Grootste Test Tot Nu Toe Toont Einstein Zich Vergist Over 'Spookachtige Actie Op Afstand'

{h1}

Natuurwetenschappers hebben onlangs een hardnekkige tekortkoming aangepakt in een test die de werkelijkheid definieert.

Een baanbrekend kwantumexperiment bevestigde onlangs de realiteit van 'spookachtige actie-op-afstand' - het bizarre fenomeen dat Einstein haatte - waarin gekoppelde deeltjes schijnbaar sneller communiceren dan de snelheid van het licht.

En het duurde maar 12 teams van fysici in 10 landen, meer dan 100.000 vrijwillige gamers en meer dan 97 miljoen gegevenseenheden - die allemaal willekeurig met de hand werden gegenereerd.

De vrijwilligers opereerden vanuit locaties over de hele wereld en speelden een online videogame op 30 november 2016, die miljoenen bits of "binaire cijfers" produceerde - de kleinste eenheid computergegevens.

Natuurkundigen gebruikten die willekeurige bits vervolgens in zogenaamde Bell-tests, ontworpen om aan te tonen dat verwarde deeltjes, of deeltjes waarvan de toestand op mysterieuze wijze is verbonden, op de een of andere manier informatie sneller kunnen overbrengen dan het licht kan reizen, en dat deze deeltjes hun toestand lijken te "kiezen" bij het moment waarop ze worden gemeten. [Wat is quantummechanica?]

Hun bevindingen, onlangs gerapporteerd in een nieuwe studie, in tegenspraak met Einstein's beschrijving van een staat die bekend staat als "lokaal realisme," studie co-auteur Morgan Mitchell, een professor in de kwantumoptica aan het Instituut voor Fotonische Wetenschappen in Barcelona, ​​Spanje, vertelde WordsSideKick.com in een e-mail.

"We hebben laten zien dat Einsteins wereldvisie op lokaal realisme, waarin dingen eigenschappen hebben, of ze nu wel of niet worden waargenomen, en geen invloed sneller dan licht reist, niet waar kan zijn - tenminste één van die dingen moet fout zijn," zei Mitchell.

Dit introduceert de waarschijnlijkheid van twee hersenkrach- tingscenario's: ofwel onze waarnemingen van de wereld veranderen het feitelijk, of deeltjes communiceren op een of andere manier met elkaar dat we niet kunnen zien of beïnvloeden.

'Of misschien allebei,' voegde Mitchell eraan toe.

Einstein's wereldbeeld - Is het waar?

Sinds de jaren 70 hebben fysici de plausibiliteit van lokaal realisme getest door experimenten te gebruiken die Bell-tests worden genoemd, die in de jaren zestig werden voorgesteld door de Ierse natuurkundige John Bell.

Om deze Bell-tests uit te voeren, vergelijken fysici willekeurig gekozen metingen, zoals de polarisatie van twee verstrengelde deeltjes, zoals fotonen, die op verschillende locaties bestaan. Als een foton in de ene richting gepolariseerd is (zeg maar, omhoog), zal de andere slechts een bepaald percentage van de tijd zijwaarts gaan.

Als het aantal keren dat de deeltjesmetingen elkaar spiegelen hoger is dan die drempel - ongeacht wat de deeltjes zijn of de volgorde waarin de metingen worden geselecteerd - suggereert dit dat de gescheiden deeltjes hun toestand alleen "kiezen" op het moment dat ze worden gemeten. En het impliceert dat de deeltjes onmiddellijk met elkaar kunnen communiceren - de zogenaamde spookachtige actie op een afstand die Einstein zo erg hinderde.

