Πρώτη επίδειξη κβαντικής τηλεμεταφοράς από επιστήμονες του Πανεπιστημίου Northwestern

Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου Northwestern είναι οι πρώτοι που κατάφεραν με επιτυχία την κβαντική τηλεμεταφορά μέσω ενός καλωδίου οπτικών ινών που μεταφέρει ήδη δεδομένα στο Διαδίκτυο.

Οι επιστήμονες βρήκαν τρόπο να τηλεμεταφέρουν πληροφορίες σχεδόν αμέσως, σε μεγάλες αποστάσεις - όχι σε άθικτες και παρθένες εργαστηριακές συνθήκες, αλλά μέσω πραγματικών καλωδίων διαδικτύου που μεταφέρουν κανονική τηλεπικοινωνιακή κίνηση.

Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στο περιοδικό Optica, εισάγει τη νέα δυνατότητα συνδυασμού της κβαντικής επικοινωνίας με τα υπάρχοντα καλώδια του Διαδικτύου - απλοποιώντας σημαντικά την υποδομή που απαιτείται για προηγμένες τεχνολογίες ανίχνευσης ή εφαρμογές κβαντικής πληροφορικής.

"Αυτό είναι απίστευτα συναρπαστικό, επειδή κανείς δεν πίστευε ότι ήταν δυνατό.

Η εργασία μας δείχνει μια πορεία προς την επόμενη γενιά κβαντικών και κλασικών δικτύων που μοιράζονται μια ενιαία υποδομή οπτικών ινών. 

Ουσιαστικά, ανοίγει την πόρτα για την προώθηση των κβαντικών επικοινωνιών στο επόμενο επίπεδο" δήλωσε ο Prem Kumar του Northwestern, επικεφαλής της μελέτης.

Περιοριζόμενη μόνο από την ταχύτητα του φωτός, η κβαντική τηλεμεταφορά επιτρέπει έναν νέο, εξαιρετικά γρήγορο και ασφαλή τρόπο διαμοιρασμού πληροφοριών μεταξύ απομακρυσμένων χρηστών δικτύου, όπου η άμεση μετάδοση δεν είναι απαραίτητη. 

Η διαδικασία λειτουργεί με την αξιοποίηση της κβαντικής διεμπλοκής, μιας τεχνικής κατά την οποία δύο σωματίδια συνδέονται, ανεξάρτητα από τη μεταξύ τους απόσταση. 

Αντί τα σωματίδια να ταξιδεύουν φυσικά για να μεταφέρουν πληροφορίες, τα διεμπλεκόμενα σωματίδια ανταλλάσσουν πληροφορίες σε μεγάλες αποστάσεις - χωρίς να τις μεταφέρουν φυσικά.

Και πώς λειτουργεί αυτό; 

Όλα οφείλονται στην κβαντική διεμπλοκή*, ένα φαινόμενο όπου δύο σωματίδια συνδέονται μεταξύ τους, ανεξάρτητα από το πόσο μακριά βρίσκονται. 

Αυτό σημαίνει ότι οι πληροφορίες μπορούν να μεταφερθούν χωρίς να ταξιδέψουν φυσικά στο χώρο.

Μέχρι τώρα, τα κβαντικά σήματα θεωρούνταν πολύ ευαίσθητα για να επιβιώσουν παράλληλα με τη συμβατική κυκλοφορία στο διαδίκτυο. 

Θέλω να πω, φανταστείτε να προσπαθείτε να οδηγήσετε ένα ποδήλατο μέσα από ένα τούνελ γεμάτο με φορτηγά που τρέχουν με μεγάλη ταχύτητα... χωρίς να πέσετε. 

Αλλά μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο Northwestern, που χρηματοδοτήθηκε από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ, βρήκε έναν τρόπο να περάσει με λιγότερες παρεμβολές. 

Αναλύοντας τον τρόπο με τον οποίο το φως διασκορπίζεται μέσα σε αυτά τα καλώδια, εντόπισαν ένα μήκος κύματος που επέτρεπε στα φωτόνια να ταξιδεύουν πιο ομαλά. 

Τοποθέτησαν το φωτόνιο σε αυτό το βέλτιστο μήκος κύματος και εισήγαγαν ειδικά φίλτρα για τη μείωση του θορύβου από την τυπική κίνηση στο διαδίκτυο.

Για να δοκιμάσουν τα ευρήματά τους, έστησαν ένα καλώδιο οπτικών ινών μήκους 30 χιλιομέτρων, στέλνοντας ταυτόχρονα μέσω αυτού κβαντικές πληροφορίες και κανονικά δεδομένα του διαδικτύου. 

Προς έκπληξή τους, το πείραμα στέφθηκε με επιτυχία! 

Οι κβαντικές πληροφορίες μεταδόθηκαν με επιτυχία, ακόμη και με την πολυάσχολη κίνηση του διαδικτύου να τρέχει μέσα από το καλώδιο.

     *Η κβαντική διεμπλοκή είναι το φαινόμενο κατά το οποίο, δύο σωματίδια, ή κάποιες ομάδες σωματιδίων, τα οποία δημιουργήθηκαν μαζί και αλληλεπιδρούν στενά μεταξύ τους, τότε ανάμεσά τους δημιουργείται μια παράδοξα στενή και μόνιμη σχέση την οποία ονομάζουμε κβαντική διεμπλοκή.

     Έτσι, ασχέτως του πόσο απομακρυσμένα είναι το ένα από το άλλο, αν στο ένα φορτωθεί μια πληροφορία, αυτή σχεδόν ακαριαία μεταφέρεται και στο άλλο. 

     Μένουν δηλαδή σε κατάσταση διεμπλοκής μεταξύ τους, ασχέτως του χώρου που μεσολαβεί πλέον από το ένα στο άλλο.

