ym104432846
Вставьте ссылку на видео из Youtube, Rutube, VK видео
Задайте вопрос по видео
Что вас интересует?
00:09:30
Эксперимент Эйнштейна-Подольского-Розена:
  • 1. Проведен мысленный эксперимент Бориса Подольского и Натана Розанина, демонстрирующий нелокальность квантовой механики
  • 2. Упрощенная версия эксперимента описывает превращение высокоэнергетического фотона в пару частиц (электрон и позитрон)
  • 3. Сохраняется закон электрического заряда при преобразовании энергии фотона
00:10:03
Принцип локальности и квантовая запутанность:
  • Частицы (электрон и позитрон), находящиеся в запутанном состоянии, имеют противоположный спин, сумма которых равна нулю
  • Машина Штерна-Герлаха позволяет определить проекцию спина частицы на заданную ось, разделяя частицы в зависимости от направления спина
  • Измерение состояния одной частицы (например, электрона) мгновенно определяет состояние второй частицы (позитрона) независимо от расстояния между ними
00:14:37
Теория скрытых параметров и её ограничения:
  • Джон Белл разработал упрощённую версию мысленного эксперимента Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР), используя запутанные электроны и позитроны, где выбор углов измерения осуществляется независимо для каждого из частиц
  • Вероятность несовпадения спинов частиц в эксперименте Белла составляет 25%, согласно квантовой механике, и никакая локальная теория скрытых параметров не способна воспроизвести такое распределение вероятностей
  • Эксперимент Белла показал, что квантовая механика является нелокальной теорией, противоречащей принципу локальности классической физики, что подтверждает невозможность описания квантового мира исключительно локальными теориями
00:28:20
Неравенства Белла и эксперимент Аспэ:
  • Эксперимент подтвердил справедливость копенгагенской интерпретации и наличие нелокальности в природе
  • Теорема Белла показывает, что предположение о локальности частиц неверно, и результаты эксперимента требуют нелокального объяснения
  • Несмотря на распространённое мнение, теорема Белла не подтверждает исключение локальной теории скрытых параметров, а скорее указывает на несоответствие квантовой механики теории относительности
00:39:50
Многомировая интерпретация квантовой механики:
  • Рассматривается возможность объединения квантовой механики и теории относительности для разработки теории квантовой гравитации
  • Обсуждается многомировая интерпретация квантовой механики, предполагающая отсутствие коллапса волновой функции и наличие множества параллельных вселенных
  • Упоминается проблема конечности и сложности восприятия структуры многомировой интерпретации, однако подчеркивается, что невозможность визуализации явления еще не означает его нереальности
0: What science is and how and why воркс?
1: В 1935 эйнштейн придумал мысленный эксперимент, который показал, что квантовая механика нарушает священный закон физики о том, что движение быстрее скорости света невозможно коллеги решили, что он ошибся, им казалось, что в свои 56 эйнштейн уже не тот.
2: Блестящий учёный, что раньше и ему сложно воспринимать новые теории, которые кажутся слишком смелыми, однако 30 лет спустя 1 учёный наткнулся на забытую работу эйнштейна и кое-что понял его идеи можно проверить на практике.
3: Эксперимент шокировал исследователей квантовая физика действительно нарушает вселенский предел скорости, приходится говорить о воздействиях, которое распространяется в пространстве быстрее скорости света. В этом видео речь пойдёт о жут.
4: И 1 из самых неверно Понятых экспериментов во всей физике. Возможно, он лучше всего подтверждает, что мы живём в мультивселенной.
5: Если однажды солнце вдруг исчезнет через сколько мы это заметим? И когда земля сойдёт с орбиты, теория ньютона гласит, что гравитация действует мгновенно, следовательно, мы должны сразу почувствовать подобные изменения.
6: Но даже самого ньютона не устраивал такой ответ. Он говорил мгновенное дальнодействие на расстоянии представляется мне столь вопиющей нелепостью, что, по моему убеждению, ни 1 здравомыслящий человек никогда не впадёт в неё, однако в 1900.
7: 5. Эйнштейн понял, что дальнодействие не просто нелепость. Оно ведёт к настоящим парадоксам для наблюдателей, движущихся с разными скоростями. События происходят в разное время, если для вас 2 каких-нибудь объекта исчезают одновременно для
8: Того, кто проносится мимо на большой скорости, 1 исчезает раньше другого, и при этом вы оба правы. Но вернёмся, к примеру, с солнцем. Согласно ньютону, неподвижный наблюдатель увидит, как солнце исчезает, а земля в тот же момент сходит с орбиты.
9: С точки зрения того, кто движется на большой скорости, земля улетает, пока солнце ещё на месте, и продолжает её притягивать, следствие наступает раньше причины единственный способ разрешить этот парадокс избавиться от первоначаль.
