ทฤษฎีบทของเบลล์ - ในแง่ง่ายคืออะไร?

สารบัญ:

ทฤษฎีบทของเบลล์ - ในแง่ง่ายคืออะไร?
ทฤษฎีบทของเบลล์ - ในแง่ง่ายคืออะไร?
Anonim

บ่อยครั้งในสังคมระหว่างกลุ่มต่างๆ (นักวิทยาศาสตร์และผู้เชื่อ) มีการโต้เถียงกันว่าโลกถูกสร้างขึ้นด้วยปัญญาประดิษฐ์ ทฤษฎีบทของเบลล์เป็นข้อพิสูจน์เรื่องนี้ เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิจัยสามารถบรรลุ "เงื่อนไขในอุดมคติ" เพื่อสร้างการวิเคราะห์ทดลองขึ้นใหม่ มันแสดงให้เห็นว่าพระเจ้ามีอยู่จริง แต่ไม่ใช่ใน "รูปแบบ" นั้น ไม่ใช่ในจิตวิญญาณของมนุษย์ วิธีการทางคณิตศาสตร์สามารถพิสูจน์ได้ว่าโลกของเรา เหมือนกับจักรวาล ถูกสร้างขึ้นโดยใครบางคน และคนๆ นี้คือเรื่องขอบเขต

พื้นฐานของทฤษฎีบท: การตีความพูดว่าอย่างไร

ทฤษฎีบทของเบลล์ แสดงให้เห็นว่าจิตใจของผู้คนไม่ได้แยกจากกัน และพวกเขาทั้งหมดเป็นส่วนหนึ่งของสนามที่ไม่มีที่สิ้นสุด ตัวอย่างเช่น คุณมีกล่องเหล็กอยู่ในมือ และข้างในนั้นเป็นสุญญากาศ ประกอบด้วยเซ็นเซอร์น้ำหนัก ต้องขอบคุณความว่างเปล่า อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณกำหนดการเปลี่ยนแปลงที่มองไม่เห็นได้มากที่สุดในการเพิ่มหรือลดน้ำหนัก ถัดไป อุปกรณ์จะวัดน้ำหนักของอิเล็กตรอนภายในโพรง ข้อมูลได้รับการแก้ไข ทั้งหมดที่อุปกรณ์สามารถ "มองเห็น" ได้คือการมีอยู่ของตัวเดียวอิเล็กตรอน. แต่เมื่อเซ็นเซอร์เคลื่อนที่ นับ มวลภายในกล่อง (น้ำหนักสูญญากาศ) จะเปลี่ยนไป

หลังจากถอดเซ็นเซอร์ตามวิธีการคำนวณน้ำหนัก (ลบด้วยน้ำหนักของเซ็นเซอร์) ตัวบ่งชี้จะไม่เหมือนกัน - ความแตกต่างคือค่าไมโครก่อนและหลังการแก้ไขข้อมูลโดยอุปกรณ์ สิ่งนี้บ่งบอกอะไรและอะไรที่ส่งผลต่อการเพิ่มน้ำหนักในกล่องหลังจากที่ใส่อุปกรณ์เข้าไปแล้ว นี่เป็นคำถามที่โหดร้ายอย่างมากสำหรับนักฟิสิกส์คลาสสิกที่คุ้นเคยกับการแก้ปัญหาทุกอย่างด้วยสูตรและคำตอบที่ถูกต้องเพียงข้อเดียว

การตีความความคิดเป็นกฎหมายในโลกควอนตัมที่คลุมเครือ

พูดง่ายๆ ก็คือ ทฤษฎีบทของเบลล์พิสูจน์ให้เห็นว่าทุกสิ่งในโลกของเรามีพลังงานซ่อนอยู่ หากเริ่มแรกเซ็นเซอร์มุ่งเน้นไปที่การค้นหาและแก้ไขโปรตอน กล่องจะสร้างโปรตอน นั่นคือสิ่งที่อุปกรณ์หรือปัญญาประดิษฐ์อื่น ๆ คิดว่าจะเกิดขึ้นในสุญญากาศ