    Αν στείλουμε το ένα από τα δύο στο άλλο άκρο του σύμπαντος και κάνουμε κάτι σε οποιοδήποτε από τα δύο, το άλλο αντιδρά ακαριαία.

https://www.facebook.com/fromquarktoquasars/posts/pfbid0rWkNc2ucngw3iFXQdJXFcGc3Rknb2s2UpZ7fisT76LHaJtNhB9saTHfhaENsW6LBl

https://news.northwestern.edu/stories/2024/12/first-demonstration-of-quantum-teleportation-over-busy-internet-cables/

https://opg.optica.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-11-12-1700&id=565936

https://engineering.stanford.edu/news/future-quantum-mechanics-unraveling-entanglements-secrets

 επιμέλεια και μετάφραση: ntina

Η ερμηνεία της Κοπεγχάγης, ή η ορθόδοξη ερμηνεία

By Johnny

ο θεός «παίζει ζάρια»;
Μια ερμηνεία που δίχασε τους επιστήμονες για σχεδόν έναν αιώνα, μια θεωρία που επιχείρησε να ενώσει την φιλοσοφία με την φυσική, να δώσει μια εξήγηση για το ανεξήγητο του σύμπαντος. 
Ας τα πάρουμε όμως από την αρχή…
Βρισκόμαστε στις Βρυξέλλες, μεταξύ 24 και 29 Οκτωβρίου του 1927, όπου διεξάγεται το 5ο συνέδριο του Solvay με θέμα «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ και ΦΩΤΟΝΙΑ», συνέδριο παγκοσμίου φήμης όπου συμμετέχουν επιφανείς φυσικοί από όλον τον κόσμο. 
Κατά τη διάρκεια του συνεδρίου κυριαρχούν αντιπαραθέσεις μεταξύ του Niels Bohr και του Albert Einstein, όσον αφορά την παρουσίαση μιας καινούριας πιθανοκρατικής προοπτικής από τον Μπορ για την κβαντομηχανική θεωρία. 
Ο Niels Bohr, πυρηνικός φυσικός ο οποίος ήταν ο διευθυντής του Ινστιτούτου Ατομικής Φυσικής της Κοπεγχάγης Niels Bohr, το οποίο χρηματοδοτούσε η Carlsberg, λίγους μήνες πριν είχε διατυπώσει την αρχή της συμπληρωματικότητας [1]. 
Αυτή, μαζί με άλλες δυο αρχές, αυτές της απροσδιοριστίας [2] και της αβεβαιότητας [3], διατυπωμένες από τον Heisenberg, λίγους μήνες πριν το εν λόγω συνέδριο στο οποίο είχε προσκληθεί για πρώτη φορά και παρενέβη και αρκετές φορές, διατυπώνοντας αρκετά εύστοχες ενστάσεις, υπέρ της ερμηνείας της Κοπεγχάγης, αποτέλεσαν γερά στηρίγματα για την εν λόγω ερμηνεία.
Τί έλεγε λοιπόν αυτή η ερμηνεία; 
Ότι δεν υπάρχει βαθύτερη πραγματικότητα, πέρα από αυτή που ήδη γνωρίζουμε, ότι δεν υπάρχουν κρυμμένες μεταβλητές και ότι ο κόσμος είναι καθαρά πιθανοκρατικός. 
Δηλαδή, σύμφωνα με την ερμηνεία της Κοπεγχάγης, η κβαντική μηχανική περιγράφει απλά συσχετισμούς στις εμπειρίες μας και ότι στην πραγματικότητα είναι σχετική με το αποτέλεσμα της παρατήρησης, κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες. 
Με άλλα λόγια, μόνο και μόνο η παρατήρηση ενός φαινομένου, το καθιστά ικανό να επιλέξει μια από τις πολλές εναλλακτικές, φασματικές προυγουμένως, καταστάσεις-ενδεχόμενά του. 

Τότε, λέγεται πως καταρρέει η κυματοσυνάρτησή του, η οποία καθίσταται "πραγματική" [4].
Αυτή η πιθανοκρατική θεωρία, όπως ήταν λογικό δεν άρεσε καθόλου στον Albert Einstein που θεωρούσε μια αιτιοκρατική προοπτική της κβαντομηχανικής, στην οποία ο εξωτερικός κόσμος μπορεί να διαχωριστεί από τον παρατηρητή του. 
Τότε, μάλιστα, ήταν που διατύπωσε την περίφημη έκφραση πως δεν πιστεύει ότι ο θεός "παίζει ζάρια"
Παρ’ολ’αυτά, μια διόλου ευκαταφρόνητη μερίδα επιστημόνων, σε αντίθεση με τον Albert Einstein, τον Luis De Broglie, 

τον Schrondiger και μερικών άλλων που εξ’αρχής τάχτηκαν υπέρ του, παραδέχτηκαν ότι η πλήρη κατανόηση της πραγματικότητας ενδέχεται να βρίσκεται πέρα από τις δυνατότητες της λογικής σκέψης, όπως ήταν μέχρι τότε διαμορφωμένη με βάση τις παρατηρήσεις τους. 
Λέγεται δε ότι πιέστηκαν και από τα συμπεράσματα των πειραμάτων και μελετών που είχαν διεξάγει οι ίδιοι.
Επιστρέφουμε πίσω στο συνέδριο λοιπόν, όπου ο Albert Einstein προσπαθεί να εφεύρει λογικές προτάσεις για να απορρίψει την ερμηνεία της Κοπεγχάγης, ενώ εν συνεχεία ο Niels Bohr προσπαθεί να του επιδείξει τα λάθη στους συλλογισμούς του. 
Βέβαια, αξίζει να σημειωθεί εδώ πως η διαφωνία τους δεν ήταν αποτέλεσμα της αμφισβήτησης ή όχι του μοντέλου της κβαντομηχανικής, αλλά μιας διαφορετικής φιλοσοφικής προσέγγισης της φυσικής, γι’αυτό άλλωστε κράτησε και τόσα χρόνια και οι απόρροιές του φτάνουν μέχρι τις μέρες μας. 
Ο Albert Einstein προσπαθούσε να περάσει το ρεαλιστικό μήνυμα ότι ο κόσμος είναι όπως είναι, είτε τον παρατηρούμε είτε όχι, ενώ ο Niels Bohr από την άλλη, με υποστηρικτή τον Heisenberg και άλλους, παρουσίαζε μια υποκειμενική και διόλου υλιστική όψη της πραγματικότητας.
Το γεγονός όμως που εντυπωσίαζε όλους τους φυσικούς όσον αφορά την ερμηνεία της Κοπεγχάγης. συμπεριλαμβανομένου και του Αινστάιν που, σύμφωνα με τον Χάιζενμπεργκ, το μόνο που παραδέχτηκε τελικώς είναι πως η ερμηνεία της Κοπενχάγης τουλάχιστον δεν ήταν ασυνεπής ή αντιφατική – παρ’όλο που ποτέ δεν την δέχτηκε, ήταν το ότι περιείχε έναν ιδιόμορφο δυϊσμό. 
Ενώ χρησιμοποιούσε απόλυτα αιτιοκρατικές «μεθόδους» για την περιγραφή ενός κβαντικού συστήματος και εξισώσεις, όπως Schrondiger, συμμετρικές ως προς τον χρόνο, σύμφωνα πάντα με την πεπατημένη θεωρία και διαδικασία μέτρησης, εμφανιζόταν μια απότομη μεταβολή και το σύστημα κατέληγε σε μόνο μια από τις πολλές δυνατές καταστάσεις, για την οποία μπορούσε να υπολογιστεί μόνο η πιθανότητα εμφανίσεώς της. 

Έτσι λοιπόν το σύστημα κατέληγε σε μια δυνατότητα, της οποίας το αποτέλεσμα εξαρτώταν από το όργανο μέτρησης και συνεπώς της αλληλεπιδρασης του συστήματος με αυτό. 

Επειδή όμως η διαδικασία και το όργανο μέτρησης καθορίζεται από τον εκάστοτε επιστήμονα, το αποτέλεσμα της μέτρησης και συνεπώς και το μετρούμενο μέγεθος, δεν είναι ανεξάρτητο και αντικειμενικό, αλλά σε συνάρτηση με την παρουσία και την παρέμβαση μέσω των προαναφερθέντων οργάνων και διαδικασιών μέτρησης, του επιστήμονα.
Φυσικά, ο Albert Einstein απέρριψε αυτή την άποψη, χάρην των προαναφερώμενων υλιστικών αντιλήψεών του. 
Όπως μάλιστα έγραψε και στις αυτοβιογραφικές του σημειώσεις, σαφώς επηρεασμένος αρνητικά και από την αρχή της συμπληρωματικότητας του Niels Bohr : 
“Αποτελεί ένα ενδιαφέρον παράδειγμα του γεγονότος ότι ακόμη και ακαδημαϊκοί με τολμηρό πνεύμα και ευαίσθητα ένστικτα μπορούν να παραπλανηθούν κατά την ερμηνεία των γεγονότων, από φιλοσοφικές προκαταλήψεις”.
Το 1952, 25 χρόνια μετά το 5ο συνέδριο του Solvay, ένας άλλος επιφανής φυσικός, επιφανής λόγω του μεγάλου κεφαλαίου που είχε, όπως απαιτούνταν για να έχει κάποιο κύρος στην επιστημονική κοινότητα – όπως όλοι όσοι ακούστηκαν άλλωστε, που άκουγε στο όνομα Bohm, διατύπωσε στο περιοδικό Physical Review μια ερμηνεία αντίθετη, όχι μόνο με την «ορθόδοξη» ερμηνεία, αλλά και με τις μέχρι τότε έρευνές του! 

Η 27σέλιδη εργασία του με τίτλο "Μια υπόδειξη της κβαντικής θεωρίας με τη βοήθεια ‘λανθανουσών μεταβλητών" αποτελούσε μια προσπάθεια αποκατάστασης των αιτιοκρατικών αντιλήψεων στα κβαντικά φαινόμενα, έχοντας ως αποτέλεσμα να αποκτήσει την υποστήριξη του Albert Einstein και του De Broglie. 
Σύντομα όμως, έπειτα από την δημοσίευσή της, προκάλεσε έντονες ενστάσεις στην επιστημονική κοινότητα, με αποτέλεσμα να δυσφημιστεί ο ίδιος, να χάσει την υποστήριξη του από τον De Broglie, ο οποίος υποστήριξε ότι είχε οδηγηθεί και ο ίδιος σε αντίστοιχη υπόθεση αλλά την εγκατέλειψε επειδή «έπασχε» λογικά, τον Albert Einstein, που ενώ είχε παροτρύνει προηγουμένως τον Bohm, εν συνεχεία θεώρησε "πολύ κατώτερης ποιότητας" την εργασία του και την κριτίκαρε δυσμενώς, και να δεχτεί τα πυρά επιστημόνων όπως του Pauli, του Rosenfeld και άλλων…
Θα τολμούσα να σχολιάσω πως o Bohm προσπάθησε αρχικά να εντυπωσιάσει την επιστημονική κοινότητα και μάλιστα είχε υποκινηθεί από τον Albert Einstein να προβάλει μια τέτοια άποψη – αυτό επειδή άλλαξε τελείως την άποψή του για το θέμα – αλλά όταν ο τελευταίος ανακάλυψε πως ο Bohm είχε πάρει τον "λάθος δρόμο" μιλώντας για ένα ενσυνείδητο σύμπαν κρυμμένο μέσα σε ‘λεπτόνια’ και γενικά "αιρετικές" για τους επιστήμονες αντιλήψεις, τον εγκατέλειψε στην τύχη του, φροντίζοντας να ασκήσει και την αντίστοιχη κριτική για να μην υπονομευθεί και η δική του φήμη… 
Αλλά ας μην προχωρήσω έναν τέτοιο συλλογισμό όσον αφορά τον Albert Einstein, άλλωστε διανύουμε ένα έτος αφιερωμένο στην φυσική και στον ίδιο…
Μέσα στην δεκαετία του ΄80, η ερμηνεία της Κοπεγχάγης αποδείχτηκε και πειραματικά, μέσα από ένα πείραμα που βασίστηκε σε θεώρημα του Ιρλανδού φυσικού John Bell. 
Ο Gerard ΄t Hooft [5] όμως, παραμένοντας σχετικά δύσπιστος, αναφέρει ότι αντίθετα προς την κοινή πεποίθηση, δεν είναι δύσκολο να κατασκευαστούν αιτιοκρατικά μοντέλα όπου η κβαντική μηχανή περιγράφει σωστά την πιθανολογική συμπεριφορά, σε ακριβή συμφωνία με το δόγμα της Κοπεγχάγης [6]. 
Το κλειδί σε αυτό είναι η απώλεια πληροφοριών. 
Στη μικρότερη κατανοητή κλίμακα μεγέθους – την κλίμακα Planck, τρισεκατομμύρια φορές μικρότερη από τον πυρήνα ενός ατόμου – υπάρχουν πλήρεις πληροφορίες για τον κόσμο…
Εν τέλει, ο προβληματισμός όσον αφορά την ερμηνεία της Κοπεγχάγης μέχρι και στις μέρες μας, οφείλεται στην φιλοσοφία της, που κατά την "ρεαλιστική" μερίδα των επιστημόνων, ξεφεύγει από τα όρια της φυσικής, όπως αυτή έχει καθοριστεί μέσω των νόμων και των κανόνων της.
Είναι γεγονός όμως ότι η επιστήμη σήμερα, τουλάχιστον μέχρι εκεί που είναι γνωστή στην κοινή γνώμη, έχει φτάσει σε ένα σημείο που θα μπορούσε να χαρακτηριστεί αδιέξοδος. 

