Een recensie van Kwantumfysica, informatie en bewustzijn in Terugkeer naar Levenslicht

In het zomer&najaarnummer van Terugkeer naar Levenslicht, een uitgave van het netwerk nabij-de-dood-ervaringen, is een lovende uitgebreide recensie verschenen van Kwantumfysica, informatie en bewustzijn. Dat het boek in die kringen gelezen en gewaardeerd wordt is niet verwonderlijk want het geeft de lezer een door de fysica wetenschappelijk onderbouwde bevestiging van de stelling dat het bewustzijn niet door de hersenen geproduceerd kan zijn. Iets dat een welkom steuntje in de rug kan zijn voor mensen die een NDE gehad hebben en die in hun omgeving de tot nog toe gebruikelijke ontkenning van de werkelijkheid van hun ervaring ontmoeten. Download de recensie hier.

Aristoteles en de tijd

Naam: Aristoteles
Geboren: Stageira, 384 v.Chr.
Overleden: Chalkis, 322 v.Chr.
Land: Polis Athene, Macedonië
Functie: filosoof
Afbeelding Publiek domein, https://commons.wikimedia.org

Het blijkt interessant om de gedachten van Aristoteles over de tijd naast mijn inzichten over de tijd en de kwantumfysica te zetten. Er zijn treffende overeenkomsten.

Een citaat uit Fysica, boek 4.11:

But neither does time exist without change; for when the state of our own minds does not change at all, or we have not noticed its changing, we do not realize that time has elapsed, any more than those who are fabled to sleep among the heroes in Sardinia do when they are awakened; for they connect the earlier ‘now’ with the later and make them one, cutting out the interval because of their failure to notice it.


So, just as, if the ‘now’ were not different but one and the same, there would not have been time, so too when its difference escapes our notice the interval does not seem to be time. If, then, the non-realization of the existence of time happens to us when we do not distinguish any change, but the soul seems to stay in one indivisible state, and when we perceive and distinguish we say time has elapsed, evidently time is not independent of movement and change. It is evident, then, that time is neither movement nor independent of movement.

Aristoteles zegt hier dus dat tijd niet bestaat zonder verandering die door ons [bewustzijn] waargenomen wordt. Als er geen verandering wordt ervaren dan ervaren we ook geen tijd. Tijd is dus niet de beweging maar is er ook niet onafhankelijk van.

Now we perceive movement and time together: for even when it is dark and we are not being affected through the body, if any movement takes place in the mind we at once suppose that some time also has elapsed; and not only that but also, when some time is thought to have passed, some movement also along with it seems to have taken place. Hence time is either movement or something that belongs to movement. Since then it is not movement, it must be the other.

Als we een ‘voor’ en een ‘na’ waarnemen, dus een verandering, dan is er tijd. Maar tijd is niet de verandering. Het is een vergelijking tussen twee nu-momenten. De opeenvolging leggen we er zelf in door er een ‘voor en ‘na’ aan toe te kennen.

When, therefore, we perceive the ‘now’ one, and neither as before and after in a motion nor as an identity but in relation to a ‘before’ and an ‘after’, no time is thought to have elapsed, because there has been no motion either. On the other hand, when we do perceive a ‘before’ and an ‘after’, then we say that there is time. For time is just this-number of motion in respect of ‘before’ and ‘after’.

Het ‘nu’ verandert zelf niet maar de in elk ‘nu’ vastgelegde momenten wel.

De uitgestelde kwantumwisser

Deze visie op tijd van Aristoteles doet me sterk denken aan de gevolgtrekkingen die we kunnen maken uit de resultaten van de uitgestelde keus kwantum wisser experimenten. Bij een eenvoudig dubbelspleet experiment ontstaat er altijd waarneembare interferentie achter de dubbelspleet. Een patroon van donkere en lichte banden. Of er nu fotonen, electronen, atomen of grotere moleculen op de dubbelspleet worden afgevuurd.






