Jövőre lesz annak a nyárnak a századik évfordulója, amikor Werner Heisenberg német elméleti fizikus a szénanátha elől keresett menedéket az északi-tengeri Helgoland szigeten. Ott kitalálta, hogyan fejezze ki matematikai formában az atomok zavarba ejtő spektroszkópiai megfigyeléseit, amelyek során jól meghatározott, karakterisztikus frekvenciákon nyelték el és bocsátották ki a fényt. Heisenberg mentora, Niels Bohr dán fizikus azt javasolta, hogy a spektrumok megérthetők abból a feltételezésből kiindulva, hogy az atom elektronjai csak meghatározott energiákkal rendelkezhetnek, egyik energiaszintről a másikra váltva egyetlen „kvantum” fény kibocsátásával vagy elnyelésével. gyakoriságával arányos. Ezt a fényre vonatkozó kvantumhipotézist Albert Einstein javasolta 1905-ben, és Bohr új atomelméletté fejlesztette ki – jóllehet olyan, aminek a klasszikus értelemben semmi értelme.
E „kvantumugrások” megengedett energiáit kísérletileg megfigyelt értékek mátrixaként kifejezve Heisenberg átalakította a ad hoc, a születőben lévő kvantumelmélet valódi kvantummechanikává. A mátrixalgebrája arra utalt, hogy nem lehet egyszerre tetszőleges pontossággal tudni egy részecske helyzetét és lendületét. Ez a „bizonytalansági elv” azt sugallta, hogy a kvantumfizika korlátokat szabott az atomvilággal kapcsolatos tudásunknak.
Bohr, Heisenberg és koppenhágai munkatársaik amellett érveltek, hogy ez a korlátozás alapvető. Nem arról van szó, hogy tudatlanok maradunk a dolgok pontos mivoltával kapcsolatban, hanem arról, hogy nincs értelmes „hogyan állnak a dolgok”, amíg meg nem mérik. Ez a javaslat jóindulatú, de elgondolkodtató vitát váltott ki Bohr és Einstein között, amely közös életük nagy részében tartott. „Einstein nem tudott engedményt tenni. Kitörölné a különálló, egyedi tárgyakat, egy elfogadható világkép lényeges vonásait” – írja új könyvében John Heilbron és Jim Baggott. Kvantum dráma: A Bohr-Einstein-vitától az összefonódás talányáig. Baggott fizikus és tudományos író, valamint Heilbron tudománytörténész, aki 2023-ban halt meg, a kvantummechanika történetét meséli el a kezdetektől a kvantuminformatika mai csúcspontjáig.
Einstein soha nem fáradt bele, hogy új kifogásokat találjon ki a „koppenhágai” nézet ellen. Az 1930-as belgiumi Solvay-konferencián, amelyen a nap vezető fizikusai gyűltek össze, szembesítette Bohrt egy paradox gondolatkísérlettel, amely egy rugóra lógó nehéz dobozt tartalmazott, amelyben egy foton (amely kiszabadul) és egy rögzített óra volt. Bohr választ adott a rejtvényre, amely sok kétséget eloszlatott, de úgy tűnik, magát Bohrt nem elégítette ki. „Élete hátralevő részében ideges volt emiatt” – mondja Heilbron és Baggott. „A készülék durva vázlata a tábláján volt azon a napon, amikor meghalt.”
Einstein ellenállása felfedte a kvantummechanika mélyen ellentétes természetét – a leghíresebb egy gondolatkísérlet, amelyet 1935-ben dolgoztak ki fiatalabb kollégáival, Boris Podolskyval és Nathan Rosennel. Ez az „EPR [Einstein–Podolsky–Rosen] kísérlet” megmutatta, hogy miután két részecske kölcsönhatásba lép, a kvantummechanika ragaszkodott ahhoz, hogy tulajdonságaik ezután is kölcsönösen függjenek egymástól, így a mérés lehetetlen, azonnali jelzést vált ki a kettő között. Erwin Schrödinger, aki osztotta Einstein ellenszenvét a koppenhágai felfogással szemben, ezt a hatást „összefonódásnak” nevezte.
