The hypothesis about the essence of nonlocality in string theory Putenikhin P.V. m55@mail.ru PACS 11.25. -w; 03.65.Ud; 11.90.+t; 12.90.+b
Non-locality - it is a quantum phenomenon, consisting in the fact that two quantum object, such as photons, after the interaction and remove from each other continue to be a single quantum-mechanical system. If one of the objects subjected to the measurement, leading to the collapse of the wave function of the system, then the second object at once, instantly and goes into a certain state. If it is the photons about referred to earlier, then after measurement one of the them, as a result of the measurement he gets a definite polarization. Second photon immediately, instantly and at any distance is also gaining a definite polarization. This state of the photons when they as seemed to feel each other at a distance, has the name entanglement.
Synchronous, correlated behavior of entangled quantum particles at first sight contrary to the general theory of relativity. There is a apparent dependence of the quantum state of a second photon from the quantum state of the first photon. However, the data, signal transmission between the photons is not fixed. Therefore, not to say that observed "superluminal communication" between entangled quantum particles is equal the transfer of the information signal.
However, this compromise does not eliminate the direct question: one of the particles measured here, the second is strictly according to the first dimension gets its own state instantly and at any distance from the first. In 1935 at the paradoxical nature of this phenomenon to note Einstein and his colleagues [1], resulting in the phenomenon became known as the EPR paradox, the main essence of which was the statement of the incompleteness of quantum mechanics. The paradox laid the foundation the so-called "local realism" Einstein`s, which is not allowed superluminal communication between whatever the system. 30 years later (1965), John Bell, strictly mathematically refuted the arguments of Einstein, showing that the observed relationship between entangled particles can not be a statistical (probabilistic) [3]. At present, the arguments by John Bell is known as "Bell`s inequalities". In the early 1980s, experimental physicist Alain Aspect has confirmed the arguments by John Bell`s in the strict physical experiment [2].
So, there is a system of two objects that behave as if between them is an information exchange with superluminal speed [5]. The name of the phenomenon as "nonlocality" does not explain what is happening in this process. Simply is postulated "instantaneous correlation" of objects, which does not contradict the theory of relativity just because the information signal is not detected between them. But "not detected" does not mean "no". For the first time in rigorous mathematical expressions in the new theory - string theory was obtained solution describing a possible carrier of superluminal information - the tachyon. This was the initial version of string theory, which is based on work of Veneziano end of the 1960s. A tachyon in the theory is arose against the will of string-theorists, and he must move faster than light. Their appearance in the theory was seen as a problem that leads to instability of the theory and how it was thought to violate causality. String theory began to be modified, to appear more and more of its version, which managed to get rid of the tachyon. But was it necessary? In a strict quantum-mechanical experiment recorded superluminal correlations of entangled particles. At the same rigorous mathematical initial calculations is found a solution that admits superluminal transfer of information tachyon. Although it was assumed that tachyons can not transmit the information because of a possible violation of the principle of causality and Lorentz-invariances, but it is not too convincing objection. A simple analysis of the nature of the transfer of information shows that if there is a dependence between the objects, then it is necessarily connected with the transfer of material substance [4]. Consequently, the nonlocality must be based on the carrier of quantum information. As such a carrier, can choose "quantino" which the first time, apparently referred to Veinik [4]. On the other hand in string theory as a logical phenomenon can be recognize the appearance of a tachyon. That is, quantino and tachyon are both the strictly logically justified substances, which is probably just two names to one the same entity.
Thus, we have two apparent interrelated process. First, the phenomenon of nonlocality, which requires the carrier of the superluminal quantum information. Second, theoretical studies, which obtain a logical solution for the superluminal particle. Both processes are strictly objective and not dependent on the will of the researchers. Due to the use of a strictly scientific, universally accepted theoretical and experimental methods is obtained two complementary results: superluminal correlation, link - nonlocality and superluminal substance particle - tachyon (quantino). The aspiration artificial, deliberate to remove from the string theory this particle, is apparently erroneous. Hide the clearly experimentally observed correlation between entangled particles behind the concept mystical nonlocality is not necessary - the carrier of superluminal quantum information can be tachyon (quantino).
References
A.Einstein, B.Podolsky, N.Rosen: "Can quantum-mechanical deion of physical reality be considered complete?", Phys. Rev. 47 (1935), S. 777 - 780 Aspect A. "Bell`s theorem: the naive view of an experimentalist", 2001, http://quantum3000.narod.ru/papers/edu/aspect_bell.zip Bell J.S., "On the Einstein Podolsky Rosen paradox", Physics Vol.1, No.3, pp.198-200, 1964 Putenikhin P.V., "Faster than light - quantino" (rus), 2012, http://econf.rae.ru/article/6630 http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/light.shtml Putenikhin P.V., "How disentangled the quantum entanglement" (rus), 2011, http://econf.rae.ru/article/6327 http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/entang.shtml Putenikhin P.V., The hypothesis about the essence of nonlocality in string theory, URL: http://econf.rae.ru/article/7455 http://econf.rae.ru/article/7452 http://samlib.ru/p/putenihin_p_w/essence.shtml http://samlib.ru/p/putenihin_p_w/esserus.shtml 19.05.2012 - 08.02.2013
Струнная сущность нелокальности - гипотез а Путенихин П.В. m55@mail.ru Нелокальность - это квантовое явление, заключающееся в том, что два квантовых объекта, например, фотоны, после взаимодействия и удаления друг от друга продолжают оставаться единой квантово-механической системой. Если один из объектов подвергается измерению, приводящему к коллапсу волновой функции системы, то второй объект тут же, мгновенно также переходит в определенное состояние. Если это упомянутые выше фотоны, то после того как один из фотонов, не имевших изначально явной поляризации, в результате измерения получает вполне определённую поляризацию, второй фотон тут же, мгновенно и на любом расстоянии также приобретает определённую поляризацию. Такое состояние фотонов, когда они как бы чувствуют друг друга на расстоянии, называется запутанностью (entanglement).
Синхронное, коррелированное поведение запутанных квантовых частиц на первый взгляд противоречит общей теор ии относительности Эйнштейна. Налицо явная зависимость квантового состояния второго фотона от квантового состояния первого. Однако, передачи информационного сигнала между фотонами не зафиксировано. Поэтому и не принято говорить, что явно наблюдаемая сверхсветовая связь между запутанными квантовыми частицами является передачей информационного сигнала.
Однако такое умалчивание не снимает прямого вопроса: одна из частиц измерена здесь, вторая же строго в зависимости от первого измерения получает своё собственное состояние мгновенно и на любом удалении от первой. В 1935 году на парадоксальность этого явления указал Эйнштейн с сотрудниками [1], вследствие чего явление получило название ЭПР-парадокса, основной сущностью которого было утверждение о неполноте квантовой механики. Парадокс обосновал так называемый «локальный реализм» Эйнштейна («локализм»), не допускавший сверхсветовую связь между какими бы то ни было системами. Через 30 лет (1965) Джон Белл строго математически [2] опроверг доводы Эйнштейна, показав, что обнаруженная связь между запутанными частицами не может быть статистической (вероятностной). В настоящее время доводы Белла упоминаются как «неравенства Белла». В начале 1980-х годов физик-экспериментатор Ален Аспект [3] подтвердил доводы Белла в строгом физическом эксперименте.
Итак, имеется система из двух объектов, ведущих себя так, будто между ними происходит информационный обмен со сверхсветовой скоростью [4]. Название явления «нелокальность» не даёт объяснения происходящим при этом процессам. Просто постул ируется «мгновенная корреля ция» объектов, не противоречащая теор ии относительности лишь потому, что информационного сигнала между ними не обнаружено. Но «не обнаружено» не означает «нет». Впервые в строгих математических выражениях в новой теор ии - теор ии струн было получено решение, описывающее один из возможных носителей сверхсветовой информации - тахион. Это был первоначальный вариант теор ии струн, в основе которой лежат работы Венециано конца 1960-х годов. Тахионы в теор ии возникли вопреки воле струнных теор етиков и обязаны были двигаться со сверхсветовой скоростью. Их появление в теор ии рассматривалось как проблема, приводящая к нестабильности теор ии и, как считалось, к нарушению причинности. Теорию струн начали модифицировать, появлялись всё новые и новые её варианты, в которых удалось избавиться от тахиона. Но была ли в этом необходимость? В строгом квантово-механическом эксперименте зафиксирована сверхсветовая корреля ция запутанных частиц. В строгих же математических выкладках (первоначальных) обнаружено решение, допускающее сверхсветовой перенос информации тахионом. Хотя и считалось, что тахионы не могут передавать информацию по причине возможного нарушения принципа причинности и лоренц-инвариантности. Но это не слишком убедительное возражение. Простой анализ сущности передачи информации [4] показывает, что если между объектами есть зависимость, то она обязательно связана с переносом материальной субстанции. Следовательно, нелокальность обязана иметь в своей основе носитель квантовой информации. В качестве такого носителя можно выбрать квантино, впервые, видимо, упомянутый Вейником [5]. Но в теор ии струн как в высшей степени закономерное явление можно рассматривать возникновение тахиона. То есть, квантино и тахион оба являются строго логически обоснованными субстанциями и, вполне вероятно, просто двумя названиями одной и той же сущности.
Таким образом, мы имеем два очевидно взаимосвязанных процесса. Первый: явление нелокальности, требующее сверхсветового носителя квантовой информации. Второй: теор етические исследования, логически обосновавшие сверхсветовую частицу. Оба процесса строго объективны и не зависят от воли исследователей. В результате использования строго научных, общепризнанных теор етических и экспериментальных методов получены два дополняющих друг друга результата: сверхсветовая корреля ция, связь - нелокальность и сверхсветовая субстанция, частица - тахион (квантино). Стремление искусственными, целенаправленными приёмами удалить из теор ии струн эту частицу, очевидно, ошибочно. Прятать за мист ической нелокальностью явно экспериментально обнаруженные зависимости между запутанными частицами нет необходимости - носителем сверхсветовой квантовой информации может быть тахион (квантино).
Литература
Эйнштейн А., Подольский Б., Розен Н. Можно ли считать квантовомеханическое описание физической реальности полным? / Эйнштейн А. Собр. научных трудов, т. 3. M., Наука, 1966, с.604-611 Bell J.S., On the Einstein Podolsky Rosen paradox, Physics Vol.1, No.3, pp.198-200, 1964 Aspect A. «Bell`s theorem: the naive view of an experimentalist», 2001, URL: http://quantum3000.narod.ru/papers/edu/aspect_bell.zip Путенихин П.В., Как распутать квантовую запутанность, 2011, URL: http://econf.rae.ru/article/6327 http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/entang.shtml Путенихин П.В., Быстрее света - квантино, 2012, URL: http://econf.rae.ru/article/6630 http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/light.shtml Putenikhin P.V., The hypothesis about the essence of nonlocality in string theory, URL: http://econf.rae.ru/article/7455 http://samlib.ru/p/putenihin_p_w/essence.shtml Путенихин П.В., Струнная сущность нелокальности - гипотез а, URL: http://econf.rae.ru/article/7452 http://samlib.ru/p/putenihin_p_w/esserus.shtml 19.05.2012 - 08.02.2013