Einstein's brilliant mistake: Entangled states - Chad Orzel

خطأ أينشتاين الرائع: الحالات المتشابكة - تشاد أورزيل

1,267,774 views

2014-10-16 ・ TED-Ed


New videos

Einstein's brilliant mistake: Entangled states - Chad Orzel

خطأ أينشتاين الرائع: الحالات المتشابكة - تشاد أورزيل

1,267,774 views ・ 2014-10-16

TED-Ed


يرجى النقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية أدناه لتشغيل الفيديو.

المترجم: Hassan Hodroj المدقّق: khalid marbou
00:06
Albert Einstein played a key role in launching quantum mechanics
0
6457
3729
لعب "ألبرت أينشتاين" دوريا رئيسيًا في إطلاق ميكانيكا الكم
00:10
through his theory of the photoelectric effect
1
10186
2399
عبر نظريته حول إثارة الإلكترونات بواسطة الضوء
00:12
but remained deeply bothered by its philosophical implications.
2
12585
4402
لكن بقيتْ مُربِكة بشدة بسبب آثارها الفلسفية.
00:16
And though most of us still remember him for deriving E=MC^2,
3
16987
4338
وبالرغم أن معظمنا لا يزال يتذكره بسبب استنباطه E=MC²،
00:21
his last great contribution to physics was actually a 1935 paper,
4
21325
5356
وكانت آخر مساهمته الكبيرة للفيزياء في الواقع ورقة عام 1935،
00:26
coauthored with his young colleagues Boris Podolsky and Nathan Rosen.
5
26681
4954
بمشاركة زملائه الشباب "بوريس بودولسكي" و"ناثان روزن".
00:31
Regarded as an odd philosophical footnote well into the 1980s,
6
31635
4290
باعتبارها حاشية فلسفية غريبة في حدود سنة 1980،
00:35
this EPR paper has recently become central to a new understanding of quantum physics,
7
35925
5946
ومؤخرًا أصبح بحث "إي-بي-آر" هذا مركزيا لفهم جديد لفيزياء الكم،
00:41
with its description of a strange phenomenon
8
41871
2289
بوصفها ظاهرة غريبة
00:44
now known as entangled states.
9
44160
3682
والتي تعرف الآن باسم الحالات المتشابكة.
00:47
The paper begins by considering a source that spits out pairs of particles,
10
47842
4181
يبدأ البحث بدراسة أحد المصادر الذي يقسم إلى أزواج من الجزيئات،
00:52
each with two measurable properties.
11
52023
2899
كل واحدة مع خاصيتين قابلتين للقياس.
00:54
Each of these measurements has two possible results
12
54922
2615
كل من هذه القياسات لديها نتيجتين محتملتَيْن
00:57
of equal probability.
13
57537
1571
مع احتمالات متساوية.
00:59
Let's say zero or one for the first property,
14
59108
2640
دعونا نقول صفر أو واحد لأول خاصيّة،
01:01
and A or B for the second.
15
61748
2202
و"أ" أو "ب" للثانية.
01:03
Once a measurement is performed,
16
63950
1542
بمجرد إجراء القياس،
01:05
subsequent measurements of the same property in the same particle
17
65492
3548
القياسات التالية من نفس الخاصية في نفس الجزيئات
01:09
will yield the same result.
18
69040
2517
ستُعطي نفس النتيجة.
01:11
The strange implication of this scenario
19
71557
1955
الآثار الغريبة لهذا السيناريو
01:13
is not only that the state of a single particle
20
73512
2253
ليست فقط حالة الجزيئة الواحدة
01:15
is indeterminate until it's measured,
21
75765
2616
الغير محددة حتى يتم قياسها،
01:18
but that the measurement then determines the state.
22
78381
2813
بل قياسها هو الذي يحدد حالتها.
01:21
What's more, the measurements affect each other.
23
81194
2920
وأكثر من ذلك، القياسات تؤثر على بعضها البعض.
01:24
If you measure a particle as being in state 1,
24
84114
2510
إذا قمت بقياس جزيئة بأنها في حالة 1،
01:26
and follow it up with the second type of measurement,
25
86624
2494
وثم تبِعْتَها بثاني نوع من القياس،
01:29
you'll have a 50% chance of getting either A or B,
26
89118
3354
ستكون لديك فرصة 50٪ للحصول على أ أو ب،
01:32
but if you then repeat the first measurement,
27
92472
2196
ولكن إذا قُمْتَ بتكرار القياس الأول،
01:34
you'll have a a 50% chance of getting zero
28
94668
3005
ستكون لديك فرصة 50% للحصول على صفر
01:37
even though the particle had already been measured at one.
29
