|
|
|
|
|
Teleportarea cuantica - misterul artificial"Un standard logic care in alte domenii ar fi catalogat drept dereglare psihiatrica este norma acceptata in mecanica cuantica." |
By Vlad Tarko, Senior Editor, Sci-Tech News
29th of December 2005, 10:32 GMT
Adjust text size:  
|
| |
Exista fara indoiala nenumarate ciudatenii care au loc in lumea cuantica, insa teleportarea cuantica nu este unul dintre ele. Teleportarea cuantica nu este nici "cuantica" si nici "teleportare". De fapt este un mister artificial.
Teleportarea cuantica nu este ceva similar cu teleportarea din Star Trek, unde ceva dispare dintr-un loc si apare in altul; ceea ce se presupune aici ca este "teleportat" nu este obiectul in sine, ci numai una dintre proprietatile sale. De exemplu, daca eu am o bila albastra in buzunar si tu ai o bila rosie in buzunar, iar eu reusesc cumva, faca ca macar sa ma apropii de tine, sa fac ca bila din buzunarul tau sa-si schimbe culoarea din rosie in albastra, atunci s-ar spune ca a avut loc o teleportare cuantica, am teleportat culoarea bilei mele pe bila ta. Mai mult sau mai putin, cam asta este ceea ce se presupune ca fizicienii ar fi reusit sa faca, insa nu cu bile colorate, ci cu particule precum fotonii sau chiar cu atomii.
Experimentul este in felul urmator: Exista o sursa de particule, numita sursa EPR, care emite doua particule. O particula se duce la Bob, iar alta la Alice. Bob tine particula lui "in buzunar", in timp ce Alice, fara sa se uite nici ea la particula ei, o face se interactioneze cu o a treia particula. Apoi, se presupune ca particula "din buzunarul" lui Bob si-a schimbat una din proprietatile sale, adica una dintre proprietatile celei de-a treia particule ar fi fost teleportata particulei lui Bob. Apoi, Alice ii da un telefon lui Bob si-i spune "Teleportarea a reusit, acum poti sa te uiti la particula." Si fiti atenti: daca Bob s-ar fi uitat la particula mai devreme, teleportarea n-ar mai fi putut sa aiba loc! Ciudat, nu?
Insa cum de s-a intamplat asa ceva? Ideea este ca particulele emise de sursa EPR sunt conectate [entangled] una de cealalta indiferent de distanta la care se gasesc, acest lucru insemnand
ca exista o anumita proprietate precum energia sau impulsul sau spinul etc. care se conserva. Noi nu stim decat sa zicem energia totala a celor doua particule, nu cunoastem ce energie are fiecare particula in parte. Lui Alice si Bob li se interzice sa se uite la particule tocmai pentru ca ei nu trebuie sa stie ce energie are fiecare particula in parte - s-ar rupe aceasta "conectare"!
Apoi, ceea ce face Alice cu cea de-a treia particula nu e decat sa masoare intr-o maniera foarte indirecta proprietatea particulei ei (cea provenita de la sursa EPR). Dar, datorita legii de conservare, ea poate sa deduca apoi ce, sa zicem, energie are particula lui Bob. Insa, in loc sa-i dea un telefon lui Bob si sa-i spuna "Am dedus ce energie are particula din buzunarul tau", ea ii spune "Eu am puteri psiho-cinetice si am reusit cumva sa modific starea particulei din buzunarul tau, am facut-o sa treaca dintr-o stare nedeterminata intr-una determinata". De la Niels Bohr incoace, este sub demnitatea fizicienilor care se ocupa de mecanica cuantica sa admita ca masoara ceva, ei prefera sa pretinda ca modifica in mod activ starea lucrurilor.
