Non-localitatea in mecanica cuantica

[Stark]

Cum ai dedus ca prin functia de unda se transmite toata informatia (implicit actiunea la distanta) ?

Mai adaug una:

Pentru tine functia de unda corespunde unei realitati obiective? Exista o marime fizica masurabila echivalenta cu functia de unda?

1) Cum ai dedus ca prin functia de unda se transmite toata informatia (implicit actiunea la distanta) ?
Din completitudine: daca macar o parte de informatie circula pe alte canale, inseamna ca aceea fractiune de informatie nu e incodata in functia de unda, si implicit functia de unda nu e o descriere complecta a starii sistemului. Suntem la nivelul paradoxului EPR, dar aceasata problema a fost depasita demult, inca de atunci!

2) "Pentru tine functia de unda corespunde unei realitati obiective? Exista o marime fizica masurabila echivalenta cu functia de unda?"

Domnule, starea unui system, e ca in mecanica clasica, se defineste ca o colectie de valori a unor observabile. In mec clasica, pentru o particula, sunt {r,p}, pozitia si impulsul. Intelegi: in mecanica clasica nu este o marime fizic masurabila, ci o colectie de valori ale unor marimi masurabile(observabile). Asa este si in mecanica cuantica: starea este o colectie de numere cuantice precum n,l,m, adica implicit valori ale enegiei, moment cinetic, mmoment cinetic azimutal, iar aceste valori fizice sunt colectate in forma functiei de unda(dependenta ei functionala) si extrase din ea de operatori!

Chiar nu te-a mirat sa vezi vectorul de stare notat |nlm>, si proiectia lui <r|nlm>, adica functia de unda? Chiar nu ti-a zis nimeni ca acestea sunt stari

Cred ca realizezi, ca nu imi face nici o placere sa dau lectii de cuantica pe aici, si nu asta e si motivul  care mi l-am propus.
Ma interesa sa discut legat de intrebarea  care am pus-o io acu doua zile. Daca tu crezi ca poti contribui legat NUMAI de acea intrebare, bine! Daca nu, tot bine, doar ca nu-mi mai baga bug-uri!

[123]

Nu stiu: hotareste-te, vorbesti de tranzitii intre nivele de energie, sau tranzitii intre puncte din spatiu? Cred ca modelul tau mental e modelul orbital Bohr, si cu asta ma confuzezi, pentru ca inainte vorbeai de orbitali si mi s-a parut ca intelegi ca electronii din atomi sunt obiecte extinse in spatiu. In tranzitiile energetice, un electron nu dispare de pe un nivel, e apoi absent din lumea fizica timp de o ora, si apoi reapare pe alt nivel! Asta e o reprezentare naiva! Nici nu-i de mirare ca ajungi sa violezi si legile de conservare cu astfel de modele, inclusiv a energiei. Daca energia nu s-ar fi conservat, s-ar fi observat asta pan acum, fi sigur!

PS: La tranzitiile intre nivele de energie: orbitalul unui electron aflat pe un anume nivel de energie se deformeaza gradual pana devine orbitalul noului nivel de energie.

Marturisesc ca eu eram confuz de la inceput. Am si recunoscut ca nu ma pricep. Dar pe de alta parte, postul asta al tau nu ma ajuta sa ma luminez: cum adica electronii din atom sunt "obiecte extinse in spatiu"? Ce fel de obiecte? Din minimele mele cunostinte electronii sunt cuante, adica "obiecte" cu un caracter dual unda-particula. Modelul orbital al atomului descrie cel mai bine din punct de vedere matematic acest caracter dual (aici trebuie sa-i cred pe altii, cunostintele mele matematice prezinta lacune serioase), dar experimental s-a evidentiat in vreun fel forma orbitalilor?

Cum anume se deformeaza gradual orbitalul unui electron la tranzitia intre nivelele energetice? Eu stiam ca exista doar anumite forme ale orbitalilor. Daca una se deformeaza "gradual", inseamna ca apar alte forme intermediare...

Si cred ca nu ai citit atent postul meu anterior, cel cu aparitia si disparitia electronilor pe straturi.

[Stark]

Nu ai vazut niciodata orbitalii desenati?
Uite un link aici.

"Norii" acea de probabilitate arata distributia electronilor. Ei nu sunt localizati, ci sunt distributi asa cum arata orbitalii din desen...prin asta am vrut sa zic ca sunt obiecte extinse in spatiu! Nimic in contradictie legat de dualismul unda-corpuscul, doar ca in acest caz functia de unda corespunde formelor din desen.

