Nadharia ya Bell - ni nini kwa maneno rahisi?

2024 Mwandishi: Angel Austin | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 05:42

Ni mara ngapi katika jamii kati ya vikundi tofauti (wanasayansi na waumini) palikuwa na mzozo kwamba ulimwengu uliundwa na akili ya bandia. Nadharia ya Bell ni uthibitisho wa hii. Ni hivi majuzi tu ambapo watafiti wameweza kufikia "hali bora" ili kuunda upya uchanganuzi wa majaribio. Inaonyesha kwamba Mungu yupo, lakini si kwa “muundo” huo, si katika nafsi za watu. Mbinu za hisabati tayari zinaweza kuthibitisha kwamba sayari yetu, kama Ulimwengu, iliundwa na mtu fulani, na huyu ndiye jambo la mpaka.

Misingi ya nadharia: tafsiri inasema nini?

Nadharia ya Bell inaonyesha kuwa akili za watu hazijatenganishwa, na zote ni sehemu ya uga usio na kikomo. Kwa mfano, una sanduku la chuma mikononi mwako, na ndani yake ni utupu. Ina sensor ya uzito. Shukrani kwa utupu, kifaa hukuruhusu kuamua mabadiliko yasiyowezekana katika kupata au kupunguza uzito. Kisha, kifaa hupima uzito wa elektroni ndani ya cavity. Data ni fasta. Yote ambayo kifaa kinaweza "kuona" ni uwepo wa mojaelektroni. Lakini kihisi kinaposogea, kuhesabu, wingi ndani ya kisanduku (uzito wa utupu) hubadilika.

Baada ya kuondoa kitambuzi, kulingana na njia ya kuhesabu uzito (ondoa uzito wa kihisi), viashiria havifanani - tofauti ni thamani ndogo kabla na baada ya kurekebisha data na kifaa. Hii inaonyesha nini na ni nini kilichoathiri ongezeko la uzito katika sanduku baada ya kifaa kuwa ndani yake? Hili lilikuwa swali la kikatili sana kwa wanafizikia wa kitambo, ambao wamezoea kusuluhisha kila kitu kwa kutumia fomula na jibu moja sahihi.

Ufafanuzi wa mawazo ni sheria katika ulimwengu wa kiasi kisichoeleweka

Kwa maneno rahisi, nadharia ya Bell inathibitisha kuwa kila kitu katika ulimwengu wetu kina nishati iliyofichwa. Ikiwa sensor hapo awali inalenga kutafuta na kurekebisha protoni, sanduku litaunda protoni. Hiyo ni, katika utupu, kile kifaa au akili nyingine bandia inafikiria itazaliwa.

Kama John Bell alisema kuhusu nadharia, "sehemu iliyounganishwa itaunda chembe ndani ya utupu, kutegemea nia ya mjaribio."

Aina ya chembe hubainishwa kwa kuingiza kihisi kimoja au kingine. Ili kuunda protoni, unahitaji kifaa sahihi, na kwa elektroni - kwa njia sawa. Jambo hili limelinganishwa na kumbukumbu ya binadamu - unakumbuka kipande maalum cha zamani unaposumbua ubongo wako na unataka kuunda tena wakati maalum kutoka popote. Ukijaribu kukumbuka siku ya kwanza shuleni, inabidi kwanza ufikirie juu yake na uweke chembechembe zifanye kazi ili zitengeneze picha akilini mwako.

Nadharia hutatua maswali gani, ujumbe wake ni upi na inatumika kwa matumizi gani?

Wakati enzi ya quantum bado haijafika, iliaminika kuwa tabia ya maada na vitu inaweza kutabirika. Yote yalikuja kwa sheria ya Newton: harakati ya bure ya mwili katika nafasi tupu itakaribia hatua ya athari kwa kasi ya mara kwa mara. Katika kesi hii, trajectory haitabadilika - madhubuti katika mstari wa moja kwa moja. Majaribio yalifanyika kwa muda mrefu, makosa yoyote ni matokeo ya kazi isiyo sahihi ya mwanasayansi. Hakukuwa na maelezo mengine kwa hili.

Hesabu ilichukuliwa kuwa zana ya uthibitisho, lakini watafiti waligundua muundo fulani katika maoni ya nambari.

