أثر علماء معهد وايزمان على دوران ذرة واحدة من خلال القياس
يقول أحد المبادئ المعروفة لنظرية الكم أن النظام يمكن أن يكون في عدد كبير من الحالات في نفس الوقت. أي أنها موجودة في حقائق موازية، وهي ظاهرة تعرف باسم "التراكب". التراكب موجود طالما أننا لا نلاحظ النظام أو نقيسه بطريقة ما. عندما نقيس النظام فإنه "ينهار" بناء على القياس ويستقر في واقع واحد. السبب الذي يجعلنا نختبر العالم من حولنا في واقع واحد فقط يرتبط بحقيقة أننا نقيسه باستمرار. على سبيل المثال، نقوم بقياس موضع الحروف على شاشة الكمبيوتر من خلال النظر إليها.
تم توضيح مبدأ التراكب لأول مرة بواسطة أوتو ستيرن والتر وجيرلاخ في عام 1922 باستخدام لفات (مغناطيسات صغيرة) لذرات الفضة. يمكن أن توجد مثل هذه السبينات في حالة تراكب، أي أنها تشير إلى اتجاهات مختلفة في نفس الوقت. أظهر الدكتور روي أوزاري وطلاب البحث يانون جليكمان، شلومي كوتلر، ونيتسان أكرمان، من قسم فيزياء الأنظمة المعقدة في معهد وايزمان للعلوم، كيف يتم من خلال "الملاحظة" قياس دوران ذري واحد. ونشرت نتائج الدراسة في المجلة العلمية Science. أضاء أعضاء الفريق الذرة، وقاسوا الفوتون المنبعث منها نتيجة الإضاءة، وأظهروا أن الدوران الذري ينهار من التراكب إلى واقع واحد، حيث يشير في الاتجاه الذي تبعث فيه الذرة الفوتون.
وقد أظهروا لاحقًا أنهم عندما يقيسون استقطاب الفوتون المنبعث، فإنهم يحددون بذلك اتجاه دوران الذرة. أي أن الراصد لا يؤثر فقط على النتيجة، بل يمكنه أيضًا أن يحدد مسبقًا كيفية تأثير القياس على النظام المقاس.
وفي التجربة الأخيرة من السلسلة، أظهر العلماء أن دوران الذرة المقاسة والفوتون المنبعث منها في حالة تشابك. أي أنه حتى بعد أن يبتعدوا كثيرًا عن بعضهم البعض، فإن كل قياس لأحدهم يؤثر فورًا على الآخر.
تعتبر هذه التجربة خطوة مهمة نحو فهم معنى القياس في الأنظمة الكمومية.
تعليقات 21
سؤال للخبراء.
على افتراض أنه يمكن التحكم في اتجاه دوران الإلكترون وعند قياسه فإنه يعطي نفس الدوران، ألا يسمح ذلك بنقل المعلومات المشفرة على مسافة بين إلكترونين مترافقين؟
مرحبا كوبي
هناك من يرى قمرًا واحدًا وهناك من يرى قمرًا مبتسمًا رسموا عليه، اعتمادًا على العوالم الموازية التي نقف عليها، اعتمادًا على كيفية تحرك وعينا في الوقت المناسب، وعلى حسب من يعرف كيف يلعب به. من الصعب أن أشرح للبشر لأنهم لا يرون بشكل مباشر أن أحدهم يرى بهذه الطريقة وآخر يرى آخر ويلتقيان في مكان حيث عادة ما يرون نفس الشيء. هناك تقارب أو "انهيار زمني" للعوالم المتوازية، مع احترامي
كوبي
"شعوري في هذا الشأن هو أنهم يحاولون تجنب موضوع "الوعي" ربما لأنه موضوع ليس لدى العلماء فكرة عنه". - جميل. ولأن "هذا الشيء" هو الذي يحدد الأشياء التي تتبعه، ويحددها، فإننا لا نستطيع أن نفهم ما معنى أن تدخلنا في الطبيعة وتعريف الاضطراب في الجهاز على أنه X - يخلق. من المستحيل أن نفهم لأنه لا يوجد تعريف لمفهوم الوعي وليس لدينا القدرة على توليد الذكاء والوعي بشكل مصطنع. وبالتالي لا توجد وسيلة للعلم للتعامل مع هذه المسألة. هذا السؤال موجه إلى المجال الفلسفي وممارسيه.
يوري، كما ذكر نعوم، السؤال هو كيف تنهار الدالة الموجية. ومع ذلك، بعد أن انهار بالفعل مرة أخرى، فهو في حالة محددة ويُعطى لأي شخص يقيسه من الآن فصاعدًا. وهذا يفسر سؤالك حول رؤية الروبوتات والحيوانات (من قال لك أن الوعي بالأرض لا يهم، أينشتاين سأل بالفعل "هل القمر موجود فقط لأن بعض الفأر ينظر إليه؟" الجواب الذي قدموه له هو أنه اتضح نعم.)
