क्वांटम यांत्रिकी की विचित्रता: भविष्य अतीत को कैसे प्रभावित कर सकता है

क्वांटम यांत्रिकी की विचित्रता: भविष्य अतीत को कैसे प्रभावित कर सकता है

समय टिकट: 8 मार्च, 2023 9:55 पूर्वाह्न
स्रोत नोड: 1999524
मार्च 08, 2023 (नानावरक न्यूज़) 2022 में फिजिक्स नोबेल पुरस्कार प्रायोगिक कार्य के लिए यह पुरस्कार दिया गया कि क्वांटम दुनिया को ब्रह्मांड कैसे काम करता है इसके बारे में हमारी कुछ मौलिक अंतर्ज्ञान को तोड़ना चाहिए। कई लोग उन प्रयोगों को देखते हैं और निष्कर्ष निकालते हैं कि वे "स्थानीयता" को चुनौती देते हैं - यह अंतर्ज्ञान कि दूर की वस्तुओं को बातचीत करने के लिए एक भौतिक मध्यस्थ की आवश्यकता होती है। और वास्तव में, दूर के कणों के बीच एक रहस्यमय संबंध इन प्रयोगात्मक परिणामों को समझाने का एक तरीका होगा। इसके बजाय अन्य लोग सोचते हैं कि प्रयोग "यथार्थवाद" को चुनौती देते हैं - यह अंतर्ज्ञान कि हमारे अनुभव में अंतर्निहित मामलों की एक वस्तुनिष्ठ स्थिति है। आख़िरकार, प्रयोगों को समझाना तभी कठिन होता है जब हमारे मापों को किसी वास्तविक चीज़ के अनुरूप माना जाता है। किसी भी तरह, कई भौतिक विज्ञानी इससे सहमत हैं जिसे स्थानीय यथार्थवाद की "प्रयोग द्वारा मृत्यु" कहा गया है. लेकिन क्या होगा अगर इन दोनों अंतर्ज्ञानों को एक तिहाई की कीमत पर बचाया जा सके? विशेषज्ञों का एक बढ़ता हुआ समूह सोचता है कि हमें इस धारणा को त्याग देना चाहिए कि वर्तमान गतिविधियाँ पिछली घटनाओं को प्रभावित नहीं कर सकती हैं। "रेट्रोकॉसैलिटी" कहा जाने वाला यह विकल्प स्थानीयता और यथार्थवाद दोनों को बचाने का दावा करता है।

करणीय संबंध

What is causation anyway? Let’s start with the line everyone knows: correlation is not causation. Some correlations are causation, but not all. What’s the difference? Consider two examples. (1) There’s a correlation between a barometer needle and the weather – that’s why we learn about the weather by looking at the barometer. But no one thinks that the barometer needle is causing the weather. (2) Drinking strong coffee is correlated with a raised heart rate. Here it seems right to say that the first is causing the second. The difference is that if we “wiggle” the barometer needle, we won’t change the weather. The weather and the barometer needle are both controlled by a third thing, the atmospheric pressure – that’s why they are correlated. When we control the needle ourselves, we break the link to the air pressure, and the correlation goes away. But if we intervene to change someone’s coffee consumption, we’ll usually change their heart rate, too. Causal correlations are those that still hold when we wiggle one of the variables. These days, the science of looking for these robust correlations is called “causal discovery”. It’s a big name for a simple idea: finding out what else changes when we wiggle things around us. In ordinary life, we usually take for granted that the effects of a wiggle are going to show up later than the wiggle itself. This is such a natural assumption that we don’t notice that we’re making it. But nothing in the scientific method requires this to happen, and it is easily abandoned in fantasy fiction. Similarly in some religions, we pray that our loved ones were are among the survivors of yesterday’s shipwreck, say. We’re imagining that something we do now can affect something in the past. That’s retrocausality.

क्वांटम रेट्रोकॉज़ैलिटी

स्थानीयता के लिए क्वांटम खतरा (कि दूर की वस्तुओं को बातचीत करने के लिए एक भौतिक मध्यस्थ की आवश्यकता होती है) उत्तरी आयरलैंड के एक तर्क से उत्पन्न होता है भौतिक विज्ञानी जॉन बेल 1960 के दशक में। बेल ने ऐसे प्रयोगों पर विचार किया जिसमें दो काल्पनिक भौतिक विज्ञानी, ऐलिस और बॉब, प्रत्येक एक सामान्य स्रोत से कण प्राप्त करते हैं। प्रत्येक व्यक्ति कई माप सेटिंग्स में से एक को चुनता है, और फिर माप परिणाम को रिकॉर्ड करता है। कई बार दोहराए जाने पर, प्रयोग परिणामों की एक सूची तैयार करता है। बेल को एहसास हुआ कि क्वांटम यांत्रिकी भविष्यवाणी करती है कि इस डेटा में अजीब सहसंबंध (अब पुष्टि) होंगे। उनका तात्पर्य यह था कि ऐलिस की पसंद की सेटिंग का बॉब के परिणाम पर एक सूक्ष्म "गैर-स्थानीय" प्रभाव है, और इसके विपरीत - भले ही ऐलिस और बॉब प्रकाश वर्ष अलग हों। कहा जाता है कि बेल का तर्क अल्बर्ट आइंस्टीन के विशेष सापेक्षता के सिद्धांत के लिए खतरा पैदा करता है, जो आधुनिक भौतिकी का एक अनिवार्य हिस्सा है। लेकिन ऐसा इसलिए है क्योंकि बेल ने मान लिया कि क्वांटम कणों को नहीं पता कि भविष्य में उन्हें किस माप का सामना करना पड़ेगा। रेट्रोकॉज़ल मॉडल प्रस्ताव है कि ऐलिस और बॉब के माप विकल्प स्रोत पर कणों को प्रभावित करते हैं। यह विशेष सापेक्षता को तोड़े बिना, अजीब सहसंबंधों की व्याख्या कर सकता है। हाल के काम में, हमने प्रस्ताव दिया है अजीब सहसंबंध के लिए एक सरल तंत्र - इसमें बर्कसन पूर्वाग्रह नामक एक परिचित सांख्यिकीय घटना शामिल है (हमारा लोकप्रिय सारांश यहां देखें). अब विद्वानों का एक संपन्न समूह है जो क्वांटम रेट्रोकॉज़ैलिटी पर काम करता है। लेकिन व्यापक क्षेत्र के कुछ विशेषज्ञों के लिए यह अभी भी अदृश्य है। यह "सुपरडेटर्मिनिज्म" नामक एक अलग दृष्टिकोण के लिए भ्रमित हो जाता है।

अतिनियतिवाद

अतिनियतिवाद रेट्रोकॉज़ैलिटी से सहमत हैं कि माप विकल्प और कणों के अंतर्निहित गुण किसी तरह सहसंबद्ध हैं। लेकिन सुपरनियतिवाद इसे मौसम और बैरोमीटर सुई के बीच संबंध की तरह मानता है। यह मानता है कि कुछ रहस्यमयी तीसरी चीज़ है - एक "सुपरडेटरमिनर" - जो हमारी पसंद और कणों दोनों को नियंत्रित और सहसंबंधित करती है, जिस तरह वायुमंडलीय दबाव मौसम और बैरोमीटर दोनों को नियंत्रित करता है। इसलिए सुपरनियतिवाद इस बात से इनकार करता है कि माप विकल्प ऐसी चीजें हैं जिन्हें हम अपनी इच्छानुसार बदलने के लिए स्वतंत्र हैं, वे पूर्व निर्धारित हैं। फ्री विगल्स सहसंबंध को तोड़ देगा, जैसा कि बैरोमीटर मामले में होता है। आलोचक आपत्ति जताते हैं इस प्रकार सुपरनियतिवाद वैज्ञानिक प्रयोगों को करने के लिए आवश्यक मूल धारणाओं को कम कर देता है। वे यह भी कहते हैं कि इसका अर्थ स्वतंत्र इच्छा को नकारना है, क्योंकि कुछ नियंत्रित कर रहा है माप विकल्प और कण दोनों। ये आपत्तियाँ पूर्व कारणता पर लागू नहीं होतीं। रेट्रोकॉज़लिस्ट सामान्य रूप से स्वतंत्र, गतिशील तरीके से वैज्ञानिक कारण की खोज करते हैं। हम कहते हैं कि यह वे लोग हैं जो रेट्रोकॉजेलिटी को खारिज करते हैं जो वैज्ञानिक पद्धति को भूल रहे हैं, यदि वे उन साक्ष्यों का पालन करने से इनकार करते हैं जहां यह जाता है।

सबूत

पुनरावलोकन का प्रमाण क्या है? आलोचक प्रायोगिक साक्ष्य मांगते हैं, लेकिन यह आसान बात है: प्रासंगिक प्रयोगों ने नोबेल पुरस्कार जीता है। पेचीदा हिस्सा यह दिखा रहा है कि रेट्रोकॉज़ैलिटी इन परिणामों का सबसे अच्छा स्पष्टीकरण देती है। हमने आइंस्टीन की विशेष सापेक्षता के खतरे को दूर करने की क्षमता का उल्लेख किया है। हमारे विचार से यह एक बहुत बड़ा संकेत है, और यह आश्चर्य की बात है कि इसका पता लगाने में इतना समय लग गया। सुपरनियतिवाद के साथ भ्रम मुख्य रूप से इसके लिए जिम्मेदार प्रतीत होता है। इसके अलावा, we और दूसरों तर्क दिया है कि रेट्रोकॉज़ैलिटी इस तथ्य को बेहतर ढंग से समझती है कि कणों का सूक्ष्म जगत अतीत और भविष्य के बीच के अंतर की परवाह नहीं करता है। हमारा मतलब यह नहीं है कि यह सब सादा चल रहा है। रेट्रोकॉज़ेशन के बारे में सबसे बड़ी चिंता अतीत में संकेत भेजने, समय यात्रा के विरोधाभासों के द्वार खोलने की संभावना है। लेकिन विरोधाभास बनाने के लिए अतीत के प्रभाव को मापना होगा। अगर हमारी युवा दादी दादाजी से शादी करने से बचने की हमारी सलाह नहीं पढ़ पाती हैं, तो इसका मतलब है कि हमारा अस्तित्व ही नहीं रहेगा, इसमें कोई विरोधाभास नहीं है। और क्वांटम मामले में, यह सर्वविदित है कि हम कभी भी सब कुछ एक साथ नहीं माप सकते। फिर भी, ठोस रेट्रोकॉज़ल मॉडल तैयार करने के लिए काम करना बाकी है जो इस प्रतिबंध को लागू करता है कि आप एक ही बार में सब कुछ नहीं माप सकते हैं। इसलिए हम सतर्क निष्कर्ष के साथ अपनी बात समाप्त करेंगे। इस स्तर पर, यह रेट्रोकॉज़ैलिटी की हवा है, इसलिए सभी के सबसे बड़े पुरस्कार की ओर बढ़ें: स्थानीयता और यथार्थवाद को "प्रयोग द्वारा मृत्यु" से बचाना।

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