พฤติกรรมของโฟตอนในสุญญากาศ
พฤติกรรมของโฟตอนในสุญญากาศ

ดังที่ John Bell พูดเกี่ยวกับทฤษฎีบท "สนามที่เป็นหนึ่งเดียวจะสร้างอนุภาคในสุญญากาศ โดยอาศัยความตั้งใจของผู้ทดลอง"

ประเภทของอนุภาคถูกกำหนดโดยการป้อนเซ็นเซอร์อย่างใดอย่างหนึ่ง ในการสร้างโปรตอน คุณต้องมีอุปกรณ์ที่เหมาะสม และสำหรับอิเล็กตรอนก็เช่นเดียวกัน ปรากฏการณ์นี้ถูกนำไปเปรียบเทียบกับความทรงจำของมนุษย์ - คุณจำชิ้นส่วนบางอย่างจากอดีตได้เมื่อคุณเครียดสมองและต้องการสร้างช่วงเวลาที่เฉพาะเจาะจงขึ้นมาใหม่จากที่ไหนสักแห่ง หากคุณพยายามจำวันแรกของการเรียน อันดับแรกคุณต้องคิดเกี่ยวกับมันและตั้งอนุภาคให้ทำงานเพื่อสร้างภาพในใจของคุณ

ทฤษฎีบทแก้ปัญหาอะไร ข้อความของมันคืออะไรและใช้ทำอะไร

เมื่อยังไม่ถึงยุคควอนตัม เชื่อกันว่าพฤติกรรมของสสารและวัตถุนั้นคาดเดาได้ ทุกอย่างเป็นไปตามกฎของนิวตัน: การเคลื่อนที่อย่างอิสระของวัตถุในพื้นที่ว่างจะเข้าใกล้จุดที่กระทบด้วยความเร็วคงที่ ในกรณีนี้วิถีจะไม่เปลี่ยนแปลง - เป็นเส้นตรงอย่างเคร่งครัด การทดลองดำเนินการมาเป็นเวลานาน ข้อผิดพลาดใด ๆ เป็นผลมาจากการทำงานที่ไม่ถูกต้องของนักวิทยาศาสตร์ ไม่มีคำอธิบายอื่นสำหรับสิ่งนี้

การคำนวณถือเป็นเครื่องมือพิสูจน์ได้ แต่จากนั้นนักวิจัยก็สังเกตเห็นรูปแบบบางอย่างในการตอบกลับของตัวเลข

การกำหนดและการยกเลิกกฎในโลกกายภาพ

การเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของอนุภาค
การเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของอนุภาค

การกำหนดในฟิสิกส์คลาสสิกเป็นสมมุติฐานที่แม่นยำพอๆ กับกฎการอนุรักษ์พลังงาน จากนี้ไปมีความสม่ำเสมอว่าไม่มีที่สำหรับอุบัติเหตุและสถานการณ์ที่ไม่คาดฝันในวิทยาศาสตร์นี้ อย่างไรก็ตาม ข้อเท็จจริงใหม่เริ่มถูกเปิดเผย:

  1. ต้นศตวรรษที่ 20 ทฤษฎีกลควอนตัมได้รับการพัฒนาเพื่ออธิบายสิ่งที่ฟิสิกส์คลาสสิกไม่สามารถกำหนดได้
  2. กลศาสตร์ควอนตัมในการทดลองทั้งหมดทิ้งร่องรอยของอุบัติเหตุ ความไม่ถูกต้อง
  3. สูตรของวิทยาศาสตร์คลาสสิกทำให้สามารถคำนวณผลลัพธ์ได้อย่างแม่นยำ กลศาสตร์ควอนตัมและฟิสิกส์ให้คำตอบเฉพาะความน่าจะเป็นที่สัมพันธ์กับขนาดหรือขนาดของสสาร

ตัวอย่างเช่น พิจารณาการเปรียบเทียบง่ายๆ สองข้อ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าอนุภาคมีพฤติกรรมอย่างไรตามรูปแบบ "คลาสสิก" และทฤษฎีบทของเบลล์:

