Return to Video

ไอน์สไตน์กับข้อผิดพลาดที่ยิ่งใหญ่ : Entangled states - Chad Orzel

  • 0:06 - 0:10
    Albert Einstein ผู้มีบทบาท
    ในการริเริ่มกลศาสตร์ควอนตัม
  • 0:10 - 0:13
    ผ่านทฤษฏีปรากฏการโฟโตอิเล็กทริกของเขา
  • 0:13 - 0:17
    แต่ยังคงขัดแย้งกันอยู่อย่างลึกๆ
    กับหลักปรัชญา
  • 0:17 - 0:21
    และกระทั่งสิ่งที่พวกเราจำกันได้มากที่สุด
    โดยที่เขาเป็นผู้ให้กำเนิด E=MC^2
  • 0:21 - 0:27
    สิ่งสุดท้ายที่ยิ่งใหญ่ที่เขาอุทิศ
    ให้วงการฟิสิกส์คือบทความในปี 1935
  • 0:27 - 0:32
    ร่วมด้วยผู้ร่วมงานอายุน้อยของเขา
    Boris Podolsky และ Nathan Rosen
  • 0:32 - 0:36
    เป็นบทความที่แปลกประหลาดในเชิงปรัชญา
    จนย่างเข้าสู่ในช่วงทศวรรษ 80
  • 0:36 - 0:42
    กระดาษ EPR แผ่นนี้ ได้กลายมาเป็นศูนย์กลาง
    สำหรับการเข้าใจสิ่งใหม่ๆในควอนตัมฟิสิกส์
  • 0:42 - 0:44
    ด้วยการอธิบายถึงปรากฏการณ์แปลกประหลาด
  • 0:44 - 0:48
    ซึ่ง ณ ตอนนี้รู้จักกันในนาม
    สถานะเกี่ยวพัน (Entangled states)
  • 0:48 - 0:52
    เริ่มด้วยการพิจารณาถึงจุดกำเนิด
    ที่แยกอนุภาคออกเป็น 2 ส่วน
  • 0:52 - 0:55
    โดยทั้ง 2 สามารถวัดคุณสมบัติได้
  • 0:55 - 0:58
    ซึ่งแต่ละส่วน วัดได้ค่าที่เป็นไปได้
  • 0:58 - 0:59
    ในความน่าจะเป็นที่เท่ากัน
  • 0:59 - 1:02
    สมมติ 1 กับ 0
    สำหรับคุณสมบัติแรก
  • 1:02 - 1:04
    และ A กับ B สำหรับอันที่สอง
  • 1:04 - 1:05
    เมื่อเริ่มต้นการวัด
  • 1:05 - 1:09
    ภายหลังจากการวัดของคุณสมบัติ
    ที่เหมือนกัน ของอนุภาคเดียวกัน
  • 1:09 - 1:12
    จะต้องให้ผลลัพธ์ที่เหมือนกัน
  • 1:12 - 1:14
    ความแปลกในการเกี่ยวพันในแบบแผนนี้
  • 1:14 - 1:16
    ไม่ใช่แค่สถานะของอนุภาคเพียงอย่างเดียว
  • 1:16 - 1:18
    ที่ไม่สามารถรู้ได้จนกว่าจะได้รับการวัด
  • 1:18 - 1:21
    แต่รวมถึงสถานะภายหลังการวัด
  • 1:21 - 1:24
    ที่จะส่งผลต่ออีกอนุภาค
  • 1:24 - 1:27
    ถ้าสถานะของอนุภาคแรก
    คือ 1
  • 1:27 - 1:29
    และวัดเหมือนเดิมด้วยวิธีแบบที่ 2
  • 1:29 - 1:32
    คุณก็จะมีโอกาศ 50/50
    ที่จะได้ผล A หรือ B
  • 1:32 - 1:35
    แต่ถ้าวัดย้อนกลับไปยังการวัดแบบที่ 1
  • 1:35 - 1:38
    คุณก็จะมีโอกาศ 50/50 ที่จะได้ 0
  • 1:38 - 1:41
    แม้ว่าอนุภาคนั้นจะได้รับ
    การวัดแบบที่ 1 ไปแล้วก็ตาม
  • 1:41 - 1:45
    ดังนั้นการเปลี่ยนการวัด
    คุณสมบัติกลับไปกลับมา
  • 1:45 - 1:47
    ทำให้เกิดการสุ่มค่าใหม่
  • 1:47 - 1:51
    สิ่งที่แปลกไปยิ่งกว่านั้นคือ
    เมื่อสังเกตอนุภาคทั้งสอง
  • 1:51 - 1:54
