ガンちゃん；光速を超えた速度 その2

その1の続きです。
これも光速を超えた速度がなければ、説明できない実験です。

光速を超えた速度を信じることができる人は、以下の説明を読みとばしてください。


全スピンがゼロである2粒子系を考える。
これは、2つの粒子が互いにスピンを打ち消しあって全体のスピンがゼロと言うことである。片方の粒子のスピンが上向きであればもう一方の粒子のスピンは下向き。また、片方の粒子のスピンが右向きであればもう一つの粒子は左向きと言うことになる。粒子がどのような位置にあろうとも2つの粒子のスピンの大きさは等しく向きは互いに反対である。

実験装置の磁場を変えることにより電子の方向を変化させるとする。片方の電子が実験装置の磁場を通ることにより電子の方向が上向きならば片方は測定するまでもなく下向きである。また、実験装置の磁場を変えることにより通過した電子の方向が右向きならば片方は測定するまでもなく左向きである。

次に粒子が実験装置に近づきつつある途中で実験装置の磁場を変えるとする。領域Bに向かって進んでいる粒子は領域Aに向っている粒子が上向きから右向きに変えたことを知り、そのためスピンを下向きから左向きに変える。領域Aで磁場の向きを変えたことによって領域Bで起こることが変化する。
これは2つの粒子の間に説明できない相関関係があることを意味する。領域Aにある粒子のスピンの変化を即座に知ると思われる。

領域Aで起こる出来事と領域Bで起こる出来事を光という信号で結び付けるのに十分な時間がないとすれば、物理学の通常の考え方に従う限り領域Bで領域Aの出来事を知るとこができない。
こういう場合、｢空間的時空距離にある｣という。空間的時空距離とは作用が光速で伝わっても2つの出来事に影響関係がないことを言う。





局所作用の原理によればある出来事から空間的に離れた時空距離にある実験者がその出来事に変化を与えることはできない。局所作用の原理であれば常識である。つまり、我々から空間的時空距離にある実験結果は我々がその実験と同時刻にしたこととは何の因果関係もない。

アスペクトの実験では粒子が到達する瞬間、観測開始の10-6秒前に観測装置に状態を変えることができる。
観測直前に観測装置の状態を変えるので｢観測装置の状態に関する情報｣は、素粒子の到着する前に他方の領域に到達することはない。（情報が光速以下でしか伝わらないとすればそうなる。）

到達することのない情報が到達したということです。

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ガンちゃん；光速をこえた速度 その1

以下いろいろ書いていますが、光速を超えた速度がなければ説明できない実験結果です。

結論は、光速を超えた速度があるということが現在の物理学を通して実験されているということを証明したかったので、以下の説明は読みとばしていただいてかまいません。


光速を超えた速度の実在について
局所的作用：
物体Aが物体Bに直接触れるかあるいはBに触れている他のものに触れるときには局所的に影響している。作用が直接的である。
非局所的作用：
非局所性の本性は無媒介の遠隔作用である。物体Aから物体Bに中間の何ものにも接触することなく飛躍する。
重力や電磁気力は距離の2乗に反比例して力は減少する。強い相互作用（核力）、弱い相互作用（放射性元素の崩壊）も距離とともに衰える。非局所的相互作用が仮に存在するとすれば場や他の何ものによっても媒介されていないであろう。途中どれだけ物質をはさみこんでも相互作用を遮蔽することはないであろう。非局所的作用は距離とともに減少しない。非局所的影響は瞬間的である。伝達の速さは光速による制約をうけない。非局所的作用はAからBまでの距離を減衰なしに時間の遅れなしに、空間を越えて結びつく。非局所的相互作用は媒介を要せず弱まることなく、即時的である。
物質が局所的作用を前提とした実験
方解石の間の角度1つ1つに対してPC測定は、多数の光子対を測ったとき一致の割合がどれだけ得られるかを確認する。ベルの定理は方解石間の角度を0°〜90°まで変えていく時に一致の割合がどれだけかということである。
0°ではPC＝1（完全に一致）・90°ではPC=0（完全に不一致）
ここで思考実験、光子グリーンの検出器は地球上にあり、ブルー光線の検出器は540光年離れたベテルギウスに、ふたご状態の相関する光は両者の中間地点にある宇宙船から放出される。グリーンの光線を地球にブルーの光線をベテルギウスにと正反対の方向に向けて放射する。500光年隔てられた2つの方解石結晶から、上向き（U）下向き（D）で構成された2進メッセージが時刻を合わせて現れる。
2つの方解石の角度が同じであればPC＝1（例えば12時の方向）、つまりグリーンとブルーは完全に一致する。

グリーン　UDUDDUDDDUUDDDUU
ブルー　　UDUDDUDDDUUDDDUU
方解石が同調しているときはベテルギウス上のブルー観測者とグリーン観測者は同一メッセージを受け取る。方解石の角度を変えるにつれてPCが1から0まで変わっていくので、PC＝3⁄4となるある角度αが存在する。この角度αは4つの光子対につき一致は（平均）3つあり不一致は1つである。

グリーン　UDUDDUDDDUUDDDUU
ブルー　　UDUUDUDUDUUUDDUD
グリーンのメッセージは記号4つにつき1つの割合でブルーのメッセージと食い違う。
（1/4の割合で不一致）
方解石を12時の方向にそろえる。メッセージが同じであることを観察する。グリーンの方解石をα°回す。1/4の割合で誤りが生じる。ブルーの方解石に関しても同じである。

局所的仮定
ブルーの方解石の回転はブルーのメッセージしか変えることができない。グリーンの方解石はグリーンのメッセージしか変えることができない。これがベルの局所性的仮定である。

図 1



ブルーの方解石をα°回すとブルー系列に対して1⁄4の誤りを生じさせ、グリーンの方解石をα°回すとグリーン系列に1⁄4の誤りを生じさせる。グリーンとブルーの誤りが偶然に一致する場合があるので（偶然の一致が生み出す見かけ上の一致）、方解石が2α°だけずれている時、誤りの比率は2つあるいはそれ以下が予想される。
角度α°における誤りの比率が1/4であればその2倍である2α°では2/4を超えることがない。しかし実験結果は2α°ずれた方解石では不一致が3/4に上がることを示した。
ベルの不等式を破っている。

グリーンとブルーの方解石をどちらも30°傾けると誤りはどれだけになるか？グリーンの動きがブルーのマークを変えることがない（局所性）を仮定すると、誤りはマーク4つあたり2つを超えることはない。しかし、60°で行ったPC測定はマーク4つのうち3つの誤りがあることをしました。したがって局所性の仮定はなりたたない。

上記が意味すること。
実験の仮定は局所的作用である。局所的作用を前提とした実験の結果が著しく喰い違ったということは、局所的な作用は誤りである。局所性を否定するということは、ブルーの観測者がベテルギウス上で方解石を回転させるとき、地球上のグリーンの信号を瞬間的に変えるという結論を承認するということである。

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