עקרון המקומיות

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Gnome-colors-edit-find-replace.svg יש לשכתב ערך זה. הסיבה לכך היא: תוכן הערך דורש תיקון. יש להתמקד בקשר לתורת הקוונטים.
אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה.

בפיזיקה, עֶקְרון המקומיות (לוקליות) הוא ההנחה שכל אובייקט יכול להיות מושפע מאובייקטים הנמצאים בסביבתו המידית בלבד. השפעה הדדית בין אובייקטים מרוחקים נעשית על ידי מתווכים, שעל פי תורת היחסות הפרטית החסם העליון למהירותם הוא מהירות האור, ולכן זהו גם החסם העליון למהירות העברת מידע. לדוגמה, שני גופים טעונים חשמלית הנמצאים במרחק זה מזה אינם משפיעים ישירות זה על זה אלא באמצעות פוטונים.

ניסויים אשר נעשים באמצעות חלקיקים אשר שזורים קוונטית מפרים או את עקרון המקומיות או עקרון פילוסופי של ראליות. הדעה הרווחת בין המדענים היא שעקרון המקומיות הוא התקף ויש לזנוח את הראליות[דרושה הבהרה].

משמעות העיקרון לפיזיקה[עריכת קוד מקור | עריכה]

כדי לתאר חוק פיזיקלי יש להתייחס למערכת מבודדת שבה ניתן לחשב את השפעת אותו חוק מבלי להתחשב בהפרעות חיצוניות. לדוגמה, חוק הכבידה מתאר את הכוח הפועל על גוף אחד כתוצאה מהמצאות גוף שני, מבלי להתייחס לכוחות נוספים שפועלים על אותו הגוף. התיאור של המצב הפיזיקלי האמיתי הוא כמובן שונה, מפני שתמיד קיימים כוחות נוספים, אך ניתן להזניח אותם בנימוק שהמערכת נמצאת במקום מבודד, כלומר מרוחקת מכל אובייקט חיצוני. אם נוותר על עיקרון הלוקלית נאלץ להניח שכל גוף ביקום משפיע על אותה מערכת ולכן לא נוכל להתייחס לשם חוק פיזיקלי בפני עצמו.

מכניקת הקוונטים[עריכת קוד מקור | עריכה]

למכניקת הקוונטים ישנם הרבה היבטים לא מקומיים אך נראה שהיא בכל זאת מקיימת את עקרון המקומיות. המפתח ליישוב הסתירה לכאורה שבמשפט זה מצוי בעובדה שעקרון המקומיות מדבר על השפעה בין גופים ומסתבר שישנם סוגים של קשרים בין גופים מרוחקים שאין להם ביטוי בהשפעה הדדית.

הביקורת של איינשטיין[עריכת קוד מקור | עריכה]

איינשטיין היה ממבקריה החריפים ביותר של מכניקת הקוונטים. לתפיסתו, היא סותרת את עיקרון המקומיות שאותו ראה כבסיס לכל הפיזיקה. במאמר שכתב ביחד עם בוריס פודולסקי ונתן רוזן, הם הציעו להעמיד את תורת היחסות במבחן מול מכניקת הקוונטים: הוצע ניסוי EPR המשתמש בשזירה קוונטית כדי להראות שמכניקת הקוונטים מפירה לכאורה את עיקרון המקומיות. 30 שנה מאוחר יותר ענה להם ג'ון סטיוארט בל במאמר משלו והראה הסתירה היא עם ריאליזם מקומי שניתן לביטוי על ידי תורת משתנים חבויים מקומיים, ולא עם תורת היחסות הפרטית. כלומר ניתן לישב את תורת הקוונטים, תורת היחסות הפרטית ועֶקְרון המקומיות אם נזנח את הריאליזם. בנוסף, ניסח בל את הסתירה בצורה הניתנת לבדיקה מבחינה ניסיונית על ידי הפרת אי שוויון בל. מחקר תאורטי נוסף הראה שאמנם קריסת המצב הקוונטי מתפשטת מהר יותר ממהירות האור, אך שאי-אפשר להעביר מידע באמצעותה.

ריאליזם מקומי[עריכת קוד מקור | עריכה]

ריאליזם בפי הפיזיקאים אינו חופף לגמרי להגדרה הפילוסופית. בעוד שהפילוסופיה מדגישה אובייקטיביות ביחס לאדם, מבחינה פיזיקלית הדגש הוא על מכשיר המדידה. השאלה היא האם כל התכונות של כל אובייקט מוגדרות באופן מוחלט ללא תלות בדרך שבא הן נמדדות. לפי פרשנות קופנהגן של מכניקת הקוונטים, תוצאות המדידה נקבעות בצורה אקראית וניתן לחזות רק את ההסתברות של כל תוצאת מדידה. פרשנות ריאליסטית תגרוס שהאקראיות, לכאורה, בתוצאת המדידה נגרמת מחוסר ידע על המצב האמיתי של המערכת הפיזיקלית. למידע החסר מתייחסים בתור משתנים חבויים, כלומר ערכים פיזיקליים אמיתיים שאינם ידועים לנו ולכן איננו יכולים להסביר את תוצאות המדידה והן נראות אקראיות. ריאליזם מקומי הוא ההנחה שגם עקרון המקומיות וגם הריאליזם תקפים. התאוריה הנגזרת מכך היא תיאורית משתנים חבויים מקומיים, שבה אותם ערכים שאיננו יודעים מוגדרים למיקום מסוים בלבד ואינם יכולים להיות מושפעים ממיקום מרוחק.