97673
3534
بالرغم من أن الجزيئات تم قياسها قبل ذلك بـ 1.
01:41
So switching the property being measured scrambles the original result,
30
101207
3680
لذا فإنّ تحويل الملكية التي تمّ قياسها تُسابِقُ النتيجة الأصلية،
01:44
allowing for a new, random value.
31
104887
2539
ممّا يسمح بقيمة عشوائية جديدة.
01:47
Things get even stranger when you look at both particles.
32
107426
3651
تُصبح الأمور أغرب عندما تنظر إلى كِلَا الجزيئات.
01:51
Each of the particles will produce random results,
33
111077
2857
كِلَا الجزيئتين ستُؤدّيان لنتائج عشوائية،
01:53
but if you compare the two,
34
113934
1332
ولكن إذا قارنْتَ الإثنين،
01:55
you will find that they are always perfectly correlated.
35
115266
4120
ستجدُ أنّهما دائمًا مرتبطتان بشكلٍ تامّ.
01:59
For example, if both particles are measured at zero,
36
119386
2907
على سبيل المثال، إذا تمّ قياسُ كلاهُمَا عند مستوى صفر،
02:02
the relationship will always hold.
37
122293
2135
فإنّ العلاقة سوف تتعقد دائمًا.
02:04
The states of the two are entangled.
38
124428
2518
حالاتُ الإثنين متشابكة.
02:06
Measuring one will tell you the other with absolute certainty.
39
126946
4197
قياس واحدة سيُخبرُك بشكلٍ قاطع بقيمة الأخرى.
02:11
But this entanglement seems to defy Einstein's famous theory of relativity
40
131143
4841
ولكن يبدو أنّ هذا التشابك تحدّى نظرية "النسبية" الشهيرة لآينشتاين
02:15
because there is nothing to limit the distance between particles.
41
135984
3043
لأنّه ليس هناك شيئًا يحُدّ من المسافة بين الجزيئات.
02:19
If you measure one in New York at noon,
42
139027
2192
إذا قُمتَ بقياس جزيئة في نيويورك ظُهرًا،
02:21
and the other in San Francisco a nanosecond later,
43
141219
3229
وجزيئة أُخرَى في سان فرانسيسكو بعد نانوثانية واحدة،
02:24
they still give exactly the same result.
44
144448
3145
ستبقى تحصل على نفس النتيجة تمامًا.
02:27
But if the measurement does determine the value,
45
147593
2339
ولكن في حال أنّ القياس لم يُحدّد القيمة،
02:29
then this would require one particle sending some sort of signal to the other
46
149932
4612
فإن هذا سيتطلب من جُزَيْء إرسال نوع من الإشارة إلى الجُزَيْء الآخر
02:34
at 13,000,000 times the speed of light,
47
154544
2846
في 13,000,000 ضعف سرعة الضوء،
02:37
which according to relativity, is impossible.
48
157390
3351
الأمر الذي وفقًا لنظرية النسبية، مستحيل.
02:40
For this reason, Einstein dismissed entanglement as "spuckafte ferwirklung,"
49
160741
5071
لهذا السبب، فضّ أينشتاين التشابك بـ "ferwirklung spuckafte"
02:45
or spooky action at a distance.
50
165812
2696
أو النشاط الشبحيّ عن بعد.
02:48
He decided that quantum mechanics must be incomplete,
51
168508
2668
قرّر أن ميكانيكا الكمّ يجب أنْ تكون غير مكتملة،
02:51
a mere approximation of a deeper reality in which both particles
52
171176
4527
بمجرد التقريب بين الحقيقة العميقة لكِلَا الجزيئات
02:55
have predetermined states that are hidden from us.
53
175703
3824
المحدّدة مسبقًا للحالات التي كانت مخفيّة عنّا.
02:59
Supporters of orthodox quantum theory lead by Niels Bohr
54
179527
3582
مؤيدي نظرية الكمّ الأرثوذكسية بقيادة "نيلز بور"
03:03
maintained that quantum states really are fundamentally indeterminate,
55
183109
4250
أكدّوا بأن الحالات الكمية هي في الواقع غير محددة بشكلٍ أساسيّ،
03:07
and entanglement allows the state of one particle
56
187359
2601
وأنّ التشابك يسمح لحالة إحدى الجزيئات
03:09
to depend on that of its distant partner.
57
189960
2867
بالاعتماد على شريكتها البعيدة.
03:12
For 30 years, physics remained at an impasse,
58
192827
2821
لمدة 30 عاما، بقيَ الفيزياء في مأزق،
03:15
until John Bell figured out that the key to testing the EPR argument
59
195648
4546
حتى أظهر "جون بيل" أنّ المفتاح لاختبار جدال "إي-بي-آر"
03:20
was to look at cases involving different measurements on the two particles.
