211service.com
Grundlaget for virkeligheden: information eller kvantemekanik?
Vi er alle stødt på kvantemekanikkens forbløffende underlighed; at den fremsætter sine forudsigelser i sandsynlighed snarere deterministisk form, at den ikke tillader at ukendte tilstande kopieres, og at et kvanteobjekt øjeblikkeligt kan påvirke et andet uanset afstanden mellem dem, men ikke på en måde, der tillader hurtigere end lyset meddelelse.
Det er en helvede teori, og i de senere år har fysikere opdaget en hel klasse af teorier, der gør den samme slags ting. Spørgsmålet er, hvilken en vælger vi?
Nogle få kan udelukkes, fordi de forenkler forskellige beregningsopgaver på usandsynlige måder. Men resten har virket mere eller mindre tilsvarende. Indtil nu.
Marcin Pawlowski ved universitetet i Gdansk i Polen og et par venner siger, at tilføjelsen af en enkelt ekstra betragtning hurtigt og nemt adskiller de ikke-fysiske teorier fra de fysiske.
Ideen er baseret på information og kan formuleres enkelt. Reglen er denne: afsendelse af m klassiske bit forårsager en informationsforøgelse på højst m bit.
Det lyder forvirrende enkelt, og det er det måske. Pawlowski og co siger, at uden dette princip tillader ikke-fysiske teorier at sende ekstra information. De påpeger, at reglen kun gælder for klassiske bits. I den virkelige kvanteverden kan der sendes ekstra information ved hjælp af ideerne om supertæt kodning.
Holdet siger, at fordi ideen skelner mellem fysiske og ikke-fysiske versioner af kvantemekanik, må den være en grundlæggende egenskab ved universet.
Måske. Problemet med dette argument er, at den nye regel indtil videre ikke giver nogen indsigt i karakteren af kvantemekanik (eller information) og synes ikke at have nogen forudsigelseskraft. Det kommer ikke til at være megen nytte for nogen.
Sandheden er, at dette hold ikke er det første, der overvejer den rolle, information spiller i kvantemekanikken.
Der er ingen mangel på teoretikere, der anerkender problemet med at forstå informationens natur som vor tids enestående mysterium.
Forskellige teams kæmper med problemet med at producere en kvanteversion af Shannons teori om kommunikation, som beskriver, hvordan et klassisk budskab, der er skabt på et tidspunkt i rummet, kan genskabes på et andet. Problemet er, hvordan man i meget generelle vendinger beskriver de regler, der styrer, hvordan en kvantemeddelelse, der er skabt på et punkt i rummet, kan genskabes på et andet.
Andre forsøger at omtegne kvantemekanikkens love alene i form af kvanteinformation.
Roy Frieden ved University of Arizon i Phoenix har allerede udledt fysikkens love, inklusive Schrodinger-ligningen, ved hjælp af den kraftfulde idé om Fisher-information (selvom metoden ikke har produceret den slags forudsigelser, der er nødvendige for at gøre den mainstream).
Alt dette arbejde stammer fra den voksende erkendelse af, at det ikke er fysikkens love, der bestemmer, hvordan information opfører sig i vores univers, men omvendt. Implikationen er ekstraordinær: at information på en eller anden måde er det spøgelsesagtige grundlag for vores univers, og alt andet er afledt af det. Det er virkelig åndssvagt.
Ref: arxiv.org/abs/0905.2292 : Et nyt fysisk princip: Informationskausalitet