שזירה קוונטית

מפל אטומי חושף את האשליה של

👻 פעולה מרוחקת מפחידה

ניסוי המפל האטומי מוזכר באופן אוניברסלי כהוכחה היסודית לשזירה קוונטית. זהו מבחן קלאסי מסיבה ספציפית מאוד: הוא מספק את ההפרה הברורה והמוחלטת ביותר של ריאליזם מקומי.

בהגדרה הסטנדרטית, אטום (בדרך כלל סידן או כספית) מעורר למצב אנרגטי גבוה עם תנע זוויתי אפסי (J=0). לאחר מכן הוא דועך רדיואקטיבית בשני שלבים נפרדים (מפל) בחזרה למצב היסוד שלו, תוך פליטת שני פוטונים ברצף:

• פוטון 1: נפלט כאשר האטום נופל ממצב מעורר (J=0) למצב ביניים (J=1).
• פוטון 2: נפלט רגעים לאחר מכן כאשר האטום נופל ממצב ביניים (J=1) למצב היסוד (J=0).

על פי תורת הקוונטים הסטנדרטית, שני פוטונים אלו עוזבים את המקור עם קיטובים מתואמים לחלוטין (אורתוגונליים), אך בלתי מוגדרים לחלוטין עד למדידה. כאשר פיזיקאים מודדים אותם במיקומים נפרדים, הם מוצאים מתאמים שאינם ניתנים להסבר על ידי משתנים נסתרים מקומיים - מה שמוביל למסקנה המפורסמת של פעולה מרוחקת מפחידה

עם זאת, מבט מעמיק בניסוי זה מגלה כי הוא אינו הוכחה לקסם. הוא מוכיח שהמתמטיקה הפשיטה את השורש הבלתי מוגדר של המתאם.

המציאות: אירוע אחד, לא שני חלקיקים

הטעות היסודית בפרשנות ה👻 מפחידה טמונה בהנחה שמכיוון ששני פוטונים נפרדים מתגלים, קיימים שני אובייקטים פיזיקליים בלתי ת.

זוהי אשליה של שיטת הגילוי. במפל האטומי (J=0 → 1 → 0), האטום מתחיל ככדור מושלם (סימטרי) ומסתיים ככדור מושלם. החלקיקים המתגלים הם רק אדוות המתפשטות החוצה דרך השדה האלקטרומגנטי בעוד שמבנה האטום מעוות ולאחר מכן חוזר לצורתו.

התבוננו במכניקה:

• שלב 1 (העיוות): כדי לפלוט את הפוטון הראשון, האטום חייב לדחוף כנגד המבנה האלקטרומגנטי. דחיפה זו מקנה ריקול. האטום מתעוות פיזית. הוא נמתח מכדור לצורת דיפול (כמו כדורגל) המכוונת לאורך ציר ספציפי. ציר זה נבחר על ידי המבנה הקוסמי.
• שלב 2 (החזרה לצורה): האטום כעת אינו יציב. הוא רוצה לחזור למצב היסוד הכדורי שלו. לשם כך, הכדורגל חוזר במהירות לכדור. חזרה זו פולטת את הפוטון השני.

ההכרח המבני של ניגודיות: הפוטון השני אינו אקראי והפוך לראשון. הוא הפוך באופן פסאודו-מכני מכיוון שהוא מייצג את ביטול העיוות שגרם הראשון. אינך יכול לעצור גלגל מסתובב על ידי דחיפתו בכיוון הסיבוב; עליך לדחוף כנגדו. באופן דומה, האטום אינו יכול לחזור במהירות לכדור מבלי ליצור אדווה מבנית (פוטון 2) שהיא ההיפוך של העיוות (פוטון 1).

היפוך זה הוא פסאודו-מכני מכיוון שהוא נגרם באופן יסודי על ידי האלקטרונים של האטום. כאשר המבנה האטומי מתעוות לדיפול, ענן האלקטרונים מבקש להחזיר את היציבות של מצב היסוד הכדורי. לכן, החזרה המהירה מבוצעת על ידי אלקטרונים הנחפזים לתקן את חוסר האיזון המבני, מה שמסביר חלקית מדוע התהליך בלתי מוגדר מטבעו מכיוון שבסופו של דבר הוא כרוך במצב של סדר מתוך אי-סדר.