Ναι μεν έχει κάνει τεράστια βήματα στην κατανόηση των λειτουργιών της φύσης, πάντα βέβαια στο βαθμό του δυνατού, αλλά παράλληλα, ο τρόπος που προσεγγίζει τα διάφορα φαινόμενα-καταστάσεις δε φαίνεται να αποδίδει καρπούς. 
Και αυτό γιατί υπάρχει και πληθώρα άλλων φαινομένων που δε γίνεται να κατανοηθούν υπό τα συγκεκριμένα "πρίσματα" με τα οποία η σύγχρονη επιστήμη προσπαθεί να τα προσεγγίσει. 

Γνωστά φαινόμενα που μπορούν να επιβεβαιώσουν την παραπάνω άποψη είναι το φαινόμενο της σύραγγας [7] ή το παράδοξο φαινόμενο EPR. 
Σύμφωνα με το τελευταίο, δυο σωματίδια που κάποτε είχαν έρθει σε επαφή, μπορούν να αλληλεπιδρούν ή να επηρεάζουν "τηλεκινητικά" το ένα το άλλο οπουδήποτε κι αν βρίσκονται αυτά μέσα στο σύμπαν, χωρίς κανέναν προφανή τρόπο. 
Κάτι τέτοια φαινόμενα είναι που αναγκάζουν ένα μέρος της επιστήμης να αναθεωρεί τις απόψεις της, έχοντας όμως να αντιμετωπίσει μηχανιστικά κατάλοιπα που δυστυχώς ακόμη δεν έχει καταφέρει να απομακρύνει. 
Χάρη σ’αυτά τα κατάλοιπα έχει δώσει και τα δικαιώματα να χαρακτηρίζεται από μερικούς ως "δογματική" ή ανίκανη να σταθεί στο ύψος των περιστάσεων σε περιπτώσεις που αδυνατεί να δώσει απαντήσεις.
Οι διδαχές πάντως της ερμηνείας της Κοπεγχάγης δημιουργούν τις προϋποθέσεις για πολλές προεκτάσεις, κυρίως φιλοσοφικού περιεχομένου, όπως η θεωρία του Hugh Everett [4], ή η φημισμένη "γάτα του Erwin Schrödinger". 
Αν μάλιστα το τραβήξουμε ακόμη παραπέρα με αυτά τα φαινόμενα ή τις θεωρίες, μπορούμε να μιλήσουμε και για εξωδιαστατικές οντότητες που μπορούν άνετα να δουν αν η γάτα του Erwin Schrödinger είναι ζωντανή ή νεκρή, ή να αναφερθούμε σε σκεπτομορφές ή λάρβες που μπορούν να επιβιώνουν σε ένα από τα παράλληλα σύμπαντα του Hugh Everett. 

Μπορούμε ακόμη να υποθέσουμε ότι μια σκέψη που κάναμε για δυο δευτερόλεπτα, μπορεί να δημιουργήσει μια αντίθετή της στην άλλη άκρη του σύμπαντος, όπως με τα σωματίδια του παράδοξου EPR.
Αυτές τις προεκτάσεις βέβαια πιθανόν να "φοβούνται" οι επιστήμονες που εμμένουν στη "Νευτόνεια" όψη του κόσμου.
Παρ’ολ’αυτά, η πιο "ψαγμένη" μερίδα επιστημόνων, από πλευράς οπτικής του μέχρι στιγμής αινιγματικού σύμπαντος, εντριφεί και προσπαθεί να εξελίξει την ερμηνεία της Κοπεγχάγης, να διορθώσει τυχόν λάθη ή ατέλειές της, έτσι ώστε να προκύψει μια ενοποιημένη θεωρία* που θα μας δώσει τις πολυπόθητες απαντήσεις που επί αιώνες ψάχναμε… 

Άραγε θα υπάρξει ποτέ μια τέτοια;

"Η τυποποιημένη προσέγγιση της κβαντικής μηχανικής, που αναπτύχθηκε από τον Bohr και την ομάδα του, και ονομάζεται ερμηνεία της Κοπεγχάγης προς τιμήν τους, οραματίζεται ότι κάθε φορά που προσπαθείτε να δείτε ένα κύμα πιθανότητας, η ίδια η παρατήρηση παραποιεί την προσπάθειά σας". έτσι το εξηγεί στο βιβλίο του "η κρυμμένη πραγματικότητα" ο φυσικός Brian Greene