Determinism na kukomesha sheria katika ulimwengu wa mwili

Determinism katika classical physics ni postulate ambayo ni sahihi kama sheria ya uhifadhi wa nishati. Kutoka kwa hili, mara kwa mara iliibuka kwamba hakuna nafasi ya ajali yoyote na hali zisizotarajiwa katika sayansi hii. Hata hivyo, baadaye mambo mapya yalianza kufichuliwa:

1. Mwanzoni mwa karne ya 20, nadharia ya quantum mechanical ilitengenezwa ili kueleza mambo ambayo fizikia ya kitambo haikuweza kufafanua.
2. Mitambo ya Quantum katika majaribio yote iliacha msururu wa ajali, dosari.
3. Miundo ya sayansi ya asili iliwezesha kukokotoa matokeo kwa usahihi. Mechanics na fizikia ya Quantum ilitoa tu jibu la uwezekano unaohusiana na ukubwa au ukubwa wa mada.

Kwa mfano, zingatia ulinganisho mbili rahisi, ambao unaonyesha jinsi chembe inavyotenda kulingana na muundo wa "classical" naNadharia ya Bell:

• Muundo wa kawaida. Kwa wakati t=1, chembe itakuwa katika eneo maalum x=1. Kulingana na mtindo wa classical, mikengeuko midogo kutoka kwa kawaida itahesabiwa, ambayo inategemea moja kwa moja kasi ya chembe.
• D. Muundo wa Bell. Kwa wakati t=1, chembe itakuwa katika safu ya eneo x=1 na x=1.1. Uwezekano p itakuwa 0.8. Fizikia ya Quantum inaelezea nafasi ya chembe kwa wakati kwa kuchukua eneo, kwa kuzingatia kipengele cha bahati katika michakato ya kimwili.

Nadharia ya Bell ilipowasilishwa kwa wanafizikia, iligawanywa katika kambi mbili. Wengine walitegemea uaminifu wa uamuzi - hakuwezi kuwa na bahati nasibu katika fizikia. Wengine waliamini kwamba ajali hizo hizo huonekana wakati wa kuandaa fomula za kiufundi za quantum. Hili la mwisho ni tokeo la kutokamilika kwa sayansi, ambayo inaweza kuwa na matukio ya nasibu.

Msimamo wa Einstein na mafundisho ya sharti ya uamuzi

Einstein alifuata msimamo huu: ajali na makosa yote ni matokeo ya kutokamilika kwa sayansi ya quanta. Walakini, nadharia ya John Bell iliharibu mafundisho ya ukamilifu wa hesabu kamili. Mwanasayansi mwenyewe alisema kuwa katika maumbile kuna mahali pa vitu visivyoeleweka ambavyo haziwezi kuhesabiwa kwa kutumia formula moja. Kwa sababu hiyo, watafiti na wanafizikia waligawanya sayansi katika ulimwengu mbili:

1. Mbinu ya kitamaduni: hali ya kipengele au kitu katika mfumo halisi huwakilisha mustakabali wake zaidi, ambapo tabia inaweza kutabiriwa.
2. Njia za kiasi: mfumo halisi una majibu kadhaa, chaguo ambazo zinafaa kutumika katika hali moja au nyingine.

Katika mechanics ya quantum, nadharia ya Bell hutabiri uwezekano wa kusogea kwa masomo, na muundo wa kitamaduni huonyesha tu mwelekeo wa harakati. Lakini hakuna mtu alisema kuwa chembe haiwezi kubadilisha njia, kasi. Kwa hivyo, imethibitishwa na kuchukuliwa kama axiom: classics wanasema kwamba chembe itakuwa katika hatua B baada ya hatua A, na mechanics ya quantum inasema kwamba baada ya hatua B chembe inaweza kurudi kwa uhakika A, kwenda kwa hatua inayofuata, kuacha., na zaidi.

