Всем привет, мой прошлый пост о сообщении в прошлое вызвал неожиданный для меня резонанс и даже вышел контр пост о том, что мой пост фейк.
Давайте вместе разложим всё по полочкам. И на этот раз с пруфами и ссылочками.
Итак начнём с самого начала, В чем собственно парадокс и как на это реагирует современная наука.
Для начала несколько слов о крайне невероятной, но вполне доказанной особенности микрочастиц. О том что если частица не обменивается информацией с миром, то она не в полной мере реализуется в физической вселенной. Что это значит. Изначально любая частица микромира, когда на неё никто не смотрит, или ни коим другим образом не детектирует её местоположение, словно размазана в некой области. Эта область превышает размер самой частицы. И если мы посмотрим на частицу (или любым другим образом продетектируем её), то она определится со своим местоположением в этой области (сколлапсирует). Само это уже разрывает мозг, но есть ещё более мозго-взрывающая особенность. Итак, частица может быть в двух состояниях – размазанное пятно и вполне обычная частичка. И эти две ипостаси проявляют различные физические свойства! Например, пятно может пролететь сквозь две дырки одновременно, а частица нет.
Ну и конечно свойство, которое наделяет человека своим сознанием изменять физическую реальность – обмен информацией с окружающим миром (хотя стоит заметить что сознание человека не уникально в этом опыте). Если частица обменивается информацией с кем то или чем то кто может эту информацию зарегистрировать, то она перестаёт быть пятном и реализуется в случайном месте из этого пятна. Как я уже говорил в прошлой статье доказательство этого предоставил Антон Цайлингер в 2004 году. Вот вам пара кажущихся научной фантастикой цитат касательно его работы:
«С учётом сказанного, приходится признать, что до взаимодействия с пролётным детектором электрон находится в нелокальном состоянии и не существует в обычном смысле слова (т. е. в пространстве и времени) как объект классической реальности»
Ну с этой цитатой все понятно. А вот вторая:
«Опыт свидетельствует о том, что когерентная квантовая суперпозиция разрушается не из-за неконтролируемого возмущающего воздействия макроскопического прибора на микрообъект, как утверждается многими авторами, а благодаря информационному обмену между подсистемами — в опыте Цайлингера между молекулой фуллерена и окружающей средой»
Эту цитату немного переведём на человеческий. Частица из размазанного пятна превращается в обычную частичку, не потому что на неё влияют измерительные приборы, а потому что она каким либо образом обменялась информацией с миром. Ну в общем её пронаблюдали. Вот пруф №1
И на этом месте конечно нельзя не упомянуть о многомировой интерпретации квантовой механики или интерпретации Эверетта. Если говорить человеческим языком, то суть её в том что вселенная разделяется на несколько (быть может на бесконечно) параллельных вселенных, в каждой из которых частица при коллапсе обнаруживается в собственной области. Считается кстати, что Антон провел опыт доказывающий существование параллельным миров. Теперь цитата самого Антона:
«Многомировая интерпретация квантовой механики предсказывает образование различных параллельных миров в результате квантово-механических измерений. Общение между этими параллельными мирами экспериментально исключило бы альтернативы этой интерпретации. Описана процедура" межмирового " обмена информацией и энергией, использующая только современное квантово-оптическое оборудование…» Ну и далее много букв описывающих что именно было сделано. Пруф №2.
Снова небольшая ремарка по поводу того как именно был проведён опыт, в прошлом моём посту, было сказано что нагревались отдельные молекулы. И это породило ряд вопросов. Если температура – это мера средней кинетической энергии частицы, то как можно говорить о температуре одной молекулы? Дело в том, что крупная молекула фуллерена (которая и применялась в опытах Цайлингера), состоит из атомов вокруг которых вращаются электроны. Поглощая фотон такая молекула как бы заряжает один из своих 420-ти электронов. Говоря по науке, электрон переходит на более высокий энергетический уровень, или переходит в возбуждённое состояние. Т.е. внутренняя температура молекулы повышается. А потом этот возбужденный электрон может спонтанно охладится. Т.е. испустить фотон при этом он вернётся на привычную для себя энергетическую орбиталь в атоме. Пруф.
