Tagi


Archiwa


Zaprzyjaźnione


/ 8

Szybkie przemyślenia

O splątaniu, które chciało być oddziaływaniem

15th Lis '13

Nie jest to główny tekst dotyczący splątania kwantowego jaki planuję, raczej przystawka. Powinienem go napisać jakieś cztery miesiące temu, przy okazji publikacji filmiku dotyczącego prędkości światła. Niestety tego nie zrobiłem i w spokoju znosiłem dziesiąty z kolei komentarz zarzucający ten sam, rzekomy błąd…

Nie prawda, że nie ma oddzia­ły­wania natych­mia­sto­wego, które działa bez ogra­ni­czenia pręd­ko­ścią światła. Istnieje przecież splą­tanie kwantowe, a.k.a. upiorne oddzia­ły­wanie na odle­głość!
~ Prze­ciętny inter­nauta
Już sobie wyobrażam uśmiech zado­wo­lenia na twarzy widza, który dostrzegł taki „babol”. Jeszcze większą radochę musiałem sprawić osobom święcie wie­rzącym, że autor bloga i kanału ze słowem „kwantowo” w tytule, o efekcie splą­tania nie słyszał, i które w swojej łaska­wości posta­no­wiły mnie w komen­ta­rzach oświecić.

Oczy­wi­ście te drobne zło­śli­wości piszę z przy­mru­że­niem oka. Tak naprawdę, nie mam prawa się wściekać o coś, za co sam (jako popu­la­ry­zator nauki) jestem w pewnym stopniu odpo­wie­dzialny. Powi­nienem się wręcz cieszyć, widząc jak dokładnie ana­li­zu­jecie moje słowa i nie przyj­mu­jecie ich bez­kry­tycznie.

O splą­taniu pisze się dużo: tajem­niczy efekt powo­du­jący, że dwie cząstki wza­jemnie na siebie wpływają i to natych­mia­stowo, bez względu na odle­głość. Magia, przy­szłość, szansa na tele­por­tacje – trudno o zacniejszy temat dla futu­ry­stów i fanów science-fiction. Problem polega na tym, że kładąc ludziom do głów tego typu fan­ta­styczne teorie, mało kto zasta­nawia się czy uświa­da­mianie spo­łe­czeń­stwa zaczął od wła­ściwej strony. Czy czy­telnik słu­cha­jący o splą­taniu wie np. czym jest mecha­nika kwantowa, jaka jest jej relacja z fizyką rela­ty­wi­styczną, co ozna­czają takie pojęcia jak model stan­dar­dowy lub oddzia­ły­wanie? Bez tych infor­macji jak naj­bar­dziej można wchłonąć jakiś pół­go­dzinny program z Disco­very. Rzecz w tym, że nasze umysły mają brzydki zwyczaj uzu­peł­niania luk własnymi pomy­słami i wyobra­że­niami. Może się więc skończyć tak, że zamiast zro­zu­mienia realnych kon­se­kwencji splą­tania kwan­to­wego, widz zacznie kreślić w swojej głowie zręby własnej fizyki. W skrajnym przy­padku, mógłby nawet dojść do wniosku, że splą­tanie i eks­pe­ry­ment EPR dowodzą błęd­ności teorii względ­ności.

I tak właśnie się zasta­na­wiam, ile osób spośród wyty­ka­ją­cych „wyraźny” brak w filmiku, naprawdę zasta­no­wiła się nad wia­do­mo­ścią, którą prze­ka­załem: Skoro światło potrze­buje 8 minut na dotarcie do Ziemi, to tego czasu potrze­buje tym bardziej np. gra­wi­tacja. Tym samym w naturze nie wystę­pują oddzia­ły­wania natych­mia­stowe. Kluczem jest słowo „oddzia­ły­wanie”. W tym kon­tek­ście powinno być ono koja­rzone z czterema oddzia­ły­wa­niami fun­da­men­tal­nymi: gra­wi­tacją, elek­tro­ma­gne­ty­zmem, oddzia­ły­wa­niem słabym oraz oddzia­ły­wa­niem silnym. Osoby czy­ta­jące blog regu­larnie, dosko­nale wiedzą, że każdą z przy­wo­ła­nych sił cha­rak­te­ry­zują odpo­wiednie nośniki „wymie­niane” między kon­kret­nymi obiek­tami: fotony, wuony, zetony, gluony i gra­wi­tony(?). Cząstki w ramach danej inte­rakcji, niczym para teni­si­stów, „odbijają” między sobą piłeczkę. Oczy­wi­ście „piłeczka” ma swoje wła­ści­wości i nie może łamać praw fizyki, w tym poruszać się szybciej od światła. Tę infor­mację starałem się prze­mycić w filmiku.

