurat rotația primei particule, am văzut că are valoare pozitivă, așa că al doilea capătă imediat un spin negativ. Dacă, dimpotrivă, prima particulă capătă o valoare de spin negativă, atunci a doua valoare pozitivă instantaneu.

Sau o asemenea analogie.

Avem două mingi. Una este neagră, cealaltă este albă. Le-am acoperit cu pahare opace, nu vedem care. Amestecam ca in jocul degetarelor.

Dacă ai deschis un pahar și ai văzut că există o bilă albă, înseamnă că al doilea pahar este negru. Dar la început nu știm unde.

La fel este și cu particulele elementare. Dar înainte de a le privi, sunt în suprapunere. Înainte de măsurare, bilele par a fi incolore. Dar după ce a distrus suprapunerea unei mingi și văzând că este albă, a doua devine imediat neagră. Și asta se întâmplă instantaneu, fii cel puțin o minge pe pământ și a doua într-o altă galaxie. Pentru ca lumina să ajungă de la o minge la alta în cazul nostru, să presupunem că durează sute de ani, iar a doua minge află că au făcut o măsurare peste a doua, repet, instantaneu. Există confuzie între ei.

Este clar că Einstein și mulți alți fizicieni nu au acceptat un astfel de rezultat al evenimentelor, adică întricarea cuantică. El a considerat concluziile fizicii cuantice ca fiind incorecte, incomplete, a presupus că lipsesc unele variabile ascunse.

Dimpotrivă, paradoxul lui Einstein descris mai sus a fost inventat pentru a arăta că concluziile mecanicii cuantice nu sunt corecte, deoarece încurcarea este contrară bunului simț.

Acest paradox a fost numit paradoxul Einstein-Podolsky-Rosen, prescurtat ca paradoxul EPR.

Dar experimentele cu încurcarea efectuate mai târziu de A. Aspect și alți oameni de știință au arătat că Einstein a greșit. Închegarea cuantică există.

Și acestea nu mai erau presupuneri teoretice care decurg din ecuații, ci faptele reale ale multor experimente despre încurcarea cuantică. Oamenii de știință au văzut acest lucru în direct, iar Einstein a murit fără să știe adevărul.

Particulele interacționează într-adevăr instantaneu, restricțiile de viteză a luminii nu sunt o piedică pentru ele. Lumea s-a dovedit a fi mult mai interesantă și mai complicată.

Cu încurcarea cuantică, repet, se produce transmiterea instantanee a informațiilor, se formează o conexiune magică.

Dar cum poate fi asta?

Fizica cuantică de astăzi răspunde la această întrebare într-un mod elegant. Există o conexiune instantanee între particule, nu pentru că informațiile sunt transmise foarte repede, ci pentru că la un nivel mai profund pur și simplu nu sunt separate, ci sunt încă împreună. Ele se află în ceea ce se numește întanglement cuantic.

Adică, starea de încurcare este o stare a sistemului în care, conform unor parametri sau valori, nu poate fi împărțită în părți separate, complet independente.

De exemplu, electronii după interacțiune pot fi separați la o distanță mare în spațiu, dar rotirile lor sunt încă împreună. Prin urmare, în timpul experimentelor, învârtirile sunt instantaneu consistente unele cu altele.

Vedeți unde duce asta?

Cunoștințele actuale despre fizica cuantică modernă bazate pe teoria decoerenței sunt reduse la un singur lucru.

Există o realitate mai profundă, nemanifestată. Și ceea ce observăm ca o lume clasică familiară este doar o mică parte, caz special realitate cuantică mai fundamentală.

În el nu există spațiu, timp, parametri ai particulelor, ci doar informații despre ele, potențialul de manifestare a acestora.

Acest fapt explică elegant și simplu de ce are loc colapsul funcției de undă, discutat în articolul precedent, încurcarea cuantică și alte miracole ale micromondei.

Astăzi, când vorbim despre intanglement cuantic, ne gândim la cealaltă lume.

Adică, la un nivel mai fundamental, o particulă elementară este nemanifestă. Este localizat simultan în mai multe puncte din spațiu, are mai multe valori de rotiri.

Apoi, conform unor parametri, se poate manifesta în lumea noastră clasică în timpul măsurării. În experimentul considerat mai sus, două particule au deja o valoare specifică pentru coordonatele spațiului, dar spinurile lor sunt încă în realitate cuantică, nemanifestată. Nu există spațiu și timp, așa că spinurile particulelor sunt legate între ele, în ciuda distanței uriașe dintre ele.

Și când ne uităm la rotația unei particule, adică facem o măsurare, scoatem într-un fel rotația realității cuantice în lumea noastră obișnuită. Dar ni se pare că particulele fac schimb de informații instantaneu. Doar că erau încă împreună pe același parametru, deși erau departe unul de celălalt. Separarea lor este de fapt o iluzie.

Toate acestea par ciudate, neobișnuite, dar acest fapt a fost deja confirmat de multe experimente. Calculatoarele cuantice sunt construite pe baza încâlcirii magice.

Realitatea s-a dovedit a fi mult mai complicată și mai interesantă.

Principiul încurcării cuantice nu se potrivește cu viziunea noastră obișnuită asupra lumii.


Așa explică fizicianul-om de știință D.Bohm încheierea cuantică.

Să presupunem că privim pești într-un acvariu. Dar, din cauza unor restricții, nu putem privi acvariul așa cum este, ci doar proiecțiile sale, luate de două camere în față și din lateral. Adică ne uităm la pește, ne uităm la două televizoare. Credem că peștii sunt diferiți, deoarece îi filmăm cu o cameră în față, cu cealaltă în profil. În mod miraculos, mișcările lor sunt clar coordonate. De îndată ce peștele din primul ecran se întoarce, al doilea face instantaneu și el un viraj. Suntem surprinși, fără să ne dăm seama că aceștia sunt aceiași pești.

Deci este într-un experiment cuantic cu două particule. Datorită limitărilor sale, ni se pare că rotirile a două particule care interacționau anterior sunt independente una de cealaltă, deoarece acum particulele sunt departe una de cealaltă. Dar în realitate sunt încă împreună, dar sunt în realitatea cuantică, într-o sursă non-locală. Nu ne uităm la realitate așa cum este ea, ci cu o distorsiune, în cadrul fizicii clasice.

Teleportarea cuantică în cuvinte simple

Când oamenii de știință au aflat despre încurcarea cuantică și despre transmiterea instantanee a informațiilor, mulți s-au întrebat: este posibil să se teleporteze?

S-a dovedit a fi cu adevărat posibil.

Multe experimente de teleportare au fost deja efectuate.

Esența metodei poate fi ușor de înțeles dacă înțelegeți principiu generalîncurcătură.

Există o particulă, de exemplu, un electron A și două perechi de electroni încurcați B și C. Electronul A și o pereche B, C sunt în diferite puncte spațiu, indiferent cât de departe. Și acum să traducem particulele A și B în încurcări cuantice, adică le vom uni. Acum C devine exact același cu A, deoarece starea lor generală nu se schimbă. Adică, particula A este teleportată la particula C.

Astăzi, au fost efectuate experimente de teleportare mai complexe.

Desigur, toate experimentele de până acum sunt efectuate numai cu particule elementare. Dar trebuie să recunoașteți, acest lucru este deja incredibil. La urma urmei, toți suntem formați din aceleași particule, oamenii de știință spun că, teoretic, teleportarea macro-obiectelor nu este diferită. Trebuie doar să rezolvi o mulțime de probleme tehnice și este doar o chestiune de timp. Poate că, în dezvoltarea sa, umanitatea va atinge capacitatea de a teleporta obiecte mari și chiar persoana însuși.

Realitatea cuantică

Închegarea cuantică este integritate, continuitate, unitate la un nivel mai profund.

Dacă după unii parametri particulele se află în încurcări cuantice, atunci prin acești parametri pur și simplu nu pot fi împărțiți în părți separate. Ele sunt interdependente. Astfel de proprietăți sunt pur și simplu fantastice din punctul de vedere al lumii familiare, transcendentale, s-ar putea spune altcineva și transcendentale. Dar acesta este un fapt care nu poate fi evitat. E timpul să recunoaștem.

Dar unde duce toate acestea?

Se pare că multe învățături spirituale ale omenirii au vorbit de mult despre această stare de lucruri.