60
200194
4174
كان عبر النظر للحالات المتعلقة بالقياسات المختلفة لكِلَا الجُزْيئتين.
03:24
The local hidden variable theories favored by Einstein, Podolsky and Rosen,
61
204368
4682
نظريات المتغير الخفي المحلي التي يفضلها "أينشتاين"، "بودولسكي" و"روزن"،
03:29
strictly limited how often you could get results like 1A or B0
62
209050
4389
تُحدّد بدقة كم مرّة يمكنك الحصول على نتائج مثل 1أ أو ب 0
03:33
because the outcomes would have to be defined in advanced.
63
213439
3806
لأن النواتج سيتطلب تعريفها في مرحلة متقدمة.
03:37
Bell showed that the purely quantum approach,
64
217245
2368
أظهر "بيل" أنّ النهج الكمي البحت،
03:39
where the state is truly indeterminate until measured,
65
219613
3152
حيثُ أنّ الحالة هي بالفعل غير محدّدة حتى تُقَاس،
03:42
has different limits and predicts mixed measurement results
66
222765
3088
لديها حدود مختلفة وتوقعات نتائج قياس مختلطة،
03:45
that are impossible in the predetermined scenario.
67
225853
3187
التي من المستحيل أن تُحدّد في سيناريو مسبق.
03:49
Once Bell had worked out how to test the EPR argument,
68
229040
3669
بمجرد أنْ عَمِلَ "بيل" على كيفية اختبار جدال "إي-بي-آر"،
03:52
physicists went out and did it.
69
232709
2550
توجّه علماء الفيزياء لفعل ذلك.
03:55
Beginning with John Clauster in the 70s and Alain Aspect in the early 80s,
70
235259
4224
بدء من "جون كلوستر" في السبعينيات و"آلان أسبكت" في أوائل الثمانينيات،
03:59
dozens of experiments have tested the EPR prediction,
71
239483
3623
اختُبِرَتْ عشرات تجارب تنبؤ الـ"إي-بي-آر"،
04:03
and all have found the same thing:
72
243106
2108
وكلّها وجدت نفس الشّيء:
04:05
quantum mechanics is correct.
73
245214
2389
ميكانيكا الكم صحيحة.
04:07
The correlations between the indeterminate states of entangled particles are real
74
247603
4617
الارتباطات بين الحالات الغير معروفة من الجزيئات المتشابكة حقيقية
04:12
and cannot be explained by any deeper variable.
75
252220
3145
ولا يمكن تفسيرها عبر أيّ متغير أعمق.
04:15
The EPR paper turned out to be wrong but brilliantly so.
76
255365
4626
تحولت بحث "إي-بي-آر" ليكون خاطئا ولكن كان ذلك ببراعة.
04:19
By leading physicists to think deeply about the foundations of quantum physics,
77
259991
3985
من خلال قيادة علماء الفيزياء على التفكير بعمق حول أُسس فيزياء الكمّ،
04:23
it led to further elaboration of the theory
78
263976
2726
أدّت إلى المزيد من بلورة النظرية
04:26
and helped launch research into subjects like quantum information,
79
266702
4096
وساعدَتْ على إطلاق الأبحاث في موضوعات مثل معلومات الكمّ،
04:30
now a thriving field with the potential to develop computers of unparalleled power.
80
270798
5976
الآن حقل مزدهر مع إمكاناتٍ لتطوير أجهزة كمبيوتر لقوة لا مثيل لها.
04:36
Unfortunately, the randomness of the measured results
81
276774
2828
للأسف، إنّ العشوائية في قياس النتائج
04:39
prevents science fiction scenarios,
82
279602
2114
تحول دون سيناريوهات الخيال العلمي،
04:41
like using entangled particles to send messages faster than light.
83
281716
4411
مثل استخدام جزيئات متشابكة لإرسال رسائل أسرع من الضوء.
04:46
So relativity is safe, for now.
84
286127
2898
لذا نظرية النسبية آمنة، حتى الآن.
04:49
But the quantum universe is far stranger than Einstein wanted to believe.
85
289025
4509
لكن كون الكم أغرب بكثير مما أراد أينشتاين تصديقه.
حول هذا الموقع

سيقدم لك هذا الموقع مقاطع فيديو YouTube المفيدة لتعلم اللغة الإنجليزية. سترى دروس اللغة الإنجليزية التي يتم تدريسها من قبل مدرسين من الدرجة الأولى من جميع أنحاء العالم. انقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية المعروضة على كل صفحة فيديو لتشغيل الفيديو من هناك. يتم تمرير الترجمات بالتزامن مع تشغيل الفيديو. إذا كان لديك أي تعليقات أو طلبات ، يرجى الاتصال بنا باستخدام نموذج الاتصال هذا.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7