Miaka thelathini ya utata na kuzaliwa kwa ukosefu wa usawa wa Bell

Wakati wanafizikia walikuwa wakigawanya nadharia, wakikisia jinsi chembechembe zinavyofanya kazi, John Bell aliunda fomula ya kipekee ya ukosefu wa usawa. Inahitajika ili "kuwapatanisha" wanasayansi wote na kuamua mapema tabia ya chembe katika maada:

1. Ikiwa kuna ukosefu wa usawa, basi fizikia ya kitambo na "waamuzi" ni sawa.
2. Ikiwa ukosefu wa usawa umekiukwa, basi "ajali" ni sawa.

Mnamo 1964, jaribio lilikaribia kukamilishwa, na wanasayansi waliorudia kila mara walipata ukiukaji wa ukosefu wa usawa. Hii ilionyesha kwamba mtindo wowote wa kimwili kulingana na D. Bell ungekiuka kanuni za fizikia, ambayo ina maana kwamba vigezo vilivyofichwa vinavyorejelewa na "waamuzi" ili kuhalalisha maana ya matokeo, ambayo haikuwa wazi kwao, haikuwepo.

Uharibifu wa nadharia za Einstein au kufichua jamaa?

Kumbuka hiloNadharia ya Bell ni mfuasi wa nadharia ya uwezekano, ambayo ina kutengwa kwa takwimu. Hii ina maana kwamba jibu lolote litakuwa la makadirio, ambayo huturuhusu kulichukulia kuwa sahihi kwa sababu tu kuna data zaidi yake. Kwa mfano, ndege wana rangi gani zaidi duniani - weusi au weupe?

Kukosekana kwa usawa kutaonekana hivi:

N(b) < N(h), ambapo N(b) ni idadi ya kunguru weupe, N(h) ni idadi ya kunguru weusi.

Ijayo, tuzunguke jirani, tuhesabu ndege, tuandike matokeo. Hiyo ni, ni nini zaidi, basi ni kweli. Takwimu za jamaa hukuruhusu kudhibitisha uwezekano wa nambari kubwa kuwa kweli. Bila shaka, uteuzi unaweza kuwa mbaya. Ikiwa unaamua kujua ni aina gani ya watu walio zaidi duniani, weupe au nyeupe, basi utalazimika kutembea sio tu huko Moscow, bali pia kuruka kwenda Amerika. Matokeo yatakuwa tofauti katika hali zote mbili - ukosefu wa usawa kuhusu data ya takwimu umekiukwa.

Baada ya mamia ya majaribio, matokeo yalivunjwa kila wakati - tayari ilikuwa ni jambo lisilofaa kuwa "mtambuzi" mkali. Masomo yote yalionyesha ukiukaji, data ilichukuliwa kuwa safi na majaribio.

Nadharia isiyo ya eneo ya Bell: athari za vipimo na kitendawili cha EPR

Mnamo 1982, mzozo huo hatimaye ulikamilishwa katika Chuo Kikuu cha Paris. Kikundi cha Alain Aspect kilifanya majaribio mengi katika hali bora ambayo ilithibitisha kutokuwepo kwa eneo la ulimwengu:

1. Kwamsingi wa utafiti ni chanzo chepesi.
2. Aliwekwa katikati ya chumba, na kila baada ya sekunde 30 alituma fotoni mbili pande tofauti.
3. Jozi za chembe zilizoundwa zilifanana. Lakini baada ya harakati kuanza, msongamano wa quantum huonekana.
4. Picha zinazofunga kwa kiasi husogea mbali, na kubadilisha hali yao ya kimwili wakati wa kujaribu kupima moja wapo.
5. Kwa hiyo, ikiwa fotoni moja imetatizwa, ya pili inabadilika mara moja kwa njia ile ile.
6. Pande zote mbili za chumba kuna masanduku ya kupokea fotoni. Kiashirio huwaka nyekundu au kijani chembe inapoingia.
7. Rangi haijaamuliwa mapema, ni nasibu. Walakini, kuna mchoro - ni rangi gani itawaka upande wa kushoto, kwa hivyo itakuwa upande wa kulia.

