Bell teoremi - basit terimlerle nedir?

İçindekiler:

Bell teoremi - basit terimlerle nedir?
Bell teoremi - basit terimlerle nedir?
Anonim

Toplumda farklı gruplar (bilim adamları ve inananlar) arasında ne sıklıkla dünyanın yapay zeka tarafından yaratıldığına dair bir anlaşmazlık vardı. Bell teoremi bunun kanıtıdır. Araştırmacılar deneysel analizi yeniden oluşturmak için ancak son zamanlarda "ideal koşullara" ulaşabildiler. Tanrı'nın var olduğunu ama o "biçimde" olmadığını, insanların ruhlarında olmadığını gösterir. Matematiksel yöntemler, Evren gibi gezegenimizin de birileri tarafından yaratıldığını ve bu kişinin sınır meselesi olduğunu zaten kanıtlayabilir.

Teoremin temelleri: yorum ne diyor?

Bell'in teoremi, insanların zihinlerinin birbirinden ayrı olmadığını ve hepsinin sonsuz bir alanın parçası olduğunu gösterir. Örneğin, elinizde metal bir kutu var ve içinde bir vakum var. Bir ağırlık sensörü içerir. Boşluk sayesinde cihaz, kilo alımı veya kaybındaki en fark edilmeyen değişiklikleri belirlemenizi sağlar. Ardından cihaz, boşluk içindeki elektronun ağırlığını ölçer. Veriler sabittir. Cihazın "görebildiği" tek şey, tek birelektron. Ancak sensör hareket ettikçe, saydıkça kutunun içindeki kütle (vakum ağırlığı) değişir.

Sensörü çıkardıktan sonra, ağırlığı hesaplama yöntemine göre (eksi sensörün ağırlığı), göstergeler aynı değildir - fark, verilerin cihaz tarafından sabitlenmesinden önceki ve sonraki bir mikro değerdir. Bu neyi gösterir ve cihaz içine girdikten sonra kutudaki ağırlık artışını ne etkiledi? Bu, her şeyi formüllerle ve tek doğru cevaplarla çözmeye alışmış klasik fizikçiler için son derece acımasız bir soruydu.

Düşüncenin yorumlanması bulanık bir kuantum dünyasında bir yasadır

Basit bir ifadeyle, Bell'in teoremi, dünyamızdaki her şeyin gizli bir enerjisi olduğunu kanıtlıyor. Sensör başlangıçta bir proton bulmaya ve sabitlemeye odaklanırsa, kutu bir proton oluşturacaktır. Yani bir boşlukta cihazın veya başka bir yapay zekanın düşündüğü şey doğacak.

Bir vakum içindeki fotonların davranışı
Bir vakum içindeki fotonların davranışı

John Bell'in teorem hakkında söylediği gibi, "birleşik bir alan, deneycinin amacına bağlı olarak bir boşluk içinde bir parçacık yaratacaktır."

Parçacık türü, bir veya başka bir sensör girilerek belirlenir. Bir proton oluşturmak için uygun bir cihaza ihtiyacınız var ve bir elektron için - aynı şekilde. Bu fenomen insan hafızasıyla karşılaştırılmıştır - beyninizi zorladığınızda ve hiçbir yerden belirli bir anı yeniden yaratmak istediğinizde geçmişten belirli bir parçayı hatırlarsınız. Okulun ilk gününü hatırlamaya çalışıyorsanız, önce onu düşünmeli ve parçacıkları zihninizde bir resim oluşturacak şekilde çalışacak şekilde ayarlamalısınız.

Teorem hangi soruları çözüyor, mesajı nedir ve ne için kullanılıyor?

Kuantum çağı henüz gelmemişken, maddenin ve nesnelerin davranışının tahmin edilebilir olduğuna inanılıyordu. Her şey Newton yasasına dayanıyordu: Bir cismin boş uzayda serbest hareketi, çarpma noktasına sabit bir hızla yaklaşacaktır. Bu durumda, yörünge değişmeyecek - kesinlikle düz bir çizgide. Deneyler uzun süre yapıldı, herhangi bir hata bilim adamının yanlış çalışmasının sonucudur. Bunun başka açıklaması yoktu.