Oamenii normali prefera sa considere ca lucrurile se gasesc in stari bine definite in permanenta, doar ca de obicei evolueaza in moduri mai mult sau mai putin impredictibile, insa, oricum, aceasta evolutie are loc indiferent daca ne uitam sau nu la ea. Pe de alta parte, fizicienii care se ocupa de problemele din mecanica cuantica prefera sa spuna ca, daca nu observi ceva, atunci acel ceva se gaseste in mod obiectiv intr-o stare nedeterminata, toate posibilitatile suprapuse unele peste celelalte. Daca aruncam un zar si nu ne uitam la rezultat, oamenii normali vor presupune ca totusi el a cazut pe una dintre fete, doar ca nu stim noi pe care anume; un specialist in mecanica cuantica va spune insa ca, nici vorba de asa ceva, de unde stii tu asta?, zarul este de fapt intr-o stare nedeterminata pana cand cineva chiar se uita la el, iar atunci cand cineva in sfarsit o face, una dintre posibilitati este impusa chiar de asa zisul observator, ea nu exista acolo de dinainte, ci actul observarii a creat-o.
In mod similar, un om normal va presupune ca particulele emise de sursa EPR au proprietati bine definite, doar ca nu le cunoastem noi valorile exacte, tot ce stim este ca legea de conservare le constrange intr-o anumita masura (nu pot lua chiar orice valori). Insa specialistii in mecanica cuantica pretind ca sursa EPR emite particule in stari nedeterminate si ca legea de conservare face sa existe o "conexiune" intre ele care se mentine indiferent de distanta la care se gasesc ele!
Prin urmare, ciudatenia care exista in povestea teleportarii cuantice nu este o ciudatenie a lumii cuantice, ci este o ciudatenie a fizicienilor care se ocupa de mecanica cuantica!
Acest lucru nu este nici macar o noutate, aceasta ciudatenie a specialistilor in mecanica cuantica si consecintele pe care le are ea pentru felul in care isi desfasoara acestia activitatea stiintifica a fost remarcata de multe vreme de alti fizicieni, ceva mai normali. Dupa toate aparentele, acest lucru nu a avut pina acum un impact semnificativ asupra specialistilor in mecanica cuantica. Aceasta ciudatenia are chiar ci un nume: se numeste Eroarea Proiectarii Mentale [Mind Projection Fallacy].
Dupa cum remarca E.T. Jaynes, una dintre cele mai importante figuri din teoria probabilitatilor si fizica statistica,
"Literatura curenta este suprasaturata de Eroarea Proiectarii Mentale. Multi dintre noi am auzit ca studenti explicatii ale statisticilor Fermi si Bose de felul: 'Tu si eu nu putem sa discernem intre aceste particule, prin urmare ele se comporta altfel decat daca am fi putut.' Sau misterul principiului de incertitudine ne-a fost explicat asa: 'Impulsul particulei nu este cunoscut; prin urmare are o energie cinetica mare.' Un standard logic care in alte domenii ar fi catalogat drept dereglare psihiatrica este norma acceptata in mecanica cuantica. Insa acest lucru nu este decat o forma de aroganta, ca si cum fizicienii ar pretinde ca controleaza Natura prin puterea gandului."
Cand o asemenea filozofie este considerata drept o mare forma de intelepciune, nu este de mirare ca tot mai multi fizicieni isi indreapta atentia in alte domenii, precum termodinamica, fenomenele haotice, fizica plasmei, biofizica si altele. Cu toate ca acest lucru este benefic pentru aceste domenii, este totusi intr-un anumit sens rau pentru cunoasterea noastra fundamentala a naturii.
Mecanica cuantica este intr-adevar ciudata, insa ciudateniile ei nu sunt de felul teleportarii cuantice. Practic, exista numai doua ciudatenii principale in mecanica cuantica: una este ca legile obisnuite ale teoriei probabilitatilor nu se mai aplica in lumea cuantica si, prin urmare, au fost upgradate; si a doua este ca lumea pare sa fie "impaturita" in doua. Am descris in relativ detaliu aceasta a doua ciudatenie aici.