Experimental au fost vizualizati folosind tehnici laseri in domeniul attosecundelor (1/10^18 s).
Un exemplu poti vedea aici. Cool, ha?
 

Cum anume se deformeaza gradual orbitalul unui electron la tranzitia intre nivelele energetice? Eu stiam ca exista doar anumite forme ale orbitalilor. Daca una se deformeaza "gradual", inseamna ca apar alte forme intermediare...

Formele intermediare apar datorita perturbatiilor externe. Un electron nu isi paraseste starea energetica cat timp nu interactioneaza cu ceva (un foton, o ciocnire etc).

[123]

Desene mai vazusem, inclusiv pe wikipedia, dar nu si confirmari experimentale. De altfel, cea postata de tine e destul de recenta.

Ce sa zic, norii astia de probabilitate nu-s chiar niste obiecte. Cred ca am cazut de acord ca ei reprezinta functia de unda. Dar aceasta e asociata unei particule (electronul), care e descrisa ca atare in cadrul fizicii particulelor. Si, ca sa-l citez pe un cunoscut (virtual) de-al meu: cum sa existe o functie asociata a ceva ce nu exista: "ati vazut vre-un tabel cu incidenta diferitelor boli la anumite vietuitoare ce nu se afla pe Pamant"?. Formularea asta mi s-a parut geniala, sper ca persoana sa nu se supere ca am plagiat-o.

Ideea e ca electronul ar fi o particula "punctiforma", asa cum e prezentata in fizica particulelor, care "acopera" intregul orbital, "construindu-si" propria functie de unda, care colapseaza instantaneu in momentul realizarii unei masuratori. La fel se intampla si in cazul electronului liber, doar ca functia de unda asociata acestuia, acopera intreg Universul.

[HarapAlb]

1) Cum ai dedus ca prin functia de unda se transmite toata informatia (implicit actiunea la distanta) ?
Din completitudine: daca macar o parte de informatie circula pe alte canale, inseamna ca aceea fractiune de informatie nu e incodata in functia de unda, si implicit functia de unda nu e o descriere complecta a starii sistemului.

Vezi mai jos (*).

2) "Pentru tine functia de unda corespunde unei realitati obiective? Exista o marime fizica masurabila echivalenta cu functia de unda?"

Domnule, starea unui system, e ca in mecanica clasica, se defineste ca o colectie de valori a unor observabile. In mec clasica, pentru o particula, sunt {r,p}, pozitia si impulsul. Intelegi: in mecanica clasica nu este o marime fizic masurabila, ci o colectie de valori ale unor marimi masurabile(observabile). Asa este si in mecanica cuantica: starea este o colectie de numere cuantice precum n,l,m, adica implicit valori ale enegiei, moment cinetic, mmoment cinetic azimutal, iar aceste valori fizice sunt colectate in forma functiei de unda(dependenta ei functionala) si extrase din ea de operatori!

Din raspunsul asta inteleg ca nu exista nici o marime fizica asociata functiei de unda, singura interpretare fiind aceea de probabilitate de a detecta particula. Probabilitate este proportionala cu modulul patrat al functiei de unda. In particular ti-am spus ca bazandu-ne numai corelatiile cuantice nu se poate transmitere informatie, chiar daca funcia de unda se schimba instantaneu in tot Universul asa cum rezulta in experimentele de teleportare cuantica.

Pe tine te-a alarmat faptul ca au folosit cuvintele "instantaneu in tot Universul" si "unda de probabilitate". Cu unda de probabiltate se refera la termenul "probability amplitude" unde amplitudine este inteles ca marime complexa, deci e vorba de functia de unda si nu de probabilitate. Poate ca este o traducere mai putin fericita, nu cunosc termenii exacti in limba romana. Si da, functia de unda a doua particule corelate cuantic se modifica instantaneu cand actionezi asupra uneia dintre ele. Insa cum in cazul asta nu se transmite informatie nu avem nici o contradictie cu teoria relativitatii, citez din wikipedia:
The no-communication theorem thus says shared entanglement alone can not be used to transmit quantum information. Compare this with the no teleportation theorem, which states a classical information channel can not transmit quantum information. (By transmit, we mean transmission with full fidelity.) However, quantum teleportation schemes utilize both resources to achieve what is impossible for either alone.
(*)
 La fel s-a desasurat si experimentul prezentat pe Stiinta.info, s-au folosi doua canale de transmitare, unul cuantic si unul clasic. Deci o parte din informatie nu s-a transmis prin intermediul canalului cuantic. S-a extras o parte din informatie din sistemul cuantic si s-a transmis prin canalul clasic. Bine, ca sa scapam de acest aparent paradox si sa ramana valabil de ai spus tu am putea sa luam functia de unda a sistemului cuantic + cea a aparatului de masura + cea a laboratorului + ... si ajungem la functia de unda a Universului

