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/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / physics / 21839 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-12-29  |  16.6 KB

  1. Xref: sparky sci.physics:21839 alt.sci.physics.new-theories:2637
  2. Newsgroups: sci.physics,alt.sci.physics.new-theories
  3. Path: sparky!uunet!well!sarfatti
  4. From: sarfatti@well.sf.ca.us (Jack Sarfatti)
  5. Subject: re: Budnik's thesis that Aspect's experiment does not show FTL influences.
  6. Message-ID: <C00pCC.6FG@well.sf.ca.us>
  7. Sender: news@well.sf.ca.us
  8. Organization: Whole Earth 'Lectronic Link
  9. Date: Tue, 29 Dec 1992 11:02:35 GMT
  10. Lines: 366
  11.  
  12.  
  13. Sarfatti comments on:
  14. Subject: Aspect's experiment, was Re: Peer review ...
  15. Date: 28 Dec 92 21:19:33 GMT
  16. Followup-To: sci.physics
  17. Organization: Mountain Math Software, P. O. Box 2124, Saratoga. CA 95070
  18. Lines: 187
  19.  
  20.  
  21.         Arguing with Jack Sarfatti is a bit like shoveling manure in a barn
  22. full of horses. No matter how much you shovel today there will be just
  23. as much to shovel tomorrow. It is not that Jack is unintelligent or does
  24. not know physics. It is just that he is extremely careless. He seems to
  25. confuse lack of scientific discipline with scientific adventurousness.
  26. They are not the same thing. Scientific adventurousness is impossible
  27. without scientific discipline.
  28.  
  29.         It is nonetheless sometimes useful to respond to him, because he
  30. raises issues that others may also be confused about.
  31.  
  32. In article <BzuIA1.9AH@well.sf.ca.us>, sarfatti@well.sf.ca.us (Jack
  33. Sarfatti) wr
  34. ites:
  35. > > I do not what Aspect thinks but the two references that I am relying on
  36. > > are:
  37. > > J. D. Franson, Physical Review D, pgs. 2529-2532, Vol. 31, No. 10, May
  38. > > 1985.
  39. > > A. Leggett, Foundations of Physics, V 17, p. 875.
  40. >
  41. > *OK, Paul, good. Since I do not have easy access to these references, and
  42. > since others interested in the truth here may not, please take the time
  43. to
  44. > type it relevant quotes from Franson and Leggett that you think explain,
  45. > clarify, and support your point - a point that, so far, evades me since
  46.  your idea about "delay" is like Merlin's many changing forms.*
  47.  
  48. I have previously posted some quotes and have included them at the end
  49. of this article. I suspect it is your careless reading and not my
  50. definition
  51. of delay that is responsible for the `many changing forms'.
  52.  
  53. > > Both make it clear that Aspect's experiment was not conclusive.
  54. >
  55. > *But do they make it clear in your one sense of "dely" that I thought I
  56. > understood, namely, the delay in the photon passing from a polarizer to a
  57. > detector - then you changed it in midstream to the uncertainty in the
  58. time
  59. > of emission at the source - so anyone trying to follow you will be
  60. totally
  61. > confused!*
  62.  
  63. If you had read my article carefully you would have understood that I only
  64. introduced the issue of the uncertainty in emission time because it was
  65. relevant to how accurately you can measure the critical delay. The critical
  66. delay is the time between when you change polarizer angles and this has
  67. an observable effect on joint detections.
  68.  
  69. You know Paul it is not so much my "careless reading" but your carless
  70. writing! For example your obscure sentence:
  71. "The critical delay is the time between when you change polarizer angles
  72. and this has
  73. an observable effect on joint detections."
  74.  
  75. What is the fragment "The critical delay is the time between when you
  76. change polarizer angles " supposed to mean? At first it looks like you are
  77. going to define "critical delay" and then you never complete the idea. "the
  78. time between when you change polarizer angles" - do you mean the switching
  79. time between two alternative positions of one of the polarizers? Keep the
  80. other one fixed. The important point is that this time, if that's the one
  81. you mean, must be short compared to flight time of photon from source to
  82. polarizer to get space-like interval - and it was in Aspect's experiment.
  83.  
  84. "and this has an observable effect on joint detections." Oh yeah? Then tell
  85. us what it is explicitly.
  86. "
  87. > > I am not aware of any refutation of the arguments these two present. I
  88. have
  89. > >  read  Aspect's original papers and I think the arguments that Franson
  90. and Leggett
  91. > > make are correct.
  92. -
  93. > *What the hell are their arguments? And how do thir arguments connect
  94. with
  95. > whatever it is you are trying to say?*
  96.  
  97. Their arguments are that Aspect did not directly measure the critical delay
  98. I just described and his experiment did not put a tight enough constraint
  99. on
  100. this delay to prove that locality was violated.
  101.  
  102. >
  103. > > [...]
  104. > > In my analysis this delay is negligible (i.e. short compared to flight
  105. > > times from source to polarizer) and essentially irrelevant. Why do you
  106. > > think it important?
  107. >
  108. > Unless you measure it directly you have no proof that locality is
  109. violated.
  110.  
  111. No Paul - this is dead wrong.  Bell showed that the standard quantum
  112. prediction of  (cos@)^2/2
  113. is not consistent with Bell's locality inequality.  Aspect's experimental
  114. data showed actual data that fit the standard QM prediction and did not fit
  115. the Bell inequality prediction with a few standard deviations to spare if I
  116. remember correctly. Furthermore, Aspect's acoustically driven switching
  117. time for the polarizer orientations was short compared to flight time by a
  118. factor of order 10 as I recall - so the interval between detections of any
  119. two photons in the same pair is definitely spacelike. And I don't think
  120. it's clear to anyone but you if your "critical delay" is the same as
  121. Aspect's switching time.
  122.  
  123. > *Paul , I do not understand your point here at all. Can you draw a
  124. picture?
  125. > Can anyone else reading this explain what Paul means?
  126.  
  127. "I do not know what could be clearer. To prove Bell's inequality is
  128. violated
  129. you must show that changing the polarizer angles produces a change
  130. in correlation values as predicted by QM and that these two events, the
  131. change in polarizer angles and the resulting change in joint detections
  132. have a space-like separation. The only way to do this is to measure the
  133. times and distances between these events."
  134.  
  135. No Paul - your above paragraph is totally garbled and confused! I mean
  136. specifically your remark:
  137.  
  138. " these two events, the change in polarizer angles and the resulting change
  139. in joint detections
  140. have a space-like separation."
  141.  
  142. Those are not the "two events" that must have a spacelike separation in
  143. order "to prove Bell's inequality is violated" - what you talk about as
  144. "events" are not "events" in the sense of special relativity. An event is a
  145. point (i.e. a small local region) in flat spacetime. Your so-called events
  146. are not localized. When you write "the change in polarizer angles" you are
  147. refering to the nonlocal relationship between the far-apart polarizers one
  148. for each photon in the backto back pair - unless you mean the change in
  149. orientation of one polarizer in a short time - that would be an event. But
  150. then your other event which is to be spacelike separated from this one is
  151. "the resulting change in joint detections" - that's no event - that's a
  152. delocalized prcess you have to compare data from both ends do a lot of
  153. computing etc.
  154.  
  155. On the contrary Paul - the two events that must be spacelike separated are
  156. the two irreversible detections (events 2&3) of both photons in the same
  157. pair emitted from the same calcium atom in the same atomic cascade (even
  158. 1)!
  159.  
  160.                                                   \2              / 3
  161.                                                     \            /
  162.                                                       \        /
  163. space-time diagram
  164.                                                   a     \    /  b
  165.                                                           \/
  166.                                                           1
  167.  
  168. and the source must prepare an ensemble of these pairs all statistically
  169. independent of each other so each pair has the same J= 0->1->0 wavefunction
  170. (1/rt2)[|a+>|.b+> + |a->|b->] for any common (+,-) photon linear
  171. polarization basis.
  172. >[...]
  173. > It is also central to my argument that QM is incomplete. You can measure
  174. > the
  175. > statistics of these delays, but QM does not predict what those statistics
  176. > are.
  177. >
  178. > *Paul, I still do not understand which delays you are talking about and
  179. how
  180. > you would measure them in principle - you must be much more specific !*
  181.  
  182. "I do not know what could be simpler. You change polarizer angles and you
  183. measure the time it takes for this change to have an observable effect."
  184.  
  185. This is operationally meaningless. How do you measure the "observable
  186. effect" is it a change in coincidence rate or what?
  187.  
  188. Doing this with enough accuracy is not simple, but conceptually what
  189. you need to do is very simple.
  190.  
