מתי מטיל אלוהים את הקוביות (ג') 1179
בעיית המדידה – הפצע המגרד של תורת הקוונטים. חלק שלישי: הצגת בעיית המדידה, הפתרון הלא־מוצלח של ויגנר, וזה המוצלח יותר של GRW.

בחלק א' הצגנו את המודל של תורת הקוונטים. במסגרתו, מערכות קוונטיות נמצאות רוב הזמן בסופרפוזיציה, ומצייתות למשוואת שרדינגר. מצד שני, מדידות מביאות לקריסה של הסופרפוזיציה, מעבר שאינו מציית למשוואת שרדינגר. והנה היא בעיית המדידה: תורת הקוונטים לא אומרת לנו מהי, בעצם, מדידה. היא מחלקת את התהליכים הפיזיקליים לכן־מדידה ולא־מדידה, ואומרת לנו שההתנהגות היא שונה בשני המקרים, אבל לא נותנת שום קריטריון ברור להבחנה בין הקבוצות. יתרה מכך: מה שמקובל לחשוב עליו כעל "מדידה" הם תהליכים פיזיקליים: מחוג נע על סקאלה, פיקסל במסך מחשב נדלק, גלאי משמיע קליק. אלו תהליכים שתורת הקוונטים אמורה להיות מסוגלת לתאר, לפחות עקרונית. ואלו בהחלט תהליכים: אם מסתכלים מקרוב, לקח למחוג זמן לנוע, ולגלאי ליצור את תנודות הקול, מהרגע שהחלקיק הנמדד הגיב עמם. מתי בדיוק, בציר הזמן, הפסיקה משוואת שרדינגר לעבוד והתרחשה הקריסה?

כאשר מנבאים תוצאות של ניסוי, אין בעיה: בפועל יודעים הפיזיקאים, בכל ניסוי רלוונטי, להתייחס למשהו כאל "מדידה" כך שהתוצאות יסתדרו. אבל אם שואלים מהי תמונת העולם, מה קורה שם בפנים, לתורת הקוונטים אין תשובה ברורה.

מה היה קורה אם לא היינו מניחים קריסה? ראשית עלינו לעמוד על תכונה נוספת שעולה מהמודל המתמטי של תורת הקוונטים: סופרפוזיציה היא מידבקת. נניח שמצב א' גורם, כעבור שניה, למצב ב'; ומצב ג' גורם, כעבור שניה, למצב ד'. ונניח שמערכת נמצאת ברגע מסוים בסופרפוזיציה של מצב א' ומצב ג'. על פי המודל המתמטי, כעבור שניה תהיה המערכת בסופרפוזיציה של מצב ב' ומצב ד' (קוראים לזה "ליניאריות"). זאת, כל עוד אין קריסה. תגובה של חלקיק בסופרפוזיציה עם מערכת אחרת (אפילו גדולה יותר) יכולה, בתנאים המתאימים, להכניס את המערכת כולה לסופרפוזיציה.

לדוגמה, האלקטרון בניסוי 1 הוא בסופרפוזיציה של ספין מעלה וספין מטה, ולאחר המעבר בשדה הוא בסופרפוזיציה של המסלול העליון והמסלול התחתון. השלב הבא הוא תגובה של האלקטרון עם לוח הצילום: אנו יודעים שאם החלקיק נע במסלול העליון, אז נידלקת נקודה מסוימת בלוח. אם החלקיק נע בתחתון, נדלקת נקודה אחרת, והנקודה הראשונה נשארת כבויה. משתי עובדות אלו נובע, כתוצאה מתמטית של המודל, שאם האלקטרון הוא בסופרפוזיציה של שני המסלולים, יהיה הלוח בסופרפוזיציה של "נקודה A דלוקה" ו"נקודה B דלוקה" (אם לא נניח קריסה); בניסוח אחר, שתי הנקודות יהיו בסופרפוזיציה של "דלוק" ו"כבוי".

אבל אנחנו יודעים, פשוט במבט, שהנקודה בלוח יכולה להיות דלוקה או כבויה, ואין אפשרות אחרת. ומצד שני אנו יודעים כי סופרפוזיציה של דלוק וכבוי אינה "דלוק", אינה "כבוי", ואינה "דלוק או כבוי" – לכן לא נראה שאנו יכולים להניח סופרפוזיציה כזו. יש לזכור שפיתחנו את כל התורה כדי להסביר ניסויים שבהם המסך נדלק בנקודה אחת ולא נדלק בשניה – אם בסופו של דבר אנו מפקפקים בריאליות הפיזיקלית של התופעה, מה הועלנו? באותו אופן, אם אנו בונים ניסוי שבו מחוג נע ימינה או שמאלה בהתאם למצב מסוים של החלקיק שהוא מודד, ואם החלקיק נמצא בסופרפוזיציה של שני ערכי המדידה, אז (אם לא נניח קריסה) המחוג יהיה בסופרפוזיציה של שני הצדדים, ומכאן – לא בצד זה ולא בצד זה. שוב זוהי מסקנה בלתי אפשרית, לפחות על פניה, ולכן היינו זקוקים להנחת הקריסה. בתמונה האינטואיטיבית ביותר של קריסה, עד כמה שהאינטואיציה מגיעה כאן, אנו נרצה לומר שהקריסה מתרחשת בשלב שבו הנקודה נדלקת או המחוג נע (או לפני כן) – כך שלא נצטרך לייחס סופרפוזיציה לדברים שאנו מכירים. באשר לסופרפוזיציה של האלקטרון – נו, ממילא איננו מכירים אלקטרון מכלי ראשון, אלא רק דרך תיאוריות ומכשירים.

על סוגיה זו מתבסס "פרדוקס החתול" המפורסם של שרדינגר. נניח שאנו בונים ניסוי שבו משתחרר אלקטרון אחד, עובר דרך שדה מגנטי, ואנו שמים גלאי במסלול המתאים לספין 'מעלה'. את הגלאי אנו מחברים לפטיש הניצב ליד קפסולה, כך שאם הגלאי מופעל, הפטיש נופל ושובר את הקפסולה. בקפסולה יש ציאניד, שמשתחרר אם היא נשברת. כל הקונסטרוקציה הזו נתונה בתוך ארגז אטום, ביחד עם חתול.

מה אומרת תורת הקוונטים? לא ברור – השאלה היא מהי כאן "מדידה". האלקטרון לאחר השדה נמצא בסופרפוזיציה של שני המסלולים. אם אנו מתייחסים לגלאי כמדידה, אז תתבצע קריסה (והחתול יחיה, אם הספין יצא מטה, או ימות, אם הספין יצא מעלה). אבל איננו יודעים ישירות האם הגלאי הופעל (שהרי הקופסה אטומה), לכן איננו מחויבים להתייחס אליו כאל מדידה. אם הגלאי אינו מדידה, אז הוא בסופרפוזיציה של כן־הופעל ולא־הופעל. אחר כך נכנס הפטיש לסופרפוזיציה של נפל־לא נפל, הציאניד לסופרפוזיציה של השתחרר־לא השתחרר, ואם עד כאן לא היתה קריסה – החתול נכנס לסופרפוזיציה חי־מת, ולכן אינו חי ואינו מת. אולי רק אם נפתח את הארגז ונסתכל על החתול תהיה זו מדידה, ואז יקרוס החתול לחי או מת.

האפשרות הזו נראית כאבסורד, אבל מומחשת כאן היטב בעיית המדידה – תורת הקוונטים לא אומרת לנו מתי עלינו להניח מדידה.

התודעה

בפרק א' הזהרנו מהמסקנה הפזיזה, לפיה התודעה האנושית משפיעה על תוצאת המדידה. אמרנו שאפשר לקבל את אותן תוצאות לניסויים גם אם נרשום אותן בפלט מדפסת, ללא מגע יד (ועין) אדם. אבל לאור הבעיה שגילינו כעת, אולי כדאי לחזור ולבחון את האפשרות. אחרי הכל, כאשר אנו אומרים "אנו רואים תוצאה א', או תוצאה ב', אבל אנו לא רואים סופרפוזיציה", אנו מדברים במונחים של תודעה. האינטואיציה שלנו אינה מכירה סופרפוזיציה – אבל האינטואיציה הזו היא חלק מהתודעה. והתודעה אולי אינה תהליך פיזיקלי, או לפחות לא פיזיקלי טהור – זוהי הרי סוגיה פילוסופית עתיקת יומין (וגם הפיזיקליסטים של התודעה הרי יודו שעדיין אין לנו תיאוריה פיזיקלית ממשית של התודעה).

ב-‏1961 הציע הפיזיקאי יוג'ין ויגנר, במאמרו "הערות על שאלת הגוף־נפש", לקחת את זה ברצינות: הקריסה, הוא הציע, מתרחשת בתודעה. מערכות פיזיקליות מתפתחות רק לפי משוואת שרדינגר, עם סופרפוזיציות וללא קריסות. האלקטרון היה בסופרפוזיציה של שני המסלולים; כתוצאה מכך, שתי הנקודות על לוח הצילום אכן נכנסו לסופרפוזיציה של דלוקות־כבויות. קרני האור שעברו מהלוח לעיניים של הסטודנט במעבדה היו גם הן בסופרפוזיציה של שני המסלולים מהלוח לעין; אזורים מתאימים ברשתית של הסטודנט נכנסו לסופרפוזיציה מופעלים־לא מופעלים; ולבסוף, מוחו של הסטודנט נכנס לסופרפוזיציה של שני מצבים: מצב המוח כאשר הסטודנט חושב שהוא ראה א, ומצב המוח כאשר הוא חושב שראה ב'. בשלב הזה נכנסת לפעולה התודעה של הסטודנט, הקשורה למוח שלו. התודעה בוחרת באחד משני המצבים, ופונקציית הגל של כל המערכת (אלקטרון, לוח צילום, מוח) קורסת למצב הזה.

ומה אם אין סטודנט, אלא רק פלט מדפסת? אין בעיה, יאמר ויגנר. פלט המדפסת נמצא בסופרפוזיציה (של המון מצבים: שני מצבים לכל אלקטרון שנמדד). מה גרם לנו לחשוב שלא? פשוט, זה שהסתכלנו עליו אחר־כך, וראינו שכתובות בו תוצאות מסוימות. אבל הרי כשהסתכלנו, נכנסה לפעולה התודעה שלנו, וגרמה להכל לקרוס! זוהי גם הסיבה, באופן כללי, לכך שאיננו מכירים את העולם כמלא בסופרפוזיציות: אנו מכירים אותו דרך התודעה שלנו, וזו תמיד מונעת סופרפוזיציה.

אין היום לתיאוריה הזו חסידים רבים בין החוקרים (פיזיקאים ופילוסופים), ולא בכדי. הבעיות הגדולות שלה אינן בהשלכות שלה על סוגיית הגוף־נפש (שאותן אשאיר לדיון הקוראים). יש לשים לב לכך שהיא מחויבת לכמה יסודות מפתיעים, פרט לסופרפוזיציה של כל העולם הפיזיקלי המוכר לנו. אין זה מספיק לומר שהתודעה מקריסה את המערכת; התודעה חייבת לעשות זאת ביחסים סטטיסטיים מסוימים, הקשורים לפונקצית הגל. הרי עלינו להסביר מדוע בניסויים מסוימים אנו רואים חלוקה של חצי־חצי בין תוצאות, ובניסויים אחרים 1/4-3/4; הקריסה שבתודעה צריכה להיות קשורה למתמטיקה של פונקצית הגל לא פחות מהקריסה של "מדידה" בניסוח השגור של תורת הקוונטים. קושי יותר גדול מתעורר כאשר מנסים להסביר ניסויים כמו EPR, שבהם שני סטודנטים במקומות מרוחקים מסתכלים בו־זמנית על שני לוחות צילום, ומקבלים תמיד אותה תוצאה. נדמה שהקריסה בתודעה, כמו הקריסה הקוונטית הרגילה, אינה יכולה להיות לוקאלית, ואנו מגיעים להשפעות מוזרות של תודעה אחת על תודעה אחרת.