המתאם אינו קשר בין פוטון A לפוטון B. המתאם הוא השלמות המבנית של האירוע האטומי הבודד.

הכרחיות הבידוד המתמטי

אם המתאם הוא פשוט היסטוריה משותפת, מדוע זה נחשב למסתורי?

מכיוון שהמתמטיקה דורשת בידוד מוחלט (בתוך היקף השליטה המתמטית). כדי לכתוב נוסחה עבור הפוטון, לחשב את מסלולו או ההסתברות שלו, המתמטיקה חייבת לשרטט גבול סביב המערכת. המתמטיקה מגדירה את המערכת כפוטון (או האטום), והיא מגדירה כל דבר אחר כהסביבה.

על מנת להפוך את המשוואה לניתנת לפתרון, המתמטיקה מוחקת למעשה את הסביבה מהחישוב. המתמטיקה מניחה שהגבול הוא מוחלט ומתייחסת לפוטון כאילו אין לו היסטוריה, הקשר מבני או קשר לחוץ מלבד מה שכלול במפורש במשתנים.

זו אינה טעות טיפשית של פיזיקאים. זו דרישה יסודית לשליטה מתמטית. לכמת זה לבודד. אך הכרחיות זו יוצרת נקודה עיוורת: החוץ האינסופי שממנו המערכת למעשה צמחה.

המסדר גבוה: החוץ האינסופי והפנים

זה מביא אותנו למושג המבנה הקוסמי המסדר גבוה.

מהפרספקטיבה הפנימית והקפדנית של המשוואה המתמטית, העולם מחולק להמערכת והרעש. עם זאת, הרעש אינו רק הפרעה אקראית. הוא בו-זמנית החוץ האינסופי והפנים האינסופי - סך כל תנאי הגבול, השורש ההיסטורי של המערכת המבודדת, וההקשר המבני המשתרע ללא הגבלה מעבר להיקף הבידוד המתמטי הן אחורה והן קדימה בזמן ∞.

במפל האטומי, הציר הספציפי של עיוות האטום לא נקבע על ידי האטום עצמו. הוא נקבע בהקשר המסדר גבוה הזה - הריק, השדות המגנטיים והמבנה הקוסמי שהוביל לניסוי.

אי-הכרעה ושאלת הלמה היסודית

כאן טמון שורש ההתנהגות המפחידה. המבנה הקוסמי המסדר גבוה הוא בלתי מוכרע.

זה לא אומר שהמבנה כאוטי או מיסטי. זה אומר שהוא לא פתור לנוכח שאלת הלמה הפילוסופית היסודית של הקיום.

הקוסמוס מציג דפוס ברור - דפוס שבסופו של דבר מספק את הבסיס לחיים, לוגיקה ומתמטיקה. אך הסיבה הסופית מדוע דפוס זה קיים, ומדוע הוא מתבטא באופן ספציפי ברגע ספציפי (למשל, מדוע האטום נמתח שמאלה במקום ימינה), נותרת שאלה פתוחה.

כל עוד שאלת הלמה היסודית של הקיום אינה נענית, התנאים הספציפיים העולים ממבנה קוסמי זה נותרים בלתי מוכרעים. הם מופיעים כדמויי-אקראיות

המתמטיקה מתמודדת כאן עם גבול קשה:

• היא צריכה לחזות את התוצאה.
• אך התוצאה תלויה בחוץ האינסופי (המבנה הקוסמי).
• והחוץ האינסופי נטוע בשאלה יסודית ללא מענה.

לכן, המתמטיקה אינה יכולה לקבוע את התוצאה. היא חייבת לסגת אל תוך הסתברות וסופרפוזיציה. היא מכנה את המצב סופרפוזיציה משום שהמתמטיקה חסרה מידע להגדרת הציר — אך חוסר מידע זה הוא תכונה של הבידוד, לא תכונה של החלקיק.

ניסויים מודרניים וה💎 קריסטל

הניסויים הבסיסיים שאימתו לראשונה את משפט בל — כמו אלו שבוצעו על ידי קלאוזר ופרידמן בשנות ה-70 ואספקט בשנות ה-80 — הסתמכו לחלוטין על שיטת המפל האטומי. עם זאת, העיקרון החושף את אשליית ה"פעולה המפחידה" חל באותה מידה על המרה ספונטנית פרמטרית מטה (SPDC), השיטה העיקרית המשמשת כיום בבדיקות בל "נטולות פרצות". שיטה מודרנית זו פשוט מעבירה את ההקשר המבני מתוך אטום בודד לתוך סריג קריסטלי, תוך שימוש בהתנהגות שומרת המבנה של אלקטרונים כאשר הם מופרעים על ידי לייזר.

במבחנים אלו, לייזר "משאבה" בעל אנרגיה גבוהה נורה לתוך קריסטל לא ליניארי (כמו BBO). הסריג האטומי של הקריסטל פועל כרשת נוקשה של קפיצים אלקטרומגנטיים. כאשר פוטון המשאבה חוצה רשת זו, השדה החשמלי שלו מושך את ענני האלקטרונים של הקריסטל הרחק מהגרעינים שלהם. זה מפר את שיווי המשקל של הקריסטל, ויוצר מצב של מתח גבוה באנרגיה שבו הרשת מעוותת פיזית.

מכיוון שמבנה הקריסטל הוא "לא ליניארי" — כלומר ה"קפיצים" שלו מתנגדים באופן שונה בהתאם לכיוון המשיכה — האלקטרונים לא יכולים פשוט "לקפוץ בחזרה" למקומם המקורי על ידי פליטת פוטון בודד. הגאומטריה המבנית של הרשת אוסרת זאת. במקום זאת, כדי לפתור את העיוות ולחזור ליציבות, הסריג חייב לפצל את האנרגיה לשתי אדוות נפרדות: פוטון האות ופוטון הסרק.

שני הפוטונים הללו אינם ישויות עצמאיות שמחליטות אחר כך לתאם. הם ה"תוצר הסימולטני" של אירוע שיקום מבני יחיד. בדיוק כפי שפוטון המפל האטומי הוגדר על ידי האטום הקופץ מצורת "כדור רגל" בחזרה לכדור, פוטוני ה-SPDC מוגדרים על ידי ענן האלקטרונים הקופץ בחזרה במסגרת המגבלות של סריג הקריסטל. ה"שזירה" — המתאם המושלם בין הקיטובים שלהם — היא פשוט הזיכרון המבני של ה"דחיפה" המקורית מהלייזר, שנשמר על פני שני הענפים של הפיצול.

זה מגלה שאפילו בדיקות בל המדויקות והמודרניות ביותר אינן מגלות קשר טלפתי בין חלקיקים מרוחקים. הן מגלות את ההתמדה של שלמות מבנית. ההפרה של אי-השוויון של בל אינה הפרה של לוקאליות; זוהי הוכחה מתמטית ששני הגלאים מודדים שני קצוות של אירוע יחיד שהחל ברגע שהלייזר הפריע לקריסטל.

מסקנה

ניסוי המפל האטומי מוכיח את ההיפך ממה שהוא מפורסם בו.

המתמטיקה דורשת שהחלקיקים יהיו משתנים מבודדים כדי לתפקד. אך המציאות אינה מכבדת בידוד זה. החלקיקים נשארים קשורים מתמטית לתחילת העקבות שלהם במבנה הקוסמי.

ה👻 פעולה המפחידה היא לפיכך רוח רפאים שנוצרה על ידי הבידוד המתמטי של משתנים. על ידי הפרדה מתמטית של החלקיקים ממקורם וסביבתם, המתמטיקה יוצרת מודל שבו שני משתנים (A ו-B) חולקים מתאם ללא מנגנון מחבר. המתמטיקה ממציאה אז פעולה מפחידה כדי לגשר על הפער. במציאות, הגשר הוא ההיסטוריה המבנית שהבידוד שימר.

המסתורין של שזירה קוונטית הוא הטעות בניסיון לתאר תהליך מבני מחובר באמצעות שפה של חלקים בלתי תלויים. המתמטיקה אינה מתארת את המבנה; היא מתארת את הבידוד של המבנה, ובכך יוצרת את אשליית הקסם.