Photo credits: Julia Petschinka
RESURSE
Superfluiditatea din nou in atentia cercetatorilor
Cu Bang sau fara Bang? (are Universul un inceput?)
|
|
| Rating: |
|
Good (3.4/5) |
24 vote(s) so far |
|
|
|
|
User opinions: |
| Comment #1 by: cealicu_ca on 10 Mar 2006, 17:59 GMT |  reply to this comment | gresesti...
in esenta, acesti fizicieni au dreptate.
cum se masoara ceva? orice? trimitand / primind informatie. Ori acest du-te / vino presupune schimbarea anumitor proprietati ale sistemului format din observator si observatie. uita-te si studiaza criptarea cuantica, tocmai pe acest fenomen se bazeaza.
daca informatia este interceptata (e de ajuns sa fie interceptata) si ea isi schimba proprietatile, in acest fel, destinatarul este "prevenit" asupra interceptiei.
deci, intr-adevar, pana nu masori "ceva" nu ai de unde sa stii valoarea lui, deci este intr-o stare nedeterminata. este la fel de bun-simt in a presupune acest lucru, ca si a presupune ca _are_ o valoare, dintr-o multitudine de posibile valori - o stare bine determinata - insa momentan necunoscuta.
este foarte improbabil ca zarul aruncat sa se opreasca pe muchie, insa este posibil...
presupunerea ta ca zarul sigur se afla pe una dintre fete este la fel de valabila cu presupunerea mea ca nu stiu "proprietatile" zarului pana in momentul in care le masor. si evident, acestea devin o certitudine in momentul in care le masor.
cat despre misterul legat de explicatia principiului incertitudinii... ma faci sa rad...
iti mai dau un exemplu... Stephen Hawking a demonstrat ca gaurile negre _emit_. nu sunt chiar atat de gauri, si chiar atat de negre pe cat s-ar fi parut. astfel, in apropierea orizontului gaurii negre, in mod spontan, apar si dispar perechi de particule-antiparticule. probabilitatea cea mai mare este ca ele sa se anihileze instantaneu, insa este posibil (cu toate astea improbabil) ca una dintre entitatile surori (particula sau antiparticula) sa "alunece" in gaura neagra, ramanand astfel numai una dintre ele care poate sa "calatoreasca" mai departe sau se poate anihila cu "sora" ei, insa dintr-o alta pereche (caz in care si ceea ce ramane se supune acestui rationament). "culmea" este ca experimental s-a dovedit aceasta teorie.
deci: nu este deloc ciudat ca bob nu s-a uitat la particula inainte sa se termine "procesul" de telportare, deoarece uitandu-se la particula i-ar fi schimbat una sau mai multe proprietati, moment in care "teleportarea" nu ar mai fi putut avea loc... particula nu mai era aceeasi... sau mai exact, particula era intr-o altfel de stare probabila.
"Lui Alice si Bob li se interzice sa se uite la particule tocmai pentru ca ei nu trebuie sa stie ce energie are fiecare particula in parte – s-ar rupe aceasta “conectare”!" - nu, li se interzice sa se uite la particule deoarece ar insemna sa schimbe starea lor.
"Oamenii normali prefera sa considere ca lucrurile se gasesc in stari bine definite in permanenta, doar ca de obicei evolueaza in moduri mai mult sau mai putin impredictibile, insa, oricum, aceasta evolutie are loc indiferent daca ne uitam sau nu la ea. Pe de alta parte, fizicienii care se ocupa de problemele din mecanica cuantica prefera sa spuna ca, daca nu observi ceva, atunci acel ceva se gaseste in mod obiectiv intr-o stare nedeterminata, toate posibilitatile suprapuse unele peste celelalte." - ambele ipoteze sunt echivalente. insa cea de-a doua ofera posibilitatea de a intelege misterele "mecanicii cuantice", prima duce la un astfel de articol...
"de unde stii tu asta?, zarul este de fapt intr-o stare nedeterminata pana cand cineva chiar se uita la el, iar atunci cand cineva in sfarsit o face, una dintre posibilitati este impusa chiar de asa zisul observator, ea nu exista acolo de dinainte, ci actul observarii a creat-o." - mie mi se pare evidenta presupunerea...
nu, ciudatenia mecanicii cuantice este ca rezultatele ei sunt impotriva bunului simt... cum au fost rezultatele teoriei relativitatii la timpul lor... |
| Comment #1.1 by: vlad.tarko on 19 Apr 2006, 15:12 GMT | "cum se masoara ceva? orice? trimitand / primind informatie. Ori acest du-te / vino presupune schimbarea anumitor proprietati ale sistemului format din observator si observatie."
Nu se intelege nimic din ce spui aici. Cei aia "trimitand/primind informatie"? Nu spui absolut nimic.
O proprietate P a unui obiect A se masoara in felul urmator: Ai un aparat de masura B specializat in masurarea proprietatii P. Pui aparatul de masura B in contact cu obiectul A. Starea aparatului de masura B se schimba. Diferenta dintre starea finala a aparatului B si starea sa initiala este numita "valoarea proprietatii P a lui A".
Astfel se masoara toate lucrurile, de la lungimi la temperaturi la spin si energie.
Ceea ce tu, si o gramada de alte persoane, nu intelegi despre mecanica cuantica este ca mecanica cuantica NU spune ca atunci cand pui in contact pe A cu B se schimba in vreun fel proprietatea P a obiectului A. Mecanica cunatica spune ca se schimba o ALTA proprietate Q a lui A, dar nu orice proprietate a lui A este afectata, ci numai o proprietate Q care este intr-o anumita relatie cu P. (Nu stiu cum sa subliniez suficient ca asta e ceea ce mecanica cuantica spune, nu e nimic controverst aici. Mecanica cuantica pur si simplu nu spune ca modifici proprietatea pe care o masori - asta-i poate ce cred cei care nu au citit nici o carte de mecanica cuantica - ci ca masuratoarea modifica o alta proprietate care nu este independenta de proprietatea pe care o masori. Principiul de nedeterminare leaga intre ele doua proprietati, nu se refera la o singura proprietate luata de una singura.)
Prin urmare, Bob putea sa se uite la proprietatea P, asta nu ar fi schimbat valoarea proprietatii P insasi.
Ideea si miza discutiei este aici cu totul si cu totul alta: Ideea este daca proprietatea P avea VREO valoare (oricare ar fi fost ea) inainte ca Bob sa se uite. Alde Niels Bohr spunea ca inainte de observatie proprietatea P nu avea NICI O VALOARE. Masuratoarea nu se presupune ca ar fi schimbat valoarea proprietatii P ci ca ar fi schimbat "starea de nedeterminare" a proprietatii P - cu alte cuvinte ca de unde proprietatea P nu avea nici o valoarea deodata cand o masori capata brusc o valoare.
Asta-i ideea care, presupun ca in opinia oricarui om normal, este pur si simplu o aberatie fara nici o acoperire. Ce-i aia ca o proprietate exista dar n-are nici o valoare?! E mult mai simplu sa spui ca NU CUNOSTI tu care este valoarea lui P decat sa spui ca P insusi NU ARE NICI o valoare. Cand masori pe P, ii AFLI valoarea, nu i-o IMPUI.
Misterul e artificial pt ca se presupune ca avem aceasta capacitate misterioasa de a impune valori unei proprietati care n-are nici o valoare. Teleportarea cuantica e un mister artificial pt ca se presupune ca modifici de la distanta aceasta "stare de nedeterminare" a unei proprietati, bagand-o deodata intr-o stare determinata de unde ea pana atunci era nedeterminata. Si chipurile faci aceasta modificare de la distanta prin puterea mintii.
"uita-te si studiaza criptarea cuantica, tocmai pe acest fenomen se bazeaza."
argumentele ad hominem sunt o marca a prostiei ca probabil stiu mult mai multe decat tine despre criptarea cuantica :) |
| Comment #1.2 by: vlad.tarko on 19 Apr 2006, 15:32 GMT | Prin urmare, Bob putea sa se uite la proprietatea P, asta nu ar fi schimbat valoarea proprietatii P insasi.
Daca masori in mod repetat acelasi lucru de o mie de ori obtii de o mie de ori acelasi rezultat. Asta e ceea ce spune mecanica cunatica si asta este ceea ce se observa in realitate. Problema este legata de interpretarea PRIMEI masuratoari. De-aia li se interzice sa se uite la particule. Pt ca atunci cand se uita trebuie sa fie prima oara cand se uita - pt ca interpretarea lor aberanta se refera numai la prima masuratoare.
