Наверное одним из самых популярных сравнений, которое используют при описании квантовой запутанности, является сопоставление системы с носками. Обычно это описание начинается с того, что - "эй, друзья, вы всё не так поняли, запутанные частицы - они как носки".
Один носок сразу правый, а другой - сразу левый. По мнению авторов аналогии частицы такие же - они входят в пару и уже изначально созданы запутанными. Эта логика полностью исключает проблему передачи информации. Ведь согласно общему правилу ничто не может превышать скорость света, а вот состояния между частицами каким-то немыслимым образом передаются мгновенно. Тут обычно парируют тем, что никакая информация и не передаётся. Просто система так устроена.
И как раз тут вспоминают носки или ботинки, где один точно правый, а другой - точно левый.
Такая идея появилась не случайно. Это сравнение называется "носки Бертлмана" - шуточная аллегория, использованная физиком Джоном Беллом в его статье "Носки Бертлмана и природа реальности" как пример упрощённо-бытового детерминистского понимания парадокса квантовой запутанности.
Но эта аналогия не терпит никакой критики. Во-первых, система квантовых частиц намного более сложная, чем идеи про носки или ботинки. Это как сравнивать поведение робособаки с поведением обычного животного. Во-вторых, даже тут есть множество неточностей. Для понимания достаточно хотя бы одной - носки не переключают своё состояние при изменении состояния другого.
Вы можете подумать, что тут я решил поспорить с Беллом. Вовсе нет - в случае великого ученого было отмечено, что это шуточное сравнение и что если мы видим носок на одной ноге, то точно знаем о остоянии второго носка. Просто это сравнение начали пихать куда только можно и получился кот Шрёдингера, где запомнили кота, а не смысл.
Сам Белл пишет:
Мы словно бы пришли к отрицанию реальности носков Бертлмана, по крайней мере реальности их цветов, когда на них не смотрят. … Откуда второй носок знает, что творится с первым? Увы, авторы сравнений обычно запоминают только заголовок статьи Белла.
Следующий момент - носки распределены по состояниям изначально, пусть мы и не знаем, где и какой находится. Квантовая система намного более сложная и описывает не два конкретных связанных состояния, а некоторое взаимодействие двух "облаков вероятности". Конкретизируется система только лишь в момент процесса наблюдения чем бы оно не являлось. Это принципиально отличает логику квантовых систем от макромира. Поэтому, нужно было бы говорить, что у нас есть два облака вероятных состояний, которые при наблюдении иногда порождают носки.
Тут же можно вспомнить, что даже само разделение на левый и правый - это некоторая условность. Квантовое состояние тут ничуть не похоже на эту проблему.
Подобные аллегории хорошо подходят, чтобы понять квантовые парадоксы на дилетантском уровне, но не более. Они не в полной мере описывают сложность квантовых состояний. Но именно что привести пример старшекласснику, изучающему физику, таким образом можно. Другое дело, что этот пример будет въедаться в его сознание и исключит попытки поиска более глубокого понимания. А зачем, если всё и без того складно?
Здесь можно задать вопрос по тематике проекта, на который я обязательно отвечу. Или отправить донат для поддержки.
---
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!
✅ Почитать фрагменты книги или смотреть ролики без рекламы можно тут!
👉💖 Ставьте лайки материалу, подписывайтесь на проект!