Hesaplama bir kanıtlanabilirlik aracı olarak kabul edildi, ancak daha sonra araştırmacılar sayıların geri bildiriminde bir model fark ettiler.

Determinizm ve fiziksel dünyada kuralların kaldırılması

Parçacık hareketinin yönünü değiştirme
Parçacık hareketinin yönünü değiştirme

Klasik fizikte determinizm, enerjinin korunumu yasası kadar kesin olan bir varsayımdır. Bundan, bu bilimde herhangi bir kazaya ve öngörülemeyen koşullara yer olmadığına dair bir düzenlilik ortaya çıktı. Ancak daha sonra yeni gerçekler ortaya çıkmaya başladı:

  1. 20. yüzyılın başında, klasik fiziğin tanımlayamadığı şeyleri açıklamak için kuantum mekaniği teorisi geliştirildi.
  2. Kuantum mekaniği, tüm deneylerde bir dizi kaza, yanlışlıklar bıraktı.
  3. Klasik bilimin formülleri sonucu doğru bir şekilde hesaplamayı mümkün kıldı. Kuantum mekaniği ve fiziği, yalnızca maddenin büyüklüğüne veya boyutuna göre olasılığın cevabını verdi.

Örneğin, bir parçacığın "klasik" modele göre nasıl davrandığını gösteren iki basit karşılaştırmayı ele alalım veBell teoremi:

  • Klasik model. t=1 zamanında, parçacık x=1 belirli bir konumda olacaktır. Klasik modele göre, normdan küçük sapmalar hesaplanacak ve bu, doğrudan parçacığın hızına bağlı olacaktır.
  • D. Zil modeli. t=1 anında, parçacık x=1 ve x=1.1 konum aralığında olacaktır. Olasılık p 0.8 olacaktır. Kuantum fiziği, parçacığın zaman içindeki göreli konumunu, şans unsurunu hesaba katarak, konumu varsayarak açıklar. fiziksel süreçler.

Bell'in teoremi fizikçilere sunulduğunda, iki kampa ayrıldılar. Bazıları determinizmin doğruluğuna güveniyordu - fizikte rastgelelik olamaz. Diğerleri, kuantum mekanik formülleri derlerken aynı kazaların ortaya çıktığına inanıyordu. İkincisi, rastgele olaylara sahip olabilen bilimin kusurunun bir sonucudur.

Einstein'ın konumu ve determinizm dogmaları

Tanrı'nın varlığının matematiksel kanıtı
Tanrı'nın varlığının matematiksel kanıtı

Einstein şu pozisyona bağlı kaldı: tüm kazalar ve yanlışlıklar, kuanta biliminin kusurunun bir sonucudur. Ancak, John Bell'in teoremi, kesin hesaplamaların mükemmelliği dogmalarını yok etti. Bilim adamının kendisi, doğada böyle anlaşılmaz şeyler için tek bir formülle hesaplanamayan bir yer olduğunu söyledi. Sonuç olarak, araştırmacılar ve fizikçiler bilimi iki dünyaya ayırdılar:

  1. Klasik yaklaşım: Fiziksel bir sistemdeki bir öğenin veya nesnenin durumu, davranışın tahmin edilebildiği ilerideki geleceğini temsil eder.
  2. Kuantum yaklaşımları: fiziksel bir sistemin çeşitli yanıtları, bir durumda uygulanmaya uygun seçenekleri vardır.

Kuantum mekaniğinde Bell'in teoremi öznelerin hareket olasılığını tahmin eder ve klasik model yalnızca hareketin yönünü gösterir. Ama hiç kimse bir parçacığın yolu, hızı değiştiremeyeceğini söylemedi. Bu nedenle, kanıtlandı ve bir aksiyom olarak alındı: klasikler, parçacığın A noktasından sonra B noktasında olacağını söylüyor ve kuantum mekaniği, B noktasından sonra parçacığın A noktasına dönebileceğini söylüyor, bir sonraki noktaya git, dur, ve daha fazlası.

