Bruslím na tomto ledě a brzy se patrně propadnu, protože jsem se ve svém minulém blogu, vysvětlujícím proč neutrina doletěla dříve než měla použil vysvětlení založené na velice povrchních informacích z kvantové fyziky. No a na těchto tenkých informacích teď musím vybruslit a vysvětlit jak je možné, že neutrino vyletí z druhé strany atomu v okamžiku kdy do jedné strany vletí.
Sbohem karmo, jde se na to.
Ještě jednou upozorňuji, že vycházím ze svého minulého blogu a z diskuze pod ním. Ve zkratce připomenu, že tam rozebírám, jak získala neutrina náskok před (rychlostí světla ve vákuu) tím, že „přeskakovala“ dosah působnosti atomových jader.
V diskusi jsem pak dostal otázku, jak je toto možné? A odpověď jsem uvedl příkladem pro výpočet rychlosti cestování informace v kvantové mechanice, který jsem si, jak jinak, než vymyslel.
Uvedu jím tento blog:
1 + 1 = 2
Informace z místa „1 + 1“ do místa „2“ se šíří takovou dobu, po jakou trvá od vzniku rovnice, než tato začne platit.
Nechme to v hlavě šrotovat a zatím se vraťme do reality našeho příkladu
Představme si neutrino, letící téměř rychlostí světla k atomu.
V pomyslné kouli o poloměru „r“ od středu atomu se vždy nachází právě přesně „A“ neutrin (A je počet neutrin příslušný danému atomu) pokud je atom v rovnovážném stavu. Pravděpodobnost zachování rovnovážného stavu při střetu s neutrinem je 0,999999999 (číslo není přesné, ve skutečnosti je tam víc devítek, toto je pro ilustraci).
Každé jedno neutrino, které se nachází kdekoliv do vzdálenosti „r“ od středu se v daném místě v daný čas nachází právě s pravděpodobností „p“ a na jakémkoli jiném místě se nachází s pravděpodobností 1 – p.
A současně, každé toto jedno neutrino se pohybuje směrem (po vektoru) „v“ s pravděpodobností „pv“. A jakýmkoliv jiným směrem se pohybuje s pravděpodobností 1 – pv.
Celková energie těchto všech neutrin je „En“. Energie právě jednoho neutrina je „E1“ energie všech ostatních je „E – E1“.
A tak podobně je to s ostatními fyzikálními vlastnostmi těchto neutrin.
Ve chvíli, kdy jsme tyto základní a jednoduché rovnice dočetly a porozuměli jim, přilétá naše sledované neutrino z CERNU k našemu atomu někde na půl cestě k detektoru v Itálii.
Jak se neutrino přibližuje k atomu, mění se rozložení pravděpodobností. V bodě „X“ kde naše CERNové neutrino právě doráží k atomu, pravděpodobnost výskytu neutrina o daných vlastnostech v daném bodě se blíží 1, tedy (p-cern >> 1)! Jinak řečeno, pravděpodobnost výskytu neutrina se směrem „v-cern“ a energií „Ecern“ se v daném místě také blíží 1!
Rovnovážný stav atomu zůstává při střetu s neutrinem zachován s pravděpodobností 0,999999999!
Je tedy s pravděpodobností 0,999999999 jisté, že na přesně opačné straně koule o poloměru „r“ okolo atomového středu, právě odlétá jedno neutrino, protože pravděpodobnost jeho výskytu v tom místě se právě přibližuje k nule (1 – p-cern >> 0) –> muselo odsud pryč.
Přibylo-li v atomu neutrino o Energii „Ecern“ a je současně téměř jisté (s pravděpodobností 0,999999999), že zůstane zachován rovnovážný stav, odlétnuvší neutrino bude mít energii. Eodlet = Ecern, protože ( E = E + Ecern – Eodlet).
Jestliže je téměř jisté, že se v místě dopadu dopadu neutrina z cernu právě pohybuje toto neutrino se směrem „v-cern“ je téměř jisté, že se na druhé straně atomu toto neutrino se směrem v-cern nepohybuje. (Z tohoto místa muselo právě zmizet (odletět) neutrino se stejným vektorem, jaký mělo neutrino dopadnuvší na opačný konec koule o poloměru r – děje se dějí současně s tím, jak se mění pravděpodobnosti na opačných stranách atomu).
Děj samozřejmě může probíhat plasticky, tedy že není pevné „r“ a že se pravděpodobnosti na jednotlivých místech v atomu postupně mění s tím, jak se neutrino blíží.
Děj může také probíhat tak, že jednotlivá neutrina mají své dráhy „pohybu“ v atomu a k vystřelení jednoho neutrina dojde ve chvíli, kdy jiné vstoupí (a nahradí) toto vystřelené na jeho dráze.
Děj může probíhat i jinak příklad jsem zvolil tak, aby byl jednoduchý pro představu, důležitý je v každém případě princip zdánlivé teleportace, který zůstává zachován napříč těmito možnostmi.
Bavit se o tom jakou rychlostí se informace o pravděpodobnosti na jedné straně atomu dozví o pravděpodobnosti na straně druhé je irelevantní, stejně jako je nesmyslné počítat dobu, kdy začne platit rovnice ze začátku blogu. Pravděpodobnost se nemusí nic dozvídat, pravděpodobnost není hmotný element, ale čistě matematická veličina.
Tedy pro pozorovatle z vnějšku se situace jeví tak, že současně se vstupem neutrina do atomu z jedné strany, vystupuje stejné neutrino (neutrino o stejných vlastnostech) ze strany přesně opačné.
Avšak s pravděpodobností 1 - 0,999999999, tedy s pravděpodobností 0,000000001 se vše odehraje jinak. Poruší se rovnovážný stav atomu, atom změní svůj stav, a když se to náhodou stane v Italském institutu a oni to zachytí na svých přístrojích, pak změří, že neutrino přiletělo o několik metrů dříve než mělo. A těch několik metrů je právě naskládáno z obrovského množství srážek výše popsaných, kdy při každé srážce získalo neutrino malilinkatý náskok.
Já myslím, že teď to musí být všem jasné. :-)
Ale opatrně prosím, je to jenom teorie a stejně jako Albert Einstein musím konstatovat, že o kvantové fyzice nic nevím a to nad ní A.E. přemýšlel podstatně déle, než se dopracoval ke stejnému závěru, jako já. :-)
Tedy, abych mu nekřivdil, přesně prý napsal: „Celých těch padesát let hledání mě nepřivedlo blíže k odpovědi na otázku, co jsou to světelná kvanta.“
