量子もつれと相対性理論によるパラドックス とりあえず板から転載

もつれ合った一対の量子は、片方の状態が決まると、瞬時に時空を超えてもう片方の状態も決定
されるという。

しかし相対性理論によると同時という概念すら相対的で時間も相対的。
そんな所に量子もつれは、同時を求めるべく絶対時間を要求するのではあるまいか？

俺の中でパラドックスがいまいち詳細に練れてないので誰かパラドックスをもっと具体的に説明出来る
？

とりあえず板では片付かないのでここに置いときます。

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>>4
別に証明されてるわけじゃない。
最近もセルンでニュートリノが光速以上の速度で観測されたと
騒ぎになったが、結局機械の不良だった。
ただ、光速に近づくものほど時間が遅れるという相対性理論の効果は
証明されてるので光速以上のものはないとされている。

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t1＝t0√｛１−（v/c）^2｝

これは相対性理論の時間の遅れの式。
ルートの中を見れば1−（v/c）^2　の公があるのが分かる。
vは運動物体の速度でｃは光の速度。

もしｖが光より早くなればv/cは1より大きくなりルートの中はマイナスになる。
マイナスの平方根は虚数。つまりこの式は破綻したことになる。

今のところ観測でこの時間の遅れの式が正しいことがわかっている。
だから光速より早い物質は存在しないということになる。

まぁあるとすればこの式に何かが付け足される可能性はある。

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>>1
「もつれ合った一対の量子」という時点で、「時間も同期している」という意味、
つまり、「相対的にではあるが、一対の量子の間では同じ時間が流れている」という事ではないかな。
例えるなら、二つのボールを紐で繋ぎ、同じ速度で同方向に射出すれば、他の速度も方向も違うボールが回りを飛んでいても二つは常に同期している。
「もつれ合っている」という時点で「同時間軸上の物体」という風に解釈すれば理解出来るのでは。

指摘するように時間は相対的なものだけど、「もつれあっている」という事はそういう事ではないだろうか。
まあ想像だけど。

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>>7
そうだね。「もつれあった一対」をふたつとして、
インターフェースを2場もつ事象と言わない。
「宇宙膨張が加速的である」もそうだけど
これを全天に向かって落下してるとは言わないのと同じだ。
加速とは連続した入力がない限り、重力場に置ける落下のことなんだがね。
夜空をあおげば宇宙開闢1点の輝きが全天から電磁波に引き延ばされて降り注いでくる。
人間は爆発膨張を球体モデルで理解するが、現実は「裏返しの球体＝虚数球？ww」

カントを引き合いにすれば人間の認識はその形式を時間と空間に依っており
時間と空間はアプリオリなもので、経験的な、つまり理論的なものではないとしてる。
認識の前提として時空が存在するなら、そのうつろいは別の何かによって同定されねばならない。
「光速は人間認識の危機を救った」といって、フリーマン・ダイソンが笑ったっけな。

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物理学的には３次元空間プラス時間、いわゆる時空における解決を求めるのだが、数学的には、
複素６次元空間プラス時間、虚時間も含めれば８次元空間の下ですべて解決できるはず。

実数直線（１次元）を複素平面（２次元）に拡大するのと同じように、縦横高さの３次元空間を
複素６次元空間に拡大する。
だれも描けないが、この６次元空間ではすべての方程式の解は同じ６次元空間内に求められるはず。

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空間が3次元あるんだから、時間にも3次元あると考えるのが正しい推論。
一方向に進むだけの単純な時間の流れは、遅い速いはあっても所詮ひとつの次元でしかない。
その一方向に進むだけの時間の流れに直行する、あと二つの時間的次元をイメージすれば、
>>1の疑問もたちどころに解決する。
要は、人間の限界として時間の流れを一方向・一定速度にしか想像できないが、
それとはままったく違う時間軸も存在すると仮定してみよう。
ある一点から始まった、我々人間が認識する「時間」は、過去から未来へ一つのレールの上を進むしかないが、
パラレルワールドのように横に広がる多次元に、我々で言う「現在」の地点のまま横方向に進む「横の時間」もあるとすればどうか。
「時間」は「今(という瞬間・一点)」でありながら、隣り合ったパラレルワールドの同じ時間に移動する「時間」。
この仮定のみが、「離れた場所・違う相対時間でありながら同時に」という命題に辿り着く。

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こゆ事？

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イメージで言うと、こうかな。

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>>12
凄い分かりやすい

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>>10
いや、それはただの想像でしかないぞｗ
そもそももつれの話はパラレルでも何でもなく
観測可能な同一の時空の話だから。
時間は3次元という空間に存在する一つの次元でしかない。
それを時空と言う。

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>>14
＞時間は3次元という空間に存在する一つの次元でしかない。

現状はそう解釈されているのは十分承知の上で、「時間軸と言うのは一次元しか種類が無い」というのは固定観念なんじゃね？という想像。
電車に乗った人が、一方向一定速度にしか動けないと認識しているようなもんで、実は「戻る」事も「左右」に行く事も「上下」に行く事も可能かもしれない。

＞観測可能な同一の時空の話

パラレルワールドも、実はすべてが現実の世界と重複して存在しており、
観測する事で現実として収斂する類の「可能性」もしくは「存在確率」かも知れないね。
この世は究極的に突き詰めて考えれば「最小単位物質の粗密分布」でしかないからね。

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なんかよく分からんけど量子もつれでも、光速を超えた情報通信は出来ない事になってるらしい。
情報因果律、瞬間伝送禁止則とかいってそれが破れないくらいの情報しか量子もつれでも
出来ないそうだ。

俺は片方の状態が↑に決まるともう片方は自動的に100%↓になるというように決まっているのだと思っていたが、そういうわけではないようだ。

<s>が±2√2の範囲内に収まる、いやほぼ±2√2になるとか。
この辺がさっぱり分からんのだ。実在性か局所性か因果律のどれかが破れてるとか破れてないとか。因果律が破れてるなんて事例は無いから実在性か局所性が破れてる。
更に局所性（光速以上の伝達）はありえないとなったから実在性が疑われる。
実在性がないとは、観測されないものは必ずしもそこには無いということらしい。
つまり俺が空を見上げてあぁ今日も月がきれいだなと確認して初めて月はそこに存在するということになる。

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人間原理かよっ

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無限に広がる粒子が一瞬にして一点に収束したのなら局所性が成り立っていない
収束した座標が確立によってしか求められないのなら因果律が成り立っていない

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そうじゃなくて量子もつれの話だ。収束と波動関数は関係ないだろう。たぶん

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量子もつれとは、ある量子の波動関数の収束が異な
る量子の波動関数を収束を引き起こす現象のことで
は？

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俺もそんな詳しいわけではないが、収束した時の物理量が問題なんだ。
素粒子のスピンやら、（スピン以外に何があるのか?）の物理量が、片方が決定した時に、
もう片方も決定されるが、その値がランダムなのか?それとも　対粒子の値と何か相関性があるのかということ。

波動関数になって空間に広がっている粒子が一点に収束するのは極当たり前の現象で、
そこに因果律や局所性の破れはない。

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[YouTubeで再生]
アインシュタインが否定した遠隔作用は実際に証明された…って本当なの？
今まで知らんかったんだけど、アインシュタイン破れたり、なの？
ペアの粒子の一方を観測すれば、遠く離れたもう一方の粒子に瞬時に影響を及ぼす
通信に応用できれば、タイムラグの無い通信ができるの？
宇宙規模で、時計合わせができるの？

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キーワードは「光速」ではなくて「時間」らしいよ。瞬時だ、光速を超えるだ、ではなくて『もつれた対粒子は時間を遡って改めて対発生する』これが量子テレポテーションの新しい解釈らしい。
弱値とか弱測定の説明で読んだことがある。

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>>23
どうも
ちょっとよくわからないので教えてください

量子の一方を観測して状態が「上」とわかったとき、
量子を生成した時まで過去にさかのぼって一方は「上」だから他方は「下」となって、
また未来（現在）までたどって、他方は当然「下」でした、って話でいいの？
それって、>>22のつべの内容にある、アインシュタインの解釈にすごく近い気がしますが…
（一方の箱に右手袋を入れ、他方の箱に左手袋を入れてお互い遠方に運ぶ
　一方を「右」と観測したら、当然他方は「左」）
量子のペアを生成した時点でそれぞれが上か下か既に決まっている、との解釈でいいの？

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>>24
量子力学はなにかけつけて「解釈」なんだよ。
本当のことは決してわからない。
数式に基づいた結果が得られれば本当のことはなんだっていい。
どういう世界観をイメージするかは、好きに解釈すればいい。

