1 00:00:07,630 --> 00:00:10,628 Ας υποθέσουμε ότι ρίχνουμε μια μπάλα ευθεία στον αέρα. 2 00:00:10,628 --> 00:00:13,852 Μπορείτε να προβλέψετε την κίνησή της αφότου φύγει από το χέρι σας; 3 00:00:13,852 --> 00:00:15,176 Σίγουρα, είναι εύκολο. 4 00:00:15,176 --> 00:00:18,730 Η μπάλα θα ανεβαίνει μέχρι να φτάσει στο υψηλότερο σημείο, 5 00:00:18,730 --> 00:00:21,488 μετά θα κατέβει και θα προσγειωθεί ξανά στο χέρι σας. 6 00:00:21,488 --> 00:00:23,386 Σίγουρα, αυτό είναι που γίνεται 7 00:00:23,386 --> 00:00:26,765 και το ξέρετε αυτό επειδή έχετε δει ανάλογα συμβάντα πολλές φορές. 8 00:00:26,765 --> 00:00:31,217 Παρατηρείτε τη φυσική των καθημερινών φαινομένων όλη σας τη ζωή. 9 00:00:31,597 --> 00:00:35,884 Αλλά υποθέστε ότι εξερευνούμε ένα ζήτημα για τη φυσική των ατόμων 10 00:00:35,884 --> 00:00:37,950 όπως το πώς είναι η κίνηση ενός ηλεκτρονίου 11 00:00:37,950 --> 00:00:40,646 γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου υδρογόνου. 12 00:00:40,916 --> 00:00:44,735 Θα μπορούσαμε να απαντήσουμε αυτή την ερώτηση με βάση την καθημερινή φυσική; 13 00:00:45,045 --> 00:00:46,772 Σίγουρα όχι. Γιατί; 14 00:00:46,872 --> 00:00:51,474 Επειδή η φυσική που διέπει τη συμπεριφορά των συστημάτων σε τόσο μικρές κλίμακες 15 00:00:51,474 --> 00:00:55,224 είναι πολύ διαφορετική από τη φυσική των μακροσκοπικών αντικειμένων 16 00:00:55,224 --> 00:00:57,390 που βλέπετε γύρω σας συνέχεια. 17 00:00:57,690 --> 00:00:59,703 Ο καθημερινός κόσμος που ξέρετε και αγαπάτε 18 00:00:59,703 --> 00:01:03,352 συμπεριφέρεται σύμφωνα με τους νόμους της Κλασικής Μηχανικής. 19 00:01:03,702 --> 00:01:05,880 Όμως τα συστήματα στην κλίμακα των ατόμων 20 00:01:05,880 --> 00:01:09,510 συμπεριφέρονται σύμφωνα με τους νόμους της Κβαντικής Μηχανικής. 21 00:01:09,770 --> 00:01:13,162 Αυτός ο κβαντικός κόσμος τελικά είναι ένα πολύ παράξενο μέρος. 22 00:01:13,432 --> 00:01:17,932 Μια παρουσίαση της κβαντικής παραδοξότητας δίνεται από ένα διάσημο πείραμα σκέψης: 23 00:01:17,932 --> 00:01:19,780 Η Γάτα του Σρέντινγκερ. 24 00:01:20,000 --> 00:01:24,359 Ένας φυσικός που δεν αγαπάει ιδιαίτερα τις γάτες, βάζει μία σε ένα κουτί, 25 00:01:24,359 --> 00:01:30,058 μαζί με μια βόμβα που έχει 50% πιθανότητα να εκραγεί με το κλείσιμο του καπακιού. 26 00:01:30,058 --> 00:01:32,936 Μέχρι να ανοίξουμε ξανά το καπάκι, δεν μπορούμε να γνωρίζουμε 27 00:01:32,936 --> 00:01:35,191 αν η βόμβα εξερράγη ή όχι, 28 00:01:35,281 --> 00:01:40,031 και έτσι δεν μπορούμε να ξέρουμε αν η γάτα είναι ζωντανή ή νεκρή. 29 00:01:40,361 --> 00:01:43,664 Στην Κβαντική Φυσική θα λέγαμε ότι πριν από την παρατήρησή μας 30 00:01:43,664 --> 00:01:46,436 η γάτα ήταν σε κατάσταση υπέρθεσης. 