Принцип локальности

редактировать
Физический принцип, который только немедленно окружение может влиять на объект

В физике принцип локальности гласит, что на объект напрямую влияет только его непосредственное окружение. Теория, включающая принцип локальности, называется «локальной теорией». Это альтернатива старой концепции мгновенного «действия на расстоянии ». Локальность возникла из теории поля из классической физики. Идея состоит в том, что для того, чтобы действие в одной точке оказало влияние на другую точку, что-то в пространстве между этими точками, например, поле , должно опосредовать действие. Чтобы оказать влияние, что-то, например волна или частица, должно пройти через пространство между двумя точками, неся влияние.

специальная теория относительности ограничивает скорость, с которой все такие влияния могут распространяться, до скорости света, c {\ displaystyle c}c . Следовательно, принцип локальности подразумевает, что событие в одной точке не может вызвать одновременный результат в другой точке. Событие в точке A {\ displaystyle A}A не может вызвать результат в точке B {\ displaystyle B}B за время меньше T = D / c {\ displaystyle T = D / c}{\ displaystyle T = D / c} , где D {\ displaystyle D}D - расстояние между точками, а c {\ displaystyle c }c - скорость света в вакууме.

В 1935 году Альберт Эйнштейн, Борис Подольский и Натан Розен в своем парадоксе ЭПР теоретизировали, что квантовый механика может не быть локальной теорией, потому что измерение, проведенное на одной из пары разделенных, но запутанных частиц, вызывает одновременный эффект, коллапс волновой функции, в удаленная частица (т.е. эффект, превышающий скорость света). Но из-за вероятностного характера коллапса волновой функции это нарушение локальности не может использоваться для передачи информации быстрее света. В 1964 году Джон Стюарт Белл сформулировал «неравенство Белла », которое, если оно нарушается в реальных экспериментах, означает, что квантовая механика нарушает либо локальность, либо реализм, другой принцип, который относится к стоимости неизмеряемых величин. Эти два принципа обычно называют одним принципом: локальный реализм.

Экспериментальные проверки неравенства Белла, начиная с экспериментов Алена Аспекта 1982 года, показывают, что квантовая механика кажется чтобы нарушить неравенство, значит, оно должно нарушать либо местность, либо реализм. Однако критики отметили, что эти эксперименты содержали «лазейки », которые помешали дать окончательный ответ на этот вопрос. Теперь это может быть решено: в 2015 году доктор Рональд Хэнсон из Делфтского университета провел то, что было названо первым экспериментом без лазеек. С другой стороны, некоторые лазейки могут сохраняться, и могут продолжать существовать до такой степени, что их невозможно будет проверить.

Содержание
  • 1 Доквантовая механика
  • 2 Относительность
  • 3 Локальный реализм
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки
Доквантовая механика

В 17 веке закон всемирного тяготения Ньютона был сформулирован в терминах «действия в расстояние », тем самым нарушая принцип локальности.

Невозможно себе представить, чтобы неодушевленная Материя без посредничества чего-то еще, что не является материальным, действовала и влияла на другую материю без взаимного контакта... Эта гравитация должна быть врожденной, неотъемлемой и существенной для Материи, так что одно тело могут воздействовать на другого на расстоянии через Вакуум без посредничества чего-либо еще, с помощью которого их Действие и Сила могут передаваться от одного к другому, - это для меня настолько большой абсурд, что я не верю ни одному Человеку, у которого есть в философских вопросах компетентная способность мышления может когда-либо попасть в нее. Гравитация должна быть вызвана Агентом, постоянно действующим в соответствии с определенными законами; но был ли этот агент материальным или нематериальным, я оставил на рассмотрение моих читателей.

— Исаак Ньютон, Письма к Бентли, 1692/3

Закон Кулона электрических сил был Первоначально также формулировалось как мгновенное действие на расстоянии, но позже было заменено уравнениями Максвелла электромагнетизма, которые подчиняются локальности.

В 1905 году специальная теория относительности Альберта Эйнштейна постулировала, что ни один материал или энергия не может двигаться быстрее скорости света, и Эйнштейн тем самым попытался переформулировать физическую законы таким образом, чтобы подчиняться принципу локальности. Позже ему удалось создать альтернативную теорию гравитации, общую теорию относительности, которая подчиняется принципу локальности.

Однако другой вызов принципу локальности впоследствии возник из теории квантовой механики, которую Эйнштейн помог создать.

Относительность

Локальность - ключевая аксиома релятивистской квантовой теории поля Эйнштейна, где для причинности важно, чтобы эффекты не распространялись быстрее, чем скорость света.

Квантовая теория Эйнштейна (в настоящее время называемая старой квантовой теорией ) считается релятивистской, потому что она не нарушает ни его общую, ни специальную теорию относительности: скорость света является ограничивающим фактором.

В теории Эйнштейна два наблюдаемых объекта локализованы, каждый в своей отдельной пространственно-временной области (кадре). Когда области отделены друг от друга в пространстве, эффекты передаются от одного объекта к другому со скоростью света или медленнее. Это ключевое свойство пространства-времени, вытекающее из специальной теории относительности.

Решение уравнений поля Эйнштейна является локальным, если лежащие в его основе уравнения инвариантны (условие, при котором законы физики инвариантны, т. Е. Одинаковы, во всех системах отсчета, которые движутся с равномерная скорость относительно друг друга).

В качестве альтернативы, решение уравнений поля Эйнштейна остается локальным, если лежащие в основе уравнения ковариант : т.е. если все (негравитационные) законы делают одинаковые прогнозы для проводимых идентичных экспериментов одновременно в двух разных инерциальных (т. е. неускоряющих) системах отсчета; таким образом, чтобы отклонения от состояния покоя были одинаковыми (т.е. изменялись одинаково) для каждого кадра.

Местный реализм

Местный реализм - это взгляд авторов статьи EPR.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
В Wikiquote есть цитаты, относящиеся к: Принцип локальности
Последняя правка сделана 2021-06-02 06:47:29
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте