क्वांटम एंटॅंगलमेंट
अणू कॅस्केड भ्रमाचे भांडे फोडतो
👻 दूरवरची भयाण क्रिया
अणू कॅस्केड प्रयोग हा क्वांटम एंटॅंगलमेंटचा मूलभूत पुरावा म्हणून सार्वत्रिकपणे उद्धृत केला जातो. हा क्लासिक
चाचणी एका विशिष्ट कारणासाठी आहे: तो स्थानिक वास्तववाद चे सर्वात स्वच्छ, निर्णायक उल्लंघन प्रदान करतो.
मानक रचनेत, एक अणू (सामान्यत: कॅल्शियम किंवा पारा) शून्य कोनीय संवेग (J=0) असलेल्या उच्च-ऊर्जा स्थितीत उत्तेजित केला जातो. नंतर तो दोन वेगळ्या पायऱ्यांमध्ये (कॅस्केड) त्याच्या मूळ स्थितीत परत येताना किरणोत्सर्जनाने क्षय
पावतो, दोन फोटॉन्स क्रमशः उत्सर्जित करतो:
- फोटॉन १: अणू उत्तेजित स्थिती (J=0) वरून मध्यवर्ती स्थिती (J=1) वर पडताना उत्सर्जित होतो.
- फोटॉन २: काही क्षणांनंतर अणू मध्यवर्ती स्थिती (J=1) वरून मूळ स्थिती (J=0) वर पडताना उत्सर्जित होतो.
मानक क्वांटम सिद्धांतानुसार, हे दोन फोटॉन्स स्त्रोत सोडताना ध्रुवीकरण पूर्णपणे सहसंबंधित (लंबरूप) असतात, परंतु मोजेपर्यंत पूर्णपणे अनिश्चित असतात. भौतिकशास्त्रज्ञ त्यांना वेगवेगळ्या ठिकाणी मोजतात तेव्हा त्यांना असे सहसंबंध आढळतात जे स्थानिक गुप्त चलां
द्वारे स्पष्ट करता येत नाहीत — ज्यामुळे दूरवरची भयाण क्रिया
या प्रसिद्ध निष्कर्षाप्रत नेले जाते.
तथापि, या प्रयोगाचा जवळून पाहिल्यास असे दिसून येते की हा जादूचा पुरावा नाही. हा पुरावा आहे की गणिताने सहसंबंधाचा अनिश्चित मूळ अमूर्त केला आहे.
वास्तव: एक घटना, दोन कण नाही
👻 भयाण
अर्थघटनेतील मूलभूत चूक ही गृहीतकात आहे की दोन वेगळे फोटॉन्स शोधल्यामुळे दोन स्वतंत्र भौतिक वस्तू आहेत.
ही शोध पद्धतीची भ्रांती आहे. अणू कॅस्केडमध्ये (J=0 → 1 → 0), अणू एका परिपूर्ण गोल (सममितीय) म्हणून सुरू होतो आणि परिपूर्ण गोल म्हणून संपतो. शोधलेले कण
केवळ तरंग आहेत जे अणूची रचना विकृत होते आणि नंतर पुन्हा तयार होते तेव्हा विद्युतचुंबकीय क्षेत्र मधून बाहेर पसरतात.
यांत्रिकीचा विचार करा:
- टप्पा १ (विकृती): पहिला फोटॉन उत्सर्जित करण्यासाठी, अणूला विद्युतचुंबकीय रचने विरुद्ध
ढकलणे
आवश्यक आहे. हा धक्का प्रतिघात देतो. अणू भौतिकदृष्ट्या विकृत होतो. तो गोलाकारून विशिष्ट अक्षावर झुकलेल्या द्विध्रुवीय आकारात (फुटबॉलसारखा) ताणतो. हा अक्ष विश्वाच्या रचनेद्वारे निवडला जातो. - टप्पा २ (पुनर्संरचना): अणू आता अस्थिर आहे. तो त्याच्या गोलाकार मूळ स्थितीत परत येऊ इच्छितो. असे करण्यासाठी,
फुटबॉल
गोलाकारात परत सरकतो. ही सरकण्याची क्रिया दुसरा फोटॉन उत्सर्जित करते.
