** Budan.blog.hr ** Alternativa, zen filozofija, duhovne teme, haiku, poezija, umjetnost, vizije, mudrosti, razmišljanja, priče

POGLAVLJE


1
______________________________


KRAJ ZNANOSTI


Temeljni aspekt stanja prosvijetljenosti je iskustvo svekolikg, sveprožimajućeg jedinstva. 'Ovo' i 'ono' više nisu odvojeni entiteti. Oni su različiti oblici iste stvari. Sve je manifestacija. Nije moguće odgovoriti na pitanje, 'Manifestacija čega?' jer 'što' je izvan domene riječi, izvan domene koncepta, izvan domene oblika, čak izvan domene vremena i prostora. Sve je manifestacija onoga što jest. Ono što jest, već je. Nakon tih riječi nalazi se iskustvo; iskustvo onoga što jest.
Oblici kroz koje se ono što jest manifestira su svaka za sebe i sve zajedno savršene. Mi smo manifestacija onoga što jest. Sve i svi su točno i savršeno ono što jest.
Tibetanski budist, Longchenpa iz četrnaestog stoljeća je napisao:


Kako je sve samo prikaza
Savršeno u bivanju onoga što jest,
Ništa nemajući s dobrim ili lošim,
Prihvaćanjem ili odbijanjem,
Mogli bi prasnuti u smijeh.
(Since everything is but an apparition
Perfect in being what it is,
Having nothing to do with good or bad,
Acceptance or rejection,
One may well burst out in laughter.)


Možemo reći, 'Bog je u Svom nebu i sve je dobro sa svijetom', osim da prema prosvijetljenom gledištu, svijet ne bi mogao biti nikako drukčiji. Nije ni dobro niti ne dobro. Svijet je jednostavno ono što jest. Ono sto jest je savršeno ono što jest. On ne može biti ništa drugo. On je savršen. Ja sam savršen. Ja sam točno i savršeno onaj koji jesam. Ti si savršen. Ti si točno i savršeno onaj koji jesi.
Ako si sretna osoba, onda je to ono što savršeno jesi – sretna osoba. Ako si nesretna osoba, onda je to ono što savršeno jesi – nesretna osoba. Ako si osoba koja se mijenja, onda je to ono što savršeno jesi – osoba koja se mijenja. Ono što jest je ono što jest. Ono što nije je ono što jest. Nema ničega što nije ono što jest. Nema ničega drugoga osim onoga što jest. Sve je ono što jest. Mi smo dio onoga što jest. Zapravo, mi smo ono što jest.
Ako u ovoj shemi, ljude zamijenimo 'subatomskim česticama' imamo dobru aproksimaciju konceptualne dinamike kvantne fizike. Međutim, postoji još jedno značenje u kojem je ovaj aspekt jedinstva ušao u fiziku. Pioniri kvantne fizike su primijetili čudnu «povezanost» među kvantnim fenomenima. Sve donedavno ovoj neobičnosti nedostajalo je pridavanje bilo kakvog teorijskog značaja. To se smatralo slučajnom odlikom koja će se objasniti kako se teorija bude razvijala.
Godine 1964, J. S. Bell, fizičar u Europskoj organizaciji za nuklearna istraživanja (CERN) u Švicarskoj, se usmjerio na ovu čudnu povezanost na način da bi to moglo biti žarištem fizike u budućnosti. Dr. Bell je objavio matematički dokaz koji je postao poznat kao Bellov teorem. Bellov teorem je bio dorađivan i pročišćavan tijekom idućih deset godina sve dok nije izronio u svom sadašnjem obliku. Njegov sadašnji oblik je dramatičan, najblaže rečeno.
Bellov teorem je matematički konstrukt koji je kao takav nečitljiv nematematičarima. Njegove implikacije, međutim, bi mogle duboko utjecati na naš osnovni pogled na svijet. Neki fizičari su uvjereni da je to možda najvažnije djelo u povijesti fizike. Jedna od implikacija Bellovog teorema je da su na dubokoj i fundamentalnoj razini, «odvojeni dijelovi» svemira povezani na intiman i neposredan način.
Ukratko, Bellov teorem i prosvijetljeno iskustvo jedinstva su vrlo kompatibilni.