10: Утверждения о том, что гравитация действует мгновенно, у эйнштейна ушло 10 лет на то, чтобы разобраться с этой проблемой и заодно полностью изменить наше понимание тяготения. Гравитация это искривление пространства времени. Поначалу изменение гравитации затрагивает только
11: Ближайший участок, но затем волна по пространству времени расходится дальше и дальше, пока наконец не дойдёт до нас. Это принцип близкодействия или локальности, изменения не мгновенны и распространяются с конечной скоростью в нашей
12: Системе отчёта об исчезновении солнца мы узнаем примерно через 8 минут. Для другого наблюдателя. Задержка может быть иной, но порядок событий останется прежним конечная скорость распространения изменений даёт задержку между причиной и следствием.
13: И все наблюдатели видят события в 1 и том же порядке. Эйнштейн исправил гравитацию, а скорость света стала пределом скорости. Однако затем эйнштейн взялся за новую теорию, квантовую механику и совершил страшное открытие. Это
14: Пожалуй, самая известная фотография из мира физики. Её сделали на сольвеевском конгрессе в 27 году, когда вместе собрались все первопроходцы квантовой теории процентов 60 из этих учёных удостоились нобелевской премии. Однако эйнштейн считал, что
15: Они кое в чем не правы, и решился попробовать это доказать. Он представил на суд коллег мысленный эксперимент. Представьте, что электрон через узкую щель летит к изогнутому регистрирующему экрану. Квантовая механика утверждает, что состояние этой частицы описывается.
16: Так называемой волновой функции с некоторой амплитудой. Когда электрон попадает на экран, его фиксируют в конкретной точке. А в какой именно зависит от амплитуды функции. Вероятность обнаружить электрон в этой точке пропорциональна квадрату амплитуды, предположим.
17: Можем. Он оказался здесь, тут с эйнштейном, пока никто не спорил. Именно так работает квантовая механика. Затем эйнштейн спросил, почему в следующее мгновение мы не регистрируем электрон в другом месте, можно сказать, потому, что он 1, но квантовая механика объя.
18: Нет, это так. Когда электрон фиксируют в 1 месте, его волновая функция во всех остальных местах тут же обращается в 0. Поэтому вероятность найти электрон в другой точке равна нулю. Функция коллапсирует. Эйнштейн попросил собравшихся подумать, что
19: Что это значит? Если электрон нашли здесь, это должно тут же влиять на волновую функцию. Здесь расстояние между точками не имеет значения. Иначе говоря, квантовая механика требует мгновенного эффекта на любом расстоянии, и это нарушает принцип локаль.
20: В завершении эйнштейн сказал мы видим довольно причудливый механизм дальнодействия по моим представлениям, он подразумевает нарушение принципа относительности его довод был таким внятным и выступление таким коротким.
21: Что слушатели не знали, что и думать 1 учёный, сказал я в очень затруднительном положении, поскольку не вполне понимаю, что имел ввиду einstein, нет сомнений, это моя вина, этим учёным был нильс Бор, в то время самый крупный специалист.
22: Из по квантовой механике в институт Бора в Копенгагене, где шла активная работа в этой области физики стекались десятки молодых учёных вроде вернера гейзенберга 1 студент Бора, писал он приглашал нас к себе дом.
23: Мой, где мы устраивались вокруг него и даже садились на пол у его ног, чтобы не пропустить ни единого слова, но вовсе не Бор составил математические правила квантовой механики, однако он рассказывал, что они значат. Бор отвечал на вопросы, которые ставили других.
24: Тупик его понимание новой теории стало называться копенгагенской интерпретацией вот, как я понимаю, копенгагенскую интерпретацию волновая функция описывает все свойства квантовой частицы или квантовой системы и эволюционирует в соответствии с уравнением Шрёдер.
25: Кроме того, в какой-то момент мы проводим измерения и происходит коллапс функции. Как ты сказал, волновая функция это все, что можно знать о частице. Похоже, для Бора это был очень важный момент с точки зре.
26: Бора, неправильно думать, что задача физики выяснить, как устроена природа. Задача физики предсказывать результаты измерений. Квантовая механика с этим отлично справляется. Что касается поведения электрона, когда мы на него не смотрим, Бору казалось, что вопрос
27: Об этом задаваться бессмысленно волновая функция описывает все, что физики могут и должны знать, эйнштейн терпеть не мог копенгагенскую интерпретацию в письме шрёдингеру он назвал её успокоительной философией или религией эйнштейн.
28: Считал, что его мысленный эксперимент вывел на поверхность фундаментальную слабость интерпретации он показал, что функция коллапсирует нелокально, и рассудил, что проблема в самой функции и, возможно, она все-таки плохо описывает поведение электрона эйнштейн.
29: Не удалось сразу убедить Бора, но он твёрдо решил добиться своего до завершения конгресса. Физики любят рассказывать эту историю. Если хотите, можете найти её в учебниках и научно популярных книгах, да и учёные её между собой не против иногда.
30: Обсудить, если вкратце вот суть эйнштейн с Бором развязали спор эйнштейну не нравилось в квантовой механике то, что она основана на вероятностях. Он хотел показать, что обойти эту неопределённость можно с помощью экспериментов.
31: Снова и снова демонстрировал, что это невозможно и что в итоге все согласились с Бором это Адам Беккер, автор отличной книги об истории квантовой механики, что такое реальность? Он считает, что Бор, возможно, не понял суть мысли.
32: Экспериментов эйнштейна этому есть документальное подтверждение как минимум в 1 случае эйнштейн придумал мысленный эксперимент с коробкой фотонов и зеркалом цель его была указать на нелокальность копенгагенской интерпретации Бор.
33: Не до конца понял его и потом в разговоре с другими учёными изобразил схему этого мысленного эксперимента эйнштейна в своём представлении в ней вообще не было зеркала, однако это считается великой победой.
34: Над эйнштейном, что совершенно нелепо, но историю пишут победители. Так ведь, чтобы разобраться, вернёмся к ньютону и общей теории относительности. Гравитация ньютона во многих случаях работает, но она не локальна, что приводит к парадоксам.
35: Общая теория относительности локальна, и с ней таких проблем нет. Ту же логику эйнштейн хотел применить к квантовой механике. Его мысленный эксперимент показал, что она не локальна. Следовательно, как и теорию ньютона. Её ещё.
36: Предстояло исправить и уточнить должна была найтись локальная версия. Кроме того, эйнштейн надеялся, что она заодно объединит гравитацию с квантовым миром наивно полагать, что вот так сразу получится собрать теорию всего и существование подобных парадок.
37: Однозначно указывает на то, что нам определённо ещё чего-то не хватает. Конечно, эйнштейн так и не убедил Бора даже в нелокальности квантовой механики в 1935 он последний раз взялся объяснять физикам, что квантовая механика противоречит.
38: Относительности с помощью молодых коллег бориса подольского и натана розанна он придумал ещё 1 мысленный эксперимент, который демонстрирует нелокальность квантовой механики эту работу иногда называют пр. Парадоксом по фамилиям авторов.
39: Вот упрощённая версия этого эксперимента. Представьте, 1 фотон с высокой энергией вдруг превращается в 2 частицы. 1 из них электрон, а по закону сохранения заряда 2 должна быть позитроном. 1 отрицательный заряд, 1 положительный в сумме.
40: Однако у частиц есть свойство под названием spin, который тоже должен сохраняться. Если у изначального фотона 0 спин, то и у 2 наших частиц в сумме он должен быть равен нулю. Например, если направление спина у электрона такое, то у
41: Электрона. Спин должен быть обратный, и тогда мы получим 0 в сумме. При этом у электрона спин может быть такой или такой, допустим, любой вариант. Правила квантовой механики гласят, что до измерения электрон находится 1.
42: Одновременно во всех состояниях, то есть пока мы не узнали спин частицы, он одновременно любой. Единственное ограничение состоит в том, что спин позитрона должен быть строго противоположным. А когда мы проводим измерение электрона и тем самым определяем его состояние.
43: Тоже самое происходит с позитроном. Такую зависимость свойств частиц друг от друга называют запутанностью. Но как нам вообще измерить спин? Определить состояние частицы? Для этого нам понадобится так называемая машина штерна. Герлаха, по сути, просто маг.
44: Необычной формы важен ещё и угол поворота машины, но об этом чуть позже, пока установим её вот так. Пролетая через неё, частица с положительной проекцией спина на вертикальную ось ось z отклонится в сторону, которую мы обозначим.
45: Плюсом частица с отрицательной проекцией спина на ту же ось уйдёт в сторону минуса в такой конфигурации машина измеряет спин вдоль оси z. А что, если пропустить через неё запутанную частицу, если электрон попадёт в машину, он отклонится.
46: К минусу или плюсу с вероятностью 50% предположим, что будет плюс неопределённое состояние сменилось на положительный спин по оси зет, а что там с позитроном для сохранения общего спина вариант только 1 отрица.
47: Spin после измерения вероятность этого составляет 100% для сохранения спина по другому быть не может, однако авторы эпр парадокса увидели в этом результате нечто странное, чтобы понять, в чем дело. Представим, что у электрона.
48: Позитрона при себе вот эти конверты конвертами мы обозначили состояние частиц до измерения. Обе частицы находятся в состоянии суперпозиции одновременно плюс и минус. В конвертах хранятся оба варианта.
49: Отдадим позитрон кому-нибудь, кто очень, очень далеко.
50: В этой аналогии открытие конверта соответствует измерению спина частицы, после которого её волновая функция коллапсирует и сводится к единственному варианту в нашем случае это плюс.
51: Что тогда произойдёт с другим конвертом? В нём должен мгновенно остаться только знак минус. Иначе. Когда экспериментатор откроет конверт, он может вытащить оттуда ещё и плюс. И тогда закон сохранения спина нарушится функция поззи.
52: Должна коллапсировать в момент измерения спины электрона, причём с противоположным результатом. Поэтому ей требуются сведения о состоянии далёкого электрона, и этим сведениям придётся двигаться быстрее скорости света, чтобы вовремя добраться до позитрона.
53: Именно этим эйнштейн, подольский и Розен показали, что копенгагенская интерпретация квантовой механики действительно не локальна довод эйнштейна на конгрессе тоже был вполне убедителен, но новая работа не оставила никаких сомнений.