"li se interzice sa se uite la particule deoarece ar insemna sa schimbe starea lor" - complet gresit |
| Comment #1.3 by: vlad.tarko on 19 Apr 2006, 15:45 GMT | "li se interzice sa se uite la particule deoarece ar insemna sa schimbe starea lor"
Atunci cand se uita la particule se schimba ceva numit "functia de stare" a particulei (sau functia de unda). Problema este legata de interpretarea acestei functii.
Cei care ii dau inainte cu misterul teleportarii fac o confuzie intre starea reala a particulei si cunoasterea noastra a starii particulei. Daca-ti inchipui ca functia de stare reprezinta insasi starea reala a sistemului atunci normal ca de fiecare data cand se schimba functia de stare presupui ca ai de-a face cu o schimbare a starii fizice a particulei si dai peste o gramada de chestii misterioase, greu de inteles.
Insa daca interpretezi corect functia de stare, ca reprezentand cunoasterea noastra despre particula, atunci schimbarea functiei de stare nu inseamna nimic altceva decat ca in urma masuratorii ceea ce stim noi despre particula s-a schimbat. Unde-i misterul in faptul ca o masuratoare iti schimba starea de cunostere?! |
| Comment #2 by: siju on 11 Oct 2006, 20:25 GMT | reply to this comment | domnule Tarko,
Articolul este interesant,tonul usor ironic mi-a restabilit increderea in dogmele mele ingineresti despre lume.
De la primul contact cu mecanica cuantica (a fost demult..) eu am ramas cu sechele,visand noapte de noapte despre
pisici vii-moarte,pina in momentul (moment lung de tot!) lecturarii cartii lui Roland Omnes:Interpretarea mecanicii cuantice.
Nu este o carte de popularizare a stiintei,necesita cunostinte avansate in fizica,insa pentru cei care fac eforturi
disperate de a se cocota pe zidul despartitor intre fizicieni si oameni cu pisica normala (ca si subsemnatul)
ar putea servi ca prima lectie despre cunoastere:daca cunostintele tale despre cunostintele altora sunt mai mari decit cunostintele
altora despre propriile cunostinte,inseamna ca esti expert.
Asadar,sper sa nu se supere simpaticul nostru prim comentator daca ii recomand aceasta carte,si totodata il rog
sa ma informeze cind s-a stabilit experimental evaporarea gaurilor negre,eu fiind ignorant in acest domeniu.
Tot ce am retinut,este celebra formulare: o gaura neagra nu are par.Dar chiar si acest lucru contravine
experientei mele lungi de viata.
Nu stiu daca acest spatiu-timp este potrivit pentru o discutie despre teleportare,eu as vrea totusi sa semnalez
ca termenul este foarte vag definit,generind confuzii voite sau ne-voite.Stie cineva un link despre tema?
O prima tentativa de disjunctie:
1.iau pisica,o urc in avion si zburam pina la Monte Carlo
-Teleportare prin metoda Monte Carlo.Metoda placuta si practica dar evident triviala.
2.aprind lanterna in pestera Meziad si apare spotul pe peretii Carnegie Hall
-Teleportarea bosonilor(fotoni si alte particule indecelabile) fara structura spatiala sau temporala,deci
fara sa poarte informatie-
a.)cu viteza luminii:se face.Fizicienii au stabilit deja ca lumina calatoreste cu viteza luminii.
b.)instantaneu:de fapt ceea ce trateaza articolul de mai sus.Pentru cei mai putin initiati:se ia un fizician cu
o lanterna si un alt fizician care habar n-are unde vrea sa orienteze lanterna primul fizician.
Daca asteapta sa apara un spot luminos pe tavan, si in loc de asta apare pe podea,se zice ca a teleportat fotonii.
Instantaneu.
3.Alte disparitii misterioase si instantaneee ca lampa lui Aladin,salarul meu din buzunar,Omar Haissam etc. precum
si aparitii misterioase ca soacra mea si unele dosare la CNSAS se pot explica in termenii mecanicii cuantice,prin faptul
ca anumite functii de unda nu colapseaza orcind si oriunde ci cind vrea muschii lor.Tineti cont de faptul ca legile
mecanicii cuantice Nu au aparut in Monitorul Oficial.
Cu stima, |
|
|
|
