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/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / alt / paranorm / 2681 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-12-23  |  12.0 KB

  1. Xref: sparky alt.paranormal:2681 sci.skeptic:21635
  2. Newsgroups: alt.paranormal,sci.skeptic
  3. Path: sparky!uunet!well!sarfatti
  4. From: sarfatti@well.sf.ca.us (Jack Sarfatti)
  5. Subject: Precognition and Quantum Physics 3
  6. Message-ID: <BzpDAL.68J@well.sf.ca.us>
  7. Sender: news@well.sf.ca.us
  8. Organization: Whole Earth 'Lectronic Link
  9. Date: Wed, 23 Dec 1992 08:08:44 GMT
  10. Lines: 291
  11.  
  12.  
  13. Mind, Matter & Quantum Connection 3 (The Meaning of Bell's Theorem)
  14. Continuing with my review of F. David Peat's article  "A Science of Harmony
  15. and Gentle Action" in "The Interrelationship Between Mind and Matter"
  16. edited by Beverly Rubik (Center for Frontier Sciences, Temple University).
  17.  
  18. Peat writes :"John Bell's remarkable result indicates that non-local
  19. correlations exist within quantum mechanics that cannot be explained on a
  20. mechanistic, causal basis."
  21.  
  22. So far so good.
  23.  
  24. "The Bell experiment ... involves a pair of photons or electrons whose
  25. combined state is correlated and which are then allowed to separate to a
  26. macroscopic distance.  Careful experiments show that a remarkable degree of
  27. correlation is maintained between the two particles even when no
  28. interaction, signal, or force passes between them."
  29.  
  30. Correct. The quantum result is easily derived in the Dirac formalism in a
  31. few lines as follows. The combined (i.e., entangled) pair state for photons
  32. (1&2) in the Aspect Paris experiment is:
  33.  
  34. |1,2> = (1/sqrt2)[|1+>|2+> + |1->|2->]
  35.  
  36. If photon 1 is detected in the (+,-) polarization basis and its twin photon
  37. 2 is detected in another (+',-') basis and angle @ relative to (+.-) then
  38. the nonlocal joint probability is
  39.  
  40. p(1+|2+') = |(1/sqrt2)[<1+|1+><2+'|2+> + <1+|1-><2+'|2->]|^2
  41.  
  42. but
  43.  
  44. <1+|1+> = 1
  45.  
  46. <1+|1-> = 0
  47.  
  48. <2+'|2+> = cos@
  49.  
  50. therefore,
  51.  
  52. p(1+|2+') = (1/2)(cos@)^2
  53.  
  54. Bell showed that any theory which forbids action-at-a-distance (AAD)
  55. outside the mutual lightcones of the two photon detection events for a
  56. given individual pair cannot obey this quantum formula - a formula actually
  57. observed in Aspect's 1982 experiment in a very clear way despite the photon
  58. counter efficiency problem.
  59.  
  60. Peat falls into self-contradiction when he writes: "Bell's theorem has been
  61. used by a number of writers to explain supposed mental effects and
  62. interactions by proposing that such mental interactions are in some way
  63. 'nonlocal' and can make instantaneous or faster-than-light connections.
  64. But this is to misinterpret the meaning of Bell's result which denies that
  65. any force or interaction whatsoever passes between the two particles.
  66. (Again, an exception may be made in the case of Bohm's holistic quantum
  67. potential.)"  p.199
  68.  
  69. It is true that the quantum connection is not an ordinary force in the
  70. sense of the exchange of a virtual boson between two charges, but it is
  71. action at a distance in the sense of "Bohm's holistic quantum potential".
  72. The correct statement should be:Bell's theorem has been used by a number of
  73. writers to explain supposed mental effects and interactions by proposing
  74. that such mental interactions are in some way 'nonlocal' and can make
  75. instantaneous or faster-than-light connections in the sense of Bohm's
  76. holistic quantum potential. That is my position - and I think it is also
  77. Brian Josephson's and, perhaps, even Henry Stapp's provided that the word
  78. "communication" is left out.  I go beyond Josephson and Stapp in that I
  79. think "communication" is essential to understand the mind-matter
  80. connection. Such quantum connection communication (i.e. controllable
  81. locally decodable AAD) is a violation of standard quantum mechanicsw (SQM)
  82. because it demands a breakdown of the unitary invariance of the initially
  83. zero Dirac bra-ket between orthogonal single-particle states. My prediction
  84. is that open far-from-thermal equilibrium chaotically nonlinear quantum
  85. systems can do this.  This is a conjecture.
  86.  
  87.  
  88. Mind, Matter & Quantum Connection 4
  89.  
  90. More comments on Peat's article in the Mind Matter Conference proceedings
  91. edited by Dr. Beverley Rubik of Temple University Center for Fronteir
  92. Sciences. I am following up on Dr. Rubik's request to review the book - and
  93. am doing so in a sequence of short remarks.