Einstein szerint az EPR paradoxont csak úgy lehetett feloldani, ha feltételezzük, hogy az összegabalyodott részecskék mindvégig rögzített tulajdonságokkal rendelkeztek, bár olyanok, amelyek nem voltak megfigyelhetők, és így „rejtett változók” jellemezték őket. A probléma az volt, hogy mind Bohr, mind Einstein értelmezése azonos kísérleti előrejelzéseket adott. Mivel a kérdés megoldásának nem volt egyértelmű módja, félretették, és az 1940-es és 1950-es években sok kutató úgy ítélte meg, hogy az ilyen „alapvető” kérdések értelmetlenek, sőt méltatlanok. Kit érdekelt, amikor a kvantummechanika ilyen jól működött a gyakorlatban? Ez volt az a hozzáállás, amelyet David Mermin amerikai fizikus híresen úgy jellemez, hogy „fogd be, és számolj”, ami különösen domináns volt a pragmatikus Egyesült Államokban. Az ilyen kérdések iránti érdeklődés egyenértékű lehet a karrier öngyilkossággal. "Soha nem fogsz doktori fokozatot szerezni, ha hagyod, hogy elvonják a figyelmedet az ilyen könnyelműségek" - mondták Merminnek a Harvardon a könyv szerint. Megjegyzi, hogy „nagyon filozófiátlan idő volt”.
A Nobel-díjas Murray Gell-Mann azzal vádolta Bohrt, hogy fizikusok egy nemzedékének agymosásával azt gondolta, hogy a kvantummechanika rejtvényei már régen meg lettek oldva.
Az 1999 könyvében Kvantum Dialógus, tudománytörténész Mara Beller azzal vádolta Bohrt és kollégáit, hogy ráerőltetik koppenhágai ortodoxiájukat, és marginalizálják vagy kigúnyolják az olyan alternatív értelmezéseket, mint David Bohm „kísérleti hullámai” és Hugh Everett „univerzális hullámfüggvénye”, más néven a kvantummechanika „sok világ” értelmezése. A Nobel-díjas Murray Gell-Mann Bohrt azzal vádolta meg, hogy egy fizikusgenerációt átmosott azzal, hogy a kvantummechanika rejtvényei már régen meg lettek oldva. De Heilbron és Baggott megmutatja, hogy igazságosabb a közösség apátiájára hárítani a felelősséget. Ahogy Paul Dirac mondta az elmélet metafizikai rejtvényeiről: „Sok ember hosszú és gyümölcsöző életet él anélkül, hogy valaha is aggódna miattuk.”
Harminc év „méréssel szemben”
Ez a hozzáállás azonban kezdett megváltozni 1964-ben, amikor a John Bell észak-ír fizikus kitalálta a módját, hogy megkülönböztesse az úgynevezett rejtett változós modelleket a nem sallangmentes kvantummechanikától. Csak egy komoly átgondolásra volt szükség – „Semmi nem volt Bell egyenlőtlenségében, amit a kvantumalapítók ne tudtak volna” – mondják a szerzők.
Ironikus módon Bell azért állt elő ünnepelt tesztjével, mert hibát akart találni a Bohr-féle kvantummechanikában. Így tett az első ember, aki kísérletileg elvégezte a tesztet, John Clauser, aki Stuart Freedmannel dolgozott együtt a Kaliforniai Egyetemen Berkeleyben. Ám ez a kísérlet, és a később végrehajtott sok más, kifogástalanul támogatta egyedül a kvantummechanikát, és kizárt minden rejtett változót – legalábbis azokat, amelyek érvényesek. helyileg hogy a mérés előtt minden részecskének egy adott pozícióban rögzített tulajdonságait rendelje hozzá. (Ez nem jelenti azt, hogy Bohr-nak igaza van, bár szinte lehetetlennek tűnik megmenteni Einstein álláspontját.) A könyv remekül beszámol a kvantum-alapok iránti érdeklődés újjáéledéséről, amely Bell és Clauser munkáiból következett, különös tekintettel Clauser 2022-es társára. A Nobel-díjas Anton Zeilinger és Alain Aspect. Az ilyen tanulmányok korántsem üres filozófálásról szólnak, hanem olyan technológiákat is alátámasztanak, mint a kvantumszámítás és a kvantumkriptográfia.