Lumea pe care o vedem, formată din obiecte materiale, nu este baza realității, ci doar o mică parte din ea și nu cea mai importantă. Există o realitate transcendentală care stabilește, determină tot ceea ce se întâmplă cu lumea noastră și, prin urmare, nouă.

Acolo se ascund răspunsurile reale la întrebările eterne despre sensul vieții, dezvoltarea reală a unei persoane, dobândirea fericirii și sănătății.

Și acestea nu sunt cuvinte goale.

Toate acestea duc la o regândire a valorilor vieții, o înțelegere care, pe lângă o cursă fără sens pentru bunuri materiale există ceva mai important și mai înalt. Și această realitate nu este undeva acolo, ne înconjoară peste tot, ne pătrunde, este, așa cum se spune, „la îndemâna noastră”.

Dar să vorbim despre asta în articolele următoare.

Urmăriți acum videoclipul despre încurcarea cuantică.

De la încurcarea cuantică, trecem lin la teorie. Mai multe despre acest lucru în articolul următor.

Frunzele aurii de toamnă ale copacilor sclipeau puternic. Razele soarelui de seară au atins vârfurile care se răresc. Lumina a străpuns ramurile și a pus în scenă un spectacol de figuri bizare, care străluceau pe peretele „dulapului” universității.

Privirea gânditoare a lui Sir Hamilton alunecă încet, urmărind jocul de lumină și umbră. În capul matematicianului irlandez a existat un adevărat amestec de gânduri, idei și concluzii. A înțeles perfect că explicarea multor fenomene cu ajutorul mecanicii newtoniene este ca un joc de umbre pe un perete, împletind în mod înșelător figuri și lăsând multe întrebări fără răspuns. „Poate că este un val ... sau poate un flux de particule”, a reflectat omul de știință, „sau lumina este o manifestare a ambelor fenomene. Ca niște figuri țesute din umbră și lumină.”

Începutul fizicii cuantice

Este interesant să observăm oameni minunați și să încercăm să înțelegem cum se nasc idei extraordinare care schimbă cursul evoluției întregii omeniri. Hamilton este unul dintre cei care au fost pionier în nașterea fizicii cuantice. Cincizeci de ani mai târziu, la începutul secolului al XX-lea, mulți oameni de știință studiau particulele elementare. Cunoștințele acumulate au fost inconsistente și necompilate. Cu toate acestea, s-au făcut primii pași tremurători.

Înțelegerea microlumii la începutul secolului XX

În 1901, a fost prezentat primul model al atomului și inconsecvența acestuia a fost demonstrată din punctul de vedere al electrodinamicii obișnuite. În aceeași perioadă, Max Planck și Niels Bohr au publicat multe lucrări despre natura atomului. În ciuda muncii lor minuțioase, nu a existat o înțelegere completă a structurii atomului.

Câțiva ani mai târziu, în 1905, un om de știință german puțin cunoscut Albert Einstein a publicat un raport despre posibilitatea existenței unui cuantum de lumină în două stări - undă și corpusculară (particule). În lucrarea sa, s-au dat argumente pentru a explica motivul eșecului modelului. Cu toate acestea, viziunea lui Einstein a fost limitată de vechea înțelegere a modelului atomic.

După numeroase lucrări ale lui Niels Bohr și ale colegilor săi, în 1925 s-a născut o nouă direcție - un fel de mecanică cuantică. O expresie comună - „mecanica cuantică” a apărut treizeci de ani mai târziu.

Ce știm despre quante și ciudățenii lor?

Astăzi, fizica cuantică a mers destul de departe. Au fost descoperite multe fenomene diferite. Dar ce știm cu adevărat? Răspunsul este prezentat de un savant modern. „Poți fie să crezi în fizica cuantică, fie să nu o înțelegi” – aceasta este definiția. Gândește-te singur la asta. Va fi suficient să menționăm un astfel de fenomen ca încurcarea cuantică a particulelor. Acest fenomen a scufundat lumea științifică într-o stare de deplină nedumerire. Un șoc și mai mare a fost faptul că paradoxul rezultat a fost incompatibil cu cel al lui Einstein.

Efectul întanglementării cuantice a fotonilor a fost discutat pentru prima dată în 1927 la cel de-al cincilea Congres Solvay. O dezbatere aprinsă a apărut între Niels Bohr și Einstein. Paradoxul confuziei cuantice a schimbat complet înțelegerea esenței lumii materiale.

