Prawa - nie teorie, bo wiele wskazuje na to, że ta fizyka bierze górę nad dotychczasowymi "prawami".
Zachęcam więc do rozpisywania się o tym "czarodziejskim" aspekcie fizyki.
Kolejny dowód na pomyłkę Einsteina6 lip, 21:31
Pomiar jednej z właściwości fotonu ma wpływ na wynik pomiaru innej - udowodniła grupa naukowców z Wiednia (wśród nich dwóch Polaków: Radek Łapkiewicz i Marcin Wieśniak). To kolejny dowód na trafność teorii, której nie chciał zaakceptować Albert Einstein. Einstein nie chciał się pogodzić z tezami zawartymi w mechanice kwantowej, która opisuje prawa rządzące najmniejszymi cząstkami materii. Główny problem, jaki miał genialny fizyk z tą teorią nikogo nie zdziwi. Zmaga się z nim każdy laik, któremu uczeni próbują wyjaśnić o co chodzi w mechanice kwantowej - po prostu za nic nie chce zrozumieć jak to jest możliwe, że właściwość układu kwantowego zaczyna istnieć dopiero wtedy, kiedy zostanie zmierzona.
W mechanice kwantowej do momentu przeprowadzenia pomiaru układ może znajdować się jednocześnie w wielu stanach, czyli w tzw. superpozycji - To sytuacja podobna do takiej, w której jeden człowiek byłby zdolny iść jednocześnie w prawo i w lewo - wyjaśnia Łapkiewicz.
Można powiedzieć, że pomiar nie tyle ujawnia wartość danej cechy cząstki (np. jej pędu lub położenia), ile tak naprawdę ją tworzy. To obserwator decyduje, którą z wielu możliwych właściwości "powoła do życia".
Tego Einstein nie chciał zaakceptować. Wierzył on w istnienie obiektywnej rzeczywistości, niezależnej od tego czy ktoś ją obserwuje czy nie. Wspomnienie częstych dyskusji z genialnym kolegą na ten temat zapisał fizyk zajmujący się mechaniką kwantową Abraham Pais: "Pamiętam że na jednym ze spacerów Einstein nagle się zatrzymał, obrócił w moją stronę i spytał czy naprawdę wierzę, że księżyc istnieje tylko wtedy, kiedy na niego patrzę" - relacjonował Pais.
Jednak obserwacje fizyków potwierdzały, że pomiary mają realny wpływ na zachowanie cząstek i nie wynika to tylko z tego, że inwazyjna metoda pomiaru zmienia właściwości badanych obiektów. Koronnym dowodem są coraz doskonalsze obserwacje par splątanych cząstek. Pomiary wykonywane na jednej z nich natychmiastowo wpływają na drugą, niezależnie od odległości pomiędzy cząstkami (zjawisko to zaobserwowano nawet na odległości ponad 100 km). Pomiary wykonane na każdej z cząstek dają zupełnie przypadkowe wyniki, jednak gdy zestawimy wyniki dla obu cząstek, okaże się, że są identyczne.
Od dawna próbowano wyjaśnić te zjawiska, nie używając mechaniki kwantowej, ale tworząc teorie alternatywne, tzw. teorie ukrytych zmiennych. W tych teoriach układy mają dobrze określone właściwości, które nie zależą od obserwacji. Jak podkreślił Łapkiewicz, nie cieszą się one popularnością uczonych, powszechnie uznających mechanikę kwantową za dobry opis świata. Do tej pory jednak nie było doświadczenia (innego niż z cząstkami splątanymi), które by je wykluczało. Teraz grupa młodych naukowców z Uniwersytetu Wiedeńskiego, pod kierunkiem prof. Antona Zeilingera (który przeprowadził wcześniej przełomowe doświadczenia ze splątanymi fotonami) zaprojektowała i wykonała taki eksperyment.
- Według teorii, które nasze doświadczenie obala, pomiar to sprawdzenie wcześniej istniejących właściwości (niezależnych od naszego pomiaru). Tego nie da się pogodzić z mechaniką kwantową, jeśli badamy układ, o co najmniej trzech odróżnialnych stanach (ang. qutrit) - tłumaczył Łapkiewicz.
Można więc nazwać to doświadczenie próbą sił między mechaniką kwantową, a koncepcjami alternatywnymi. Wynik nie jest zaskoczeniem, ale jednocześnie jest dla fizyki przełomowy.
- Dotychczas ten wynik funkcjonował teoretycznie. My wyszliśmy z założenia, że fizyka jest nauką doświadczalną, więc warto pomyśleć nad realizacją eksperymentu, który wykluczyłby w sposób namacalny istnienie zmiennych ukrytych. Znaleźliśmy najprostszą metodę realizacji tego doświadczenia - powiedział inny z autorów doświadczenia dr Marcin Wieśniak, obecnie pracownik Uniwersytetu Gdańskiego.
Jak wyjaśnił Wieśniak, odpowiedzialny za część teoretyczną badania, w eksperymencie wykorzystano nierówność zaproponowana przez grupę tureckich matematyków. Alexander A. Klyachko, M. Ali Can, Sinem Binicioglu i Alexander S. Shumovsky opublikowali na ten temat pracę na początku 2009 r.
- Kiedy Radek Łapkiewicz znalazł ten artykuł, on był dosyć świeży. Zdaje się że minęło dwa lub trzy miesiące od czasu druku - wyjaśnił Wieśniak.
Wykorzystana przez eksperymentatorów nierówność przypomina tę znalezioną przez Johna Stewarta Bella w latach 60. Nierówność ta jest spełniona jeśli wyniki pomiarów jednej cechy są niezależne od tego jakie inne cechy danej cząstki są w danej chwili badane. Odwracając zaś to myślenie, pewne teorie ukrytych zmiennych nie mogą być prawdziwe (czyli nierówność nie zostanie spełniona), jeśli poziom korelacji pomiędzy wynikami pomiarów dwóch różnych cech tej samej cząstki przekroczy graniczną wartość.
Spełnienie nierówności oznaczałoby, że alternatywne wobec mechaniki kwantowej teorie mogą być słuszne - jej złamanie, że słuszna jest mechanika kwantowa.
Bell sformułował pierwszą z tych nierówności - odnoszącą się do cząstek splątanych i przedstawił teoretyczną propozycję eksperymentu, mogącego weryfikować teorie ukrytych zmiennych. Później doświadczenie przyniosło rozstrzygnięcie na korzyść mechaniki kwantowej, pokazując jednocześnie zjawisko splątania odległych od siebie obiektów.
Teraz zademonstrowano z kolei, że nawet bez splątania wyniki pomiarów nie dają się opisać przy użyciu ukrytych zmiennych niezależnych od pomiarów - wyniki uzyskane przez eksperymentatorów złamały nierówność. Co dla nikogo nie było zaskoczeniem.
Wieśniak zastrzegł jednak, że doświadczenie nie przekona wszystkich zwolenników teorii alternatywnych wobec mechaniki kwantowej. - To jest bardzo silny i bardzo prosty w swojej naturze dowód przeciw tzw. zmiennym ukrytym. Nie mogę jednak powiedzieć, że ostatecznie wyeliminowaliśmy alternatywne opisy. To jest walka z teoriami w pewnym sensie spiskowymi - powiedział.
Fizycy nie mają jednak poczucia, że przeprowadzili swój eksperyment tylko dla przyjemności.
- Z naszym doświadczeniem jest trochę jak z doświadczeniem Bella. Jeżeli ktoś wierzy w mechanikę kwantową, to wynik nie powinien być dla niego zaskoczeniem. Mimo to obserwacja łamania nierówności Bella udowodniła ludziom, że zaskakujące kwantowe efekty są nam dostępne i może warto pomyśleć jak ich używać. Narodziła się koncepcja zastosowania dziwnych właściwości mechaniki kwantowej w obróbce i przesyłaniu informacji. Znaleziono i zademonstrowano protokoły służące kryptografii, teleportacji a także algorytmy obliczeń kwantowych. Może tutaj będzie podobnie. Istniał wynik na papierze, a my pokazaliśmy, że jest sposób żeby zobaczyć go w laboratorium - podkreślił Łapkiewicz.
Doświadczenie opracował i przeprowadził zespół w składzie: Radek Łapkiewicz, Peizhe Li, Christoph Schaeff, Nathan K. Langford, Sven Ramelow, Marcin Wieśniak, pod kierunkiem Antona Zeilingera. Pracę opisującą przebieg doświadczenia i jego wyniki opublikowało ostatnio czasopismo "Nature".
http://wiadomosci.onet.pl/nauka/kolejny-dowod-na-pomylke-genialnego-naukowca,1,4784279,wiadomosc.htmlDla ułatwienia załączam trzy filmiki:
<![CDATA[<a href="http://www.youtube.com/v/SxGFTfnFt-E?version=3&amp;hl=pl_PL" target="_blank">http://www.youtube.com/v/SxGFTfnFt-E?version=3&amp;hl=pl_PL</a>]]><![CDATA[<a href="http://www.youtube.com/v/wA9QCu8JR1Q?version=3&amp;hl=pl_PL" target="_blank">http://www.youtube.com/v/wA9QCu8JR1Q?version=3&amp;hl=pl_PL</a>]]><![CDATA[<a href="http://www.youtube.com/v/e5IdE56Rf-w?version=3&amp;hl=pl_PL" target="_blank">http://www.youtube.com/v/e5IdE56Rf-w?version=3&amp;hl=pl_PL</a>]]>zamieszczone do artykułu:
Materia czyli tajemnica kosmicznej pustki.