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１．量子生成時に↑↓のペアが生まれ、それぞれ遠方に運ばれる
　　どちらか一方を観測すれば、当然他方もその逆とわかる

２．量子生成時にはペアそれぞれの状態は決まっておらず、それぞれ遠方に運ばれる
　　どちらか一方を観測すれば、その瞬間に他方も決定する

観測する前から決まっていた（１）のか
観測する前には決まっていなかった（２）のか
大きな違いだと思う

アインシュタインはこの量子のもつれの問題をシンプルに（１）と解釈した
右左どちらの手袋が入っているかは、箱の蓋をあける前の、手袋を入れた時に既に決まっている
すごくわかりやすい
しかし、>>22のつべで見せつけられたのは、現実は（２）であるようだ、とのこと
そこで超光速通信の疑問が湧くのです、可能なのだろうか？と

もし、時間を過去にさかのぼり、量子生成時にペアの状態が決定したとするなら、
その後の説明は（２）ではなく（１）となり、量子論の説明と矛盾してしまいます

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まあ測定した後で対生成に遡るんだから、「測定するまで値は決まらない」ってのは守られているがね。
光子は反粒子も光子だから、例示によく使われるけど、そこでは「光子は未来にどんな測定を受けるか予め知っている」との表現が使われる。反粒子は粒子が時間を逆行する姿と見ることも出来るそうだよ。面白いなぁ。（常にそうだ、となると世の中の不可逆性がなくなるし、エントロピーの件でも困っちゃうけど）

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>>27
＞反粒子は粒子が時間を逆行する姿と見ることも出来るそうだよ
恐ろしいなぁ、それがまかり通ったら因果律なんて成立しなくなっちゃうよ

「シュレーディンガーの猫は、箱を開ける前の時点では生も死も決定していない」

（古典論派）それはおかしい！箱を開ける開けないにかかわらず、猫の生死は決まるはずだ！
（量子論派）「観測」によって「生か死か」が決定されるんです
　　　　　　「観測」を原因として、「生か死か」という結果が定まるのです
　　　　　　量子論とはそういうものです
（別の量子論派）いや、未来から過去に時間を逆行する光子なんてのもありまして、
　　　　　　　　未来の「観測」を原因として、過去の「生か死か」という結果もアリなんです

…俺には理解できない、こんな茶番

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>>27
○○論派はなく、論は１つ。
解釈は幾つかある。
どれが一番納得できそうな世界観かなー？っていう解釈をしようとしているだけ。
解釈は証明のしようがない。

よくわからん場合は多世界解釈にしとけばいい。
それが一番人間の理解に合う。

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>>29
「多世界解釈」は、枝分かれするたくさんの平行世界の一つが、今我々のいる世界、と理解しています
なので、俺的にざっくり言うと「多世界解釈」＝「そういう運命」との理解です
シュレーディンガーの猫の箱を開けたら猫は生きていた、の場合、猫は生きる運命であったと考え、
量子のペアを遠方に引き離して一方を観測したら↑だった、の場合、そのペアはそう観測される運命
だった、と考えます
観測される前から決まっていた、つまり、古典論的解釈です

「多世界解釈」を持ち出すと、量子論　関係無くないですかね？

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>>30
多世界解釈をしたからと言って、何かが変わるわけじゃないよ。
どういう世界観をイメージしようが、理論・数式には何も影響を与えない。

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すんません、量子論でも多世界解釈できますね…「観測時」が平行世界の「枝分かれ」と考えるなら…
しかし、俺はよっぽど量子論が嫌いなのか、すんなり入ってこないなぁ
またシュレ猫ネタですが、箱に入れられる前は「生きている猫」これに異論はないだろう
ここからが問題で、

１．箱を閉じた瞬間に「生きている猫」は「生きている状態と死んでいる状態の両方を兼ね備えた猫」
　　に豹変
　　この時、平行世界の枝分かれは生じない
　　その後、箱を開けた瞬間「生きている状態と死んでいる状態の両方を兼ね備えた猫」は
　　「生きている猫」に豹変した世界と「死んでいる猫」に豹変した世界に枝分かれしてゆき、
　　観測者はどちらかの世界を経験する

２．箱を閉じた瞬間は「生きている猫」は「生きている猫」のまま
　　その後、箱を開けるまでの間で装置の動作の有無によって（あるいは古典論的な確率によって）
　　「生きている猫」と「死んでいる猫」の世界が枝分かれしてゆき、
　　箱を開けた時、観測者はどちらかの世界を経験する