To czy w ogóle można nazywać splą­tanie oddzia­ły­wa­niem i czy byłoby to ter­mi­no­lo­gicznie właściwe, to osobny temat. Efekt na pewno nie ma nic wspól­nego z oddzia­ły­wa­niami pod­sta­wo­wymi – nie wydaje się aby istniał jakiś bozon i pole odpo­wie­dzialne za tę inte­rakcję; w każdym razie nie w kształcie do jakiego przy­zwy­czaił nas model stan­dar­dowy.

Wiele zamie­szania wpro­wa­dził Albert Einstein swoją nie­for­tunną wypo­wie­dzią o upiornym oddzia­ły­waniu na odle­głość. Musimy być jednak świadomi, iż geniusz w tamtym czasie nie wiedział wła­ściwie o czym mówi (znał wyniki, ale natura zjawiska pozo­sta­wała i w pewnym stopniu nadal pozo­staje zagadką), a poza tym ukuł ten termin w imię wyka­zania para­doksu wypły­wa­ją­cego z dzi­wacznej kon­cepcji, a nie pomocy w jej zaty­tu­ło­waniu. Moim zdaniem, w stosunku do splą­tania naj­bez­piecz­niej byłoby unikać tego typu nazew­nictwa. Fizycy ele­gancko wybrnęli z sytuacji, mówiąc o stanie splą­tanym i „stan” wydaje się tu rze­czy­wi­ście naj­po­ręcz­niej­szym słowem. Dwie splątane cząstki nie­wąt­pliwie posia­dają jakąś wspólną wła­ści­wość, ale roz­cią­ga­jąca się między nimi nie­wi­dzialna nić, wymyka się poza mecha­nizmy znane z obser­wacji tra­dy­cyj­nych oddzia­ływań. I dobrze, bo dzięki temu zabawa jest lepsza.

Jasne, że w tym kwan­towym zamie­szaniu można mi zarzucić nie­do­kład­ność, bo w wypo­wiedzi nie dodałem feler­nego przy­miot­nika. Ale zaufajcie mi – po stwo­rzeniu kil­ku­nastu, może kil­ku­dzie­sięciu mate­riałów, w których w szerszy lub węższy sposób przy­wo­ły­wałem siły pod­sta­wowe, po prostu zapo­minam o świe­żyn­kach czy­ta­ją­cych i słu­cha­ją­cych mnie po raz pierwszy. Uwierzcie też, że zaraz po zmon­to­waniu filmiku przeszła mi przez głowę myśl – cholera, pewnie zaś przy­lezie jakaś maruda z tym splą­ta­niem – ale nie sądziłem, że tych marud znajdzie się aż tyle!

Liczący na zro­zu­mienie

Naukowy totalitarysta. Jeśli nie chcesz aby wpadli do Ciebie naukowi bojówkarze, zostaw komentarz.

  • http://www.zespolnowyfolder.pl/ Zespół NOWY FOLDER

    Witam!

    Notka ciekawa ale z pew­no­ścią zbyt krótka jak na zagad­nienie, którego dotyka. Trzymam Panie Adamie za słowo i czekam na porządne roz­wi­nięcie tematu! Może będzie w jakimś stopniu inspi­racją to co mam do napi­sania dla Pana a dla czy­tel­ników uzu­peł­nie­niem wiedzy z tego zakresu.
    Nie wiem czy wiecie ale pewna ekipa naukowców z Chin pod prze­wod­nic­twem prof. Juan Yin z Uni­ver­sity of Science and Tech­no­logy w Szan­ghaju posta­no­wiła poddać rewizji pogląd o natych­mia­sto­wości upior­nego oddzia­ły­wania. Posta­no­wiono spraw­dzić doświad­czalnie za pomocą współ­cze­snych przy­rządów prędkość roz­cho­dzenia się tego „oddzia­ły­wania”. Wyniki są takie jakie lubię czyli szo­ku­jące 🙂 Pozwólcie, że odpiszę w dwóch zdaniach eks­pe­ry­ment:
    Wytwo­rzono układ fotonów o sko­re­lo­wa­nych para­me­trach po czym roz­dzie­lono je na odle­głość ok. 15 km. Na jednym fotonie wykonano szereg pomiarów stanów wybra­nego para­metru i były zare­je­stro­wane czasy aktów pomia­ro­wych. Jak już zostało dowie­dzione wszelkie zmiany układu pierw­szego zmie­niały auto­ma­tycznie układ drugi (mimo odle­głości 15 km). ALE! Ale ale ale! Wykazano jednak, że czas zmiany układu drugiego był jednak opóź­niony w stosunku do zmian w układzie pierw­szym! Dzięki tej roz­bież­ności w czasie w łatwy sposób OBLICZONO PRĘDKOŚĆ upior­nego oddzia­ły­wania 🙂 Prędkość tą ustalono na poziomie 10 000 razy c. Wykazano zatem, że prędkość tego oddzia­ły­wania jest skoń­czona i rów­no­cze­śnie mon­stru­alnie gigan­tyczna. Dla zain­te­re­so­wa­nych link do ofi­cjalnej strony eks­pe­ry­mentu prof. Juan Yin’a – http://arxiv.org/abs/1303.0614
    Ciekawe prawda?