Neobjašnjena povezanost kvantnih fenomena se iskazuje na nekoliko načina. Prvi način smo već raspravili. To je eksperiment dvostrukog prolaza. Kada su oba prolaza u tom eksperimentu otvorena, svjetlosni valovi koji kroz njih prolaze međusobno interferiraju kako bi oblikovali uzorak naizmjeničnih svijetlih i tamnih prstenova na zaslonu. Kada je samo jedan prolaz otvoren u eksperimentu dvostrukog prolaza, valovi svjetlosti koji prolaze kroz njega osvjetljavaju zaslon na uobičajen način. Kako pojedini foton u eksperimentu dvostrukog prolaza zna može li ili ne može ići na dio zaslona koji mora biti taman ako su oba prolaza otvorena.?
Velik broj fotona kojih će pojedini foton zaključno biti dio se raspodjeljuje na jedan način ako je jedan prolaz otvoren, te na potpuno drukčiji način ako su oba prolaza otvorena. Pitanje glasi, pretpostavivši da pojedini foton prođe kroz jedan od dva prolaza, kako zna je li ili nije otvoren drugi prolaz? Nekako zna. Uzorak interferencije se uvijek formira kada otvorimo oba prolaza te se nikada ne formira kada zatvorimo jedan od prolaza.
Međutim, postoji još jedan eksperiment u kojem je ova očigledna povezanost kvantnih fenomena još i više zbunjujuća. Pretpostavimo da imamo ono što fizičari zovu dvočestični sustav nultog okretanja. To znači da okretanje svake pojedine čestice u sustavu poništava ono drugo. Ako se jedna od čestica u takvom sustavu zavrti gore, druga se čestica zavrti dolje. Ako se prva čestica okrene desno, druga čestica se okrene lijevo. Bez obzira kako su čestice orijentirane , njihovi su zaokreti uvijek jednaki i suprotni.
Sada pretpostavimo da samo odvojili ove dvije čestice na neki način koji ne utječe na njihovo okretanje ( primjerice električno). Jedna čestica ode u jednom smjeru , a druga čestica ode u suprotnom smjeru.
Okretanje subatomske čestice može biti orijentirano magnetskim poljem. Na primjer, ako zraka elektrona s nasumično usmjerenim okretanjem bude poslana kroz poseban tip magnetskog polja ( zvano Ster-Gerlach uređaj), magnetsko polje razdijeli zraku u dvije jednake manje zrake. U jednoj od njih svi elektroni imaju zaokret gore , a u drugoj svi elektroni imaju zaokret dolje. Ako samo jedan elektron prođe kroz magnetsko polje, izaći će iz njega ili sa zaokretom gore ili zaokretom dolje. (Možemo napraviti eksperiment tako da je vjerojatnost 50-50) 8prva slika, slijedeća stranica).
Ako preusmjerimo magnetsko polje (promijenimo njegovu os) možemo dati svim elektronima spin desno ili spin lijevo umjesto spin gore ili spin dolje. Ako samo jedan elektron prođe kroz magnetsko polje kada je upravljen na ovaj način, izaći će iz njega ili sa spinom desno ili spinom lijevo (jednaka mogućnost u svakom slučaju) (druga slika, slijedeća stranica).
Sada pretpostavimo da nakon što smo razdvojili naš početni dvo-čestični sustav, pošaljemo jednu od čestica kroz magnetsko polje koje će mu dati ili spin prema gore ili spin prema dolje. U ovom slučaju, recimo da čestica izađe iz magnetskog polja sa spinom prema gore. To znači da automatski znamo da druga čestica ima spin prema dolje. Ne trebamo vršiti mjerenja druge čestice zato što znamo da je njezin spin jednak i suprotan spinu njezine čestice blizanke.
Eksperiment izgleda ovako:


Početni dvo-čestični sustav sa spinom nula je u središtu. Jedna od čestica ide u područje A. U području A prolazi kroz Stern- Gerlachov uređaj. U ovom slučaju, Stern-Gerlachov uređaj daje čestici spin prema gore. Stoga, znamo bez mjerenja da druga čestica, koja je otišla u područje B, ima spin prema dolje.
Albert Einstein, Boris Podolsky i Nathan Rosen su objavili svoj misaoni eksperiment u članku naslovljenom «Može li kvantno-mehanički opis fizičke stvarnosti biti smatran dovršenim?» U to su vrijeme, Bohr, Heisenberg, i zagovornici Kopenhaške interpretacije kvantne mehanike (str. 62)govorili da je kvantna teorija potpuna teorija iako ne pruža bilo kakvu sliku svijeta odvojenu od naših zapažanja svijeta. (još uvijek to govore). Poruka koju su Einstein, Podolsky i Rosen željeli prenijeti svojim kolegama je bila da kvantna teorija nije «potpuna teorija zato što ne opisuje određene bitne aspekte stvarnosti koji su fizikalno stvarni čak i ako nisu zapaženi. Poruka koju su njihovi kolege dobili, međutim, je bila sasvim drukčija. Poruka koju su njihovi kolege dobili je bila da su čestice u Einstein-Podolsky-Rosenovom misaonom eksperimentu ponešto povezane na način koji prelazi naše uobičajene ideje o uzročnosti.
Primjerice, kada bi os Stern-Gleichova uređaja u našem hipotetičkom eksperimentu bila promijenjena tako da čestice imaju spin desno ili lijevo umjesto gore ili dolje, eksperiment bi izgledao ovako:


Čestica u području A bi imala spin desno umjesto spin gore. To znači da bi čestica u području B imala spin lijevo umjesto spin dolje. Njezin spin je uvijek jednak i suprotan onom njezine čestice blizanke.
Sada pretpostavimo da je os u Stern-Gleichovu uređaju promijenjena dok su čestice u kretanju. Nekako čestica koja putuje u područje B «zna» da se njezina čestica blizanka u području A okreće desno umjesto gore pa se ona okreće lijevo umjesto dolje. Drugim riječima, ono što smo učinili u području A (promjena osi magnetskog polja) je utjecalo na ono što se dogodilo u području B. Ovaj čudan fenomen je poznat kao Einstein-Podolsky-Rosenov (EPR) efekt.
Einstein, Podolsky i Rosenov misaoni eksperiment je Pandorina kutija moderne fizike. Eksperiment je nehotice razjasnio neobjašnjivu povezanost između čestica na dva različita mjesta. Čestica u području B čini se da trenutno zna kakav je spin čestice u području A. Ova povezanost dopušta ispitivaču na jednom mjestu (područje A) da utječe na sustav u drugom mjestu (područje B).
«Prilično je uznemirujuće», napomenuo je Erwin Schrödinger, odnoseći se na ovaj fenomen, da bi (kvantna) teorija mogla dopustiti sustavu da bude vođen ili upravljan u jednu ili drugu vrstu stanja na milost i nemilost ispitivača unatoč tome što on nema pristupa tome.
Odjednom fizičari su shvatili da ova neobična situacija nameće kritično pitanje: «Kako može dvoje ičega saobraćati tako brzo?»
Prema uobičajenim pretpostavkama u fizici, informacija je prenošena s jednog mjesta na drugo signalom. Bez nositelja nema komunikacije. Primjerice, najobičniji oblik komunikacije je razgovor. Informacija koju izražavamo razgovarajući je nošena (u konverzaciji licem u lice) zvučnim valovima. Zvučni valovi putuju određenom brzinom (oko 1240 km na sat). Dakle, ono vrijeme potrebno da moja informacija dođe do vas ovisi o tome koliko ste daleko od mene. Najbrži komunikacijski signal je elektromagnetski val, poput svjetlosnog vala ili radio vala. Oni putuju približno 330 000 kilometara u sekundi. Gotovo sva fizika počiva na pretpostavci da ništa u svemiru ne može putovati brže od brzine svjetlosti. Iznimno velika brzina svjetlosti čini komunikaciju svjetlosnim signalom naizgled trenutačnom. Izgleda mi da vidim kako kimate glavom u trenutku kad to zapravo činite. Međutim, komunikacija svjetlosnim signalom nije trenutačna. Vrijeme potrebno da moja informacija doputuje svjetlosnim signalom od mene do vas ovisi o tome koliko ste vi daleko od mene. U većini slučajeva, vrijeme potrebno za to je tako kratko da se rijetko može izmjeriti. Potrebno je nekoliko sekundi, ipak, da radio signal doputuje od Zemlje do Mjeseca i nazad.
Sada pretpostavimo da su područje A i područje B vrlo udaljeni. Bit će potrebna određena količina vremena svjetlosni signal doputuje od područja A do područja B. Ako su područje A i područje B toliko daleko da nema dovoljno vremena da svjetlosni signal poveže događaj koji se dogodi u području A s događajem koji se dogodi u području B, nema načina na koji bi,
prema uobičajenim pretpostavkama u fizici, događaj u području B mogao znati o događaju u području A. Fizičari ovo zovu «svemirska» (space-like) odvojenost. (Jedan događaj je svemirski odvojen od drugog događaja ako nema dovoljno vremena da ih svjetlosni signal poveže). Komunikacija između svemirski odvojenih događaja dovodi u pitanje jednu od najosnovnijih pretpostavki fizike. Upravo je to ono što se čini da je Einstein-Podolosky-Rosen misaoni eksperiment razjasnio. Iako su svemirski odvojeni, stanje čestice u području B ovisi o onome što promatrač u području A odluči promatrati ( na koju stranu usmjeri svoje magnetsko polje).
Drugim riječima, Einstein-Podolsky-Rosenov efekt naznačava da informacija može biti prenesena iznadsvjetlosnim (superluminalnim) brzinama suprotno prihvaćenim predodžbama fizičara. Ako dvije čestice u Einstein-Podolsky-Rosenovom misaonom eksperimentu budu nekako povezane signalom, taj signal putuje brže od brzine svjetla. Einstein, Podolsky i Rosen su možda načinili prvi znanstveni primjer iznadsvjetlosne povezanosti.
Sam Einstein je opovrgnuo ovaj zaključak. Nije moguće, obrazložio je, da okvir koji izaberemo za način mjerenja ovdje može utjecati na ono što se dogodi negdje drugdje. U svojoj autobiografiji napisanoj jedanaest godina nakon Einstein-Podolsky-Rosenovog članka, napisao je:
. . . jednog pretpostavljanja bi se trebali, po mojem mišljenju, čvrsto držati: stvarna činjenična situacija sustava S2 [ čestica u području B] je neovisna od onog što se radi u sustavu S1 [ čestica u području A], koji je prostorno odvojen od prvog.
Ovo mišljenje je , u stvari, princip lokalnih uzroka. Princip lokalnih uzroka kaže da ono što se događa u jednom području ne ovisi o varijablama podložnih kontroli ispitivača u udaljenom svemirski odvojenom području. Princip lokalnih uzroka je zdrav razum. Rezultati eksperimenta u mjestu udaljenom i svemirski odvojenom od nas ne bi trebalo ovisiti o onome što mi odlučimo učiniti ili ne učiniti upravo ovdje. (Izuzev majke koja se uzbunila u istim trenutku kada je udaljeni automobil njezine kćeri udario u drvo- i slični slučajevi- makroskopski svijet izgleda da je načinjen od lokalnih fenomena.)
Budući da su fenomeni uopće lokalni, obrazložio je Einstein, kvantna teorija ima ozbiljnu manu. Po kvantnoj teoriji, promjena mjernog uređaja u području A mijenja funkciju vala koja opisuje česticu u području B, no (po Einsteinu) ne može promijeniti «stvarnu činjeničnu situaciju sustava S2 [koja] je neovisna od onog što se radi u sustavu S1. . .»
Stoga, jedna te ista «činjenična situacija» u području B ima dvije valne funkcije, jednu za svaku poziciju mjernog uređaja u području A. To je pogreška budući da je «nemoguće da dva različita tipa valnih funkcija mogu biti koordinirani identičnom činjeničnom situacijom S2».
Evo još jednog načina gledanja na istu situaciju: Budući da je stvarna činjenična situacija u području B neovisna o onome što se radi u području A, istovremeno mora postojati u području B točno određen spin gore ili dolje i točno određen spin prema desno ili lijevo kako bi se objasnili svi rezultati koje možemo dobiti usmjerivši Stern-Gerlachov uređaj u području A ili vertikalno ili horizontalno. Kvantna teorija ne može opisati takvo stanje u području B te je stoga nepotpuna teorija. 1
Međutim, Einstein završava svoje obrazloženje nevjerojatnim zastranjivanjem:
Moguće je pobjeći od ovog zaključka [da je kvantna teorija nepotpuna] samo pod pretpostavkom da mjerenje S1 ((telepatski)) mijenja stvarnu situaciju S2 ili niječući neovisne stvarne situacije kao takve kod stvari koje su prostorno odvojene jedna od druge. Obje mogućnosti mi se doimaju sasvim neprihvatljivima.
Iako su ove mogućnosti bile neprihvatljive Einsteinu, njih danas razmatraju fizičari. Malo fizičara vjeruje u telepatiju, no neki fizičari uistinu vjeruju da na dubokoj i temeljnoj razini ne postoji nešto kao «neovisna stvarna situacija» stvari koje su međusobno djelovale u prošlosti , ali su prostorno odvojene jedna od druge, ili da promjenom mjernog uređaja u području A doista mijenjamo «stvarnu činjeničnu situaciju» u području B.
To nas dovodi do Bellovog teorema.


Bellov teorem je matematički dokaz. Ono što «dokazuje» je ako su statistička predviđanja kvantne teorije točna, onda su neke od naših zdravo razumskih predodžbi svijeta duboko pogrešne.
Bellov teorem ne pokazuje jasno na koji su način naše zdravo razumske predodžbe svijeta nedostatne. Postoji nekoliko mogućnosti. Svaka mogućnost ima pobornike među malim brojem fizičara koji su upoznati s Bellovim teoremom. Bez obzira kojim smo implikacijama Bellovog teorema skloniji, Bellov teorem sam vodi do neizbježnog zaključka ako su statistička predviđanja kvantne teorije točna, tada su naše zdravorazumske predodžbe duboko manjkave.
To je podosta bitan zaključak zato što su statistička predviđanja kvantne mehanike uvijek točna. Kvantna mehanika je teorija svih teorija. Objasnila je sve od subatomskih čestica do tranzistora i zvjezdane energije. Nikada nije zatajila. Nema konkurencije.
Kvantni fizičari su uočili 1920-ih da su naše zdravorazumske predodžbe nedostatne za prikazivanje subatomskih fenomena (stranica 46, 275). Bellov teorem pokazuje da su zdravorazumske predodžbe nedostatne čak i za opisivanje makroskopskih događaja, događaja svakodnevnog života!
Kao što je Henry Stapp napisao:
Bitna stvar u Bellovom teoremu je da postavlja dilemu koju su iznijeli kvantni fenomeni jasno u carstvo makroskopskih fenomena … [ona] pokazuje da su naše uobičajene predodžbe svijeta na neki način duboko manjkave čak i na makroskopskoj razini.
Bellov teorem je bio preformuliran na nekoliko načina otkako je Bell objavio originalnu verziju 1964. Bez obzira kako je formuliran, teorem prebacuje «iracionalne» aspekte subatomskih fenomena u izravno makroskopsku domenu. Govori kako ne samo da se događaji u području vrlo malenog ponašaju na načine koji su krajnje različiti od našeg zdravorazumskog viđenja svijeta, već se i događaji u svijetu velikih omjera, svijetu autocesta i sportskih automobila, ponašaju na načine koji su krajnje različiti od našeg zdravorazumskog viđenja njih. Ova nevjerojatna tvrdnja ne može biti odbačena kao mašta zato što je zasnovana na zastrašujućoj i dokazanoj točnosti kvantne teorije same.


Bellov teorem se zasniva na korelacijama između čestica parova sličnih paru hipotetičkih čestica u Einstein-Podolsky-Rosenovom misaonom eksperimentu. *
Primjerice, zamislite plin koji emitira svjetlo kada je električki pobuđen (pomislite na neonski znak). Pobuđeni atomi u plinu emitiraju fotone u paru. Fotoni u svakom paru otiđu u suprotnim smjerovima. Izuzev razlike u njihovom smjeru putovanja, fotoni u svakom paru su identični blizanci. Ako je jedan od njih polariziran vertikalno, i drugi je polariziran vertikalno. Ako je jedan od fotona u paru polariziran horizontalno, i drugi je foton polariziran horizontalno. Bez obzira kakav je kut polarizacije, oba fotona u svakom paru su polarizirana u istoj ravnini.
Stoga, ako znamo stanje polarizacije jedne od čestica, automatski znamo stanje polarizacije druge čestice. Ova situacija je slična situaciji u Einstein-Podolsky-Rosen misaonom eksperimentu, osim što sada razmatramo stanja polarizacije umjesto stanja spina.
Možemo provjeriti da su oba fotona u svakom paru fotona polarizirana u istoj ravnini poslavši ih kroz polarizatore. Ispod je slika ovog (konceptualno) jednostavnog postupka.




SLIKA




Izvor svjetlosti u središtu slike emitira jedan par fotona. Sa svake strane izvora svjetlosti je polarizator smješten na putanji emitiranog fotona. Iza polarizatora su fotomultiplikatorske cijevi koje odašilju klik (ili nečujni elektronski ekvivalent) svaki put kada otkriju foton.
Svaki put kada fotomultiplikatorska cijev u području A odašilje klik, fotomultiplikatorska cijev u području B također odašilje klik. To je zato što su obojica fotona u svakom paru fotona uvijek polarizirani u istoj ravnini, i obojica su polarizatora u ovom raspoređivanju poravnana u istom smjeru (u ovom slučaju, vertikalno). Ovdje nije uključena nijedna teorija, samo je stvar brojanja klikova. Znamo, i možemo provjeriti, kada su oba polarizatora poravnana u istom smjeru, fotomultiplikatorske cijevi iza njih će škljocati jednak broj puta. Klikovi u području A su u korelaciji s klikovima u području B. Korelacija, u ovom slučaju, je jedan. Kada god jedan od fotomultiplikatorskih cijevi klikne, druga fotomultiplikatorska također uvijek klikne
Sada pretpostavimo da smjestimo jednog od polarizatora na 90 stupnjeva od drugog. Ispod je slika ovog raspoređivanja.


SLIKA




Jedan od polarizatora je još uvijek poravnan vertikalno, no drugi polarizator je sada poravnan horizontalno. Svjetlosni valovi koji prolaze kroz vertikalni polarizator su zaustavljeni horizontalnim polarizatorom i obratno. Stoga, kada su polarizatori postavljeni jedan prema drugome pod pravim kutom, klik u području A neće nikada biti popraćen klikom u području B. Klikovi u području A, opet, su u korelaciji s klikovima u području B. Ovaj put, međutim, korelacija je nula. Kada god fotomultiplikatorska cijev klikne, druga fotomultiplikatorska cijev nikada ne klikne.
Postoje također korelacije između klikova u području A i klikova u području B za svaku drugu moguću kombinaciju postavljanja polarizatora između ove dvije krajnosti. Ove statističke korelacije se mogu predvidjeti kvantnom teorijom. Za danu postavljanje polarizatora, određeni broj klikova u jednom području će biti popraćen određenim brojem klikova u drugom području.
Bell je otkrio da bez obzira na postavljanje polarizatora, klikovi u području A su u suviše jakoj korelaciji s klikovima u području B da bi se objasnili slučajem. Moraju na neki način biti povezani. Međutim, ako jesu povezani, tada je princip lokalnih uzroka (koji kaže da ono što se dogodi u jednom području ne ovisi o varijablama podložnim kontroli eksperimentatora u udaljenom svemirskom području) iluzija! Ukratko, Bellov teorem pokazuje da je princip lokalnih uzroka, koliko god zvučao razumno, matematički nekompatibilan s pretpostavkom da su statistička predviđanja kvantne teorije valjana (barem valjana u ovom eksperimentu i u Einstein-Podolsky-Rosenovom eksperimentu).*
Korelacije koje je Bell koristio su bile izračunata, ali netestirana, predviđanja kvantne teorije. Godine 1964., ovaj eksperiment je još uvijek bio hipotetički konstrukt. Godine 1972., John Clauser i Stuart Freedman u Lawrence Berkeley Laboratory su doista izveli ovaj eksperiment da bi potvrdili ili opovrgnuli ova predviđanja. Pronašli su da statistička predviđanja na kojima je Bell zasnovao svoj teorem jesu točna.
Bellov teorem ne samo da ukazuje na to da je svijet prilično drukčiji od onog kakvim se čini, on to zahtijeva. Nema dvojbe. Nešto vrlo uzbudljivo se događa. Fizičari su «dokazali», racionalno, da su naše racionalne predodžbe o svijetu u kojem živimo duboko manjkave.


Iako je Clauser-Freedmanov eksperiment potvrdio da statistička predviđanja kvantne fizike na kojima je Bell zasnovao svoj teorem jesu točna, nije pokazao da su ove jake korelacije rezultat iznadsvjetlosnog komuniciranja. (Postavljeni polarizatori ispred fotomultiplikatorskih cijevi u Clauser-Freedmanovom eksperimentu su držani fiksnim tijekom vremena, dugog, u usporedbi s vremenom kretanja fotonskog para. Fotoni u fotonskom paru su svemirski odvojeni jednom kada su letu, no procesi mjerenja koji ih detektiraju u području A i području B nisu svemirski odvojeni). Kao što ćemo vidjeti, iznadsvjetlosna komunikacija nije jedino moguće objašnjenje Clauser-Freedmanovog eksperimenta. U stvari, 1972., objašnjenje iznadsvjetlosne komunikacije je pretrpjelo znatan uzmak. Ono je bilo nemoguće.
Prema relativnosti, «komunikacija brža-od-svjetlosti» je besmislica zato što «komunikacija» zahtijeva signal koji ide od jednog mjesta do drugog , a signali ne mogu ići od jednog do drugog mjesta brže od svjetlosti.* Ukratko, čestice u EPR misaonom eksperimentu i u stvarno-izvedenom Clauser-Freedmanovom eksperimentu čini se da su povezane, ali, prema zakonima fizike, oni ne mogu biti povezani (ako doista jesu svemirski odvojeni) zato što su signali jedini način na koji se mogu povezati.
Dakle, do 1975., mali broj fizičara koji jest pratio dramu započetu sa slavnim EPR člankom četrdeset godina ranije, je bio usmjeren razmotriti mogućnost fundamentalnog jedinstva koje se podastire dublje od kvantne teorije i relativnosti, fundamentalnog jedinstva koje je na neki način dopustilo brže-od-svjetlosti povezanosti između očigledno odvojenih «dijelova» fizičke stvarnosti. Prema tome, nekoliko njih je počelo graditi teorije zasnovane na pretpostavci da, čak iako su čestice u EPR misaonom eksperimentu i u stvarno-izvedenom Clauser-Freedmanovom eksperimentu svemirski odvojene, one jesu povezane, ali ne signalima!
Stapp je, primjerice, napisao,
Kvantni fenomeni omogućavaju prima facie dokaz da se informacija rasprostire načinima koji nisu suglasni s našim klasičnim predodžbama. Stoga predodžba da je informacija prenošena iznadsvjetlosno nije, apriori, nerazumna. . . .
Sve što znamo o prirodi je u skladu s predodžbom da fundamentalni procesi prirode leže izvan prostor-vremena, ali generiraju događaje koji se migu locirati u prostor-vremenu. Teorem ove rasprave podupire ovo viđenje prirode pokazujući da je iznadsvjetlosni prijenos informacija potreban, izuzevši izvjesne alternative. . . koje se čine manje razumnima. Uistinu, čini se da filozofska pozicija Bohra vodi ka odbijanju drugih mogućnosti, te odatle izvođenjem, ka zaključku da je iznadsvjetlosni prijenos informacija potreban.
Godine 1975., fizičar Jack Sarfatti, je poduzeo dodatni korak u postuliranju toga kako ne samo da veze brže-od-svjetlosti postoje između svemirski odvojenih događaja, nego i da se mogu koristiti za komunikaciju na načine koji se mogu kontrolirati (postoji vrlo velika razlika između prirode koja prenosi informacije između svojih «dijelova» iznadsvjetlosno i naše sposobnosti da koristimo taj fenomen za odašiljanje poruka). Tako radeći, Sarfatti je, pak na najdramatičniji način, uzdigao EPR-ov efekt do prvog principa kvantne mehanike. Nazvao je svoju teoriju «iznadsvjetlosni prijenos negentropije bez signala». *(«Negentropija» je drugi naziv za «red») (str. 239).
Prema Sarfattijevoj teoriji, svaki kvantni skok je svemirski iznadsvjetlosni prijenos negentropije. Nema odašiljanja energije. Ništa ne putuje između područja A i područja B. Ipak, postoji «trenutna» promjena u kakvoći (koherentnoj strukturi) energije u oba područja A i B.
Koncept komunikacije brže-od-svjetla između dvaju događaja koji ne mogu biti povezani signalom (definicija «svemirskoj-nalik udaljenosti») je toliko radikalno odstupanje od aktualne fizikalne teorije koliko je Einsteinova specijalna teorija relativnosti bila za priznatu fiziku 1905.godine. Ipak, ovaj koncept je logički dosljedan s ustaljenom fizikalnom misli. U stvari, može se izvesti iz nedjeljivosti Plankovog kvanta djelovanja što je osnovni element kvantne teorije.
Sama nedjeljivost Plankovog kvanta djelovanja (stranica 73) daje razumjeti da «kvantni skokovi»između različitih stanja u kvantnom sustavu moraju biti zasebni. Kada vršimo mjerenja na jednom promatranom sustavu povećavajući izolaciju između pripremnog dijela i dijela za mjerenje (str. 93), jedna od mogućnosti u valnoj funkciji koja predstavlja promatrani sustav se ostvari, a druge mogućnosti u valnoj funkciji nestaju (str. 96.) . promatrani sustav se tada promatra bio u jednom stanju ili drugom. Drugim riječima, kvantni sustav ne prolazi kroz neprekinute serije međustanja u ni u jednoj primjetnoj promjeni.
Budući da je stanje općenito uzorak informacije raširen u prostoru, slijedi da zasebna promjena stanja uključuje bržu-od-svjetlosti promjenu obrasca informacija koja određuje valnu funkciju. Drugim riječima, kada bi jedini način komunikacije bio širenje signala ograničenih na brzinu svjetlosti ili manje, prijelaz između stalnih stanja ne bi mogao biti zaseban (isprekidan ).
Trebala bi postojati neprekinuta serija međustanja koji odgovaraju različitim fazama u širenju signala. Dakle, nedjeljivost Plankova kvanta djelovanja dovodi logičnom dosljednošću do ideje o porukama bez signala.
Dok se ova knjiga priprema za tisak, Alain Aspect, fizičar u Institutu za optiku, Sveučilište u Parizu, u Orsayu, Francuska priprema eksperiment koji će omogućiti ključno provjeravanje postojanja veza bržih-od svjetlosti između svemiru-nalik odvojenih događaja na kojima je Sarfattijeva teorija iznadsvjetlosne komunikacije između svemirski odvojenih događaja. U stvari, Aspect će izvesti Clauser-Freedmanov eksperiment. Glavna razlika će pak biti u tome što će stanje polarizacije mjernih uređaja u Aspektovom eksperimentu biti promijenjeno dok par fotona bude u kretanju. Mijenjajući postavke polarizacijskih detektora za vrijeme dok je par fotona u kretanju, nemoguće je jednom fotonu u paru znati što se događa njegovom parnjaku putem razmjene uobičajneih signala koji se rasprostiru prostor-vremenom. Stoga će Aspectov eksperiment provjeriti Bohmove teoretske zaključke (koje j eBohm izrazio u odnosima stanja spinova) da čestica u području B nekako zna, u trenutku kada se to dogodi, da je stanje njegovog svemirski odvojenog partnera u području A promijenjeno, te, kao ishod, mijenja svoje vlastito stanje sukladno tome.
Prema Sarfattiju, međutim, u odnosima informacijske teorije, Aspectov eksperiment, u najboljem slučaju, će pokazati iznadsvjetlosni kanal čiste buke. To je zato što Aspectov eksperiment, kao što je zamišljen, koristi samo čestični način komplementarnosti u svojim procesima detekcije. Dakle, Sarfatti predlaže da zamijenimo Aspectove fotomultiplikatore (koji su detektori čestica) s sustavom dvostrukog prolaza koji imaju «Heisenbergove mikroskope» na svakom otvoru. *
Sustav dvostrukog prolaza je detektor valova (str. 85.). Heisenbergov mikroskop je detektor čestica (str. 133). Postavljajući Heisenbergov mikroskop na svaki prolaz u eksperimentu dvostrukog prolaza, možemo odrediti kroz koji otvor prolazi foton. Upotreba sustava dvostrukog prolaza s Heisenbergovim mikroskopima (detektorima čestica) na svakom prolazu daje nam mogućnost korištenja ili valnog načina detekcije ili čestičnog načina detekcije. Kada uključimo Heisenbergove mikroskope, imamo čestični sustav detekcije. Kada ih isključimo, imamo valni sustav detekcije. Upravo je ova sposobnost uključivanja između međusobno nekompatibilnih eksperimentalnih konteksta (val i čestica) ono što nam dopušta da dešifriramo poruku na iznadsvjetlosnom kanalu.
Kada uključimo Heisenbergove mikroskope te jedan od njih detektira foton koji prolazi kroz jedan od otvora u eksperimentu dvostrukog prolaza, model interferencije (za taj foton) je uništen. Kada bi naši detektori bili apsolutno učinkoviti, odnosno, kada bi, bez pogreške, detektirali svaki pojedini foton dok bi prolazio kroz jedan otvor ili drugi, ne bi bilo modela interferencije uopće. Međutim, sada nema detektora koji bi bili toliko učinkoviti. Štoviše, takvi učinkoviti detektori ne bi bili toliko prikladni za naše svrhe koliko su sadašnji dostupni detektori čestica.
Sadašnji dostupni detektori čestica mogu otkriti, i to čine, fotone s raznim stupnjevima vjerojatnosti, no ti se fotoni mogu nadzirati. U praksi, stoga, postavljanje hipotetičkog, no trenutno dostupnog Heisenbergovog mikroskopa (detektor čestica) na svakom prolazu u eksperimentu dvostrukog prolaza ne bi potpuno uništilo obrazac interferencije. Prelomilo bi ga na razne stupnjeve. Stupanj prijeloma bi bio podložan svjesnoj kontroli eksperimentatora. Drugim riječima, koristeći takve detektore čestica, možemo svjesno «modulirat» obrazac interferencije na svakom kraju dvojnog sustava dvostrukog proreza koji predlaže Sarfatti.
Sarfatti teoretizira, zasnovano na Bellovu teoremu i EPR efektu, da je obrazac interferencije koji vidimo na jednom kraju takvog dvojnog sustava dvostrukog prolaza neodvojivo povezan, par fotona s parom fotona, s obrascem interferencije kojeg vidimo na drugom kraju na način da je izvan prostor-vremena. Stoga će modulacija modela interferencije na jednom kraju sustava prouzročiti sličnu modulaciju na drugom kraju sustava čak iako nikakav prijenosni signal energije-momenta sile ne povezuje ova dva procesa. To je ono što Sarfatti zove «ne-lokalni zatvarač-faza na prostorno-vremenskim intervalima».* †
Ako Aspectov eksperiment ne uspije pokazati istu jaku korelaciju koju je predvidjela kvantna mehanika i potvrdio Clauser-Freedmanov eksperiment, to bi bila smrtna presuda za Sarfattijevu teoriju iznadsvjetlosnog prijenosa informacija bez signala i za svaku drugu teoriju koje se poziva na, ili koja proizlazi iz njezine strukture postojanja iznadsvjetlosnih veza.(To je znanost u svom najboljem svjetlu. Ključna provjerljivost teorija je ono što odvaja znanost od metafizike).
Međutim, ako Aspektov eksperiment pokaže da se ista jaka korelacija koju je predvidjela kvantna mehanika i potvrdio Clauser-Freedmanov eksperiment održala, čak i kada su postavke polarizacije mjernog uređaja promijenjene za vrijeme kretanja para fotona, tada je Sarfattijeva teorija komunikacije brže-od-svjetlosti bez signala postaje najdramatičniji kandidat za objašnjavanje ovog fenomena.* Ako bi se Sarfattijeva teorija iznadsvjetlosne komunikacije bez signala dokazala istinitom (da točno stoji u uzajamnoj vezi s iskustvom), tada je pred nama značajna revolucija u zapadnoj misli kao i u znanosti fizike.
Drugim riječima, Aspektov eksperiment bi mogao postati Michelson-Morleyev eksperiment koji će nas izbaciti u post-Einsteinovu eru.
Godine 1975., Henry Stapp, u radu poduprtom od U.S. Energy Research and Development Administration, je napisao:
Bellov teorem je najdublje otkriće znanosti.


Bellov teorem je pokazao kako je ili statističko predviđanje kvantne teorije ili princip lokalnih uzroka neispravan. Nije rekao koji je neispravan, već samo da oba ne mogu biti ispravna. Kada su Clauser i Freedman potvrdili da su statistička predviđanja netočna, zapanjujući zaključak je bio neizbježan: princip lokalnih uzroka mora biti neispravan! Međutim, ako je princip lokalnih uzroka zatajio, te stoga svijet nije onakav kakvim se doima, što je onda prava priroda našeg svijeta?
Postoji nekoliko uzajamno isključujućih mogućnosti. Prva mogućnost, koju smo upravo razmotrili, je da, nasuprot onome što se čini, doista možda i nema nečeg kao «odvojenih dijelova» u našem svijetu (u rječniku fizike, «lokalnost je pogrešna»). U tom slučaju, je poimanje da su događaji autonomna zbivanja iluzija. To bi bio slučaj za sve «odvojene događaje» koji su međusobno djelovali bilo kad u prošlosti. Kada «odvojeni dijelovi» međusobno djeluju


1 EPR –ov argument za nepotpunost kvantne teorije počiva izravno na pretpostavci da stvarna činjenična situacija u jednom zoni ne može ovisiti o onome što ispitivač čini u dalekoj zoni ( princip lokalnih uzroka).
Einstein, Podolsky i Rosen ističu da smo mogli izabrati postaviti os magneta u područje A ili u vertikalnom položaju ili u horizontalnom položaju, i da bismo u svakom pojedinom slučaju bili uočili točno određen rezultat-ili gore ili dolje u vertikalnom slučaju, ili desno ili lijevo u horizontalnom slučaju. Također navode da doista (izabiremo mjeriti ili promatrati) u području A ne možemo utjecati na stvarnu činjeničnu situaciju u području B. Stoga zaključuju kako mora postojati istovremeno u području B točno određen spin, gore ili dolje, te također točno određen spin, desno ili lijevo, da bi se objasnili svi mogući rezultati koje možemo dobiti usmjerivši magnet u području A na jednu ili drugu stranu.
Kvantna teorija ne može opisati takvo stanje te stoga Einstein, Podolsky i Rosen zaključuju da prikaz koji pruža kvantna teorija nije potpun; kvantni prikaz ne može predstaviti izvjesne informacije o sustavu u području B (istovremeno postojanje različitih stanja spina) koje su potrebne da bi se potpuno opisala ta situacija.
* Originalna verzija Bellovog teorema uključuje spin ˝ čestica. Clauser i Freedmanov eksperiment (iduća stranica), poput ovoga, uključuje fotone.
* Einstein-Podolsky-Rosenov dokaz nepotpunosti kvantne teorije je bio zasnovan na pretpostavci lokalnih uzroka. Ova pretpostavka se činila vjerodostojnom većini fizičara zato što su sumnjali da su na stvarnu činjeničnu situaciju u jednom području EPR-ovog eksperimenta doista utjecala djelovanja dalekog promatrača. Njihove sumnje su potekle iz činjenice da kvantno stanje sastavljeno od jednakih dijelova gore i dolje je upravo ekvivalentno kvantnom stanju sastavljenom od jednakih dijelova desno i lijevo. Ove se dvije kombinacije eksperimentalno ne mogu razlikovati. Stoga djelovanja dalekog promatrača, sama po sebi, ne mogu ovdje imati nikakvoga primjetnog efekta. Zbog toga nije jasno da se ovdje stvarna činjenična situacija mijenja.
Einstein-Podolsky-Rosenov dokaz (i princip lokalnih uzroka) je oborio Bell 1964. Bell je pokazao da nekoliko pretpostavki koje su implicitne u Einstein-Podolsky-Rosenovom dokazu daju naslutiti da ono što se dogodi eksperimentalno u području B mora ovisiti o onome što eksperimentator radi u području A, ili obratno. Dovoljne pretpostavke su da: (1) promatrač u svakom području može usmjeriti magnetsko polje u svom području u jednom od dva alternativna smjera; (2) neki posebni (iako općenito nepoznati) eksperimentalni rezultati se mogu pretpostaviti da će se zbiti u svakoj od četiri alternativne eksperimentalne situacije; i (3) statistička predviđanja kvantne teorije su valjana ( približno unutar 3 %) u svakoj od četiri alternativna slučaja. Bellov dokaz demonstrira jednostavnom aritmetikom da ove tri pretpostavke daju razumjeti da eksperimentalni rezultati u jednom od ova dva područja moraju ovisiti o onome što promatrač u drugom području odabire promatrati (tj., o tome kako usmjerava magnetsko polje svog Stern-Gerlachovog uređaja). Ovaj zaključak proturječi pretpostavci lokaliteta Einstein-Podolsky-Rosenovog dokaza.


* Relativnost dopušta hipotetičko postojanje čestica zvanih tahioni koji počnu postojati jednom već kada putuju brže od svjetlosti. U formalizmu specijalne teorije relativnosti, tahioni imaju zamišljenu zaostalu masu. Nažalost, nitko ne zna što «zamišljena zaostala masa» znači u fizikalnim terminima, ili koje bi bile sile međudjelovanja između tahiona i običnih čestica stvarne zaostale mase od koje smo mi sačinjeni.
* Zasnovano na Einsteinovoj upotrebi nazivlja, većina fizičara izjednačuje «signal» s «porukom». Sarfatti to ne čini. Prema Sarfattijevoj teoriji, «signal» znači prijenos momenta sile/energije kroz prostor-vrijeme; «poruka» znači komunikaciju.
* «Heisenbergov mikroskop» se odnosi, općenito, na slavni Heisenbergov misaoni eksperiment (str. 133) i , posebno, na uređaje vrste koju je opisao John A. Wheeler u svom nedavnom članku, «Prošlost i eksperiment dvostrukog prolaza odloženog izbora» (sveučilište Texas pretisak)
* Teorija iznadsvjetlosnog prijenosa informacija bi mogla biti fizikalna analogija Jungovom sinkronicitetu.
† prema Sarfattijevoj teoriji, funkcija vala para fotona je na «višoj razini stvarnosti» od funkcija vala odvojenih fotona. Stupanj koherentnosti (negentropije) (reda) para fotona, na višoj razini stvarnosti, je općenito veći nego zbroj odvojenih negentropija pojedinačnih fotona u paru na «nižoj» razini stvarnosti. Odnosno, više razine stvarnosti, odlikom ne-lokalnog EPR efekta, su općenito više koherentni (uređeniji) nego niže razine stvarnosti. Drugim riječima, cjelina je uvijek veća od zbroja njezinih dijelova. To je ono što Sarfatti zove «termodinamička nejednakost izranjajućeg reda.»
Kada odvojeni dijelovi na jednoj razini stvarnosti međusobno djeluju razmjenom signala, tj.,sila, oni (njihove odvojene valne funkcije) postaju uzajamno ovisni na idućoj višoj razini stvarnosti. Na taj način, nisu više stvarno «odvojeni dijelovi», naprotiv pojavama na nižoj razini. Na našoj razini stvarnosti, korelacijska funkcija vala para fotona «donosi red s onu stranu prostora i vremena». svaki korak gore prema novoj razini stvarnosti je korak prema novom redu - to je definicija razine stvarnosti. U tom smislu, EPR efekt je temeljni strukturni princip naše višerazinske, hijerarhije stvarnosti, tj. valne funkcije događaja koji su «odvojeni» na jednoj razini stvarnosti budu u korelaciji na idućoj razini gore, «odvojeni događaji» na toj razini su, pak u korelaciji s idućom razinom gore, i tako dalje.
* Druge teorije koje pretpostavljaju neuzročne veze između ne-lokalnih događaja (npr. Bohmov obuhvatni red (str. 323) i Stappova procesna teorija) su također kandidati. Štoviše, uspješna verifikacija statističkih predviđanja kvantne mehanike Aspectovim eksperimentom ne bi, samo po sebi, dokazala postojanje iznadsvjetlosnih veza zato što bi takav eksperimentalni rezultat mogao biti objašnjen u odnosima teorije Mnogih svjetova. U stvari, primarni učinak takvog eksperimentalnog rezultata bi bio prisiliti one fizičare koji ne pristaju uz Kopenhašku interpretaciju da izaberu između teorije Mnogih svjetova i iznadsvjetlosnih veza.


(Kraj)