וכמובן, נשאלת השאלה מה זה בדיוק "תודעה". כדי להימלט מהחלוקה "מדידה– לא מדידה", חילק ויגנר את העולם ל"תודעה – לא תודעה". והחלוקה הזו לא יותר ברורה, ולא יותר חד־משמעית. מה בדיוק נחשב לתודעה? האם בפרדוקס של שרדינגר התודעה של החתול נחשבת מספיק? ואם היה שם חגב – האם התודעה שלו "מספיק חזקה" כדי לגרום לקריסה בעולם הפיזיקלי? ויגנר ניסה לדחוק את הבעיה אל מחוץ לעולם של הפיזיקאים, אבל מושגית הוא לא ממש פתר כלום.

מיקרוסקופי לעומת מקרוסקופי

אחת האפשרויות הטבעיות היא לומר שתורת הקוונטים באה לטפל במערכות קטנות – הניסויים שמאששים אותה עוסקים לרוב במערכות של חלקיקים ספורים (גם אם התוצאות שלה יכולות, בסופו של דבר, להשפיע על מערכות גדולות כמו שבב מחשב). ואכן, מה שמקובל לקרוא לו "מדידה" – מחוגים, גלאים, מסכים, מדפסות – הם תמיד גדולים הרבה יותר מכמה חלקיקים. מעניין לציין שיש הבדל פיזיקלי, שניתן עקרונית למדידה, בין סופרפוזיציה של שני מצבים במערכת כלשהי, לבין כל אחד משני המצבים כשלעצמו, וזאת בלי קשר לגודל המערכת. כלומר, ניתן עקרונית למצוא ניסוי שתוצאותיו תהיינה שונות אם המחוג נמצא באחת משתי התוצאות, או בסופרפוזיציה שלהן (כפי שחוזה ויגנר). אך ברגע שמספר החלקיקים נהיה גדול, החישובים נהיים קשים בצורה אסטרונומית, וכך גם הקושי לבודד את המערכת הנמדדת מהשפעות חיצוניות. כל המערכות שעד כה אנו יודעים לבצע עליהן ניסויים לבדיקת סופרפוזיציה, הן תמיד מערכות קטנות מאוד. וכל הדברים שאנו מכירים מחיי היומיום, שנגישים לחושים האנושיים, הם גדולים מכדי שנוכל לבדוק ניסיונית אם הם בסופרפוזיציה.

אולי, אם כן, הגבול של הקריסה הוא גבול של גודל? אולי משוואת שרדינגר נכונה רק למערכות קטנות מספיק, ומרגע שעוברים לגודל מקרוסקופי, מתרחשת הקריסה?

זה אפשרי, אבל אז יש למצוא, כמובן, מהו בדיוק הגבול. אין במודל של תורת הקוונטים שום דבר שירמוז על כך. לא מזדקר לעין, במסגרת המודל, שינוי בהתנהגות המערכת התלוי בגודל שלה; ויהיה זה מפתיע, מבחינת המודל, אם נגלה לפתע שהסופרפוזיציה ומשוואת שרדינגר נכונות בדיוק עד גודל מסוים, ולא מעליו.

אולי יש יותר תקווה לבנות תיאוריה שבה הגודל כן קובע, אבל באופן הדרגתי. זאת בדיוק עשו גירארדי, רימיני וובר (GRW). התיאוריה הצעירה שלהם הוצגה ב-‏1986, במאמר "דינמיקה מאוחדת למערכות מיקרוסקופיות ומקרוסקופיות". היא עובדת כך שהקריסה היא עניין סטטיסטי: עבור חלקיקים בודדים, כמעט לעולם אין קריסה. עבור חלקיקים רבים, כמעט בוודאות תהיה קריסה כמעט מיידית.

המיקום של חלקיקים

ראשית, עלינו לומר משהו על המיקום של חלקיקים על־פי תורת הקוונטים. כמו כל תכונה אחרת של חלקיקים, גם המקום שלהם לרוב אינו מוגדר נקודתית – למעשה, הוא מוגדר נקודתית רק כאשר הוא קורס, במדידה של המקום. בין מדידות, התיאור המתמטי של המקום יהיה לעתים קרובות עקומת פעמון ('גאוסיאן'): יש נקודה מסוימת (מרכז הפעמון) שבה, או במרחק קטן ממנה, סביר שהחלקיק יימצא (אם נמדוד את מקומו – לפני כן אין משמעות, בתורת הקוונטים, לדבר על "הנקודה בה הוא נמצא"!). במרחק מסוים מהמרכז ההסתברות יורדת בתלילות, עד שהיא מגיעה קרוב לאפס – אולם היא לעולם לא מגיעה לאפס ממש: תורת הקוונטים נותנת הסתברות מסוימת, גם אם קרובה מאוד לאפס, למצוא את החלקיק בכל מקום במרחב. לכן יש שקר קטן באיורי הניסויים בחלקים הקודמים, כאשר שרטטנו לאלקטרון מסלולים מוגדרים וקוויים. על פי תורת הקוונטים, מה שזז הוא הפעמון: מין בועה בעלת גבולות מטושטשים, שבתוכה סביר יותר למצוא את האלקטרון. בניסוי שטרן גרלאך, אם מניחים שהאלקטרון לאחר השדה המגנטי הוא בסופרפוזיציה של שני המסלולים, התיאור המתמטי של מיקומו יהיה "פעמון כפול", בעל שני מרכזים ההולכים ומתרחקים (שני המסלולים באיור הם מרכזי הפעמונים).

התוספת של GRW

GRW מציעים תהליך פיזיקלי דינמי נוסף על משוואת שרדינגר. חלקיקים יסודיים מתנהגים על פי המשוואה כמעט כל הזמן. אבל מדי פעם הם עוברים תהליך פתאומי של לוקליזציה (מציעי התיאוריה קוראים לזה hitting): התיאור המתמטי של המקום שלהם נהיה עקומת פעמון יחידה, צרה ביותר – רוחב האזור שבו היא גדולה משמעותית מאפס הוא בערך אלפית מילימטר (מסיבות תיאורטיות שלא ניכנס אליהן כאן הם אינם יכולים להניח מיקום נקודתי לחלוטין). הרוחב הזה הוא קבוע פיזיקלי חדש שהם מניחים.

הלוקליזציה הזו מתרחשת באופן אקראי, גם בזמן וגם במקום. הנקודה שבה התמקם החלקיק – מרכז הפעמון הצר – נבחרת באקראי, אך ההסתברות לכל נקודה היא בהתאם לפונקצית הגל. (ליתר דיוק, ההסתברות לכל מקום היא ריבוע ערך פונקציית הגל באותו מקום, מה שמזכיר את כלל בורן מחלק א', ולא במקרה). התדירות בזמן של הלוקליזציה היא נמוכה ביותר. כל חלקיק עובר לוקליזציה בממוצע פעם ב-‏300 מיליון שנה (10 בחזקת 16 שניות) – וזהו קבוע פיזיקלי חדש שני שיש להוסיף לפיזיקה.

לאחר הלוקליזציה ממשיך החלקיק להתפתח בזמן על פי משוואת שרדינגר, מה שאומר שאם הוא עדיין חופשי במרחב אז עקומת הפעמון שלו תתרחב חזרה לסופרפוזיציה הרגילה. אבל אם החלקיק היה בצימוד עם חלקיקים אחרים, אז פונקציית הגל של המערכת כולה משתנה כתוצאה מהלוקליזציה: החלק שלה שמתאים למקום של הלוקליזציה נשאר כפי שהיה, ואילו כל חלקיה האחרים נהיים כמעט אפס.

ייתכן שהתיאור הזה נראה כמו גיבוב של הנחות שרירותיות, וציור של הרבה מטרות סביב הרבה חצים. חלקית זה בגלל התיאור הכמעט נטול־מתמטיקה כאן: התיאור המתמטי המדויק של הלוקליזציה הוא דווקא פשוט ואלגנטי. כמובן שעצם הצעת התהליך, כמו גם הקבועים המוצעים, נתפרו כדי להתאים לאילוצים הניסיוניים והתיאורטיים – אבל הרי כך תמיד עובדת הפיזיקה.

אם כן, מה קיבלנו? מה שרצינו: עבור חלקיקים בודדים, התדירות הנמוכה של הלוקליזציה מבטיחה שבשום ניסוי כמעט היא לא תקרה בשלב שבו מעורבים חלקיקים בודדים – כלומר, שם משוואת שרדינגר דומיננטית, והסופרפוזיציות מתרחשות כמו בתורת הקוונטים המסורתית. אך ברגע שהסופרפוזיציה מגיעה לגוף מקרוסקופי, גוף שאנו יכולים לראותו – נניח, מחוג של מכשיר – אז מעורבים בעניין מיליארדי מיליארדים של חלקיקים, בסדרי גודל יותר מ-‏10 בחזקת 16. אז, חוזה התיאוריה, כמעט ודאי שבתוך שבריר שניה לפחות אחד מהחלקיקים יעבור לוקליזציה. וברגע שזה קורה, מכיוון שכל חלקיקי המחוג קשורים זה לזה (ומכאן, כולם בצימוד מבחינת פונקצית הגל שלהם), המחוג יתמקם כך שאנו נראה אותו בנקודה מוגדרת היטב. למעשה, כל חלקיק שניה עובר חלקיק כלשהו במחוג לוקליזציה, וכך שומר המחוג על מקום מוגדר לאורך זמן.

כדי לטפל בניסויים כמו EPR, חייבים להניח שהלוקליזציה של חלקיק אחד משפיעה על כל פונקציית הגל מיידית, כולל חלקיקים מרוחקים. GRW לא נמלטו, אם כן, מהמלכודת של האי־לוקליות. אבל את בעיית המדידה הם פתרו – במקום להניח את הקריסה, כמו תורת הקוונטים המסורתית, התיאוריה שלהם מסבירה אותה כתוצאה פשוטה של דינמיקה יסודית של החלקיקים, מבלי שיהיה צורך להבחין בין שני סוגים של מערכות פיזיקליות.

הביקורת של דיוויד אלברט

הצלחת הטיעון של GRW מותנה בכך שכל מדידה שנגישה לנו, הצופים האנושיים, תהיה כרוכה במספר גדול של חלקיקים. האמנם כך? לאו דווקא, כפי שציין הפיזיקאי דיוויד אלברט. דווקא בניסויים שתיארנו בחלק א' אין זה כך. נניח שבמקום לוח צילום יש לוח פלואורוסנטי, שזוהר רגעית כאשר פוגע בו האלקטרון. האלקטרון יעורר מספר קטן של אטומים במקום שבו הוא פגע, ואלו יפלטו כמה פוטונים, שיגיעו לעין של הצופה. ידוע שהרשתית האנושית יכולה להגיב למספר קטן של פוטונים – די בשבעה פוטונים בערך כדי שנחוש באור. והנה אנו שוב במצב המביך שבו התיאוריה אומרת שעד שלב התודעה שלנו המערכת עדיין בסופרפוזיציה. ליתר דיוק, GRW אומרים שעד שהפוטון מגיע לעין (ועד בכלל) אין כמעט סיכוי שתתרחש לוקליזציה.