عندما تقول "قياس" فهذا يعني في الواقع أن شخصًا ما يقوم بالقياس. وإلا فإن مصطلح "القياس" لن يكون له أي معنى لأنه لم يتم قياس أي شيء بعد، ويمكن للنظام أن يبقى في حالة تراكب كما كان حتى الآن. إحساسي في الأمر أنهم يحاولون تجنب موضوع "الوعي" ربما لأنه موضوع ليس لدى العلماء فكرة عنه.
@Ori، وفقًا لقواعد اتصال الزخم الزاوي، يمكن تعريف الدوران للذرات. على سبيل المثال، يمكن الحصول على ذرة بوزونية على الرغم من أنه من المعروف أنها تتكون من فرميونات.
@ Koby، السؤال المفتوح هو كيف تنهار الدوال الموجية، وحقيقة حدوث ذلك أمر تجريبي. وبطبيعة الحال، فإن مصطلح الانهيار هو اعتباطي، واستخدامه هو لغرض خلق لغة مشتركة لظاهرة معروفة.
كوبي، شكرًا، لكن الادعاء بأن "الوعي" هو الذي يسبب الانهيار يبدو غير محتمل بشكل واضح، إذا كان هذا هو الحال بالفعل، فكيف تفسر حقيقة أن الحيوانات التي لا تملك وعيًا تتمكن من رؤية صورة العالم من حولها و تتصرف وفقا لذلك؟ كيف تفسر رؤية الروبوتات دون أي وعي يعرف كيفية تحليل بيئتها؟
ومن الواضح بالنسبة لي أن انهيار النظام سببه القياس نفسه (التفاعل بين جزيئات النظام والجزيئات التي تقيسها) وليس نتيجة نظرة خارجية لنتائج القياس الموجودة فيه. على أية حال حتى لو لم ينظر إليهم أحد.
أوه لقد نسيت تقريبا، شكرا.
عزيزي السيد كوبي، مرحبا.
من وجهة نظري الحركة ذهابا وإيابا في الزمن تفسر الازدواجية ودخول التراكب ونقل المعلومات وهذا في حد ذاته دليل وشكرا (وماذا أتعامل معه أيضا فقط هذا في حد ذاته لا يثبت أي شئ)
أوري ،
لقد سألت سؤالا جيدا جدا. لست متأكدًا من أن العلماء العظماء يمكنهم الرد عليك بهذه الحزم كما أجابوا عليك هنا.
حسنًا، على حد علمي، فإن إجابة السؤال لا تزال غير مغلقة تمامًا. في آخر كتاب قرأته عن هذا الموضوع لماتشيو كاكو، أحد أعظم العلماء في هذا الموضوع، بقي على السؤال.
ما تبين هو أن "الوعي" هو الذي يسبب الانهيار. ليس بالضبط العين.
ولكن ماذا، هناك أشخاص غير مرتاحين لحقيقة أن الوعي يخلق مثل هذا الشيء الغريب، لذلك يخترعون الأشياء بثقة كبيرة. حقيقة أن الجسيم يتحرك ذهابًا وإيابًا في الوقت المناسب ويتكرر هي مجرد فرضية، وبالإضافة إلى ذلك فهي لا تحل أي شيء.
أود أيضًا أن أعرف ما إذا كان لدى أي شخص تفسير أكثر تعمقًا وصحيحًا للسؤال.
أوري، لقد فهمت بشكل صحيح وقد شرحوا ذلك لك أيضًا في الإجابات.
شكرا.
عزيزي فالستاف مرحبا
هناك من يدعي أن الزمن له أبعاد متعددة وليس فقط إلى الوراء وإلى الأمام، ولكن يصعب علي أن أتخيل ذلك على الإطلاق في الميدان. شكرا
من حسن الحظ أن الجسيمات لا تتحرك جانبًا مع مرور الوقت، بل ذهابًا وإيابًا فقط. ومن حقيقة أنهم تمكنوا من عكس الزمن أستنتج أنهم ليسوا من الجنس الأنثوي.
شكرا.
طيب شكرا.
شكرا.
شكرًا لك على عدم منعي في كل مرة أذكر فيها أن شيئًا ما يعود بالزمن إلى الوراء، شكرًا لك
نشكرك على الإجابة، بالمناسبة مجرد تعليق صغير، ومن المضحك بعض الشيء أن تقوم بتوقيع رسائلك بكلمة "شكرًا". أنت الذي تجيب، على ماذا تشكر؟
أوري، يلاحظون النية، ويتحققون، ويرسلون ضوءًا يضرب ويكون له تأثير.
ومرة أخرى نفس المبدأ فقط في الدورات، بالنسبة للجسيم، وإذا كان فوتونًا أو إلكترونًا، فهناك حركة مرة أخرى للخلف وللأمام في الوقت المناسب، وبالتالي، كم عدد الدورات التي يمتلكها نفس الجسيم (في حالة التراكب)، يمكنك القول بذلك يحتوي على متوسط عدد الدورات، لكنني لست متأكدًا من ذلك، ولكن ما الذي يحدث هو التحقق من نفسه مرة أخرى، الدورات، تتقارب وتستقر مرة أخرى في الاختبار لأكبر دورة ممكنة، شكرًا لك
بفضل الإجابات، أي حسب ما فهمته من إجاباتكم، يتم الانهيار (كما تخيلت) نتيجة عملية القياس نفسها، بسبب جزيئات الضوء (الفوتونات) التي تضرب الذرة وبالتالي ليس لأنه كان هناك شخص التقطت عينه الفوتونات العائدة من هناك.
لا أفهم لماذا يحاولون في معظم المقالات حول نظرية الكم خلق انطباع خاطئ لدى القارئ بأن النظرة نفسها هي التي تؤثر على حالة النظام ("التراكب موجود طالما أننا لا نلاحظ النظام" ).
بالمناسبة، عندما تتحدث عن السبينات، ألا تتحدث عادةً عن إلكترون واحد؟ ما هو دوران الذرة؟
لوري:
يتحرك الجسيم إلى الخلف والأمام في الوقت المناسب عدة مرات وبسبب هذا يتضاعف في موضع فائق، إذا نظرت إليه بمساعدة نظام معقد يعتمد سلوكه أيضًا على الوقت، فإن الجسيم سوف يستقر على النظام المعقد ( (في هذه الحالة العين وجسم الإنسان) وتتقارب إلى عدد أقل من الاحتمالات، اعتمادا على ثبات العين في الفضاء والقوة التي يحتاجها الجسيم للتقارب. شكرا
@Ori، بالطبع لا يوجد شيء فريد في العين البشرية. التعريف المادي للقياس هو تحديد خاصية محددة للنظام الكمي، على سبيل المثال موضع الجسيم أو زخمه. إذا قمت بإجراء القياس باستخدام الفوتون، فسوف ينهار النظام إلى حالة معينة اعتمادًا على الدالة الموجية للجسيم. بالنسبة لسؤالك، سيتعطل النظام في لحظة القياس، وليس عند وصول الشخص بعد ساعة.
إذا قمت بترجمة ذلك إلى معلومات - فستفقد المعلومات عندما تقوم بأخذ عينات من أي شيء
أي أنه لا يوجد سيف ذو حدين.
وإذا ترجمتها إلى اختيارات في الحياة - فكل خيار قمت به ضاع في طريق آخر
والسؤال الآن هو ما إذا كان من المرغوب فيه دائمًا الاختيار أو البقاء في "التراكب" في الحياة كمبدأ والإجابة على ذلك هي في بعض الحالات... إذا لم تختر شيئًا لا تعيشه.
سؤال تام: "نحن نقيس موضع الحروف على شاشة الكمبيوتر من خلال النظر إليها".
من الجملة أعلاه يبدو كما لو أن انهيار النظام في حالة واحدة تم إنشاؤه فقط نتيجة لملاحظة العين البشرية (أو الدماغ البشري). يبدو هذا غريبًا "قليلاً" وغير منطقي بالنسبة لي، أريد أن لنفهم مرة واحدة، هل الادعاء بأن النظام ينهار فقط عندما يلاحظه الإنسان؟ أي أننا لو وضعنا جهازاً يقيس النظام ويعرض النتيجة في مكان ما (على سبيل المثال على شاشة الكمبيوتر) فهل سيحدث الانهيار لحظة القياس؟ أم فقط عندما يرى الشخص (بعد ساعة مثلاً) النتائج؟
لا أفهم لماذا تؤدي مراقبة العين البشرية للحروف الموجودة على شاشة الكمبيوتر إلى انهيارها؟ ففي نهاية المطاف، بالعين أو بدونها، يتم قصف الجسيمات الموجودة على الشاشة (الحروف) بشكل مستمر بالفوتونات التي "تقيسها"، ويعود بعض الفوتونات نحو الكرسي أمام شاشة الكمبيوتر، فماذا يفعل؟ هل يهم إذا كان الشخص يجلس أمام الكمبيوتر ويلاحظ النتائج أم لا؟ ففي النهاية، لقد تم القياس بالفعل (الفوتونات التي ضربت الشاشة وعادت بالنتائج).
نأمل أن يكون السؤال واضحا.
خطوة مهمة لكن لم أفهم ما الجديد هنا؟ ؟ ؟