Deze synchrone responsen zijn daarmee in tegenspraak met het idee van een werkelijk onafhankelijk bestaan, een opvatting die de basis vormt van het principe van lokaal realisme waarop de regels van de klassieke mechanica zijn gebaseerd. Maar keer op keer hebben tests aangetoond dat verstrengelde deeltjes gecorreleerde toestanden demonstreren die de drempel overschrijden; dat de wereld inderdaad spookachtig is; en dat Einstein ongelijk had. [De 18 grootste onopgeloste mysteries in de natuurkunde]

Vrijwilligers in 190 landen speelden een spel dat onderzoekers meer dan 97.000 willekeurige stukjes opleverde, die de wetenschappers toepasten bij metingen voor verstrengelde deeltjes.

Vrijwilligers in 190 landen speelden een spel dat onderzoekers meer dan 97.000 willekeurige stukjes opleverde, die de wetenschappers toepasten bij metingen voor verstrengelde deeltjes.

Credit: ICFO

Bell-tests vereisen echter dat de keuze van wat te meten echt willekeurig moet zijn. En dat is moeilijk te tonen, omdat ongeziene factoren de selecties van onderzoekers kunnen beïnvloeden, en zelfs de willekeurige gegevensproductie van computers is niet echt willekeurig. Dit creëert een fout in Bell-tests die bekend staan ​​als de maas in de vrije keuze-keuzemogelijkheid - de mogelijkheid dat "verborgen variabelen" de instellingen van de experimenten kunnen beïnvloeden, rapporteerden de wetenschappers. Als de metingen niet echt willekeurig zijn, kunnen de Bell-tests het lokale realisme niet definitief uitsluiten.

Voor de nieuwe studie wilden de onderzoekers een enorme hoeveelheid door de mens geproduceerde gegevens verzamelen, om er zeker van te zijn dat ze ware willekeur in hun berekeningen incorporeerden. Die gegevens stellen hen in staat om een ​​bredere test van de lokale realiteit uit te voeren dan ooit tevoren was gedaan, en op hetzelfde moment, liet het hen toe om de aanhoudende maas in de wet te sluiten, beweerden de onderzoekers.

"Lokaal realisme is een vraag die we niet volledig kunnen beantwoorden met een machine," zei Morgan in een verklaring. "Het lijkt erop dat we zelf deel moeten uitmaken van het experiment, om het universum eerlijk te houden."

Willekeurige nummergeneratoren

Hun inspanningen, genaamd de Big Bell-test, speelden spelers - of 'Bellsters' - toe in een online tikkende game genaamd Big Bell Quest. Spelers tikken snel en herhaaldelijk op twee knoppen op een scherm, met respectievelijke waarden van één en nul. Hun keuzes stroomden naar laboratoria op vijf continenten, waar de willekeurige keuzes van de deelnemers werden gebruikt om meetinstellingen te selecteren voor het vergelijken van verstrengelde deeltjes, rapporteerden de onderzoekers.

Tijdens het Big Bell-testinitiatief op 30 november 2016, gebruikten meer dan 100.000 mensen een online game om gegevens te genereren voor een wereldwijd fysica-experiment.

Tijdens het Big Bell-testinitiatief op 30 november 2016, gebruikten meer dan 100.000 mensen een online game om gegevens te genereren voor een wereldwijd fysica-experiment.

Credit: ICFO

Elk van de laboratoria voerde verschillende experimenten uit, met behulp van verschillende deeltjes - enkele atomen, groepen atomen, fotonen en supergeleidende apparaten - en hun resultaten lieten "sterk oneens zijn met lokaal realisme" in een verscheidenheid van tests, volgens de studie, die online werd gepubliceerd vandaag (9 mei) in het tijdschrift Nature.

De experimenten toonden ook een intrigerende overeenkomst tussen mensen en kwantumdeeltjes, gerelateerd aan willekeur en vrije wil. Als de Bell-tests 'door mensen beïnvloede metingen echt willekeurig waren - niet beïnvloed door de verstrengelde deeltjes zelf - dan waren het gedrag van zowel mensen als deeltjes willekeurig, legde Mitchell uit.

"Als we vrij zijn, zijn ze dat ook," zei hij.

Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com