Но мы не об этом, мы о банальном сообщении в прошлое. Итак мы с вами знаем что если за частицей никто не подглядывает, то она и не частица. Она пока решается ею стать. И вопреки законам физики может творить всякие непотребства. Самое простое от чего может улететь кукушка, это пролететь сквозь две дырки махом. А показать это может всё тот же двухщелевой эксперимент. Конечно, стоит ещё раз освежить память взглянув на прошлый пост. Если коротко, то частицы пролетая сквозь экран с двумя прорезями создают одну картинку на регистрирующем экране, а непонятное пятно, которое только планирует стать частицей, пролетая сквозь те же две прорези создают другую картину. У многих с прошлого поста возник вопрос о том что за картинки и как одна частица может создать картинку. Давайте разбираться.
С частицами всё очень просто, для того чтобы представить как они пролетают сквозь прорезь и что за картинка, просто представьте коробку с песком внизу у которой обычная дырка ну или прорезь. Песчинки под действием силы тяжести сыплются сквозь эту прорезь, а внизу мы поставим тазик, у которого будет множество отделений. Ну а после мы просто посчитаем количество песчинок в каждом отделении. На основании этого количества мы построим график. Вот и всё, получим горку и в тазике и на графике.
Ровно тоже самое если прорезь в коробке будет не одна, а две. В зависимости от расположения прорезей и их размера, внизу в тазике будут немного разные картинки. Если прорези очень близко друг к другу, то получится почти такая же горка, как и с одной прорезью. А если дырки будут далеко друг от друга, то две горки. Конечно, если в ящике будет одна частица, то никакой горки мы не получим. Но на основании предыдущих опытов, мы можем сказать в какое отделение тазика, наиболее вероятно одинокая песчинка упадёт. Сложнее если сквозь прорези пролетает облако вероятности (наше размазанное пятно). Тут уже никакой ящик с песком не поможет в визуализации, и представить такое крайне трудно, если вообще возможно. Но невозможность представить не говорит о невозможности описать формулами. Есть строгие формулы, которые описывают локальные максимумы и минимумы на картинке, которую создают пролетающие сквозь две дырки фотоны. Давайте теперь стрелять либо фотонами, либо размазанным пятном, результат одинаковый. Фотон пролетает сквозь экран с двумя прорезями и врезается в результирующий. Область в которую он врезался мы пометим. Затем стрельнем ещё фотоном, и вновь пометим область. И так очень много раз. Затем построим график зависимости где по оси Х у нас будет просто расстояние от начала экрана до конца, а по оси Y количество фотонов попавших в данный участок. Если фотонов будет много, то график будет не в виде горки, или двух, а в виде причудливой картинки из одной центральной горки, а потом нескольких маленьких по бокам. Это и называется интерференция.
Разумеется, это всего лишь её практическое проявление, само явление интерференции – это когда волны складываются друг с другом. Опять же как узнать интерференция или нет, если стрельнули только одним фотоном. А никак! Мы можем только примерно сказать это частица или пятно. Посмотрите внимательно. При интерференции есть области вблизи центральной горки в которые фотоны почти не попадают. В этом месте будет темное пятно, его наличие и местоположение можно точно определить формулой. Пруф №3.
Ровно для этой же области регистрирующего экрана, но при стрельбе частицами никакой впадины не будет. Напротив вероятность попадания частицы в эту область будет довольно высока (так как она недалеко от центра). То же самое для локальных максимумов большого порядка. При интерференции есть определённая вероятность попадания фотоном в область локального максимума с края экрана, но вот частицы туда попадают крайне неохотно, если вообще попадают. Область просто далековата от дырок.
Всё вышесказанное означает, что даже если мы стреляем одиночной фигнёй (фигня – это строго научный термин, который означает что мы не знаем частица это или размазанное пятно проявляющие волновые свойства), то существуют области на экране при попадании в которые можно с определённой долей уверенности говорить что фигня – это частица, или же наоборот говорить что фигня – это действительно фигня в виде неопределившегося размазанного пятна (т.е. нечто проявляющее пока что волновые свойства).
Более того мы можем искусственно менять параметры изначальной фигни, чтобы максимизировать знания о картине полученные только в результате одного выстрела. Ибо частица и размазанное пятно ведут себя по разным законам физики и, например, если мы будем уменьшать расстояние между щелями, это будет увеличивать вероятность для размазанного пятна попадания его в край экрана, а для частиц наоборот уменьшать. Пруф №4.
Итак, теперь мы знаем что частица, ведёт себя совершенно странно пока на неё не посмотрят, и плевала на законы физики, точнее на классические законы. Летает сквозь две дырки и хоть трава не расти. Но учёным жуть до чего интересно было посмотреть сквозь какую же дырку она пролетает. И они всячески начали модернизировать двухщелевой эксперимент. Для начала они решили вот как надурить частицу. Регистрирующий экран мы делаем из особого материала, который может по нашему желанию становится прозрачным. И делает он это моментально (очень быстро), а за экраном ставим два телескопа, каждый из которых направлен на свою щель. Стреляем фотоном сквозь две прорези, после того как фотон пролетел сквозь две щёлки мы делаем регистрирующий экран прозрачным, и по идее можем заметить фотон либо в одном либо в другом телескопе. Что тут интересного. А вот что. Фотон проявляя исключительно волновые свойства в классическом опыте Юнга будет вести себя как волна и может попасть в некую область пространства миную телескопы. Частица не может, ибо она подчинена классическим законам. Пролетая сквозь щёлочки фотон уже должен определится частица он или пятно, но мы свой выбор можем сделать позже. И как мы знаем фотон в опыте Юнга это только волна, но если мы сменили свой выбор и вместо экрана поставили телескопы, то фотон резко становится частицей. И уверено попадает в один из телескопов. При чем делает он это настолько резко, что даже немного в прошлом!
Ещё раз, после того как фотон пролетел сквозь щёлку он вроде должен определится с тем кто он – размазанное пятно или частица. Но мы можем сделать этот выбор вместо него уже ПОСЛЕ того как он пролетел сквозь прорези. Причем сделать это можно ни в микроскопических масштабах времени, но и в значительных. Например, использую свет от звёзд, который должен был сделать свой выбор тысячи лет назад. Пруф №5
Кстати, я немного упростил установку для наилучшего понимания процессов. С различными установками вы можете ознакомиться самостоятельно.
И вот, наконец, мы можем подойти к установке для отправки сообщений в прошлое. Для того чтобы её построить мы должны применить все наши знания из того что я сказал выше, а так же немного с прошлого поста. Мы снова поменяем всё немного в опыте Юнга, и станем стрелять фотонами, производить с ними спонтанное параметрическое рассеяние, квантово запутывать и распутывать. В общем, заниматься совершенно привычными для нас с вами вещими которыми мы занимались в прошлой статье. Для тех кому лень читать прошлый пост напомню. Что после прохождения сквозь щели, фотон разделяется на два с пониженной частотой. Один летит в ближний регистрирующий экран D0, второй, его фотон-близнец (его ещё называют ленивым фотоном), отправляется через систему зеркал либо на датчики D3 или D4, которые точно могут сказать, сквозь какую щель пролетел фотон. Либо с вероятностью 50% пролетев сквозь полупрозрачное зеркало могут попасть на обезличенные датчики D1 или D2. В первом случае картинка на D0 будет как горка (или две горки), для классического распределения частиц, во втором – интерференция.
Мы стреляем фотоном и на экране D0 видим его след примерно в центре, нас это не устраивает, по теории вероятности это примерно равновероятное событие и для интерференции и для классической картины. Мы хотим выбрать такой фотон, который наиболее вероятно будет соответствовать только одной из картин. Стрельнули тысячу раз. Всё в центр, не беда, будем стрелять миллион, миллиард раз. Благо стрелять мы можем очень быстро, даже электронно-лучевой телевизор вашей бабушки, может делать более 20 млн. выстрелов в секунду. Вот мы нашли частицу которая попала в первый локальный минимум, для интерференции. А значит что картина создаваемая этой частицей, скорее всего будет классической. Это значит, что в будущем частица залетит в точный датчик D3 или D4.
Кстати, было довольно много комментариев по поводу что вот в этом ролике всё объясняется и никакого парадокса нет. У нас есть просто изменение вероятностей на полупрозрачных зеркалах. Т.е. ровно то что я сказал выше. Путается причина и следствие, если частица попадает в область на экране которая наиболее вероятна интерференции, то фотон-близнец скорее всего попадёт в обезличенные датчики D3 или D4, и наоборот. Т.е. причина на самом деле это попадание фотоном в определённую область на экране, а следствие уже то как он пройдёт сквозь полупрозрачное зеркало.