俺は（２）…と言いたいところだけど、理論・数式という言語で語らなくては所詮言葉遊びだ、
と言われそう…逆に学のある方には遊び程度にお付き合い頂ければ幸いです

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多世界解釈なら２でしょう。
単純明快。

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話を戻しますと…
>>28で書いた「因果律なんて成立しなくなっちゃうよ」なんですが

>>27
＞まあ測定した後で対生成に遡るんだから、「測定するまで値は決まらない」ってのは守られているがね。

(A)2013年、二つの粒子が対生成されるが値は決まっていない
(B)2014年、観測の前、二つの粒子の値はまだ決まっていない
(C)2014年、観測の後、二つの粒子の値が決定
(D)2014年、遠く離れた二つの粒子の値が、観測の瞬時・同時刻に情報として伝わったわけではない
(E)2013年、二つの粒子が対生成された時に既に値は決まっていた
(F)2014年、観測の前、二つの粒子の値は既に決まっていた

？？？(A)と(E)　(B)と(F)　に矛盾が…

いかにして、このようなことを可能とするか？　→　時間を逆行する粒子による
それを許したら、因果関係がメチャクチャになってしまわないか！？
といった具合に、激しく違和感を感じるわけでして…

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>>33
ありがとうございます
あれ？そうだったんですか？これは失礼しました
多世界解釈は古典論が多世界ある、で良かったんですか…

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>>34
受け入れられないのであれば、いっそのこと、その解釈は間違いにしてしまえばいいのでは。
解釈は、正解を与えるものではないから。

多世界解釈を不正解としている人もいるでしょう。
解釈は、理論ではないです。

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>>36
多世界解釈で言えば、量子のもつれなど存在しておらず、観測する前に全て決まっていた
超光速で何かが伝わるとか、そういった面白味も何も無い…古典論だから当然ですが…
（ただし平行する多世界という古典論を飛び越えたものを考える必要はありますが）

なんか、つべを見た時の興奮も冷めてしまいました…

お相手ありがとうです

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反粒子は粒子が時間を「逆行」する姿。だから質量も電荷の絶対値も同じ。
真空中にペアで生成消滅しているが、これは時間を逆行している粒子と順行している粒子を同時に見ているから２つに見えるだけだ…との解釈もある。
１つの粒子の今と、同じ粒子が未来から時間を逆行して来る（反粒子）のを見ているだけ。こんな解釈しても量子論の世界では、「タイムマシンのパラドクス」は起こらないそうだが、何だか解らん。まだ勉強不足。

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時間を逆行する粒子なんて便宜上の存在だと思う
今我々の知る物理理論に逆行時間を与え、現実の物理現象を時間反転したものと同じ答えが得られるか？
本気なら、エントロピー増大にケリをつけてほしい

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最初は驚いたけど、今は違和感ない。
量子論の世界だからね。粒子は「時空」を動き回る。時間も含まれる。（マクロの世界じゃないよ）真空中で粒子と反粒子が生成消滅するのは、１つの粒子が時間の向きを変える瞬間とも言える。
マクロの世界は対称性の破れにて守られている…のかな？

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すこし「もつれ」からそれるけど、違和感があるのは超弦理論のヒモの長さだな。ブランクレングスだと輪になるどころか振動すら出来ないのではなかろうか?←量子論をマクロ世界の常識で判断しようとする自分がいるわけだが…
片やブランクタイムについてはブランクレングスを光速で割ったものだから時間の最小単位として納得がいく。時間もデジタルなのには驚いたが。物理現象を表記する数式は全て連続的（アナログ）であって、断続的（デジタル）な物がない（と思っている）のに、少し不思議。

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空間の最小単位を調べようとする研究がすすむ一方で、世界は連続で出来ているとかたる科学者も沢山いるらしい。
科学の最先端でも連続-断続　は議論の的のよう。

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3次元の空間軸方向には、素粒子やヒモといった最小単位を考えているけど、
4次元時空を同等に扱うというのなら、時間軸方向にも最小単位を考えるべきだ
空間方向に有限の長さに並んだ粒子があるなら、時間軸方向にも有限の粒子の並びが有ってもいいだろう
…とすると、時間軸を自由に行き来できない我々がそれを見たとき、あるとき突然粒子が現れ、
しばしの存在の後、突然粒子が姿を消す、ように見えるだろう
経験上そんなものは無いので、この仮定は間違っている…のか？