  94.  
  95. p.202 0n "Gentle Action"
  96. "... a highly complex system in which its individual phases are subject to
  97. fine adjustments.  By making a series of small adjustments globally across
  98. the system is becomes possible to lock these phases together so that the
  99. whole system becomes involved cooperatively in some new activity. Such a
  100. system may be quite resistant to any local, forceful intervention; however,
  101. tiny changes that are made in a co-operative or non-local way can result in
  102. entirely new behavior."
  103.  
  104. This is a very nicely written image and very enticing and I hope it is true
  105. - it would help to see a simple math model of it. Should we think
  106. classically of a distribution of systems across space at a fixed time with
  107. a field of little phasors? Or should we think quantum mechanically in
  108. Hilbert space. If we have several systems then we have an entangled sum of
  109. products of kets one for each system. So take the photon pair case in which
  110. we start with
  111.  
  112. |1,2> = (1/sqrt2)[|1+>|2+> + |1->|2->]
  113.  
  114. consider, for example
  115.  
  116. |1,2> -> |1,2>' = (1/sqrt2)[e^i&|1+>|2+> + |1->|2->]
  117.  
  118. where & is a relative phase - but it is not a phase attached to either
  119. photon 1 or photon 2.
  120.  
  121. Just what kind of math model would illustrate Peat's verbal picture? I am
  122. at a loss and would like to hear from Peat.
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127. Status Report on Prospects for Quantum Connection Signal Super-Technology
  128.  
  129. 1. If it can done it will be very important in terms of our world view,
  130. mind-matter interaction, telecommunications and ultra-fast and
  131. "precognitive" computing and our economic development as a space-faring and
  132. time-travelling species.  With quantum connection communication one need
  133. not try to predict what complex chaotic systems (e.g. stock market,
  134. weather, war....) will do (a hopeless task), rather, one will simply access
  135. information from the future behavior.  The work of Godel, Hoyle, Thorne,
  136. Novikov, Deutsch et-al show that logical inconsistencies are suppressed by
  137. nonlocal quantum forces of destiny coming from the quantum potential
  138. (Bohm).
  139.  
  140. 2. If cannot be done within standard unitary invariant reversible quantum
  141. mechanics (SQM) unless energy can be either dumped into or extracted out of
  142. zero point vacuum fluctuations.  That is, first-order vacuum phase
  143. transitions will produce causality-violating quantum connection signals
  144. across space-like intervals and back from the future as a spin-off effect.
  145. The work of Hal Puthoff at Jupiter Technologies in Texas bears close
  146. scrutiny in this regard.
  147.  
  148. 3. The "nonunitary" effects of gravitation, far-from-thermal equilibrium
  149. nononlinear chaotic effects in open quantum systems still not understood
  150. enough to say anything decisive.  These are areas for fruitful research
  151. (e.g. Penrose's graviton -non unitary collapse of non-relativistic wave
  152. function", Peat's "gentle action", Stapp's speculations on wave function of
  153. the human brain etc.)
  154.  
  155. 4. A weakly non-unitary generalization of quantum mechanics (i.e. non-
  156. standard quantum mechanics or NSQM) permits quantum connection signals
  157. without violating conservation of probability.  A complete formal model of
  158. this exists described by a non-unitary N-transform of the photon-pair state
  159. |1,2> used in Aspect's Paris experiment showing violation of Bell's
  160. locality inequality over a spacelike interval between detections of both
  161. photons in the same connected pair.
  162.  
  163. |1,2> = [|1+>|2+> + |1->|2->]/rt2    (1)
  164.  
  165. This is an entangled state. The single photons do not have their own local
  166. pure states.  Their local reduced density matrices are not idempotent.
  167. Therefore, they are locally in mixed states.
  168.  
  169. |1,2> manifests real action-at-a-distance (AAD) because both photons 1 and
  170. 2 must be in the same (+,-) linear polarization basis.  This is the basic
  171. reason why SQM violates Einsteinian locality. The 1935 EPR paper is exactly
  172. correct in that the universal validity of the Heisenber uncertainty
  173. principle demands real AAD.  In other words, Einstein's criterion for
  174. reality shows that SQM is incomplete only in the absence of AAD.  If we
  175. admit AAD then SQM is complete in Einstein's sense.
  176.  
  177. The local density matrices for each photon in |1,2> are totally
  178. unpolarized.  This precludes faster-than-light (quantum connection)
  179. signaling since the light remains locally unpolarized no matter how we
  180. change orientation of distant polarizing beam splitter.
  181.  
  182. But now suppose we could build a new kind of "transmitter" described by a
  183. nonunitary N-operator.  That is,
  184.  
  185. |1,2>' = N|1,2> = [e^i&|1+>|2+> + |1+>|2->]/rt2
  186.  
