¿El enredo no contradice inmediatamente la teoría de la relatividad especial? ¿Por qué la gente sigue tan convencida de que nada puede viajar más rápido que la luz cuando somos perfectamente conscientes de algo que sí lo hace?
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Joe Liversedge
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Para responder adecuadamente a este tipo de preguntas, es importante aclarar las cuestiones fundamentales de por qué la SR prohíbe las velocidades superlumínicas y qué tipo de velocidades superlumínicas prohíbe. Hay varios argumentos independientes de este tipo que nos dicen varias cosas diferentes.
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La transmisión superlumínica de información violaría la causalidad, ya que permitiría una relación causal entre eventos que fueran espaciales en relación unos con otros, y el ordenamiento temporal de tales eventos es diferente según los distintos observadores. Como nunca observamos que se viole la causalidad, sospechamos que la transmisión superlumínica de información es imposible. Esto nos lleva a interpretar la métrica en relatividad como una declaración fundamental de las posibles relaciones de causa y efecto entre los eventos.
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Observamos la masa invariable definida por $m^2=E^2-p^2$ para ser una propiedad fija de todos los objetos. Por lo tanto, sospechamos que no es posible que un objeto cambie de tener $|E|>|p|$ a tener $|E|<|p|$ .
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Componer una serie de impulsos de Lorentz produce una velocidad que se aproxima $c$ sólo como un límite. Por lo tanto, ningún proceso continuo de aceleración puede llevar a un observador de $v<c$ a $v>c$ . Como es posible construir un observador a partir de objetos materiales, parece que es imposible hacer pasar un objeto material $c$ por un proceso continuo de aceleración.
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Si pudiéramos impulsar un objeto material más allá de la velocidad de la luz, incluso por algún proceso discontinuo, entonces podríamos hacerlo para un observador. Sin embargo, hay un teorema de no ir, Gorini 1971, que prueba que esto es imposible en 3+1 dimensiones.
El enredo no viola ninguno de estos argumentos. No viola el número 1, ya que no transmite información. No viola el número 2, 3 o 4, ya que no involucra el aumento de ningún objeto más allá de la velocidad de la luz.
V. Gorini, "Linear Kinematical Groups", Commun Math Phys 21 (1971) 150, acceso abierto en http://projecteuclid.org/DPubS?service=UI&version=1.0&verb=Display&handle=euclid.cmp/1103857292
nslntmnx
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308
Aquí hay un ejemplo que me gusta de por qué el enredo no te permite violar la relatividad. Digamos que tienes dos naves espaciales moviéndose en direcciones opuestas a lo largo de una línea, con velocidad constante. En $t = 0$ sincronizan los relojes y enredan dos partículas. También deciden, en algún momento predeterminado $T$ para medir los giros de las partículas (en realidad, la nave 1 medirá en el tiempo $T$ y la nave 2 medirá a $T + \epsilon $ ). Interpretarán estas mediciones como la nave 1 que elige un valor definido para el espín de su partícula (y por lo tanto de su compañera enredada) y la nave 2 que mide este valor comparando su propio espín medido con el estado inicial de enredado. Si esto funcionara, parecería que la información del espín se transmitió de la nave 1 a la nave 2 más rápido que la luz, por lo que $ \epsilon $ .
Me gusta este ejemplo porque podrías (hipotéticamente) probarlo en la vida real, así que debe haber alguna razón concreta por la que no funcionaría. De hecho, la relatividad de la simultaneidad hace que la interpretación de las medidas como transferencia de información sea inválida. La nave 2 hará su medición en el momento $T + \epsilon $ pero no puede interpretar el resultado como información enviada desde la nave 1, porque (como la nave 2 puede saber por su propio reloj más un simple cálculo) la nave 1 aún no ha hecho una medición en el marco de referencia de la nave 2. El mismo razonamiento se aplica a la inversa; ninguna de las dos naves recibe información sobre la medición de la otra a menos que $ \epsilon $ es lo suficientemente grande como para que la simultaneidad sea absoluta.
Así que, aunque sin duda hay más que decir sobre lo que está pasando en general, este ejemplo me asegura que no hay una contradicción inmediata aquí.
wolfcastle
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Jay
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La acción espeluznante a distancia es más rápida que la luz Los cerebritos chinos ponen el reloj en la transferencia de información entre las partículas enredadas Por Richard Chirgwin Publicado en Ciencia, 8 de abril de 2013 05:09 GMT
Como dijo Einstein, es imposible que nada, ni siquiera la información, se mueva más rápido que la velocidad de la luz. Sin embargo, el límite inferior de esa imposibilidad, la velocidad mínima a la que el enredo no puede transmitir información entre dos partículas, parece ser alrededor de cuatro órdenes de magnitud más alta que $c$ la velocidad de la luz en el vacío.
http://www.theregister.co.uk/2013/04/08/chinese_entanglement_transfer_experiment/
Jay
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21
La mecánica cuántica en su forma original no tiene restricción de velocidad de la luz, por lo que permite que los experimentos se interpreten sin esa restricción, por lo que el FTL se permite igual que en la física newtoniana. La relatividad especial (SR) a partir de su supuesto de la constancia de la velocidad de la luz (en el vacío, libre de la influencia de los campos) pregunta cuáles son las consecuencias de ese supuesto y responde a la dilatación del tiempo y a otros efectos, de modo que los relojes están programados para ir a diferentes velocidades, etc. Si no se parte de esa suposición y los relojes se ajustan para ir a la misma velocidad, se obtiene una velocidad de la luz variable. Es sólo en las matemáticas: c' ^2 t' ^2 = (c^2-v^2)t^2 , si se establece c' =c entonces la dilatación del tiempo, si se establece t=t' entonces la velocidad de la luz variable según la mecánica cuántica. Así que a la pregunta de si el entrelazamiento cuántico viola la RS, la respuesta es que mucha gente ha malinterpretado la RS. Lo que tenemos es que establecer la velocidad de la luz como constante es sólo una convención. Si no nos atenemos a esa convención, tenemos FTL según la mecánica cuántica. El propio Einstein abandonó SR para crear GR (relatividad general). Y así, a medida que la gente va avanzando en el estudio de la relatividad encuentra que el FTL está permitido en algunos marcos de referencia, desde la escuela de relatividad de Wheeler, donde se supone que Wheeler es el sucesor de Einstein. Hay quienes están en un nivel inferior de comprensión de la relatividad de Einstein, y empiezan a hacer afirmaciones falsas sobre la SR. Por ejemplo, algo como decir: "La transmisión superlumínica de información violaría la causalidad, ya que permitiría una relación causal entre eventos que son similares a los del espacio en relación con los demás, y el ordenamiento temporal de tales eventos es diferente según los diferentes observadores". - Bueno, lo que hay que destacar en tal afirmación es que se encuentra en el contexto de la SR, y es entonces cuando la convención de la velocidad de la luz se establece de forma constante, por lo que por supuesto en ese escenario sería una violación de la causalidad, pero en el escenario de cómo la física newtoniana trata el espacio tiempo y qué mecánica cuántica adopta, la forma en que se trata el FTL no hay violación de la causalidad. Así que el punto que hay que plantear es que no hay violación de la causalidad en la forma en que la mecánica cuántica trata el FTL, y hablar de si hay información o no se transfiere es sólo una pista falsa, porque por supuesto que se está transfiriendo información - un objeto, ya sea clásico o cuántico, cuando se mueve a una cierta velocidad de una posición a otra está transmitiendo información al hacerlo, es como las matemáticas lo tienen en esas teorías. Es cuando SR quiere salvarse en la forma en que trata las cosas que trata de arrojar arenques rojos. Las matemáticas en el nivel fundacional cuando se configura para tratar con SR muestran claramente lo que está sucediendo, está el triángulo de Pitágoras con su hipotenusa como ct con horizontal como vt luego para la vertical equivale a ct' esto nos da entonces la ecuación de dilatación del tiempo. Sin embargo, lo que hay que tener en cuenta aquí es que está cambiando entre un marco de referencia sin imprimación (con su t) a un marco con imprimación (con su t'), tal cambio no está ocurriendo en la configuración de la mecánica cuántica, si se mantienen las cosas en el mismo marco con cambio de marco, entonces las matemáticas de esa configuración están permitiendo que el FTL sea tratado a la manera newtoniana. (Si estuvieras haciendo el cambio de cuadro entre t y t' de la manera que quiere SR entonces estarías tratando con un tipo diferente de FTL). Así que en el marco no imprimado con su velocidad Triángulo de Pitágoras su hipotenusa como c y vertical como v hay velocidad en vertical de sqrt(c^2-v^2) en otras palabras se está tratando de la misma manera que cualquier otro vector en la física newtoniana, y por lo tanto las ecuaciones de movimiento de Newton todavía se aplican. De modo que en general es necesario resumir que - la forma en que la mecánica cuántica está tratando la velocidad (es la misma forma en que la física de Newton) la información se transfiere en velocidades FTL, no es la misma forma en que SR está tratando las velocidades. A SR le gustaría que la mecánica cuántica se ajustara para tratar la velocidad de la luz y las velocidades de la misma manera que trata las cosas mediante la conmutación de cuadros (entre cuadros sin imprimación y con imprimación), etc., pero la mecánica cuántica no tiene necesidad de tratarla de esa manera, y lo mismo ocurre con la forma en que trata la FTL que es la transferencia de información. Es por eso que Einstein se refirió a él como "espeluznante" porque sabía que se deshacía de SR. Pero para él abandonó la SR y pasó a la relatividad general de todos modos, con la idea de que las teorías tienen un rango de aplicabilidad, y la "espeluznante" mecánica cuántica acababa de salir del rango de aplicabilidad de la SR. No le gustó, así que empezó a decir cosas sobre que Dios no juega a los dados o hace esto o aquello.
