Не противоречит ли запутанность непосредственно специальной теории относительности? [дубликат]

Чтобы правильно ответить на этот вопрос, важно прояснить фундаментальные вопросы, почему СТО запрещает сверхсветовые скорости и какие сверхсветовые скорости она запрещает. Есть несколько независимых аргументов такого рода, которые говорят нам о нескольких разных вещах.

1. Сверхсветовая передача информации нарушила бы причинно-следственную связь, поскольку позволила бы установить причинно-следственную связь между событиями, подобными пространству по отношению друг к другу, а временной порядок таких событий различен для разных наблюдателей. Поскольку мы никогда не наблюдаем нарушения причинности, мы подозреваем, что сверхсветовая передача информации невозможна. Это приводит к тому, что мы интерпретируем метрику в теории относительности как утверждение о возможных причинно-следственных связях между событиями.

2. Мы наблюдаем инвариантную массу, определяемую выражением$m^2=E^2-p^2$быть фиксированным свойством всех объектов. Поэтому мы подозреваем, что объект не может измениться после того, как$|E|>|p|$иметь$|E|<|p|$.

3. Составление серии импульсов Лоренца дает скорость, приближающуюся к$c$только как предел. Поэтому никакой непрерывный процесс ускорения не может вывести наблюдателя из$v<c$к$v>c$. Поскольку наблюдателя можно построить из материальных объектов, кажется, что невозможно пройти мимо материального объекта.$c$непрерывным процессом ускорения.

4. Если бы мы могли разогнать материальный объект до скорости света, пусть даже с помощью какого-то прерывистого процесса, то мы могли бы сделать это и для наблюдателя. Однако существует теорема о невозможности, Gorini 1971, доказывающая, что это невозможно в 3+1 измерениях.

Запутанность не нарушает ни один из этих аргументов. Это не нарушает #1, так как не передает информацию. Это не нарушает № 2, № 3 или № 4, поскольку не требует ускорения какого-либо объекта со скоростью, превышающей скорость света.

В. Горини, «Линейные кинематические группы», Commun Math Phys 21 (1971) 150, открытый доступ по ссылке .

Вот пример, который мне нравится, почему запутанность не позволяет вам нарушать теорию относительности. Скажем, у вас есть два космических корабля, движущихся в противоположных направлениях по прямой с постоянной скоростью. В$t = 0$, они синхронизируют часы и запутывают две частицы. Они также решают, в какое-то заранее определенное время$T$, для измерения спинов частиц (на самом деле, корабль 1 будет измерять во времени$T$, а корабль 2 будет измеряться в$T + \epsilon$). Они будут интерпретировать эти измерения как то, что корабль 1 выбирает определенное значение для спина своей частицы (и, следовательно, ее запутанного партнера), а корабль 2 измеряет это значение, сравнивая свой собственный измеренный спин с исходным запутанным состоянием. Если бы это сработало, казалось бы, информация о вращении передавалась от корабля 1 к кораблю 2 быстрее скорости света, для достаточно малых$\epsilon$.

Мне нравится этот пример, потому что вы можете (гипотетически) попробовать его в реальной жизни, поэтому должна быть какая-то конкретная причина, по которой он не сработает. На самом деле, относительность одновременности делает недействительной интерпретацию измерений как передачи информации. Корабль 2 проведет измерения вовремя$T + \epsilon$, но он не может интерпретировать результат как информацию, отправленную с корабля 1, потому что (как судно 2 может определить по собственным часам плюс простой расчет) судно 1 еще не производило измерения в системе отсчета корабля 2. То же рассуждение применимо и в обратном порядке; ни одно судно не получает информацию об измерениях другого, если$\epsilon$достаточно велико, чтобы сделать одновременность абсолютной.

Таким образом, несмотря на то, что, несомненно, можно сказать больше о том, что происходит в целом, этот пример убеждает меня в том, что здесь нет непосредственного противоречия.

Транзакционная интерпретация КМ предполагает, что уравнения Максвелла работают в обратном направлении во времени, перенося информацию одного теста обратно в точку запутывания, где она может повлиять на запутанную частицу. Это объяснение обходит любую проблему нарушения SR.

Жуткое действие на расстоянии быстрее света Китайские ученые установили время передачи информации между запутанными частицами Ричард Чиргвин Опубликовано в Science, 8 апреля 2013 г.

Как сказал Эйнштейн, ничто — даже информация — не может двигаться быстрее скорости света. Тем не менее, нижняя граница этой невозможности, минимальная скорость, при которой запутанность не может передавать информацию между двумя частицами, оказывается примерно на четыре порядка выше, чем$c$, скорость света в вакууме.

http://www.theregister.co.uk/2013/04/08/chinese_entanglement_transfer_experiment/

http://arxiv.org/abs/1303.0614

Квантовая механика в своей первоначальной форме не имеет ограничений по скорости света, поэтому позволяет интерпретировать эксперименты без этого ограничения, поэтому сверхсветовая сверхсветовая скорость допускает то же, что и в ньютоновской физике. Специальная теория относительности (СТО), начиная с ее предположения о постоянстве скорости света (в вакууме, без влияния полей), спрашивает, каковы последствия этого предположения, и отвечает на замедление времени и другие эффекты, так что часы настроены на разную скорость и т. д. Не следуя этому предположению и установив часы на одинаковую скорость, мы получим переменную скорость света. Это просто в математике: c' ^2 t' ^2 = (c^2-v^2)t^2 , если установлено c' =c, то замедление времени, если установлено t=t', то переменная скорость света согласно квантовая механика. Итак, на вопрос, нарушает ли квантовая запутанность СТО, ответ таков: многие люди неправильно поняли СТО. Что у нас есть, так это то, что установка скорости света как постоянной является всего лишь соглашением. Не следуя этому соглашению, и у нас есть сверхсветовая скорость согласно квантовой механике. Сам Эйнштейн отказался от СТО, чтобы создать ОТО (общую теорию относительности). И поэтому, когда люди поднимаются выше в изучении теории относительности, они обнаруживают, что сверхсветовая сверхдлинная скорость разрешена в некоторых системах отсчета, таких как школа относительности Уилера, где Уилер считается преемником Эйнштейна. Есть те, кто находится на более низком уровне понимания относительности Эйнштейна и начинает делать ложные заявления об СТО. Например, что-то вроде высказывания: «Сверхсветовая передача информации нарушила бы причинно-следственную связь, поскольку она позволила бы установить причинно-следственную связь между событиями, подобными пространству по отношению друг к другу, а временной порядок таких событий различен для разных наблюдателей. ” - ну, что нужно подчеркнуть в таком утверждении, так это то, что оно находится в контексте СТО, и это когда соглашение о скорости света устанавливается постоянным, так что, конечно, в этом контексте это было бы нарушением причинно-следственной связи, но в контексте того, как ньютоновская физика рассматривает пространство-время и что принимает квантовая механика, то, как рассматривается сверхсветовая скорость, не нарушает причинно-следственной связи. Таким образом, необходимо поднять вопрос о том, что нет нарушения причинно-следственной связи в том, как квантовая механика рассматривает сверхсветовую скорость, и разговоры о том, существует ли информация или нет, являются просто отвлекающим маневром, потому что, конечно, информация передается — объект, будь то классический объект. или квант, когда он движется с определенной скоростью, перемещаясь из одного положения в другое, тем самым передает информацию, как в математике в этих теориях. Это когда SR хочет спасти себя так, как он обращается с вещами, которые он пытается бросить отвлекающим маневром. Математика на базовом уровне, когда она настроена для работы с SR, ясно показывает, что происходит, есть треугольник Пифагора с его гипотенузой как ct с горизонталью как vt, затем для вертикали она приравнивается к ct', это дает нам уравнение замедления времени . Однако здесь следует отметить, что это переключение между незаштрихованной системой отсчета (с ее t) и заштрихованной системой отсчета (с ее t'), такое переключение не происходит в системе квантовой механики, если оставить вещи все установлено в одном кадре с переключением кадров, тогда математика этой установки позволяет обрабатывать FTL ньютоновским способом. (Если вы выполняли переключение кадров между t и t' так, как хочет SR, тогда вы будете иметь дело с другим типом FTL.) Таким образом, в нештрихованной системе отсчета со скоростью пифагорейского треугольника его гипотенуза как c и вертикаль как v есть скорость по вертикали sqrt (c ^ 2-v ^ 2), другими словами, с ним обращаются так же, как с любым другим вектором в ньютоновской физике, и, следовательно, уравнения движения Ньютона все еще применимы. Таким образом, в целом необходимо резюмировать, что - способ, которым квантовая механика рассматривает скорость (это так же, как ньютоновская физика), информация передается в скоростях FTL, это не то же самое, что SR рассматривает скорости. СТО хотел бы, чтобы квантовая механика была приспособлена для работы со скоростью света и скоростями таким же образом, как она имеет дело с вещами посредством переключения кадров (между незаштрихованными и заштрихованными кадрами) и т. д., но квантовая механика не нуждается в том, чтобы иметь дело с этим таким образом, и то же самое, судя по тому, как он относится к FTL, то есть к передаче информации. Вот почему Эйнштейн называл его «жутким», потому что знал, что он избавляется от СИ. Но ради него он отказался от СТО и все равно обратился к общей теории относительности, полагая, что теории имеют диапазон применимости, а «призрачная» квантовая механика только что вышла за пределы применимости СТО. Ему это не нравилось, поэтому он начал говорить о том, что Бог не играет в кости и не делает того или этого.