Opbouw van het interferentiepatroon in de tijd bij het tweespletenexperiment uitgevoerd met elektronen.
Provided with kind permission of Dr. Tonomura to Wikimedia Commons

In de uitgestelde keus experimenten worden in principe ook fotonen door een dubbelspleet gezonden maar daarbij wordt ook informatie verzameld over welke spleet het foton gepasseerd heeft. De gemeten informatie over de gepasseerde spleet wordt willekeurig vastgelegd dan wel onherroepelijk vernietigd om na te kunnen gaan wat het effect is van informatie over de gepasseerde spleet op het interferentiepatroon. De resultaten zijn conform de voorspellingen van de kwantum mechanica maar desalniettemin intrigerend.

  • Indien er informatie beschikbaar is over welke spleet door het foton is gepasseerd wordt het resultaat van het experiment zodanig beïnvloed (geen interferentie) dat de conclusie moet zijn dat de toestandsgolf van het foton zich al in de spleet als fysiek foton gemanifesteerd moet hebben (de kwantumcollaps).
  • Het experiment is zodanig opgezet dat het moment dat die informatie gemeten en geregistreerd wordt in tijd ligt na het verschijnen van het foton in de spleet.

Dit lijkt op het eerste gezicht op een werking die in het verleden terug reikt. Retrocausaliteit dus. Dat wil niet zeggen dat we het verleden kunnen veranderen, eenmaal gemeten ligt het onherroepelijk vast. Maar zodra we de actieve waarnemer erbij betrekken is retrocausaliteit niet meer nodig als verklaring. De waarnemer legt dan door zijn bewuste observatie namelijk op dat moment de volgorde van de gebeurtenissen pas vast. Het is dan niet de instrumentele detectie van de spleet-passage die een effect uitoefent op het interferentiegedrag van het foton. De historie – de opeenvolging van nu-momenten – wordt vastgelegd door de beschouwing van de waarnemer. Dat is tijd.

Kortom, de kwantumfysica lijkt de ideeën van Aristoteles over tijd te bevestigen. Er tekent zich nu een belangrijk verschil af tussen ervaren tijd en klokketijd. De laatste werd in de 16e eeuw door Newton geïntroduceert als de enige tijd die in de fysica van belang was. Daarmee werd de waarnemer dus buiten spel gezet, die was niet meer van belang in het fysieke universum. De kwantumfysica lijkt de ervaren tijd weer terug te brengen als iets dat ook in de fysica een rol speelt waarmee de waarnemer als informatieverwerker weer een actieve deelnemer wordt aan het universum.

Een leuk boekje

Soms zitten er parels tussen de populaire boekjes over kwantumfysica. Deze mag u zich niet laten ontgaan.

Te verkrijgen bij Parimar in Den Haag voor slechts €6,90 – op dit moment uitverkocht.

Een graphic guide wil zeggen dat het een plaatjesboek met tekst is. Maar niet voor de kleintjes. Hieronder een proeve van de inhoud.

Wat kom ik op pagina 4 tegen? De volgende tekst: ‘You know, it’s easier to explain quantum theory to an absolute beginner than to a classical physicist‘. Helemaal mee eens.

Quantumcomputer verslaat supercomputer?

In een artikel van de NRC wordt gemeld dat een kwantumcomputer van Google een supercomputer verslagen zou hebben. Als dat waar zou zijn dan heeft de kwantumcomputer nu de zogenaamde kwantumsuperioriteit bereikt.

Foto Google, Eric Lukero

De kwantumprocessor, met 54 Qubits waarvan één het niet deed, presteerde het om binnen 200 seconden een willekeurige reeks van 53 bits te produceren met een bepaalde verdeling. Dat is iets wat zelfs een supercomputer niet kan aangezien de processen van een klassieke computer met bits die of 1 of 0 zijn fundamenteel niet willekeurig zijn. Dat is zelfs ongewenst. Elke Qubit van een kwantumcomputer kan daarentegen ‘tegelijkertijd’ in beide toestanden zijn. Als je die Qubits met elkaar kunt koppelen zonder ze te ‘verstoren’, dat heet verstrengelen, dan kun je met 54 Qubits in principe 254 (~ 250 miljoen) berekeningen parallel uitvoeren.

Het verstrengelen van zoveel Qubits is een technische prestatie van de 1e orde. Qubits zijn zeer instabiel, wat wil zeggen dat ze al na zeer korte tijd, een paar milliseconden, kunnen ‘vervallen’ naar een ‘harde’ 1 of 0. En dan hebben we weer een gewone bit. Verstrengelen van instabiele componenten vermenigvuldigt min of meer die instabiliteit per toegevoegde component. Wat die bepaalde verdeling waarin die willekeurige getallen gegenereerd moesten worden zegt het artikel helaas niet, maar ik neem aan dat je in 200 seconden een enorme hoeveelheid willekeurige getallenreeksen kunt produceren waarbij je er dan wel die reeksen uit moet vissen die aan dat speciale criterium voldoen.

Het artikel geeft geen verdere bijzonderheden wat mij aanleiding geeft om mijn eigen gedachten hier enigszins de vrije uitloop te gunnen. Een via het internet aan te schaffen QRNG heeft een processor van rond de 45 Mhz, dus die produceert denk ik willekeurige nullen en enen in dat tempo, 45 miljoen per seconde. Met 53 parallel geschakelde QRNG’s heb je na 200 seconden 9 miljard willekeurige reeksen van 53 bits gegenereerd. Nu moet je die reeks die aan die speciale voorwaarde voldoet er nog tussenuit kunnen vissen wat wellicht zelfs voor een supercomputer een heftige taak zou kunnen zijn. Maar als je die speciale voorwaarde van te voren kunt opleggen aan die 53 Qubits en dan heb je na één operatie al meteen de goede uitkomst.

Ik ben heel benieuwd naar meer bijzonderheden en vooral hoe men van te voren de gewenste beperkingen op heeft weten te leggen aan de quantumprocessor van Google. En ook waarom ze toch nog 200 seconden nodig hadden.

SAFIRE project – de zon in een laboratoriumvat

Naast kwantumfysica heb ik natuurlijk ook andere belangstellingen. En soms kan iets zo’n indruk maken dat ik daar op een kwantumfysica website toch iets over wil zeggen al gaat het niet over kwantumfysica.

SAFIRE: drie jaar bouwen en testen

Het betreft het SAFIRE project. Begonnen door een groep plasmafysici die een van de mainstream afwijkend idee hebben over de krachten die spelen in de interstellaire ruimte en ook binnen ons zonnestelsel. De groep wordt uitgemaakt voor garden-variety-fysici of pseudo-fysici. Wel, ze hebben de uitdaging opgepakt en het SAFIRE project gestart. Ze hebben hun model van hoe zij denken dat de zon werkt nagebouwd in een laboratorium, een project van drie jaar, om na te gaan of hun model te falsifiëren is.

Klik op de afbeelding om het SAFIRE rapport te downloaden

Het resultaat is verbluffend. Bekijk de film die ze gemaakt én lees de pdf en vorm je eigen opinie. Ofwel ze zijn compleet fraudulent bezig, ofwel ze hebben iets bijzonder belangrijks ontdekt (en dat is mijn stellige indruk). Iets dat enorme implicaties kan hebben voor :

  • Onze kennis omtrent de processen die zich afspelen in een ster, met name in onze zon.
  • Onze kennis over de oorsprong van de elementen zwaarder dan waterstof en helium.
  • Schone energieopwekking: een revolutionaire manier waarop energie opgewekt kan worden. Het ziet er uit als kernfusie zonder nadelige bijeffecten en zonder dat er een ongelooflijk dure en complexe fusiereactor, die het hete plasma in magnetische velden moet opsluiten, aan te pas hoeft te komen.
  • een veilige verwerking van radioactief afval.

Energie door transmutatie

Als dit waar is, dan is dit ongelooflijk goed nieuws voor de wereld, zeker in het kader van onze huidige problemen ten aanzien van onze energievoorziening.

Replicatie

Als ik de film bekijk dan moet ik denken aan de faciliteiten die we hier in Nederland hebben, o.a. aan de TU Delft, om deze zon in een vat na te bouwen en aan de tand te voelen. Die technische uitdaging kunnen ze daar m.i. prima aan. Studenten natuurkunde, pak de handschoen op. Anders doen ze het wel in een ontwikkelingsland.

Beyond Weird & The Quantum Handshake

Om op de hoogte te blijven van het onderwerp op deze website moet ik nogal wat lezen. En er wordt wat afgeschreven over kwantumfysica. Af en toe kom ik daarbij iets tegen waarvan ik bijzonder onder de indruk ben. Vooral omdat ze mijn kijk op het onderwerp weer aanzienlijk verruimen of verhelderen. Aanraders dus. Ik wil het hier nu als eerste hebben over ‘Beyond Weird – Why Everything You Thought about Quantum Physics is .. different‘ van Philip Ball.

Ik moet de cursist bedanken die mij dit boek in de handen drukte. Philip Ball is een wetenschapsjournalist die al vele jaren in Nature schrijft over dit onderwerp. Je hoeft geen exotische Schrödingervergelijkingen op te kunnen lossen om zijn boeiende duidelijke uiteenzetting over de kwantumwereld en haar raadsels te kunnen volgen. En passant ruimt hij ook enige misverstanden over dit onderwerp op. Zoals dat eigenlijk de term kwantum in kwantumfysica een verkeerde is. Het gaat niet om kwanta maar om de toestandsgolf en die is niet gekwantiseerd. Duidelijk maakt hij hoe de kwantumfysica in haar karakter en geschiedenis afwijkt van alle voorgaande natuurkundige theoriën. Het is namelijk een theorie die niet boven op de voorgaande theoriën gebouwd is. Het is niet goed mogelijk om je een voorstelling te maken van de kwantum wereld zoals je dat kunt doen met bijvoorbeeld zwaartekracht, elektrische stromen, gasmoleculen, etc. De wiskundige grondslag van de kwantumfysica, de kwantummechanica is niet ontstaan door uit te gaan van grondbeginselen maar veel meer het resultaat van bijzonder gelukkige intuïties die uitstekend werkten maar waarvan de bedenkers niet fundamenteel konden uitleggen waarop die waren gebaseerd. Voorbeelden zijn: De matrixmechanica van Heisenberg, de schrödingervergelijking, het idee van Born dat de toestandsfunctie de waarschijnlijkheid geeft om het deeltje bij meting op een bepaalde plek aan te treffen. Allemaal geïnspireerd intuïtief giswerk dat de basis heeft gelegd voor een onwaarschijnlijk succesvolle theorie waarvan we nog steeds niet echt begrijpen hoe en waarom die werkt. Ball maakt heel duidelijk dat het allemaal om informatie lijkt te gaan. Het is wel jammer, in mijn ogen, dat hij uiteindelijk de decoherentiehypothese blijkt aan te hangen. Dat is het punt in zijn boek waar de kritische lezer merkt dat wat tot dan toe allemaal stap voor stap goed te volgen was ineens aan begrijpelijkheid inboet en hij het moet doen met onvolkomen metaforen. Het blijft interessant maar het overtuigt mij niet meer. Ondanks dat is het boek een grote aanrader voor iedere leek die meer wil begrijpen van de kwantumwereld en van kwantumcomputers.