לא כל כך מהר, עונה גירארדי. אחרי הרשתית, ולפני שניתן לדבר על תודעה, צריך האות לעבור דרך נוירונים, ושם נראה ששוב מעורבים המוני יונים ומולקולות גדולות. בניסוי כזה, אם כן, נדחית הקריסה עד המוח, אבל היא מתרחשת מוקדם במוח. התשובה הזו משאירה אותנו עם תוצאה מביכה מעט, או לפחות מפתיעה: אם אנו נוטים לראות את המוח של הצופה כחלק מהצופה, כמשהו שמסתכל מבחוץ על הניסוי, אז אנו מקבלים שלניסוי עצמו לא היתה תוצאה מוגדרת היטב, ורק אצל הצופה נרשמה תוצאה ברורה, כמו אצל ויגנר. אבל בניגוד לויגנר, התוצאה הברורה לפחות נוצרת בתהליך פיזיקלי טהור אצל הצופה, ואין צורך בהנחות מסתוריות על התודעה.

התיאוריה של GRW היא עדיין בגדר ספקולציה, גם אם מרשימה. היא מסתדרת עם כל הניסויים הידועים היום. יש לה גם תחזיות על ניסויים שינסו לבחון סופרפוזיציות בגופים גדולים, ניסויים שאיננו יודעים עדיין לבצע היום אבל אולי נוכל בעתיד. מאידך, יש לה בעיות עם תורת היחסות (כמו גם לתורת הקוונטים הקלאסית) – על כך, בחלק האחרון של המאמר, שיציג גם פתרונות אחרים לבעיית המדידה: תורת בוהם, ותורות ללא קריסה.
קישורים
חלק א' של המאמר
EPR ואי־שוויון בל: חלק ב'
בחלק האחרון של המאמר
פרסום תגובה למאמר

פרסומים אחרונים במדור "מדע"


הצג את כל התגובות | הסתר את כל התגובות

אבל רגע... 107877
יש משהו שלא הבנתי - במקרים בהם הקריסה מתרחשת ברשתית, כיצד ניתן להסביר את העובדה ששני צופים שונים הצופים בלוח פוטו-אלקטרי יראו תמיד את אותן התוצאות? הרי שניהם "נתקלים" במערכת בסופר-פוזיציה, ולכן קיימת הסתברות מסויימת שהם ייראו דברים באופן שונה, הלא כן?
אבל רגע... 107879
"כדי לטפל בניסויים כמו EPR, חייבים להניח שהלוקליזציה של חלקיק אחד משפיעה על כל פונקציית הגל מיידית, כולל חלקיקים מרוחקים" (במאמר).

ויותר בפירוט: בניסוי EPR שני מכשירי מדידה מרוחקים מראים אותה תוצאה. אם, לפי GRW, הקריסה היא תוצאה סטטיסטית במכשיר, אז חייבים להניח שהיא משפיעה גם על המכשיר המרוחק. זה נראה מאוד לא אינטואיטיבי, אבל החיים קשים - בעצם נראה כי אי-שוויון בל לא משאיר לנו ברירה: הוא מראה שהאי-לוקאליות היא מחויבת (בחלק ד' נראה שיש ברירות, אבל הן משלמות במקום אחר).

אם כן, באותו אופן שמכשיר מדידה אחד משפיע על מכשיר רחוק, כך נראה שרשתית אחת משפיעה על רשתית אחרת. איך יודעים מה אמור להשפיע על מה? פונקציית הגל: ב-EPR, אחרי שמכשירי המדידה הגיבו עם האלקטרונים השזורים (מצומדים), מכשירי המדידה עצמם שזורים. אם בצד ימין, נניח, היתה לוקאליזציה של חלקיק (במודל GRW), אז הוא מביא את כל פונקצית הגל למצב שלו - כלומר, כל יתר החלקיקים באותו מכשיר, וגם במכשיר השני.

במקרה שאתה מדבר עליו, הלוקאליזציה ברשתית של הצופה הראשון מביאה את כל פונקציית הגל למצב המתאים - כולל הצופה השני.
חתולו של ארוין 107941
Schroedinger, Erwin! Professor of physics!
Wrote daring equations! Confounded his critics!
(Not bad, eh? Don't worry. This part of the verse
Starts off pretty good, but it gets a lot worse.)
Win saw that the theory that Newton'd invented
By Einstein's discov'ries had been badly dented.
What now? wailed his colleagues. Said Erwin, "Don't panic,
No grease monkey I, but a quantum mechanic.
Consider electrons. Now, these teeny articles
Are sometimes like waves, and then sometimes like particles.
If that's not confusing, the nuclear dance
Of electrons and suchlike is governed by chance!
No sweat, though--my theory permits us to judge
Where some of 'em is and the rest of 'em was."
Not everyone bought this. It threatened to wreck
The comforting linkage of cause and effect.
E'en Einstein had doubts, and so Schroedinger tried
To tell him what quantum mechanics implied.
Said Win to Al, "Brother, suppose we've a cat,
And inside a tube we have put that cat at--
Along with a solitaire deck and some Fritos,
A bottle of Night Train, a couple mosquitoes
(Or something else rhyming) and, oh, if you got 'em,
One vial prussic acid, one decaying ottom
Or atom--whatever--but when it emits,
A trigger device blasts the vial into bits
Which snuffs our poor kitty. The odds of this crime
Are 50 to 50 per hour each time.
The cylinder's sealed. The hour's passed away. Is
Our pussy still purring--or pushing up daisies?
Now, you'd say the cat either lives or it don't
But quantum mechanics is stubborn and won't.
Statistically speaking, the cat (goes the joke),
Is half a cat breathing and half a cat croaked.
To some this may seem a ridiculous split,
But quantum mechanics must answer, "Tough @#&!
We may not know much, but one thing's fo' sho':
There's things in the cosmos that we cannot know.
Shine light on electrons--you'll cause them to swerve.
The act of observing disturbs the observed--
Which ruins your test. But then if there's no testing
To see if a particle's moving or resting
Why try to conjecture? Pure useless endeavor!
We know probability--certainty, never.'
The effect of this notion? I very much fear
'Twill make doubtful all things that were formerly clear.
Till soon the cat doctors will say in reports,
"We've just flipped a coin and we've learned he's a corpse."'
So saith Herr Erwin. Quoth Albert, "You're nuts.
God doesn't play dice with the universe, putz.
I'll prove it!" he said, and the Lord knows he tried--
In vain--until fin'ly he more or less died.
Win spoke at the funeral: "Listen, dear friends,
Sweet Al was my buddy. I must make amends.
Though he doubted my theory, I'll say of this saint:
Ten-to-one he's in heaven--but five bucks says he ain't."

--CECIL ADAMS
(straightdope.com - בכלל, אתר מומלץ ביותר)
ומה עם פתרון היקומים המקבילים? 107959
בכל פעם בה נדרשת לוקאליזציה, היקום מתפצל ליקומים שונים בהתאם ל''בחירה'' של החלקיק...
אין סבלנות לחכות לחלק ד'? 107964
יש גם חלק ד'?! 107972
___________________
האיילה האלמונית, בטוחה שבמאמר כתוב שיש חלק ד', אבל אחרי נסיונה הכושל עם חלק א' היא אפילו לא ניסתה לקרוא את ב' ו-ג'.
דל''ת זוהי דלת שפותחת את הכל 107975
כן, יש.

האמת? תנסי אולי לקרוא את חלק א' שוב, ולאט. אני הגעתי למאמר עם ידע מינימלי עד אפסי בפיזיקה מודרנית - ידעתי להגיד "קווארק" ו"ספין" אבל לא הרבה יותר, ובינתיים אני חושב שאני מצליח להבין את המאמרים (אבל לא בהכרח את הרב-שיח שמתפתח בעיקבותם). ירדן - מאמרים נפלאים!
הבהרה 108035
קודם כל, סדרת מאמרים מרתקת.

רציתי הבהרה בקשר לתאוריה של GRW. הבנתי את התמונה הכוללת שלפיה לוקליזציה של חלקיק אחד, משפיעה על כל המערכת.
יחד עם זה, לא הצלחתי להבין מהי אותה לוקאליזציה בדיוק ? מהי משמעות אותה עקומת פעמון ?

תודה.
הבהרה 108082
תודה על המשוב.

התקשיתי להבין משאלתך מה כן ברור לך ומה לא. נסה למקד אותי: הקטע במאמר תחת הכותרת "המיקום של חלקיקים" מסביר משהו על משמעותה של עקומת הפעמון. האם מה שכתוב שם ברור? אם לא, איפה מתחילה הבעיה?
הבהרה 108655
בקיאה שנייה הבנתי יותר טוב את משמעות אותה עקומת פעמון, אבל...

"...מדי פעם הם עוברים תהליך פתאומי של לוקליזציה ...התיאור המתמטי של המקום שלהם נהיה עקומת פעמון יחידה, צרה ביותר – רוחב האזור שבו היא גדולה משמעותית מאפס הוא בערך אלפית מילימטר ...
לאחר הלוקליזציה ממשיך החלקיק להתפתח בזמן על פי משוואת שרדינגר...עקומת הפעמון שלו תתרחב חזרה לסופרפוזיציה הרגילה"

אם הבנתי נכון, ההסבר הזה מבטל למעשה את ה"צורך" בקריסה של המערכת משום שחלקיק העובר לוקאליזציה "מחליט" עבור המערכת את תוצאות הניסוי (מיקום המחט, או פגיעת האלקטרון בלוח הפלואורוסנטי). הכיצד? הלוקאליזציה רק מגדילה עבורנו את ההסתברות להימצאות החלקיק באחד המסלולים ולא באיזה מהמסלולים הוא נמצא.

בנוסף, מדוע זה משנה שמאוחר יותר חוזרת עקומת הפעמון להיות נורמאלית ?
הבהרה 108858
ההסבר הזה לא מבטל את ה"צורך" בקריסה - נכון יותר לומר שהוא מסביר את הקריסה, באמצעות הנחת תהליך בסיסי יותר.

על-פי GRW, הקריסה מתרחשת רק במכשיר (רק לאחר שעוברים לסדר גודל של המון חלקיקים, שקשורים). בפרשנות המקובלת, אם המכשיר הראה לנו 'מעלה', אז אנו מסיקים משהו על האלקטרון (שהיה לו ספין 'מעלה') - אבל על-פי GRW, זו לא מסקנה נכונה! עד התגובה עם המכשיר, האלקטרון היה באמת בסופרפוזיציה. ובחלקיק השניה לאחר תחילת התגובה, המכשיר עצמו נכנס לסופרפוזיציה. אם GRW צודקים, אז המדידה בכלל אינה מדידה, במובן זה שהתוצאה שלה לא אומרת דבר על האלקטרון הנמדד ‏1.