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.blogger.com/profile/11397196611078180548 Adam Adamczyk

      Eks­pe­ry­ment Chiń­czyków obił mi się o uszy, ale po pier­wotnym zasko­czeniu, zasta­na­wiam się nad jego popraw­no­ścią. Wszak, neutrina szybsze od światła już mieliśmy… Potrze­bu­jemy wery­fi­kacji. Gdyby do takiej doszło i potwier­dzi­łaby ona wynik – oj działoby się w fizyce =).

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.zespolnowyfolder.pl/ Zespół NOWY FOLDER

      Tak, wery­fi­kacja rezul­tatów to prio­rytet w tym przy­padku. Pytanie czy jest to realne? Co ciekawe sam Juan Yin enig­ma­tycznie stwier­dził, że wynik eks­pe­ry­mentu mógłby wskazać na jeszcze większą prędkość niż uzyskane 10000c. Stwier­dził wręcz, że gdyby dys­po­no­wano dokład­niejszą apa­ra­turą wynik mógłby być dia­me­tralnie inny:

      ”Gdybyśmy mieli większe moż­li­wości tech­niczne pomiaru czasu, prędkość oka­za­łaby się jeszcze większa, bo może jest nie­ogra­ni­czenie wielka” –prof. Juan Yin

      To jest bardzo zasta­na­wia­jące już nawet nie ze względu aspektu tech­nicz­nego ale filo­zofii takich działań. Oso­bi­ście mam wrażenie, że dla nauki chyba nie do końca jasne jest zjawisko splą­tania i jego natury. Skoro (zdaje się), splą­tanie oddzia­łuje natych­miast, taki eks­pe­ry­ment to w gruncie rzeczy chyba jedynie pokaz tech­nicz­nych moż­li­wości gdyż ciężko o jakiś sensowny wniosek (prócz tego, że efekt splą­tania oddzia­łuje z pręd­ko­ścią mini­malną 10000c). Sam tech­niczne moż­li­wości są nie­by­wałe, jestem w szoku na myśl o realnych pomia­rach wiel­kości tego rzędu. Tak trzymać a coś z pew­no­ścią się wykluje 🙂

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Pod­glą­dacz

    No bo tak to jest, ktoś coś usłyszy ale nie do końca i ma okazję do wyka­zania się więc korzysta. A może akurat trafi.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Ano­ny­mous

    Będzie chociaż wzmianka o ER=EPR? 🙂 Temat świeży i w polskich źródłach prak­tycznie nie istnieje.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • http://tabletoid.pl/blog Marcin

    Hmm… więc z artykułu wynika, że nie istnieje oddzia­ły­wanie (!) szybsze od pręd­kości światła, a nie że prędkość światła nie została prze­kro­czona. To bardziej wyja­śnienie kwestii ter­mi­no­lo­gicz­nych. Infor­macja na temat stanu splą­tania elek­tronu pokonuje jakąś odle­głość w okre­śłonym czasie, a wiec możemy mówić również o pręd­kości i jest ona większa niż prędkość światła.

    Czy gdzieś w moim rozu­mo­waniu jest błąd?

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.blogger.com/profile/11397196611078180548 Adam Adamczyk

      Tak. Po pierwsze, na dzień dzi­siejszy owe „prze­no­szenie infor­macji” nie działa ana­lo­gicznie do filmowej tele­por­tacji (muszę o tym kiedyś naskrobać, to dość skom­pli­ko­wany temat). Po drugie, nie ma żadnego fizycz­nego obiektu – materii czy nawet energii – która prędkość światła by gdzieś prze­kra­czała. Oba fotony są ze sobą zsyn­chro­ni­zo­wany jak gdyby poza prze­strzenią – mówimy o nie­lo­kal­ności. To nie tylko kwestia ter­mi­no­lo­giczna, ale… fizyczna =).

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • http://tabletoid.pl/blog Marcin

    ok, ale tak czysto hipo­te­tycznie: mamy dwa fotony w stanie splą­tanym. Ja biorę jeden i zapier­dzielam na Marsa. Ty zosta­jesz na Ziemi. Umawiamy się, że jak zobaczę, że foton zmienił stan to będzie sygnał to zro­bienia czegoś-tam. Ty zmie­niasz stan swojego fotonu, mój z automatu tez zmienia stan. W ten sposób wymie­ni­liśmy prostą infor­mację szybciej niż zro­bi­li­byśmy to np. wysy­łając ją z Ziemi na Marsa z pręd­ko­ścią światła. Oczy­wi­ście nie wiem czy ta relacja splą­tania „obo­wią­zuje” na tak dużą odle­głość, ale chyba wiadomo o co mi chodzi. BTW w takim razie czekam z nie­cier­pli­wo­ścią na obszer­niejszy artykuł na ten temat:)

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0