Форум портала "Наука и религии мира"

Квантовая механика опровергла Эйнштейна

Новости и события научного мира.
В постах должны содержаться ссылки на рецензируемые источники, в том числе, зарубежные.
Правила форума
В данном разделе предлагается информация о новостях науки и технологии, событиях научной жизни.
При размещении новости ссылка на первоисточник или рецензируемое периодическое издание, где публиковалась информация, обязательна. Статьи в непрофильных (не научных) изданиях не могут быть предоставлены в качестве первоисточника. Приветствуются ссылки на обобщающую англоязычную периодику (Nature, The Lancet, Science, New Scientist, Science Daily и т.п.) и узкопрофильные англоязычные издания.
Поисковые серверы по научной информации:
Google Scholar, PubMed, ScienceDirect, Internet Archive

Квантовая механика опровергла Эйнштейна

Сообщение S.Eugene » Чт авг 14, 2008 15:37

Квантовая механика опровергла Эйнштейна

Группа ученых из Университета Женевы, Швейцария, провела опыт, доказывающий, что скорость взаимодействия запутанных (entangled – особое квантовое состояние частиц) фотонов превышает скорость света. В свою очередь это означает, что распространение информации в квантовых системах не подчиняется законам теории относительности Эйнштейна. Работа авторов опубликована в журнале Nature.

Запутанные частицы отличаются от обычных тем, что ряд их характеристик находятся в зависимости между собой. Например, спин фотона может принимать всего два значения: единица и минус единица. Квантовая механика утверждает, что если одновременно измерить спины запутанных частиц, то один всегда окажется единицей, а другой - минус единицей. При этом теория не накладывает ограничение на скорость взаимодействия частиц и не объясняет его механизмы.

Ученые проводили следующий опыт. В исследовательском центре в Женеве создавалась пара запутанных фотонов. Они разделялись, и по оптоволоконным кабелям отправлялись в деревни Сатини (Satigny) и Юсси (Jussy), расположенные на расстоянии 18 километров друг от друга. Специалисты в Сатини и Юсси измеряли параметры "полученных" фотонов.

Согласно теории относительности, скорость любого процесса в природе не превосходит скорости света, и за время измерения фотоны не успевают повлиять друг на друга. Запутанные фотоны должны вести себя как независимые частицы, но многочисленные измерения показали, что параметры все равно остаются взаимосвязаны. Ученым удалось подсчитать, что скорость взаимодействия между частицами должна превышать скорость света в 100 тысяч раз.

Явление запутанности было известно еще во времена Эйнштейна. Он называл его "пугающим взаимодействием на расстоянии" (spooky action at distance) и считал основным препятствием всеобщей применимости теории относительности. За прошедшие годы выдвигалось множество гипотез, которые пытались объяснить запутанность. Многие ученые даже сомневались в том, что подобный эффект существуют. Новые опыты однозначно доказывают существование квантовой запутанности, однако ничего не могут сказать о механизмах взаимодействия.

http://lenta.ru/news/2008/08/14/quantum/
Аватара пользователя
S.Eugene
 
Сообщения: 891
Зарегистрирован: Чт янв 31, 2008 19:18

Re: Квантовая механика опровергла Эйнштейна

Сообщение Nail Lowe » Пн сен 01, 2008 19:41

Блог Игоря Иванова

Несмотря на ночной час, улицы заполнены шумной толпой, а под окном грохочет (типа) музыка. Народ Свободной республики Outremeuse отмечает великий праздник 15 августа. :) Несмотря на постоянное бумкание и крики, попробую сосредоточиться и написать кое-какие комментарии по поводу вчерашней статьи в Nature, наделавшей много шороху в Рунете. Я технические подробности опущу, хотя они тоже интересны, а просто поясню, что на самом деле сделано и чего не сделано в этой работе.

Сначала одним абзацем, в самых простых словах.

В квантовой механике есть непривычные явления, про это слышали наверно все. Почти никто из физиков не верит, что эти квантовые явления можно свести к каким-то наивным механистическим взаимодействиям. Но если всё же на минуту предположить, что такое механистическое взаимодействие существует, то у него обязательно будут очень корявые свойства, например, сверхсветовая передача "сигналов". Вообще-то, это очевидно и так, по построению. Новый эксперимент это подтвердил лишний раз. Всё, больше ничего в нем получено не было.

Теперь подробнее. Букв будет много, но они, я надеюсь, будут понятные.

1.
Сначала -- вводная.

