Superpositio

”Maailmankaikkeuden ymmärtämiseksi minun tulee ymmärtää että kvantittuneiden asioiden ymmärtämisen kannalla ensiarvoisen keskeisiä asioita tapahtuu kunhan en kiinnitä niihin huomiota, mittaa niitä.”

~Superposition vaarallista yliyksinkertaistamista.

”Kissojen ollessa kyseessä superpositio viittaa kykyyn oksentaa ja paskantaa yhtä aikaa”

~Google - moderni sudenpentujen käsikirja.

”Tuostahan saa ylivalonnopeudella toimivan sähkötysavaimen...”

~Sillekin on siis käyttötarkoitus!

”Fyysikot sanovat, että superpositio on romahtanut.”

~Tiede-lehti 5/2005

”Ymmärrämmekö me sittenkään edes sitä, että me emme oikeastaan vielä ymmärrä edes sitä että me emme ymmärrä tästä kaikesta yhtään mitään!”

~Minä kyllä, sinä et.

Superpositio on kappaleen tila, jossa se voi olla useassa keskenään ristiriitaisessa tilassa yhtä aikaa. Tämä olotila kestää kuitenkin vain niin kauan, kunnes joku alkaa kyselemään ja tarkistamaan asioita, jolloin tilanne korjautuu kuin itsestään ristiriidattomaksi, vaikka asia olisi jo tapahtunut.

Superposition ominaisuuksia

Hän oli liiankin hyvä piileskelijä. Kukaan ei enää tiennyt, missä hän oli, jolloin hän joutui superpositioon ja päätyi outoon paikkaan kauas kotoa. Koska hänen tilansa aktualisoituu erämäähän vasta kun joku hänet havainnoi, lopullinen syyllinen hänen vaikeuksiinsa on siis television katsoja, joka on seuraillut Jack Bauerin toimia.

Superpositio voi päättyä useilla eri tavoilla. Esimerkiksi valo on normaalisti koko ajan sekä hiukkas- että aaltomuodossa, jotka ovat yhtä aikaa mahdollisia ainoastaan superpositiossa olevalle systeemille. Valon superpositio kuitenkin romahtaa välittömästi, kun jokin pakottaa sen jompaankumpaan muotoon. Esimerkiksi polarisaatiosuodatin pakottaa valon aalto- ja valoa absorboiva pinta hiukkasmuotoon. Myös mittaaminen päättää superposition, mittausmenetelmästä riippumatta: mm. lomittuneiden hiukkasten avulla mittaaminen on mahdollista koskematta mitattaviin hiukkasiin lainkaan. Ja kun mittaustulos tuhotaan, superpositiossa ollut kohde paitsi palaa superpositioon, myös alkaa välittömästi käyttäytyä kuin olisi ollut tilassa aina. Eli jos esimerkiksi valonsäde kuljetetaan polarisaatiosuodattimen läpi, se polarisoituu. Jos sädettä mitataan ennen kuin se pääsee suodattimesta läpi, se ei polarisoidu. Ja jos mittaustulos tuhotaan, säde polarisoituu uudelleen, vaikka se olisi jo mennyt suodattimen läpi. Äärimmäisen yksinkertaista ja loogista, vai mitä?

Käyttö

Superpositio mahdollistaa esineiden nopean siirtämisen paikasta toiseen. Se kuitenkin edellyttää, ettei kukaan tiedä, missä ne ovat, mikä rajoittaa menetelmän käyttöä, mutta vain vähän, varsinkin, jos siirrettävä esine on arvokas. Suurempi ongelma on, että kukaan ei voi tietää etukäteen, minne esine siirtyy. Se johtuu Heisenbergin epätarkkuusperiaatteesta: koska tiedämme, että siirtymiseen ei kulu lainkaan aikaa, emme voi tietää, mistä ja minne kohde siirtyy. Vastaavasti silloin, kun tiedetään esineen reitti, sen kuljettamiseen kuluvaa aikaa ei voi tietää, minkä jokainen kuljetuspalveluita käyttänyt kyllä tietää muutenkin.

Superpositiota voi käyttää myös tiedon kuljettamiseen. Menetelmässä sijoitetaan laser pisteeseen, joka sijaitsee tiedon lähetys- ja vastaanottopaikkojen puolivälissä. Laser ampuu kumpaankin paikkaan lasersäteen, jotka on lomitettu keskenään. Vastaanottopaikassa sijoitetaan säteen tielle optinen hila ja varjostin, jolloin syntyy interferenssikuvio. Lähetyspaikassa puolestaan mitataan aika ajoin sinne saapuvaa sädettä, jolloin saadaan tietoa toisesta säteestä, eikä se enää voi olla superpositiossa, jolloin se romahtaa hiukkasmuotoon ja interferenssikuvio lakkaa näkymästä. Tällä tavoin on mahdollista lähettää valoa nopeammin vaikka morse-koodattuja viestejä. Sillä ei tietenkään ole mitään merkitystä, että suhteellisuusteorian mukaan valon nopeutta ei voi ylittää.