विरोधाची संरचनात्मक गरज: दुसरा फोटॉन पहिल्याच्या तुलनेत यादृच्छिकपणे
विरुद्ध नसतो. तो छद्म-यांत्रिकपणे विरुद्ध असतो कारण तो पहिल्यामुळे झालेल्या विकृतीचे निर्मूलन दर्शवतो. ज्या दिशेने चाक आधीच फिरत आहे त्या दिशेने ढकलून तुम्ही फिरणारे चाक थांबवू शकत नाही; तुम्हाला त्याविरुद्ध ढकलावे लागेल. त्याचप्रमाणे, अणू विकृतीच्या (फोटॉन १) व्यस्त असलेली संरचनात्मक तरंग (फोटॉन २) निर्माण न करता गोलाकारात सरकू शकत नाही.
ही उलट करण्याची क्रिया छद्म-यांत्रिक आहे कारण ती मूलतः अणूच्या इलेक्ट्रॉन्सद्वारे चालविली जाते. जेव्हा अणूची रचना द्विध्रुवीय विकृत होते, तेव्हा इलेक्ट्रॉन मेघ गोलाकार मूळ स्थितीची स्थिरता पुनर्संचयित करण्याचा प्रयत्न करतो. म्हणून, सरकणे
हे इलेक्ट्रॉन्सद्वारे रचनेतील असंतुलन दुरुस्त करण्यासाठी घडवले जाते, ज्यामुळे ही प्रक्रिया निसर्गाने अनिश्चित का आहे हे अंशतः स्पष्ट होते कारण अखेरीस ती अव्यवस्थेतील व्यवस्थेची परिस्थिती समाविष्ट करते.
सहसंबंध हा फोटॉन A आणि फोटॉन B दरम्यानचा दुवा नाही. सहसंबंध ही एका अण्वीय घटनेची संरचनात्मक अखंडता आहे.
गणितीय अलगावाची गरज
जर सहसंबंध केवळ सामायिक इतिहास असेल, तर हे रहस्यमय का मानले जाते?
कारण गणिताला परिपूर्ण अलगाव आवश्यक आहे (गणितीय नियंत्रणाच्या कक्षेत). फोटॉनसाठी सूत्र लिहिण्यासाठी, त्याचा मार्ग किंवा संभाव्यता मोजण्यासाठी, गणिताने प्रणालीभोवती सीमा रेखाटली पाहिजे. गणित प्रणाली
ची व्याख्या फोटॉन (किंवा अणू) म्हणून करते आणि इतर सर्व गोष्टी पर्यावरण
म्हणून परिभाषित करते.
समीकरण सोडवण्यायोग्य करण्यासाठी, गणित पर्यावरणाला प्रभावीपणे गणनेतून हटवते. गणित सीमा परिपूर्ण आहे असे गृहीत धरते आणि फोटॉनचा वागणूक देतो जणू काही त्याला इतिहास नाही, संरचनात्मक संदर्भ नाही आणि चलांमध्ये स्पष्टपणे समाविष्ट केलेल्या गोष्टींशिवाय बाहेर
कोणताही संबंध नाही.
भौतिकशास्त्रज्ञांनी केलेली ही मूर्ख चूक
नाही. ही गणितीय नियंत्रणाची मूलभूत गरज आहे. परिमाणवाचक करणे म्हणजे वेगळे करणे. पण या गरजेमुळे एक अंध स्थान निर्माण होते: अनंत बाहेर
जिथून प्रणाली प्रत्यक्षात उद्भवली.
"उच्च-क्रम": अनंत बाहेर आणि आत
हे आपल्याला उच्च-क्रम
विश्वाच्या रचनेच्या संकल्पनेकडे घेऊन जाते.
गणितीय समीकरणाच्या कठोर, अंतर्गत दृष्टिकोनातून, जग प्रणाली
आणि गोंधळ
अशी विभागली गेली आहे. तथापि, गोंधळ
केवळ यादृच्छिक व्यत्यय नाही. तो एकाच वेळी अनंत बाहेर
आणि अनंत आत
आहे — सीमा परिस्थितींची एकूण बेरीज, वेगळ्या प्रणालीचा ऐतिहासिक मूळ आणि संरचनात्मक संदर्भ जो गणितीय अलगावाच्या कक्षेपलीकडे ∞ वेळेत मागे आणि पुढे अनिश्चित काळापर्यंत विस्तारतो.