В привычном нам мире составной предмет всегда можно разделить на отдельные части: вот одна часть, вот другая, а вот -- взаимодействие между ними. В микромире (который описывается квантовой механикой) это можно сделать не всегда. В нем возможны такие состояния нескольких частиц, которые невозможно разделить на отдельные частицы с определенными свойствами. Как именно это описывается -- не так важно, главное, такое в нашем мире происходит. Такие состояния называются "запутанными состояниями".

Кстати, знаменитый принцип тождественности частиц, на котором по сути "работают" лазеры, бозе-конденсаты, электронные оболочки атомов, нейтронные звезды и т.д. -- тоже опирается на возможность таких состояний.

Так вот, эти запутанные состояния обладают особыми, квантово-механическими корреляциями между частями. Корреляции -- это когда свойства одной части влияют на свойства другой части. Это не значит, что эти части реально, физически взаимодействуют. Нет. Сам факт существования многочастичного состояния, не расщепляемого на отдельные частицы, уже приводит к таким квантовым корреляциям.

При этом сами части (а точнее, то что мы воспринимаем как отдельные части этой системы) могут находиться сколько угодно далеко друг от друга в нашем обычном пространстве, но тем не менее между ними существует корреляция, условно говоря, в реальном времени. Эти корреляции можно измерить, что уже давно было проделано во многих экспериментах.

2.
Доказано, что такие -- казалось бы, мгновенные -- корреляции не приводят ни к каким нарушениям теории относительности. С их помощью нельзя передать быстрее скорости света ни материю, ни информацию. (Поэтому утверждение некоторых СМИ, что в этой работы была достигнута передача информации быстрее скорости света, просто неверна.) Но всё равно, многим людям от такой ситуации некомфортно, и они пытаются найти способы объяснить такие корреляции более интуитивно понятным способом.

Один из них -- предположить, что есть некий тип сил, который чувствуют исключительно запутанные состояния частиц. Что это могут быть за силы, совершенно непонятно, никаких экспериментальных свидетельств в их пользу не существует -- но как говорится, мало ли!

Главная задача этих сил -- дать возможность запутанным частицам обмениваться "информацией". В кавычках -- потому что это некая своя "внутренняя" информация, которая доступна только этим частицам. Нам она недоступна, использовать ее для передачи сигналов мы не можем. Тогда в рамках этой гипотезы нет никаких загадочных корреляций -- есть просто быстрый переброс "информации" от одной частицы к другой.

Из самой постановки задачи вытекает, что этот переброс "информации" обязать быть сверхсветовым. Но сверхсветовой -- может быть как бесконечно быстрый, так и с конечной (правда, большой) скоростью. В любом случае можно попытаться получить в эксперименте ограничение снизу на скорость такого мифического взаимодействия (при условии, конечно, что оно существует, во что практически никто не верит).

3.
Такие эксперименты проводились и раньше. В них были получены некие ограничения снизу на эту скорость. Новый эксперимент отличается только одним новшеством -- его авторы научились избегать предположений о том, в какой системе отсчета это взаимодействие распространяется с этой скоростью. Они в некотором смысле сразу "прощупали" почти все системы отсчета, и ни в одной из них не обнаружили конечность скорости распространения. Это -- единственная новизна эксперимента.

Всё, на этом работа заканчивается, и все дальнейшие рассуждения остаются на совести их авторов :)

4.
Читатель может всё-таки поинтересоваться -- если физики не верят в такое "механистически-тупое" происхождение квантовых корреляций, то как же они их объясняют?

Увы, они пока не имеют какого-то интуитивно понятного объяснения. Возможно, потому что мы пока не нашли его, но скорее всего -- потому что его просто нет. Ведь наивно думать, что наши органы чувств (а значит, и выработанные на основе них интуитивные ощущения) дают самое объективное отражение реальности. Вполне могут существовать пласты реальности, которые мы не можем себе вообразить из-за ограниченности нашего воображения. Мы просто мы "не научены" их представлять. И ничего страшного или загадочного в этом нет. Просто надо принять это и научиться работать с вещами, которые не можешь вообразить себе.

В случае с запутанными частицами, надо просто принять, что квантовые частицы "живут" не в привычном нам трехмерным пространстве, а в своем, более сложном конфигурационном пространстве. А мы видим как бы проекцию этого пространства и удивляемся, какое оно необычное.