  191. >[...]
  192. > > You cannot know what any of the times are that you discuss.
  193. >
  194. > *Fine, Paul, I agree that in the actual experiment done by Aspect that
  195. you
  196. > cannot know those times. But, that is not the point, the point is you do
  197. > not need to know them! And if you did need to know them, it would be a
  198. > different experiment! Why do you want to know them? Aspect was trying to
  199. > measure (cos@)^2/2 - or, rather, the deviation from it predicted by
  200. Bell's
  201. - locality inequality - and his curves are quite beautiful - and the
  202. > correlation is over a spacelike interval between detections of both
  203. photons
  204. > in same pair - that's all that matters.*
  205.  
  206. Aspect showed that the joint detections had a space-like separation. This
  207. is
  208. *irrelevant* to the question of whether Bell's inequality is violated.
  209.  
  210. The events that must be space-like separated are the changes in polarizer
  211. angles and the resulting effects on joint detections.
  212.  
  213. There you go again Paul. I'll reread Aspect's paper to try to see how you
  214. get this insane notion. If you're right on this I'll eat my hat!  Does
  215. anyone else out there agree with Paul on this specific point? Maybe I've
  216. flipped universe and am in the one next door. I'm beginning to feel like
  217. Alice in Wonderland.
  218.  
  219. Aspect estimated this delay based on flight time. This is not a legitimate
  220. thing to do
  221. in QM the way it is in classical mechanics.
  222.  
  223. >[...]
  224. > *As Ronald Reagan would say "There you go again Paul!"  I thought we
  225. agreed
  226. > that Aspect did not measure, or need to measure (well maybe we do not
  227. agree
  228. > on the need part) the delays from polarizer to detector for each photon
  229. in
  230. > the pair - who gives a damn?
  231.  
  232. The measurements are of *macroscopic events* not of photon
  233. positions.
  234.  
  235. The critical measurement is the delay between when a polarizer
  236. changes angles and this has an observable effect.
  237.  
  238. You keep saying this Paul as if by repeating it we will know your meaning.
  239.  
  240. This must be measured
  241. directly. One cannot make estimates based on assumptions about what is
  242. happening at a microscopic level. After all the point of this experiment is
  243. to
  244. test the correctness of QM itself. Thus you should not assume QM in
  245. analyzing
  246. these experiments. Even if you assume QM you still do not when the
  247. particles traversed the polarizers because you cannot know in QM where
  248. a particle is at a given time unless you observe it *at that time*.
  249.  
  250. > *Yeah, Paul - but what does that mean operationally- what do you actually
  251. > do -I mean in principle what would you try to have done? You are still
  252. > being very vague - what does "between states" mean, for example?*
  253.  
  254. I repeat what can be simpler then changing polarizer angles and seeing
  255. how long it takes for this to effect joint detections.
  256.  
  257. >[...]
  258. > *But the point is, to get good measurements, you want to pulse the
  259. emission
  260. > of the pairs so that no photons are in the polarizer during the time the
  261. > orientation is changing.
  262.  
  263. You do not need to this and cannot do this because you have no idea when
  264. the photon is `in the polarizer'.
  265.  
  266. > Or you want to do it so fast that the noise
  267. > introduced is very small compared to what you are looking for.
  268.  
  269. This is a constraint.
  270.  
  271. > Also these
  272. - delays are not what Bell's inequality is all about - [...]
  273.  
  274. On the contrary they are precisely what Bell's inequality is about.
  275.  
  276. Paul Budnik
  277.  
  278. OK Paul I'll re-read what Aspect actually wrote before I comment on this
  279. again - but I think you got it all wrong.
  280. _______________
  281.  
  282. Anthony Leggett observed in a review of several books including
  283. "Quantum Reality" by Nick Herbert:
  284.  
  285.         The one point on which I believe Herbert seriously misleads the
  286. reader
  287.         is his repeated and emphatic statements on pp. 230-235 that Bell's
  288.         theorem, and the related experimental results requires superluminal
  289.         responses at the $macroscopic$ level ...
  290.  
  291. Henry Stapp and Phillipe Eberhard agree with Herbert on this one - that
  292. superluminal influences are necessary - I say influence not communication
  293. so I think Legget is wrong if that's what he says.
  294.  
  295.          No it doesn't --- not if the word "macroscopic" has anything
  296. remotely
  297.         resembling its everyday use and we stick rigorously to experiments
  298.         which have actually been done rather than extrapolating their
  299. results
  300.         according to our theoretical prejudices.