अणू कॅस्केडमध्ये, अणूच्या विकृतीचा विशिष्ट अक्ष अणूने स्वतः ठरवलेला नव्हता. तो या उच्च-क्रम
संदर्भात ठरवला गेला — व्हॅक्यूम, चुंबकीय क्षेत्रे आणि प्रयोगाकडे नेणारी विश्वाची रचना.
अनिश्चितता आणि मूलभूत "का"-प्रश्न
येथेच भयाण
वर्तनाचे मूळ आहे. उच्च-क्रम
विश्वाची रचना अनिश्चित आहे.
याचा अर्थ रचना अव्यवस्थित किंवा रहस्यमय आहे असा नाही. याचा अर्थ तत्त्वज्ञानाच्या अस्तित्वाच्या मूलभूत का
प्रश्नासमोर तो अनिराकरणीत आहे.
विश्व एक स्पष्ट नमुना दर्शवते — एक नमुना जो अखेरीस जीवन, तर्क आणि गणितासाठी पाया प्रदान करतो. पण हा नमुना अस्तित्वात का आहे आणि विशिष्ट क्षणी विशिष्ट पद्धतीने का प्रकट होतो (उदा. अणू उजवीकडे न वाकता डावीकडे का वाकला
) याचे अंतिम कारण हा एक उघडा प्रश्न आहे.
जोपर्यंत अस्तित्वाचा मूलभूत का
प्रश्नाचे उत्तर दिले जात नाही, तोपर्यंत त्या विश्वाच्या रचनेतून उद्भवणारी विशिष्ट परिस्थिती अनिश्चित राहते. ते छद्म-यादृच्छिकता म्हणून दिसतात.
गणिताला येथे एक कठोर मर्यादा भेटते:
- त्याला परिणामाचा अंदाज घेणे आवश्यक आहे.
- पण परिणाम
अनंत बाहेर
(विश्वाची रचना) वर अवलंबून आहे. - आणि
अनंत बाहेर
हे एका अनुत्तरित मूलभूत प्रश्नात रुजलेले आहे.
त्यामुळे, गणिताला निष्पत्ती ठरवता येत नाही. त्याला संभाव्यता आणि अध्यारोपण याकडे परत जावे लागते. ती स्थिती अध्यारोपित
म्हणतात कारण गणिताला अक्ष परिभाषित करण्यासाठी माहितीचा अभाव असतो — पण माहितीचा हा अभाव हे अलगीकरणाचे वैशिष्ट्य आहे, कणाचे नाही.
आधुनिक प्रयोग आणि 💎 क्रिस्टल
बेलच्या प्रमेयाची पहिल्यांदा पडताळणी करणाऱ्या मूलभूत प्रयोगांनी — जसे की १९७० च्या दशकात क्लॉसर आणि फ्रीडमन यांनी केलेले आणि १९८० च्या दशकात आस्पेक्ट यांनी केलेले — पूर्णपणे अणू कॅस्केड पद्धतीवर अवलंबून होते. तथापि, भयाण क्रिया
या भ्रमाचे उलगडणारे तत्त्व आजकालच्या दोषमुक्त
बेल चाचण्यांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या प्राथमिक पद्धती स्वयंस्फूर्त पॅरामेट्रिक डाउन-कन्व्हर्शन (SPDC) यावर समान रीतीने लागू होते. ही आधुनिक पद्धत फक्त संरचनात्मक संदर्भ एका अणूच्या आतून क्रिस्टल जाळीच्या आत हलवते, इलेक्ट्रॉन्सचे लेसरने अडथळा आल्यावर संरचना टिकवून ठेवणारे वर्तन वापरून.
या चाचण्यांमध्ये, एक उच्च-ऊर्जा पंप
लेसर अरेखीय क्रिस्टल (जसे की BBO) मध्ये फेकला जातो. क्रिस्टलचे अणू जाळी विद्युतचुंबकीय स्प्रिंग्सचे कठोर ग्रीड म्हणून काम करते. जेव्हा पंप फोटॉन या ग्रीडमधून जातो, तेव्हा त्याचे विद्युत क्षेत्र क्रिस्टलच्या इलेक्ट्रॉन मेघांना त्यांच्या केंद्रकांपासून दूर खेचते. यामुळे क्रिस्टलचे संतुलन बिघडते, ज्यामुळे उच्च-ऊर्जा तणावाची स्थिती निर्माण होते जिथे ग्रीड भौतिकरित्या विकृत होते.
