EPR-paradoksi - Bellin teoreema

kvanttifysiikka

EPR-paradoksi

"EPR-paradoksi tai Einstein-Podolsky-Rosen-paradoksi on kolmen fyysikon luoma ajatuskoe, jolla on pyritty osoittamaan, että kvanttimekaniikka on epätäydellinen selitys fysikaalisesta todellisuudesta. EPR-paradoksissa osoitetaan, että hiukkasen nopeus ja paikka voidaan mitata tarkasti ilman, että toisen ominaisuuden mittaus vääristyisi.

Heisenbergin epätarkkuusperiaatteen mukaan hiukkasen paikkaa ja liikemäärää ei voida mitata yhtä aikaa äärettömän tarkasti. Albert Einstein, Boris Podolsky ja Nathan Rosen esittivät kuitenkin ajatuskokeen, jossa voitaisiin molemmat ominaisuudet mitata tarkasti.

Kvanttimekaniikan mukaan hiukkasten ominaisuuksien voidaan kuvata yhteisellä aaltofunktiolla. Kuvitellaan koelaitteisto, jossa paikallaan oleva hiukkanen räjähtää kahdeksi samanlaiseksi hiukkaseksi, jotka samanaikaisesti lähtevät liikkeesen liikkeeseen vastakkaisiin suuntiin. Tällöin voidaan mitata toisen hiukkasen nopeus (Hiukkanen 1) ja vastaavasti toisen hiukkasen paikka (Hiukkanen 2). Koska tilanne on symmetrinen, liikemäärän säilymislaista seuraa, että kullakin hetkellä molemmat hiukkaset ovat yhtä etäällä alkuperäisestä paikasta ja niiden nopeudet ovat yhtä suuret, mutta vastakkaissuuntaiset.[1] Mitattaessa Hiukkasen 1 nopeutta ei häiritä Hiukkasen 2 paikkaa, eikä määritettäessä hiukkasen 1 paikkaa häiritä hiukkasen 2 nopeutta. Tämän perusteella voidaan sanoa, että hiukkasen paikka ja nopeus voidaan määrittää tarkasti ilman, että hiukkasta häiritään.

EPR-kokeessa todetaan kaksi metafysikaalista oletusta[2], joihin fysikaalinen todellisuuskäsitys rakentuu:
Reaalisuusehto: Jos ominaisuus voidaan määrittää millään tavalla hiukkasta häiritsemättä, hiukkasella todella on tämä ominaisuus. [3]
Lokaalisuusehto: Toiselle hiukkasista suoritettava mittaus ei vaikuta kaukana siitä olevaan hiukkaseen, ts. pelkkä ensimmäisen hiukkasen havainnointi ei muuta toisen hiukkasen ominaisuuksia.[3]

Ehdot ovat filosofisia ja ovat sopusoinnussa klassisen luonnonkuvan kanssa. Niels Bohr vastasi kuitenkin vielä samana vuonna ja hänen mukaansa kvanttimekaniikka on täydellinen tulkinta".

4

283

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • kvanttifysiikka

      Kvanttimekaniikan EPR-paradoksi ja Bellin teoreema

      Einstein-Podolsky-Rosen-paradoksi (EPR-paradoksi) ja Bellin teoreema kieltää kvanttimekaanisten ilmiöiden deterministisyyden.


      Bellin teoreeman yksinkertainen esitys:

      1. Mitatattaessa polarisaatiokiteen läpi menneitä fotoneita tuloksena saadaan "ylös" (Y), mikäli fotoni ilmaistaan ylemmällä ilmaisimelle tai "alas" (A), mikäli fotoni ilmaistaan alemmalla ilmaisimella. Yksittäiset fotonit ovat täysin polarisoitumattomia eli niillä on 50 prosentin todennäköisyys mennä jommallekummalle ilmaisimelle.

      Mikäli polarisaatiokiteet on säädetty samaan suuntaan saadaan täydellinen korrelaatio (100%). Tyypillinen mittaussarja voisi olla esim:

      vasen kide: Y Y A Y A ...

      oikea kide Y Y A Y A ...

      Mikäli oikeanpuoleinen polarisaatiokide käännetään 90 astetta eli suoraan kulmaan vasempaan polarisaattoriin nähden, saadaan täydellinen antikorrelaatio. Esim:

      vasen kide A Y Y A A ...

      oikea kide Y A A Y Y ...

      2. Mitattaessa korrelaatiota siten, että toista polarisaattoria on kierretty tietty määrä, esim. 30 astetta, saadaan korrelaatioksi jotain täydellisen korrelaation ja antikorrelaation välillä. Mittaussarja voi olla esim.

      vasen kide A Y Y A A A Y A ...

      oikea kide A Y A A A Y Y A ...

      Kahdeksasta mittauksesta kahdessa on antikorrelaatio. Antikorrelaatioita on siis 2/8 = 1/4 eli 25%.

      Käännettäessä polarisaatiokiteet päinvastoin, tilanne on sama kuin edellisessä tapauksessa. Saadaan samanlainen korrelaatiosuhde.

      3. Entä sitten tapaus, jossa molempia on käännetty 30 astetta eri suuntiin? Lokaalisuusolettamuksen mukaan mittaustapahtumat ovat täysin toisistaan riippumattomat, vasen ja oikea puoli eivät voi mitenkään vaikuttaa toisiinsa. Jos b- ja c-kohdissa antikorrelaatioita on yksi neljästä (1/4), niin kaksinkertaisella kulmaerolla (60 astetta) antikorrelaatioita tulisi olla enintään kaksi neljästä. Siis antikorrelaatioita on korkeintaan 2/4 = 1/2 eli 50 %. Tämä on Bellin epäyhtälö tässä yksinkertaisessa tapauksessa.

      Kvanttimekaniikan mukaan laskettu ennuste ko. tapaukselle on, että korrelaatioita tapahtuu 3/4 eli 75%.
      Kvanttimekaniikka siis rikkoo lokaalisuusolettamusta.

      • kvanttifysiikka

        "Lokaalisuusolettamuksen mukaan mittaustapahtumat ovat täysin toisistaan riippumattomat, vasen ja oikea puoli eivät voi mitenkään vaikuttaa toisiinsa. Jos b- ja c-kohdissa antikorrelaatioita on yksi neljästä (1/4), niin kaksinkertaisella kulmaerolla (60 astetta) antikorrelaatioita tulisi olla enintään kaksi neljästä. Siis antikorrelaatioita on korkeintaan 2/4 = 1/2 eli 50 %. Tämä on Bellin epäyhtälö tässä yksinkertaisessa tapauksessa.

        Kvanttimekaniikan mukaan laskettu ennuste ko. tapaukselle on, että korrelaatioita tapahtuu 3/4 eli 75%.
        Kvanttimekaniikka siis rikkoo lokaalisuusolettamusta".

        --

        Mittaustapahtumat eivät ole täysin toisistaan riippumattomat, mikäli avaruusajan kvantittuminen, siis diskreetti avaruus vaikuttaa ja näkyy kyseisen mittakaavan ilmiöissä. Diskreetti avaruus vaikuttaa hiukkasten välisiin vapausasteisiin, varsinkin kierroissa toistensa suhteen, koska rotaatiot ovat muiden suureiden tapaan kvantittuneet, eivätkä voi saada mielivaltaisia arvoja toistensa suhteen.
        Vapaassa jatkuvassa avaruudessa, jossa suureet eivät ole kvantittuneet, kulmat eivät vaikuta tuloksiin, mutta kvantittuneessa avaruudessa ne vaikuttavat.
        Lokaalisuusolettamaa ei siis tarvitse rikkoa, vaikka korrelaatiotulokset ovat klassisen tulkinnan vastaisia ja tuntuvat järjenvastaisilta. Sillä avaruusolettama on virheellinen ja antaa siksi vääriä korrelaatio-olettamia.
        Mittaustapahtumat ovat täysin toisistaan riippumattomat, mutta avaruuden rakenne vaikuttaa mitattujen hiukkasten mahdollisiin ja keskinäisiin tiloihin/korrelaatioihin.


      • että näin
        kvanttifysiikka kirjoitti:

        "Lokaalisuusolettamuksen mukaan mittaustapahtumat ovat täysin toisistaan riippumattomat, vasen ja oikea puoli eivät voi mitenkään vaikuttaa toisiinsa. Jos b- ja c-kohdissa antikorrelaatioita on yksi neljästä (1/4), niin kaksinkertaisella kulmaerolla (60 astetta) antikorrelaatioita tulisi olla enintään kaksi neljästä. Siis antikorrelaatioita on korkeintaan 2/4 = 1/2 eli 50 %. Tämä on Bellin epäyhtälö tässä yksinkertaisessa tapauksessa.

        Kvanttimekaniikan mukaan laskettu ennuste ko. tapaukselle on, että korrelaatioita tapahtuu 3/4 eli 75%.
        Kvanttimekaniikka siis rikkoo lokaalisuusolettamusta".