Update: написал на "Элементах" новость, в которой чуть больше подробностей про сам эксперимент.
Аватара пользователя
Nail Lowe
Администратор
 
Сообщения: 589
Зарегистрирован: Вс дек 16, 2007 22:05
Откуда: Москва

Re: Квантовая механика опровергла Эйнштейна

Сообщение DmitryS » Вт сен 02, 2008 09:48

Да вроде это то же самое, что и парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена. Если частицы имеют общее происхождение, то их состояния коррелированы. Но Из этого вовсе не следует, что какой-то сигнал распространяется со скоростью, больше скорости света.
Гипотеза о боге дает ни с чем не сравнимую возможность абсолютно всё понять, абсолютно ничего не узнавая.
А. и Б. Стругацкие "Пикник на обочине" .
Аватара пользователя
DmitryS
Администратор
 
Сообщения: 1418
Зарегистрирован: Пн дек 17, 2007 08:32
Откуда: Новосибирск

Re: Квантовая механика опровергла Эйнштейна

Сообщение Семенов В.Д. » Ср сен 03, 2008 09:53

Да, ключевой вопрос тут можно ли передать информацию со сверхсветовой скоростью при помощи связанных состояний. На первый взгляд казалось бы нет. Однако, на одном из форумов оппонент предложил мне вариант, против которого я пока ничего не могу возразить.

Преставим, что у нас есть пара частиц, суммарный импульс которых -- константа. (По происхождению, допустим они получились в результате распада родительской частицы). Измерим координату первой частицы. В результате измерения координаты у нее возникает неопределенность импульса. Соответственно, такая же неопределенность импульса должна появиться у второй частицы, ведь сумма импульсов -- константа. А теперь возьмем сто пар таких частиц. Измеряя у второй частицы из каждой пары импульс можно вычислить средний разброс импульса, а по нему определить, измерялась ли координата у первых частиц в каждой паре или нет. Таким образом, передача информации налицо. Измеряя либо не измеряя координату у первых частиц в каждой сотне можно мгновенно передать 1 бит.
Семенов В.Д.
 
Сообщения: 215
Зарегистрирован: Ср дек 19, 2007 08:32

Re: Квантовая механика опровергла Эйнштейна

Сообщение kirgam » Вс май 17, 2009 16:12

Думаю, надо правильно поставить вопрос, где происходит взаимодействие? И тогда уже можно будет идти к "как". Вводить "дополнительное пространство" это уж как-то, чересчур, по-моему! А если свойства вышеописанных частиц позволят создать так называемый "квантовый компьютер", так и вообще отлично.
kirgam
 
Сообщения: 48
Зарегистрирован: Сб май 16, 2009 22:07

Re: Квантовая механика опровергла Эйнштейна

Сообщение АлександрМОИ » Ср авг 10, 2011 19:14

kirgam писал(а):Думаю, надо правильно поставить вопрос, где происходит взаимодействие? И тогда уже можно будет идти к "как". Вводить "дополнительное пространство" это уж как-то, чересчур, по-моему! А если свойства вышеописанных частиц позволят создать так называемый "квантовый компьютер", так и вообще отлично.


Вот, вот. Нужно бы говорить пространстве, где происходит взаимодействие. Ответы на вопросы, что есть сущность материя и энергия, по существу лежат за пределами возможности физики. С точки зрения богословия все что существует, всё существует в творческом божественным пространстве, которое и выступает как причинная основа бытия пространства-времени, материи и энергии. То есть каждая точка пространства-времени сопряжена с причинным неявным божественном присутствием. Мгновенные корреляции запутанной пары разнесённые разные концы вселенной не передаются ни каким волновым фронтом из одной точки вселенной в другую, здесь информация мгновенно проходит не по обычному пространству заполненному полем осциллятором, а по творческому божественному пространству.
АлександрМОИ
 
Сообщения: 83
Зарегистрирован: Ср окт 06, 2010 04:03

Re: Квантовая механика опровергла Эйнштейна

Сообщение Atmel » Ср авг 10, 2011 19:59

АлександрМОИ писал(а):С точки зрения богословия все что существует, всё существует в творческом божественным пространстве, которое и выступает как причинная основа бытия пространства-времени, материи и энергии. То есть каждая точка пространства-времени сопряжена с причинным неявным божественном присутствием.

С точки зрения богословия (а если правильнее - пустословия) молнии мечет Господь. Правда, присутствие громоотводов отрицательно сказывается на меткости божественной стрельбы.
Кто знает: дух сынов человеческих восходит ли вверх, и дух животных сходит ли вниз, в землю?
Итак увидел я, что нет ничего лучше, как наслаждаться человеку делами своими: потому что это - доля его; ибо кто приведет его посмотреть на то, что будет после него?
Аватара пользователя
Atmel
Администратор
 
Сообщения: 5454
Зарегистрирован: Пн дек 17, 2007 17:12
Откуда: о. Чунга-чанга

Re: Квантовая механика опровергла Эйнштейна

Сообщение АлександрМОИ » Ср авг 10, 2011 23:42

Atmel писал(а):
АлександрМОИ писал(а):С точки зрения богословия все что существует, всё существует в творческом божественным пространстве, которое и выступает как причинная основа бытия пространства-времени, материи и энергии. То есть каждая точка пространства-времени сопряжена с причинным неявным божественном присутствием.