54: Путь действительно одинаковая, да, но 2 вариант, более развёрнутый. Очень странно выглядит, что измерение спина 1 запутанной частицы мгновенно влияет на состояние другой. Да, согласна, эйнштейн быстро понял, что в измерениях, и заключает
55: Проблема квантовой механики волновая функция 1 частицы или 2 запутанных действует на большом расстоянии в целом тут нет ничего страшного, но когда функция коллапсирует, информация об этом должна появиться во всей области её действия.
56: Из за этого квантовая механика не локальна, работа о бпр парадоксе указала не только на это учёные продемонстрировали, что их мысленный эксперимент объясняет только 1 локальная теория, она заключается в том, что
57: Знак спина определяется не в момент измерения, а когда электрон и позитрон находятся рядом, плюсы и минусы распределяются по конвертам случайным образом.
58: Поэтому они называются скрытыми параметрами эта теория определяет знаки локальным способом, пока электрон и позитрон находятся совсем рядом, а не вдали друг от друга и называется
59: Локальной теории скрытых параметров с её помощью объяснить этот мысленный эксперимент не составляет большого труда снова отдаём позитрон.
60: Теперь, когда мы получаем плюс для спина электрона, ему не нужно спешить и сообщать об этом позитрону, тот и так в курсе никакого дальнодействия не происходит. Теория скрытых параметров гораздо логичнее.
61: Копенгагенской интерпретации приходится выбирать 1 из 2 вариантов объяснения эксперимента нелокальную копенгагенскую интерпретацию квантовой механики или локальную теорию скрытых параметров дальнодействие.
62: Противоречит относительности, поэтому эйнштейн заключил, что копенгагенская интерпретация ошибочна, а значит ей на смену однажды должна прийти какая-то версия теории скрытых параметров друзья, видео veritasium на этом.
63: Канале выходит только благодаря подписчикам на бусти и патрион если вам нравятся наши переводы, переходите по ссылкам в описании или QR кодам на экране и поддержите проект для нас это очень важно, пр. Парадокс определённо привлёк к себе внима.
64: Не спрашивая эйнштейна, подольский передал работу журналистам, и она попала в Нью-Йорк таймс свежайший урожай интеллектуального труда, новый выпуск читайте первыми эйнштейн тогда был самым известным учёным в мире, и он критиковал.
65: Необычную, но работающую теорию квантовой механики журналисты были в восторге, но что думали по этому поводу другие учёные?
66: Физическое сообщество сразу разделилось на 2 лагеря. У эйнштейна сохранилось много давних единомышленников, они были очень довольны. Шрёдингер оказался в самом верху этого списка как раз.
67: Желая разъяснить публике, в чем все-таки состоит суть эпр парадокса, он придумал известный мысленный эксперимент с пресловутым котом шрёдингера, чтобы поддержать эйнштейна и наглядно показать, почему они оба видят причины критиковать.
68: Теорию квантовой механики другие задавались вопросом да что это за чертовщина такая? Он явно ошибается, но как это доказать? В итоге Бор в типичной для него вычурной и малопонятной манере написал своего рода ответ на статью эйнштейн.
69: Подольского и розена и тот его opus известен тем, что его невероятно трудно понять я долго копался в нём и могу с уверенностью заявить, что статья Бора либо просто сумбурная, либо в ней есть серьёзные ошибки.
70: Нашёл невероятно закрученное предложение, которое, думаю, Бор формулировал целый час, а что он имел ввиду, я до сих пор так и не понял Бор написал в ответе на пр. Парадокс, точнее во множестве.
71: Ответов, что нет там нигде никакой нелокальности. Поэтому научное сообщество, по крайней мере в первые десятилетия после публикации парадокса и ответа Бора в 35 году сошлось на том, что Бор все
72: Расставил по своим местам, хотя его выкладки и возражения толком никто не понял. 20 лет спустя эйнштейн умер, не найдя ответов на свои вопросы к квантовой механике, но большая часть Физиков продолжала её развивать, однако.
73: Бор не забыл об эпр. Парадоксе в 62 году, через 7 лет после кончины эйнштейна, в интервью он посетовал на то, что тот потратил много лет на бесплодные мысленные эксперименты, не желая признавать квантовую механику.
74: Очень жаль, что эйнштейну пришлось работать с подольским, сказал Бор. Но розан, как мне кажется, ещё хуже, потому что он до сих пор верит в пр. Парадокс подольский, кажется, бросил это дело. Если разобраться, вся эта идея совершенно пуста. Возможно.
75: Я слишком груб, но это правда, нет там совершенно никакой проблемы.
76: На следующий день Бор лёг подремать после обеда и уже не проснулся так закончился тянувшийся десятилетиями спор между эйнштейном и Бором авторитет Бора помешал пр. Парадоксу, получить внимание, которого он заслуживал, однако дело было не только в этом.
77: В мысленном эксперименте эйнштейна обе теории копенгагенская квантовая механика и теория скрытых параметров предсказывают одно и то же в обоих случаях итог одинаковый если результат один и тот же разные интерпретации возьмутся мусолить скорее.