  301.         ... if we look in detail at the geometry of the
  302.         experiments, the lifetime of the intermediate atomic state,...,
  303.         we see that even in the latest (Aspect) experiments ... the
  304.         "macroscopic"(?) events ..., or at least an appreciable fraction
  305. -       of them, $were probably never separated by a space-like interval$
  306. ...
  307.  
  308. So Paul you seem to be insinuating that Leggett is attacking Aspect as an
  309. incompetent experimental physicist who has conned us all!
  310.  
  311.         [Foundations of Physics, V 17, p. 875]
  312.  
  313. Franson in discussing how long the delay might have been in Aspect's
  314. experiment between when a polarizer angle changed and this had an effect
  315. notes:
  316.  
  317.     The time interval over which the probability amplitude discussed
  318.     above may simultaneously exist and interact in the experiment by
  319.     Aspect, Dalibard, and Roger could conceivably be comparable to
  320.     the 89-nsec lifetime[12] of the excited atomic state which produces
  321.     the pair of photons. If the photon emission time remains indeterminate
  322.     for this length of time, then it is plausible that the final outcome
  323.     of the event may remain indeterminate for a comparable amount of time.
  324.  
  325. Franson goes on to suggest that it might even be indeterminate for the
  326. coherence time of the lasers used to excite the photon source. These
  327. times are long enough to allow local effects to produce the correlations
  328. Aspect observed.
  329.  
  330. OK Paul, if you send me copies of the papers by Franson and Leggett I will
  331. read them objectively but they seem cranky- but maybe I'm wrong. But
  332. whatever it is you are trying to say you are still not saying it clearly.
  333. It's curious that no one else on net has defended your position on this or
  334. tried to explain it. If they have please e-mail it to me.
  335.  
  336. Mail the Franson&Legget papers to POB 26548 San Francisco, CA 94126  if you
  337. will be so kind.
  338.  
  339. In the 1976 paper before the actual experiment Aspect writes that he has no
  340. need for "monitoring the change in time of the orientations" ... "We
  341. believe that these difficulties could be overcome by using optical
  342. commutators. During a short time interval, the commutator CA directs
  343. photons vA towards the polarizer I1;then its state changes and, during the
  344. following period, it directs vA towards the polarizer I2. The commutator
  345. works similarly with the photons vB independently of CA. The time intervals
  346. between two commutations are taken to be stochastic, so that two states of
  347. the commutator, separated by a time longer than the autocorrelation
  348. time,are statistically independent. The autocorrelation time of each
  349. commutator is taken as short as L/c; L denotes the the distance between the
  350. commutators and c denotes the speed of light... The four joint detection
  351. rates are monitored, and the orientations a1,a2,b1 and b2 are not changed
  352. for the whole experiment."
  353.  
  354. So Aspect's whole idea appears to be totally different from what you have
  355. in mind. My use of "switiching time" above corresponds to Aspects single
  356. commutator "autocorrelation" time. I see nothing in Aspect's idea that
  357. corresponds to your oft-repeated phrase "The critical measurement is the
  358. delay between when a polarizer changes angles and this has an observable
  359. effect."
  360.  
  361. Note that Abner Shimony writes:
  362. "The polarization correlation test of Bell's inequality was first performed
  363. in 1972 by S. Freedman and J.C. Clauser ...... the parameters of the two
  364. polarization analysers were kept at fixed values during time intervals of
  365. the order of a minute.... Nevertheless there was a loophole.for the
  366. defenders of local hidden variables theories who could say that a minute is
  367. enormously long compared to th time needed for a signal traveling at the
  368. velocity of light to go from one polarization analyser to the other....
  369. This loophole is blocked .. by the spectacular experiment of Aspect,
  370. Dalibard and Roger (1982) in which the choice ... is made by electro-
  371. acoustical devices within time intervals of 10ns, wheeas the time required
  372. for a signal at light velocity to connect the two analysers is about 40
  373. ns... But the data of Aspect ... conflict with Bell's inequality and
  374. confirm the predictions of quantum mechanics. Consequently, Bell's
  375. independence conditions must fail, in spite of the spacelike separation of
  376. the tsts on photons 1 and 2"  p.p.386-7 NEW PHYSICS ed. by P Davies.
  377. "
  378.