Podwójna szczelina atakuje ponownie


Artykuł popularny: https://thedebrief.org/einstein-was-wrong-idealized-double-slit-experiment-ends-nearly-100-year-old-debate/

Artykuł z MIT: https://news.mit.edu/2025/famous-double-slit-experiment-holds-when-stripped-to-quantum-essentials-0728


W związku z dyskusją z @Rimfire, postanowiłem osłodzić mu życie i pokazać, że Einstein również czasem się mylił. A akurat pojawił się artykuł o eksperymencie z podwójną szczeliną w wersji bardzo "ukwantowionej", który przyznaje rację Bohrowi.


Debata pomiędzy Einsteinem a Bohrem dotyczyła fundamentalnych pytań o naturę rzeczywistości w mechanice kwantowej. Einstein twierdził, że własności fizyczne istnieją obiektywnie, niezależnie od pomiaru, a mechanika kwantowa jest jedynie niezupełnym, przybliżonym opisem rzeczywistości. Bohr natomiast utrzymywał, że nie możemy mówić o jednoznacznych wartościach cech cząstek bez dokonania pomiaru; cechy te „aktualizują się” dopiero w momencie oddziaływania aparatury z obiektem.


Wspomniany eksperyment MIT potwierdził przewidywania mechaniki kwantowej dotyczące interferencji światła i splątania atomów, ale nie rozstrzygnął filozoficznych sporów między Einsteinem a Bohrem. Wyniki eksperymentu wykazują, że obserwowane zjawiska są zgodne z przewidywaniami standardowej, kopenhaskiej interpretacji mechaniki kwantowej, zwłaszcza z tzw. zasadą komplementarności Bohra.


Pomimo rosnącej precyzji eksperymentów, podstawowe pytania filozoficzne, jakie stawiał Einstein — np. o istnienie tzw. „ukrytych zmiennych” czy o możliwość lokalnego, determistycznego opisu rzeczywistości — pozostały otwarte. Przełomem była tzw. nierówność Bella (1964), która pozwoliła testować te kwestie eksperymentalnie; kolejne eksperymenty wykazały jednak przewagę mechaniki kwantowej, podważając wyjaśnienia oparte wyłącznie na klasycznych „ukrytych zmiennych”. Nie mogą ich jednak całkowicie wykluczyć.


#fizyka #nauka #ciekawostki

Komentarze (9)

Marchew

Facet się mylił i to wcale nie rzadko. Poza tym mało co i nie jemu przyznano by ordery za niektóre teorie.


Konsekwencją istnienia niektórych jego teorii np. OTW było istnienie czarnych dziur, którym sam później zaprzeczył.

Czasem mam wrażenie że facet miał mózgownicę która cholernie trafnie kreowała sobie świat takim jakim jest. Ale nie dlatego że to najpotężniejszy umysł, może jedynie dlatego że akurat wpadł przypadkiem w ten jeden konkretny właściwy nurt.

Chociaż w żaden sposób nie odbiera mu to tego co opisał i stworzył.


Marcel Grossmann – cichy współautor ogólnej teorii względności

Kim był?

Marcel Grossmann był szwajcarskim matematykiem, kolegą Einsteina z Politechniki w Zurychu (ETH Zürich). Specjalizował się w geometrii różniczkowej, której Einstein potrzebował, tworząc ogólną teorię względności.

Rola w teorii względności:

Einstein miał ideę fizyczną dotyczącą zakrzywienia czasoprzestrzeni przez masę i energię, ale nie znał odpowiednich narzędzi matematycznych do jej sformułowania. Grossmann pomógł mu odnaleźć geometrię Riemanna jako właściwe formalne narzędzie.

Wspólna praca:

W 1913 roku opublikowali razem tzw. "Zur allgemeinen Relativitätstheorie" (tzw. "Entwurf theory"), która była jeszcze niepełna. Grossmann był odpowiedzialny za dużą część matematyczną.


David Hilbert – czy wyprzedził Einsteina?

Kim był?

David Hilbert był jednym z największych matematyków XX wieku. Był główną postacią na uniwersytecie w Getyndze (Göttingen).

Kontrowersja:

W 1915 roku, w czasie gdy Einstein dopracowywał równania pola grawitacyjnego w ogólnej teorii względności, Hilbert niezależnie doszedł do tych samych równań – prawdopodobnie nawet nieco wcześniej niż Einstein.

Hilbert przesłał Einsteinowi swój artykuł jeszcze przed 25 listopada 1915, kiedy Einstein ogłosił ostateczną wersję równań.

Równania Hilberta zawierały te same równania pola co Einsteina, choć w bardziej abstrakcyjnej, matematycznej formie.

Czy Hilbert mógł być uznany za autora?