Een heel ander type boek is ‘The Quantum Handshake – Entanglement, Nonlocality and Transactions‘ van John Cramer. Hier gaat het om een interpretatie van de kwantumfysica die mijns inziens onterecht niet op de lijst van serieuze interpretaties beland lijkt te zijn. Geen grote groep aanhangers dus. Ik had er in elk geval nooit op die manier van gehoord totdat die door iemand op een presentatie die ik bijwoonde te berde gebracht werd. Dat maakte mij nieuwsgierig natuurlijk. Het idee van Cramer is namelijk dat de toestandsgolf zich ook terug in de tijd kan bewegen waardoor er een soort ‘handdruk’ ontstaat tussen de vertrekkende toestandsgolf en de aankomende teruggekaatste toestandsgolf die de overdracht van energie bewerkstelligt zonder dat er sprake hoeft te zijn van de zogenaamde kwantum collaps. Het meetprobleem waarbij de toestandsgolf plotseling overgaat in de energie-materie-overdracht is dan opgelost. Maar om die energie-materie-overdracht van oorsprong naar meetlokatie uiteindelijk rond te kunnen krijgen in zijn verklaring moet Cramer dan aannemen dat de toestandsgolf toch ‘enigszins’ materieel-fysisch is. Desalniettemin de moeite waard voor diegenen die zich willen verdiepen in de diverse interpretaties van de kwantumfysica, ook en vooral vanwege Cramers bespreking van een groot aantal experimenten met verbazingwekkende implicaties zoals bijvoorbeeld kwantumwissers en uitgestelde keus experimenten waar retrocausaliteit lijkt op te treden. Zijn idee van een in de tijd teruglopende toestandsgolf – die niet verboden wordt in de formuleringen van de kwantummechanica – blijft fascinerend.

In 1 jaar meer dan 500 boeken verkocht

Ik ben hier heel blij mee. In één jaar tijd zijn er van mijn boek dus ruim 500 boeken verkocht via de boekhandels. De boeken die afgezet zijn via vrienden, kennissen en cursisten zijn hier niet meegeteld. Het werk is dus zeker niet voor niks geweest.

Intussen ben ik bezig aan de engelstalige versie waar ook een nieuw hoofdstuk over consilience aan wordt toegevoegd. Dit is de inleiding van dat hoofdstuk :

14 Consilience

From Wikipedia:

In science and history, consilience (also convergence of evidence or concordance of evidence) is the principle that evidence from independent, unrelated sources can “converge” on strong conclusions. That is, when multiple sources of evidence are in agreement, the conclusion can be very strong even when none of the individual sources of evidence is significantly so on its own. Most established scientific knowledge is supported by a convergence of evidence: if not, the evidence is comparatively weak, and there will not likely be a strong scientific consensus.

In this book, starting with the scientific revolutions of de 17th century and, following the threads of its developing history until today, we have arrived at a perhaps baffling and remarkable result, hard science – physics – today is not in conflict with the idea of the existence of an of the body independent consciousness, also called the survival hypothesis. On the contrary, it supports it.

However, should this idea only surface after studying quantum physics and nowhere else in the science domain, this support would be as whacky as a table supported by only one leg. Therefore, the question is, is survival supported by published scientific research in other domains? Indeed, it is. Some of this research was already mentioned in preceding chapters. It is time now to pay a little bit more attention to all published and reviewed evidential material concerning consciousness being independent of the material body.

Spookachtige werking op afstand

Einstein had grote bezwaren tegen de implicaties van de kwantumfysica. Bij het zogenaamde EPR gedachte-experiment had hij het ook over een ‘Spukhafte Fernwirkung’. Ik moest daaraan denken toen ik deze pagina, detectie door ‘spook’foton, aan de website toevoegde.

Kwantumfysica en tijd

Professor Vlatko Vedral is hoogleraar fysica aan de Oxford universiteit. Hij publiceert over kwantumfysica en haar effecten in de macrowereld. Bekijk deze aflevering “Living in a quantum world” van hem op YouTube: https://youtu.be/vaUfZak8Ug4. Op het laatst van de aflevering wordt er een vraag over tijd en kwantumfysica gesteld (ca. 1:10u) en in zijn antwoord beschrijft hij het gedrag van een supernauwkeurige klok en wat er gebeurt met de laatste cijfertjes als je die klok een halve meter optilt in het zwaartekrachtveld. En dan vraagt hij zich af wat het betekent als je je die klok voorstelt in een kwantumsuperpositie op de twee verschillende hoogtes in het zwaartekrachtveld. Een superpositie van twee verschillende tijdlijnen dus. Fascinerend.