78: Диванные философы, чем профессиональные физики? Копенгагенская интерпретация отлично даёт предсказания. Так может забыть о спорах и двигаться дальше? Как бы это назвать? Заткнись и, считай, кажется, такой подход был у единомышленников Бора. Общее мнение сводилось к тому, что спор
79: Закончен? Какая разница? Все это совершенно неважно. Проехали. Эйнштейн с Бором, долго спорили, и Бор одержал верх. Неужели кто-то считает себя умнее нильса Бора и Альберта эйнштейна? Казалось, выяснить, кто все-таки был прав?
80: Невозможно. Но вот на этот вопрос обратил внимание ещё 1 учёный в те годы, то есть сразу после 2 мировой, джон белл учился в университете, поэтому, естественно, ему преподавали копенгагенскую интерпретацию по воспоминаниям самого.
81: Bella сомнения насчёт квантовой механики у него появились почти сразу, как он о ней узнал на 1 же занятии по квантовой механике его не устроили объяснения, и он спросил это все общие слова, почему все-таки факт?
82: Мерение настолько важен бела так и не устроили ответы преподавателей на вопросы об основах квантовой механики, но при выборе темы диссертации ему посоветовали заняться чем-нибудь более достойным внимания, поэтому он взялся за ядерную физику и стал
83: Очень важным человеком в церне. Однако, посвятив 8 лет элементарным частицам в 63, он взял академический отпуск и сосредоточился на своих претензиях к квантовой механике. Бел говорил я всегда знал, что она меня ждёт.
84: Он начал со статей, в которых разворачивались ныне забытые споры и которые в среде Физиков считались ненужными философскими диспутами, в том числе об пр. Парадоксе позже он писал как мне показалось, эйнштейн в этом случае намного интеллектуально превзошёл Бора.
85: Целая пропасть между человеком, который ясно видит, что необходимо, и обскурантистом, бел понял, что эйнштейн рассуждал правильно и верна лишь 1 из теорий, но оставался вопрос, какой эксперимент разрешит противостояние за прошедшие десятилетия?
86: Возможности науки сильно возросли. Эйнштейн, подольский, Розен первыми ввели понятие запутанности, которая легла в основу передовых технологий. Именно они первыми указали на её существование, но ограничились мысленным экспериментом, потому что в то
87: Время никто не смог бы получить материю в таком состоянии за почти 30 лет, прошедших с обнародования эпр. Парадокса в 1935 квантовая запутанность удостоилась повышенного внимания учёных теперь.
88: Появилась возможность наблюдать её в лаборатории, например, мадам ву превратила мысленный эксперимент эйнштейна во вполне практический, но этого было мало для того, чтобы определить, какая теория верна, поскольку, как помните, их предсказания совпадают.
89: Хотел придумать такую версию эксперимента, в которой нелокальная и локальные теории предполагали бы разный результат, когда размышляешь о таких вещах и работаешь с пр. Парадоксом стоит быть готовым к неожиданному повороту, причём в буквальном смысле этого слова.
90: Так ведь вот упрощённая версия эксперимента Белла, у нас снова есть запутанные электроны позитрон. Только на этот раз мы не просто измеряем их спины машиной штерна герлаха, но и сами выбираем, как её повернуть. Вариантов 3.
91: 0 градусов, 120 градусов или 240. При этом угол, под которым измеряют спин каждой из частиц, выбирается независимо для электрона это может быть 0 градусов, а для позитрона хоть 240.
92: Если углы одинаковые, получается картина, которую мы уже наблюдали для сохранения спина, результаты должны быть противоположны гораздо интереснее, если мы выберем разные углы.
93: Нужно определить вероятность несовпадения, то есть того, что спин электрона будет отличаться от спина позитрона. Для начала посмотрим, что предсказывает квантовая механика. Предположим, электрон измеряют без поворота и получают
94: Положительный спин тогда, чтобы spin позитрона был отрицательный, его волновая функция должна мгновенно сколлапсировать так проявляется нелокальность квантовой механики, но что, если машина, измеряющая спин позитрона, повёрнута на 120 градусов?
95: На нашей визуализации видно, что его спин скорее направлен в сторону плюса, а не минуса, и в реальности вероятность того, что измерение покажет плюс, составляет 75%, а что минус всего 25 итак, вероятность несовпадения 25 проценто.
96: При любых измерениях с разными углами картина останется такой же, и во всех случаях вероятность несовпадения составит все те же 25% если экспериментаторы выберут разные углы поворота, то в 75 процентах случаев.
97: Получат одинаковые спины, а в 25 разные. Теперь разберёмся с локальной теорией скрытых параметров. Сейчас у частиц есть задача. Они хотят убедить наблюдателя в том, что действуют в соответствии с законами квантовой механики.
98: Но при этом ведут себя локально, мы, конечно, их очеловечиваем, но, по моему, это очень удобно. Надо выяснить, всегда ли можно с помощью теории скрытых параметров прийти к результатам, которые предсказывает копенгагенская интерпретация.