  • รุ่นคลาสสิค. ณ เวลา t=1 อนุภาคจะอยู่ในตำแหน่งเฉพาะ x=1 ตามแบบจำลองคลาสสิก จะคำนวณค่าเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากบรรทัดฐาน ซึ่งขึ้นอยู่กับความเร็วของอนุภาคโดยตรง
  • ด. โมเดลเบลล์. ณ เวลา t=1 อนุภาคจะอยู่ในช่วงของตำแหน่ง x=1 และ x=1.1 ความน่าจะเป็น p จะเท่ากับ 0.8 ฟิสิกส์ควอนตัมอธิบายตำแหน่งสัมพัทธ์ของอนุภาคในเวลาโดยสมมติตำแหน่งโดยคำนึงถึงองค์ประกอบของโอกาสใน กระบวนการทางกายภาพ

เมื่อนำเสนอทฤษฎีบทของเบลล์ให้กับนักฟิสิกส์ พวกเขาถูกแบ่งออกเป็นสองค่าย บางคนอาศัยความถูกต้องของการกำหนดระดับ - ฟิสิกส์ไม่มีการสุ่ม คนอื่นเชื่อว่าอุบัติเหตุเดียวกันนั้นเกิดขึ้นเมื่อรวบรวมสูตรทางกลควอนตัม อย่างหลังเป็นผลมาจากความไม่สมบูรณ์ของวิทยาศาสตร์ ซึ่งสามารถมีเหตุการณ์สุ่มได้

จุดยืนของไอน์สไตน์และความเชื่อเรื่องการกำหนด

หลักฐานทางคณิตศาสตร์ของการดำรงอยู่ของพระเจ้า
หลักฐานทางคณิตศาสตร์ของการดำรงอยู่ของพระเจ้า

ไอน์สไตน์ยึดถือตำแหน่งนี้: อุบัติเหตุและความไม่ถูกต้องทั้งหมดเป็นผลมาจากความไม่สมบูรณ์ของวิทยาศาสตร์ของควอนตั้ม อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีบทของ John Bell ได้ทำลายหลักคำสอนของความสมบูรณ์แบบของการคำนวณที่แน่นอน นักวิทยาศาสตร์เองกล่าวว่าในธรรมชาติมีที่สำหรับสิ่งที่เข้าใจยากซึ่งไม่สามารถคำนวณโดยใช้สูตรเดียวได้ ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยและนักฟิสิกส์จึงแบ่งวิทยาศาสตร์ออกเป็นสองโลก:

  1. วิธีการแบบคลาสสิก: สถานะขององค์ประกอบหรือวัตถุในระบบทางกายภาพแสดงถึงอนาคตต่อไป ซึ่งสามารถทำนายพฤติกรรมได้
  2. วิธีควอนตัม: ระบบทางกายภาพมีหลายคำตอบ ตัวเลือกที่เหมาะสมที่จะใช้ในกรณีใดกรณีหนึ่ง

ในกลศาสตร์ควอนตัม ทฤษฎีบทของ Bell ทำนายความน่าจะเป็นของการเคลื่อนที่ของตัวแบบ และแบบจำลองคลาสสิกระบุทิศทางการเคลื่อนที่เท่านั้น แต่ไม่มีใครบอกว่าอนุภาคไม่สามารถเปลี่ยนเส้นทางความเร็วได้ ดังนั้นจึงได้รับการพิสูจน์และถือเป็นสัจธรรม: คลาสสิกบอกว่าอนุภาคจะอยู่ที่จุด B หลังจากจุด A และกลศาสตร์ควอนตัมบอกว่าหลังจากจุด B อนุภาคสามารถกลับไปที่จุด A ไปที่จุดถัดไปหยุด, และอื่นๆ

สามสิบปีแห่งความขัดแย้งและการกำเนิดของความไม่เท่าเทียมกันของเบลล์

การศึกษาพฤติกรรมโฟตอน
การศึกษาพฤติกรรมโฟตอน

ในขณะที่นักฟิสิกส์กำลังแบ่งทฤษฎีบท โดยคาดเดาว่าอนุภาคมีพฤติกรรมอย่างไร จอห์น เบลล์ได้สร้างสูตรความไม่เท่าเทียมกันที่ไม่เหมือนใคร มันเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อ "กระทบยอด" นักวิทยาศาสตร์ทุกคนและกำหนดพฤติกรรมของอนุภาคในเรื่อง:

  1. หากความไม่เท่าเทียมกันยังคงมีอยู่ แสดงว่าฟิสิกส์คลาสสิกและ "ตัวกำหนด" ถูกต้อง
  2. หากละเมิดความไม่เท่าเทียม แสดงว่า "อุบัติเหตุ" ถูกต้อง

ในปี 1964 การทดลองเกือบจะสมบูรณ์แบบ และนักวิทยาศาสตร์ที่ทำซ้ำทุกครั้งก็ละเมิดความไม่เท่าเทียมกัน สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าแบบจำลองทางกายภาพใด ๆ ตาม D. Bell จะละเมิดศีลของฟิสิกส์ ซึ่งหมายความว่าพารามิเตอร์ที่ซ่อนอยู่ที่อ้างถึงโดย "ผู้กำหนด" เพื่อพิสูจน์ความหมายของผลลัพธ์ซึ่งไม่ชัดเจนสำหรับพวกเขาไม่มีอยู่จริง

Image
Image

ทำลายทฤษฎีของไอน์สไตน์หรือการเปิดเผยที่สัมพันธ์กัน?

หมายเหตุทฤษฎีบทของเบลล์เป็นผู้ติดตามทฤษฎีความน่าจะเป็นซึ่งมีการแยกทางสถิติ ซึ่งหมายความว่าคำตอบใด ๆ จะมีลักษณะโดยประมาณ ซึ่งช่วยให้เราพิจารณาว่าถูกต้องเท่านั้นเนื่องจากมีข้อมูลเพิ่มเติม ตัวอย่างเช่น นกสีอะไรในโลกมากกว่า - ดำหรือขาว

อิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงทิศทางการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน
อิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงทิศทางการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน

ความไม่เท่าเทียมกันจะมีลักษณะดังนี้:

N(b) < N(h), โดยที่ N(b) คือจำนวนกาสีขาว N(h) คือจำนวนกาสีดำ

ต่อไปเดินเล่นแถวบ้าน นับนก จดผลลัพธ์กัน นั่นคือสิ่งที่มากกว่านั้นก็คือความจริง สถิติสัมพัทธ์ช่วยให้คุณพิสูจน์ความน่าจะเป็นของจำนวนที่มากขึ้นว่าเป็นจริง แน่นอนว่าการเลือกอาจผิดพลาดได้ หากคุณตัดสินใจที่จะค้นหาว่าคนประเภทใดบนโลกมากกว่า ไม่ว่าจะผิวคล้ำหรือผิวขาว คุณจะต้องเดินไม่เฉพาะในมอสโก แต่ยังบินไปอเมริกาด้วย ผลลัพธ์จะแตกต่างกันในทั้งสองกรณี - ความไม่เท่าเทียมกันของข้อมูลทางสถิติถูกละเมิด

หลังจากการทดลองหลายร้อยครั้ง ผลลัพธ์มักจะพังทลาย - ไม่เหมาะสมที่จะเป็น "ผู้กำหนด" ที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง การศึกษาทั้งหมดแสดงการละเมิด ข้อมูลถือว่าสะอาดโดยการทดลอง

ทฤษฎีบทนอกพื้นที่ของเบลล์: ผลกระทบของการวัดและความขัดแย้งของ EPR

ความไม่สมดุลของการเคลื่อนที่ควอนตัมในกล่องสูญญากาศ
ความไม่สมดุลของการเคลื่อนที่ควอนตัมในกล่องสูญญากาศ

ในปี 1982 ความขัดแย้งที่มหาวิทยาลัยปารีสยุติลงในที่สุด กลุ่มของ Alain Aspect ได้ทำการทดลองหลายครั้งในสภาพที่เหมาะสม ซึ่งพิสูจน์ได้ว่าไม่ใช่คนท้องถิ่นของโลก:

  1. สำหรับพื้นฐานของการศึกษาคือแหล่งกำเนิดแสง
  2. เขาถูกวางไว้กลางห้อง และทุกๆ 30 วินาที เขาจะส่งโฟตอนสองอันไปในทิศทางที่ต่างกัน
  3. คู่ของอนุภาคที่สร้างขึ้นเหมือนกัน แต่หลังจากการเคลื่อนไหวเริ่มขึ้น ควอนตัมพัวพันก็ปรากฏขึ้น
  4. โฟตอนที่ถูกผูกไว้กับควอนตัมเคลื่อนออกจากกัน เปลี่ยนสถานะทางกายภาพเมื่อพยายามวัดหนึ่งในโฟตอน
  5. ดังนั้น หากโฟตอนหนึ่งถูกรบกวน โฟตอนที่สองจะเปลี่ยนในลักษณะเดียวกันทันที
  6. สองข้างห้องเป็นกล่องรับโฟตอน ไฟแสดงสถานะจะกะพริบเป็นสีแดงหรือสีเขียวเมื่อมีอนุภาคเข้ามา
  7. สีไม่ได้ถูกกำหนดไว้ล่วงหน้า มันเป็นการสุ่ม แต่มีลายอยู่ว่าสีอะไรจะสว่างทางซ้ายจึงให้อยู่ทางขวา

กล่องที่มีตัวระบุแสดงสถานะของโฟตอน ไม่ว่าอินดิเคเตอร์จะอยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดมากแค่ไหน แม้แต่ที่ขอบดาราจักร ทั้งสองก็จะกะพริบเป็นสีเดียวกัน อีกครั้งหนึ่ง นักฟิสิกส์ตัดสินใจที่จะทำให้งานซับซ้อนและวางกล่องที่มีสามประตู เมื่อเปิดเหมือนกันทั้งสองด้าน สีของโคมก็เหมือนกัน มิฉะนั้น การทดลองเพียงครึ่งเดียวแสดงให้เห็นความแตกต่างของสี คลาสสิกเรียกสิ่งนี้ว่าอุบัติเหตุที่สามารถเกิดขึ้นได้ทุกที่ในธรรมชาติ - ไม่ทราบพารามิเตอร์ที่ซ่อนอยู่ดังนั้นจึงไม่มีอะไรต้องศึกษา แต่ในสาขาฟิสิกส์ ทฤษฎีบทของ Bell อยู่ไกลจากทฤษฎีหนึ่งที่ "ฉีกขาดเป็นเหล็ก"

ข้อพิสูจน์การมีอยู่ของพระเจ้าและปรัชญาของโลกควอนตัม

การดำรงอยู่ของพระเจ้าเป็นทฤษฎีบทหรือสัจพจน์หรือไม่?
การดำรงอยู่ของพระเจ้าเป็นทฤษฎีบทหรือสัจพจน์หรือไม่?

หลักปรัชญาหลักเป็นแนวคิดของ "พระเจ้าไฮเปอร์คอสมิก" นี่คือสิ่งมีชีวิตที่มองไม่เห็นที่อยู่นอกเวลาและพื้นที่ และไม่ว่าคนๆ หนึ่งจะพยายามเข้าใกล้ความรู้ของโลกมากแค่ไหน เขาก็จะยังคงห่างไกลออกไปในหลายร้อยศตวรรษต่อหน้าหลักฐาน สูตร การค้นพบใหม่เกี่ยวกับความลับของการสร้างสรรค์โลก มีพื้นฐานทางตรรกะในแง่ของระยะทางและความน่าจะเป็นในการดำเนินการ

Image
Image

จากทฤษฎีบทเกี่ยวกับโลกควอนตัม นักวิทยาศาสตร์เทมเปิลตันเสนอสมมติฐานซึ่งประกอบด้วยอุดมการณ์ต่อไปนี้:

  1. ปรัชญากับฟิสิกส์จะเคียงข้างกันเสมอ แม้ว่าแนวคิดของโลกจะไม่ตัดกัน
  2. สิ่งที่จับต้องไม่ได้หมายถึงมิติอื่นที่เปลี่ยนแปลงในลักษณะเดียวกับมิติของโลกวัตถุ จำคำพูดของ Bell เมื่อพูดถึงพฤติกรรมที่เหมือนกันของอนุภาคที่อยู่ในส่วนต่างๆ ของโลกได้หรือไม่
  3. ความรู้ไม่สามารถสมบูรณ์หรือเกินขอบเขตทางวิทยาศาสตร์ได้ จะถูกซ่อนอยู่เสมอ แต่ไม่มีข้อเท็จจริงที่ซ่อนอยู่ (อันเดียวกับที่ Bell ปัดเป่า)

ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์ได้ให้คำอธิบายทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับการดำรงอยู่ของพระเจ้า ทฤษฎีบทของ Bell สร้างขึ้นจากความสับสน แต่ชัดเจนและตรงกัน โดยมีรูปแบบที่ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยฟิสิกส์คลาสสิกเท่านั้น

การคำนวณสัมพัทธภาพและทฤษฎีบทฟิสิกส์ควอนตัม

ถ้าเราใช้แนวคิดเรื่องศรัทธาในพระเจ้าและโลกทางกายภาพที่สร้างขึ้นโดยมนุษย์เป็นพื้นฐาน เราสามารถเขียนเดาได้เพราะไม่มีข้อเท็จจริงเกี่ยวกับทั้งสองสิ่งนี้:

  1. X ต้องเป็น X: ความขัดแย้งไม่สามารถกำจัดได้
  2. ถ้าคิดได้เรียกมันว่ากลมจากนั้นเราแสดงว่า X=วงกลม
  3. จากนั้นเราแสดงว่า X ด้วยกำลังสอง นั่นคือ X ไม่ใช่วงกลมอีกต่อไป ซึ่งเป็นจริงตามกฎของฟิสิกส์และเรขาคณิต (คณิตศาสตร์)
  4. ไม่ใช่ X ไม่ใช่วงกลม: จริง แต่ X และไม่ใช่ X พร้อมกันนั้นเป็นเรื่องโกหกตามกฎแห่งความขัดแย้ง
  5. สีแดงและวัตถุที่มองไม่เห็น - X=สเปกตรัมของคลื่นแสงที่สะท้อนจากวัตถุ แต่สอดคล้องกับสีแดง Y
  6. วัตถุถูกมองเห็นด้วยตา X ไม่ใช่ Y - ความน่าจะเป็นของความจริงมีสูง
  7. บทสรุป: ถ้า X ไม่ใช่ Y=เป็นจริงได้ (ทฤษฎีบทความน่าจะเป็น) ดังนั้นการมีอยู่ของพระเจ้า=ความจริงที่เป็นไปได้ ซึ่งก็คือ 100%

ความน่าจะเป็นที่จะมีอยู่ 100% ของพระเจ้าเป็นค่าสัมพัทธ์ที่ไม่สามารถพิสูจน์หรือโต้แย้งได้ แต่ถ้าไอน์สไตน์สามารถหักล้างสูตรนี้ได้ เขาจะต้องละทิ้งทฤษฎีสัมพัทธภาพซึ่งเป็นพื้นฐานของทฤษฎีของเบลล์ โดยไม่ทำลายแนวคิดของความคิดเดียว เป็นไปไม่ได้ที่จะละทิ้งแนวคิดที่สอง แม้ว่าในการศึกษาข้างต้น เบลล์สามารถทำได้โดยไม่ต้องมีหัวสะพานของไอน์สไตน์ ผู้ซึ่งแม้ละทิ้งสัจธรรมของเขา ก็ไม่สามารถหักล้างปรัชญาของทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของจอห์น เบลล์ได้