Sanduku lenye viashirio hunasa baadhi ya hali ya fotoni. Haijalishi viashiria viko umbali gani kutoka kwa chanzo, hata kwenye ukingo wa gala, zote zitaangaza rangi sawa. Wakati mwingine, wanafizikia waliamua kufanya kazi ngumu na kuweka masanduku yenye milango mitatu. Wakati wa kufungua sawa kwa pande zote mbili, rangi ya taa ilikuwa sawa. Vinginevyo, nusu tu ya majaribio yalionyesha tofauti ya rangi. Classics waliita hii ajali ambayo inaweza kutokea kila mahali katika asili - vigezo vilivyofichwa havijulikani, kwa hiyo hakuna kitu cha kujifunza. Lakini katika uwanja wa fizikia, nadharia ya Bell iko mbali na nadharia moja "iliyochanwa na kuvunjika."

Uthibitisho wa uwepo wa Mungu na falsafa ya ulimwengu wa quantum

Fundisho kuu la falsafani dhana ya "hypercosmic God". Huyu ni kiumbe asiyeonekana ambaye yuko nje ya wakati na nafasi. Na haijalishi mtu anajaribu sana kukaribia maarifa ya ulimwengu, atabaki mbali kama katika karne mia mbele ya ushahidi, fomula, uvumbuzi mpya juu ya siri za uumbaji wa ulimwengu. Kuna msingi wa kimantiki kwa hili katika suala la umbali na uwezekano katika hatua.

Kulingana na nadharia kuhusu ulimwengu wa quantum, mwanasayansi Templeton aliweka mbele wazo, ambalo lilijumuisha itikadi ifuatayo:

1. Falsafa na fizikia daima zitaendana, hata kama dhana za ulimwengu hazitaingiliana.
2. Huluki isiyoonekana inarejelea mwelekeo mwingine ambao hubadilika kwa njia sawa na mwelekeo wa ulimwengu nyenzo. Je, unakumbuka maneno ya Bell ilipokuwa kuhusu tabia sawa ya chembe zilizo katika sehemu mbalimbali za dunia?
3. Maarifa hayawezi kuwa kamili au zaidi ya upeo wa kisayansi. Itafichwa kila wakati, lakini isiwe na ukweli uliofichwa (ndio zile zile ambazo Bell alifuta).

Hivyo, wanasayansi walitoa maelezo ya kihisabati ya kuwepo kwa Mungu. Nadharia ya Bell ilijengwa juu ya mkanganyiko, lakini wazi na ya kusawazisha, ikiwa na mchoro ambao haungeweza kuelezewa na taaluma za kale za fizikia pekee.

Hesabu ya uhusiano na nadharia za fizikia ya quantum

Tukichukua kama msingi dhana ya imani katika Mungu na ulimwengu wa kimwili ulioumbwa na mwanadamu, tunaweza kuandika kubahatisha, kwa sababu hakuna ukweli kuhusu mojawapo, kama ifuatavyo:

1. X lazima iwe X: ukinzani hauwezi kuondolewa.
2. Tukibainiiite pande zote, kisha tunaashiria X=duara.
3. Kisha tunaashiria X kwa mraba, yaani, X si duara tena, jambo ambalo ni kweli kwa mujibu wa sheria za fizikia na jiometri (hisabati).
4. Sio X sio duara: kweli, lakini X na sio X kwa wakati mmoja ni uongo kwa mujibu wa sheria ya kupingana.
5. Kitu chekundu na kisichoonekana - X=wigo wa mawimbi ya mwanga yanayoakisiwa kutoka kwa kitu, lakini sambamba na rangi nyekundu Y.
6. Kitu kinaonekana kwa macho X na si Y - uwezekano wa ukweli ni mkubwa.
7. Hitimisho: ikiwa X na si Y=inaweza kuwa kweli (nadharia ya uwezekano). Kwa hiyo, uwepo wa Mungu=ukweli unaowezekana, ambao ni 100%.

Uwezekano wa kuwepo kwa Mungu 100% ni thamani ya kadiri ambayo haiwezi kuthibitishwa au kupingwa. Lakini ikiwa Einstein angeweza kukataa fomula hii, basi angelazimika kuachana na nadharia ya uhusiano, ambayo nadharia ya Bell inategemea. Bila kuharibu dhana za wazo moja, haiwezekani kuachana na ya pili. Ingawa katika masomo yaliyo hapo juu, Bell aliweza kufanya bila daraja la Einstein, ambaye, hata akiacha maoni yake, hangeweza kamwe kukanusha falsafa ya nadharia za hisabati za John Bell.