  187.        = |1+>[e^i&|2+> + |2->]/rt2 = |1>|2>     (2a)
  188.  
  189. |1> = |1+>    (2b)
  190.  
  191. |2> = [e^i&|2+> + |2->]/rt2   (2c)
  192.  
  193. Now, each photon has its owm local pure state and each photon is completely
  194. polarized. It is this controllable and locally decodable transition of the
  195. local state of the receiver photon 2 from completely unpolarized to
  196. completely polarized that is the basis for this type of quantum connection
  197. signaling which does not require zero point energy releasing unstable
  198. vacuum phase transitions. Carefully distinguish option 1 above from this
  199. option 4.
  200.  
  201. The phase angle & controlled from transmitter but detected at receiver is a
  202. modulation variable for the quantum connection signal. So is the nonlocal
  203. angle @ (an unhidden variable) between the two local event orientations of
  204. the transmitter and receiver polarizing beam splitters at the scatterings
  205. of photons 1 and 2 from them, respectively.  The space-time invariant
  206. interval between these two local photon-crystal scatterings is irrelevant
  207. to the AAD effect.
  208.  
  209. Note that
  210.  
  211. <1,2|1,2> = '<1,2|1,2>' = 1   (3a)
  212.  
  213. where
  214.  
  215. '<1,2| = <1,2|N*    (3b)
  216.  
  217. i.e., norm invariance of pair state under nonunitary N-transformation.
  218.  
  219. also
  220.  
  221. <1|1> = 1    (3c)
  222.  
  223. <2|2> = 1    (3d)
  224.  
  225. so that local probability is conserved on each side of the apparatus -  a
  226. very important result!
  227.  
  228. The weak (i.e. "off-diagonal") nonunitarity is
  229.  
  230. N|1+> = e^i&|1+>    (4a)
  231.  
  232. N|1-> = |1+>        (4b)
  233.  
  234. but
  235.  
  236. <1+|1-> = 0         (4c)
  237.  
  238. '<1+| = <1+|N* = e^-i&<1+|      (4e)
  239.  
  240. |1->' = N|1-> = |1+>            (4f)
  241.  
  242. so that
  243.  
  244. '<1+|1->' = e^-i&<1+|1+> = e^-i& /= <1+|1-> = 0   (4g)
  245.  
  246. Will this weak off-diagonal nonunitarity induce strong "diagonal"
  247. nonunitarity in an incompatible basis? If so, that would violate
  248. conservation of probability (and energy) so that option 4 would become
  249. equivalent to option 1.
  250.  
  251. What kind of apparatus can do this?  As an analogy consider a neutron
  252. interferometer with a spin-flip coil in the - path. Suppose the incoming
  253. state is
  254.  
  255. |n> = |+><+|n> + |-><-|n>   (5a)
  256.  
  257. <+|-> = 0   (5b)
  258.  
  259. If the spin-flip coil is off, it is an experimental fact that |n> can be
  260. reconstructed when the two paths are recombined.  What happens if the spin-
  261. flip coil is on?  Clearly
  262.  
  263. the spin flip coil causes
  264.  
  265. |-> -> e^i&|+>  (5c)
  266.  
  267. so that |n> -> |n>' = |+><+|n> + e^i&|+><-|n> = |+>[<+|n> + e^i&<-|n>] (5d)
  268.  
  269. This is beginning to look familiar.  Norm invariance requires that
  270.  
  271. arg<+|n> - arg& - arg<-|n> = pi/2    (5e)
  272.  
  273. Or is this an incorect model of neutron interferometer with spin-flip coil
  274. on?  How does SQM describe this neutron interferometer with a spin-flip in
  275. one path?  Must we include correlations to radiation oscillator. This would
  276. produce a random phase factor e^i& if the radiation oscillator is in exact
  277. number eigenstates, but what if the oscillator is initially in a Glauber -
  278. coherent state that is not an orthogonal basis?
  279.  
  280. The spin-flip coil for the neutron corresponds to a half-wave plate for the
  281. photon (1).
  282.  
  283.  
  284.  
  285.  
  286.  
  287.  
  288.  
  289.  
  290.  
  291.  
  292. The point of all this is that it soon may be possible to make simple
  293. electro-optical devices that will exhibit objective reproducible
  294. "precognition" in the sense that the device will transmit useful
  295. information from a future state of itself to a past state of itself.
  296. Any attempt to create a paradox will fail - free will limited.
  297. Attempts at creating paradoxes will induce metric distortions that
  298. prevent the paradox including vacuum phase transitions that could release
  299. enormous amounts of energy - much bigger than thermonuclear fusion.
  300. Conteol of this coming super-technology will permit human migration
  301. into interstellar space on a vast scale. The Destiny of Man is
  302. Space Migration, Intelligence Increase,Life Extension.
  303.