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その解釈もありみたいだよ。（そもそも時間の最小単位はブランク時間と書込んだばかりだが）
フェルミ粒子（物質）はスピン値が1/2
つまり720°回って元に戻る。半分の360°は我々の知る次元だが、残り半分は未知。
だからいきなり現れたように見えることもあるらしい。

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時間の逆行に話を戻して補足すると、時間の逆行と言っても「元に戻る」ことでは無いそうだ。時空を自由（そう見えるだけだが）に動き回るので、時間だけ逆行するが場所は逆行前とは別の場所に移動するんだと。
時間に絶対値を持ち込んで符合を付けただけみたい。
そうすると時間には前後だけしかないのか？との疑問すら湧いてしまう。

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>>45
それってまんま多世界解釈

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え！？そうなの？
マジ知らんかった
(・_・;)

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時間軸が1次元しかないなら、この世界は1つの物語でしかない

もし時間軸が2次元だったら、もう一つの軸の方向にちょっとだけズレただけで、ズレてない世界とはもう違う世界を歩んでいることになる

ん？>>10に近い考えか？さらに時間の自由度を高め3次元にしたら>>10だな

一方>>9の考えも頷けるので、空間3次元＋時間2次元の5次元時空を複素拡張して、この世界は10次元の多世界解釈複素時空だ、なんて言うのもいいな

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虚数の時間を認める複素数時間を導入したら、光速を超える速さもアリになりますね
>>6もOKで破門していないと言うことになる

光速に近づくと長さが短くなるのも、速さに応じて複素数平面上で回転してるだけ、とか言ってみる
…速さが光速を超え無限大に向かうと、今度は長さがマイナスに転じてゆく…長さ反転？なんてね

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ここでも片付いていない

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光速より速く情報を伝えられるとした時に生じる問題ってなんですか?
あと光子以外の速い粒子が、なぜ無いと断定できたのか逆に知りたい。
測定技術も発達しない中世で、なぜ光速が最速と定義されたのですか?
目に見える光だけが対象で、はいこれが最速。じゃなくて、逆に目に見えない
未知の物質で光速以上のものが「無い」と、どうして断言できたのでしょうか。

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>051
光よりも速いものが無いと断定されたことはないよ
光速が宇宙で一番速いと仮定されているだけ
光速よりも速いものが見つかったら
それが光に置き換わるだけ
もしそうなったとしても相対性理論が間違っていた事になるわけじゃない
（現在の理論上の最高速度の）光速を超えて情報が伝わると因果律が敗れる
親殺しのパラドックスとか、人間目線だけの話だけじゃなくて
宇宙の全てのモノにパラドックスが起きる
ビッグバンが起きた瞬間、空間も物質もなくただのエネルギーだけの状態で
何かが情報を持つことなど許されていなかったのに
そこに情報が存在してしまうことになる

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量子もつれの最も基本的な概念である非局所性に誰も言及してないｗ
不毛すぎるやり取り・・・

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局所とは全体の中の一部分と言う意味です。
例として将棋盤を考えます。
2三のマスと4六のマスはそれぞれ将棋盤全体の中の異なる一部分（＝局所）なので、将棋盤は局所性を持っています。
次に2三のマスに注目すると、このマスは一定の広さを持っていますが歩の駒をその中の真ん中に置こうが右上の隅に置こうがそれは2三歩であることに変わりはありません。マス自体は広さを持っていてもその中に「真ん中」や「右上」の区別はなく（＝部分はなく）全部同じ場所とみなされます。これが非局所性です。

量子もつれ状態は非局所性を持つので、全部同じ場所です。空間的にどんなに離れていても物理的には同じ場所なんです。
情報が伝わっているわけではありません。だから伝わる時間などありません。
時間の議論は最初から必要ないのです。

非局所性を感覚的に受け入れられなかったのがアインシュタイン。
非局所性が実在する条件を理論的に導いたのがジョン・スチュワート・ベル。
ベルの条件を実験で実際に確認したのがアラン・アスペ。
おかげで物理学者は量子もつれの非局所性を迷わず受け入れられるようになり、
技術の進歩によって量子コンピュータが現実に稼働するようになったわけです。

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