И вот тут конечно самое интересное. Прохождение фотона сквозь полупрозрачное зеркало – это случайное событие. А мы сейчас знаем наиболее вероятный исход. Это и есть сообщение из будущего и вот почему.
Для разъяснения всего происходящего, мы снова позовём нашего друга Толю. И снова будем спорить с ним на пиво. Но Анатоль известный скептик. И не хочет кидать монетку. Он говорит что я жулик и могу научиться кидать монетку так чтобы было выгодно мне. От радиации с её распадом для создания случайного события он отказывается, так как ему ещё детей рожать. И предлагает выбрать в качестве случайного события, прохождения фотона сквозь полупрозрачное зеркало. Мол фотон то уж точно не предвзят.
Вот ты и попался Толя. Я соглашаюсь и собираю в гараже нашу установку. Заключаю с Толей пари, при котором если фотон проходит сквозь полупрозрачное зеркало, то я плачу за пиво, а если отражается от него, то он.
Осталось совсем немного подумать. Нам нужна ситуация при которой фотон отразится от зеркала, а значит что он полетит в точные датчики D3 или D4, и на экране в прошлом будет (была?) классическая картина. Значит, мы должны дождаться когда на экране D0 фотон врежется в первый минимум интерференции, это даст нам громадный перевес в вероятности того что ленивый фотон отразится от полупрозрачного зеркала. Шах и мат Толя. Если мы каждый день будем заключать с Толей подобный спор, то ему придётся проставляться гораздо чаще.
Но согласитесь, не каждый день вам требуется узнать пройдёт ли фотон сквозь полупрозрачное зеркало. Ещё меняем вид установки. Добавляем в неё два обычных зеркала. Это, во-первых даст нам время определится со своим выбором, во-вторых доставит информацию от датчиков сразу, как только фотон врежется в какой либо из детекторов d1, d2, d3 или d4, а не бегать за ней быстрее скорости света куда то очень далеко (это, кстати, писалось часто в опровержениях, но на самом деле проблема элементарно решается зеркалами).
Возле второго зеркала ставим переключатель, который будет отправлять фотоны либо в точные датчики, либо неточные. Это главный инструмент для отправки информации в прошлое. Мы знаем что если фотон попадает в точные датчики, то картина на D0 была в прошлом горка (распределение свойственное для частиц), если попадает в обезличенные детекторы, то в прошлом картина была интерференционная. Единственное полупрозрачное зеркало в этой установке будет затирать информацию о том сквозь какую щель прошёл фотон, что заставит картину интерферировать. Ровно как в опытах по отложенному выбору со звёздами. Ссылка №7. Она на нерусском, ищем в статье Cosmic interferometer, или космический интерферометр.
А теперь спор заключаем с Александром. Саня не такой скептик как Толя, ему достаточно броска монетки. Орёл это победил я, решка – победил Саня. И, разумеется, я хочу отправить себе послание из будущего о результатах броска монетки.
Перед броском монетки я договариваюсь сам с собой вот о чем. Если выпадет Орёл, то я отправлю ленивый фотон в точные детекторы D3 или D4. А если решка, то пускай интерферирует и отправится в обезличенные D1/D2. Далее я стреляю фотонами и жду появления фотона на датчике D0 в известной мне области, соответствующей области первого локального минимума для интерференции, значит интерференцией тут не пахнет. Есть сигнал из будущего! Я предлагаю Александру кинуть монетку. Выпадает орёл (всё это время фотон-близнец летит до переключателя). Я выставляю переключатель в положение, которое отправит его на датчики D3 или D4. Следовательно, я отправил в прошлое сообщение, которое отправило первый фотон-близнец на детекторе D0 в требуемую область. Временная петля замкнулась. Сообщение в прошлое успешно отправлено. Эль псай конгру. Возможность использовать изменения вероятности случайного события сыграла нам на пользу.
А теперь немного о посте пользователя @deffan. Его пост, если я правильно всё понял, отталкивается от двух утверждений. Цитаты
«Ответ прост. На D0 не будет интерференции вне зависимости включены датчики (D3, D4) или нет».
