サルでも分かるように「ベルの不等式」を説明できますか。

サルなのですが、「勉強してください」という回答はご遠慮ください。バカと言うのもやめてください。それらを書きたいと思ったら最初からスルーしてください。お願いします。
m(_ _)m


量子論は、観測するまで状態は確定していないと言います。そして、観測した瞬間に状態は確定します。

ということは、観測していないときの状態が実際に確定していないのか？確定しているけど観測しないから知らないだけなのか？というのは、確かめることができないと、サルだから思っていました。そういうのは反証可能性がない言及だと思っていました。

ところが、確かめる方法が示されました。それによってベルの不等式が成立していることが示されると、観測していないときも状態は確定していて、どんな状態なのか知らないだけということが言えるそうですね。

後に実際の実験が行われ、ベルの不等式が成立していないことが分かりました。つまり、観測していないときは状態は確定していないということになりました。

私は、どうして実験という観測を要するもので、「観測していないときは確定していない」ということが分かったのかと思って、ベルの不等式の理屈をいろいろ調べたのですが、よく分かりません。YouTube

量子もつれを調べることだけは分かりました。


サルでも分かるように教えてください。
わからないことがあると何度でも聞き返します。それでもキレない方にご回答いただきたいです。

よろしくお願いします。

No.8 回答者： kamiyamasora 回答日時： 2023/02/27 23:48

無理。

猿に人間語は通じない。

そういう論理は却って迷わせる。

No.7 回答者： stomachman 回答日時： 2023/02/23 16:49

>ベルの不等式が成立していることが示されると、観測していないときも状態は確定していて、どんな状態なのか知らないだけということが言えるそうですね。

ちと違う。
「「観測していないときも状態は確定していて、どんな状態なのか知らないだけである」ならば、 実験した時に必ずベルの不等式が成立する」が言えるんです。

　で、実験したら、ベルの不等式が成立しなかった。ということは、「観測していないときも状態は確定していて、どんな状態なのか知らないだけ」ではない、ってことです。

No.6 回答者： 都の西北我瀬駄の隣バカ田大学危機管理学科 回答日時： 2023/02/22 21:03

> サルでも分かるように教えてください。

できません。
西船橋ときめき女学園に行けば、教えてもらえるかもしれません。健闘を祈ります。

No.5 回答者： tsumina 回答日時： 2023/02/21 16:16

ベルの不等式とコペンハーゲン解釈の関係なら、

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%83%AB …

に、シンプルかつ簡易にまとめてあります。サルでもわかるように書いてありますよ。

・　１か－１のシンプルな値を取るスピンに見立てた系を想定
・　局所実在性を肯定したら、取りうる値の最大値を数学的に作る
　　（これがベルの不等式）
・　実際に装置作って実験したら、不等式が破られた結果が出た
・　局所実在性が否定された。

ってこと。

No.4 回答者： d9win 回答日時： 2023/02/21 15:42

Bellの不等式については、私も色々調べましたが簡潔な説明が見当たりませんでした。

中々判らなかったのですが、以下のようではないかと自分なりに考えました。鍵になるのは、#2回答にもある相関のようです。
Bellの不等式は、ある現象に含まれる2種類の変数を測定した際に、2変数の間の相関の実現可能な範囲を評価しようとしている。ある変数xとyをn回測った時、それぞれの測定時のxとyの値とそれらxやyの平均値を操作して(数学的に)”相関係数”R(x, y)が求まる。例えば、対になって観測できるある変数xとyを、ある装置で2ヶの条件A, A’で測定して、他方の同様の装置で2ヶの条件B, B’で測定すると、(A, B), (A, B’), (A’, B), (A’, B’)の4ヶの組み合わせに対して、それぞれ相関係数R(x, y)が計算できる。それら4ヶの”相関係数”をR1, R2, R3, R4とすれば、これらR1〜R4の内の任意の3ヶを加えて、残る1ヶを差し引いた値が-2〜2の間に収まるというのがBellの不等式のようです。
この不等式は、数学的に証明できないようだが(も一つ不確か?)、古典物理の範疇では実際に確かめられているとのことです。この時、それぞれの測定でのx, y値は、常識的に測定方法に無関係に定まっていると見なしてます。古典物理では「観測されなくとも状態は確定している」はずだからです。ところが、量子力学ではBellの不等式が成り立たない状況が理論で言えて、それを実際に実験で確認されたと見なす考えが主流です。このため、相関係数の計算の前提である「観測されなくとも状態は確定している」が成り立ってない、すなわち「観測するまで状態は確定していない」と広く言われているのです。(もっとも、それに疑問を呈する小数派もいるようです)
それで、この種の典型的な実験を行ったA. Aspect等が、昨年ノーベル物理学賞をもらいました。ちなみに、その量子力学の計算はスピン方向を対象とするもので、実験のほとんどは(?)光のスピン方向を偏光方向から測定しています。

No.3 回答者： puyo3155 回答日時： 2023/02/21 12:25

自分の疑問を、さるでもわかるように回答させる質問やめましょう。

知りたきゃ、WiKiでも、Youtubeでも、いくらでも解説はあるので。それがわからないなら、理解は無理ですし、見たのなら、そのどこがわからないか？質問者が先に提示するのがルールです。

自身で、知識がないと言っているのに、受け売りで、知ったかぶりで並べた質問を見たところで、回答のしようがありませんから。

歴史上、局所実在性の是非で物理界を２分した難解テーマを、さるでもわかるように説明はできません。さるじゃ、物理はわからないのです。

だから、みんなあなたに基礎を勉強しろ！と言うのですよ。別にバカにしているわけじゃない。身の丈を知る。無知の知。謙虚になる。それが科学的会話のマナーです。

No.2 回答者： chiha2525 回答日時： 2023/02/20 21:56

「ベルの不等式」というのは、どちらかというと数学的に導き出されたものです。

なので、これを物理的なイメージにするというのは、なかなか難しいです。
簡単に言えば、コインの”表”の裏は”裏”、というのが相関＝２の状態です。量子もつれがベルの不等式を破るとは、この相関が２より大きい状態になるということです。つまりコインの”表”の裏は”裏”以上に”裏”といった感じです。わからないでしょ？ｗ

もう少し分かりやすい例えというなら、電子のスピンを考えます。この時、スピンの”角度”を４つ考えます。９０度（直交）している角度だと独立した値になる（＋－が独立にランダム）わけですが、０度、４５度、９０度、１３５度で測定すると、どちらも同じ角度だと１００％相関、９０度違うと独立、残りの４５度差とか１３５度差とかだと”微妙”に相関、という関係になるらしく、これを測定して「ベルの不等式」に放り込むと、隠れた変数などだと２に、”量子もつれ”があると２より大きい値になる、というもののようです。

量子エンタングルメント（量子もつれ）が隠れた変数ではない、というのだけを理解するなら、もっと別の分かりやすいものがあります。２つの、例えば対生成した電子を考えます。この２つの対生成したものから、片方から電子、もう片方から陽電子を取り出して、この２つを対消滅させます。
残ったのは、片方の陽電子と、その陽電子とは生成も何も関係ないもう片方の電子、なわけです。ところがこの残った陽電子と電子のスピンを測定すると、片方が＋ならもう片方が－という例の相関が見られます。
もし隠れた変数理論なら、対生成したときにスピンは決まっているはずですから、このような相関は見られないわけです。
こちらのほうが、ベルの不等式を考えるより、より直感的に量子エンタングルメントを理解できると思います。

No.1 回答者： finalbento 回答日時： 2023/02/20 15:29

無理です。

サルには不等式も方程式も理解できません。