        --

        Mittaustapahtumat eivät ole täysin toisistaan riippumattomat, mikäli avaruusajan kvantittuminen, siis diskreetti avaruus vaikuttaa ja näkyy kyseisen mittakaavan ilmiöissä. Diskreetti avaruus vaikuttaa hiukkasten välisiin vapausasteisiin, varsinkin kierroissa toistensa suhteen, koska rotaatiot ovat muiden suureiden tapaan kvantittuneet, eivätkä voi saada mielivaltaisia arvoja toistensa suhteen.
        Vapaassa jatkuvassa avaruudessa, jossa suureet eivät ole kvantittuneet, kulmat eivät vaikuta tuloksiin, mutta kvantittuneessa avaruudessa ne vaikuttavat.
        Lokaalisuusolettamaa ei siis tarvitse rikkoa, vaikka korrelaatiotulokset ovat klassisen tulkinnan vastaisia ja tuntuvat järjenvastaisilta. Sillä avaruusolettama on virheellinen ja antaa siksi vääriä korrelaatio-olettamia.
        Mittaustapahtumat ovat täysin toisistaan riippumattomat, mutta avaruuden rakenne vaikuttaa mitattujen hiukkasten mahdollisiin ja keskinäisiin tiloihin/korrelaatioihin.

        Kertokaapa yksikin tiedejulkaisu jossa avaruusajan kvantittumista (rotaatiotilojen kvantittumista) olisi tutkittu suhteessa Bellin teoreemaan ja Aspect-kokeisiin tai niiden päätelmiin.
        Kerron teille: niitä ei ole tutkittu. Joten on aivan sama kuin euklidisen geometrian tuloksia käsiteltäisiin kaikenkattavina lopullisina totuuksina ennen epäeuklidisen geometrian kehittämistä. Voidaanko väittää lopullisia totuuksia, kun jo lähtökohta on puolittainen?

        Ettekö todella itse osaa päätellä että rotaatiotilojen ja muiden suureiden kvantittuminen diskreetissä aika-avaruudessa rajoittaa myös hiukkasten välisiä kvanttitiloja ja lisää korrelaatiota huolimatta siitä etteivät ne ole lomittuneet (kaukovaikutuksessa)??? Jos tarvitsette tähänkin jonkun artikkelin tai auktoriteetin, niin teillä ei ole kykyä päätellä itsestäänselvyyksiä.
        Olette silloin täysin toisten antaman tiedon varassa ja vietävissä.


    • -Vesa-

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Miksi sä valitsit

      Juuri minut sieltä?
      Ikävä
      75
      3577
    2. Kerro nyt rehellisesti fiilikset?

      Rehellinem fiilis
      Suhteet
      62
      2684
    3. Heilutetaanko peittoa hieman

      Heilutetaan peittoa vähän ;3
      Ikävä
      81
      2607
    4. Hei........

      Pelkkä sun näkeminen saa mut hymyilemään pitkin iltaa. Oot niin 🤩😘 Edellinen poistettiin.
      Ikävä
      58
      2408
    5. Mitä sanoa pituudeksi näillä mittaustuloksilla?

      Jos jossain tarttee ilmoittaa pituus sentin tarkkuudella? Mitattu neljästi virallisesti ja mittaustulokset on olleet 1
      Sinkut
      91
      2337
    6. Poliisi: Kymmenhenkinen pohjalaisperhe ollut vuoden kateissa kansainvälinen etsintäkuulutus Poliis

      Poliisi: Kymmenhenkinen pohjalaisperhe ollut vuoden kateissa – kansainvälinen etsintäkuulutus Poliisi pyytää yleisön apu
      Maailman menoa
      248
      2082
    7. Kaipaan sua, Ope

      Mietin, että ajatteletko sinä minua?..
      Ikävä
      43
      1902
    8. Tilanteesi nyt?

      Kysymys otsikossa
      Suhteet
      44
      1759
    9. Mä en jaksa suojella sua enää

      Oot osa mun tarinaa ja ensirakkaus 🩷🌈 Olisiko niin kauheata, jos muutkin ystävämme tietäisivät? Se on jo niin vanha ”t
      Ikävä
      15
      1471
    10. EU:n uusin idea - jatkossa joudut tunnistautumaan kun katsot PORNOA!

      "Pornon katsominen muuttuu täysin Euroopan komissio on kehittänyt sovelluksen, jolla internetin käyttäjä voi todistaa p
      Maailman menoa
      149
      1408
    Aihe