Quali sono le "azioni spettrali" di Einstein?

Risposta:

Entanglement quantico.

Spiegazione:

La meccanica quantistica ci dice che non possiamo mai sapere in quale stato un oggetto / particella si trova fino a quando non facciamo una misurazione diretta. Fino ad allora, l'oggetto esiste in a sovrapposizione di stati, e possiamo solo conoscere il probabilità che è in un determinato stato in un dato momento. Effettuare una misurazione disturba il sistema e fa sì che tali probabilità si riducano a un singolo valore. Questo è spesso indicato come collassando la funzione d'onda, #psi (x) #.

Einstein era a disagio con la natura probabilistica della meccanica quantistica. Sentiva che gli oggetti fisici dovevano avere proprietà definite indipendentemente dal fatto che fossero misurati o meno. È famoso per aver chiesto, "credi davvero che la luna non sia lì quando non la guardi?"

Ha usato la frase "azione spettrale a distanza" per riferirsi alla nozione fondativa di QM che fare una misura di un oggetto può in qualche modo influenzare direttamente la misurazione di un altro oggetto in una diversa regione dello spazio, con i due oggetti situati a una distanza arbitraria a parte. Questa nozione è chiamata entanglement quantisticoe a Einstein non piaceva.

Supponiamo di avere due sfere, una rossa e una blu. Mettiamo ciascuna delle sfere in una scatola, e poi mescoliamo le scatole fino a quando non è possibile per noi sapere quale sfera si trova in quale scatola. L'intuizione ci dice che anche se non sappiamo quale sfera è in quale scatola, uno di essi deve essere rosso e la sfera che non è rossa deve essere blu, cioè la prima scatola contiene una sfera rossa e la seconda scatola contiene un blu sfera, o la prima scatola contiene una sfera blu e la seconda scatola contiene una sfera rossa. D'altra parte, la meccanica quantistica ci dice che finché non apriamo le scatole, le sfere esistono in a sovrapposizione di rosso e blu, cioè sono entrambi rossi e sono entrambi blu.

Quando apriamo una delle scatole e vediamo la sfera blu, sappiamo che l'altra scatola deve contenere la sfera rossa. Lo sappiamo senza aprire l'altra scatola. Potremmo mantenere la seconda casella chiusa per il resto del tempo, e sarebbe sempre noto che la seconda casella contiene la sfera rossa. Sapere qualcosa su uno degli oggetti (che è blu) ci ha dato informazioni sul secondo oggetto (che è rosso), senza dover fare un'osservazione diretta del secondo oggetto. Pertanto, diciamo che questi due oggetti sono impigliato.

Ciò sarebbe vero indipendentemente dal fatto che la meccanica quantistica sia corretta o meno. Anche se gli oggetti hanno mantenuto gli stati definiti per tutto il tempo, guardando uno ci darebbe informazioni sull'altro. Ma stranamente, la sperimentazione finora ha confermato l'interpretazione della meccanica quantistica ogni volta.

L'entanglement quantico ci dice che quando facciamo un'osservazione di una delle sfere e vediamo che è rossa, quell'oggetto deve in qualche modo "comunicare" con l'altro oggetto e dirgli in quale stato deve essere. In questo caso, quando vedi la sfera rossa, la sfera rossa deve dire alla sfera nell'altra scatola che deve essere blu. Quando apriamo una scatola e vediamo la sfera rossa, la funzione d'onda di quella sfera collassa, ma anche la funzione d'onda della seconda sfera collassa. In caso contrario, potremmo avere la situazione in cui entrambi gli oggetti sono rossi o entrambi gli oggetti sono blu, che sappiamo sarebbe impossibile.

Einstein era fortemente contrario a questa idea. Nel 1935 pubblicò un articolo in cui tentava di confutare la teoria dei quanti. Questo è notoriamente noto come la carta EPR, dopo i tre autori (Einstein, Podolsky e Rosen). L'esperimento mentale proponeva che, affinché la meccanica quantistica fosse corretta, doveva significare che l'informazione può viaggiare più velocemente della velocità della luce, che viola direttamente la teoria della relatività di Einstein. A quanto pare, Einstein non era corretto; l'entanglement quantistico non determina un paradosso. Se desideri maggiori informazioni sul paradosso EPR, sentiti libero di mandarmi un messaggio! Ci sono anche molte buone risorse che si possono trovare su internet.