【量子のもつれ】すべての物理現象に原因はあるのか?量子技術の核心に迫る大実験
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量子力学の理論によると「量子もつれ」状態にある粒子ペアは、一方の粒子を状態を測定すると、互いがどんなに離れていても、ただちにもう一方の粒子の状態に影響を及ぼす。直感に反するこの特性の根底に「隠れた変数理論」があるのかどうかを調べるため、前例のない規模の実験が実施された。もし、隠れた変数理論が存在すれば、量子暗号は完全に安全とは言えないことになる。 好奇心をそそられる質問がある。物理現象には原因のないものがあるのだろうか、それとも、すべての作用には理由があるのだろうか? この難問は基礎科学の最も奇妙な分野の1つである量子物理学における核心的な質問だ。科学史上最大級の人物たちを悩ませてきた質問でもある。 この問題はまた、量子コンピューターや量子暗号などの新テクノロジーにとって重要な意味を持つ。もしかすると、原因と結果についての人々の理解を変えかねない、全く新しい科学分野の核心となる問題かもしれない。 今日、この質問に対する1つの答えが得られている。スペインのバルセロナ科学技術研究所(Barcelona Institute of Science and Technology)のモーガン・ミッチェル博士と数十人の共同研究者、および量子理論の最も混乱を呼ぶ予測に関するかつてない実験に参加した、世界中の10万人を超えるボランティアのおかげである。 ミッチェル博士らの結論は、すべての作用に説明が必要なわけではないというものだ。ミッチェル博士と共同研究者たちは、「もし人間の意思が自由だとすれば、原因のない物理現象が存在します」という。実証に基づく科学的手法を使って、自由意思という形而上学的概念を初めて基礎物理学とリンクさせた研究と言える。 まず、背景について少し説明しよう。量子力学の奇妙な特性の1つに、空間的、時間的に同じポイントに生成された複数の量子粒子が同じ存在を共有できることがある。このような関連は「量子もつれ(エンタングルメント)」と呼ばれ、粒子同士が動いてどれだけ離れても相互の関連は損なわれない。 量子もつれに関して不思議なのは、宇宙のある1点に置かれた粒子が、他の点に置かれた粒子と、両者間の距離に関係なく関連し合うことだ。このため、一方の粒子を測定すると、どれだけ離れていようとも、ただちに、もう一方の粒子の測定値に影響を及ぼす。 この特性は長い間、難問とされてきた。一方の粒子が光より速い信号を送らない限り、遠方にあるもう一方の粒子に瞬時に影響を及ぼすことは不可能であるからだ。物理学者たちはこんなことは起こっていないと信じていた。 しかし、光よりも速い信号伝達手段を使わなくても、説明を付ける方法がある。つまり2つの粒子は、物理学者がまだ把握していない隠された方法で相互に関連しているのだ。だが、もしこの隠れた変数を測定できたら、両方の粒子の振る舞いがどのように決められているのかがわかるはずだ。 この考え方では、量子の振る舞いは完全に決定論に基づいており、量子スケールにおいて起こるすべてのことに理由があることになる。この隠れた変数は、現実を表すより深い理論の一部をなすものに違いない。 ここで当然の質問が出てくる。もし現実を表す深い理論があるのなら、どうすれば証拠を見つけられるのだろうか? 1960年代に、当時、欧州原子核研究機構(CERN:European organization for nuclear research laboratory)の無名の物理学者だったジョン・ベルはこの問題に関心を抱いた。アインシュタインが1930年代にこの問題に取り組み、納得できる答えを出せなかったが、それ以降の世代の物理学者たちは問題を棚上げしてしまっていた。量子力学よりさらに根本的な理論があるかもしれないという考えに向き合いたいとは思わなかったのだ。 対照的に、ベルはこの問題の襟首をつかんだ。ベルは、もし「隠れた変数理論」が量子力学よりさらに根本に存在するのなら、宇宙は量子力学が根本原理である場合とは微妙に違った振る舞いをすることを示した。 https://www.technologyreview.jp/s/88840/how-the-nature-of-cause-and-effect-will-determine-the-future-of-quantum-technology/ >>122 ソロバンだろ、昔日本光学が似たようなことやってたw 決定論では人を褒めも責めもできん。 非決定論では人を許し受け入れられん。 だから勝ち組は非決定論者が多い。これマメな。 この世界は本来、情報のみの世界 そこにシュミュレーションで相対と分離の空間の概念を作り出した リアクター世界 時間と空間は空気のように存在するが原因などというバカらしいものは存在しない マイクロ空間では時間がほぼ流れずエントロピーが維持されるのだからな 意識は量子もつれを利用して生まれ自由意志などは存在しない >>48 因果律がどっかで途切れてるのではって話やろ すべての情報があっても、一連の作用というのを、それ以上遡れない状態 隠れた変数が本当に無くて、人類が波動関数の収縮として近似している量子の振る舞いが実際に最も根本的な物理現象であるならば、 物理現象は本質的に、数学で表現できる関数とは違って、遡行が不可能だと言うことになる。 このへんがはっきりすれば時間の矢問題とかもケリがつくんじゃねえの? >>531 そもそもがこの世界が人間の理解できる理論で全て記述できると思う方が間違いなんだよ そういう理論はそれ自身で矛盾を内包している 宇宙空間で観測者から見て静止する矢Aと慣性で動く矢Bがあるとする この観測者は時間を止める能力がある 観測者が時間を止めるとAとBは静止して見える この時、AとBの状態に差違はあるだろうか? 次に観測者が時間の流れを元に戻すと、 Bは再び慣性に従って動き出すだろうか? Bが再び動き出すとしたら、その情報やエネルギーはどこに保存されていたのだろう >>533 ゲーデルの不完全性定理は自然数論を含むという前提だから、自然数論を含まなければ問題ない。有限の数だけ扱えばいい。 >>536 速度は存在しないっていうレベルの屁理屈 交通事故は起きてる 超弦理論は10次元だかを前提に構築されてるが その隠れた次元はミクロの世界にあるとかなんとか 量子もつれの影響し合う力もミクロ世界の別次元上で相互作用してたりしないのかね 四次元は宇宙空間だと理解できたけど じゃあ五次元はどこの事か? ちょっとよくわからないけど、人類には四次元空間が用意されてた 地上では重力のせいで上か下か高いか低いかが決まる 宇宙では上も下も、高いも低いもない 見る方向が選べるから3次元でいうところの高さの概念を飛びこえられる この問題は解決済だ。 別名:「Einstein=」Rosen=Podolsky paradox」 https://kotobank.jp/word/EPR%E3%83%91%E3%83%A9%E3%83%89%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9-1611241 隠れた変数理論は間違っていた。 よって、「物理学の根本に、より違いのは、量子力学だ」となった。 シュレディンガーのネコ処刑装置に死んだネコを入れたら蓋を開けても死んだネコしかいない。 あのさ、数学なんて不自由なツールを使っている限り解明はできんのだよ もともと、西欧には、「イデア」(プラトン)という仮説がある。 この仮説とは、 「実は世界は、極めて単純であり、現実の世界が複雑なのは、 この世界が、そういった単純な世界の影だからだ」という仮説だ。 量子電磁気学で、反粒子(陽電子)を理論預言したときも、 「数学的に美しいから、反粒子のある理論は正しいだろう」と理論家は言った。 言い換えるなら、 「この世界の本質は『数学的に美しい世界』であり、 現実の世界が複雑なのは、この世界が、『数学的美形世界』の影だからだ」ということになる。 無数に考えられる理論から、超弦理論や超対称性理論が、熱心に選ばれるのは、 こういった理由があるのでは? しかし、この世界の本質(物理法則)が「我々人間の脳にとって美しい?」「数学的に美しい」必然性はあるのだろうか?(プラトンのイデア仮説) もともと、物理学の源流は、キリスト教の光学だとも言われる。 つまり、聖書にある「まず光があった」などの記述に基づいて、 光を研究すれば、この世界が神の御意思に基づいていることが自ずと示されるはずだ…から始まった、とも言われる。 神の意志は宗教革命で敬遠しただろ。 人文「「科学」」の「神の見えざる手」はわかりやすい。 「シュレディンガーの猫」のパラドックスでは、思考実験で本来、毒ガス室(アウシュビッツ)送りにされるのは人間だったはずだ。 つまり、当時、「観測問題」というのが議論されていた。 「どこまでが量子力学の支配する微視的な領域で、どこからが古典物理学の支配する巨大領域なのか?」という議論だ。 で、量子力学的な微視的領域の量子力学的な事象を、巨視的な領域まで拡大させたのが、「シュレディンガーの猫」パラドックスだ。 猫にとっては、毒ガスが放出されるかどうかは、既に決まっている。 しかし、その猫を観測する人間にとっては、毒ガスが放出されたかどうかを知るのは、箱を開けたときだ。 当時、観測問題を決定するのは、「人間の意識に届いたときが観測だ」としていた。 で、猫を人間に置き変えると、では、毒ガス室の観測が終わるのはいつ?となる。 中の人間にとっては、観測は済んでいる。 でも、箱を開ける人間にとっては、観測は箱を開けたときだ。 EPR(量子もつれ)に置き換えてみよう。 STEP1:毒ガス装置と猫の状態が量子もつれの状態になる。 STEP2:猫の状態と、箱を開けて猫の状態を知る人間の意識の状態が量子もつれになる。 換言すれば、「観測者(人間Aの意識)と量子現象Bが量子もつれの状態になること」を、 「人間Aが量子現象Bを観測した」と呼ぶのだろうか? 「観測装置Aの状態と量子現象Bが量子もつれの状態になること」を、 「観測装置Aが量子現象Bを観測した」と呼ぶのだろうか? となると、 量子もつれの状態に陥った「観測者(人間Aの意識)と量子現象B」の組み合わせは無数にあるかもしれない、 量子もつれの状態に陥った「「観測装置Aの状態と量子現象B」の組み合わせは無数にあるかもしれない、 量子もつれの状態に陥った「「宇宙Aの状態と量子現象B」の組み合わせは無数にあるかもしれない、 これを「多重世界論(並行世界論)」と呼ぶのだろうか? >>547 デカルトやカントなど哲学者は、真摯なキリスト教徒だったから、 「この世界を『聖書から導出しよう』」と挑戦した。 なぜ、人間同士の感覚が似ているかは、「聖書から導出する」のは難しいが、 「人間同士が、同じような物質から出来ており、また、人間同士が同じような遺伝子から、似たような設計で作られ、 人間同士の脳の構造も似ている」といった唯物論的な前提から、人間同士の感覚が似ていることを導出するのは簡単だ。 科学や物質論、唯物論を前提とした議論と、 聖書から世界を導出しようとする神学的な哲学とは違いがある。 普通に、カエルを唯物論的に物質的に眺めれば、「アマガエルAとアマガエルBが似ている」というのは当たり前に感じるが、 聖書から神学的に導出しようとすると、「アマガエルAとアマガエルBが似ている」ということを証明するのは難しい。 >>538 > ゲーデルの不完全性定理は自然数論を含むという前提だから、自然数論を含まなければ問題ない。・・・ ここまでは正しいが、 > 有限の数だけ扱えばいい。 これは間違い。 自然数論も有限の数しか扱わない。但し、有限ならば幾らでも大きな数を扱えるだけだ。 従って、有限の数だけ扱うにしても、扱う整数の範囲として具体的な最大値を予め設定できるのでない限りは 自然数論の不完全性の軛からは逃れられない。 ついでに言えば、不完全性の問題から逃れたいならば掛け算を捨てれば良い。 自然数を対象とする体系でも次者演算(つまり1を足す操作)と足し算しかなければ、その体系は完全になるし 連続体つまり全ての実数から成る体系の理論は完全にできる。 言い換えると自然数による木構造のコード化でゲーデル数を構成するには分解の一意性を有する掛け算が不可欠だということだ。 実際、ゲーデルの不完全性の証明で使用しているゲーデル数の構成方法の詳細を良く読めば 自然数によるコード化を行う上で素因数分解の一意性が本質的に使われていることを理解できるだろう。 >>553 まああまり難しい事は分からないけど より真理に近づいた理論が作られる余地はまだ十分にあるとは思う が、そういう理論が現象を上手く説明できてもそれが正しく真理を表していると証明できる日は 絶対に来ないって事だと思ってる 我々は法則に従って生きてるだけで尊い存在でもない その法則が人間に理解できるもので明らかにされたところで何もない >>557 もしも仮に全てを説明できる法則が今現在の人間に理解できるように明らかにされたら大きな意味があるぞ 少なくとも人間にとっては・・人間はそれを求めてるんだから まあでもそんな日は絶対に訪れないとは思うし それが達成されたらこの世に人間の存在意義もも無くなると思う まったく同じ物質が二か所に存在してはいかんのか 宇宙にはそのぐらいの融通はあるけど 情報や影響が距離に左右されないで存在してはいかんのか まだまだ宇宙の中は人間の感覚では把握できないだろう IBOZOUUもまだ未知の闇の中だ >>546 物理学の源流にキリスト教は関係無い 人類の知能はキリスト教のはるか以前から発達している 恐ろしいほどの無知だな。誰の受け売りだ? 呆れてしまう 物理学の源流はシュメール文明であり、さらに流れを汲むエジプト文明だ その影響をダイレクトに受けたギリシャ文明 そしてローマ文明 これらの文明の基礎には高度な天文学、数学、建築学、物理学があった これら全てを無視してキリスト教とはw 信じ難いほど歴史に無知だな ほぼ証明されてるよ まとめる知性が見当たらない 時間だけにあとは時間の問題 >>560 古代からの流れは欧州のキリスト教化で一旦断絶したのち、 ルネッサンスをきっかけに再発掘されてるから連続性があまりない 現代物理学の初期において、キリスト教の影響下で研究内容の選択が行われてきたことは間違いない 量子もつれは、そのものの機序を説明するには、 もっと核心的な理論が何段階も必要だろうね。 だからこの種の話は現段階では結局、不思議だね、って結論しか出ないよ。 明日食べるご飯粒の数が、ビッグバン当時から決定してた? これから訪れる進学、就職、恋愛、結婚、挫折、そして死も、もう決定してるの? だとしたら、人間らしさ、感情、葛藤、何もかも無意味じゃね? 人間にはわからないことが決まっているのならば人間にはわからないだけの話 >>567 人間自体、元々はその米粒より小さい精子と卵子から出発してるんだし、 もし隣の精子に譲ってたら君はいなかったわけで。 そう考えると全てが偶然の産物でしかない。 GPS衛星は地上と時間軸がズレているから補正しなとナビの位置がズレるという。 宇宙ではいろんなスピードがあるから全て時間軸がズレていると言える。 ブラックホール等の超重力下ではほとんど時間が止まっている領域があると言う。 時間がズレたもの同士が同時に存在しているということは極論を言えば何億年過去も何億年未来もこの世では同時に存在していると言える。 ビッグバンからはるか未来まで同時に存在していて全て決まっている。 じゃないと時間軸のズレが同時に存在しているこの世界が成り立たないんじゃないかい。 宇宙スケールでもつれ状態が維持されるかどうか確認できない 自分がどの精子と卵子で受精するかも、明日何を考えるかも、明日誰が交通事故で死ぬかも、全てビッグバンから決まっている。もしくはそれ以前から決まっている。 そして過去も未来も同時に存在している。 だからこそ時間軸がズレることが出来る。 過去が存在しないものになるのなら時間軸がズレることなんてない。 未来がまだ存在しないものであるのなら時間軸がズレることなんてない。 過去も未来も同時に存在し続けているからこそ過去のGPS衛星と今が同時に存在したり出来るわけ。 GPS衛星にとっては地球上が未来なわけだし。 この宇宙とその中で起きている事象は全てひっくるめて4次元時空上の凍結したオブジェクトで、 ダイナミクスなど最初からなかったんや・・って考え? >>570 そもそも時間なんて存在しない。便宜的に人間が定義した時間を全宇宙で一定に流れていると 考えるからおかしくなる。 >>574 時間の差を生み出す何かの存在は必要でしょう まさか空間とは言わないよね >>576 時間の差、と言う概念自体が人間の認知の中にしかないという事じゃないですか? 養老氏は聴覚によって時間と言う概念が生まれるとか書いていましたが… >>569 偶然では無い。精子は勝つべくして勝った 君は100m走の優勝者は偶然勝ったとでも言うのかね? 頭悪すぎだな 隣の精子より勢いよく尻尾を振り皮膜を突き破る努力をしたから勝ったのだ >>577 養老氏、そんなアホなこと言ってるのか 脳にある視交叉上核が時間の起源だよ いわゆる体内時計だ きっちり体内に時計が組み込まれているわけで、これは概念でも無ければ幻覚でもない 現に、「そこ」にある 立派なシステムであり実在である >>578 偶然の要素の方が大きいことを知らないバカw 俺も昔は時間なんて概念なだけで実体は無いものと思っていたけど、相対性理論を少しだけ理解するに従って、こりゃ過去も現在も未来も同時に存在し続けているわ。って理解した。 この宇宙が始まる前の永遠の過去からこの宇宙が消えたあとの永遠の未来まですでに全部同時に存在している。って理解した。 なんか、量子の実験で未来に観測することを察知したような振る舞いをするっていうやつも、過去も未来も同時に存在しているんだからそうなるわなって理解出来た。 もしこれが証明されたら 全ての物理現象は起こるべくして起きる、完全予知も可能ってことかいな。 偶然なのか?必然の結果なのか? そんな研究から始まったものが凄いことになったもんだねー そしてそこから出ることのできない人間は永劫回帰してるのかな 並行世界とかが間違っていて 時間軸が一つしかないとしたら、遥か先の未来までが既に確定していて、全てがそこに向かって分岐せず一直線に進んでいるとすれば 全ての事象はそうなるべくしてそうなっているといえるね 神はサイコロを振らない 結局アインシュタインは正しかったいうことだね 核分裂とかサイコロ振ってるところがあるし ラプラスの悪魔みたいな決定論は間違ってると思う 化学反応もマクロでみれば同じでも、ミクロで見ると違ったりするんじゃなかろうか スピンの向きは確定していても、その情報を取り出すには古典通信で鍵を送らないとだから、 超光速通信が出来るわけじゃないんだよな・・時間の概念や因果の縛りはこの辺から出て来てるのかも。 >>546 >聖書にある「まず光があった」などの記述 聖書にそんな記述は無い 創世記の最初にあるのは「闇」と「水」 ユダヤ教徒がゾロアスター教国家アケメネス朝ペルシャの支配下にいた時に旧約聖書が編纂されているから 「光」と「火」を信仰していた支配層のゾロアスター教へのアンチとして「闇」と「水」を原初においたのが聖書 唯一神、救世主、終末論という発想もゾロアスター教が元ネタ ブラックホールが誕生する瞬間、 特異点の向こうに空間が拡張して、 その空間にエネルギーが解放され、 エネルギーはやがて質量に変わる、 に違いない 原因はないだろうね 因果関係が成立していないもの 物理法則は因果関係のはっきりしたものしか扱っていないから そこから外れると埒外の外 だから量子力学や複雑系がありうる それすら計測の範囲内 物質の奇妙なふるまい 未知の領域 未知は人を育てる それでいいじゃないか 量子力学は、神の意思を認めている。 それでいいじゃないか。 神は死んだ→死んでない 神はサイコロを振らない→振っていた もうあれだよ。人間が理解出来る範囲は こっからここまでねってお神が決めてんだよ。 >>595 神はサイコロを振らない。 意思を現実化させているだけだ。 人間でも意思を現実化させる人も居る。 案外本当にテレビゲームのようなもので ゲーム内で実行可能な範囲においてのみある程度の選択的な自由がある世界かもしらんね 中の人から見るとなるようにしかならないように見える まだ人間が観測できない何らかの要素(変数)があって、それを加味したらサイコロじゃないかもよ? >>602 その考え方に基づいて量子力学を代替する決定性のある理論を一般に隠れた変数理論と呼ぶが ベル不等式に関する実験結果から、隠れた変数理論は局所性の仮定と両立しないことが判明している いや原因はあるだろ。 初期状態を決めるから終状態を予測できるんだから。 非決定論に答えはない 上司(神)に答えを求めて答えが返ってくることはない もし答えが帰ってきたらそれは優しい嘘だ 時空を上手く量子化する理論を組み上げ 「何億光年離れているように見えても、実はすぐ隣に存在してる」 って説を証明してほしい。 >>598 神の客観性(因果律)は無視? 人は イメージ・抽象化 を捉え、制定&栽量する。でもね <1次元>インフレーション その抽象事象の 違い・差分化 を捉え、量と向き(vector) <2次元>ビッグバン 時(履歴定数)の並列1次と,3つの向きも加わった空間(GPS) <3次元>6次元拡大 上記の制定しているイメージ・抽象化が、もともとの零次元 <量子論>特異点宇宙 捉え方に起因しているからだろう。だから、帰納法等から9次10次上で究極的問題解決 をしていかなければならない。優秀な人達の発言を期待する。 数学が神・真識そして 昨日のコズミックフロントにゃんこ博士おもしろかったなあ〜 見逃した人は再放送いまから予約録画したほうがいいぞ >>608 1メートルの紐の両端にボールを付ける ボール同士は接している この時、紐の上でしか移動できないアリを想定する そのアリにとってはボール同士は1メートル離れている この例において、「紐の上しか移動できない」は制約条件であり、 我々の日常の物理法則も何らかの制約条件の上になりたっているのでは無いだろうか 本質的に隣同士であっても、制約条件の上で観察するから離れて見えると より具体的に言えば、3次元空間そのものが制約であるだろう テネリフェ島の実験は、せいぜいキロの単位だから、光年の単位ではないからね これが数千光年とか数億光年離れていても起こるのかは、実験不可能なんだよね 実験は不可能だけど、私の想像だけど、たとえ100億光年、1,000億光年離れていても 瞬時に情報が伝わりそうな気がする その場合には時間と空間や量子や次元に関するまったく新しい説が必要だね でも>>612 さんが言うように、私たちはその制約から出られない以上 宇宙の真実に触れるのは、始めから不可能なのかも知れない >>616 AさんからBさんに情報が伝わるわけじゃないです。Aさんが実験して確定すると、Bさんの実験の結果を、Aさんは前もって知ることができるだけです。 絶対に外すことができないと考えられてる”光速”の足枷を 外すことの可能な理論がいずれ見つかるのかもしれない 距離が幻だからだろ? 人間は空間を認識したがるが、時空は実はもっと違う形をしているのだろう。 光が一定の速度なのはその影響ではないのこな? ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
read.cgi ver 07.5.5 2024/06/08 Walang Kapalit ★ | Donguri System Team 5ちゃんねる