בתשובה לגדי אלכסנדרוביץ', 23/09/11 22:02
 |
|
 |
||
|
||||
 |
אם השאלה עוד רלוונטית... בתורת היחסות, חלקיקים הנעים מהר יותר ממהירות האור סותרים את עקרון הסיבתיות כפי שכבר הסבירו כאן, כיוון שמה שנראה לצופה אחד כתנועה מהירה ממהירות האור ייראה לצופה אחר כתנועה אחורה בזמן. עקרון הסיבתיות הוא סוג של "אקסיומה" בפיסיקה בגלל התצפיות הרבות המאששות אותו (שזה האנדרסטיימנט של השנה). כמו כן, כשמכניסים גם קוונטים לתמונה, צצות בעיות נוספות. בגדול, בתורת השדות הקוונטית (שהיא שילוב של יחסות פרטית וקוונטים) אפשר להראות שאינפורמציה לא יכולה לנוע יותר מהר ממהירות האור. אפשר לפרט קצת יותר על מה שקורה בתורת השדות הקוונטית, מקווה שהפירוט דלהלן לא רק יבלבל יותר: בתורת השדות, "חלקיק" הוא צורת הפרעה למצב הבסיסי של המערכת, כמו שגל-ים הוא הפרעה לצורה השטוחה של מי הים. בתנאים מסויימים הפרעה כזו היא מה שאנחנו קוראים לו חלקיק ביום-יום. אבל "חלקיק" (במובן של צורת-הפרעה) הנע מהר ממהירות האור הוא הפרעה שבמקום להתנהג כמו חלקיק רגיל תגרום לאי-יציבות של המערכת, ותעביר אותה למצב אחר. להפרעה מסוג כזה קוראים "טכיון", והיא מתרחשת במעברי פאזה מסויימים (שנקראים מעברי פאזה מסדר שני). במילים אחרות, אין כזה דבר חלקיק שנע מהר ממהירות האור, ואם תנסה לעשות אחד כזה הוא רק ישנה את מצב המערכת. הוא לא יהיה באמת חלקיק וגם לא ינוע מהר ממהירות האור. יש גם טענה שכשמשלבים קוונטים עם יחסות כללית קורים דברים דומים אם מנסים לעשות חזרה-אחורה-בזמן (המונח הטכני הוא closed time-like curves ובתרגום חופשי: עקומי-זמן סגורים), כלומר שגם במקרה כזה תיווצר אי-יציבות של המערכת (אם האינטואיציה שלי לגבי התוצאה המתמטית נכונה, אז בגדול מה שקורה הוא שייווצרו חלקיקים "יש מאין" שינועו אחורה בזמן לרגע ההיווצרות שלהם, כך הם יכולים להיווצר כי הם לא באמת נוצרים מכלום אלא מעצמם שמגיעים מן העתיד. כיוון שאין כל מגבלה על היווצרותם יווצר מספר גדול כרצוננו של חלקיקים כאלה והם ישנו את תכונות המערכת). מכאן נובע שחזרה אחורה בזמן אינה אפשרית גם בלי קשר לסיבתיות. |
 |
 |
 |
|
|
|
||
|
||||
|
תודה! אתה יכול לפרט קצת על התצפיות הרבות המאששות את עיקרון הסיבתיות? אולי תתחיל, אם אפשר, בלנסח מהו בדיוק העיקרון הזה? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
ההגדרה הישנה של סיבתיות היא ששינוי בעתיד לא יכול להשפיע על העבר, וכמובן הנסיון היום-יומי שלנו מאשש זאת. על הסיבתיות הזו דיברתי. אחרי תורת היחסות ההגדרה השתנתה לכך ששני אירועים שהם מחוץ לקונוס האור אחד של השני לא יכולים להשפיע זה על זה, כיוון שבמערכת ייחוס אחת (כלומר לפי חוקי הפיזיקה מנקודת מבטו של צופה אחד) האחד הוא בעתיד והשני הוא בעבר, ובמערכת ייחוס שנייה (כלומר לפי חוקי הפיזיקה מנקודת מבטו של צופה שני) - הפוך. בתורת השדות הקוונטית יש (בפעם הראשונה?) הגדרה טכנית ל"לא יכולים להשפיע זה על זה": מדידה שנעשית בנקודה אחת לא יכולה להשפיע על תוצאות מדידה שנעשית בנקודה שנייה, אם שתיהן מבוצעות האחת מחוץ לקונוס האור של השנייה. טכנית אומרים שהמדידות הן חילופיות. איך זה מוגדר טכנית: בתורת הקוונטים מצב המערכת מוגדר ע"י וקטור במרחב וקטורי, ומדידה היא הפעלה של אופרטור לינארי על וקטור כזה. אם A היא מדידה המתבצעת בנקודה x1 בזמן t1, ו-B היא מדידה המתבצעת בנקודה x2 בזמן t2, אז סיבתיות משמעותה שאם (x1,t1) ו-(x2,t2) הן מחוץ לקונוס האור אחת של השנייה, אז A*B = B*A. ההגדרה החדשה של סיבתיות כמובן מניחה שאינפורמציה לא יכולה לעבור את מהירות האור, והגדרה זו אוששה בהרבה נסיונות, אבל אם נמצא משהו שנוסע מהר יותר ממהירות האור הוא יסתור את ההגדרה הזו. הבעיה היא, שלפי תורת היחסות גם ההגדרה הישנה תיסתר, כלומר אירוע בעתיד יוכל להשפיע על אירוע בעבר. המשמעות תהיה כנראה שתורת היחסות לא נכונה, ולפיכך גם לא תורת השדות הקוונטית. זה יהיה מוזר כי לתורת השדות הקוונטית יש המון תחזיות מפתיעות ולא טריביאליות שאוששו בדיוק מדהים. |
|
|
|
| חזרה לעמוד הראשי |  |
| מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים | |
 RSS מאמרים |
כתבו למערכת |
אודות האתר |
טרם התעדכנת |
ארכיון |
חיפוש |
עזרה |
תנאי שימוש
|
© כל הזכויות שמורות |