1 זה ניסוח דמגוגי קצת. מה שקורה במכשיר כן נובע מכך שהגיע אליו אלקטרון עם פונקצית גל מסוימת. "לא אומרת דבר", במובן זה שאם פונקצית הגל של האלקטרון היתה סופרפוזיציה חצי-חצי של 'מעלה' ו'מטה', והמכשיר אמר 'מעלה', אז על-פי GRW איננו לומדים מכך שום דבר על האלקטרון לעומת קריאה 'מטה' במכשיר.
שאלה לגבי ההערה שלך 109239
דקה - זה שכל שפונקצית הגל של כל המכשיר קורסת, לא אומר שגם פונקצית הגל של האלקטרון קורסת באותו רגע בדיוק (כמו גם אלקטרון האח שלו)?
לפי מה שאני הבנתי, ברגע שהאלקטרון מגיע למכשיר, הקריסה של פונקצית הגל של המכשיר (=של אחד החלקיקים שמשפיע על כל היתר) משפיעה גם עליו, כי הוא הפך להיות חלק מזה, ולכן פונקצית הגל שלו קורסת, ולכן **כן** ניתן ללמוד על האלקטרון מכך - שברגע שהמכשיר הראה לנו "למעלה", פונקצית הגל של האלקטרון קרסה ל-"למעלה".
או שאני לא מבין?
שאלה לגבי ההערה שלך 109564
נכון מאוד, ואף יפה. המכשיר מעיד על האלקטרון - אבל במקום שהאלקטרון ישפיע על המכשיר (כמו שאנו רגילים לחשוב על מדידה), המכשיר משפיע על האלקטרון! לכן כתבתי שהמדידה "לא אומרת דבר על האלקטרון הנמדד" - זה מזווית ההתסכלות של מדידה במובן המקובל.
ובכל זאת 109857
לא ענית לי על השאלה מדוע תהליך הלוקאליזציה מביא לקריסת המערכת. כמו שאמרתי קודם, להבנתי הלוקאליזציה מקטינה את עקומת הפעמון, כלומר מגדילה את ההסתברות לידיעת מיקומו של החלקיק ב*תוך* המסלול ואינה קובעת באיזה מסלול הוא נמצא.

האם ההסבר הוא שמשום שהוא בסופרפוזיציה, מבחינה הסתבורתית איננו יודעים באיזה מסלול הוא נמצא, ולכן העובדה שהלוקאליזציה מעלה את ההסתברות למיקומו של החלקיק באופן כללי היא גם מגדילה את ההסתברות למיקומו במסלול מסוים ?
ובכל זאת 109988
אני לא ממש מבין את השאלה, ומתנצל אם אני לא עוזר לך, אבל אני אנסה בכל-זאת:

הלוקאליזציה מתרחשת (במקרה הטיפוסי) אחרי שהחלקיק הגיע למכשיר המדידה. הוא כבר לא במסלול. כל עוד הוא לא הגיע למכשיר, על-פי GRW, הוא היה באמת בסופרפוזיציה של שני המסלולים.

נניח (לצורך חידוד ההבנה) את המקרה הלא-טיפוסי: אלקטרון בניסוי שטרן-גרלאך עדיין לא הגיע למסך, ונמצא בסופרפוזיציה של שני מסלולים, ואז הוא עובר לוקאליזציה. ב-GRW זה ארוע אפשרי, גם אם בהסתברות נמוכה ביותר. לפני הלוקאליזציה, פונקציית הגל היתה פעמון כפול - שני פעמונים רחבים יחסית. הלוקאליזציה גורמת לכך שפוקנציית הגל תהפוך לפעמון *יחיד* וצר. מבחינה מתמטית, מדובר בהכפלה פשוטה של הגאוסיאן הכפול בגאוסיאן היחיד והצר, וזה אמור לעבוד (לא בדקתי). פעמון יחיד וצר אפשר לפרש כמיקום מוגדר של החלקיק - בנקודה שנמצאת במרכז הפעמון הצר.

המשפט האחרון כבר מחביא בעיה מסוימת במטאפיזיקה של GRW (שים לב לצירוף "אפשר לפרש"). אני חושב שהיא שווה תגובה עצמאית (בפתיל חדש), שאכתוב מיד.
הערה 108172
מאוד אהבתי את המאמרים אבל-
א. המאמר השני קצת לא ברור, ואל תבקש ממני להסביר כי אני אסתבך, בכל מקרה מסתבר שהוא לא הפריע לי להבין את המאמר השלישי.
ב. מאוד אהבתי את הדוגמאות ששמת במאמר הראשון, מדוע לא המשכת להוסיף דוגמאות גם במאמרים הבאים?
המקרר של שרדינגר 108187
מרתק!! 108220
לי, אישית, נראה סביר הפתרון של ויגנר - מתיישב יפה גם עם שאר ההנחות, בהן אני נוטה להאמין, בדבר היות מרקם החלל-זמן ארבע-המימדי אשליית-צללים בלבד. הגיוני (גם אם מערבל-מוחין).
ולמי שמתקשה עם החומר (גם לי הוא לא ממש קל) - אני ממליץ בחום על הספר ''על מרחב'', מאת מיצ'יו קאקו - אולי הטוב ביותר שנכתב בתחום הפיזיקה התיאורטית (ובכן - לפחות עבור קוראים כמוני, שאינם מבינים בחישובים ובמשוואות...).
זו בעיה.. 108224
אנשים נותנים למטאפיסיקה שלהם להתערבב עם הפיסיקה.. אבל ממילא מדובר באינטרפרטציה, אז כנראה אין מנוס.

בכל מקרה, ''בעיה'' עם קאקו היא שהוא מבסס את כל הקריירה שלו על תורת המיתרים, תורה מאחדת שעדיין לא הניבה תוצאות ניתנות לבדיקה ניסויית.
איפה, איפה הם כולם? 109993
לדיוויד אלברט יש עוד טיעון מעניין נגד GRW, ברמה המטאפיזית. התיאוריה רוצה להסביר כיצד יש למחוג במכשיר המדידה מיקום מוגדר היטב. והיא מסבירה זאת בכך שהחלקיקים במכשיר עוברים ללא הרף לוקאליזציה. כלומר, בכל שבריר שניה עובר איזשהו חלקיק במכשיר לוקאליזציה, ודואג להשאיר את המכשיר במקום.

אבל זה (טוען אלברט) לא באמת נותן לנו מיקום מוגדר היטב. אם נסתכל על כל חלקיק במכשיר, פונקציית הגל שלו היא (אפשר להניח) עקומת פעמון. הפעמון הזה הוא צר מאוד (זו התוצאה של הלוקאליזציה, של החלקיק שלנו או של חלקיקים אחרים במכשיר, שקשורים אליו). אבל בכל זאת, יש לו זנבות שנמשכים לאינסוף - כלומר, המחוג נמצא בסופרפוזיציה של כל המרחב (עם משקל גבוה מאוד סביב הנקודה בה הוא "באמת" נמצא, לפי תפיסתנו). ואז קשה לדבר על כך שהמחוג "נמצא כאן".

לא ראיתי תשובה של GRW (או של אחרים) לטענה הזו, וגם אלברט לא מציג אותה כטענה שמפילה את GRW. אני מניח שתשובה אפשרית היא, שהמושג שלנו של "להימצא במקום L" צריך רוויזיה קלה. במונחים של עקומות, אנו רגילים לחשוב שאם עצם נמצא בנקודה L, אז ה"עקומה" שמתארת אותו היא ערך מסוים בנקודה L ואפס בשאר המרחב. אבל אם GRW נכון, אז העקומה שמתארת עצם ש"נמצא בנקודה L" - כל החפצים שאנו מכירים ביומיום - היא פעמון צר מאוד סביב L, עם זנבות קרובים לאפס בכל המרחב. זה אולי "באג" קטן בתפיסה שלנו את העצמים, אבל הוא מוסבר היטב, שהרי ההסתברות היא אפסית שתהיה *השפעה* כלשהי לזנבות הללו, ולכן אפשר לומר שהעצמים *מתנהגים כאילו* הם ממוקמים נקודתית במובן האינטואיטיבי.

האם זו טענה רדיקלית? לא כל כך, על רקע תורת הקוונטים; גם בלי GRW והלוקאליזציות, תורת הקוונטים אומרת דברים דומים על מיקום. רק שהפרשנות המסורתית, כפי שראינו, לא אומרת דברים ברורים על עצמים גדולים, שאנחנו יכולים לראות. הקריסה בפרשנות המסורתית מביאה את המחוג למקום מוגדר היטב במובן האינטואיטיבי‏1. מה קורה לעצמים הגדולים בין מדידות? האם הם (או החלקיקים שמרכיבים אותם) מצייתים למשוואת שרדינגר? אם כן, אז העצמים הגדולים "נמרחים" על כל המרחב (גם אם בזנבות קרובים מאוד לאפס).

אם כן, בעניין זה (המיקום של עצמים גדולים) GRW לא אומרת משהו חדש; אבל היא מתחייבת לאמירה ברורה (ונוגדת אינטואיציה), מה שהפרשנות המסורתית לא עושה.

1 זה לא שהפרשנות המסורתית באמת אומרת את זה, כי היא לא אומרת משהו ברור על מה שקורה במחוג - אבל היא לפחות מסתדרת עם טענה כזו.
לא הבנתי‏1 110008
חשבתי שמאז ימי דה-ברולי מוסכם שאין לשום גוף חומרי גבולות מדוייקים אלא בסביבות אורך הגל שלו (שהוא קטנטן לגופים גדולים), כך שאני לא מבין את הבעיה של אלברט. הרי מן המפורסמות היא שאחרי כל מצמוץ עין אתה עלול למצוא את עצמך על הירח אלא שההסתברות לכך מספיק קטנה בשביל לא להסתובב עם זוג בלוני חמצן באופן קבוע.
________
1- זאת הפכה להיות כותרת שכיחה מדי אצלי לאחרונה.
לא הבנתי‏1 110352
נדמה לי שתורת הקוונטים דווקא לא בדיוק אומרת את זה. "מן המפורסמות היא שאחרי כל מצמוץ עין אתה עלול למצוא את עצמך על הירח" (בהסתברות קטנה): האמנם? אני יודע שזה מן המפורסמות, אבל האם זו לא פרשנות פזיזה מדי של תורת הקוונטים? נכון שפונקצית הגל שלך‏1 גדולה מאפס (גם) בירח‏2. אבל הקשר בין פונקצית הגל לבין למצוא את עצמך בירח הוא לא טריוויאלי. בשביל *למצוא* את עצמך היכן שהוא, אתה צריך למדוד איפה אתה. וברגע שתמדוד, פונקציית הגל שלך תקרוס לאותו מקום. אם ברגע שלפני המדידה פונקציית הגל שלך היתה (גם) בירח, אתה עלול לקרוס לשם - אבל אולי נכון לומר שאנחנו *כל הזמן* מודדים את עצמנו, וכך נשארים ממוקמים נקודתית? זו לא פרשנות בלתי-סבירה, שהרי מקובל שהתודעה שלנו מהווה מדידה, אם לא שום שלב לפניה. ואז, לפחות כל עוד אנחנו לא ישנים, אנחנו מבצעים מין תהליך מדידה רצוף של עצמנו. אם אני מבין נכון, אז אם פונקצית הגל מתחילה ממצב של מקום נקודתי, לוקח לה זמן להתפשט; כלומר, אם אנחנו מקריסים את המקום לנקודה כל שניה (או קבוע אחר), פונקצית הגל שלנו לא תגיע לעולם לירח. ואם אנחנו באופן רצוף מבצעים "הקרסה" (עד כמה שאפשר לדבר על קריסה בתיאור כזה), אנו נשארים כל הזמן ממוקמים נקודתית.