«по датчику D0 вы не можете понять, в какую область попал фотон. Нет отдельной области для интерференции и ее отсутствию»
Просто именно эти свои высказывания автор выделил. Ну что же, со вторым высказыванием на самом деле, отчасти верно подмечено, но я его разжевал столь подробно, а также показал такие области, что думаю понятно как мы можем обойти это ограничение, или хотя-бы быть очень уверены в том что обошли.
Первая цитата автора (кстати после неё в моём посте добавилась поправочка), вызывает у меня только один вопрос: «Ну и что?»
Во первых это конечно не правда. Сам автор выкладывает в своём же посте картинки с интерференцией. Во вторых нам вообще наплевать на это. Даже если я оговорился или не обратил на это внимание, это совершенно не влияет на ход рассуждений. Мы никогда эти датчики не трогаем и они у нас в ходе всего опыта постоянно включены. Я нигде их не отключаю, а потому это никак не повлияет на дальнейших ход повествования. Вот и всё.
Автор так же приводит картинку с результирующего экрана D0, вот мол посмотрите у нас так каша и вообще ничего не ясно. Ну так правильно это и есть каша из 4-х датчиков. Просто нужно разделить всё на 4 участка и всё станет на свои места. По поводу что для разделения данных на 4 нужно сперва доставить инфу от датчиков, а эта инфа придёт не быстрее скорости света, я уже сказал - просто банальные зеркала.
Вместо итога. Пруфов на мою последнюю установку вы не найдёте. Я её сам придумал, основываясь на фактах и пруфах из источников, которые я представил. В прошлой статье когда я говорил что вселенная возвращается назад во времени и наша память пере затирается я позволил себе вольность. Конечно, зафиксировать возврат вселенной в прошлое нельзя. Ну или пока нельзя. А если Антон Цайлингер прав, то вообще мы в параллельной вселенной оказались. Я сделал это для простоты понимания. Согласен не очень понятно получилось.
Современная наука осторожно подходит к оправке сообщения в прошлое. Но не может не признать правоту опыта впервые проведённого Марлином Скали, которого на западе называют квантовый ковбой, за его достижения в квантовой механике. Вот вам цитаты из википедии:
«Хотя эксперименты с отложенным выбором подтвердили кажущуюся способность измерений, выполненных на фотонах в настоящем, изменять события, происходящие в прошлом, это требует нестандартного взгляда на квантовую механику»
И ещё одна
«Тем не менее, что делает этот эксперимент, возможно, удивительным, так это то, что, в отличие от классического двухщелевого эксперимента, выбор того, сохранить или стереть информацию о пути ленивого фотона был сделан только через 8 Нсек после того, как положение сигнального фотона уже было измерено на D 0 .»
И ещё:
«Несмотря на доказательство Эберхарда, некоторые физики предпологают, что эти эксперименты могут быть изменены таким образом, что они будут согласованы с предыдущими экспериментами, но которые могут позволить экспериментальные нарушения причинности.»
Вот тут пруф №6
Ну и в заключении хотелось бы сказать о моём личном отношении ко всему этому. Верю ли я сам в то что пишу. Отвечу цитатой из сериала моей юности. «I want to believe», ибо грош цена автору который сам не верит в то что пишет. Всем добра, и спасибо что дочитали.
P.S. Друзья, если вы решили вступить со мной в диалог пытающийся меня опровергнуть, то я всегда рад дискуссиям. Но скажу сразу, для того что бы сберечь свою и вашу нервную систему, я не вступлю в перепалки начинающиеся со слов: «Автор ты долб@ёб, я знаю как правильно, а у тебя всё бред». Такие и подобные сообщения будут мною проигнорированы. Ключевая фраза, не то что у меня неправильно, а оскорбления или неуважение с вашей стороны. Спасибо за понимание.
Неточности в статье:
Фотон никогда не превращается в частицу, он не имеет массу покоя, а следовательно ни при каких обстоятельствах частицей не считается. Но при некоторых условиях его поведение описывается законами для классических частиц.
Несмотря на то, что опыт с отложенным выбором Джона Уиллера в большинстве источников и называют «мысленным», т.е. не имеющим реализации на практике. Было проведено множество опытов на основе его. Гуглится довольно легко «Эксперимент Уилера с отложенным выбором».
Скорее всего есть ещё))))