Superpositio käytännössä

Lentokone

Esimerkiksi lentomatkalla ollessasi matkalaukkusi voivat olla sekä saman koneen ruumassa että matkalla Australiaan.

Ikävä kyllä et kuitenkaan voi sillä tavoin tuplata rahojasi laittamalla niitä matkalaukkuun ja lähtemällä matkalle sekä värväämällä jotakuta keräämään Australiassa olevat rahat, sillä superpositio romahtaa automaattisesti, kun joku havaitsee superpositiossa olevan kappaleen. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että matkalaukkusi ovat koneessa siihen asti, kunnes joku rättipää romani lentoyhtiön työntekijä kurkkaa ruumaan ja laukkusi siirtyvät salamaa nopeammin Australiaan menevään koneeseen. Valitettavasti sillä tavoin ei voi myöskään siirrellä esineitä ympäriinsä, koska superpositio on niille mahdollinen vain silloin, kun kukaan ei tiedä, missä ne ovat. Voidaksesi siirtää matkalaukkusi Australiaan sinun on siis ensin kadotettava se. Ja silloinkaan se ei välttämättä siirry. Mutta yleensä se toimii: Australiasta on jo löydetty mystinen matkalaukkukasa keskeltä erämaata.

Eräs poliittisesti epäkorrekti selitys tapahtumalle on se, että lentoyhtiöt itse asiassa monistavat matkalaukkuja. Täten superpositio tarkoittaa sitä, että matkustaessasi lentokoneella laukkusi on samanaikaisesti sekä matkalla Australiaan että koneessa, jossa olet. Mutta sinä hetkenä, kun se rättipää romani joko Australiassa tai sinun koneessasi avaa lentokoneen ruuman oven ja katsoo sisään, tämä avaaminen itse asiassa tuhoaa tässä tapauksessa tilan ja koko laukku lakkaa olemasta ruumassa. Koska he ovat järjestäytyneitä, he tietävät että on toisen vuoro varastaa, jolloin toinen ei varasta. Näin tilanne näyttää ulkopuolisesta sattumalta vaikka tosiasiassa kyseessä on järjestäytynyt rikollisuus joka käyttää hyväkseen lentokenttien avuliausuutta ja laukunmonistamista sekä pahaa -aavistamattomain matkustajain varoja.

Lottokupongit

Kun joku matematiikkaa osaamaton laittaa lottokupongin vetämään maanantaina, ja arvonta suoritetaan lauantaina, hän elää epävarmuuden tilassa. Hän on samanaikaisesti tuleva lottovoittaja että ei tuleva lottovoittaja. Jos hän ei tarkista arvontaa lauantaina, ja arvonta suoritetaan, hän on samanaikaisesti sekä voittanut lottovoiton että ei ole voittanut lottovoittoa. Hän ei kuitenkaan voi lyödä rahoiksi ja ottaa näistä esimerkiksi keskiarvoa, koska ostotapahtumassa vaadittaisiin sen mittaamista, onko hänellä rahaa ostoksiinsa. Tämä taas vaatii lottokupongin tilan mittaamista, jolloin supepositiotila romahtaa ja havaitaan, että käytännössä naapuri onkin voittanut lottovoiton ja itse ollaan jääty tyhjin käsin.

Nainen

Nainen on monesti superpositiossa, yleisimpänä esimerkkinä on superpositioväittely, missä naisen väittämä on tosi ja epätosi saman aikaisesti. Jos väittämän todenperäisyyttä aletaan tutkia, niin väittämä romahtaa, eli sitä ei ole koskaan edes tapahtunut.

Super(position) kritiikki

Bush on metodistikristitty. Toimiiko Jumala samoin kuin hän?

Albert Einsteinin oli vaikea hyväksyä superpositiota. Superposition romahtaessa kappale voi päätyä aidosti sattumanvaraisesti mihin tahansa tiloista, joissa se oli superpositiossa ollessaan. Einsteinin mukaan "Jumala ei heitä noppaa" eli Jumala ei ole luonut aitoa sattumaa, joten aitoa sattumaa ei ole olemassa eikä superpositiotakaan voi olla olemassa. Kyllä mahtoi kvanttimekaanikkoja vituttaa. Mutta sitten he keksivät, ettei Einstein voi tietää, pelaako Jumala noppapelejä vai eikö. Nyt siis superpositioon uskovat ovat sitä mieltä, että Jumala pelaa säännöllisesti noppapelejä, ja vastustajat puolestaan kieltäytyvät uskomasta, että Jumala tekisi itse sitä, minkä kielsi alamaisiltaan. On myös esitetty, että Jumala on itsekin superpositiossa: hän sekä pelaa että ei pelaa. Jumala nimittäin läpäisee kirkkaasti superposition tärkeimmän edellytyksen: kukaan ei ole havainnut häntä.