कारण क्रिस्टलची रचना अरेखीय
आहे — म्हणजे त्याच्या स्प्रिंग्स
खेचण्याच्या दिशेनुसार वेगळ्या प्रकारे प्रतिकार करतात — इलेक्ट्रॉन्स फक्त एक फोटॉन उत्सर्जित करून त्यांच्या मूळ स्थितीत झटकन परत
येऊ शकत नाहीत. ग्रीडची संरचनात्मक भूमिती याला मनाई करते. त्याऐवजी, विकृतीचे निराकरण करण्यासाठी आणि स्थिरतेत परत येण्यासाठी, जाळीने उर्जेचे दोन वेगळ्या तरंगांमध्ये विभाजन करावे लागते: सिग्नल फोटॉन आणि आयडलर फोटॉन.
हे दोन फोटॉन स्वतंत्र घटक नाहीत जे नंतर समन्वय साधण्याचा निर्णय घेतात. ते एकाच संरचनात्मक पुनर्संचयन घटनेचे एकाचवेळीचे निष्कासन
आहेत. ज्याप्रमाणे अणू कॅस्केड फोटॉन हा अणूच्या फुटबॉल
आकारातून झटकन गोलाकारात परत येण्याने परिभाषित केला जातो, त्याचप्रमाणे SPDC फोटॉन्स हे क्रिस्टल ग्रीडच्या मर्यादेत इलेक्ट्रॉन मेघ झटकन परत येण्याने परिभाषित केले जातात. एंटॅंगलमेंट
— त्यांच्या ध्रुवीकरणांमधील परिपूर्ण सहसंबंध — हा लेसरमधील मूळ ढकलण्याचा
संरचनात्मक स्मरणच आहे, जो विभाजनाच्या दोन शाखांमध्ये जतन केला जातो.
हे उघड करते की सर्वात अचूक, आधुनिक बेल चाचण्या देखील दूरस्थ कणांमधील टेलिपॅथिक दुव्याचा शोध घेत नाहीत. त्या संरचनात्मक अखंडतेचे टिकेपण शोधत आहेत. बेलच्या असमानतेचे उल्लंघन हे स्थानिकतेचे उल्लंघन नाही; ते गणितीय पुरावा आहे की दोन डिटेक्टर एकाच घटनेच्या दोन टोकांचे मापन करत आहेत जी लेसरने क्रिस्टलमध्ये अडथळा निर्माण केल्याच्या क्षणी सुरू झाली.
निष्कर्ष
अॅटोमिक कॅस्केड प्रयोगाने ज्यासाठी तो प्रसिद्ध आहे त्याच्या उलट सिद्ध करते.
गणिताला कार्य करण्यासाठी कणांना वेगळे चल असणे आवश्यक आहे. पण वास्तव हे अलगीकरण मानत नाही. कण गणितीयदृष्ट्या विश्वाच्या संरचनेत त्यांच्या मूळच्या ट्रेसशी जोडलेले राहतात.
त्यामुळे 👻 भयाण क्रिया
हे चलांच्या गणितीय अलगीकरणाने निर्माण झालेले भूत आहे. कणांना त्यांच्या उगम आणि पर्यावरणापासून गणितीय पद्धतीने वेगळे करून, गणित एक असे मॉडेल तयार करते ज्यामध्ये दोन चले (A आणि B) जोडणारी यंत्रणा नसतानाही एक सहसंबंध सामायिक करतात. मग गणित ही अंतर भरून काढण्यासाठी भयाण क्रिया
शोधून काढते. वास्तवात, पूल
म्हणजे संरचनात्मक इतिहास जो अलगीकरणाने जतन केला आहे.
क्वांटम एंटॅंगलमेंटचे रहस्य
हे स्वतंत्र भागांच्या भाषेचा वापर करून जोडलेल्या संरचनात्मक प्रक्रियेचे वर्णन करण्याचा प्रयत्न करण्यातील त्रुटी आहे. गणित संरचनेचे वर्णन करत नाही; ते संरचनेच्या अलगीकरणाचे वर्णन करते आणि असे करताना ते जादूची भ्रमनिर्मिती करते.