מה הם "פעולות מפחיד" של איינשטיין?

תשובה:

הסתבכות קוונטית.

הסבר:

מכניקת הקוונטים מספרת לנו שאנחנו לא יכולים לדעת מה מצב אובייקט / חלקיק הוא עד שאנחנו עושים מדידה ישירה. עד אז, האובייקט קיים ב סופרפוזיציה של מדינות, ואנחנו יכולים רק לדעת את הסתברות כי היא במצב נתון בכל זמן נתון. ביצוע המדידה מפריע למערכת, וגורם ההסתברויות האלה כדי להפחית לערך אחד. זה נקרא לעתים קרובות קורסת את פונקציית הגל, #psi (x) #.

איינשטיין לא חש בנוח עם האופי ההסתברותי של מכניקת הקוונטים. הוא הרגיש כי חפצים פיזיים צריכים להיות בעלי מאפיינים מוגדרים, בין אם הם נמדדים. הוא מצוטט מפורסם כמו שואל, "אתה באמת מאמין הירח הוא לא שם כאשר אתה לא מסתכל על זה?"

הוא השתמש בביטוי "פעולה מפחידה מרחוק" כדי להתייחס למושג היסוד של QM כי ביצוע מדידה של אובייקט אחד יכול להשפיע באופן כלשהו על המדידה של אובייקט אחר באזור אחר של מרחב, כאשר שני האובייקטים ממוקמים במרחק שרירותי מלבד. רעיון זה נקרא הסתבכות קוונטית, ואיינשטיין לא אהב את זה.

נניח שיש לנו שני כדורים, אחד אדום ואחד כחול. שמנו את כל הספירות בתיבה, ואז אנחנו מערבבים את הקופסאות עד שאי אפשר לדעת איזה כדור נמצא באיזו קופסה. אינטואיציה מספרת לנו שגם אם אנחנו לא יודעים איזה כדור הוא בתוך התיבה, אחד מהם חייב להיות אדום ואת כדור שאינו אדום חייב להיות כחול, כלומר את התיבה הראשונה מכילה כדור אדום ואת התיבה השנייה מכיל כחול כדור, או התיבה הראשונה מכילה כדור כחול והקופסה השנייה מכילה כדור אדום. מצד שני, מכניקת הקוונטים מספרת לנו כי עד שאנו פותחים את הקופסאות, הספירות קיימות ב סופרפוזיציה של אדום ו כחול, כלומר שניהם אדומים והם כחולים.

כשאנחנו פותחים את אחד הקופסאות ורואים את הכדור הכחול, אנחנו יודעים שהקופסה האחרת חייבת להכיל את הכדור האדום. אנחנו יודעים את זה בלי לפתוח את הקופסה השנייה. אנחנו יכולים להשאיר את הקופסה השנייה סגורה למשך שארית הזמן, וזה תמיד יהיה ידוע כי הקופסה השנייה מכילה את הכדור האדום. לדעת משהו על אחד האובייקטים (כי הוא כחול) נתן לנו מידע על האובייקט השני (כי הוא אדום), מבלי לעשות תצפית ישירה של האובייקט השני. לכן, אנו אומרים כי שני אובייקטים אלה מסובכת.

זה יהיה נכון ללא קשר אם או לא מכניקת הקוונטים נכונה. גם אם האובייקטים המוחזקים מוגדרים באופן מוחלט כל הזמן, להסתכל על אחד ייתן לנו מידע על השני. אבל באופן מוזר, ניסויים עד כה אישרו את הפרשנות המכנית הקוונטית בכל פעם.

התסבוכות הקוונטית מספרת לנו שכאשר אנו עושים תצפית על אחת התחומים ורואים שהיא אדומה, האובייקט חייב איכשהו "לתקשר" עם האובייקט האחר ולומר לו באיזו מדינה הוא צריך להיות. במקרה זה, כאשר אנו לראות את כדור אדום, כדור אדום חייב לספר את הכדור בתיבה השנייה כי זה צריך להיות כחול. כאשר אנו פותחים תיבה אחת ולראות את כדור אדום, פונקציית הגל של כדור זה מתמוטט, אבל הפונקציה הגל של הכדור השני מתמוטט גם כן. אם לא, ייתכן שיהיה לנו מצב שבו שני האובייקטים הם אדומים או שני האובייקטים כחולים, אשר אנו יודעים יהיה בלתי אפשרי.

איינשטיין התנגד בתוקף לרעיון זה. בשנת 1935 הוא פרסם מאמר שבו הוא ניסה להפריך תיאוריית הקוונטים. זה ידועה בשם נייר EPR, אחרי שלושת המחברים (איינשטיין, פודולסקי, ורוזן). ניסוי המחשבה הציע כי על מנת שמכניקת הקוונטים תהיה נכונה, יש פירושה כי מידע יכול לנוע מהר יותר ממהירות האור, אשר מפרה באופן ישיר את תורת היחסות של איינשטיין. כפי שהתברר, איינשטיין היה שגוי; הסתבכות קוונטית אינה גורמת לפרדוקס. אם אתה רוצה מידע נוסף על פרדוקס EPR, אל תהסס לשלוח לי הודעה! יש גם הרבה משאבים טובים שאפשר למצוא באינטרנט.