Σάββατο, 09 Δεκεμβρίου 2023 17:44

Ο γρίφος του Αϊνστάιν και το : ‛Φύσις κρύπτεσθαι φιλεῖ’*

Επιλέγων ή Συντάκτης 
Βαθμολογήστε αυτό το άρθρο
(1 Ψήφος)

Eistain BohrΉ πως η διαμάχη Αϊνστάιν και Νιλς Μπορ οδήγησε στο μεγαλύτερο παράδοξο της φυσικής.
Το 1927 έγινε το περίφημο 5ο συνέδριο Σολβέ στις Βρυξέλλες, με θέμα τα τελευταία δεδομένα στη Φυσική και ειδικά της κβαντικής μηχανικής. Είχαν προηγηθεί πρωτοφανείς εξελίξεις στην φυσική, η ανακάλυψη των κβάντων από το Μαξ Πλάνκ, η Σχετικότητα ( ειδική και γενική ) και το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο από τον Αϊνστάιν, το μοντέλο του ατόμου και η ανακάλυψη του πρωτονίου από τον Έρνεστ Ράδερφορντ, ο σωματο-κυματικός δυισμός και είχαν διατυπωθεί οι προτάσεις της κβαντικής μηχανικής.

 Παρούσα στο συνέδριο, όλη η αφρόκρεμα της επιστήμης : Αλβέρτος Αϊνστάιν, Μαξ Πλάνκ, Μαρία Κιουρί, Νιλς Μπορ,  Σρέντιγκερ, Χάιζεμπεργκ, Λόρεντς, Ντιράκ, Κόμπτον, Ντε Μπρολί, Μπόρν, Λανζεβέν, Πικάρ, Έρενφεστ, Πάουλι, Γουίλσον, Κράμμερς, Ρίτσαρσον κ.α. Οι μισοί βραβεία Νόμπελ. Η μεγαλύτερη συγκέντρωση εγκεφάλων για επιστημονικά θέματα.

Η διαμάχη
Εκεί ξέσπασε η πρώτη διαμάχη των Αϊνστάιν και Μπορ για την φύση της πραγματικότητας και για το αν η κβαντομηχανική είναι μία πλήρης θεωρία.
Ο Αϊνστάιν διαφωνούσε με την εισαγωγή της αντικειμενικής πιθανοκρατικής αντίληψης της κβαντομηχανικής και την ιδέα ότι αν κάτι δεν μετρηθεί πρώτα π.χ. ένα φωτόνιο, ένα ηλεκτρόνιο στην πραγματικότητα δεν υπάρχει.
Ισχυριζόταν ότι υπήρχαν κρυμμένες μεταβλητές στην φύση που θα μπορούσαν να εξηγήσουν τα φαινόμενα.
Ο Αϊνστάιν προσπαθούσε με νοητικά πειράματα που παρουσίαζε κάθε πρωί στον Μπορ, να ανατρέψει αυτές τις αντιλήψεις. Ο Μπορ επεξεργαζόταν τον γρίφο όλο το βράδυ και το άλλο πρωί  έδινε την απάντηση του στον Αϊνστάιν.
Η διαμάχη συνεχίστηκε τα επόμενα χρόνια. Όλα αυτά στο επίπεδο της θεωρίας και της φιλοσοφικής συζήτησης.
Το παράδοξο του EPR
Ο Αϊνστάιν στην προσπάθεια του να βρει αντιφάσεις στην κβαντομηχανική, δημιούργησε το 1935 με τους βοηθούς του Ποντόλσκι και Ρόζεν, το νοητικό πείραμα EPR ( Einstein-Podolsky-Rosen).  Ακολουθώντας τις αρχές της κβαντομηχανικής, δύο κβαντικά σωματίδια ( φωτόνια, ηλεκτρόνια ) θα μπορούσαν να αλληλοεπιδρούν  εξ αποστάσεως, οσοδήποτε μακριά και αν βρίσκονται, εφόσον διαμπλέκονταν εξ αρχής. Αυτό όμως θα ερχόταν σε αντίφαση με τον περιορισμό που βάζει η ταχύτητα του φωτός. Αυτό ονομάστηκε απόκοσμη επίδραση εξ αποστάστεως ή κβαντική διεμπλοκή (quantum entanglement).  Ο Μπορ απάντησε ασαφώς στην πρόκληση αυτή. Ο Αϊνστάιν έκτοτε, έπαψε να αναζητάει αδύνατα σημεία στην κβαντομηχανική και μέχρι το τέλος της ζωής του αποσύρθηκε  και προσπάθησε να δημιουργήσει την ενοποιημένη θεωρία, που θα εξηγούσε όλα αυτά τα φαινόμενα.
Τελικά το EPR οδήγησε σε αντίθετο αποτέλεσμα. Βρέθηκε το μεγαλύτερο παράδοξο φαινόμενο στην  φύση, αντίθετα από την κοινή λογική. Όλα τα πειράματα και οι εφαρμογές, έδειξαν ότι πράγματι η διεμπλοκή υφίσταται και  δικαιώνουν την κβαντομηχανική ερμηνεία.Solve

