Hva er Einsteins "spooky handlinger"?

Svar:

Quantum entanglement.

Forklaring:

Kvantemekanikk forteller oss at vi aldri kan vite hvilken tilstand et objekt / partikkel er inntil vi gjør en direkte måling. Inntil da eksisterer objektet i a super av stater, og vi kan bare kjenne sannsynlighet at det er i en gitt stat på et gitt tidspunkt. Å gjøre en måling forstyrrer systemet, og forårsaker at disse sannsynlighetene reduseres til en enkelt verdi. Dette kalles ofte kollapserer bølgefunksjonen, #psi (x) #.

Einstein var ubehagelig med kvantemekanikkens probabilistiske karakter. Han følte at fysiske objekter skulle ha bestemte egenskaper uansett om de ble målt. Han er berømt sitert som å spørre: "Tror du virkelig månen er ikke der når du ikke ser på det?"

Han brukte uttrykket "spooky action on a distance" for å referere til den grunnleggende oppfatningen av QM at måling av ett objekt kan på en eller annen måte direkte påvirke måling av et annet objekt i et annet område av rommet, med de to objektene plassert en vilkårlig avstand fra hverandre. Dette begrepet kalles quantum entanglement, og Einstein likte det ikke.

Anta at vi har to kuler, en rød og en blå. Vi legger hver av sfærene i en boks, og så blander vi boksene til det er umulig for oss å vite hvilken sfære som er i hvilken boks. Intuisjon forteller oss at selv om vi ikke vet hvilken sfære er i hvilken boks, må en av dem være rød og sfæren som ikke er rød må være blå, dvs. den første boksen inneholder en rød sfære, og den andre boksen inneholder en blå sfære, eller Den første boksen inneholder en blå sfære, og den andre boksen inneholder en rød sfære. På den annen side forteller kvantemekanikken oss at til vi åpner boksene, eksisterer kulene i a super av rødt og blå, dvs. de er begge røde og de er begge blå.

Når vi åpner en av boksene og ser den blå sfæren, vet vi at den andre boksen må inneholde den røde sfæren. Vi vet dette uten å åpne den andre boksen. Vi kunne holde den andre boksen lukket for resten av tiden, og det vil fortsatt alltid være kjent at den andre boksen inneholder den røde kule. Å vite noe om en av objektene (at den er blå) ga oss informasjon om det andre objektet (at det er rødt), uten å gjøre en direkte observasjon av det andre objektet. Derfor sier vi at disse to objektene er viklet.

Dette ville være sant uansett om kvantemekanikken er riktig eller ikke. Selv om objektene holdt fast definerer hele tiden, ser man på å gi oss informasjon om den andre. Men merkelig nok har eksperimenter så langt bekreftet kvantemekanisk tolkning hver eneste gang.

Quantum entanglement forteller oss at når vi gjør en observasjon av en av sfærene og ser at den er rød, må objektet på en eller annen måte "kommunisere" med det andre objektet og fortelle det som staten må være i. I dette tilfellet når vi se den røde sfæren, den røde kula må fortelle sfæren i den andre boksen at den må være blå. Når vi åpner en boks og ser den røde sfæren, faller bølgebillingen til den sfæren, men også den andre sfærens bølgefunksjon faller sammen. Hvis ikke, kan vi ha situasjonen der begge objektene er røde eller begge objektene er blå, som vi vet, ville være umulige.

Einstein var sterkt imot denne ideen. I 1935 publiserte han et papir der han forsøkte å motbevise kvantteori. Dette er kjent som EPR-papiret, etter de tre forfatterne (Einstein, Podolsky og Rosen). Tankeeksperimentet foreslo at for kvantemekanikk å være korrekt, må det bety at informasjon kan reise raskere enn lysets hastighet, som direkte bryter mot Einsteins relativitetsteori. Som det viser seg, var Einstein feil; quantum entanglement resulterer ikke i et paradoks. Hvis du vil ha mer informasjon om EPR-paradokset, kan du sende meg en beskjed! Det er også mange gode ressurser man kan finne på internett.