99: Или в нашей новой ситуации эти крошечные хитрецы не сумеют нас обмануть. Давайте разбираться. Каждой частице зададут 1 из 3 возможных вопросов, и пока их не
100: Делили. Они должны вместе продумать ответы, так сказать, разработать наилучшую возможную стратегию. А когда они составят план, в соответствии с которым собираются отвечать на вопросы, каждая частица спрячет скрытые параметры в 3 разных
101: И запечатает их вопрос, какие стратегии применят хитрые частицы, чтобы убедить нас в том, что они следуют законам квантовой механики? Как вы помните, в их случае вероятность несовпадения составляет 25% частицы.
102: Стремятся повторить это значение. То есть, когда им задают вопросы, ответы должны различаться в 25 процентах случаев. Так какой же стратегии придерживаться? На самом деле у частиц всего 2 варианта.
103: Вот 1 вариант электрон всегда отвечает одинаково, а позитрон даёт противоположные ему ответы. Предположим, электрон всегда отвечает минус.
104: Тогда позитрон, говорит плюс.
105: Очевидно, это плохой подход, потому что, какие бы углы не выбрали экспериментаторы, вероятность несовпадения составит все 100%, а это гораздо больше, чем 25. Получается, эта стратегия не работает. Частица.
106: Остаётся всего 1 возможная стратегия на 1 из 3 вопросов электрон должен отвечать не так, как на другие 2, то есть для 2 Углов будет 1 результат, а для 3 угла другой, предположим, электрон ответит.
107: Вот так. А позитрон, наоборот, от того, как именно распределяются ответы в рамках стратегии, вероятность несовпадения не меняется.
108: Тогда представим, что экспериментатор, работающий с электроном, измеряет его спин при 120 градусах и получает, как мы видим, минус вероятность этого 1 3, чтобы теперь рассчитать вероятность несовпаде.
109: Нужно выяснить, что произойдёт, когда экспериментатор, который занимается позитроном, выберет другой угол, 1 из 2 оставшихся и там, и там у нас минус, как у электрона получается, ответы частиц будут.
110: Одинаковыми. Никаких несовпадений. Значит, умножаем эту дробь на 0.
111: Однако в 2 случаях из 3 экспериментатор, работающий с электроном, измерит спин под другим углом, например, под этим.
112: Тогда экспериментатор с позитроном будет выбирать из этих 2 Углов. Как видите, мы получим расхождение результатов в половине случаев. В итоге получится 1 треть примерно 3.
113: 33%. Но квантовая теория даёт другое значение. Как видите, когда мы допрашиваем наши хитрые частицы, их ответы на разные вопросы слишком часто совпадают. У них не получается подделать результат копенгагенской интерпретации.
114: Белл доказал, что нелокальная и локальная теории дают разные предсказания о несовпадениях в эксперименте с измерениями под разными углами квантовая механика говорит, что результаты не совпадают в 25%.
115: Случаев, а теория скрытых параметров по меньшей мере в 33. И чтобы подтвердить справедливость теории скрытых параметров, нужно только провести эксперимент. Итак, добро пожаловать в институт опти.
116: Именно здесь аллен аспе 40 лет назад проводил эксперименты и работал с неравенствами Белла на фотографиях вы видите первые варианты этого опыта, который в те годы доставлял намного больше трудностей.
117: Чем сейчас это был выдающийся эксперимент.
118: Сп пользовался вот этим самым устройством. Да, это поляризатор, да.
119: Сейчас он выглядит так. Все необходимое на компактной макетной плате. Здесь у нас главный источник луч, отсюда напра.
120: Вот этот элемент главную часть всей установки 2 кристалла, которые испускают пары запутанных фотонов частицы вылетают отсюда и движутся каждая по своей траектории.
121: Вдоль плечей установки тут установлены 2 детектора мы можем вращать полуволновые пластинки и за счёт этого изменять базис измерения.
122: Этот эксперимент со светом несколько отличался от описанного ранее с электронами и позитронами, поэтому объясню, что у них общего. Вот схема эксперимента с фотонами. Во первых, у нас есть элемент, испускающий пары запутанных частиц.
123: Вот эти ребята дальше они летят по своим траекториям к разным детекторам. В прошлом эксперименте мы могли задать направление измерения спина, вращая машину штерна герлаха в опыте с фотонам.
124: Происходит нечто похожее, у нас 2 поляризатора, которые можно вращать независимо друг от друга, и именно так мы выбираем, в каком направлении измерять частицы.
125: По сути, этот эксперимент со светом ничем не отличается от предложенного белом бел ожидал, что эксперимент подтвердит справедливость копенгагенской интерпретации и докажет существование нелокальности в природе ещё до.
126: 1 опыта джон белл сказал в свете общего успеха квантовой механики мне было очень сложно сомневаться в исходе таких экспериментов он не рассчитывал, что копенгагенская интерпретация окажется неверна, потому что. Ну какой дурак будет с ней спорить? Напомню, теорема Белла даёт разные
127: Ответы в зависимости от того, какая получается вероятность несовпадения при измерении фотонов под различными углами. Вот как мы её определяем, начнём с одинакового положения поляризаторов в
128: В этом случае мы будем наблюдать несовпадение для каждой пары частиц, потому что у них противоположные спины. Итак, отсюда летят частицы, а мы считаем, сколько несовпадений зарегистрировано за секунду. Так мы определим.