С точки зрения богословия (а если правильнее - пустословия) молнии мечет Господь. Правда, присутствие громоотводов отрицательно сказывается на меткости божественной стрельбы.



Вы хоть поняли о чем я? Нелокальные взаимодействия наблюдаются, а законов физики для их объяснения нет, вот я и предложил объяснение не сточки зрения коммунистического тупого атеизма, а с той идеей что в основе всего положено божественное творческое начало. Это вы с пионЭрами глупите про молнии и громоотвод, а собеседника нужно уважать, а то люди к вам ходить не будут господа бывшие товарищи.
АлександрМОИ
 
Сообщения: 83
Зарегистрирован: Ср окт 06, 2010 04:03

Re: Квантовая механика опровергла Эйнштейна

Сообщение Atmel » Чт авг 11, 2011 07:11

АлександрМОИ писал(а):Вы хоть поняли о чем я? Нелокальные взаимодействия наблюдаются, а законов физики для их объяснения нет, вот я и предложил объяснение не сточки зрения коммунистического тупого атеизма, а с той идеей что в основе всего положено божественное творческое начало. Это вы с пионЭрами глупите про молнии и громоотвод, а собеседника нужно уважать, а то люди к вам ходить не будут господа бывшие товарищи.

Да ничего нового Вы не предложили, все по одному и тому же сценарию - везде где можно и не можно всунуть своего неприкаянного божка. Так действовали всегда, и степень участия божков была пропорциональна степени неграмотности. "Неявным божественным присутствием" объясняли все явления природы. Также как сейчас еще не знают причин особого взаимодествия частиц, не знали причин возникновения инфекционных и наследственных заболеваний, отчего тпричина была "ясна" - "явление неявленной божественной воли" или аналогичная галиматья. Не знали, отчего бывают землетрясения и грозы, - за объяснением тоже в карман не полезли - ну а как же, конечно, все это делает бог. И так бесконечно - бог как затычка в фонтане незнания.

В общем, побольше напускайте туману, побольше слов, вроде "причинная основа бытия", и сойдете за божественного философа или вообще пророка.
Кто знает: дух сынов человеческих восходит ли вверх, и дух животных сходит ли вниз, в землю?
Итак увидел я, что нет ничего лучше, как наслаждаться человеку делами своими: потому что это - доля его; ибо кто приведет его посмотреть на то, что будет после него?
Аватара пользователя
Atmel
Администратор
 
Сообщения: 5454
Зарегистрирован: Пн дек 17, 2007 17:12
Откуда: о. Чунга-чанга

Re: Квантовая механика опровергла Эйнштейна

Сообщение Эндрю Тегмарк » Чт авг 11, 2011 16:34

АлександрМОИ писал(а):
Atmel писал(а):
АлександрМОИ писал(а):С точки зрения богословия все что существует, всё существует в творческом божественным пространстве, которое и выступает как причинная основа бытия пространства-времени, материи и энергии. То есть каждая точка пространства-времени сопряжена с причинным неявным божественном присутствием.

С точки зрения богословия (а если правильнее - пустословия) молнии мечет Господь. Правда, присутствие громоотводов отрицательно сказывается на меткости божественной стрельбы.



Вы хоть поняли о чем я? Нелокальные взаимодействия наблюдаются, а законов физики для их объяснения нет, вот я и предложил объяснение не сточки зрения коммунистического тупого атеизма, а с той идеей что в основе всего положено божественное творческое начало. Это вы с пионЭрами глупите про молнии и громоотвод, а собеседника нужно уважать, а то люди к вам ходить не будут господа бывшие товарищи.

Друг любезный объясните тогда, откуда в Библии столько ошибок и противоречий, и вообще сомнительных моментов.
Почему это ваш Яхве убивает огнедышащего дракона и ему (Яхве) нравится жареное мясо. Да и Иешуа (предполагаемый Мошиах)говорил о скором втором пришествии!
Эндрю Тегмарк
 
Сообщения: 440
Зарегистрирован: Вт июл 19, 2011 17:05

След.

Вернуться в Научные новости

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1