Daca te-a deranjat expresia "instantaneu in tot Universul" sa inteleg ca exista un formalism in care functia de unda nu se modifica instantaneu in spatiu ?

[123]

HarapAlb, te rog sa-mi spui daca am inteles corect:

O parte din informatie si anume, "au fost emisi doi fotoni corelati cuantic", a fost transmisa prin modalitati clasice, iar alta parte, "fotonul 1 polarizat vertical si fotonul 2 polarizat orizontal" (sau invers), a fost transmisa cuantic. Deci partea a doua a informatiei, transmisa pe canalul cuantic e irelevanta fara prima parte, transmisa clasic (adica nu e informatie). Operatorul uman al unuia dintre detectoare nu ar stii ca la celalalt detector a fost absorbit un foton cu o anumita polarizare daca nu ar fi aflat pe canale clasice ca au fost emisi fotonii corelati. Corect? La asta te refereai cand ai spus ca nu se poate transmite TOATA informatia prin intermediul Functiei de unda?

[Stark]

2) "Pentru tine functia de unda corespunde unei realitati obiective? Exista o marime fizica masurabila echivalenta cu functia de unda?"

Domnule, starea unui system, e ca in mecanica clasica, se defineste ca o colectie de valori a unor observabile. In mec clasica, pentru o particula, sunt {r,p}, pozitia si impulsul. Intelegi: in mecanica clasica nu este o marime fizic masurabila, ci o colectie de valori ale unor marimi masurabile(observabile). Asa este si in mecanica cuantica: starea este o colectie de numere cuantice precum n,l,m, adica implicit valori ale enegiei, moment cinetic, mmoment cinetic azimutal, iar aceste valori fizice sunt colectate in forma functiei de unda(dependenta ei functionala) si extrase din ea de operatori!

Din raspunsul asta inteleg ca nu exista nici o marime fizica asociata functiei de unda, singura interpretare fiind aceea de probabilitate de a detecta particula. Probabilitate este proportionala cu modulul patrat al functiei de unda.

Ai inteles prost: am afirmat ca exista o colectie de marimi fizice asociate functiei de unda care o definesc ca stare fizica a sistemului, tot asa cum starea clasica este definita tot de o colectie de marimi fizice, in particular pozitie si impuls pentru o particula {r,p}. E incredibil de unde ai tras tu concluzia ca am zis ca NU exista nici o marime asociata.  Am si subliniat in textul original termenul "colectie", ca sa fie clar si sa se vada, si tu pretinzi ca am zis cu nu e nici o observabila, darmite colectie! Te joci cu cuvintele, si de e aici foarte dificil de discutat cu tine!


Dar ca sa nu o mai lungim atata: in opinia ta, in cazul experimentului EPR (Einstein-Podolsky -Rosen, imaginat prin anii 1930):
functia de unda, din acest experiment, se modifica instantaneu in tot universul? Da sau nu?

Ma intereseaza de la tine un raspuns binar, fara nici un fel de filozofie!

[HarapAlb]

Dar ca sa nu o mai lungim atata: in opinia ta, in cazul experimentului EPR (Einstein-Podolsky -Rosen, imaginat prin anii 1930):
functia de unda, din acest experiment, se modifica instantaneu in tot universul? Da sau nu?

Ma intereseaza de la tine un raspuns binar, fara nici un fel de filozofie!

Raspuns binar asa cum l-ai dat si tu, in logica cuantica: constanta de normalizare o calculezi tu

Gasesti raspunsul in mesajul meu anterior:

(...)Si da, functia de unda a doua particule corelate cuantic se modifica instantaneu cand actionezi asupra uneia dintre ele. Insa cum in cazul asta nu se transmite informatie nu avem nici o contradictie cu teoria relativitatii (...)

Paradoxul la care ajungi tu isi are originea in concluzia (trasa de tine) ca functia de unda transmite informatie.