Σημειώσεις:
[1] – Σύμφωνα με την αρχή της συμπληρωματικότητας του Μπορ, κάθε φαινόμενο του μικρόκοσμου μπορεί να εξεταστεί με δύο διαφορετικούς τρόπους, είτε υποθέτοντας ότι αλληλεπιδρούν σωματίδια είτε υποθέτοντας ότι αλληλεπιδρούν κύματα.
[2] – Σύμφωνα με την αρχή της απροσδιοριστίας του Χάιζενμπεργκ, δεν είναι δυνατό να γνωρίζουμε ταυτόχρονα και με ακρίβεια τη θέση και την ταχύτητα ενός σώματος.
[3] – Ο Heisenberg συμπέρανε την αρχή της αβεβαιότητας από την κβαντική φύση του φωτός και το αποτέλεσμα της μέτρησης.
[4] – Εδώ αξίζει να σημειωθεί και η θεωρία των πολλαπλών κόσμων του Έβερετ. Σύμφωνα με αυτή,όταν η απλή παρατήρηση ενός φαινομένου,το κάνει να επιλέξει μια από τις πολλές καταστάσεις-ενδεχόμενά του (όπως υποστηρίζει η ερμηνεία της Κοπεγχάγης), τότε πραγματοποιούνται όλα τα ενδεχόμενα σε ισάριθμα σύμπαντα, στα οποία διχάζεται το αρχικό σύμπαν, και σε καθένα από αυτά τα νέα σύμπαντα πραγματοποιείται ένα από αυτά τα ενδεχόμενα.
[5] – Ο Gerardus ‘t Hooft του πανεπιστημίου της Ουτρέχτης, πήρε το βραβείο Nobel 1999 για τη Φυσική (μαζί με τον Martinus J.G. Veltman) για τη συμβολή τους στη “διασαφήνιση της κβαντικής δομής των ηλεκτροασθενών δυνάμεων στη φύση” και την δημιουργία ενιαίου πλαισίου για όλες τις δυνάμεις της φύσεως. 

Οι προσπάθειες τους, επικεντρώνονται στην έρευνα για κατανόηση των ομοιοτήτων ή συμμετριών όπως επικράτησε να λέγεται, ανάμεσα σε ανόμοια φαινόμενα, και ο σχηματισμός αυτών των σχέσεων σε ένα σύμπλεγμα που περιέχει όμως κομψούς μαθηματικούς τύπους.

Ο Gerardus ‘t Hooft περιγράφει έναν τρόπο με τον οποίο οι θεωρίες για το γνωστό παιχνίδι πιθανοτήτων, ίσως να ενισχύονται από ακριβείς φυσικούς νόμους που φανερώνουν τον τρόπο με τον οποίο εργάζεται η φύση.
[6] – Στην περίπτωση αυτή, η πιθανολογική συμπεριφορά σημαίνει ότι τα αντικείμενα φαίνονται να είναι συγκεχυμένες, παρά ακριβείς, πιθανότητες. Και αιτιοκρατία σημαίνει το ένα πράγμα οδηγεί με βεβαιότητα στο άλλο, όχι απλά σε μια σειρά άλλων αντικειμένων με διαφορετικές πιθανότητες.
[7] – Ενέργεια ή σωματίδια μπορούν να δημιουργηθούν από το πουθενά (θεωρία η οποία όχι μόνο είναι αποδεκτή, αλλά και έχει πρακτικές εφαρμογές σήμερα)…
*Πάνω στην ενοποιημένη θεωρία έχουν στρέψει τα βλέμματά τους οι επιστήμονες την εποχή που διανύουμε. 

Για να τελειοποιηθεί η θεωρία αυτή, θα πρέπει να μελετηθούν σε βάθος οι 4 κινητήριες δυνάμεις, σύμφωνα με τις οποίες λειτουργεί ο κόσμος (ή το σύμπαν)… 

Οι 3 από αυτές – η ηλεκτρομαγνητική, η ισχυρή και ισχνή ατομική – έχουν μελετηθεί σε επαρκές σημείο, ενώ μεγάλες δυσκολίες ως προς την εξήγηση υπάρχουν στην τέταρτη από αυτές, την λεγόμενη βαρυτική δύναμη.
Σχόλια:
Αρκετά στοιχεία που παρατίθενται παραπάνω, επεξηγούνται με έναν σχετικά εκλαικευμένο τρόπο έτσι ώστε να γίνονται όσο πιο κατανοητά μπορούν. 
Επίσης, το παραπάνω κείμενο δημοσιεύεται έπειτα από «συναίνεση» (και πολύωρες συζητήσεις) με δυο πολύ αξιόλογους καθηγητές φυσικής οι οποίοι έχουν μελετήσει τον συγκεκριμένο τομέα της φυσικής στον οποίο αναφερόμαστε (τα στοιχεία τους είναι διαθέσιμα στους ενδιαφερόμενους).
Πηγές:
Ανδριτσοπούλου – Εισαγωγή Στην Κβαντομηχανική
http://www.physics4u.gr
http://www.archiv.uni-eipzig.de/heisenberg/Geburt_der_modernen_Atomphysik/Die_Kopenhagener_Deutung/die_kopenhagener_deutung.htm (πολύ καλή αλλά στα γερμανικά…)

http://artofwise.gr/2011/01/04/i-ermineia-tis-kopegxagis/

toperiodiko.gr

Μια μικρή φωτογραφική τριλογία: Πως βλέπω τον κόσμο - η επιστήμη πίσω από την επιστημονική φαντασία

Το πιό αγνό πράγμα που μπορούμε να βιώσουμε είναι το μυστήριο.
Αποτελεί το βασικό συναίσθημα που βρίσκεται πλάι στο λίκνο της αληθινής τέχνης και της αληθινής επιστήμης...
Albert Einstein
ntina

Ο Αϊνστάιν ήταν μια ιδιοφυΐα της φυσικής,αλλά δεν ήταν άγιος

Ο Αϊνστάιν ,όπως όλοι γνωρίζουμε,ήταν μια ιδιοφυΐα της φυσικής,αλλά ήταν και αυτός άνθρωπος και δεν ήταν άγιος.
Τα ημερολόγια του ταξιδιού στην Ασία αποκαλύπτουν μια «συγκλονιστική» ξενοφοβία
Τα ημερολόγιά του,τα οποία φύλαγε ο επιστήμονας, δείχνουν προκατειλημμένες συμπεριφορές απέναντι στους ανθρώπους που γνώρισε ενώ ταξιδεύουν στην Ασία