Otuz yıllık tartışma ve Bell'in eşitsizliğinin doğuşu

Foton Davranış Çalışması
Foton Davranış Çalışması

Fizikçiler teoremleri bölerken, parçacıkların nasıl davrandığını tahmin ederken, John Bell benzersiz bir eşitsizlik formülü yarattı. Tüm bilim adamlarını "uzlaştırmak" ve maddedeki parçacıkların davranışını önceden belirlemek için gereklidir:

  1. Eşitsizlik geçerliyse, o zaman klasik fizik ve "deterministler" haklıdır.
  2. Eşitsizlik ihlal ediliyorsa, o zaman "kazalar" doğrudur.

1964'te deney neredeyse kusursuz hale geldi ve bunu her seferinde tekrarlayan bilim adamları bir eşitsizlik ihlali buldular. Bu, D. Bell'e göre herhangi bir fiziksel modelin fizik kurallarını ihlal edeceğini gösterdi; bu, "deterministler" tarafından sonucun anlamını doğrulamak için atıfta bulunulan ve onlar için net olmayan gizli parametrelerin mevcut olmadığı anlamına geliyordu.

Image
Image

Einstein'ın teorilerinin yok edilmesi mi yoksa göreceli maruz kalma mı?

Buna dikkat edinBell'in teoremi, istatistiksel bir izolasyona sahip olan olasılık teorisinin takipçisidir. Bu, herhangi bir cevabın yaklaşık bir yapıya sahip olacağı anlamına gelir; bu, yalnızca onun için daha fazla veri olduğu için doğru olduğunu düşünmemize izin verir. Örneğin, dünyada hangi renk kuşlar daha fazladır - siyah mı beyaz mı?

Elektron hareketinin yönündeki değişime etkisi
Elektron hareketinin yönündeki değişime etkisi

Eşitsizlik şöyle görünecek:

N(b) < N(h), burada N(b) beyaz kargaların sayısıdır, N(h) siyah kargaların sayısıdır.

Ardından, mahallede dolaşalım, kuşları sayalım, sonuçları yazalım. Yani, dahası, o zaman doğrudur. Göreceli istatistikler, daha büyük bir sayının olasılığının doğru olduğunu kanıtlamanıza olanak tanır. Elbette seçim yanlış olabilir. Dünyada ne tür insanların daha fazla olduğunu bulmaya karar verirseniz, esmer veya beyaz, o zaman sadece Moskova'da değil, aynı zamanda Amerika'ya da uçmak zorunda kalacaksınız. Sonuç her iki durumda da farklı olacaktır - istatistiksel verilere ilişkin eşitsizlik ihlal edilmiştir.

Yüzlerce deneyden sonra, sonuç her zaman bozuldu - zaten radikal bir "determinist" olmak uygunsuzdu. Tüm çalışmalar ihlaller gösterdi, veriler deneyler tarafından temiz kabul edildi.

Bell'in yerel olmayan teoremi: ölçümlerin etkisi ve EPR paradoksu

Vakum kutularında kuantum hareketinin asimetrisi
Vakum kutularında kuantum hareketinin asimetrisi

1982'de, tartışma nihayet Paris Üniversitesi'nde sona erdi. Alain Aspect'in grubu, dünyanın yerel olmadığını kanıtlayan ideal koşullarda birçok deney gerçekleştirdi:

  1. içinçalışmanın temeli bir ışık kaynağıdır.
  2. Odanın ortasına yerleştirildi ve her 30 saniyede bir farklı yönlere iki foton gönderdi.
  3. Yaratılan parçacık çifti aynıydı. Ancak hareket başladıktan sonra kuantum dolaşıklığı ortaya çıkıyor.
  4. Kuantuma bağlı fotonlar, birini ölçmeye çalışırken fiziksel durumlarını değiştirerek birbirlerinden uzaklaşırlar.
  5. Buna göre, bir foton bozulursa ikincisi hemen aynı şekilde değişir.
  6. Odanın her iki tarafında fotonları almak için kutular var. Bir parçacık girdiğinde gösterge ışıkları kırmızı veya yeşil renkte yanıp söner.
  7. Renk önceden belirlenmemiştir, rastgeledir. Ancak, bir desen var - solda hangi renk yanacak, yani sağda olacak.