Overigens is het eerste deel van zijn presentatie – ca. 45 minuten – eigenlijk een zeer compacte versie van mijn kwantumfysica cursus. Alles komt langs: interferentie, de Mach-Zehnder interferometer, Schrödingers kat, de Kopenhagen interpretatie tegenover het multiversum, uitgestelde keus experimenten, interferentie met grote moleculen, de oriëntatie van ons roodborstje op het aardmagnetisch veld in zijn jaarlijkse trek, de 100% efficiency van chlorophyl. Een aanrader dus.

Massa en energie, tijd en en ruimte, de misvattingen

Quanta Magazine, een webservice die altijd interessante artikelen produceert en die ik graag lees, kwam gisteren weer met een leuk artikel waar relativiteit, kwantumfysica en zwarte gaten een belangrijke rol speelden. Daarin kom ik toch weer een paar misvattingen tegen, volgens mij dan, waar ik toch even iets over kwijt wil.

Symmetrie, het ‘simpele’ idee achter grote ontdekkingen

Citaat uit: Einstein, Symmetry and the Future of Physics | Quanta Magazine

Solar energy arrives on Earth and becomes mass in the form of green leaves, creating food we can eat and use as fuel for thought. “

De misvatting is dat energie op mysterieuze wijze in massa wordt omgezet en andersom. Dat is echter niet de boodschap van E=mc2. Energie en massa zijn als de twee zijden van dezelfde munt. Ze zijn identiek. Dat is in te zien bij wat er gebeurt bij het versnellen van een object tot dichtbij de snelheid van het licht.

Volgens de speciale relativiteit wordt al die energie die je in die versnelling stopt omgezet in trage massa. Het gaat steeds meer energie kosten om er nog een beetje extra snelheid aan te geven. Daarom kunnen we op die manier nooit de lichtsnelheid zelf bereiken, de trage massa zou oneindig worden. Dit effect is overtuigend aangetoond bij het versnellen van protonen in de LHC in Geneve. Hoe sneller ze gaan hoe meer massa ze krijgen en hoe sterker de magnetische velden moeten zijn om ze in de bocht te houden.

In de algemene relativiteit is de centrale basisaanname dat trage massa en zware massa identiek zijn oftewel dat de versnellingskracht door de zwaartekracht identiek is aan de versnellingskracht die je ondervindt in bijvoorbeeld een draaimolen. Dat zegt mij dus dat massa en energie hetzelfde ding zijn. Dat ook een opgeladen accu ietsje zwaarder moet zijn dan een lege. De energie die vrijkomt bij kernfusie wordt echter vaak uitgelegd alsvolgt:

De massa van de twee gefuseerde atoomkernen is kleiner dan de die van de oorspronkelijke kernen samen. Dat is dan energie geworden en die massa is weg.

Maar kijk even naar de werkelijke opvatting die de fysici hanteren en zoals je die op WikiPedia – de engelse pagina – kan lezen: “Mass and energy can be seen as two names (and two measurement units) for the same underlying, conserved physical quantity.[18] Thus, the laws of conservation of energy and conservation of (total) mass are equivalent and both hold true.“. Opmerkelijk is dat de Nederlandse versie van die pagina hier niet echt duidelijk over is.

Bekijk het dus even anders. De gefuseerde atoomkern heeft een enorme kinetische energie gekregen bij de fusie, snelheid dus. Die kinetische energie is exact gelijk aan de ‘verdwenen’ massa. Die massa is echter helemaal niet verdwenen. Door de snelheid waarmee de gefuseerde kern beweegt heeft hij ook meer massa. Dat zegt de speciale relativiteit ook al. Zou je deze fusie zich kunnen laten afspelen in een thermisch volledig afgesloten doos die op een weegschaal staat dan zou je geen verschil in gewicht – en dus massa – constateren.

Dat elke waarnemer altijd dezelfde snelheid van het licht waarneemt is een fysisch feit maar gaat in tegen ons zogenaamde gezonde verstand dat ons zegt hoe de dingen zouden moeten werken. Daarover heb elders op deze website nog wat te zeggen in ‘Wat is licht‘.