Η ανθρωπιστική φήμη του Albert Einstein ταιριάζει σχεδόν με το επιστημονικό του μέγεθος. Από τη δεκαετία του 1930, ο ίδιος καταγγέλλει έντονα τον ρατσισμό.
Χαρακτηριστικά έλεγε πως  “ο ρατσισμός μια ασθένεια λευκών ανθρώπων, και σαν εβραίος εγώ, ίσως μπορώ να καταλάβω και να συνειδητοποιήσω πως αισθάνονται οι άνθρωποι που είναι θύματα διακρίσεων”
Τα ημερολόγια ,λοιπόν, δημοσιεύτηκαν και περιγράφουν λεπτομερώς την περιήγησή του Albert Einstein στην Ασία τη δεκαετία του 1920.
Μέσα από αυτά εξάγεται η θεωρία περί των ρατσιστικών στάσεων του επιστήμονα απέναντι των ανθρώπων που συνάντησε  στα ταξίδια του, ιδιαίτερα των Κινέζων.
Και είναι ιδιαίτερα συγκλονιστικό να μαθαίνουμε τα σχόλια που έκανε κατά τη διάρκεια του ταξιδιού του αυτού στην Ασία τη δεκαετία του 1920.
Περιγράφει τους Κινέζους ως “εργατικούς, βρωμιάρηδες και αργόστροφους.Δουλεύουν σαν άλογα, δεν δίνουν ποτέ την εντύπωση του συνειδητού πόνου. 
Ένα ιδιόμορφο έθνος που μοιάζει με αγέλη,συχνά μοιάζουν περισσότερο με αυτοματοποιημένα συστήματα παρά με ανθρώπους”.
Περιγράφει ακόμα τον τρόπο με τον οποίο τρώνε σχολιάζοντας ότι, όταν τρώνε, “κάθονται στις φτέρνες τους όπως κάνουν οι Ευρωπαίοι όταν θέλουν να ανακουφίσουν τις ανάγκες τους στα φυλλώδη δάση.
Όλα αυτά συμβαίνουν ήσυχα και γελοία. 
Ακόμα και τα παιδιά είναι αδηφάγα,άψυχα και μοιάζουν κουτά”
Και αφήνει να εννοηθεί πως οι Κινέζοι αποτελούν δημογραφική απειλή,καθώς  έχουν “πληθώρα απογόνων και θα ήταν κρίμα αν αυτοί οι Κινέζοι αντικαταστήσουν όλες τις άλλες φυλές.Απλά και μόνο η σκέψη είναι απίστευτα θλιβερή”.
Σε άλλο σημείο του ημερολογίου,όπως λέει ο Rosenkranz,σημειώνει ο lbert Einstein “Παρατήρησα πόσο μικρή διαφορά υπάρχει μεταξύ των ανδρών και γυναικών. Δεν καταλαβαίνω τι είδους μοιραία έλξη διαθέτουν οι κινέζες, οι οποίες παγιδεύουν τους άνδρες σε τέτοιο βαθμό που δεν είναι σε θέση να υπερασπιστούν τον εαυτό τους και ούτε να αντισταθούν στον πειρασμό να τεκνοποιήσουν μαζί τους”
Στο Κολόμπο της Κεϋλάνης, ο Albert Einstein  γράφει πώς οι ντόπιοι “ζουν μέσα σε μεγάλη και απίστευτη βρωμιά και αξιοσημείωτη δυσοσμία,κάνουν λίγα και χρειάζονται λίγα. 
Ο απλός οικονομικός κύκλος της ζωής.”
Οι αντιλήψεις του Αϊνστάιν για τους Ιάπωνες που συνάντησε είναι, αντιθέτως, πιο θετικές: 
“Οι Ιάπωνες είναι ανεπιτήδευτοι, διακριτικοί, αξιοπρεπείς, πολύ ελκυστικοί.
Είναι καθαρές ψυχές, κάτι που δεν βρίσκεις πουθενά αλλού μεταξύ των ανθρώπων.
Θα έπρεπε να αγαπάμε και να θαυμάζουμε αυτή τη χώρα, παρά το ότι οι πνευματικές ανάγκες αυτού του λαού φαίνεται να είναι πιο αδύναμες από τις καλλιτεχνικές τους λόγω φυσικής προδιάθεσης”
Ο Ze’ev Rosenkranz, ανώτερος συντάκτης και βοηθός διευθυντής του προγράμματος Einstein Papers στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας, δήλωσε: 
“Νομίζω ότι πολλά σχόλια φαντάζουν αρκετά δυσάρεστα – ειδικά αυτά που αναφέρονται στους Κινέζους”
“Έρχονται σε αντίθεση με την δημόσια εικόνα του μεγάλου ανθρωπιστή. 
Νομίζω ότι είναι πολύ σοκαριστικό όταν τα συγκρίνουμε με άλλες δημόσιες δηλώσεις του. 
Βέβαια αυτά τα ημερολόγια δεν σκόπευε να τα δημοσιεύσει”.
Ο Rosenkranz είναι αυτός που επεξεργάστηκε και μετέφρασε τα ημερολόγια του φυσικού τα οποία μόλις κυκλοφόρησαν για πρώτη φορά ως ανεξάρτητος τόμος.
Οι αποκαλύψεις αυτές έχουν προκαλέσει σύγχυση διεθνώς, καθώς ο Αϊνστάιν και οι δηλώσεις του έχουν αποτελέσει κατά καιρούς ανθρωπιστικά σλόγκαν και σύμβολα εδώ και χρόνια.
Στην εισαγωγή του, ο Rosenkranz γράφει πώς είναι σημαντικό να διερευνηθεί πώς είναι δυνατόν ένας άνθρωπος και επιστήμονας σαν τον Αϊνστάιν, η ανθρωπιστική εικόνα του οποίου χρησιμοποιήθηκε κάποτε για μια εκστρατεία της Ύπατης Αρμοστείας του ΟΗΕ για τους Πρόσφυγες, να έχει γράψει ξενοφοβικά σχόλια για τους λαούς που γνώρισε.
“Η απάντηση σε αυτή την ερώτηση φαίνεται πολύ σημαντική για τον σημερινό κόσμο, όπου το μίσος του άλλου είναι τόσο ασταθές σε τόσα πολλά μέρη του κόσμου.
Φαίνεται ότι ακόμη και ο Αϊνστάιν μερικές φορές δυσκολευόταν πολύ να αναγνωρίσει τον εαυτό του στο πρόσωπο του άλλου”
theguardian.com
ntina

Παρελθόν-μπορεί κάποιο συμβάν να το διαγράψει;

Κι αν κάτι διέγραφε όλο σας το παρελθόν;
Δεν υπάρχει στο σύμπαν πιο εξωτικό ουράνιο αντικείμενο από τις μαύρες τρύπες.

Δεν τις έχουμε δει, αλλά ξέρουμε ότι υπάρχουν από τις τροχιές αστέρων γύρω από ένα κέντρο όπου δεν υπάρχει τίποτα.

Εκεί βρίσκεται μια μαύρη τρύπα. 
Η βαρύτητά της φτάνει στο άπειρο, ούτε το φως δεν μπορεί να διαφύγει – εξ ου και μαύρες.

Την ύπαρξή τους προέβλεψε το 1916 ο Αυστριακός Καρλ Σβάρτσιλντ-Karl Schwarzschild-βασισμένος στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν.
Ο Σβάρτσιλντ έλυνε εξισώσεις στα χαρακώματα του Α΄ Παγκοσμίου, όπου και πέθανε. Τις εξισώσεις του εκτίμησε δεόντως ο μέγας Αλβέρτος, πλην όμως ήταν σίγουρος πως τέτοια αντικείμενα (μαύρες τρύπες τις βάφτισε το 1967 ο Αμερικανός αστροφυσικός Τζον Αρτσιμπαλντ Ουίλερ) αποκλείεται να υπάρχουν διότι η φύση θα έχει προβλέψει μια ασφαλιστική δικλίδα.
Σήμερα ξέρουμε ότι εδώ ο Αϊνστάιν έπεσε έξω.

Ο κύριος Γκρι μου υπενθυμίζει ότι το διεθνές αστρονομικό πρότζεκτ «Ορίζοντας Γεγονότων» («κολεκτίβα» από πανίσχυρα ραδιοτηλεσκόπια σε διάφορα μέρη της Γης) ίσως μας δώσει φέτος την πρώτη επεξεργασμένη φωτογραφία μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας, γνωστής ως Τοξότης Α*.
«Το πρότζεκτ», εξηγεί ο κύριος Γκρι, «λέγεται “Ορίζοντας Γεγονότων” διότι αυτό είναι το νοητό όριο που περιβάλλει μια μαύρη τρύπα. Πέρα από αυτό, τα γεγονότα όπως τα ξέρουμε στο σύμπαν παύουν να ισχύουν».

Υποτίθεται ότι εάν ένας ταξιδιώτης διαβεί τον ορίζοντα γεγονότων θα συνθλιβεί από τις βαρυτικές δυνάμεις που οδηγούν στο κέντρο της μαύρης τρύπας, στη λεγόμενη ανωμαλία (singularity).
Ωστόσο, σε άρθρο του πριν από ένα μήνα στο έντυπο Physical Review Letters, ο μεταδιδακτορικός φοιτητής του Μπέρκλεϊ, Peter Hintz, ισχυρίστηκε ότι σε ορισμένους τύπους μαύρων τρυπών, όπως στις υπερμεγέθεις στα κέντρα των γαλαξιών, οι εξισώσεις δείχνουν ότι όχι μόνον επιβιώνει ο ταξιδιώτης αλλά κι ότι συμβαίνει κάτι εξωφρενικό: διαγράφεται όλο του το παρελθόν ανοίγοντας ταυτόχρονα μια βεντάλια με άπειρα μέλλοντα.
Όσο περισσότερο πλησιάζει στο κέντρο της μαύρης τρύπας, ο ταξιδιώτης βιώνει μια υπερβατική εμπειρία όπου ο χρόνος μοιάζει με μονομπλόκ: τίποτα δεν έχει συμβεί και τα πάντα δύναται να συμβούν.
Κάθε γνωστός ντετερμινιστικός μηχανισμός καταρρέει.

Για τον κύριο Γκρι, οι μαύρες τρύπες των αστροφυσικών είναι σαν το ασυνείδητο των ψυχαναλυτών – και του κάθε απλού, καθημερινού ανθρώπου. «Ναι, διότι και εκεί δεν ξέρουμε τι συμβαίνει», λέει.
«Στου καθενός μας το ασυνείδητο τα πάντα είναι σκοτεινά, βουβά. Ψυχανεμιζόμαστε πράγματα στο ντιβάνι και στα όνειρα, όταν τρομάζουμε ή όταν ερωτευόμαστε, μα ώς εκεί.
Ολοι οι χρόνοι που ζήσαμε και θα ζήσουμε, εκεί κάπου βρίσκονται, αφρός που κοχλάζει.
Αν οι μαύρες τρύπες στο Διάστημα είναι μία φορά εξωτικές, το ανθρώπινο ασυνείδητο είναι χίλιες. 
Και όπως οι μαύρες τρύπες, είναι και αυτό πολύ τρομακτικό. Στην κυριολεξία, η καρδιά του σκότους. Γύρω από αυτή δεν έχουμε όλοι μας έναν ορίζοντα γεγονότων;».

Ηλίας Μαγκλίνης
πηγή του άρθρου:kathimerini.gr

Η συμβουλή του Αϊνστάιν στον γιο του

Το 1915, σε ηλικία τριάντα έξι ετών, ο Αϊνστάιν ζούσε στο Βερολίνο, ενώ η εν διαστάσει σύζυγός του, Mileva, και οι δύο γιοι τους, Hans Albert Einstein και Eduard «Tete» Αϊνστάιν, ζούσαν στην Βιέννη.

Στις 4 Νοέμβρη του ίδιου έτους, έχοντας μόλις ολοκληρώσει το αριστούργημα των δύο σελίδων που θα τον καταξίωνε σε διεθνές επίπεδο, τη γενική θεωρία της σχετικότητας, ο Αϊνστάιν έστειλε στον 11χρονο Hans Albert την ακόλουθη επιστολή:

"Χθες έλαβα το γράμμα σου και ήμουν πολύ χαρούμενος με αυτό.
Φοβόμουν ότι δεν θα μου έγραφες ποτέ ξανά πλέον.
Μου είπες όταν βρισκόμουν στη Ζυρίχη, ότι ήταν παράξενο για σένα όταν ήρθα εκεί.
Έτσι, νομίζω ότι είναι καλύτερα να συναντιόμαστε σε ένα διαφορετικό μέρος, όπου κανένας δεν θα επηρεάσει την άνεσή μας.
Σε κάθε περίπτωση θα σε παροτρύνω να περνάμε κάθε χρόνο έναν ολόκληρο μήνα μαζί, έτσι ώστε να διαπιστώσεις ότι έχεις ένα πατέρα που σε λατρεύει και σε αγαπάει.
Μπορείς, επίσης, να μάθεις πολλά καλά και όμορφα πράγματα από μένα, κάτι που κάποιος άλλος δεν μπορεί να σου το προσφέρει τόσο εύκολα.
Όσα έχω καταφέρει με τόσο κουραστική δουλειά δεν πρέπει να είναι μόνο για τους ξένους, αλλά ειδικά για τα δικά μου αγόρια.
Αυτές τις μέρες ολοκλήρωσα ένα από τα πιο όμορφα έργα της ζωής μου, όταν μεγαλώσεις θα σου μιλήσω για αυτό.

Είμαι πολύ ευχαριστημένος που βρήκες χαρά στο πιάνο.
Αυτό και η ξυλουργική είναι κατά τη γνώμη μου οι καλύτερες ασχολίες για την ηλικία σου, ακόμα καλύτερες και από το σχολείο.
Γιατί αυτά είναι πράγματα που ταιριάζουν σε ένα νέο άτομο, όπως είσαι εσύ. Κυρίως να παίζεις στο πιάνο κομμάτια που σε ευχαριστούν, ακόμα και αν δεν σου τα έχει αναθέσει ο δάσκαλος.
Αυτός είναι ο τρόπος για να μαθαίνεις τα περισσότερα πράγματα, όταν, δηλαδή, κάνεις κάτι με τόσο μεγάλη ευχαρίστηση, που δεν παρατηρείς ότι ο χρόνος περνάει. Είμαι τόσο απορροφημένος, κάποιες φορές, στη δουλειά μου, που ξεχνάω το μεσημεριανό μου γεύμα.
Φιλιά στον Tete
Ο μπαμπάς.
Χαιρετίσματα στη μαμά."
πηγή του άρθρου:enallaktikos.gr

galatsinews:togalatsi.blogspot.gr

Όταν η φυσική συναντά τη φιλοσοφία

Ο δρ Μανχάταν στην ταινία «Watchmen» μπορεί να βρίσκεται σε πολλά σημεία του χώρου ταυτόχρονα όπως τα μικροσωματίδια στην κβαντοφυσική.

Σ​​την εκπληκτική ταινία «Watchmen» (2009), βασισμένη σε ένα
πασίγνωστο γκράφικ νόβελ του Αλαν Μουρ, ένας από τους μάλλον τραγικούς αντι-υπερήρωες της ταινίας/κόμικ, ο δρ Μανχάταν, παρουσιάζει υπεράνθρωπες ικανότητες που όμως βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε νόμους της σύγχρονης φυσικής.
Για παράδειγμα, η ικανότητά του να βρίσκεται σε πολλά σημεία του χώρου ταυτόχρονα αλλά και να έχει αντίληψη του χρόνου όχι ως ενός (νευτώνειου ουσιαστικά) βέλους που έχει γραμμική πορεία από το παρελθόν στο παρόν και από εκεί στο μέλλον, αλλά ως μιας συνθήκης που περιλαμβάνει όλους τους χρόνους ταυτόχρονα (κάτι που ο συμβατικός ανθρώπινος νους είναι αδύνατον να αντιληφθεί), έχουν τα θεμέλιά τους στην κβαντική φυσική των μικροσωματιδίων.
Θυμήθηκα τον δρα Μανχάταν του συγκεκριμένου φιλμ, διαβάζοντας το τελευταίο βιβλίο του David Z. Albert, καθηγητή φιλοσοφίας στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια, με τον τίτλο
«Μετά τη φυσική» («After Physics», Harvard University Press, 2015, σελ. 184), μια συλλογή οκτώ δοκιμίων όπου ο Αλμπερτ, όντας φυσικός ο ίδιος εκτός από καθηγητής φιλοσοφίας, συνδυάζει τον στοχασμό ενός ειδικού των ανθρωπιστικών σπουδών με την ανάλυση θεμελιωδών φυσικών νόμων, όπως αυτοί διαμορφώθηκαν από τις αρχές του εικοστού αιώνα έως σήμερα, εστιάζοντας στην ειδική Θεωρία της Σχετικότητας και την κβαντοφυσική:
την παρατήρηση του μικροσωματιδιακού σύμπαντος όπου ό,τι φαίνεται πως ισχύει σε επίπεδο μεγάλων μεγεθών (πλανητών, γαλαξιών κτλ.) ανατρέπεται και ο χωρόχρονος αποκτά μιαν άλλη, εξωπραγματική σχεδόν διάσταση.
Το ερώτημα που βασανίζει τους επιστήμονες είναι σε ποιο βαθμό μπορεί να ισχύουν ανάλογες συνθήκες και στον μακρόκοσμο που γνωρίζουμε, τις οποίες όμως οι αισθήσεις μας αδυνατούν να αντιληφθούν.
Το ότι μετά τον Αϊνστάιν (ο οποίος αρνήθηκε να αποδεχθεί την έξαλλη συμπεριφορά της ύλης στην κβαντοφυσική ή ακόμα και την ύπαρξη μαύρων τρυπών στο Διάστημα) η φυσική μοιάζει να εισβάλλει ορμητικά στον κόσμο της φιλοσοφίας, ανατρέποντας δραματικά όλα όσα νομίζαμε ότι γνωρίζαμε για τον χρόνο και τον χώρο, για την ανθρώπινη αντίληψη και το σύμπαν, είναι γνωστό. Τιτλοφορώντας το βιβλίο του «Μετά τη φυσική», ο Αλμπερτ αποπειράται ένα εννοιολογικό παιχνίδι με τη μεταφυσική, βασικό κλάδο της φιλοσοφίας, καθώς και με τα όρια καθεαυτά της επιστήμης.
Το βιβλίο είναι δύσκολο, απαιτητικό, με διαλογικές ενότητες, στο αρχαιοελληνικό φιλοσοφικό πνεύμα.
Αν επεισόδια της «Ζώνης του Λυκόφωτος» ή το «Interstellar» είχαν τη θεωρητική τους βάση, αυτή θα μπορούσε να είναι το σύντομο μα εξαιρετικά πυκνό βιβλίο του Ντέιβιντ Αλμπερτ.

πηγή:www.kathimerini.gr