Kvantum dráma összetett történetet mesél el hatalmas szereplőgárdával. Míg a szerzők olykor sokat követelnek olvasóiktól, ennél jobb beszámolót még soha nem olvastam: kiegyensúlyozott, hiteles és elegáns szellemességgel fűszerezett. A korai kvantumúttörők egy japán útjáról írva Heilbron és Baggott leírja, hogy egy pagoda melletti séta során „Heisenberg spontán felmászott arra, és a legcsúcsán (szélesség ∆q) egyik lábán állva süvítő szélben, boldogan fenntartott egy ∆p bizonytalanságot, amely túl kicsi volt ahhoz, hogy megdöntse őt.
Ez a könyv nem lesz minden ember számára minden. Akárcsak Heilbron korábbi könyvében Niels Bohr: Nagyon rövid bevezető, a Bohr-atom leírása annyira technikai jellegű, hogy a szakemberek kivételével mindenki számára áthatolhatatlan, ami óriási akadályt jelent a könyv korai szakaszában. És vannak más alkalmak is, mint például a Bell-tesztek leírásaiban, amikor az ember a részletek között a kvalitatív jelentés sima összefoglalására vágyik. Időnként az olvasónak sorra érkeznek a szakértők megjegyzései anélkül, hogy különösebben utalnának arra, hogyan kell eligazodni az ellentmondásokban.
De ha emiatt a könyv időnként kihívást jelent az általános olvasó számára, akkor a kitartás jelentős megtérülése lesz. A kvantummechanikáról szóló népszerű szintű beszámoló szerzőjeként habozok javasolni, hogy hagyjuk félre az ilyen erőfeszítéseket e jelentősebb kötet érdekében – de mindenképpen azt javaslom, hogy minden ilyen beszámolót óvatosan kezeljen, amíg el nem olvassa ezt.
- 2024 Oxford University Press 352pp £25hb
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
- PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://physicsworld.com/a/entangled-entities-bohr-einstein-and-the-battle-over-quantum-fundamentals/
- :van
- :is
- :nem
- :ahol
- $ UP
- 160
- 1930
- 1999
- 2022
- 2023
- a
- Rólunk
- elnyelt
- elfogadható
- Szerint
- Fiók
- Fiókok
- pontosság
- vádlott
- Minden termék
- lehetővé
- kizárólag
- mentén
- Is
- alternatív
- Bár
- Amerikai
- között
- an
- és a
- Másik
- bármilyen
- fásultság
- Csúcs
- alkalmaz
- önkényes
- VANNAK
- érvel
- érv
- AS
- félre
- megjelenés
- feltevés
- At
- atom
- atom
- hozzáállás
- szerző
- szerzők
- kiegyensúlyozott
- Csata
- BE
- mert
- válik
- óta
- előtt
- kezdődött
- hogy
- Belgium
- Csengő
- Berkeley
- Jobb
- között
- könyv
- Boris
- mindkét
- Doboz
- hozott
- de
- by
- Kalifornia
- jött
- TUD
- Karrier
- végrehajtott
- óvatosság
- ünnepelt
- centenárium
- biztosan
- kihívást
- változik
- jellegzetes
- jellemzett
- töltött
- kettyenés
- felmászott
- óra
- együttműködők
- munkatársai
- COM
- Hozzászólások
- közösség
- bonyolult
- számítástechnika
- Magatartás
- Konferencia
- tekintélyes
- tudott
- létrehozása
- kriptográfia
- vágás
- dán
- David
- nap
- Nap
- vita
- Viták
- tekinteni
- mélyen
- Kereslet
- leírni
- leíró
- leírás
- részletek
- fejlett
- kidolgozott
- DID
- meghalt
- különbséget tesz
- nem
- uralkodó
- Ítélve
- kétségek
- minden
- Korábban
- Korai
- él
- hatás
- erőfeszítések
- Einstein
- elektronok
- energia
- összefonódás
- Szervezetek
- alapvető
- Még
- EVER
- pontosan
- kísérlet
- kísérleti
- szakértők
- kitett
- expressz
- kifejező
- igazságosabb
- híres
- remekül
- messze
- fickó
- mintás
- Találjon
- vezetéknév
- rögzített
- hibája
- követ
- Láb
- A
- forma
- csodálatos
- Alapok
- alapítók
- Freedman
- Frekvencia
- ból ből
- gyümölcsöző
- alapvető
- alapjai
- általános
- generáció
- valódi
- Német
- kap
- adott
- ad
- nagy
- kellett
- Harvard
- Legyen
- tekintettel
- he
- nehéz
- neki
- Rejtett
- Magas
- őt
- saját maga
- övé
- történelem
- Hogyan
- How To
- azonban
- HTML
- HTTPS
- akadály
- i
- identiques
- if
- kép
- hallgatólagos
- kiszabott
- impozáns
- lehetetlen
- in
- kezdet
- jelzés
- egyéni
- egyenlőtlenség
- információ
- információs technológia
- kamat
- értelmezés
- bele
- bevonásával
- ír
- sziget
- kérdés
- kérdések
- IT
- ITS
- Japán
- Jim
- János
- jpg
- Ismer
- tudás
- ismert
- nagy
- a későbbiekben
- világi
- vezető
- legkevésbé
- kilépő
- szint
- élet
- élettartam
- fény
- határértékek
- él
- életek
- Hosszú
- Sok
- készült
- karbantartott
- csinál
- KÉSZÍT
- sok
- Mara
- matematikai
- Mátrix
- max-width
- Lehet..
