John Stewart Bell: irski fizik in avtor Bellovega teorema v kvantni fiziki
John Stewart Bell (28. junij 1928 – 1. oktober 1990) je bil irski fizik, najbolj znan po tem, da je jasno in matematčno oblikoval vprašanje o možnosti skritih spremenljivk v kvantni mehaniki ter po tem, kako to povezuje z vprašanji o lokalnosti in realnosti. Njegovo delo je bistveno vplivalo na razumevanje, kaj nam Heisenbergovo načelo negotovosti in kvantna prepletenost dejansko sporočata o naravi fizikalnega sveta.
- Rojen: Belfast, Severna Irska, 28. junij 1928
- B.S.: Queen's University, Belfast, 1948
- Doktorat: 1956, Univerza v Birminghamu
- Poklicno delovanje: delal je v britanskih raziskovalnih ustanovah (med drugim Atomic Energy Research Establishment), kasneje pa je sodeloval tudi v mednarodnih raziskavah in predaval o temah iz teoretične fizike
- Umrl: 1. oktober 1990
Prispevek z naslovom "On the Einstein-Podolsky-Rosen Paradox" je predstavil Bellov teorem, 1964 (Neposreden prenos z:
http://www.ffn.ub.es/luisnavarro/nuevo_maletin/Bell%20(1964)_Bell%27s%20theorem.pdf)
Kdo je bil John Bell in zakaj je pomemben
Bell ni le iznašel novih enačb, temveč je postavil jasen test, ki loči med dvema temeljno različnima pogledoma na kvantni svet: lokalnim realizmom (ideja, da ima vsak delček sveta določene lastnosti neodvisno od opazovanja in da vplivi ne potujejo hitreje od svetlobe) ter kvantno mehaniko kot popolnoma probabilističen in, po nekaterih interpretacijah, nedeterminističen opis narave. Njegovo delo je presodilo, da so vektorske neenakosti (sedaj znane kot Bellove neenakosti) eksperimentalno preverljive — in da jih kvantna mehanika lahko krši.
Kaj pravi Bellov teorem — na kratko in jasno
- Bellov teorem kaže, da nobena teorija skritih (lokalnih) spremenljivk ne more reproducirati vseh napovedi kvantne mehanike, če zahteva, da so lokalni vzroki in učinki ločeni (t.j. brez hiperna hitrih, "ne-lokalnih" povezav).
- V praksi to pomeni, da merjenja na prepletenih delcih pokažejo korelacije, ki jih ni mogoče razložiti z običajnimi lokalnimi modeli — korelacije so močnejše, kot bi bile v katerem koli lokalnem realističnem svetu.
- Bellove neenakosti omogočajo jasne eksperimentalne preizkuse teh razlik med kvantno napovedjo in lokalnim realizmom.
Eksperimentalne preveritve in posledice
Po Bellovem delu so sledili številni poskusi (najbolj znani so poskusi A. Aspecta in sodelavcev v zgodnjih 1980-ih ter mnogi nadaljnji, tehnično izboljšani poskusi), ki so večinoma pokazali kršitev Bellovih neenakosti v skladu s kvantno mehaniko. Ti rezultati so imeli velike posledice:
- Odprava številnih modelov lokalnih skritih spremenljivk kot popolne alternative kvantni mehaniki.
- Potrditev pomena prepletenosti kot resnične fizikalne lastnosti, ki jo je mogoče uporabiti v tehnologijah (kvantno kriptiranje, kvantno računalništvo, kvantna teleportacija).
- Spodbuda filozofskih razprav o naravi realnosti, vzročnosti in vlogi opazovalca v fiziki.
Zapustina
Bellovo delo je premostilo teoretično filozofsko razpravo in eksperimentalno fiziko — predlagal je merljive pojme in tako omogočil, da se abstraktne debate o realnosti in lokalnosti preskusijo v laboratoriju. Danes so njegova odkritja temelj vsaj dveh hitro rastočih področij: temelji kvantne teorije in kvantna informacijska tehnologija. Njegov vpliv čutimo v sodobnih eksperimentih s prepletenostjo in v praktičnih aplikacijah, ki izkoriščajo kvantne korelacije.
John Bell je z jasnim in trdnim matematčnim pristopom pokazal, da temeljna vprašanja o svetu niso le filozofska, temveč jih je mogoče raziskovati tudi z eksperimentom — kar je spodbudilo številne raziskovalce, da so nadaljevali njegovo delo in razvijali naslednje generacije kvantnih tehnologij.
Vprašanja in odgovori
V: Kdo je bil John Stewart Bell?
O: John Stewart Bell je bil fizik s Severne Irske, ki je veliko prispeval h kvantni fiziki.
V: Kaj je John Stewart Bell prispeval h kvantni fiziki?
O: John Stewart Bell je veliko prispeval h kvantni fiziki, zlasti v zvezi z vprašanjem, kaj nam Heisenbergovo načelo negotovosti dejansko pove o svetu.
V: Kje se je rodil John Stewart Bell?
O: John Stewart Bell se je rodil v Belfastu na Severnem Irskem.
V: Kje je John Stewart Bell diplomiral?
O: John Stewart Bell je leta 1948 na Kraljevi univerzi v Belfastu pridobil naziv diplomirani inženir.
V: Kje je John Stewart Bell doktoriral?
O: John Stewart Bell je doktoriral na Univerzi v Birminghamu leta 1956.
V: Kako je naslov članka Johna Stewarta Bella, v katerem je predstavil Bellov teorem?
O: Naslov članka Johna Stewarta Bella, ki je predstavil Bellov teorem, je "On the Einstein-Podolsky-Rosen Paradox".
V: Kdaj je bil objavljen članek Johna Stewarta Bella "O paradoksu Einstein-Podolsky-Rosen"?
O: Prispevek Johna Stewarta Bella "O paradoksu Einstein-Podolsky-Rosen" je bil objavljen leta 1964.
