• اگر سمپادی هستی همین الان عضو شو :

    ثبت نام عضویت

علیت

  • شروع کننده موضوع شروع کننده موضوع Iman Rage
  • تاریخ شروع تاریخ شروع

Iman Rage

کاربر فوق‌حرفه‌ای
ارسال‌ها
613
امتیاز
18,934
نام مرکز سمپاد
نه اینور نه اونور
شهر
.
سال فارغ التحصیلی
1394
سلام
یک از مفاهیم متداول در فیزیک علیت (causality)هستش. به این ترتیب که مثلا دو پدیده A,B رخ می دهند.
شما می گویید پدیده Aدلیل پدیده Bهستش.
یا مثلا می گید یک ارتباطی بهم دارند.
معیار شما برای اینکه بگید پدیده A دلیل پدیده B هستش چی هست؟می تونین این معیار به صورت فرمول وار در بیارید؟
 
حداقل ویژگی ضروری، اما ناکافی برای این که بین دو رویداد رابطه علی برقرار بشه و یکی علت دیگری باشه اینه که فاصله ویژه بین اون دو رویداد، با قرارداد علامتی منفی برای بخش زمانی و مثبت برای مکانی، منفی بشه. یعنی ds^2=-c^2dt^2+dr^2<0
یا به زبان دیگه، اگر دو رویداد در فاصله مکانی dr از هم باشند، و فاصله زمانی رخ دادنشون dt باشه، تحت چنین شرایطی قدر مطلق جمله c^2dt^2- که در واقع نشون دهنده فاصله ای هست که نور در طول اون مدت زمان طی می کنه بزرگتر بشه از dr که فاصله مکانی بین دو رویداده. یا بخوایم حتی ساده تر بگیم طبق نسبیت هیچ چیز سریع تر از نور حرکت نمیکنه، بنابرین اگر فاصله مکانی دو جسم خیلی زیاد باشه، و فاصله زمانی رخ دادنشون اندک باشه، تحت چنین شرایطی واضح هست که رویداد a یا b نمیتونن رابطه علی برقرار کنند چرا؟ خب فرض می کنیم که a علت b بوده، طبق نسبیت a در ایده آل ترین شرایط، یک سیگنال با سرعت نور به b فرستاده و مسبب علتی در b شده؛ (هیچ جور سریع تر a نمیتونه سبب علتی در b بشه) اما خب نور به خاطر فاصله زمانی اندک بین رخ دادن a و بعد b و در عین حال فاصله مکانی زیاد بین این دو رویداد، فرصت کافی رو نداره که از a به b برسه. پس این فرض که a علت b هست یا برعکس رو به کل منتفی میکنه. ازونجایی که ds^2 ناورداست، اگر از دید ناظری امکان وجود رابطه علی بین دو رویداد نباشه، از دید هیچ ناظری امکان وجود رابطه علی نخواهد بود.

اما گفتم ضروری و ناکافی، ضروریش رو توضیح دادم. ناکافی برای اینه که ممکنه فاصله ویژه ds^2 بین دو رویداد منفی بشه و رابطه علی ای هم بینشون نباشه. اصغر تو خونش کامپیوترش رو روشن میکنه، اونور کره زمین چند لحظه بعد اکبر لامپ خونشون رو خاموش میکنه. چون فاصله مکانی بین اکبر و اصغر (با مقیاس سرعت نور) بسیار کمه، ds^2 رو حساب کنیم میبینیم منفی میشه، اما خب به وضوح رویداد اصغر هیچ کاری به رویداد اکبر نداره از نظر علی. چیزی که ایجاد کفایت میکنه تا جایی که من میدونم دستکم، عقل هست و بس. یعنی علاوه بر این که ds^2 منفی شد، نتونیم وجود رویداد b رو بدون وجود رویداد a تصور کنیم. اونوقت میشه گفت این دو رویداد رابطه علی دارند.


برای مطالعه بیشتر: اگه شنیدید (هرچند به غلط) که در هم تنیدگی کوانتومی علیت و نسبیت رو نقض میکنه، ریشش دقیقا از همینجاست که فاصله بین دو ذره خیلی زیاده و در عین حال بازه زمانی بین اتفاقی که برای ذره اول میوفته، و اتفاقی که برای ذره دوم میوفته صفره و آنی هست. بنابرین ds^2 به وضوح مثبت میشه پس امکان داشتن رابطه علی بین دو ذره نداریم، اما خب ازونور داریم میبینیم که ذره اول "انگار" بر ذره دوم اثر میزاره، و واقعا علیتی بینشون هست. این شد ریشه یکی از تناقضات قرن 20 و بحثشون.
 
برای مطالعه بیشتر: اگه شنیدید (هرچند به غلط) که در هم تنیدگی کوانتومی علیت و نسبیت رو نقض میکنه، ریشش دقیقا از همینجاست که فاصله بین دو ذره خیلی زیاده و در عین حال بازه زمانی بین اتفاقی که برای ذره اول میوفته، و اتفاقی که برای ذره دوم میوفته صفره و آنی هست. بنابرین ds^2 به وضوح مثبت میشه پس امکان داشتن رابطه علی بین دو ذره نداریم، اما خب ازونور داریم میبینیم که ذره اول "انگار" بر ذره دوم اثر میزاره، و واقعا علیتی بینشون هست. این شد ریشه یکی از تناقضات قرن 20 و بحثشون.

220px-SPDC_figure.png
 
حداقل ویژگی ضروری، اما ناکافی برای این که بین دو رویداد رابطه علی برقرار بشه و یکی علت دیگری باشه اینه که فاصله ویژه بین اون دو رویداد، با قرارداد علامتی منفی برای بخش زمانی و مثبت برای مکانی، منفی بشه. یعنی ds^2=-c^2dt^2+dr^2<0
یا به زبان دیگه، اگر دو رویداد در فاصله مکانی dr از هم باشند، و فاصله زمانی رخ دادنشون dt باشه، تحت چنین شرایطی قدر مطلق جمله c^2dt^2- که در واقع نشون دهنده فاصله ای هست که نور در طول اون مدت زمان طی می کنه بزرگتر بشه از dr که فاصله مکانی بین دو رویداده. یا بخوایم حتی ساده تر بگیم طبق نسبیت هیچ چیز سریع تر از نور حرکت نمیکنه، بنابرین اگر فاصله مکانی دو جسم خیلی زیاد باشه، و فاصله زمانی رخ دادنشون اندک باشه، تحت چنین شرایطی واضح هست که رویداد a یا b نمیتونن رابطه علی برقرار کنند چرا؟ خب فرض می کنیم که a علت b بوده، طبق نسبیت a در ایده آل ترین شرایط، یک سیگنال با سرعت نور به b فرستاده و مسبب علتی در b شده؛ (هیچ جور سریع تر a نمیتونه سبب علتی در b بشه) اما خب نور به خاطر فاصله زمانی اندک بین رخ دادن a و بعد b و در عین حال فاصله مکانی زیاد بین این دو رویداد، فرصت کافی رو نداره که از a به b برسه. پس این فرض که a علت b هست یا برعکس رو به کل منتفی میکنه. ازونجایی که ds^2 ناورداست، اگر از دید ناظری امکان وجود رابطه علی بین دو رویداد نباشه، از دید هیچ ناظری امکان وجود رابطه علی نخواهد بود.

اما گفتم ضروری و ناکافی، ضروریش رو توضیح دادم. ناکافی برای اینه که ممکنه فاصله ویژه ds^2 بین دو رویداد منفی بشه و رابطه علی ای هم بینشون نباشه. اصغر تو خونش کامپیوترش رو روشن میکنه، اونور کره زمین چند لحظه بعد اکبر لامپ خونشون رو خاموش میکنه. چون فاصله مکانی بین اکبر و اصغر (با مقیاس سرعت نور) بسیار کمه، ds^2 رو حساب کنیم میبینیم منفی میشه، اما خب به وضوح رویداد اصغر هیچ کاری به رویداد اکبر نداره از نظر علی. چیزی که ایجاد کفایت میکنه تا جایی که من میدونم دستکم، عقل هست و بس. یعنی علاوه بر این که ds^2 منفی شد، نتونیم وجود رویداد b رو بدون وجود رویداد a تصور کنیم. اونوقت میشه گفت این دو رویداد رابطه علی دارند.


برای مطالعه بیشتر: اگه شنیدید (هرچند به غلط) که در هم تنیدگی کوانتومی علیت و نسبیت رو نقض میکنه، ریشش دقیقا از همینجاست که فاصله بین دو ذره خیلی زیاده و در عین حال بازه زمانی بین اتفاقی که برای ذره اول میوفته، و اتفاقی که برای ذره دوم میوفته صفره و آنی هست. بنابرین ds^2 به وضوح مثبت میشه پس امکان داشتن رابطه علی بین دو ذره نداریم، اما خب ازونور داریم میبینیم که ذره اول "انگار" بر ذره دوم اثر میزاره، و واقعا علیتی بینشون هست. این شد ریشه یکی از تناقضات قرن 20 و بحثشون.
ممنون از توضیحات کامل و خوبتون!
در مورد اثر ناظر هم میشه توضیح بدید؟
 
حداقل ویژگی ضروری، اما ناکافی برای این که بین دو رویداد رابطه علی برقرار بشه و یکی علت دیگری باشه اینه که فاصله ویژه بین اون دو رویداد، با قرارداد علامتی منفی برای بخش زمانی و مثبت برای مکانی، منفی بشه. یعنی ds^2=-c^2dt^2+dr^2<0
یا به زبان دیگه، اگر دو رویداد در فاصله مکانی dr از هم باشند، و فاصله زمانی رخ دادنشون dt باشه، تحت چنین شرایطی قدر مطلق جمله c^2dt^2- که در واقع نشون دهنده فاصله ای هست که نور در طول اون مدت زمان طی می کنه بزرگتر بشه از dr که فاصله مکانی بین دو رویداده. یا بخوایم حتی ساده تر بگیم طبق نسبیت هیچ چیز سریع تر از نور حرکت نمیکنه، بنابرین اگر فاصله مکانی دو جسم خیلی زیاد باشه، و فاصله زمانی رخ دادنشون اندک باشه، تحت چنین شرایطی واضح هست که رویداد a یا b نمیتونن رابطه علی برقرار کنند چرا؟ خب فرض می کنیم که a علت b بوده، طبق نسبیت a در ایده آل ترین شرایط، یک سیگنال با سرعت نور به b فرستاده و مسبب علتی در b شده؛ (هیچ جور سریع تر a نمیتونه سبب علتی در b بشه) اما خب نور به خاطر فاصله زمانی اندک بین رخ دادن a و بعد b و در عین حال فاصله مکانی زیاد بین این دو رویداد، فرصت کافی رو نداره که از a به b برسه. پس این فرض که a علت b هست یا برعکس رو به کل منتفی میکنه. ازونجایی که ds^2 ناورداست، اگر از دید ناظری امکان وجود رابطه علی بین دو رویداد نباشه، از دید هیچ ناظری امکان وجود رابطه علی نخواهد بود.

اما گفتم ضروری و ناکافی، ضروریش رو توضیح دادم. ناکافی برای اینه که ممکنه فاصله ویژه ds^2 بین دو رویداد منفی بشه و رابطه علی ای هم بینشون نباشه. اصغر تو خونش کامپیوترش رو روشن میکنه، اونور کره زمین چند لحظه بعد اکبر لامپ خونشون رو خاموش میکنه. چون فاصله مکانی بین اکبر و اصغر (با مقیاس سرعت نور) بسیار کمه، ds^2 رو حساب کنیم میبینیم منفی میشه، اما خب به وضوح رویداد اصغر هیچ کاری به رویداد اکبر نداره از نظر علی. چیزی که ایجاد کفایت میکنه تا جایی که من میدونم دستکم، عقل هست و بس. یعنی علاوه بر این که ds^2 منفی شد، نتونیم وجود رویداد b رو بدون وجود رویداد a تصور کنیم. اونوقت میشه گفت این دو رویداد رابطه علی دارند.


برای مطالعه بیشتر: اگه شنیدید (هرچند به غلط) که در هم تنیدگی کوانتومی علیت و نسبیت رو نقض میکنه، ریشش دقیقا از همینجاست که فاصله بین دو ذره خیلی زیاده و در عین حال بازه زمانی بین اتفاقی که برای ذره اول میوفته، و اتفاقی که برای ذره دوم میوفته صفره و آنی هست. بنابرین ds^2 به وضوح مثبت میشه پس امکان داشتن رابطه علی بین دو ذره نداریم، اما خب ازونور داریم میبینیم که ذره اول "انگار" بر ذره دوم اثر میزاره، و واقعا علیتی بینشون هست. این شد ریشه یکی از تناقضات قرن 20 و بحثشون.
سوال دوم من این هست که به هر حال اگه مفهوم علیت رو یک چیز کیفی بدونیم، حرف شما درست هست. اما بدون شک روشن کردن کامپیوتر اصغر بر خاموش کردن کامپیوتر اکبر تاثیر دارد.به عبارت دیگر شاید معیار فاصله که بیان کردید لازم و کافی باشد.
 
درهم تنیدگی کوانتومی
جفت شدن خواص مکانیکی دو ذره است، ذراتی که پیش تر با یکدیگر در اندرکنش بوده و سپس از یک دیگر جدا شده‌اند
دو ذره نوری از چشمه نور جدا میشن وموج اولی ودومی رو هم تاثیر گذاره
 
ممنون از توضیحات کامل و خوبتون!
در مورد اثر ناظر هم میشه توضیح بدید؟
اثر ناظر کاری به نسبیت نداره و در حوزه کوانتومه. به عنوان مثال، اگر یک چشمه نوری همدوس رو جلوی دو شکاف قرار بدیم نقش تداخل موجی میبینیم. حالا اگر یک آشکار کننده توی یکی از شکافا بزاریم که ببینیم فوتون های نور از کدوم شکاف رد شدن، نقش تداخلی از بین میره و نقشی که مربوط به پرتاب ذرات به سمت دوشکاف هست رو میبینیم. این میشه اثر ناظر، یعنی بسته به این که ناظر چه جور ابزار و لوازمی رو در آزمایشش به کار ببره میتونه شاهد پدیده های متنوعی باشه. حالا این چیکار داره به علیت؟ یک آزمایش هست به اسم Quantum eraser، اگر زبانتون خوبه این لینک رو ببینید:
زبانتونم خوب نیست مختصر و مفیدش اینه که اگر دوتا فوتون رو درهم تنیده کنیم و روی یکی فرضا اندازه گیری مکانی انجام بدیم (مثلا آشکار ساز بزاریم جلوی یه کدوم از فوتون ها)، ذره دیگه مجبور میشه رفتار ذره ای نشون بده، و اگر اندازه‌گیری نکنیم خب معمولی راهش رو میره فوتون دیگه و رفتار موجی نشون میده. حالا بحث اینجاست که چه میشود اگر ما یک پرده بزاریم جلوی فوتون دوم، و فوتون اول رو بیخیال بشیم تا یک مسیر دور و دراز رو طی کنه، تا حدی که مطمئن شیم که فوتون دوم به پرده خورده و رفتار موجیش رو نشون داده، بعد بریم فوتون اول رو آشکار سازی مکانی کنیم؟ در این حالت اگر نقش موجی ببینیم و همزمان مکان ذره اول رو هم آشکار کرده باشیم عملا عدم قطعیت رو نقض کردیم، چرا؟ چون فوتونی که به سمت دو شکافی میره مکانش نامعلوم میشه و طول موجش (تکانش) رو میشه با توجه به نقش تداخلی ای که ساخته فهمید، از طرفی دو فوتون در هم تنیده هم انرژی هستند و تکانه یکی رو بدونی، تکانه اون یکی رو هم خواهید دانست، پس با اندازه گیری مکانی روی فوتون اول هم مکانش رو میفهمیم، هم تکانش رو با قطعیت که خب کوانتوم رو به باد میده. دانشمندان این آزمایش رو به نحوی انجام دادن و معلوم شد که اندازه گیری یا عدم اندازه گیری روی فوتون اول در آینده، در نقشی که فوتون دوم روی پرده میسازه تاثیر گذاره، و بیشتر شبیه این میمونه که
یا فوتون ها از آینده خبر دارند و فوتون دوم میدونه که در آینده فوتون اول مورد مشاهده قرار میگیره یا نمیگیره
یا فوتون اول از آینده به فوتون دوم در گذشته پیام میفرسته که حاجی من مشاهده شدم یه جوری دو شکافی رو رد کن که نقش ذرات تشکیل بشه کوانتوم نقض نشه (پیامه باید سریع تر از نور حرکت کنه، یعنی نقض نسبیت و علیتی که بالا شرحش دادم)
یا یه مشت مزخرف دیگه
39.gif
بهرحال آزمایش جالبیه صفحه ویکی پدیاش هم ثواب داره ببینید.
 
آخرین ویرایش:
Back
بالا