Tswb lub theorem - nws yog dab tsi hauv cov ntsiab lus yooj yim?

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Tswb lub theorem - nws yog dab tsi hauv cov ntsiab lus yooj yim?
Tswb lub theorem - nws yog dab tsi hauv cov ntsiab lus yooj yim?
Anonim

Ntau npaum li cas hauv zej zog ntawm cov pab pawg sib txawv (cov kws tshawb fawb thiab cov ntseeg) muaj kev tsis sib haum xeeb tias lub ntiaj teb yog tsim los ntawm kev txawj ntse. Bell's theorem yog qhov pov thawj ntawm qhov no. Tsuas yog tsis ntev los no cov kws tshawb fawb tau ua tiav "cov xwm txheej zoo" los tsim cov kev sim tshuaj ntsuam xyuas dua. Nws qhia tau hais tias Vajtswv muaj nyob, tiam sis tsis yog nyob rau hauv lub "hom", tsis nyob rau hauv lub ntsuj plig ntawm tib neeg. Kev ua lej tuaj yeem ua pov thawj tias peb lub ntiaj teb, zoo li lub Ntiaj Teb, tau tsim los ntawm ib tus neeg, thiab tus neeg no yog tus ciam teb teeb meem.

Basic of theorem: txhais li cas?

Bell's theorem qhia tias tib neeg lub siab tsis sib cais los ntawm ib leeg, thiab lawv txhua tus yog ib feem ntawm thaj chaw uas tsis muaj qhov kawg. Piv txwv li, koj muaj lub thawv hlau hauv koj txhais tes, thiab hauv nws yog lub tshuab nqus tsev. Nws muaj qhov hnyav sensor. Ua tsaug rau qhov khoob, lub cuab yeej tso cai rau koj los txiav txim siab qhov kev hloov pauv tsis zoo tshaj plaws hauv qhov hnyav nce lossis poob. Tom ntej no, cov cuab yeej ntsuas qhov hnyav ntawm cov hluav taws xob hauv cov kab noj hniav. Cov ntaub ntawv yog tsau. Txhua yam uas lub cuab yeej tuaj yeem "pom" yog qhov muaj ntawm ib leeghluav taws xob. Tab sis thaum lub sensor txav mus, suav, qhov loj hauv lub thawv (lub tshuab nqus tsev qhov hnyav) hloov.

Tom qab tshem tawm lub sensor, raws li txoj kev suav qhov hnyav (tshem tawm qhov hnyav ntawm lub sensor), cov ntsuas tsis zoo ib yam - qhov sib txawv yog tus nqi micro ua ntej thiab tom qab kho cov ntaub ntawv los ntawm lub cuab yeej. Qhov no qhia li cas thiab dab tsi cuam tshuam qhov kev nce hauv qhov hnyav hauv lub thawv tom qab lub cuab yeej tau nyob hauv nws? Qhov no yog ib lo lus nug phem heev rau classical physicists, uas yog siv los daws txhua yam nrog cov qauv thiab ib lo lus teb raug.

Kev txhais lus ntawm kev xav yog txoj cai hauv lub ntiaj teb fuzzy quantum

Hauv cov ntsiab lus yooj yim, Tswb lub theorem ua pov thawj tias txhua yam hauv peb lub ntiaj teb muaj lub zog zais. Yog tias qhov ntsuas tau pib tsom mus rau kev nrhiav thiab kho cov proton, lub thawv yuav tsim cov proton. Qhov ntawd yog, hauv lub tshuab nqus tsev, lub cuab yeej lossis lwm yam kev txawj ntse xav txog yuav yug los.

Tus cwj pwm ntawm photons hauv lub tshuab nqus tsev
Tus cwj pwm ntawm photons hauv lub tshuab nqus tsev

Raws li John Bell tau hais txog lub theorem, "ib qho chaw sib koom ua ke yuav tsim cov khoom hauv lub tshuab nqus tsev, tso siab rau lub hom phiaj ntawm tus kws sim."

Hom hais yog txiav txim los ntawm kev nkag mus rau ib lossis lwm lub sensor. Txhawm rau tsim ib qho proton, koj xav tau ib qho khoom siv tsim nyog, thiab rau ib qho hluav taws xob - tib txoj kev. Qhov tshwm sim no tau muab piv rau tib neeg lub cim xeeb - koj nco ntsoov ib feem ntawm yav dhau los thaum koj ua rau koj lub hlwb thiab xav rov tsim dua lub sijhawm tshwj xeeb los ntawm tam sim no. Yog tias koj sim nco ntsoov thawj hnub kawm ntawv, koj yuav tsum xub xav txog nws thiab teeb tsa cov khoom ua haujlwm kom lawv tsim ib daim duab hauv koj lub siab.

Cov lus nug dab tsi yog qhov theorem daws tau, nws cov lus yog dab tsi thiab nws siv rau dab tsi?

Thaum lub sijhawm ntawm quantum tseem tsis tau los, nws tau ntseeg tias tus cwj pwm ntawm cov teeb meem thiab cov khoom yog kwv yees. Nws tag nrho los rau Newton txoj cai: kev txav dawb ntawm lub cev hauv qhov chaw khoob yuav mus txog qhov cuam tshuam nrog qhov nrawm tas li. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, lub trajectory yuav tsis hloov - nruj me ntsis nyob rau hauv ib tug ncaj kab. Cov kev sim tau ua tiav rau lub sijhawm ntev, txhua qhov tsis raug yog qhov tshwm sim ntawm kev ua haujlwm tsis raug ntawm tus kws tshawb fawb. Tsis muaj lwm yam piav qhia rau qhov no.

Xaiv tau suav tias yog lub cuab yeej ntawm qhov tshwm sim, tab sis tom qab ntawd cov kws tshawb fawb pom qee tus qauv hauv cov lus tawm tswv yim ntawm cov lej.

Kev txiav txim siab thiab kev tshem tawm cov cai hauv ntiaj teb lub cev

Hloov cov kev taw qhia ntawm particle txav
Hloov cov kev taw qhia ntawm particle txav

Kev txiav txim siab hauv classical physics yog ib qho postulate uas yog raws li txoj cai ntawm kev txuag hluav taws xob. Los ntawm qhov no, ib txwm muaj tshwm sim tias tsis muaj qhov chaw rau kev sib tsoo thiab qhov xwm txheej tsis tau pom dua hauv qhov kev tshawb fawb no. Txawm li cas los xij, tom qab qhov tseeb tshiab pib tshwm sim:

  1. Thaum pib ntawm lub xyoo pua 20th, quantum mechanical theory tau tsim los piav txog tej yam uas classical physics txhais tsis tau.
  2. Quantum mechanics nyob rau hauv tag nrho cov kev sim tau tso tseg tom qab txoj kev sib tsoo, tsis raug.
  3. Cov qauv ntawm kev tshawb fawb classical ua rau nws ua tau los xam qhov tshwm sim. Quantum mechanics thiab physics tsuas yog muab cov lus teb ntawm qhov yuav tshwm sim ntawm qhov loj lossis qhov loj ntawm qhov teeb meem.

Piv txwv li, xav txog ob qhov kev sib piv yooj yim, uas qhia tau tias yuav ua li cas ib qho kev coj ua raws li "classical" qauv thiabTswb lub theorem:

  • Classic qauv. Thaum lub sij hawm t=1, cov particle yuav nyob rau hauv ib qho chaw tshwj xeeb x=1. Raws li cov qauv classical, me deviations los ntawm tus qauv yuav raug xam, uas ncaj qha nyob ntawm seb qhov ceev ntawm particle.
  • D. Tswb qauv. Thaum lub sij hawm t=1, lub particle yuav nyob rau hauv qhov ntau ntawm qhov chaw x=1 thiab x=1.1. Qhov tshwm sim p yuav yog 0.8. Quantum physics piav qhia qhov particle tus txheeb ze txoj hauj lwm nyob rau hauv lub sij hawm los ntawm kev xav tias qhov chaw, noj mus rau hauv tus account lub caij nyoog nyob rau hauv cov txheej txheem lub cev.

Thaum Tswb lub theorem tau nthuav tawm rau cov kws tshawb fawb, lawv tau muab faib ua ob lub chaw pw hav zoov. Qee qhov tso siab rau qhov kev ncaj ncees ntawm kev txiav txim siab - tsis tuaj yeem tsis muaj qhov sib txawv hauv physics. Lwm tus ntseeg tias tib yam xwm txheej tshwm sim thaum sau cov qauv quantum mechanical. Qhov kawg yog qhov tshwm sim ntawm qhov tsis zoo ntawm kev tshawb fawb, uas tuaj yeem muaj cov xwm txheej tsis sib xws.

Einstein txoj haujlwm thiab dogmas ntawm kev txiav txim siab

Kev ua lej pov thawj ntawm Vajtswv lub neej
Kev ua lej pov thawj ntawm Vajtswv lub neej

Einstein tau ua raws li txoj haujlwm no: txhua qhov xwm txheej thiab qhov tsis raug yog qhov tshwm sim ntawm qhov tsis zoo ntawm kev tshawb fawb ntawm quanta. Txawm li cas los xij, John Bell's theorem rhuav tshem cov dogmas ntawm qhov zoo tshaj plaws ntawm kev suav xam. Tus kws tshawb fawb nws tus kheej tau hais tias nyob rau hauv qhov xwm txheej muaj ib qho chaw rau tej yam tsis zoo uas tsis tuaj yeem suav nrog ib qho qauv. Raws li qhov tshwm sim, cov kws tshawb fawb thiab cov kws tshawb fawb tau faib kev tshawb fawb ua ob lub ntiaj teb:

  1. Classical mus kom ze: lub xeev ntawm ib yam khoom lossis khoom hauv lub cev lub cev sawv cev rau nws lub neej yav tom ntej, qhov twg tus cwj pwm tuaj yeem kwv yees.
  2. Quantum mus kom ze: lub cev lub cev muaj ntau cov lus teb, cov kev xaiv uas tsim nyog siv rau hauv ib kis lossis lwm qhov.

Nyob rau hauv quantum mechanics, Tswb lub theorem kwv yees qhov tshwm sim ntawm kev txav ntawm cov ntsiab lus, thiab cov qauv classical tsuas yog qhia txog kev txav mus los. Tab sis tsis muaj leej twg hais tias ib qho tsis tuaj yeem hloov txoj kev, qhov nrawm. Yog li ntawd, nws tau raug pov thawj thiab coj los ua ib qho axiom: cov classics hais tias qhov particle yuav nyob ntawm point B tom qab point A, thiab quantum mechanics hais tias tom qab point B particle tuaj yeem rov qab mus rau point A, mus rau qhov chaw tom ntej, nres., thiab ntau dua.

Peb caug xyoo ntawm kev sib cav thiab yug ntawm Tswb txoj kev tsis sib xws

Photon Kev Kawm Tus Cwj Pwm
Photon Kev Kawm Tus Cwj Pwm

Thaum physicists tau faib cov theorems, twv seb cov khoom coj li cas, John Bell tsim cov qauv tsis sib xws. Nws yog qhov xav tau txhawm rau txhawm rau "kho" txhua tus kws tshawb fawb thiab ua ntej txiav txim siab tus cwj pwm ntawm qhov teeb meem:

  1. Yog qhov tsis sib xws tuav, ces classical physics thiab "determinists" yog lawm.
  2. Yog qhov tsis sib xws raug ua txhaum, ces "kev huam yuaj" yog lawm.

Hauv xyoo 1964, qhov kev sim yuav luag tiav, thiab cov kws tshawb fawb uas rov ua dua txhua zaus tau ua txhaum qhov tsis sib xws. Qhov no qhia tau hais tias ib qho qauv ntawm lub cev raws li D. Tswb yuav ua txhaum lub canons ntawm physics, uas txhais tau hais tias lub zais tsis raug xa mus los ntawm "determinists" los ua pov thawj lub ntsiab lus ntawm qhov tshwm sim, uas tsis meej rau lawv, tsis muaj nyob.

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Kev puas tsuaj ntawm Einstein txoj kev xav lossis kev sib raug zoo?

Nco ntsoov tiasTswb lub theorem yog ib qho kev ua raws li qhov yuav tshwm sim txoj kev xav, uas muaj kev cais cais tawm. Qhov no txhais tau hais tias ib qho lus teb yuav yog qhov kwv yees, uas tso cai rau peb los txiav txim siab nws tsuas yog vim tias muaj cov ntaub ntawv ntau ntxiv rau nws. Piv txwv li, cov noog xim twg muaj ntau dua hauv ntiaj teb - dub lossis dawb?

Kev cuam tshuam ntawm kev hloov pauv hauv kev coj ntawm electron txav
Kev cuam tshuam ntawm kev hloov pauv hauv kev coj ntawm electron txav

Qhov tsis sib xws yuav zoo li no:

N(b) < N(h), qhov twg N(b) yog tus nab dawb, N(h) yog tus nab dub.

Tom ntej, cia peb taug kev ncig ib puag ncig, suav cov noog, sau cov txiaj ntsig. Ntawd yog, dab tsi ntxiv, ces nws yog qhov tseeb. Cov txheeb ze txheeb cais tso cai rau koj los ua pov thawj qhov tshwm sim ntawm tus lej loj dua li qhov tseeb. Tau kawg, kev xaiv tuaj yeem yuam kev. Yog tias koj txiav txim siab nrhiav seb hom neeg twg muaj ntau dua hauv ntiaj teb, swarthy lossis dawb, ces koj yuav tsum taug kev tsis yog hauv Moscow xwb, tab sis kuj ya mus rau Asmeskas. Qhov tshwm sim yuav txawv ntawm ob qhov xwm txheej - qhov tsis sib xws ntawm cov ntaub ntawv txheeb cais raug ua txhaum cai.

Tom qab ntau pua qhov kev sim, qhov tshwm sim yeej ib txwm tawg - nws twb ua tsis ncaj ncees lawm los ua tus "determinist radical". Tag nrho cov kev tshawb fawb pom tau tias ua txhaum cai, cov ntaub ntawv raug txiav txim siab huv si los ntawm kev sim.

Bell's non-location theorem: qhov cuam tshuam ntawm kev ntsuas thiab EPR paradox

Asymmetry ntawm quantum motion nyob rau hauv lub thawv nqus tsev vacuum
Asymmetry ntawm quantum motion nyob rau hauv lub thawv nqus tsev vacuum

Xyoo 1982, qhov kev tsis sib haum xeeb thaum kawg tau xaus rau hauv University of Paris. Alain Aspect pab pawg tau ua ntau yam kev sim hauv cov xwm txheej zoo tshaj plaws uas ua pov thawj qhov tsis nyob hauv lub ntiaj teb:

  1. raulub hauv paus ntawm kev kawm yog lub teeb ci.
  2. Nws tau muab tso rau hauv nruab nrab ntawm chav tsev, thiab txhua 30 vib nas this nws xa ob daim duab mus rau qhov sib txawv.
  3. Cov khub uas tsim tau zoo ib yam. Tab sis tom qab lub zog pib, quantum entanglement tshwm.
  4. Quantum khi photons txav deb ntawm ib leeg, hloov lawv lub cev thaum sim ntsuas ib qho ntawm lawv.
  5. Raws li, yog tias ib qho photon cuam tshuam, qhov thib ob tam sim ntawd hloov mus rau tib txoj kev.
  6. Ntawm ob sab ntawm chav tsev yog lub thawv rau txais photons. Qhov taw qhia teeb ci liab lossis ntsuab thaum muaj cov khoom nkag mus.
  7. Xim tsis tau txiav txim siab, nws yog random. Txawm li cas los xij, muaj ib qho qauv - xim dab tsi yuav teeb rau sab laug, yog li nws yuav nyob rau sab xis.

Lub thawv nrog cov ntsuas ntsuas qee lub xeev ntawm photon. Txawm nyob deb npaum li cas cov ntsuas tau los ntawm qhov chaw, txawm tias nyob ntawm ntug galaxy, lawv ob leeg yuav flash tib xim. Lwm lub sij hawm, physicists txiav txim siab los ua kom nyuaj rau txoj hauj lwm thiab tso lub thawv nrog peb lub qhov rooj. Thaum qhib qhov qub ntawm ob sab, cov xim ntawm lub teeb yog tib yam. Txwv tsis pub, tsuas yog ib nrab ntawm qhov kev sim pom muaj xim sib txawv. Cov classics hu ua qhov kev huam yuaj uas tuaj yeem tshwm sim txhua qhov chaw hauv qhov xwm txheej - qhov zais tsis paub, yog li tsis muaj dab tsi los kawm. Tab sis nyob rau hauv lub tshav pob ntawm physics, Tswb lub theorem nyob deb ntawm ib txoj kev xav "torn rau smithereens."

Pov thawj ntawm Vajtswv lub neej thiab lub tswv yim ntawm lub ntiaj teb quantum

Puas yog Vajtswv lub neej muaj lub theorem lossis axiom?
Puas yog Vajtswv lub neej muaj lub theorem lossis axiom?

Lub ntsiab lus qhuab qhiayog lub tswvyim ntawm "hypercosmic Vajtswv". Qhov no yog qhov pom tsis tau uas nyob sab nraud ntawm lub sijhawm thiab qhov chaw. Thiab txawm tias nyuaj npaum li cas ib tug neeg sim ua kom ze rau kev paub ntawm lub ntiaj teb, nws yuav nyob deb li deb li ntawm ib puas centuries nyob rau hauv lub xub ntiag ntawm pov thawj, qauv, tshiab discoveries txog lub secrets ntawm creation ntawm lub ntiaj teb no. Muaj lub hauv paus tsim nyog rau qhov no nyob rau hauv cov nqe lus ntawm kev ncua thiab qhov tshwm sim hauv kev nqis tes ua.

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Raws li theorems hais txog lub ntiaj teb quantum, tus kws tshawb fawb Templeton tau muab tso rau hauv ib qho postulate, uas muaj nyob rau hauv cov kev xav hauv qab no:

  1. Kev xav thiab lub cev yuav nyob ib sab ntawm ib sab, txawm tias lub ntsiab lus ntawm lub ntiaj teb tsis sib tshuam.
  2. Ib qho chaw tsis muaj peev xwm hais txog lwm qhov loj me uas hloov pauv ib yam li qhov loj ntawm cov khoom ntiaj teb. Nco ntsoov Bell cov lus thaum nws hais txog tus cwj pwm zoo ib yam ntawm cov khoom nyob hauv ntau qhov chaw ntawm lub ntiaj teb?
  3. Kev paub tsis tuaj yeem yog qhov tseeb lossis dhau ntawm kev tshawb fawb horizons. Nws yeej yuav muab zais, tab sis tsis muaj qhov tseeb zais (ib yam uas Tswb muab tshem tawm).

Yog li, cov kws tshawb fawb tau piav qhia lej ntawm Vajtswv lub neej. Tswb lub theorem tau tsim los ntawm kev tsis meej pem, tab sis meej thiab synchronous, nrog cov qauv uas tsis tuaj yeem piav qhia tsuas yog los ntawm cov classics ntawm physics.

Kev suav txheeb thiab quantum physics theorems

Yog peb coj raws li lub hauv paus ntsiab lus ntawm txoj kev ntseeg ntawm Vajtswv thiab lub ntiaj teb lub cev tsim los ntawm tib neeg, peb tuaj yeem sau kwv yees, vim tsis muaj qhov tseeb ntawm ib qho, raws li hauv qab no:

  1. X yuav tsum yog X: qhov tsis sib xws tsis tuaj yeem tshem tawm.
  2. Yog peb xamhu nws round, ces peb denote X=voj voog.
  3. Tom qab ntawd peb txhais X los ntawm ib lub square, uas yog, X tsis yog lub voj voog, uas yog qhov tseeb raws li txoj cai ntawm physics thiab geometry (mathematics).
  4. Tsis X tsis yog lub voj voog: tseeb, tab sis X thiab tsis X tib lub sijhawm yog lus dag raws li txoj cai sib cav.
  5. Liab thiab tsis pom khoom - X=spectrum ntawm lub teeb nthwv dej tshwm sim los ntawm cov khoom, tab sis sib xws rau xim liab Y.
  6. Qhov khoom pom ntawm qhov muag X thiab tsis yog Y - qhov tshwm sim ntawm qhov tseeb yog siab.
  7. Conclusion: yog X thiab tsis Y=tuaj yeem muaj tseeb (qhov yuav tshwm sim theorem). Yog li ntawd, lub xub ntiag ntawm Vajtswv=qhov tseeb, uas yog 100%.

Qhov tshwm sim ntawm 100% muaj nyob ntawm Vajtswv yog tus nqi txheeb ze uas tsis tuaj yeem ua pov thawj lossis tsis sib haum xeeb. Tab sis yog tias Einstein tuaj yeem tsis lees paub cov qauv no, ces nws yuav tsum tau tso tseg txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo, uas yog Bell txoj kev xav. Yog tias tsis rhuav tshem cov ntsiab lus ntawm ib qho kev xav, nws tsis tuaj yeem tso tseg qhov thib ob. Txawm hais tias nyob rau hauv cov kev tshawb fawb saum toj no, Tswb muaj peev xwm ua tau yam tsis muaj Einstein tus choj taub hau, leej twg, txawm tso nws cov postulates, tsis tuaj yeem refute lub tswv yim ntawm lej theories ntawm John Bell.

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