СТО эксперимент с квантовыми кубиками

Специальная теория относительности неприменима к сверхсветовым сигналам.

Сверхсветовые сигналы в теории относительности разрушают все её кинематические эффекты – преобразования Лоренца, замедление времени, сокращение отрезков и относительность одновременности. Применение теории относительности к сверхсветовым сигналам превращает её в абсурд. Помимо физических сверхсветовых носителей к противоречиям приводит теорию и ненаблюдаемая непосредственно сверхсветовая «квантовая информация», позволяющая осуществить реальную сверхсветовую синхронизацию часов. Рассмотрим мысленный эксперимент на основе так называемых квантовых «нелокальных кубиков», рассмотренных в полной версии статьи.

Мысленный эксперимент с нелокальными кубиками

Алиса и Боб находятся в двух ИСО, которые движутся друг относительно друга. Разделим между Алисой и Бобом пару «нелокальных кубиков». Задача их - бросать кубики, например, каждый час и записывать результат и время его получения. Отметим особо: броски совершаются каждый час по собственным часам участников. Часы участников были синхронизированы в момент начала движения. Тройки фотонных пар с «квантовой информацией» поступают к кубикам каждую минуту, то есть Алиса и Боб должны в течение минуты прочитать исход броска своего кубика, иначе результат будет изменен.

По совершении, скажем, 100 бросков возьмём записи Алисы и Боба и сведём их в единую таблицу. Для этого, очевидно, нам нужно будет дождаться, когда эти записи нам привезут, ведь в процессе эксперимента Алиса и Боб удалятся друг от друга очень далеко. С учетом свойств «нелокальных кубиков», таблица (часть таблицы) может иметь, например, такой вид:

   1    2    3    4    5    6
Бросок Время_А Исход_А   А/Б Время_Б Исход_Б
1          00:00             2             3       00:00           2
2          01:00             3             1       01:00           3
3          02:00             7            2       02:00           7
4          03:00             6            6       03:00           6
5          04:00             8            4       04:00           8
6          05:00             2            8       05:00           2
7          06:00             5            8       06:00           5

В колонке 1 указаны номера записей (бросков). Во 2 и 5 колонках - время проведения измерения по часам (таймерам) Алисы и Боба. Очевидно, что эти времена совпадают, поскольку они заданы условиями эксперимента. Но почему в колонках 3 и 6 оказались одинаковые значения? С точки зрения специальной теории относительности в этом, на первый взгляд бы, нет ничего удивительного. Действительно, кто бы первым (согласно теории) Алиса или Боб ни бросил кубик, на втором кубике затем выпадет точно такое же значение.

Более того, каждый из участников, согласно теории относительности, вполне обоснованно будет считать, что именно он первым бросил свой кубик. Второй кубик «приготовился» перейти в такое же состояние и, когда вторые часы показали нужное время, он «упал» нужной стороной. Однако, если бы Алиса следовала мнению Боба и производила измерения «одновременно с Бобом», как это ему казалось, то результат был бы иной - из 4 колонки.

Вот здесь и скрыта сверхсветовая проблема теории относительности. Такая равноправная ситуация возможна только с досветовой скоростью связи между кубиками. С нелокальными кубиками, обменивающимися сверхсветовой квантовой информацией, у теории относительности возникает абсурдная ситуация, взаимоисключающие предсказания.

Рассмотрим эту ситуацию подробнее. Для удобства будем считать, что в эксперименте Боб находится на 1 метр ближе к источнику фотонов для «нелокальных кубиков», поэтому измерение в какой-то мере производит раньше Алисы, например, с точки зрения неподвижной системы отсчета – рис.1.
 
Итак, скажем, в 2 часа по таймеру (строка 3 в таблице) Боб подбрасывает свой кубик и смотрит: выпало 7. Боб записывает эти данные в свою таблицу и задумывается. Он точно знает, что свой кубик Алиса ещё не бросила, поскольку время 2 часа для её броска ещё не наступило, ведь её часы идут медленнее.

Но кубик Алисы уже «приготовился» показать число 7 (то есть, получил квантовую информацию от кубика Боба). А поскольку время Алисы ещё не настало, значит, она ещё не приблизилась к соответствующей точке броска. Отметим это обстоятельство особо: теория относительности здесь предсказывает, что кубик Алисы «получил» квантовую информацию за некоторое время, например, за 10 минут до точки броска (2), то есть совершенно в другой точке пространства (1), например, за 1000 километров до точки (2) – рис.2.
 
