RASTKO VUKOVIĆ: Zlatni rudnik fizike

rastko vuković redukcija talasnog paketa

Kvantna spregnutost (quantum entanglement) postaje novi „zlatni rudnik“ fizike. Ona je magnet za genijalce željne dokazivanja, za prestiž instituta, vojske imaju svoja očekivanja, jer je izdašnija za otkrića čak i od čačkanja Cerna po „standardnom modelu“ čestica.

Za dve fizičke pojave kažemo da su spregnute (upletene) kada promena na jednoj izaziva promenu na drugoj. One se tako mogu menjati usled zakona održanja, principa najmanjeg dejstva ili neke treće nužnosti. Najpoznatije su spregnutosti sa spinom (unutrašnji ugaoni moment), ali tu su i neodređenosti impulsa i položaja jedne čestice, pa i nepoznata virtuelna delovanja. Moja (hipo)teza je da njih poopštava „sposobnost“ sa „ograničenjem“ u „slobodi“ i ostalo što sledi iz „informacije percepcije“.

Zamislimo da imamo niz događaja na kojima možemo definisati parove veličina, rečenih „sposobnosti“ i „ograničenja“. Proizvod odgovarajućeg para (istog događaja) je „sloboda“. Zbir svih „sloboda“ fizičkog sistema, njegova ukupna sloboda, njemu je pridružena informacija percepcije. Taj deo je formalno nesporan i teško bi ga bilo srušiti u fizici.

Vektori su u osnovi nizovi koje u jednom slučaju nazivamo „inteligencijom“, a u drugom „hijerarhijom“. Oni imaju isti broj članova – dimenzija vektora, jer su u parovima definisani na istim događajima – prvi „sposobnosti“, a drugi „ograničenja“.

Međutim, u ma koliko dimenzionalnom sistemu koordinata (obzervabli) oni bili definisani, dva različita vektora određuju tačno jednu ravan. Oni se mogu uvek svesti na 2-dim sistem koordinata, pa je informacija percepcije dimenzije dva. To je jedan od novijih stavova.

Kvantna stanja su reprezentacije vekora (Hilbertovog) prostora, a njihovi skalarni proizvodi govore nam o kvantnoj spregnutosti. To se može poopštiti delom i na makro-svet. U slučaju proste fizičke supstance, skalarni proizvod je ukupna sloboda. Ona takođe sledi principe održanja, minimalizma i dejstva informacije od kojih je najprihvatljiviji prvi. Spregnuti vektori su usklađeni, oni su zavisni slučajni događaji i prate se poput elektrona u elektromagnetnom polju, proizvođača i tržišta ili travke i tla. A pojave izvesnosti predvidljive su i pre saopštenja.

Za sada, tipična „svezana“ situacija kvantne mehanike je emisija čestica poznatog spina. Za spin važi zakon održanja i on se lako se registruje magnetnim uređajima ili polarizacijom. Ako je ukupni spin sprege nula i emituju se po dve slične čestice, one idu u dva suprotna smera zbog održanja ukupnog impulsa, sa ukupnim spinom nula. Kada su to emisije dva elektrona, a prvi je spina +1/2, onda je spin drugog -1/2. Ako su to dva fotona, dva spina su +1 i -1.

Šta ovde može biti čudno? Kada se registruje samo jedna čestica, njen pozitivan i negativan spin pojavljuju se kao slučajne veličine. To je stvar proverena merenjima i zakonima teorije verovatnoće. Ali, nakon registrovanja (slučajnog) prvog spina, spin druge čestice više nije slučajan događaj, inače bi narušio zakon održanja! Ma kako druga čestica bila udaljena od prve, a vreme između dva merenja kratkotrajno, spin druge uvek je suprotan prvom. Teško da bi se eksperimentalna fizika na ovo osvrtala da joj to algebra kvantne mehanike nije nametnula.

U danas čuvenom, a svojevremeno nezapaženom radu, severnoirski fizičar Džon Bul (O APR paradoksu, 1964) razmatrao je sprege teorijski. Neću vas zamarati njegovom izračunavanjima koja, uzgred rečeno, malo ko danas i razume, nego ću ih samo prepričati. Kvantim stanjima je pridružio parametre, bilo kao nizove brojeva ili nizove vektora, pa nalazio protivrečnost. Njome je dokazao da je pretpostavka nedostajućih varijabli u algebri kvantne mehanike nedopustiva.

Sa saznanjem da se pokušaj kompletiranja kvantne mehanike radi izbegavanja APR paradoksa ne može uskladiti sa stohastičkom prirodom mikrosveta niti sa ranije proverenim Bornovim zakonom (verovatnoća kvantnih merenja), Bul je svoju analizu primenio i na druge spregnutosti sa istim rezultatom. Bilo je uzmi ili ostavi, sve ili ništa, a prethodni eksperimenti već su izuzetno tačno potvrđivali kvantnu teoriju. Tu neprijatnu situaciju fizičari su dugo ignorisali.

Nakon duže od decenije, Francuzi su prvi počeli eksperimentisati sa Bulovim nalazima i, kao što znamo, paradoks spregnutosti postao je fizička realnost. Nova fizika prihvatila je eksperimente sa trenutnim delovanjem na daljinu i apsurdnu Belovu teoremu da bez slučajnosti nema nužnosti i obrnuto. Blaže rečeno, fizika je krenula sa uverenjem da postoji sprega, isprepletenost verovatnosne prirode kvantne mehanike i zakona održanja.

Dalja otkrića dodatna su iznenađenja. Kada delujemo na jednom kraju para spregnutih kvantnih sistema i tako postignemo „niotkuda“ pojavu na drugom udaljenom kraju, proizveli smo ne-lokalno dejstvo odnosno informaciju ili „kvantnu teleportaciju“. Ako smo to apsolvirali, šta onda reći na navodno otkriće „delovanja sadašnjosti na prošlost“, prijavljeno od Univerziteta u Beču (2012)? To je možda retrokauzalnost poput delovanja virtuelnog fotona na polazni elektron tek nakon realizovanog delovanja na drugom elektronu o kojem sam pisao ranije.

Ako je prošlost nagomilavanje informacije sadašnjosti, onda bi retrokauzalnost (hod ka prošlosti) mogla biti srodna kauzalnosti (hodu ka budućnosti). To nam uostalom poručuju i unitarni operatori (evolucije) kvantne mehanike, neizbežni i u programu informacije percepcije.

POSTAVI ODGOVOR

Unesite komentar
Unesite ime