זוכי פרס וולף בפיסיקה. אלוהים משחק בקוביות ואינשטיין אתה לא תאמר לאלוהים מה לעשות

זוכי פרס וולף בפיסיקה. אלוהים משחק בקוביות ואינשטיין אתה אל תאמר לאלוהים מה לעשות

השנה קרן וולף העניקה את פרס וולף בפיסיקה לשלושה פיסיקאים: ג’ון פ. קלאוזר, אנטון זילינגר ואלן אספה על שהדגימו את הפעולה למרחוק של רוחות הרפאים הקוונטית שממנה כה חשש אינשטיין. “קבלנו את הפרס”, הם אמרו, “על זה שביצענו את הניסוי ולא על הממצע התיאורטי”. להלן מובא מהלך העניינים שהוביל לתגלית ומובאות חלק מהבדיחות שאותן ספרו השלושה וכמובן מעט תוספות שלי…

אינשטיין כתב לחברו הפיסיקאי מקס בורן ב-3 למרץ 1947: .”ohne spukhafte Fernwirkungen” כלומר לדעתו הפיסיקה צריכה להיות חופשית מפעולה למרחוק של רוחות רפאים. וקודם לכן, ב-4 לדצמבר 1926, הוא כתב לבורן את המשפט, שמאז נעשה סמל לחוסר האהדה של אינשטיין עד סוף ימיו לאלמנט המקריות שמשתמע ממכניקת הקוואנטים: “מכניקת הקוואנטים היא מאוד מרשימה. אבל קול פנימי אומר לי שהיא עדיין אינה הדבר האמיתי. התיאוריה יוצרת הרבה מאוד אבל בקושי מקרבת אותנו לסודות של זו הישנה. אני בכל מקרה משוכנע שהוא לא משחק בקוביות”. נילס בוהר ענה לאינשטיין: “אינשטיין, אל תאמר לאלוהים מה לעשות”.

——————————————————————————–

 

 

 

 

 

 

ג’ון קלאוזר וסגן הדיקן של האוניברסיטה העברית

 

 

 

 

 

 

 

 

“אתם יודעים שבן פרנקלין נהג לומר, שום דבר הוא לא ודאי בחיים חוץ מהמוות ומטקסס”

 

 

 

 

 

 

אבשלום אליצור ואלן אספה. ד”ר ברטלמן לבש שתי גרביים בצבעים שונים ולא ניתן היה לנבא באיזו יום ילבש איזה צבע על איזו רגל. ד”ר אליצור לובש סנדלים ולא ניתן לנבא באיזה יום ילבש נעלים חגיגיות על איזו רגל…

 

 

 

 

 

 

אלן אספה מקבל את הספר של אינשטיין מידיו של חנוך גוטפרוינד ומתחיל לספר לו על הניסויים שלו וסיפורים שלמים, שאנחנו בקהל בקושי הצלחנו לשמוע אותם… אספה סיפר לנו כל כך הרבה בדיחות בזמן שהותו בארץ. להלן מקבץ…

 

 

 

 

 

 

כאשר המאמר של בל נכתב ב-1964, לא הייתה שום בדיקה בשטח. שני ניסויי אורסיי (1981-2) עם מקור הפוטונים בשזירה קוונטית, חזרה על הניסויים של קלאוזר. הסכמה מצוינת עם מכניקת הקוונטים.

 

 

 

 

 

 

במהלך הלילה כאשר השוויצרים ישנו ולא השתמשו במערכת הטלפוניה, אנחנו ביצענו ניסוי על מערכת הסיבים האופטיים. הרצנו פוטונים בשזירה קוונטית במרחק מאוד גדול. אי שיוויוני בל הופרו כמעט בתוצאות ניסויים אידיאליים בהסכמה עם מכניקת הקוונטים.

אספה ממשיך לספר לגוטפרוינד בדיחות וכנראה שגם משרבב כבר מלים בצרפתית, אולי את אלה:

Dieu ne joue pas aux dés.  ce à quoi Niels Bohr répondit : Einstein, cessez de dire à Dieu ce qu’il doit faire

—————————————————————————————————————–

השנה קרן וולף העניקה את פרס וולף בפיסיקה לשלושה פיסיקאים: ג’ון פ. קלאוזר, אנטון זילינגר ואלן אספה. שלושתם – בעזרת הפוטונים של אינשטיין עצמו – הדגימו פעולה למרחוק של רוחות רפאים. 

אינשטיין משחק בקוביות האפ”ר

אינשטיין האמין שמטרת הפיזיקה היא חיפוש אחר עקרונות יסודיים וכלליים. עקרונות יסוד שיאפשרו להסיק חוקים קונקרטיים אודות מחלקה נתונה של תופעות, תוך שנזדקק למספר מינימאלי של הנחות יסוד ותוך פניה לעובדות הנצפות. כך גם אינשטיין הבין את מכניקת הקוואנטים: תורה שהיא יותר מידי קשורה חזק לנתוני הניסיון ולא עומד בבסיסה שום עקרון כללי. ויותר מזה, אינשטיין תמך בקיום של עקרון שאינו מכיל סתירות פנימיות. עקרון כזה משקף את המבנה היסודי של המציאות ומנוגד למושג המקריות, ההסתברות וחוסר הדטרמיניזם. אינשטיין דגל במציאות הפיזיקאלית, ברציפות, בדטרמיניזם ובסיבתיות הנוקשה. מכל הסיבות האלה אינשטיין הסתייג מתורת הקוונטים.

אינשטיין עזב את אירופה ב-1933. בטרם הוא עשה זאת הוא השתתף בהרצאה של פיזיקאי בלגי בשם לאון רוזנפלד בעל נטייה פילוסופית. כאשר ההרצאה הסתיימה, אינשטיין התרומם מהקהל כדי לשאול שאלה: “נניח”, אמר אינשטיין, “שישנם חלקיקים המתחילים לנוע זה לעבר זה באותו תנע מאוד גדול. הם באינטראקציה זה עם זה במשך זמן מאוד קצר והם חולפים למיקומים ידועים”. עתה אינשטיין העלה את הבעיה הבאה: בעת שהחלקיקים התנגשו והתרחקו זה מזה, ישנו צופה שמודד את התנע של כל אחד מהם. “מתנאי הניסוי, הוא בודאי יוכל להסיק את התנע של החלקיק השני”, אמר אינשטיין. “אם, בכל אופן, הוא בוחר למדוד את המיקום של החלקיק הראשון, הוא יהיה מסוגל לומר היכן נמצא החלקיק השני”. בגלל ששני החלקיקים היו רחוקים מאוד זה מזה, אינשטיין יכל לקבוע, או לפחות להניח במקרה זה ש”כל האינטראקציה הפיזיקאלית נפסקה ביניהם”. האתגר כאן היה פשוט: “כיצד המצב הסופי של החלקיק השני יכול להיות מושפע על ידי מדידה שמבוצעת על החלקיק הראשון?”

אינשטיין למעשה התווכח על שני מושגים: על ההפרדה בין החלקיקים – שני חלקיקים שמאכלסים שני אזורים שונים בחלל הם בעלי מציאות בלתי תלויה. ועל הלוקאליות – פעולה שקשורה באחד מהחלקיקים האלה לא יכולה להשפיע על החלקיק האחר בחלק אחר של החלל. זאת אלא אם יש משהו שנע את כל המרחק העצום הזה של החלל בין שני החלקיקים ומעביר את המידע. אם צופים בחלקיק אחד, אין זה יכול בו-זמנית לגרום להפרעה בחלקיק האחר שהוא רחוק ממנו. הדרך היחידה שפעולה על מערכת אחת יכולה להשפיעה במרחק על מערכת אחרת היא אם גל או סיגנל או מידע ינועו ביניהם – תהליך שצריך להיות כפוף לגבול של מהירות האור.

אינשטיין בינתיים הגיע מגרמניה לפרינסטון ושם הוא פגש פיזיקאי רוסי צעיר בשם בוריס פודולסקי ופיזיקאי אף יותר צעיר ממנו בשם נתן רוזן. הם החליטו להעלות על הכתב את ניסוי הגדאנקן של אינשטיין עם שני החלקיקים. הרעיון למאמר נבנה בכמה פגישות בין אינשטיין לשני עוזריו פודולסקי ורוזן. בעוד שהרעיון המרכזי היה של אינשטיין הביצוע המתמטי היה של רוזן, והבחינה הלוגית – של פודולסקי, שנראה שכתב את הגרסה הסופית למאמר לאחר דיונים רבים. נראה שאינשטיין לא ראה את הטיוטה הסופית בטרם פודולסקי מסר את המאמר, תחת הכותרת: “האם התיאור המכני קוונטי של המציאות הפיזיקאלית יכול להיחשב כשלם?”, לפרסום ב-פיזיקל רביו במרץ 1935. מיד לאחר שהמאמר התפרסם אינשטיין התלונן שרעיונותיו העיקריים טושטשו על ידי הפיתוח של הרעיון בצורה טכנית על ידי פודולסקי. אינשטיין התלונן שהמאמר לא יצא כפי שהוא במקור רצה. אינשטיין כתב מספר גרסאות לגדנקןאקספרימנט מאוחר יותר, ואלה יותר תאמו את השקפתו המדויקת. בכל מקרה, השורה התחתונה היא, אינשטיין ראה בשזירה הקוונטית פעולה למרחוק של רוחות רפאים.

הטיעון הקונספטואלי המרכזי של מאמר האפ”ר הוא, אם יוצאים מתוך ההנחה שמכניקת הקוואנטים היא תיאוריה שלמה, המדידה על חלקיק אחד משנה בצורה טלפתית את המצב של החלקיק השני (הפרה של הלוקאליות וההפרדה). זאת מכיוון שהשינוי מתרחש מיידית תוך העברת מידע במהירות אינסופית – וזה מפר כמובן את עקרון קביעות מהירות האור בתורת היחסות הפרטית, ולפיכך מפר את יחסיות הבו-זמניות.

גם אם נניח ששני החלקיקים הרחוקים בכל זאת נחשבים למערכת אחת, כלומר פונקצית גל בסופרפוזיציה, והם לא שני חלקים ממשיים נפרדים, אז שוב אומר אינשטיין, עקרון הלוקאליות מופר. זאת כי התקשורת בין שני החלקים האלה של המערכת נעשית מיידית במהירות אינסופית, מה ששוב מפר את עקרונות תורת היחסות הפרטית.

לכן, סבור אינשטיין, יש לשייך קיום נפרד לכל אחד משני חלקי המערכת, כך שנביט עליהם כעל חלקים נפרדים. שתי המערכות המופרדות מרחבית צריכות להיות בעלות מצבים ריאליסטים נפרדים, בלתי תלויים באקט המדידה. מכאן שניתן לשייך ערכים ריאליסטים עבור התנע והמיקום של המערכת של החלקיק השני.

———————————————————————-

 

 

 

 

 

 

גוטפרוינד מעניק לזילינגר את הספר של אינשטיין. אליס ובוב רוצים נופש לטנריף או לאי לה פלמה? יש לי ניסוי חדש בין לה פלמה וטנריף שמצויות במרחק של 144 קילומטר זו מזו. על שתיהן יש מצפים. ולכן ניתן לבצע את ניסוי השזירה על פני מרחק של 144 קילומטר בחלל החופשי.

 

 

 

 

 

 

קלאוזנר: הספר של אינשטיין הוא שלי עכשיו. אוי… אינשטיין הוא הגיבור שלי. אני אשים את הספר של אינשטיין בלילה מתחת לכרית שלי…

 

 

 

 

 

 

זוכי פרס וולף לשנת 2010 – משמאל פרופ’ סר דיוויד בולקומב מבריטניה, זוכה פרס וולף בחקלאות. הוא הודה לכולם בשם זוכי פרס וולף וסיפר בדיחה. מכיוון שאני לא בריטית ואין לי חוש הומור, אני אספר חצי מהבדיחה. סר ג’יימס קלרק מקסוול מגיע לשערי גן עדן. באמתחתו תגליות מפוארות ועצומות, בייחוד האלקטרומגנטיות. בשער ניצב המלאך גבריאל. גבריאל שואל את מקסוול, סר… מה עשית בחייך. ומקסוול עונה, גיליתי את האלקטרומגנטיות ותרמתי לטכנולוגיה. וגבריאל מחליט, לא מספיק, go to hell. וכך נכנסים בשערי גן העדן עוד שני מדענים ובשל תגליותיהם הלא מספיקות מועפים הישר לגיהנום. ואז הגיע חבר של בולקומב לשערי הגן ושואל אותו המלאך גבריאל: ומה אתה עשית בחייך? אני, אני עסקתי בהנדסה גנטית, ישבתי במעבדה וחקרתי. ועונה לו המלאך, טוב אתה היית כבר בגיהנום.

———————————————————————-

השזירה בגרביים של ברטלמן

ב-1964 ג’ון בל הראה שתיאורטית חוסר הלוקאליות הוא תנאי הכרחי כדי להגיע לניבויים ההסתברותיים של מכניקת הקוואנטיים. כלומר, תורת הקוואנטים היא לא קונסיסטנטית עם עקרון הלוקאליות. בל הסביר זאת מאוחר יותר ב-1981: “הפילוסוף ברחוב, שלא סבל קורס במכניקת הקוואנטים, לא כל כך מתרשם מקורלציות אינשטיין-פודולסקי-רוזן. הוא יכול להצביע על דוגמאות רבות של קורלציות דומות בחיי היום יום. לרוב מצטטים את המקרה של הגרביים של ברטלמן. ד”ר ברטלמן אהב ללבוש שתי גרביים בצבעים שונים. לא כל כך ניתן היה לנבא איזה צבע יהיה לו על איזו רגל ובאיזה ביום נתון. אבל כאשר ראיתם שהגרב הראשונה היא ורודה יכולתם להיות בטוחים שהגרב השנייה לא תהיה ורודה. תצפיות בזו הראשונה והניסיון של ברטלמן, ספקו מידע מיידי אודות השנייה. אין הסבר לטעמים, אבל חוץ מזה אין כל מסתורין כאן. והאם לא עניין ה-EPR אותו הדבר?”

פרופ’ ג’ון קלאוזר, פרופ’ אנטון זילינגר ופרופ’ אלן אספה הדגימו ניסויית את הנכונות של הטענה של בל. מאז חזרו על ניסויי אספה פעמים רבות ואותן התוצאות בדיוק התקבלו.

 

 

 

 

 

 

 

כל זוכי פרס וולף לשנת 2010 – חיבוק ענק לאינשטיין

 

 

 

 

 

 

אשתי היקרה, אני כעת קורא בספר האהוב עלי ביותר, הספר של אינשטיין… אוי אינשטיין…

“אינשטיין הוא הגיבור שלי, אני אשים את הספר של אינשטיין בלילה מתחת לכרית שלי”

לפני שבוע השלושה , קלאוזר, זילינגר ואספה הגיעו לארץ כדי לקבל את פרס וולף. מאז שהם הגיעו הם ספרו הרבה בדיחות, הם לא מפסיקים לדבר על אינשטיין וג’ון בל (“אני ידעתי שהייתי כאילו שם במקום שאף אחד לא היה שם קודם לכן. חמש שנים בל לא קיבל שום הערה על המאמר שלו [שפורסם ב-1964]”, “מאמר האפ”ר של אינשטיין אף פעם לא נבדק על ידי שופטים. הוא התקבל לפרסום על המקום. אבל הניו יורק טיימס מיד יצא במתקפה: ‘אינשטיין תוקף את מכניקת הקוונטים’. אינשטיין עצמו מאוד כעס על כך”). ביום שבת בארוחת הערב לכבודם פרופ’ חנוך גוטפרוינד הסביר לנוכחים על תרומותיו של אינשטיין והדגים את ניסוי אפ”ר על ידי שזירת שלושת הנסיינים, זוכי פרס וולף לשנת 2010. הוא חילק לזוכי פרס וולף ספר של אינשטיין, שבו ישנו כתב היד של אינשטיין מ-1912. גוטפרוינד הסביר, שזהו כתב יד בתורת היחסות הפרטית, שלא פורסם מעולם ונכתב ב-1912, זאת בטרם אינשטיין התחיל לעבוד על תורת היחסות הכללית. למעשה זהו כתב יד ייחודי, שכן אחר כך במשך השנים הבאות אינשטיין היה שקוע כל כולו בתורת היחסות הכללית. אדמונד ספרא קנה את כתב היד במכירה פומבית תמורת סכום עתק ותרם אותו ב-1996 לטדי קולק, ראש עיריית ירושלים. בכתב היד מופיעה לראשונה הנוסחא E = mc2 כאשר היא כתובה עם E במקום עם L – עד אז כך אינשטיין נהג לכתוב את המשוואה.

קלאוזר אמר “אינשטיין הוא הגיבור שלי”, ובארוחת הערב החגיגית הוא נישק את הספר של אינשטיין והבטיח, “אני אשים את הספר של אינשטיין בלילה מתחת לכרית שלי”, “הספר הוא שלי, תחזיר אותו אלי אחרי שאתה קורא בו…”. הוא הוסיף מעט מחשבה היסטורית אודות הניסויים שבוצעו לפני ארבעים שנה: “אמרו לי: אתה מבזבז המון זמן. למה שתבצע בכלל את הניסוי? אבל אני אמרתי אחרת, אני טענתי בדיוק להפך. רק בגלל שמאות מאמרים נכתבו על הנושא זה לא אומר שהתיאוריה נכונה וזה לא אומר לא לעשות את הניסוי”.

קלאוזר: אינשטיין שלי…

 אחרית דבר. גם כאשר חששותיו של אינשטיין מומשו אחת לאחת ואינשטיין עצמו היה נחרד לשמע חדשות אלה… בסופו של דבר אינשטיין נותר הגיבור של כולם…

 

 

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s