31 00:01:46,606 --> 00:01:51,656 Δεν ήταν ούτε ζωντανή ούτε νεκρή αλλά ένα μείγμα των δύο πιθανοτήτων, 32 00:01:51,656 --> 00:01:54,258 με 50% πιθανότητα για το καθένα. 33 00:01:54,498 --> 00:01:58,662 Το ίδιο πράγμα συμβαίνει στα φυσικά συστήματα σε κβαντικές κλίμακες, 34 00:01:58,662 --> 00:02:01,431 όπως ένα ηλεκτρόνιο περιστρέφεται γύρω από άτομο υδρογόνου. 35 00:02:01,461 --> 00:02:04,036 Το ηλεκτρόνιο δε διαγράφει τροχιά καθόλου. 36 00:02:04,036 --> 00:02:06,994 Είναι σχεδόν παντού στον χώρο την ίδια στιγμή. 37 00:02:06,994 --> 00:02:10,770 Σε κάποια μέρη η πιθανότητα να βρεθεί είναι μεγαλύτερη σε σχέση με άλλα 38 00:02:10,770 --> 00:02:12,850 και μόνο αφότου μετρήσουμε τη θέση του 39 00:02:12,850 --> 00:02:15,726 μπορούμε να εντοπίσουμε πού είναι εκείνη τη στιγμή. 40 00:02:15,876 --> 00:02:18,971 Όπως ακριβώς δε γνωρίζουμε αν η γάτα ήταν ζωντανή ή νεκρή 41 00:02:18,971 --> 00:02:20,551 μέχρι να ανοίξουμε το κουτί. 42 00:02:20,831 --> 00:02:23,576 Αυτό μας φέρνει στο παράξενο και όμορφο φαινόμενο 43 00:02:23,576 --> 00:02:25,501 της κβαντικής διεμπλοκής. 44 00:02:25,871 --> 00:02:31,157 Αν αντί για μία γάτα σε ένα κουτί, έχουμε δύο γάτες σε δύο διαφορετικά κουτιά 45 00:02:31,157 --> 00:02:34,820 και επαναλάβουμε το πείραμα της Γάτας του Σρέντινγκερ με το ζευγάρι γατών, 46 00:02:34,820 --> 00:02:38,640 τότε το αποτέλεσμα του πειράματος έχει τέσσερις πιθανές απαντήσεις. 47 00:02:38,780 --> 00:02:41,869 Είτε και οι δύο γάτες θα είναι ζωντανές, ή και οι δύο νεκρές, 48 00:02:41,869 --> 00:02:45,410 ή μία θα είναι ζωντανή και η άλλη νεκρή και αντιστρόφως. 49 00:02:45,410 --> 00:02:49,117 Το σύστημα και των δύο γατών είναι ξανά σε κατάσταση υπέρθεσης, 50 00:02:49,117 --> 00:02:53,354 με κάθε αποτέλεσμα να έχει 25% πιθανότητα αντί για 50%. 51 00:02:53,644 --> 00:02:55,897 Το ενδιαφέρον ποιο είναι: 52 00:02:55,897 --> 00:02:58,508 η Κβαντική Μηχανική λέει ότι είναι δυνατό να σβήσεις 53 00:02:58,508 --> 00:03:03,744 τα αποτελέσματα με τις δύο γάτες νεκρές ή ζωντανές από την κατάσταση υπέρθεσης. 54 00:03:03,984 --> 00:03:06,819 Με άλλα λόγια, μπορεί να υπάρξει ένα σύστημα δύο γατών, 55 00:03:06,819 --> 00:03:12,162 τέτοιο ώστε το αποτέλεσμα να είναι πάντα μία γάτα ζωντανή και η άλλη νεκρή. 56 00:03:12,332 --> 00:03:13,885 Ο τεχνικός όρος γι' αυτό 57 00:03:13,885 --> 00:03:17,225 είναι ότι οι καταστάσεις των δύο γατών περιπλέκονται. 58 00:03:17,225 --> 00:03:20,852 Αλλά υπάρχει κάτι πολύ εντυπωσιακό για την κβαντική διεμπλοκή. 