Κυριακή 24 Ιουνίου 2012

Κβαντομηχανική και Πληροφορική.

Θέλετε να το μοιραστείτε?

Σας αρέσει αυτό το άρθρο?


Αν επαναδιατυπώσουμε την αρχή της αβεβαιότητας με την χρήση της θεωρία της πληροφορίας τότε θα διαπιστώσουμε ότι έχουμε μια μεγάλη αλλαγή στην ικανότητα μας, να εξηγήσουμε και να προβλέψουμε διάφορα περίεργα και υπάρχοντα φυσικά φαινόμενα.

Η αρχή της αβεβαιότητας, αναφέρει ότι στον κβαντικό κόσμο είναι αδύνατο να γνωρίζουμε ταυτόχρονα δύο ποσότητες, όπως είναι η θέση και η ορμή ενός σώματος, με απόλυτη ακρίβεια. Όσο περισσότερα γνωρίζουμε για τη μία ποσότητα, τόσο λιγότερο μπορούμε να γνωρίζουμε για την άλλη.

Με βάση αυτή την προσέγγιση αντιλαμβανόμαστε ότι οι δύο ιδιότητες, ενός απλού αντικειμένου, που δεν μπορεί να είναι γνωστές ταυτόχρονα, μπορούν να θεωρηθούν ως δύο ρεύματα πληροφοριών που κωδικοποιούνται στο ίδιο σωματίδιο.

Με τον ίδιο τρόπο που δεν μπορούμε να ξέρουμε, την ορμή ενός σωματιδίου και τη θέση του, με ένα αυθαίρετο ιδιαίτερα υψηλό επίπεδο ακρίβειας, έτσι δεν μπορούμε επίσης να αποκωδικοποιήσουμε πλήρως αυτά τα δύο μηνύματα. Αν ανακαλύψουμε πώς να διαβάσουμε το πρώτο μήνυμά με μεγάλη ακρίβεια, τότε η ικανότητά μας να αποκρυπτογραφήσουμε το δεύτερο μήνυμα περιορίζεται αισθητά.

Αν όμως χαλαρώσουμε τα όρια της αρχής της αβεβαιότητας τότε τι θα συμβεί ; Σε αυτό το σενάριο, που επιτρέπουμε στα μηνύματα, να είναι καλύτερα αποκωδικοποιημένα, θα έχουμε μεγαλύτερη πρόσβαση σε πληροφορίες που δεν θα έπρεπε, σε αντίθεση με το αν ήταν σε πλήρη ισχύ η αρχή της αβεβαιότητας.

Το συμπέρασμα που εξάγετε από τα παραπάνω, είναι σαν να παίρνουμε παραπάνω ωφέλιμη ενέργεια ή έργο από ένα σύστημα, από όση βάζουμε μέσα σ' αυτό, κάτι που απαγορεύεται από το δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής. Κι αυτό ισχύει επειδή απαιτούνται και η ενέργεια και οι πληροφορίες για να παραχθεί έργο από ένα σύστημα.

Δηλαδή, η μη ισχύ της Αρχής Αβεβαιότητας είναι σαν να έχουμε ανακαλύψει μια μηχανή με αέναη κίνηση, η οποία απαγορεύεται από τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής.

Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής είναι κάτι που βλέπουμε παντού και ουσιαστικά κανείς δεν τον αμφισβητεί, τώρα όμως ξέρουμε ότι χωρίς την αρχή της αβεβαιότητας, θα μπορούσε να μην ισχύει ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής

Δεδομένου ότι αυτό θα ήταν πολύ πιο περίεργο από την ίδια την ύπαρξη της αρχής της αβεβαιότητας, μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι βασικά, το ποίο πάνω περιγραφόμενο σενάριο, επιτυγχάνει και δικαιώνει την ίδια την ύπαρξη της Αρχή της Αβεβαιότητας, και μας βοηθά στο να κατανοήσουμε πλήρως, γιατί η κβαντική θεωρία είναι ακριβώς αυτή που είναι.



Μπορείτε επίσης να δείτε