129: Число частиц, испускаемых за секунду, источник выпускает огромное множество запутанных частиц, и фактически мы просто считаем, сколько их появляется в единицу времени. Затем поверни.
130: Он.
131: 1 поляризатор. Теперь измерим количество расхождений в секунду и поделим его на общее количество. Это и будет вероятность несовпадения. Напомню, квантовая механика пред.
132: Показывает 25%, а локальная теория скрытых параметров как минимум 1 треть я начал
133: С 2000. Так, а теперь у меня 500, так что да, практически идеально. Значит, все работает отлично. Мы повторили эксперимент, и оказалось, что результат соответствует копенгагенской интерпретации.
134: Однако этот опыт понимают неправильно едва ли не чаще всех остальных в учебниках физики, научных работах и прочей литературе постоянно пишут, что теорема Белла.
135: Опровергает локальную теорию скрытых параметров. Так называемый локальный реализм, точно сам бел говорил, что это не так, и его просто поразило, сколько людей поняли результат неверно следствие теоремы Белла.
136: Всегда сбивали меня с толку, потому что многие говорят о том, что они исключают скрытые параметры, указывают на нелокальность и так далее. А ты как думаешь? Да, тут и правда легко запутаться, когда я только изучала?
137: Теорему. Мне тоже говорили, что она исключает теорию скрытых параметров. Ещё я слышал, что теорема была исключает либо локальность, либо реализм. Если говорить, что теорема исключает локальный реализм. То есть это что у нас есть?
138: Выбор, что выкинуть локальность или реализм так, допустим, реализм. А что такое тогда реализм это как объясните-ка мне, потому что с учётом большинства значений этого слова придётся забыть ещё и о.
139: И что тогда вообще остаётся? Ну, честно говоря, даже не знаю. Да, получается какое-то жуткое недопонимание по этой теме, которое встречается почти во всех учебниках. Так что же именно доказывает теорема Белла логи?
140: Следующее. Начнём с предположения, что запутанные частицы локальны, и в силу эпр парадокса результаты измерений для них координируются по теории скрытых параметров. Белл доказал, что она неверно предполагает результаты эксперимента на
141: Предположение о локальности может быть неверным приходится говорить о воздействиях, которые распространяются в пространстве быстрее скорости света. Эпр парадокс указывает на то, что копенгагенская интерпретация не локальна. Это эйнштейн и хотел испра.
142: Однако теорема Белла говорит, что локальное объяснение не работает. Теория, которая верно описывает эксперимент, получается нелокальной, но я все равно не рискнул бы утверждать, что эйнштейн попросту ошибался, если.
143: Выражаться точнее, теорема Белла даёт понять, что он не зря поднял этот вопрос. Часто говорят, что эйнштейн не мог принять теорию квантовой механики на самом деле благодаря тому, что он не желал следовать принципу заткнись и считай.
144: Ему удалось обнаружить 2 её главных аспекта запутанность и нелокальность, самая соль того спора между Бором и эйнштейном как раз в том, есть ли вообще проблема, есть ли то, о чем.
145: Стоило бы глубоко задуматься и вот эйнштейн с самого начала привлекал внимание коллег и громогласно задавал вопрос о локальности и бел, как вы теперь знаете, показал, что эйнштейн совсем не зря.
146: Продолжал упорно настаивать на том, что не все так просто и есть серьёзная проблема если частицы действуют не локально, то должны возникать парадоксы, не так ли? Так. Но, как ни странно, ничего.
147: Страшного не происходит. Вы с подругой измеряете свойства запутанных частиц. Предположим, наблюдатель видит, что вы измерили свою раньше, и приходит к выводу, что общее состояние частиц коллапсирует из за вас, а ваша подруга узнает об этом при
148: Однако другой наблюдатель увидит противоположную картину ваша подруга вас опередила, он считает, что именно она вызовет коллапс, а не вы. Так кто прав, кто стал причиной коллапса, а кто лишь столкнулся с его следствием?
149: Похоже, все зависит от системы отсчёта. Это, конечно, парадокс, но возможность превышать скорость света, я бы сказал, куда хуже. Согласно теории относительности, для разных наблюдателей время может течь по разному, и мгновенный обмен информацией приводит к
150: Совсем странным ситуациям. Например, если вы отвечаете на сообщение, посланное подругой, и она тут же его получает, может найтись наблюдатель, для которого вы отправили свой ответ 1, если в нём вы попросили не отправлять никаких сообщений, и подруга вас
151: Слушает. Случится парадокс. Вы ответили на сообщение, которого не было. Квантовая механика обходит эти парадоксы случайностью результатов измерения. Поэтому отправить сообщение быстрее скорости света все-таки не получится, если вы измеряете частицу у plus и
152: Одинаковая вероятность если ваша подруга измеряет свою частицу, знак тоже будет случайный. Да, результаты связаны, но все равно совершенно непредсказуемы. В общем, нельзя отправить сообщение быстрее скорости света, квантовая механика.