    มันจะให้ผลลัพธ์สุ่มออกมา
  • 1:54 - 1:55
    แต่ถ้าเอาทั้งสองอนุภาคมาเทียบกัน
  • 1:55 - 1:59
    คุณจะพบว่ามันสัมพันธ์กันอย่างสมบูรณ์
  • 1:59 - 2:02
    ยกตัวอย่างเช่น ถ้าคุณสมบัติ
    ของอนุภาคทั้งคู่เป็น 0
  • 2:02 - 2:04
    ความสัมพันธ์นั้นจะยังคงอยู่
  • 2:04 - 2:07
    โดยสถานะของทั้งคู่
    นั้นเกี่ยวพันกัน(entangled)
  • 2:07 - 2:11
    ถ้ารู้ค่าของอีกตัว
    ก็จะสามารถรู้ค่าของอีกตัวได้ทันที
  • 2:11 - 2:16
    แต่การเกี่ยวพันกันนี้ดูเหมือนจะขัดกับ
    ทฤษฏีสัมพันธภาพที่มีชื่อเสียงของ Einstein
  • 2:16 - 2:19
    เพราะไม่มีอะไรกำหนดขีดจำกัด
    ของระยะทางระหว่างอนุภาค
  • 2:19 - 2:21
    ถ้าคุณวัดคุณสมบัติของอนุภาคหนึ่ง
    ที่นิวยอร์กตอนบ่ายโมง
  • 2:21 - 2:24
    และอีกอนุภาคหนึ่งที่ซานฟรานซิสโก
    ในอีกนาโนวินาทีต่อมา
  • 2:24 - 2:28
    มันก็ยังคงให้ผลที่เหมือนกัน
  • 2:28 - 2:30
    ยิ่งถ้าคุณสมบัติของอนุภาค
    ถูกวัดเป็นค่า
  • 2:30 - 2:35
    โดยที่อนุภาคตัวหนึ่งจะส่งสัญญาณ
    ไปยังอีกอนุภาค
  • 2:35 - 2:37
    มันจะเร็วถึง 13ล้านเท่าของความเร็วแสง
  • 2:37 - 2:41
    ซึ่งตามทฤษฏีสัมพันธภาพแล้ว
    มันเป็นไปไปไม่ได้
  • 2:41 - 2:46
    ด้วยเหตุนี้ Einstein จึงไม่ยอมรับการเกี่ยวพัน
    ราวกับเป็น "spuckafte ferwirklung,"
  • 2:46 - 2:49
    หรือ ระยะทางผี
  • 2:49 - 2:51
    เขาตัดสินใจว่ากลศาสตร์ควอนตัม
    นั้นไม่สมบูรณ์
  • 2:51 - 2:56
    เพียงใกล้เคียงกับความเป็นจริง
    ในอนุภาคทั้งสอง
  • 2:56 - 3:00
    มีคุณสมบัตืในตัวมันเองอยู่แล้ว
    เพียงแต่เรามองไม่เห็น
  • 3:00 - 3:03
    ผู้สนับสนุนดั้งเดิมของกลศาสตร์ควอนตัม
    นำโดย Niels Bohr
  • 3:03 - 3:07
    ยึดมั่นว่ากลศาสตร์ควอนตัมนั้น
    ตั้งอยู่บนพื้นฐานความไม่แน่นอนอยู่แล้ว
  • 3:07 - 3:10
    และการเกี่ยวพันนี้กำหนดให้
    คุณสมบัติของอนุภาคตัวหนึ่ง
  • 3:10 - 3:13
    ขึ้นกับอนุภาคอีกตัวหนึ่งที่อยู่ไกลออกไป
  • 3:13 - 3:16
    กว่า 30 ปีที่วงการฟิสิกส์ยังคงอยู่
    แต่หยุดชะงัก
  • 3:16 - 3:20
    จนกระทั่ง John Bell ค้นพบกุญแจ
    ที่จะใช้ทดสอบข้อเท็จจริงของ EPR
  • 3:20 - 3:24
    จะต้องดูการเกี่ยวพันคุณสมบัติ
    ความแตกต่างของทั้ง 2 อนุภาค
  • 3:24 - 3:29
    ทฤษฏีค่าที่ถูกซ่อน
    โดย Einstein Podolsky และ Rosen
  • 3:29 - 3:33
    จำกัดอยู่แค่ว่าบ่อยแค่ไหนที่ได้ค่า
    1 A หรือ B 0
  • 3:33 - 3:37
    ซึ่งผลของมันก็ได้ถูกกำหนดเอาไว้แล้ว
  • 3:37 - 3:40
    Bell แสดงให้เห็นการเข้าใกล้
    ควอนตัมอย่างแท้จริง