Były spekulacje, że Hilbert mógł opublikować ogólną teorię względności przed Einsteinem, ale:

Rękopis Hilberta, który początkowo zawierał równania ogólnej teorii względności, był opublikowany później i nie był aż tak przejrzysty fizycznie.

Z czasem środowisko naukowe uznało, że Einstein był pierwszy, jeśli chodzi o fizyczne ujęcie teorii i jej przewidywania.


Mileva Marić – niedoceniona żona Einsteina?

Kim była?

Mileva Marić była pierwszą żoną Einsteina, także studentką ETH Zürich. Była bardzo uzdolniona matematycznie.

Hipotezy:

Niektórzy badacze i publicyści sugerują, że mogła odegrać istotną rolę w pracach Einsteina z okresu "Annus Mirabilis" (1905), kiedy opublikował m.in. szczególną teorię względności.

Brakuje jednak jednoznacznych dowodów na jej autorstwo lub współautorstwo.

Wiemy, że Einstein pisał w listach do niej np. „nasza teoria”, ale może to mieć także charakter emocjonalny.

Stan nauki:

Nie ma konsensusu wśród historyków nauki, że Marić była współautorką. Większość przypisuje jej raczej rolę inspirującą i wspierającą, niekoniecznie merytoryczną.

ataxbras

@Marchew Każdy się myli, nic nowego. Żył też w sprzyjających czasach i obracał się wśród odpowiednich ludzi. Ale miał własne idee i to całkiem trafne. To, że wielu przyczyniło się w jego pracy nie jest niczym dziwnym - nie ma kreacji ex nihilo w przypadku wnioskowania o rzeczywistości.

Pstronk

Oczywiście że się mylił. Patrz stała kosmologiczna.

ataxbras

@Pstronk Wiele razy się mylił. Co do samej stałej kosmologicznej nie, a co do przyjętego założenia. Tym założeniem było przyjęcie, że Wszechświat jest statyczny. Nie jest. Stała kosmologiczna jednak dalej jest potrzebna, by opisywać obraz świata po korekcie (Hubble i inni). Λ więc ma się dobrze, z tym że teraz mamy dla niej jakąś interpretację (nie wiadomo, czy poprawną).

elmorel

Te rozważania nie mają sensu praktycznego. Jeśli, aby w mechanice kwantowej coś nabrało dla nas wartości, musimy to zmierzyć, albo dany obiekt musi wejść z czymś w interakcję. Jeśli nie będzie interakcji/pomiaru to nie ma znaczenia jaka jest natura rzeczywistości bo i tak na nas nie wpływa. A to, że mechanika kwantowa jest tylko modelem rzeczywistości wynika z natury nauki, to chyba oczywiste i tutaj akurat Einstein w mojej ocenie ma rację - rzeczywistość jest obiektywna tylko nie jesteśmy w stanie odpowiednio dobrze jej wymodelować.

ataxbras

@elmorel Nie wiemy co ma sens praktyczny - nauka to szereg małych kroków, czasem służących jedynie eliminacji określonych ścieżek. Rzeczywistość dalej może być obiektywna. Einstein w tym przypadku nie mylił się sensu stricte, ten eksperyment nie wyklucza bowiem determinizmu. Określa jedynie, że to interpretacja kopenhaska jest tą właściwą.

elmorel

@ataxbras Sens praktyczny ma to... co ma sens praktyczny w danym momencie. Jeśli coś istnieje poza nami, a dopiero integracja wpływa na to jak ten obiekt odbieramy to nie ma znaczenia czym był wcześniej. Trudno mi sobie wyobrazić niedeterministyczną rzeczywistość, coś musi wynikać z czegoś, a jeśli coś dzieje się w niewytłumaczalny sposób, to mamy błędny model opisu zjawiska. Probabilistyka mechaniki kwantowej to w mojej opinii po prostu wygodne wyjaśnienie tego, że nasz model rzeczywistości jest zbyt uproszczony i w tym sensie twierdzę, że Einstein miał rację.

A tak na marginesie, nie jestem profesjonalistą, a jedynie weekendowym pasjonatem fizyki, także mogę pitolić kocopoły

ataxbras

@elmorel Póki co, probabilistyczny model działa. Co nie oznacza, że jest do końca prawdziwy. Tak się składa, że granice losowości, zarówno naturalnej, jak i matematycznej, to coś, czym się z pasji zajmuję i co zahacza nieznacznie o moją działalność zawodową. Stąd, muszę kiedyś o tym napisać, bo ograniczeń losowości jest wiele, poczynając od stałej Plancka. Niewykluczone więc, że gdzieś tam głęboko Wszechświat ma twarde, deterministyczne zasady, które jedynie postrzegamy jako losowość.

elmorel

@ataxbras Swoja droga mila odmiana, że można pogadać na tematy inne niż polityczne bagno. Bardzo mało takich miejsc ostatnio w polskim internecie.

Zaloguj się aby komentować