ומה אם לא מדובר על בני אדם, אלא על כסאות? האם, כשאנחנו לא מסתכלים על הכסא במשך שעה, ואז מסתכלים עליו, אנו עלולים למצוא אותו בירח? עדיין לא ברור. פרשנות אפשרית אחרת של תורת הקוונטים היא שכל תהליך מקרוסקופי הוא מדידה. אם איננו מניחים כך, אז מה נגיד על מצב המחוג עד שאנו מסתכלים עליו? הרי אם נאמר שהוא לא קורס, ונמשוך הלאה את קו המחשבה הזה, נגיע לויגנר - ולרוב לא חושבים שפרשנות ויגנר היא בעצם הפרשנות הקלאסית. בפרשנות המוצעת בפסקה זו (מדידה = מאקרוסקופי), יוצא שגם הכסאות (וכל הדברים הגדולים) מבצעים מין מדידה רצופה של עצמם.

תורת הקוונטים מניחה שמדידה מביאה את המערכת הנמדדת למקום נקודתי, וההנחה הזו באה כדי שנוכל להסביר תוצאות ניסויים, שבהם אנו רואים את המחוג במקום נקודתי. אבל אז מקבלים את בעית המדידה; הפתרון של GRW לבעיית המדידה חוסך מהם את הצורך להניח קריסה לנקודה, אבל אז הם נשארים עם עצמים מקרוסקופיים שלא ממוקמים-היטב - וזו הבעיה של אלברט.

1 של היוצר הפיזיקלי שלך, במקרה שאתה שוטה וירטואלי.
2 מה שעושה אותך לשוטה הכפר האוניברסלי, אני מניח.
מדידה=מאקרוסקופי? מה מוגדר כמאקרוסקופי? 329444
מדידה=מאקרוסקופי? מה מוגדר כמאקרוסקופי? 330411
זהו, שזה לא מוגדר. ההצעה לפיה מדידה=מאקרוסקופי היא לא ממש פרשנות, אלא יותר כיוון אפשרי שעדיין צריך לצקת לו תוכן מדויק. הפרשנות של GRW היא הצעה רצינית (היחידה שאני מכיר) לתוכן כזה. הם לא מגדירים גבול חד בין מאקרו למיקרו, אלא תהליך הסתברותי שבו ההסתברות לקריסה תלויה בגודל המערכת.
לא הבנתי‏1 329553
מה יש לכם כל הזמן עם הירח? אני בטוחה שאם מצמוץ שלי יכול להעביר אותי הרחק מכאן, זה יהיה דווקא למאדים, או לגלקסייה אחרת...
לא הבנתי‏1 329557
אבל הסיכויים של זה *באמת* קטנים מאד.
לא הבנתי‏1 329559
קטנים אפילו מאורך המצמוץ?
במדינת החלקיקים רעש מהומה 111592
אהלן ירדן, ותודה על עוד מאמר נפלא (אני צולח אותם לאט לאט..)
שאלות:
אז מה בעצם GRW מספרים לנו?
שכל העולם כולו סופרפוזיציה, והעיקר (וה-עיקר) גודל הגלאי.
גלאי קטן, סיכוי קטן ללוקליזציה, גלאי גדול - סיכוי גדול.
(הבנתי נכון?)
ואם כך, והגודל קובע,
(1) מה בעצם מפריד בין גלאי לגלאי?
כלומר, אתה לא התייחסת לטווח שבין הגאוסיאן הנע במרחב לגלאי, אבל הרי יש אויר, או אור או מטען ש"מרגיש" את החלקיק וכו'.
האין כל היקום גלאי אחד גדול ובלתי פריק?
איך בעצם מחלקים את העולם לגלאים בגדלים שונים?
מה מפריד בין גלאי לגלאי ומה מגדיר את גבולותיו של גלאי?
(2) אם הבעיה שהעלתי קודם נפתרה, אז נוכל להמשיך להניח כי הסיכוי ללוקליזציה של מערכת במגע עם גלאים קטנים היא נמוכה.
האם לא נוכל לבנות גלאי גדול הבנוי מגלאים קטנים?
כך נקבל אינפורמציה לגבי החלקיק מהשילוב של תוצאות מדידה בלתי הרסניות הבוקעות מגלאים קטנים.
לדוגמא, מעגל גדול ומופרד היטב של גלאים קטנים אשר פולטים כל אחד קרינה לעבר השכן.
רק קריאה של אות רציף עפ"י הסדר בו ערוכים הגלאים, תעיד על מיקום החלקיק, בעוד שזה, לא עבר לוקליזציה.
במדינת החלקיקים רעש מהומה 111924
תודה על המחמאות.

1. אין אויר ואין אור. בניסוי שטרן-גרלאך ווריאציותיו, צריך בידוד מוחלט עד הגלאי. ברגע שחלקיק "מגיב עם היקום", אז בפרשנות המסורתית אולי תהיה קריסה (תלוי בתת-פרשנות; אצל ויגנר, למשל, לא); וב-GRW אכן תהיה לוקאליזציה.

2. אני לא לחלוטין מבין את ההצעה. נדמה לי שרק גלאי אחד יכול למדוד (ישירות) חלקיק אחד; גלאים אחרים יוכלו למדוד את הגלאי הראשון. כפי שהבנת (נדמה לי), הסיכוי ללוקאליזציה תלוי בגודל המערכת, ולא בשאלה האם אנו קוראים לה 'גלאי' או לא.
במדינת החלקיקים רעש מהומה 111995
1.
תסביר לי בבקשה איך משיגים *בידוד מוחלט*, קרי, טווח נטול לחלוטין חומר, אנרגיה והשפעה של שדות.
2.
נכון, הגלאי הראשון ימדוד את החלקיק ישירות ושאר הגלאים ימדדו זה את זה (לפי הסדר שלהם).
נניח שהגלאי הוא חומר פלואורצנטי הפולט פוטון בעת פגיעה בו, וכי הוא מספיק קטן כדי לא לעורר לוקליזציה של החלקיק הפוגע בו.
אותו הדין עבור הפוטונים הנפלטים מגלאי אחד ופוגעים בגלאי הבא.
כאמור, אני רוצה לדעת באילו מהדרכים בחר החלקיק (עליו אנו מניחים שנמצא בסופרפוזיציה), מבלי לקבע אותו באמצעות לוקליזציה לדרך מסויימת.
אם אצור שרשרת ארוכה של גלאים אשר בה יקח לגלאי האחרון לפלוט סיגנל בזמן ארוך מהזמן בו לוקח לחלקיק הנחקר להגיע ליעדו (ובכך לסיים את תפקידו בניסוי), אוכל לדעת באיזו דרך נסע.
במדינת החלקיקים רעש מהומה 112254
2. בתמונה של GRW, זה לא שהלוקאליזציה במכשיר המדידה מקבעת את האלקטרון לדרך מסוימת. עד המדידה, האלקטרון היה *באמת* בסופרפוזיציה, ועבר בשתי הדרכים (בסופרפוזיציה). אם הבנת את זה, אז לא ברור לי מה הניסוי שלך רוצה להראות. מה שיקרה בשרשת הגלאים הוא שההסתברות ללוקאליזציה תלך ותעלה מגלאי לגלאי; כל עוד הגלאים יהיו קטנים ולא תהיה לוקאליזציה, הגלאים יתנו את שתי התוצאות בסופרפוזיציה.

1. בידוד מחומר - ואקום, אתה יודע. מאנרגיה - אנרגיה אינה משהו בעל מיקום במרחב, נדמה לי‏1; משדות - או, שאלה טובה. אני מניח שהאלקטרון עצמו יוצר שדה חשמלי, וזה בהכרח משפיע על מה שמסביבו, ולו קצת. אפילו אם נמסך את המסלול‏2, תהיה השפעה *במיקרו* על האלקטרונים בגוף הממסך הקרובים לאלקטרון הנמדד.

נשים את זה רגע בצד. אנו אומרים ששני אלקטרונים יכולים להיות שזורים (מה שקראתי במאמר 'מצומדים'), כמו זוג אלקטרונים ב-EPR. אבל יכולה להיות מידה שונה של שזירה. ב-EPR זו שזירה מלאה: מדידה של אלקטרון אחד אחד קובעת לחלוטין את פונקציית הגל של האלקטרון השני. תיתכן (בניסוי אחר) שזירה חלקית, כך שמה שקורה לאלקטרון אחד משפיע חלקית על השני.

אם הגלאי שלנו הוא *טוב*, פירושו של דבר שהוא נכנס לשזירה מלאה עם האלקטרון הנמדד: אם האלקטרון הוא עם ספין 'מעלה', הגלאי יעבור למצב 'מעלה' *בהכרח*, ואותו דבר עם 'מטה'. חזרה לגוף הממסך, אני מניח שהאלקטרונים בו מושפעים מהאלקטרון הנמדד, אבל במידה כה קטנה שהשזירה ביניהם היא זניחה. זה אומר שאם אנחנו מניחים שהאלקטרון עובר במסלול אחד ולא בשני, אז לאלקטרונים של הגוף זה משנה במידה זניחה בלבד.

בתמונה של GRW זה דומה, אבל הקשר הסיבתי הוא הפוך. האלקטרון עד המדידה נמצא בסופרפוזיציה; בגלאי, בגלל ריבוי חלקיקיו, יש לוקאליזציה; בגלל הצימוד המלא עם האלקטרון, גם פונקציית הגל של האלקטרון מתמקמת (לא שזה משנה כבר). לעומת זאת, לוקאליזציה של חלקיקי הגוף הממסך (שמתרחשת כל הזמן, כמו בגלאי, כי גם בגוף הממסך יש המון חלקיקים) תשפיע במידה זניחה בלבד על האלקטרון הנמדד, כי השזירה ביניהם נמוכה.

1 יסלח לי גלעד ברזילי. בכל אופן, אם אני מבין משהו בפיזיקה, אז קשה לומר "מנת האנרגיה e1 נמצאת בנקודה x2".

2 משהו כזה שלומדים בכל קורס על חשמל ומגנטיות, אולי גם בתיכון: מקיפים חלל כלשהו בגוף מוליך, ואז שינויים בשדה החשמלי בתוך החלל לא משפיעים על מה שקורה מחוץ לו, וההיפך. אם אני לא טועה.
במדינת החלקיקים רעש מהומה 114639
אני חושב שעשיתי רגרסיה.. חשבתי שהיה לי ברור מה זה סופרפוזיציה אבל זה כזה מונח חמקמק..
העניין הוא כזה, המיקום של חלקיק בסופרפוזיציה מתואר ע"י פונק' גל האומרת לנו שיש לו הסתברויות שונות להופיע במקומות שונים.
יתרה מכך, היא טוענת כי זהו אקראי אמיתי ולא איזה משתנה חבוי, וכי החלקיק בעצם מצוי בכל המקומות עד שנמדוד אותו ונאלץ אותו לבחור.
אבל, החלקיק הרי בוחר בסוף, והבחירות שלו שונות בכל פעם, פעם הוא ינוע בכיוון אחד הזה, פעם בכיוון אחר - הוא מקבל החלטה.
על סמך מה?
כלום?
ואולי הוא בכל זאת נע מראש בדרך מסויימת, ורק התערבותינו מאשרת או מסיטה אותו מדרכו?
הניסוי שהצעתי היה, כך אני מפרש אותו עכשו (יופי..לאן הגעתי? אני מפרש את עצמי..) בדיקה של עצם הסופרפוזיציה.
אם GRW טוענים כי הקריסה, כלומר הטיית המציאות, התערבות הנסיין במערכת, היא תלויית גודל כלי המדידה, אז בוא וננסה להפיק את מירב המידע מכלי מדידה קטן ככול האפשר.
ככה, בשאיפה, לא נטה את המציאות וגם נקבל כמה תשובות אובייקטיביות.
בחזרה לניסוי: חלקיק יכול לנוע בשתי דרכים ונטען שהוא בסופרפוזיציה אליהם, נאמר ניסוי הסדקים הקלאסי.
אם אשים מד כה זעיר ורגיש כמו אטום פלואוצנטי, בכל אחד מהסדקים, ואתכנן את הדברים כך שכל גלאי פלואורסנטי יערער במעגל גלאי אחר, יווצר מצב שכאשר יעבור החלקיק על המד הראשון (ולא יקרוס, כי GRW אומרת שהסיכוי לכך קטן), אז הוא יתניע הפעלה מחזורית של הגלאים הללו.
נוכל לבדוק (אני לא לגמרי בטוח איך, ואולי זו נק' הכשל בתוכנית. ואולי, זה בעצם לא כזה קשה) אם הותנעה מערכת גלאים של סדק אחד או של שניהם, וכך נדע סופסוף אם החלקיק בחר מראש בסדק מסויים או שנע דרך שניהם.
במדינת החלקיקים רעש מהומה 115448
כשתגיע בסוף למחוג מקרסוקופי שיש לו שני מצבים, בהכרח תראה בדיוק אחד משני המצבים. לא משנה כמה מכשירי מדידה ובאילו גדלים תשים לפניו. על זה כולם מסכימים, GRW וקופנהאגן.

אני לא בטוח מה הניסוי שלך מנסה לבדוק - האם את נכונותה של GRW, או שמא לבדוק משהו אחר תחת ההנחה ש-GRW נכון? תחת ההנחה ש-GRW נכון, החלקיק נמצא בסופרפוזיציה כל הזמן, ואיתו כל מכשירי המדידה הקטנים מספיק, עד שהשרשרת מגיעה למכשיר הגדול. לכן לא תקבל הבחנה בין מצב שהחלקיק עבר בסדק אחד‏1 לבין מצב שהוא עבר בשניהם בסופרפוזיציה.

את נכונותה של GRW הניסוי שלך לא יכול לבחון, כי כאמור הוא לא נותן תחזית אחרת מזו של הפרשנויות המתחרות.

1 מצב שאפשרי ב-GRW, בהסתברות קרובה לאפס (החלקיק הנמדד עבר לוקאליזציה כשהוא עצמאי, בתחום זמן קצר מאוד).
מדוע סופרפוזיציה אינה אין סופית? 154359
לא הבנתי מדוע סופרפוזיציה היא בעלת ספין מעלה אן מטה, אך לא בעלת ספינים אין סופיים לכל כיוון.
מדוע סופרפוזיציה אינה אין סופית? 154691
"ספין" הוא השם שנתנו לגודל שנמדד במדידה המתוארת במאמר. במדידה הזו, האלקטרונים יוצאים באחד משני כיוונים בלבד, שכל אחד מהם נותן גודל אחד סופי - למעשה גודל זהה, בסימנים הפוכים. אז קראנו לאחד "ספין מעלה", ולשני "ספין מטה". וכשרעיון הסופרפוזיציה נכנס לתמונה, לא נותרה לו ברירה אלא להיות סופרפוזיציה של שני ערכים אלו.

עזרתי?
מדוע סופרפוזיציה אינה אין סופית? 168784
התשובה היותר מלאה, לדעתי, היא שכשמדובר בספין, אז הוא באמת יכול להיות מכוון לכל כיוון אפשרי. ויש באמת אינסוף כיוונים אפשריים :). אבל:

1: בכל כיוון, יש לו *רק* שניי ערכים מדידים אפשריים ( כולו למעלה או למטה. כולו ימינה או שמאלה. כולו קדימה או כולו אחורה. וכנ"ל באלכסון). יעני: אם אני מודד ספין בכיוון מסויים, אני אקבל אחת משתי תשובות אפשריות: + או -.
2: (וזה הסעיף המשונה) אם הספין נמצא בודאות בכיוון מסוים, אז אוטומטית הוא בסופרפוזיציה בכיוון אחר.
למשל: אם מדדנו ספין בכיון מעלה, ובאמת יצא שהספין מכוון כלפי מעלה. אזי בכיוון ימין-שמאל (או קדימה אחורה) הוא בסופרפוזיצה. כלומר "ספין למעלה" שקול לסופרפוזיציה של "ספין ימינה" ו "ספין שמאלה".
אם, מצד שני, נמדוד ספין בכיוון שמאלה, אזי נהיה מייד, בלית ברירה, בסופרפוזיציה של "ספין למעלה" ו "ספין למטה"

כנ"ל אלכסונים. יש תיאור מתימטי מדוייק של כל כיוון, איזה סופרפוזיציה הוא בכל כיוון אחר.

לכן, (סוף סוף) בשביל לתאר ספין מספיק לקחת רק כיוון אחד
, למשל הכיוון מעלה-מטה. ולתאר את פונקצית הגל של הספין כסופרפוזיציה של שניי המצבים "מעלה" "ומטה". אפשר לתאר את פונקצית הגל בכל כיוון אחר. ויש מעבר מכיוון לכיוון.
שתי שאלות על GRW 168212
על התיאוריה שמעתי במעומעם, אם כי במכניקת הקוונטים אני די בקיא. אני לא מבין שני דברים:

1:האם התוספת להתפתחות בזמן של GRW היא "יוניטרית"? אם לא, כיצד ייתכן שבמצבים שזורים היא *תמיד* שומרת על סיבתיות? בוודאי אפשר למצוא דרך להעביר מידע מקצה אחד של הגלקסיה לקצה השני, על ידי הלוקליזציה הזו.. לא?

2: יש ניסוי שהצליחו לבצע אותו לפני שנתיים. התאבכות של טבעת על מוליכה: הצליחו להראות תופעות של פונקצית גל ללא קריסה, של המון אלקטרונים ביחד, שנמצאים במצב על-מוליך. מדובר על מצב המורכב מסופרפוזיציה שבה *כל* האלקטרונים זזים או ימינה או שכולם נעים שמאלה. איך GRW מסביר את זה? מדובר על מספר אבוגדרו של אלקטרונים.
שתי שאלות על GRW 168237
2. יש לי ידע מאד מעורפל בנושא, אבל אנסה להסביר בכל מקרה. מי יודע? אולי ילך.

המצב בעל-מוליך הוא, שבגלל המצב המסודר מאד של החומר מחד, וקיום אלקטרונים חופשיים מאידך, האלקטרונים מתקבצים שניים-שניים, ויוצרים זוגות-קופר. זוגות אלה מתנהגים כבוזונים לכל דבר, דהיינו, יש להם ספין שלם, ולכן יכולים כולם להצטרף לאותו המצב. המצב אליו הם שואפים בכל רגע הוא מצב האנרגיה המינימלית, ובעזרת פוטנציאלים שונים, אפשר לגרום לכו-לם לעשות דברים במשותף, בעוד שאלקטרונים לא היו עושים זאת באופן קוהרנטי, כי הם לא יכולים להתקבץ במצב קוונטי אחד.

עוזר?

לא?

גם לי לא. אבל זה גם המצב בהליום סופר-נוזלי, ובאופן כללי, בכל עיבוי בוזה-איינשטיין. או שלא.
שתי שאלות על GRW 168432
כן, זה נכון, האלקטרונים בעל מוליך מתנהגים כמיקשה אחת שזורה, במצב היסוד של בוז- איינשיין.

אבל עדיין, בניסוי מלפני שנתיים, הראו שמהמיקשה הזו, המורכבת ממספר עצום של אלקטרונים ניתן ליצור סופרפוזיציה של שני מצבים, ולאחד אותם מחדש, ללא קריסה.
נראה לי שזה סותר את התיאוריה של GRW. הרי התיאוריה טוענת שהסיכוי למצב סופרפוזיציה של המון חלקיקים ללא קריסה, הוא אפסי.
ככה הבנתי את המאמר שלו..
שתי שאלות על GRW 168439
1. לצערי אני לא מבין את השאלה. היות שנראה שאתה מבין בפרטים הפיזיקליים והמתמטיים יותר ממני, האם ניסית לקרוא את המאמר של גירארדי (קישור בחלק ד' של המאמר)? אם יש לך סבלנות, נסה להזכיר לי מה זה "יוניטרית" (או ""יוניטרית"") - פעם ידעתי (אם כוונתך פשוט למושג האלגברי) - ולהסביר לי את הקשר לסיבתיות.

2. אני יודע שהשאלה הזו עלתה, ושידוע שהניסוי אינו מפריך את GRW. איך בדיוק, אני לא יודע, ואנסה לברר (אבל זה יכול לקחת זמן). יש איזה רמז קלוש במאמר של גירארדי (פשוט חיפשתי superconduct), בפרט הפניה למאמר של רימיני שנקרא Superconductivity and Spontanous Localization. המאמר הוא מ-‏95; לדבריך ביצעו את הניסוי רק לפני שנתיים, אבל אולי הוא כבר נחזה כמה שנים קודם?
בהינתן הקבועים המספריים של GRW, האם אתה (או פיזיקאים אחרים כאן) יכולים להראות מספרית שאכן הניסוי מפריך לכאורה את GRW? אולי התשובה אינה עקרונית, אלא נעוצה בבחירה זהירה של הקבועים (ואז ניסוי "גדול" יותר כן יוכל להכריע)?
Schrödinger's cat comes closer 173410
Schrödinger's cat comes closer 173492
ניתן להוריד את המאמר המקורי מכאן:
בקצרה, במאמר מוצע ניסוי באמצעותו ניתן יהיה להכניס גוף מיקרוסקופי לסופרפוזיציה, תוך שימוש בטכנולוגיה הזמינה כבר בימינו. במקרה זה הגוף הוא מראה מיקרוסקופית המורכבת בקצה נדנדה מיקרונית. לצדה מוצבת מראה נייחת גדולה, ושתיהן יוצרות יחד מהוד אופטי. למהוד הזה מציעים להכניס פוטון יחיד (!) שיתרוצץ בין המראות. אם הבנתי נכון, אורך המהוד יבחר כך שזמן המחזור של הפוטון במהוד יתאים בדיוק לתדר התהודה של הנדנדה עליה מורכבת המראה. כתוצאה מכך, לחץ הקרינה שיפעיל הפוטון הבודד על המראה עם פגיעתו בה יגרום לנדנדה להתנדנד בעדינות.
בין שתי המראות מכניסים מפצל אלומה (מראה מעבירה למחצה) המאפשר לפוטון לנוע לגלאי א' או ב' בהסתברויות שוות. לפי תורת הקוונטים, הפוטון יכנס לסופרפוזיציה - כאילו שבעת-ובעונה-אחת נע לעבר שני הגלאים גם יחד - ויכנס להתאבכות עם עצמו. בפסי התאבכות אלה ניתן לצפות נסיונית באמצעות אינטרפרומטר מיקלסון.
מחברי המאמר טוענים שהפוטון והמראה יכנסו לסירוגין לסופרפוזיציה עם עצמם: פעם הפוטון ימצא בסופרפוזיציה והמראה במצב מוגדר, ופעם הפוטון יקרוס למצב מוגדר והמראה תיכנס לסופרפוזיציה עם עצמה. נסיונית ניתן יהיה לצפות בפסי התאבכות שמופיעים ונעלמים - מופיעים כשהפוטון בסופרפוזיציה ונעלמים כשהמראה בסופרפוזיציה.