59 00:03:20,852 --> 00:03:24,841 Αν ετοιμάσεις το σύστημα των δύο γατών σε κουτιά σε αυτήν την κατάσταση διεμπλοκής 60 00:03:25,011 --> 00:03:28,957 και μετακινήσεις τα κουτιά στα δύο άκρα του Σύμπαντος, 61 00:03:28,957 --> 00:03:32,442 το αποτέλεσμα του πειράματος θα εξακολουθήσει να είναι το ίδιο. 62 00:03:32,442 --> 00:03:37,307 Η μία γάτα θα βγαίνει πάντα ζωντανή και η άλλη γάτα θα καταλήγει νεκρή, 63 00:03:37,307 --> 00:03:42,221 ακόμη και αν το ποια συγκεκριμένη γάτα ζει ή πεθαίνει είναι εντελώς απροσδιόριστο 64 00:03:42,221 --> 00:03:44,119 πριν μετρήσουμε το αποτέλεσμα. 65 00:03:44,319 --> 00:03:45,806 Πώς είναι αυτό δυνατό; 66 00:03:45,876 --> 00:03:49,437 Πώς γίνεται οι καταστάσεις των γατών στις αντίθετες πλευρές του σύμπαντος 67 00:03:49,437 --> 00:03:51,612 να είναι διεμπλεκόμενες με αυτόν τον τρόπο; 68 00:03:51,682 --> 00:03:54,185 Είναι πολύ μακριά για να επικοινωνήσουν στον χρόνο 69 00:03:54,185 --> 00:03:57,476 οπότε πώς οι δύο βόμβες πάντα συνωμοτούν έτσι ώστε 70 00:03:57,476 --> 00:04:00,100 η μία να εκρήγνυται και η άλλη να μην εκρήγνυται; 71 00:04:00,350 --> 00:04:01,496 Μπορεί να σκέφτεστε: 72 00:04:01,496 --> 00:04:03,806 «Αυτό είναι μόνο θεωρητικές αρλούμπες. 73 00:04:03,806 --> 00:04:06,388 Δεν μπορεί να συμβαίνει στον πραγματικό κόσμο». 74 00:04:06,388 --> 00:04:08,923 Αλλά φαίνεται ότι η κβαντική διεμπλοκή 75 00:04:08,923 --> 00:04:12,157 έχει επιβεβαιωθεί στα εργαστηριακά πειράματα του πραγματικού κόσμου. 76 00:04:12,157 --> 00:04:15,794 Δύο υποατομικά σωματίδια διεμπλεκόμενα σε μια κατάσταση υπέρθεσης, 77 00:04:15,794 --> 00:04:19,663 όπου αν ένα στρέφεται σε μία διεύθυνση τότε το άλλο πρέπει να στρέφεται αντίθετα, 78 00:04:19,663 --> 00:04:22,450 θα κάνουν ακριβώς αυτό, ακόμα και όταν δεν υπάρχει τρόπος 79 00:04:22,450 --> 00:04:25,986 η πληροφορία να περάσει από το ένα σωματίδιο στο άλλο 80 00:04:25,986 --> 00:04:29,827 δείχνοντας σε ποιο δρόμο να στραφεί για να υπακούσει στους νόμους της διεμπλοκής. 81 00:04:30,017 --> 00:04:31,560 Δεν είναι λοιπόν περίεργο 82 00:04:31,560 --> 00:04:35,081 που η διεμπλοκή είναι ο πυρήνας της κβαντικής πληροφοριακής επιστήμης, 83 00:04:35,081 --> 00:04:39,266 ένα αναπτυσσόμενο πεδίο που μελετά πώς να χρησιμοποιείς τους νόμους των κβάντων 84 00:04:39,266 --> 00:04:41,479 στον μακροσκοπικό μας κόσμο, 85 00:04:41,479 --> 00:04:46,302 όπως στην κβαντική κρυπτογραφία, ώστε οι κατάσκοποι να στέλνουν ασφαλή μηνύματα, 86 00:04:46,302 --> 00:04:49,309 ή στην κβαντική υπολογιστική, για το σπάσιμο μυστικών κωδικών. 87 00:04:49,309 --> 00:04:53,573 Η καθημερινή φυσική μπορεί να αρχίζει να μοιάζει σαν τον παράξενο κβαντικό κόσμο. 88 00:04:53,693 --> 00:04:56,942 Η κβαντική τηλεμεταφορά μπορεί ακόμη και να έχει προοδεύσει τόσο πολύ 89 00:04:56,942 --> 00:05:00,273 ώστε μια μέρα η γάτα σας να αποδράσει για έναν πιο ασφαλή γαλαξία, 90 00:05:00,273 --> 00:05:03,349 όπου δε θα υπάρχουν φυσικοί και κουτιά.