Η περίφημη φωτογραφία από το συνέδριο του 1927

Η συνεισφορά του Μπέλλ
Το 1964  ένας Ιρλανδός φυσικός ο Τζών Μπέλλ έγραψε μία μελέτη και επινόησε τις ανισότητες Μπέλλ, ένα τρόπο να αποδειχθεί πειραματικά αν ισχύει η κβαντική διεμπλοκή ή αν υπάρχουν κρυμμένες μεταβλητές.
Αν οι μετρήσεις στα πειράματα ικανοποιούσαν την ανισότητα Μπέλλ, τότε είχε δίκαιο ο Αϊνστάιν και θα υπήρχαν κρυμμένες μεταβλητές που θα επιδρούσαν στα σωματίδια. Αν παραβιαζόταν η ανισότητα τότε δίκαιο θα είχε ο Μπορ και η διεμπλοκή θα ήταν πραγματικότητα.
Τα πειράματα
Λίγα χρόνια αργότερα  οι John Clauser και ο Stuart Freedman κατασκεύασαν το πρώτο δοκιμαστικό πείραμα Bell στον κόσμο. Και διαπιστώθηκε ότι υπήρξε διεμπλοκή.
Το παρακάτω βίντεο περιγράφει το άλλο πείραμα επιβεβαίωσης της κβαντικής διεμπλοκής, που έγινε στα Κανάρια Νησιά πριν λίγα χρόνια.
Το Νόμπελ Φυσικής 2022 απονεμήθηκε από κοινού στους Alain Aspect, John F. Clauser και Anton Zeilinger «για πειράματα με διεμπλεγμένα φωτόνια, που διαπιστώνουν την παραβίαση των ανισοτήτων Bell και την πρωτοποριακή επιστήμη της κβαντικής πληροφορίας».
Τελικά
Τα συμπεράσματα αυτά είναι πέρα από την ανθρώπινη λογική και μέχρι τώρα δικαιώνουν τους υποστηρικτές της κβαντομηχανικής ερμηνείας. Παρόλη την ακατανόητη φύση των φαινομένων, οι εφαρμογές των αρχών της διεμπλοκής στους κβαντικούς υπολογιστές και στην κβαντική κρυπτογραφία ανοίγει νέα πεδία έρευνας.

* Η φύση αγαπά να κρύβεται του Ηράκλειτου.

Εδώ το βίντεο από το πείραμα των Καναρίων Νήσων, μέσα από τον Video Player της Σταγόνας

Τελευταία τροποποίηση στις Τετάρτη, 13 Δεκεμβρίου 2023 09:02
Σάκης Σιδηρόπουλος

Σταγονόμετρο

Προσθήκη νέου σχολίου

Κωδικός ασφαλείας
Ανανέωση