Se știe că toate corpurile sunt compuse din particule elementare. În consecință, toate fenomenele mecanicii cuantice se reflectă în lumea obișnuită. Niels Bohr a spus că, dacă nu ne uităm la Lună, atunci aceasta nu există. Einstein a considerat acest lucru nerezonabil și a crezut că obiectul există independent de observator.

Atunci când studiați problemele mecanicii cuantice, trebuie înțeles că mecanismele și legile sale sunt interconectate și nu se supun fizica clasică... Să încercăm să înțelegem cea mai controversată zonă - încurcarea cuantică a particulelor.

Teoria întanglementării cuantice

Pentru început, ar trebui să înțelegeți că fizica cuantică este ca o fântână fără fund, în care puteți găsi orice doriți. Fenomenul încurcării cuantice de la începutul secolului trecut a fost studiat de Einstein, Bohr, Maxwell, Boyle, Bell, Planck și mulți alți fizicieni. De-a lungul secolului al XX-lea, mii de oameni de știință din întreaga lume au studiat și experimentat în mod activ acest lucru.

Lumea este supusă unor legi stricte ale fizicii

De ce există un asemenea interes pentru paradoxurile mecanicii cuantice? Este foarte simplu: trăim conform anumitor legi. lume fizică... Abilitatea de a „ocoli” predeterminarea deschide o ușă magică în spatele căreia totul devine posibil. De exemplu, conceptul de „Pisica lui Schrödinger” duce la controlul materiei. De asemenea, va fi posibilă teleportarea informațiilor cauzate de încrucișarea cuantică. Transmiterea informațiilor va deveni instantanee, indiferent de distanță.
Această problemă este încă în studiu, dar are o tendință pozitivă.

Analogie și înțelegere

Ce este unic în legătura cuantică, cum să o înțelegem și ce se întâmplă în acest caz? Să încercăm să ne dăm seama. Acest lucru va necesita un fel de experiment de gândire. Imaginați-vă că aveți două cutii în mâini. Fiecare dintre ele conține o minge cu o bandă. Acum îi dăm o cutie astronautului, iar acesta zboară spre Marte. De îndată ce deschideți cutia și vedeți că banda de pe minge este orizontală, atunci în cealaltă casetă mingea va avea automat o bandă verticală. Aceasta va fi încurcarea cuantică exprimată în cuvinte simple: un obiect predetermină poziția altuia.

Cu toate acestea, trebuie înțeles că aceasta este doar o explicație superficială. Pentru a obține încurcarea cuantică, este necesar ca particulele să aibă aceeași origine, ca gemenii.

Este foarte important să înțelegeți că experimentul va fi zădărnicit dacă înainte de voi cineva a avut ocazia să se uite la cel puțin unul dintre obiecte.

Unde se poate folosi încurcarea cuantică?

Principiul încurcării cuantice poate fi folosit pentru a transmite instantaneu informații pe distanțe mari. Această concluzie contrazice teoria relativității a lui Einstein. Ea spune asta viteza maxima mișcarea este inerentă numai luminii - trei sute de mii de kilometri pe secundă. Această transmitere de informații face posibilă existența teleportarii fizice.

Totul în lume este informație, inclusiv materie. Aceasta este concluzia la care au ajuns fizicienii cuantici. În 2008, pe baza unei baze de date teoretice, a fost posibil să se vadă încurcarea cuantică cu ochiul liber.

Acest lucru sugerează încă o dată că suntem la un pas de mari descoperiri - mișcarea în spațiu și timp. Timpul din Univers este discret, astfel încât mișcarea instantanee pe distanțe uriașe face posibilă intrarea în diferite densități de timp (pe baza ipotezelor lui Einstein, Bohr). Poate că în viitor aceasta va fi o realitate la fel telefon mobil azi.

Eterodinamica și încurcarea cuantică

Potrivit unor oameni de știință de frunte, confuzia cuantică se explică prin faptul că spațiul este umplut cu un anumit eter - materie neagră. Orice particulă elementară, după cum știm, se prezintă sub forma unei unde și a unui corpuscul (particulă). Unii oameni de știință cred că toate particulele se află pe „pânza” energiei întunecate. Acest lucru nu este ușor de înțeles. Să încercăm să ne dăm seama într-un alt mod - metoda asocierii.