כלומר, למרות שהמראה היא מיקרוסקופית לא מוצע בשלב זה לצפות בה ישירות במיקרוסקופ. העדות היחידה להימצאותה בסופרפוזיציה תהיה היעלמותם לסירוגין של פסי ההתאבכות.
המערכת כולה תוחזק בואקום על-גבוה (פחות ממאה חלקיקים לסמ"ק) ובטמפ' של כשישים מיקרו-קלוין. זאת כדי לאפשר שמירה על מצב הסופרפוזיציה של המראה, וזיהוי התנודות בנדנדה הנובעות מהפוטון הבודד על רקע הרעש הנובע מהתנגשויות אקראיות של חלקיקים עם הנדנדה. בטכנולוגיה הקיימת כיום ניתן לענות על שתי הדרישות הנסיוניות הללו. הנדנדה עליה תורכב המראה אינה אלא קורת סיליקון מיקרונית מן הסוג המשמש היום במיקרוסקופ כוח אטומי.

פשיו, זה יצא ארוך יותר מכפי שהתכוונתי. בכל אופן מדובר בניסוי מרתק, ויש לקוות שלא יתקיימו עבודות בכביש הסמוך בזמן ביצועו.
Schrödinger's cat comes closer 173531
אני אאמין לך בנוגע למגניבותו של הניסוי, אבל לא הבנתי מה תרומתו, אם אכן אמורה להיות לו כזו, לנושא המאמר כאן. עדיין מדובר על סופרפוזיציה של גוף מיקרוסקופי, לא?
Schrödinger's cat comes closer 173558
אתה צודק, הייתי צריך לעמוד על נקודה זו בהודעתי אמש.
נקודת המפתח היא שסקלה מיקרוסקופית עדיין גדולה בסדרי גודל מסקלה אטומית, שלא לדבר על סקלה גרעינית.
עד היום הצליחו לצפות נסיונית רק במספר קטן של חלקיקים כשהם בסופרפוזיציה. כמעט כל הפרעה חיצונית שתבצע אינטראקציה עם אחד החלקיקים, תביא לקביעת מצבו הקוונטי. זה בתורו יביא לקביעת מצבם הקוונטי של כל החלקיקים המצומדים אליו, והמערכת כולה תקרוס לאיזה מצב קוונטי מוגדר ולא מעניין.

ניסויים קודמים בתחום ‏1 נראו כמו ניסיון סיזיפי ומייגע של להטוטן מוכה פרקינסון לאזן חמישה כדורים זה על זה על קצה חוטמו. מדי פעם היתה יוצאת כותרת לעיתונות 'במשך פיקושנייה הוא הצליח לאזן אפילו שישה כדורים!'. ובכן, בניסוי המוצע יאזנו על האף 10 בחזקת 14 חלקיקים, וגם ימדדו זאת.
אמנם כבר היו הצעות לניסויים שיכניסו עוד יותר חלקיקים לסופרפוזיציה, אך דרישותיהם הנסיוניות נראו תמיד מעבר ליכולת הטכנית הקיימת. אולי בעוד כמה שנים יוכלו להכניס גם גוויות חתולים (בערך 200 מול מולקולות, שהן בערך 10 בחזקת 27 חלקיקים) לסופרפוזיציה ‏2. הניסוי המוצע נראה לי כמו עליית מדרגה חשובה מאד בדרך לשם.

1 בעיקר אלה שחתרו לכיוון מחשוב קוונטי.
2 באופן מסתורי, תוחלת החיים של חתולים היא נמוכה במיוחד בטמפ' של שישים מיליוניות המעלה מעל האפס המוחלט. אולי אז הם רגישים יותר לקרינה סלולרית.
תודה! 173566
Schrödinger's cat comes closer 173594
כמה אטומים זה חיידק? אולי אפשר לתלות שם אמבה‏1 ולא מראה.

1 כן כן, אמבה זה לא חיידק וחתול זה לא מראה.
Schrödinger's cat comes closer 173605
2 אז החתול יהיה בסופרפוזיציה בין מוות מקפיאה למוות אכזרי מפגיעת פוטון בעין. גם משהו.

אבל ברצינות: מעבר למגניביות במקרוסקופיזציה של הסופרפוזיציה, האם הניסוי יכול לאשר או להפריך תאוריות הקשורות לבעיית המדידה, קריסת פונקציות גל וכו'?
Schrödinger's cat comes closer 173684
אם הוא יעלה את הרף העליון של גודל שמתחתיו אנו כבר יודעים ניסויית שיש סופרפוזיציה, אז יש כאן עניין מסוים מבחינת בעיית המדידה, ובפרט אם זה כבר מתחיל לדגדג את GRW.

אבל יש לי עכשיו תמיהה אחרת: אם מדובר בפוטון אחד, איך אפשר לראות התאבכות שלו?
Schrödinger's cat comes closer 173758
ממך? הוא הרי מתאבך עם עצמו. חוזרים על הניסוי כמה פעמים.
Schrödinger's cat comes closer 173780
או, זה מה שחשבתי, אבל עכשיו יש משהו אחר שאני לא מבין (בעצם, זה היה הדבר הראשון שלא הבנתי, וממנו הגעתי לשאלה ששאלתי).

הפואנטה של הניסוי היא הרי לא הסופרפוזיציה (ס"פ) של הפוטון, אלא זו של המראה הקטנה. ואת הס"פ של המראה הקטנה אנו מסיקים על סמך ס"פ של הפוטון שחוזרת על עצמה באופן מחזורי. כלומר, אתה רוצה לדעת משהו על הדינמיקה של הפוטון במשך הניסוי. אם אתה רואה רק פגיעה אחת בסוף (ומסיק התאבכות מתוך הרבה ניסויים), מה אתה יודע על הדינמיקה? בפרט, איך אתה שולל את האפשרות הבאה: הפוטון היה בס"פ פעם אחת‏1, פגע במראה הקטנה, שם פונקציית הגל קרסה (כי, נניח, בעצם משאוות שרדינגר היא בתוקף רק עד גודל מסוים; הנה הגעתי לשאלה של אלון), אבל ההתאבכות שאתה רואה בסוף היא בגלל אותו רגע שבו הפוטון היה בס"פ לפני הפגיעה.

1 ניסוח פשטני עד גיחוך, ברור לי, בגלל שאני לא מכיר את מערך הניסוי ותנאי ההתחלה והסוף שלו).
Schrödinger's cat comes closer 173792
לפני שננסה לענות על השאלות שלכם, תרשו לי לספר מה *אני* לא מבין בניסוי הזה. אולי בדרך אגב גם חוסר ההבנות האחרות יתבהרו.

<הפסקה הבאה מיועדת למי שלא מבין במכניקת הקוונטים, ועדיין לא קרא את סדרת המאמרים המעולה דלעיל של ירדן:>
הניסוי הראשון שלומדים כשניגשים להכיר את מכניקת הקוונטים הוא ניסוי שני הסדקים. אלומת אור ‏1 פוגעת במחיצה אטומה ובה שני סדקים צרים. מאחורי המחיצה מציבים מסך, ועליו רואים תבנית של התאבכות (פסים של אור וחושך) בין האור העובר דרך סדק 1 לאור העובר דרך סדק 2. אם חוזרים על הניסוי עם מקור של אלקטרונים ‏2 מקבלים אותה תוצאה - פסים מנצנצים וביניהם פסים חשוכים. כשמצמצמים את שטף האלקטרונים בהדרגה, כך שבכל שניה פוגע רק אלקטרון אחד במסך, ממשיכים לקבל תבנית התאבכות. כלומר, כל אלקטרון פוגע בנקודה מוגדרת על המסך (רואים נצנוץ בודד). כאשר מצלמים היכן התקבלו אלף הנצנוצים האחרונים, רואים שהם התרכזו בצורת פסי התאבכות. זאת למרות שבכל פעם רק אלקטרון בודד עבר דרך המחיצה. לכן אומרים שכל אחד מהאלקטרונים נמצא בסופרפוזיציה של שני מצבים - האחד בו הוא עובר דרך סדק 1, והשני בו הוא עובר דרך סדק שני. אם שמים על סדק 1 גלאי שמדווח לנו אם אלקטרונים עוברים דרכו, תמונת ההתאבכות על המסך תיעלם. במקומה נראה תמונת עקיפה של אלקטרון העובר דרך סדק יחיד. ליתר דיוק, נראה סכום של 2 תמונות עקיפה מסדק יחיד, אך בלי שום התאבכות (לא יהיו פסים של חושך ופסים של אור אלא שני כתמי אור מול שני הסדקים).
ההסבר שנותנת לכך מכניקת הקוונטים הוא שעצם המדידה (גילוי הסדק דרכו עבר האלקטרון) גורמת לקריסת פונקצית הגל המתארת את האלקטרון, מסופרפוזיציה של מצבים קוונטיים למצב מוגדר יחיד. זה היה משפט עמוס ולא מנוסח היטב, אז נא לקרוא אותו שנית.

<מכאן מוזמנים להצטרף גם יודעי הח"ן בתורת הקוונטים:>
כשניסיתי להסביר את הניסוי המוצע במאמר, הסתרתי בשרוול את העובדה שהפעם אין שני סדקים. הפעם, אם הבנתי נכון, הפוטון הבודד מגיע לאחד משני גלאים, ואנו משווים את קריאותיהם. אם אין שני סדקים, והפוטון לא מגיע בסוף לאיזה מסך, איך אפשר לדבר על תמונת התאבכות? איזו קריאה בגלאים מעידה על כך שהפוטון נמצא בסופרפוזיציה, או יצא ממנה? אני מניח שהתשובה על כך פשוטה, ורק הספקתי לשכוח יותר מדי ממכניקת הקוונטים. בכל אופן אבקש מהפיסיקאים בקהל להעיף מבט בתרשים המערך הניסויי המובא בעמוד הראשון של המאמר הנ"ל, ולומר מה אומרות עיניהם.

1 אלומת אור מונוכרומטית, קוהרנטית, מקוטבת, שכחתי משהו?

2 ומסך פלורסנטי המנצנץ בנקודת הפגיעה של האלקטרון
Schrödinger's cat comes closer 173563
גם אתה מאלה שלא מדברים עם איילים אלמונים?
Schrödinger's cat comes closer 173567
לא באופן עקרוני, אבל יותר נחמד לקרוא תגובה כמו של ליאור, שתמצתה לנו בלשוננו את מה שכתוב במאמר(ים). למי שקורא את התגובה של ליאור ברור שיש טעם להמשיך ולשאול אותו שאלות הבהרה; למי שקורא את התגובה של של האלמוני שרק קישר למאמר (אתה?), זה לא ברור; ולמי שעיתותיו לא בידיו, לא ברור בכלל שיש טעם להיכנס למאמר.
יוגין וידו על ה העליונה 209859
ירדן היי

תגובה קצרה בקשר לתורתו של יוגין ויגנר. אומנם תורתו של יוגין נראית תמוהה למדי, אך אני מוצא דרך מסוימת שבו נצא לפחות עם חצי תאוותינו בידינו

1) יוגין לפחות מצביע על מקומה של הקריסה (עם כי לא ברור בדיוק מהי אותה תודעה הזו, ומעמדה האונטולוגי)

2) בנקודה זו, יש לחזור לה לפילוסוף ליבניץ, המצדד בין היתר בכך שזהו הטוב שבעולמות (ולשכוח לרגע את זאק הפטליסט והבעיה הפלשתינית). נכון שתמוהה הדבר איך שוב ושוב מקריסה התודעה את תוצאות הניסוי EPR לקורלאציות הנטולות מגבלות של זמן ומקום והמותאמות להפליא זו לזו. אך זהו הטוב שבעולמות, ובטוב שבעולמות נדרשת קורלציות בין התודעות, אך הקורלציות האלה הם עבודתו של האל הדואג לכך שהתוצאות יהיו זהות, ולא בגלל השפעות מוזרות בין התודעות השונות. במגדל בבל שכח לרגע האל להתאים בין התודעות השונות, ואנו יודעים וזוכרים מה קרה, האחראי לטוב שבעולמות שבת ממלאכתו ולרגע יצאו אינשטיין ומרעיו וידם על העליונה, אך לא לזמן רב כמובן.

הפילוסופים השונים בתורת הקוואנטים עוסקים לא פעם, לעניות דעתי, ברקימת מיתוסים, על מנת להסביר את התיאוריה הנ"ל, ועל כן אני מוצא שהסבר זה הגורס בקיומו של האל הטוב איננו נחות מהסברים על עולמות מרובים למיניהן, ולא רק זאת אלא שיש עדויות אמפיריות המצביעות על קיומו של האל, לראיה קריאות אוהדי הכדורסל לאחר שהתברר שמשחקי היורוליג יתקימו בתל-אביב "יש אלוהים".

ביי אבי כהן
כדורים או מייתרים 320661
כל המדידות והמסקנות שנעשו היו בהיבט של פיסיקה של חלקיקים,
אך יש תאוריה אחרת המדברת על מייתרים, תאוריה שיכולה להסביר
טוב יותר הנעשה בעולם המיקרוסקופי. לכן אין באפשרותינו הסקת מסקנות, ואף ביצוע ניסויים מאחר וישנם תאוריות שונות.
כדורים או מייתרים 321221
אני אשמח מאד לשמוע כיצד תורת המיתרים מאירה על הנושא. ואני בטוח שאיני היחיד.
כדורים או מייתרים 321231
תורת המייתרים זוהי תורה שעדיין רק בחקר מדעי ואין ביכולת

האדם אף ניסוי שיכול להוכיח אותה, בכל אופן המתמטיקה הוכיחה

את עצמה. מה שכן בטוח שאם ישנם משתנים חבויים, זה רק אומר

שעדיין לא פיתחו אותם. תאוריית המיתרים חוקרת את הטבע יותר

לעומק, ומנסה לקשר את העולם המיקרסקופי לעולם המקרוסקופי,

מה שאיינשטיין לא הצליח...
כדורים או מייתרים 321236
וכיצד תורת המיתרים מאירה על הנושא? האם היא מכילה את המשתנים החבויים הדרושים? כיצד ניתן לתאר תופעות כמו שזירות ואת ניסוי שני הסדקים בעזרתה?
כדורים או מייתרים 321399
"משתנים חבויים" זה מושג שנובע מתורת הקוונטים, ואילו תורת המייתרים מתארת את הטבע במבט שונה. כל מייתר הנמצא עמוק באטום
זז בתנועה שעדיין לא ניתן לתארה, מאחר ולפי התאוריה הזו קיימים עוד 7 מימדים, בנוסף לכך לפי התנועה המסויימת נוצרת
אנרגיה מסויימת. אם אתה מתעניין בזה תוריד מהנט

stings and M theory
כדורים או מייתרים 321507
אם התיאוריה מציגה תנועת שלא ניתן לתארן, הרי שלא מדובר ב_תיאור_יה, הלא-כן?

אוקיי, נתעלם ממשתנים חבויים: כיצד מסבירה תורת המיתרים, באופן ספציפי, את תופעת השזירות ואת ניסוי שני הסדקים?
כדורים או מייתרים 329576
יצא לי מאז לקרוא חלק ממבוא לתורת המיתרים, ולצערי לא נראה לי ששם יימצאו הפתרונות לבעיות הללו. שם במקום לבצע קוונטיזציה של חלקיקים, עושים של אובייקטים רב-מימדיים, אבל זו עדיין קוונטיזציה במובן הבעייתי.
כדורים או מייתרים 329588
הייתי אומרת שה"אובייקטים" בתורת המיתרים הם דווקא חד מימדיים, לא?
If I only had a brane 329590
אולי כליל מדבר על ההכללה הרב מימדית
If I only had a brane 329709
משהו כזה, כן.
If I only had a brane 329711
אני חשבתי שראובן צוחק. אם זה רציני, אינני מבינה למה הכוונה ב''הכללה''.
If I only had a brane 329713
If I only had a brane 329714
אהמ... נחשפתי בכל עתיקותי...
השפעת התודעה על מבנה מולקולת המים 366027
אולי מישהו יכול להאיר את עיני (כחדש בנושא) היכן ניתן למצא חומר על הניסוי, המראה צילום מיקרוסקופי של מולקולת מים ''מבורכת'' או ששהתה בסביבה בלתי נעימה. בתודה מראש.
השפעת התודעה על מבנה מולקולת המים 366041
צילום מיקרוסקופי של מולקולת מים מבורכת?

אולי אתה מתכוון לטענות של ז'אן בנויסטה? אם כן, צר לי להודיעך שהוא לא הצליח לשחזר אותן בתנאי פיקוח סבירים, והנושא נחשב היום לבעל דרגת אמינות אפסית. למרות זאת, אני בטוח שאם תלחש באזנו של דוד גוגל "Jacques Benveniste" הוא יפלוט עבורך גם אתרים שמשבחים ומהללים את הממצאים של הבחור. אני די סקפטי בקשר לתמונה של מולקולה, אבל מי יודע, אולי מיקרוסקופים הומיאופטיים מצלמים תמונות כאלה.
השפעת התודעה על מבנה מולקולת המים 390471
שימו לב שמדובר ביעקב בנבנישתי! עבד גם עם מכון ויצמן. יהודי מעניין מאוד. הצגתי את דמותו באיזה דיון משעשע.
השפעת התודעה על מבנה מולקולת המים 390541
מסתבר שד"ר‏1 מאסארו אמוטו כתב ספר בשם "מסרים מהמים" שכולל תמונות של פתיתי קרח. לטענתו אם השמעת למים באך לפני שהקפאת אותם, תקבל פתיתים שונים מאלו שיתקבלו אחרי השמעת heavy metal. ניחא, אני חושב לעצמי, אם הוא מקפיא אותם תוך כדי השמעת המוזיקה אולי התדרים השונים עושים שם נסים ונפלאות (למותר לציין שלא קראתי את הספר, בהיותי טיפוס שטחי וצר אופקים). אבל הפגז האמיתי הוא שמספיק להגיד לידם "תודה רבה" או מלים חיוביות אחרות כדי לקבל אפקט שונה מאשר אם אומרים "אידיוט"‏2, ולפי מה שסופר לי אפילו תויות חיוביות ושליליות שמודבקות על הבקבוק מספיקות כדי לקבל גבישים שונים. מכאן אני מסיק ש"מי עדן" עדיפים על שמות סתמיים כמו "נביעות", ויסלח לי אלוהי המים על הפרסומת הזולה שאני עושה.

"המים, כך מתברר, יודעים. המים מבינים. המים מרגישים." (מתוך אתר ההוצאה. ממש לא בא לי לצרף קישורית, אבל הדוד הטוב ישמח להפנות אתכם למקום המתאים). לא ידוע לי אם יש עדיפות לשפה מסוימת או שהמים דוברים את כל השפות.
_________________
1[]- כך זה סופר לי. מסתבר שהוא ד"ר לרפואה טבעית (ND).
2- מעניין מה קורה כאשר אומרים "מאסארו אמוטו"
השפעת התודעה על מבנה מולקולת המים 389572
אני מניח שאתה מתכוון לניסויים של אימטו מסארו. כותב הספר "מסרים מהמים".
יש הרבה חומר בעברית, וכן:
ראה כאן: http://www.masaru-emoto.net/english/entop.html
השפעת התודעה על מבנה מולקולת המים 591365
אמוטו הזה הוא ליצן, לא מדען:
הנה תוצאות התחקיר שלי בנושא: http://wp.me/p1K6uX-b3

חשיבה חדה - הבלוג
החתול של שרדינגר והשד של מאכסוול 390454
אולי אני מתפרץ לדלת פתוחה ודברים אלה כבר נאמרו אי שם באחד הפתילים, אבל דומני ששרדינגר עצמו התייחס לבעיה בצורה הרבה יותר עניינית ופחות מתמטית ומופשטת בחיבורו What is Life
שרדינגר טוען שאיננו יכולים למדוד את מיקומו של האלקטרון הבודד בגלל בעיות"טכניות" של האינטרקציה בין מכשיר המדידה שצריך להיות רגיש מספיק לקלוט אלקטרון בודד. לכן גם לא ניתן לדבר על סיבתיות ("פשוט" איננו יכולים לדעת מה קרה לחלקיק הבודד) בקנה מידה מיקרוסקופי, אבל כאשר מדובר על מערכות גדולות מאוד של מספרים גדולים מאוד של חלקיקים ההתנהגות הסטטיסטית מקבלת ערך מוגדר וניתן לחיזוי. שרדינגר מעיר באותו מאמר שגם שעון ממשי מושפע מתנאי סביבתו והנתון שהוא מוציא הוא סטטיסטי במידה רבה והרבה פחות חד משמעי ממה שאנו נוטים לייחס לשעון תיאורטי.
שרדינגר מציע בחיבורו זה את המנגנון שמקשר בין התנהגותו של החלקיק הבודד לבין המציאות המקרוסקופית באמצעות מולקולת ענק (חלבונים, דנ"א) שבה אינטרקציה עם אלקטרון יוצרת שינוי מקומי במולקולה בודדת שנשמר ומוגבר בהמשך בסדרת תהליכים כימיים. ברור שמערכת כזאת איננה יותר חד משמעית מרעשי הרקע של החלקיקים שבסביבתה, אך אם היא נתונה בתוך מערכת תקשורת (לדוגמא חלבון בקרום תא שהשינוי הכימי בו גורר שינוי במבנה המרחבי ועל ידי כך משנה את החדירות של קרום התא ליונים מסויימים, שהם מלכתחילה נמצאים במצב רחוק משיווי משקל תרמודינאמי) אנו יכולים לקבל תגובה ספציפית וחד משמעית לאירוע שעל פניו הוא בלתי ניתן למדידה.
נדמה לי שכך גם צריך להבין את "בעיית" הסובייקטיביות. המודד איננו אלא מערכת פיסיקאלית גדולה מאוד שמנגנוני הגברה ביוכימיים מביאים לתודעתו את השינויים בסביבה.
כיצד מחשבים צפיפות של אנרגיה? 589110
בהינתן אורך גל שטח אנרגיה וזמן,
כיצד אחשב את צפיפות האנרגיה או צפיפות האור(האם זה אתו הדבר?).
תודה
איציק

חזרה לעמוד הראשי פרסום תגובה למאמר

מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים