Кванттық Байланыс

Атомдық Каскад Әрекетінің Иллюзиясын Дәлелдейді

👻 Қашықтағы Қорқынышты Әрекет

Атомдық каскадтық тәжірибе кванттық байланыстың негізгі дәлелі ретінде әмбебап аталады. Ол классикалық тест болып табылады, себебі ол локальды реализмнің ең таза және ең шешуші бұзуын ұсынады.

Стандартты орнатуда атом (әдетте кальций немесе сынап) нөлдік бұрыштық импульспен (J=0) жоғары энергетикалық күйге дейін қоздырылады. Содан кейін ол екі бөлек қадаммен (каскад) негізгі күйіне қайта радиоактивті ыдырайды, екі фотонды ретімен шығарады:

• Фотон 1: Атом қозған күйден (J=0) аралық күйге (J=1) түскенде шығарылады.
• Фотон 2: Атом аралық күйден (J=1) негізгі күйге (J=0) түскенде сәл кейінірек шығарылады.

Стандартты кванттық теория бойынша, бұл екі фотон көзінен поляризациялары тамаша корреляцияланған (ортогональды), бірақ өлшенгенше толық анықталмаған күйде шығады. Физиктер оларды бөлек орындарда өлшегенде, олар локальды жасырын айнымалылармен түсіндірілмейтін корреляцияларды табады — бұл қашықтағы қорқынышты әрекет деген атақты қорытындыға әкеледі.

Дегенмен, бұл тәжірибеге мұқият қарасақ, ол сиқырдың дәлелі емес. Бұл математиканың корреляцияның анықталмаған түбірін абстракциялап тастағанының дәлелі.

Шындық: Бір оқиға, екі бөлшек емес

👻 қорқынышты интерпретациядағы іргелі қателік екі бөлек фотон анықталғандықтан, екі тәуелсіз физикалық нысан бар деген болжамда жатыр.

Бұл анықтау әдісінің иллюзиясы. Атомдық каскадта (J=0 → 1 → 0) атом тамаша сфера (симметриялы) ретінде басталып, тамаша сфера ретінде аяқталады. Анықталған бөлшектер атом құрылымының бұрмаланып, содан кейін қалпына келуі барысында электромагниттік өріс арқылы сыртқа тарайтын толқындар ғана.

Механиканы қарастырайық:

• 1-кезең (Бұрмалану): Бірінші фотонды шығару үшін атом электромагниттік құрылымға итеруі керек. Бұл итеру кері соққыны береді. Атом физикалық түрде бұрмаланады. Ол сферадан белгілі бір ось бойымен бағытталған диполь пішініне (футбол добы сияқты) созылады. Бұл ось ғарыштық құрылым тарапынан таңдалады.
• 2-кезең (Қалпына Келу): Атом қазір тұрақсыз. Ол сфералық негізгі күйіне оралғысы келеді. Ол үшін футбол добы сфераға қайта қайтады. Бұл қайта оралу екінші фотонды шығарады.

Қарсылықтың Құрылымдық Қажеттілігі: Екінші фотон біріншіге кездейсоқ қарсы емес. Ол жалған-механикалық түрде қарсы, себебі ол біріншінің тудырған бұрмалануын жоюды білдіреді. Айналмалы дөңгелекті ол айналып жатқан бағытта итеріп тоқтатуға болмайды; оған қарсы итеру керек. Сол сияқты, атом біріншінің бұрмалануына (Фотон 1) кері болатын құрылымдық толқынды (Фотон 2) тудырмай сфераға қайта орала алмайды.

Бұл керілеу жалған-механикалық, себебі ол іргелі түрде атомның электрондарымен басқарылады. Атомдық құрылым дипольге бұрмаланған кезде, электрондық бұлт сфералық негізгі күйдің тұрақтылығын қалпына келтіруді көздейді. Сондықтан қайта оралу электрондардың құрылымдағы теңсіздікті түзетуге асығуы арқылы орындалады, бұл процестің табиғаты бойынша неге анықталмаған екенін жартылай түсіндіреді, себебі ол ақырында ретсіздіктен реттің пайда болуын қамтиды.

Корреляция Фотон А мен Фотон В арасындағы байланыс емес. Корреляция — атомдық оқиғаның құрылымдық тұтастығы.

Математикалық оқшаулаудың қажеттілігі

Егер корреляция жай ғана ортақ тарих болса, онда бұл неге жұмбақ саналады?

Себебі математика абсолютті оқшаулауды талап етеді (математикалық бақылау аясында). Фотон үшін формула жазу, оның траекториясын немесе ықтималдығын есептеу үшін математика жүйенің айналасына шекара салуы керек. Математика жүйені фотон (немесе атом) ретінде анықтайды және қалғанын қоршаған орта ретінде белгілейді.

Теңдеуді шешілетін ету үшін математика есептеуден қоршаған ортаны тиімді түрде жояды. Математика шекараның абсолютті екенін болжайды және фотонды оның тарихы, құрылымдық контексті жоқ және айнымалыларда айқын көрсетілгеннен басқа сыртқы әлеммен байланысы жоқ деп қарастырады.

Бұл физиктердің жасаған ақымақ қатесі емес. Бұл математикалық бақылаудың іргелі қажеттілігі. Сандық өлшеу — оқшаулау. Бірақ бұл қажеттілік соқыр нүктені тудырады: жүйенің шынымен пайда болған шексіз сыртқы ортасы.

Жоғары рәтті: Шексіз сыртқы және ішкі

Бұл бізді жоғары рәтті ғарыштық құрылым ұғымына әкеледі.

Математикалық теңдеудің қатаң, ішкі көзқарасынан әлем жүйе және шу болып бөлінеді. Дегенмен, шу жай кездейсоқ кедергі емес. Ол бір мезгілде шексіз сыртқы және шексіз ішкі — шекаралық шарттардың жиынтығы, оқшауланған жүйенің тарихи түбірі және математикалық оқшаулау аясынан шексіз уақытта (∞) алға және артқа созылатын құрылымдық контекст.

Атомдық Каскадта атомның бұрмалану осі атомның өзімен емес, осы жоғары рәтті контекстте — вакуум, магнит өрістері және тәжірибеге әкелген ғарыштық құрылыммен анықталды.

Анықталмаушылық және негізгі Неге-сұрағы

Міне, қорқынышты мінез-құлықтың түбірі жатыр. Жоғары рәтті ғарыштық құрылым анықталмаған.

Бұл құрылымның хаотикалы немесе мистикалы екенін білдірмейді. Бұл оның философияның бар болуының негізгі Неге сұрағы алдында шешілмегенін білдіреді.

Ғалам анық үлгіні көрсетеді — бұл үлгі ақырында өмір, логика және математиканың негізін қалайды. Бірақ бұл үлгінің неге бар екені және ол неге белгілі бір сәтте белгілі бір түрде көрінетіні (мысалы, атом неге оңға емес солға созылды) түбегейлі себеп ашық сұрақ болып қалады.

Бар болуының негізгі Неге сұрағы жауапталмайынша, сол ғарыштық құрылымнан туындайтын нақты жағдайлар анықталмаған бола береді. Олар жалған кездейсоқтық ретінде көрінеді.

Математика мұнда қатты шекке тап болады:

• Ол нәтижені болжауы керек.
• Бірақ нәтиже шексіз сыртқы ортаға (ғарыштық құрылымға) байланысты.
• Ал шексіз сыртқы орта жауапсыз қалған іргелі сұраққа негізделген.

Сондықтан математика нәтижені анықтай алмайды. Ол ықтималдыққа және суперпозицияға шегінуге мәжбүр. Ол күйді «суперпозицияланған» деп атайды, себебі математиканың осьті анықтау үшін қажетті ақпараты болмайды — бірақ бұл ақпараттың жетіспеушілігі оқшаулаудың ерекшелігі, бөлшектің ерекшелігі емес.

Қазіргі тәжірибелер және 💎> кристал

Белл теоремасын алғаш растаған негізгі тәжірибелер — 1970-жылдарда Клаузер мен Фридман және 1980-жылдарда Аспек жүргізгендері сияқты — толығымен Атомдық Каскад әдісіне негізделген. Бірақ спуки әрекет иллюзиясын ашатын принцип бүгінгі қатесіз Белл тесттерінде қолданылатын негізгі әдіс болып табылатын Спонтанды Параметрлік Төмендетулік Конверсияға (СПТК) де тең қолданылады. Бұл заманауи әдіс лазердің бұзылуы кезінде электрондардың құрылымды сақтау мінез-құлқын пайдаланып, құрылымдық контексті бір атом ішінен кристалдық тор ішіне жай жылжытады.

Бұл тесттерде жоғары энергиялы помпа лазері сызықты емес кристалға (BBO сияқты) атылады. Кристалдың атомдық торы электромагниттік серіппелердің қатты торы ретінде әрекет етеді. Помпа фотоны осы тор арқылы өткенде, оның электр өрісі кристалдың электрондық бұлттарын өз ядроларынан тартады. Бұл кристалдың тепе-теңдігін бұзып, тордың физикалық түрі бұрмаланған жоғары энергиялы кернеу жағдайын тудырады.

Кристалдың құрылымы сызықты емес болғандықтан — яғни оның серіппелері тарту бағытына байланысты әртүрлі кедергі көрсетеді — электрондар бір фотон шығару арқылы өз бастапқы орнына бірден қайта алмайды. Тордың құрылымдық геометриясы мұны тыйым салады. Орнына, бұрмалануды шешу және тұрақтылыққа оралу үшін тор энергияны екі айрықты толқынға бөлуі керек: Сигнал фотоны және Қосалқы фотон.

Бұл екі фотон кейінірек үйлесуге шешім қабылдайтын тәуелсіз нысандар емес. Олар бір құрылымдық қалпына келтіру оқиғасының бір мезгілдегі шығарындылары. Атомдық Каскад фотоны атомның футбол добы пішінінен сфераға қайтуымен анықталғаны сияқты, СПТК фотондары кристалдық тор шектерінде электрондық бұлттың қайтуымен анықталады. Байланыс — олардың поляризациялары арасындағы тамаша корреляция — жай ғана лазердің бастапқы итеруінің құрылымдық жадысы болып табылады, ол бөлінудің екі тармағында сақталады.

Бұл тіпті ең дәл, заманауи Белл тесттері қашықтағы бөлшектер арасындағы телепатиялық байланысты анықтамайтынын анықтайды. Олар құрылымдық тұтастықтың сақталуын анықтайды. Белл теңсіздігінің бұзылуы локалдылықтың бұзылуы емес; бұл екі детектордың лазер кристалды бұзған сәттен басталатын бір оқиғаның екі ұшын өлшейтінінің математикалық дәлелі.

Қорытынды

Атомдық каскад тәжірибесі өзінің әйгілі болған нәрсесіне қарама-қарсы нәтижені дәлелдейді.

Математика бөлшектердің жұмыс істеуі үшін олардың оқшауланған айнымалылар болуын талап етеді. Бірақ шындық бұл оқшаулауды құрметтемейді. Бөлшектер математикалық түрде өздерінің ғарыштық құрылымдағы іздерінің басталуымен байланысты қалады.

Сондықтан 👻 жұт басқан әрекет айнымалыларды математикалық оқшаулау арқылы жасалған елес болып табылады. Бөлшектерді олардың шыққан тегі мен ортасынан математикалық түрде бөлу арқылы математика екі айнымалы (A және B) байланыстырушы механизмсіз корреляцияға ие болатын модельді жасайды. Содан кейін математика аралықты толтыру үшін жұт басқан әрекетті ойлап табады. Шындығында көпір оқшаулау сақтап қалған құрылымдық тарих болып табылады.

Кванттық байланыстың жұмбақтығы байланысқан құрылымдық үдерісті тәуелсіз бөліктер тілін қолданып сипаттауға тырысу қателігі болып табылады. Математика құрылымды сипаттамайды; ол құрылымның оқшаулануын сипаттайды, және осылайша сиқырдың иллюзиясын тудырады.