  • 3:40 - 3:43
    ณ ตำแหน่งที่คุณสมบัติไม่ได้ถูก
    กำหนดออกมาจนกว่าจะได้วัด
  • 3:43 - 3:46
    ในข้อจำกัดที่ต่าง และ การทำนาย
    ผสมกันกับผลการวัด
  • 3:46 - 3:49
    ซึ่งมันเป็นไปไม่ได้
    กับการกำหนดผลเอาไว้ก่อน
  • 3:49 - 3:53
    เมื่อ Bell ค้นพบวิธีทดสอบ
    ข้อเท็จจริงของ EPR
  • 3:53 - 3:55
    นักฟิสิกส์ก็ต่างเริ่มต้นทดลอง
  • 3:55 - 3:59
    เริ่มด้วย John Clauster ในทศวรรษ 70
    และ Alain Aspect ในก่อน 80
  • 3:59 - 4:03
    มีผลการทดลองมากมาย
    เกี่ยวกับการทำนาย EPR
  • 4:03 - 4:05
    และทั้งหมดต่างมีสิ่งที่เหมือนกันคือ
  • 4:05 - 4:08
    กลศาสตร์ควอนตัมนั้นถูกต้อง
  • 4:08 - 4:12
    ความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติที่ไม่ได้
    ถูกกำหนดเอาไว้ กับการเกี่ยวพันนั้นเป็นจริง
  • 4:12 - 4:15
    และไม่สามารถอธิบาย
    หรือแตกแขนงลงลึกไปกว่านี้ได้อีก
  • 4:15 - 4:20
    บทความ EPR นั้นไม่ถูกต้อง
    แต่กลับยอดเยี่ยม
  • 4:20 - 4:24
    สามารถนำทางให้นักฟิสิกส์คิดลึกลงไป
    เกี่ยวกับรากฐานของกลศาสตร์ควอนตัม
  • 4:24 - 4:27
    มันนำไปสู่ทฤษฏีที่ซับซ้อนมากขึ้น
  • 4:27 - 4:31
    และช่วยทำให้เกิดงานวิจัย
    เช่น quantum information
  • 4:31 - 4:37
    ซึ่งตอนนี้เข้าข่ายประสบความสำเร็จ
    พัฒนาคอมพิวเตอร์ที่มีพลังเกินจินตนาการ
  • 4:37 - 4:40
    โชคร้ายที่การสุ่มของคุณสมบัตินี้
  • 4:40 - 4:42
    ได้เข้าขัดขวางนิยายวิทยาศาสตร์
  • 4:42 - 4:46
    อย่างใช้การเกี่ยวพันของอนุภาค
    ส่งข้อความด้วยความเร็วมากกว่าแสง
  • 4:46 - 4:49
    ทฤษฏีสัมพันธภาพจึงยังคงปลอดภัยในตอนนี้
  • 4:49 - 4:54
    แต่ในจักรวาลของควอนตัมยังคงแปลกประหลาด
    เกินกว่าที่ Einstein จะเข้าใจ
Title:
ไอน์สไตน์กับข้อผิดพลาดที่ยิ่งใหญ่ : Entangled states - Chad Orzel
Description:

ดูบทเรียนเต็มที่ http://ed.ted.com/lessons/einstein-s-brilliant-mistake-entangled-states-chad-orzel

เมื่อคุณคิดถึง Einstein และ ฟิสิกส์ E=mc^2 คงจะเป็นสิ่งแรกที่เข้ามาในจิตใจ แต่ยังมีสิ่งหนึ่งที่ยิ่งใหญ่ที่เขาอุทิศให้มาจากบทความปรัชญาที่แปลกประหลาดในปี 1935 ซึ่งเป็นงานเขียนร่วม แม้สุดท้ายแล้วมันจะผิด Chad Orzel อธิบายถึง EPR ของ Einstein และมันเข้าถึงอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับ ปรากฏการสถานะเกี่ยวพัน(entangled states)

บทเรียนโดย Chad Orzel อนิเมชั่นโดย Gunborg/Banyai.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:10

Thai subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.