Imaginați-vă pe malul mării. Adiere ușoară și adiere blândă. Vezi valurile? Și undeva în depărtare, în reflexiile razelor soarelui, este vizibilă o barcă cu pânze.
Nava va fi particula noastră elementară, iar marea va fi eter (energie întunecată).
Marea poate fi în mișcare sub formă de valuri vizibile și picături de apă. În același mod, toate particulele elementare pot fi doar marea (partea sa integrală) sau o particulă separată - o picătură.

Acesta este un exemplu simplificat, totul este ceva mai complicat. Particulele fără prezența unui observator sunt sub formă de undă și nu au o locație specifică.

O barca cu pânze albă este un obiect evidențiat, diferă de suprafața și structura apei mării. În același mod, există „vârfuri” în oceanul energiei, pe care le putem percepe ca o manifestare a forțelor cunoscute de noi care au format partea materială a lumii.

Microcosmosul trăiește după propriile sale legi

Principiul încurcării cuantice poate fi înțeles dacă ținem cont de faptul că particulele elementare sunt sub formă de unde. Neavând o locație și caracteristici specifice, ambele particule se află într-un ocean de energie. În momentul în care apare observatorul, valul se „transformă” într-un obiect accesibil simțului tactil. A doua particulă, observând sistemul de echilibru, capătă proprietăți opuse.

Articolul descris nu vizează descrieri științifice ample ale lumii cuantice. Capacitatea de a înțelege o persoană obișnuită se bazează pe disponibilitatea înțelegerii materialului prezentat.

Fizica particulelor studiază întricarea stărilor cuantice pe baza spinului (rotația) unei particule elementare.

În limbajul științific (simplificat) - încurcarea cuantică este definită în moduri diferite. În procesul de observare a obiectelor, oamenii de știință au văzut că pot exista doar două rotiri - de-a lungul și peste. Destul de ciudat, în alte poziții particulele nu „pozau” pentru observator.

O nouă ipoteză - o nouă viziune asupra lumii

Studiul microcosmosului - spațiul particulelor elementare - a generat multe ipoteze și presupuneri. Efectul întanglementării cuantice i-a determinat pe oamenii de știință să se gândească la existența unei anumite microrețele cuantice. În opinia lor, există o cuantică la fiecare nod - punctul de intersecție. Toată energia este o rețea integrală, iar manifestarea și mișcarea particulelor este posibilă numai prin nodurile rețelei.

Dimensiunea „ferestrei” unei astfel de zăbrele este destul de mică, iar măsurarea cu echipamente moderne este imposibilă. Cu toate acestea, pentru a confirma sau a nega această ipoteză, oamenii de știință au decis să studieze mișcarea fotonilor într-o rețea cuantică spațială. Concluzia este că fotonul se poate mișca fie drept, fie în zigzag - de-a lungul diagonalei rețelei. În al doilea caz, după ce a parcurs o distanță mai mare, el va cheltui mai multă energie. În consecință, va fi diferit de un foton care se mișcă în linie dreaptă.

Poate că în timp vom afla că trăim într-o rețea cuantică spațială. Sau această presupunere poate fi greșită. Totuși, principiul întanglementării cuantice indică posibilitatea existenței unei rețele.

Dacă vorbim limbaj simplu, atunci într-un „cub” spațial ipotetic, definiția unei fețe implică o claritate sens opus o alta. Acesta este principiul păstrării structurii spațiu-timp.

Epilog

Pentru a înțelege lumea magică și misterioasă a fizicii cuantice, merită să aruncăm o privire atentă asupra dezvoltării științei din ultimii cinci sute de ani. Pe vremuri, Pământul era plat, nu sferic. Motivul este evident: dacă îi iei forma rotundă, atunci apa și oamenii nu vor putea rezista.

După cum putem vedea, problema a existat în absența unei viziuni complete asupra tuturor forțelor care acționează. Este posibil ca stiinta modernaînțelegerea fizicii cuantice nu are o viziune asupra tuturor forțelor care funcționează. Lacunele vizuale dau naștere unui sistem de contradicții și paradoxuri. Poate că lumea magică a mecanicii cuantice conține răspunsurile la aceste întrebări.