EPR-paradoks
EPR-paradoks on varajane ja tugev kriitika kvantmehaanika suhtes. Albert Einstein ja tema kolleegid Boris Podolsky ja Nathan Rosen väitsid, et Niels Bohr, Werner Heisenberg ja teised teadlased Kopenhaagenis eksisid määramatuse osas. Heisenberg väitis, et kunagi ei saa teada ühegi aatomi suuruses või väiksema osakese nii asukohta kui ka impulssi (või kiirust või trajektoori). Idee oli, et neid kahte ei saa mõõta korraga ja et niipea, kui üks neist on mõõdetud, toimub muutus ja te ei saa teise kohta sama vastust, mille oleksite saanud, kui oleksite seda esimesena mõõtnud. Einstein ja tema rühm ütlesid, et Heisenberg peaks uuesti järele mõtlema. Oletame, et teil on kaks väga väikest osakest. Te mõõtsite kummagi kaalu ja siis kleepisite need kokku. Sa andsid neile väikese tõuke. Siis purustas midagi neid lahku. Neil peaks olema nii asendid kui ka kiirused, mis olid omavahel seotud. Seega, kui te mõõtsite ühe neist asukohta, siis isegi kui te eeldasite, et Heisenbergil oli õigus ja te ei saanud mõõtmise käigus segi ajada selle kiirust, ei tähenda see kindlasti, et sellel ei olnud kunagi kindlat kiirust. Selle tõestuseks ütles Einstein, et te võiksite järgmisena mõõta teise osakese kiirust ja kuna kõik on matemaatiliselt seotud, siis teaksite ka esimese osakese kiiruse.
Oli üks võimalus, et Heisenbergil võis olla õigus, põhjus, mida Einstein pidas mõttetuks: Mis siis, kui esimese osakese asukoha mõõtmine segaks teise osakese kiirust. See oleks nagu maagia. Kuidas saaks keegi sellist mõju seletada? Oletame, et kaks osakest liiguvad väga kiiresti ja on möödunud pikk aeg. Kui midagi, mis esimese osakestega juhtus, mõjutaks kuidagi teist osakest, siis peaks selle mõju levima kiiremini kui valguse kiirus, mis on võimatu. Sellised füüsikud nagu Erwin Schrödinger pakkusid välja, et võib-olla positsiooni ja kiiruse suhe lihtsalt kaoks kuidagi järk-järgult ära. Schrödinger nimetas kahe osakese vahelist seost (ja kõike muud sarnast, mis juhtus teiste asjadega) "põimumiseks".
"Kummituslik kaugtegevus", nagu Einstein seda nimetas, on üks viis selle paradoksi mõistmiseks. Einstein ei võinud teada, et tulevased katsed näitavad, et põimumine on olemas. Lõpuks näitas John Stewart Bell matemaatiliselt, et varjatud muutujad ei saa kuidagi seletada eksperimentaalseid tulemusi, mis näitavad põimumist.
Küsimused ja vastused
K: Mis on EPR-paradoks?
V: EPR-paradoks on Albert Einsteini, Boris Podolsky ja Nathan Roseni poolt esitatud varajane ja tugev kriitika kvantmehaanika kohta. Nad väitsid, et Niels Bohr, Werner Heisenberg ja teised teadlased Kopenhaagenis eksisid määramatuse osas.
K: Mida väitis Heisenberg?
V: Heisenberg väitis, et kunagi ei saa teada ühegi aatomi või väiksema osakese asukohta ja impulssi (või kiirust või trajektoori). Arvati, et ühe mõõtmine põhjustab muutuse teises, nii et neid ei saa mõõta korraga.
K: Kuidas Einstein sellele väitele vastas?
V: Einstein ütles, et kui kaks väga väikest osakest kleepida pärast nende massi mõõtmist kokku ja seejärel anda neile enne uuesti lahku lükkamine, peaksid nende asendid ja kiirused olema üksteisega seotud. Seega, kui te mõõdate ühe osakese asukohta, siis isegi kui ta oma kiirust seejuures segi ajab, peab tal ikkagi enne mõõtmist olema kindel kiirus.
K: Millise seletuse pakkus Erwin Schrödinger sellele paradoksile?
V: Erwin Schrödinger pakkus välja, et võib-olla kaob seos asendi ja kiiruse vahel järk-järgult kuidagi ära; ta nimetas seda kahe osakese vahelist seost "põimumiseks". Einstein nimetas seda nähtust "kummituslikuks kaugtegevuseks".
Küsimus: Kas Einstein uskus, et põimumine on olemas?
V: Ei, Einstein ei saanud teada, et tulevased katsed näitavad, et põimumine on olemas.
K: Kes tõestas matemaatiliselt, et põimumine on olemas?
V: John Stewart Bell näitas matemaatiliselt, et varjatud muutujad ei saa kuidagi seletada eksperimentaalseid tulemusi, mis näitavad, et põimumine on olemas.