- me
- jelent
- jelenti
- jelentőségteljes
- mérés
- mechanika
- mentor
- modellek
- Lendület
- több
- a legtöbb
- sok
- Murray
- Nevezett
- születő
- Nathan
- Természet
- Keresse
- közel
- szükséges
- soha
- Új
- nem
- Északi
- semmi
- Most
- kifogást
- objektumok
- Nyilvánvaló
- alkalommal
- of
- on
- egyszer
- ONE
- azok
- csak
- nyitva
- ellenzék
- or
- Más
- Egyéb
- ki
- felett
- Oxford
- Oxford Egyetem
- Paradoxon
- különös
- különösen
- múlt
- Paul
- Emberek (People)
- kitartás
- person
- phd
- jelenség
- fizikai
- fizikus
- Fizika
- Fizika Világa
- kép
- úttörői
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- értelmetlen
- pozíció
- birtokol
- lehetséges
- gyakorlat
- pragmatikus
- Tippek
- nyomja meg a
- Probléma
- Készült
- ingatlanait
- javasolt
- kirakós játék
- Puzzle
- minőségi
- Kvantum
- kvantumszámítás
- kvantumkriptográfia
- kvantum összefonódás
- kvantuminformáció
- Kvantummechanika
- kvantumfizika
- kérdés
- Kérdések
- Inkább
- Olvass
- Olvasó
- olvasók
- igazi
- Valóság
- elismert
- ajánl
- marad
- maradványok
- kutatók
- megoldása
- megoldódott
- válasz
- REST
- korlátozás
- jobb
- uralkodott
- s
- Mondott
- elégedett
- azt mondják
- Tudomány
- SEA
- Úgy tűnt
- Úgy tűnik,
- lát
- értelemben
- különálló
- súlyos
- készlet
- számos
- megosztott
- rövid
- előadás
- kimutatta,
- egyszerre
- óta
- egyetlen
- kicsi
- So
- néhány
- néha
- keresett
- váltott
- szakemberek
- különleges
- tavasz
- álló
- Még mindig
- Történet
- stuart
- tanulmányok
- lényeges
- ilyen
- javasol
- öngyilkosság
- ÖSSZEFOGLALÓ
- nyár
- Támogatott
- bevétel
- Műszaki
- Technologies
- Technológia
- mondd
- megmondja
- feltételek
- teszt
- tesztek
- hogy
- A
- azok
- Őket
- elméleti
- elmélet
- Ott.
- Ezek
- ők
- dolgok
- Gondolkodás
- ezt
- azok
- gondoltam
- miniatűr
- Így
- alkalommal
- fáradt
- nak nek
- mai
- együtt
- mondta
- is
- át
- kezelésére
- utazás
- igaz
- kettő
- Bizonytalanság
- megértett
- egyetemi
- University of California
- -ig
- us
- Értékek
- Hatalmas
- nagyon
- Megnézem
- kötet
- séta
- kívánatos
- volt
- Út..
- we
- JÓL
- jól definiált
- ment
- voltak
- amikor
- ami
- míg
- Míg
- WHO
- szélesség
- szél
- val vel
- nélkül
- Munka
- dolgozott
- dolgozó
- világ
- aggasztó
- lenne
- ír
- író
- év
- év
- még
- te
- fiatalabb
- magad
- zephyrnet