Рассмотрим теперь эту же ситуацию с другой позиции - из неподвижной системы отсчета. Поскольку система симметрична (разница всего 1 метр), то Ева и Денис, оказавшиеся рядом с Алисой и Бобом, увидели, что Алиса и Боб бросили свои кубики одновременно (по часам неподвижной системы отсчета). Это отличается от мнения Алисы и Боба.

Однако, теория относительности говорит нам, что это всё нормально, так и должно быть, ведь у каждой системы отсчёта свой собственный взгляд на одновременность. То, что одновременно для Евы и Дениса, не обязательно одновременно для Алисы и Боба. Согласимся с этим. Но попросим объяснить вот какое «недоразумение». Ева и Денис видели одновременный бросок кубиков. Следовательно, они точно знают: кубик Алисы «узнал» о результате кубика Боба в момент броска Алисы, когда она однозначно находилась рядом с Евой. Даёт такое предсказание теория относительности? Разумеется. Пока Боб не бросил свой кубик, кубик Алисы «не знает» его результата. Узнает он его, когда окажется рядом с Евой в точке (2) и ничуть не раньше.

Но тогда как быть с предыдущим предсказанием теории относительности, что кубик Алисы «узнал» результат кубика Боба в точке (1) за 1000 километров до этой точки (2)? По мнению Боба одновременное с ним измерение Алисы должно происходить именно в точке (1), но тогда результат её измерений будет тот, что указан в четвертой колонке таблицы. Однако, одно и то же событие не может произойти в разных точках пространства. Это примерно то же самое, что и утверждение: с точки зрения Марса метеорит упал на Землю, а с точки зрения Венеры - на Луну. Куда же всё-таки упал метеорит?

Но, может быть, с точки зрения Боба, когда он бросил свой кубик, кубик Алисы ещё ничего не получил? И получит только когда достигнет точки броска Алисы? Но и это нелепость: кубики обмениваются информацией мгновенно и на любом расстоянии. Переданная кубиком Боба информация мгновенно достигла кубика Алисы именно с точки зрения Боба. Но Ева и Денис утверждают: это произошло именно в момент броска кубика Алисой одновременно с броском Боба. Если бы Алиса считывала показания кубика в точке (1), то это были бы результаты, не совпадающие с результатами измерения Боба.

Действительно, по мнению Боба, в момент считывания с кубика часы Алисы показывали время 1 час 50 минут (согласно нашему выше указанному предположению). Следовательно, именно в это время Алиса считывала свои показания и именно в это время показания кубиков Боба и Алисы обязаны были совпасть по мнению Боба. Однако, когда это время наступило по часам Алисы, она находилась в другой точке пространства (1) и её кубик показал значения, не вызванные броском Боба в 2 часа по его часам. Это два совершенно некоррелированных броска.

Это могут подтвердить Виктор и Денис. Когда на часах Алисы было время 1:50, к её кубику поступила тройка фотонов, не связанная с тройкой фотонов, полученных Бобом в 2:00 по его часам. Эти тройки фотонов некоррелированы, поскольку испущены источником S в разное время: сначала тройка, которую получила Алиса, и только через некоторое время тройка, которую получит Боб, поскольку в момент «бросков» своих кубиков Алиса находилась ближе к источнику, чем Боб. Действительно, одновременно испущенные фотоны не могли прийти синхронно в точки, находящиеся от источника на разном расстоянии. Таким образом, одновременное «бросание» кубиков показало разные результаты на них, хотя, по мнению Боба, они должны были быть одинаковыми – вследствие квантовой запутанности.

Получается, что нелокальность нарушена? Нет. В других колонках таблицы явно видны полностью совпадающие результаты бросков. Но они произведены не одновременно с точки зрения теории относительности в лице Боба. Как было сказано выше, каждый из участников был уверен, что он первым бросил кубик. Более того, прежде чем второй участник сделал свой ответный «бросок», кубики несколько раз произвели дополнительные обмены «квантовой информацией», и та корреляция, совпадающие исходы были многократно перезаписаны, изменены. В этих условиях никакой мгновенной корреляции, совпадения результатов вообще быть не может, только обычная, досветовая, когда каждый обмен корреляционной информацией между кубиками движется в пространстве вместе с другими, «испущенными» до и после него и пока не достигшие получателя. Но это полностью отвергается квантовой механикой, поскольку квантовая информация, «корреляционный сигнал» достигает получателя мгновенно.

В чем же тогда причина? Почему в таблице оказываются записи полностью совпадающие у двух удалённых участников? Случайное совпадение? Нет, не случайное. Если рассмотреть броски кубиков в неподвижной системе, лабораторной, то её наблюдатели скажут однозначно: каждая из троек фотонных пар «принесла» свою квантовую информацию получателям – кубику Алисы и кубику Боба одновременно. Да, разумеется, это только с точки зрения лабораторной системы отсчета С. Только в этой системе отсчета сигналы пришли одновременно к обоим кубикам. И были в них преобразованы в показания кубиков.

Обращаем на это самое пристальное внимание: информация преобразована в кубиках. Ни раньше, ни позже, а именно в кубиках. Это очевидно, поскольку эти два события имеют помимо одновременности во времени, однозначно определенное место свершения. Не может никакое событие иметь два разных места свершения. С какой бы точки зрения мы их не наблюдали, место для всех систем одно и то же. Время может быть разным по собственным часам наблюдателей, но место – только одно для всех.

Отсюда неизбежный вывод: в момент измерения своего кубика Боб обязан принять, что точно в это же время по его собственным часам измерение кубика произвела и Алиса. Это безусловно так, поскольку одновременные одноместные события (произошедшие одновременно в одной точке пространства) являются одновременными одноместными событиями с точки зрения любой системы отсчета.

Какой из этого сразу же следует вывод? С обоих точек зрения Боба и, вследствие симметрии, Алисы второй из участников произвел измерение одновременно с ним. Но нам известно время проведения измерений каждым из участников и, что сейчас является самым главным, интервал между измерениями – 1 час в нашем эксперименте. То есть, время, прошедшее между двумя измерениям у Боба равно 1 часу и ровно 1 часу с точки зрения Боба равно время между двумя измерениями Алисы.

Два интервала времени между двумя одноименными событиями в двух системах, находящихся в относительном движении, оказались равными. Мы не обнаружили никакого релятивистского замедления времени. Более того, при мгновенной корреляции измерений исчезает и релятивистская относительность одновременности. Если мы используем для измерений сверхсветовой обмен даже призрачной «квантовой информацией», то исчезают все релятивистские эффекты.

Специальная теория относительности рушится при попытке использовать квантовую информацию, она неприменима к сверхсветовым движениям и сигналам. Математика специальной теории относительности верна только в рамках своих постулатов, только для досветовых сигналов и движений. Уверен, что «сверхсветовой тахионный релятивист» назовет приведенные доводы бредом, плодом воспаленного воображения.

Однако, думаю, что ортодоксальный, последовательный релятивист просто обязан заявить: «Долой тахионного коня из теории относительности!» «Тахионный конь» - это аллегорическое подобие античного троянского коня или компьютерного вируса - трояна. Специальная теория относительности не способна одолеть этого монстра. Это чужой монастырь, с уставом, отвергающим релятивисткие постулаты, релятивистскую причинность и релятивистский детерминизм. А в чужой монастырь со своим уставом не ходят.

Равноправие систем отсчета и нелокальность

Первый постулат СТО принят, надо заметить, практически на веру. Доказательств (проверки) его для релятивистских скоростей нет. Косвенное доказательство с мюонами вряд ли можно считать доказательством того, что в ракете, движущейся с около-световой скоростью, все биологические процессы будут такими же, как и на Земле. Мы просто верим в это. Это, как говорится, минус для теории относительности.
С другой стороны, сверхсветовые корреляции квантовых частиц противоречат теории относительности тоже с достаточно большой долей слепой веры. В экспериментах сверхсветовая квантовая информация зарегистрирована на небольших расстояниях, максимум – 200-300 километров. К тому же между приборами, находящимися в одной и той же системе отсчета. Будет ли наблюдаться такая же корреляция между приборами, удаляющимися друг от друга с релятивистской скоростью? Будет ли наблюдаться такая же корреляция, если между приборами будет расстояние космических масштабов? Можно ли разнести запутанные частицы на такое расстояние без её разрушения не вследствие влияния окружения (декогеренции), а исключительно из-за удаленности? Вопрос пока открытый и это для теории относительности плюс.

28.03.2015

Адрес полного текста статьи в интернете URL:
http://samlib.ru/p/putenihin_p_w/sr65t.shtml 

Иллюстрации и уравнения к статье (зеркала)
http://samlib.ru/p/putenihin_p_w/
https://cloud.mail.ru/public/8WpP/qeaUMAiGz
https://cloud.mail.ru/public/Hq7e/jZ9YZGJW9 
https://yadi.sk/d/EZg36rrKmJDwk

http://fileload.info/users/putenikhin/