153: Не позволяет послать информацию в прошлое, она не локальна, но при этом не ведёт к возникновению катастрофических парадоксов, которые можно было бы ожидать от относительности получается этакое неустойчивое перемирие, квантовая механика.
154: Нарушает законы относительности, но противоречит их Духу в ней есть и другие слабые места помимо нелокальности копенгагенская интерпретация все ещё не объясняет поведение электрона в целом и почему оно меняется при измерении, несмотря на это многие
155: Учёные в теореме Белла только и увидели, что доказательства правоты Бора, но belle сам заявлял, что это не так. И до конца жизни он продвигал другие объяснения квантовой механики например, вариант теории скрытых параметров изве.
156: Как механика бома или теория волны пилота теорема Белла её не исключает, потому что она не локальна, как и копенгагенская интерпретация, именно теорема Белла, и его последующие старания привели к тому, что заниматься квантовой механикой.
157: Снова стало почётно, он доказал, что мысленные эксперименты и диванная философия способны повлиять на развитие физики квантовую физику нужно преподавать по другому тоже самое относится и к теореме Белла на курсе физики студентам до сих пор часто говорят.
158: То она опровергает локальную теорию скрытых параметров, но ведь это совсем не так. Теорема Белла, о чем многие не подозревают, указывает на то, что квантовая физика расходится с теорией. Относите?
159: В вопросе локальности джон белл внезапно умер в 62 года и даже не узнал о том, что его всего за год до этого номинировали на нобелевскую премию на выступлении в Женеве. В январе 90, он сказал,
160: Моему придётся остановиться на нелокальности.
161: Я не знаю ни 1 объяснения локальности, согласующегося с квантовой механикой. Через 8 месяцев бел умер. По сути, это последнее, что он сказал по теме. Вот и все. Во Вселенной действительно есть нечто быстро.
162: Скорости света и теорема Белла это доказывает. Ну или не совсем. Есть ещё 1 объяснение квантовой механики, даже удивительнее копенгагенской интерпретации. Давайте вспомним пр. Парадокс запута.
163: Состояние можно представить в виде суперпозиции электрон с плюс спинном и позитрон с минус спинном или электрон с минус спинном и позитрон с плюс спинном копенгагенской интерпретации при измерении 1 запутанной частицы, скажем, с плюс спином волновая функция 2.
164: Коллапсирует этот коллапс, является единственным проявлением нелокальности. Так почему бы вовсе от него не избавиться? Именно это предполагает многомировая интерпретация квантовой механики в ней, когда частицу измеряют коллапс?
165: Не происходит, потому что осуществляются оба варианта каждый для своей версии наблюдателя он запутывается с частицей, потому что его состояние зависит от её поведения. Звучит странно, но у этой интерпретации есть огромное преиму.
166: Когда ваша подруга готовится измерить спин электрона позитрону, не надо мчаться к ней с этой информацией возникло 2 электрона, каждый со своим спином и 2 версии вашей подруги тогда, чтобы объяснить мысленный эксперимент эйнштейн.
167: Скорость света превышать не требуется, но как это возможно? Разве теорема Белла не доказывает, что частицы влияют друг на друга быстрее скорости света? Прежде мы допускали, что у измерения есть только 1 результат, но во многомировой интерпретации.
168: Это не так. Строго говоря, теорема вообще не применима к этому объяснению локальна ли многомировая интерпретация, с 1 стороны, нет, потому что, как и в копенгагенской, расстояние между запутанными частицами не играет никакой Роли.
169: Их состояние все равно связано, а с другой стороны, все-таки локально в ней нет никакого взаимодействия между частицами быстрее скорости света вселенский предел скорости не нарушается, но стоит ли допускать существование разных версий каждого?
170: Из нас только ради того, чтобы сохранить локальность, многомировая интерпретация набирает популярность не только из за вопроса о локальности. Мне она тоже по душе копенгагенская, никогда мне не нравилась, если уж разбираться, что происходит в сам момент измерения. Что
171: Вообще скрывается за словом измерение. Ну, у нас есть 1 квантовая система и другая, которая намного больше. Все это кажется немного надуманным. А вот утверждение о том, что при взаимодействии 2 квантовых частиц их волновые
172: Функции, по сути, ну, объединяются и запутываются. Выглядит вполне логичным. Да, согласна. В чем, по твоему, недостаток многомировой интерпретации, мне кажется, нам сложно осознать.
173: Конечность, которую подразумевает такая структура мира, согласна, правда, я не уверен, что это аргумент против, если что-то трудно представить, это ещё не значит, что так не может быть, если многомировая интерпретация верна, все меняется противо.
174: Речие между квантовой механикой и относительностью исчезает физики уже много десятилетий стремятся объединить 1 с другим и создать теорию квантовой гравитации может, их усилия пока были тщетными, потому что они пытались срастить относительность с нелокальной теорией.
175: Однако если квантовая механика в итоге окажется локальной, тогда, возможно, мечту эйнштейна о локальном описании реальности получится возродить.