Göstergeleri olan kutu, fotonun bazı durumlarını yakalar. Göstergeler kaynaktan ne kadar uzakta olursa olsun, galaksinin kenarında bile, ikisi de aynı renkte yanıp sönecektir. Başka bir zaman, fizikçiler görevi karmaşıklaştırmaya ve üç kapılı kutular yerleştirmeye karar verdiler. Her iki tarafta aynı açıldığında, lambaların rengi aynıydı. Aksi takdirde, deneylerin sadece yarısı bir renk farkı gösterdi. Klasikler buna doğada her yerde olabilecek bir kaza diyorlar - gizli parametreler bilinmiyor, bu nedenle çalışılacak bir şey yok. Ancak fizik alanında, Bell'in teoremi "parçalanmış" tek bir teori olmaktan çok uzaktır.

Tanrı'nın varlığının kanıtı ve kuantum dünyasının felsefesi

Tanrı'nın varlığı bir teorem mi yoksa bir aksiyom mu?
Tanrı'nın varlığı bir teorem mi yoksa bir aksiyom mu?

Ana felsefi doktrin"hiperkozmik Tanrı" kavramıdır. Bu, zamanın ve mekanın dışında olan görünmez bir varlıktır. Ve insan, dünyanın ilmine ne kadar yaklaşmaya çalışsa da, dünyanın yaratılış sırlarına dair deliller, formüller, yeni keşifler varlığında yüz asır kadar uzak kalacaktır. Mesafeler ve eylemdeki olasılık açısından bunun mantıklı bir temeli var.

Image
Image

Kuantum dünyasıyla ilgili teoremlere dayanarak, bilim adamı Templeton aşağıdaki ideolojiden oluşan bir varsayım ortaya koydu:

  1. Felsefe ve fizik her zaman yan yana gidecek, dünyanın kavramları kesişmese bile.
  2. Maddi olmayan bir varlık, maddi dünyanın boyutuyla aynı şekilde değişen başka bir boyutu ifade eder. Bell'in dünyanın farklı yerlerinde bulunan parçacıkların aynı davranışlarıyla ilgili sözlerini hatırlıyor musunuz?
  3. Bilgi mutlak veya bilimsel ufukların ötesinde olamaz. Her zaman gizlenecek, ancak gizli gerçeklere sahip olmayacak (Bell'in ortadan kaldırdığılarla aynı).

Böylece bilim adamları Tanrı'nın varlığının matematiksel bir açıklamasını yaptılar. Bell'in teoremi, sadece fizik klasikleriyle açıklanamayacak bir modelle, karışıklık üzerine inşa edildi, ancak açık ve eşzamanlıydı.

Görelilik hesaplaması ve kuantum fiziği teoremleri

Tanrı'ya inanç kavramını ve insanın yarattığı fiziksel dünyayı temel alırsak, tahminler yazabiliriz, çünkü ikisi hakkında da bir gerçek yok, şöyle:

  1. X, X olmalıdır: çelişki ortadan kaldırılamaz.
  2. Anlarsakyuvarlak diyelim, o zaman X=daire gösteririz.
  3. O zaman X'i bir kare ile gösteririz, yani X artık bir daire değildir, bu fizik ve geometri (matematik) yasalarına göre doğrudur.
  4. X değil X bir daire değildir: doğru, ama X ve X değil aynı zamanda çelişki yasasına göre bir yalandır.
  5. Kırmızı ve görünmez nesne - X=nesneden yansıyan, ancak kırmızı Y rengine karşılık gelen ışık dalgalarının spektrumu.
  6. Nesne Y tarafından değil X gözüyle görülür - gerçeğin olma olasılığı yüksektir.
  7. Sonuç: Eğer X değil ise Y=doğru olabilir (olasılık teoremi). Bu nedenle, Tanrı'nın varlığı=%100 olan olası gerçek.

Tanrı'nın %100 var olma olasılığı, kanıtlanamayan veya tartışılamayan göreli bir değerdir. Ama Einstein bu formülü çürütebilseydi, Bell'in kuramının dayandığı görelilik kuramını terk etmek zorunda kalacaktı. Bir düşüncenin kavramlarını yok etmeden ikincisini terk etmek imkansızdır. Her ne kadar yukarıdaki çalışmalarda Bell, Einstein'ın köprübaşı olmadan yapabildi, o da postülalarından vazgeçse bile, John Bell'in matematiksel teorilerinin felsefesini asla çürütemedi.

Önerilen: