EPR-paradokset
EPR-paradokset er en tidlig og stærk kritik af kvantemekanikken. Albert Einstein og hans medarbejdere, Boris Podolsky og Nathan Rosen, sagde, at Niels Bohr, Werner Heisenberg og de andre videnskabsmænd i København tog fejl med hensyn til usikkerhed. Heisenberg hævdede, at man aldrig på et givet tidspunkt kunne kende både position og impuls (eller hastighed eller bane) for en atomstor eller mindre partikel. Ideen var, at de to ikke kunne måles på samme tid, og at så snart den ene blev målt, ville der ske en ændring, og man ville ikke få det samme svar for den anden, som man ville have fået, hvis man havde målt den først. Einstein og hans gruppe sagde, at Heisenberg skulle tænke sig om. Lad os antage, at man havde to meget små partikler. Du målte vægten af hver af dem og satte dem derefter sammen. Du gav dem et lille skub. Så brød noget dem fra hinanden. De skulle have både positioner og hastigheder, der var relaterede. Så hvis du målte positionen af den ene af dem, så selv hvis du antog, at Heisenberg havde ret, og du ikke kunne inddrage forvirring af dens hastighed i processen med at måle det, sikkert det ikke betyder, at det aldrig havde en bestemt hastighed. Som bevis sagde Einstein, at man kunne måle den anden partikels hastighed, og da alting hænger matematisk sammen, ville man derefter kende den første partikels hastighed.
Der var én måde, hvorpå Heisenberg kunne have ret, en grund, som Einstein mente var noget vrøvl: Hvad nu, hvis måling af den første partikels position ville ødelægge den anden partikels hastighed? Det ville være som magi. Hvordan kunne man forklare en sådan påvirkning? Lad os antage, at de to partikler bevægede sig meget hurtigt væk, og at der var gået lang tid. Hvis noget, der skete med den første partikel, på en eller anden måde påvirkede den anden partikel, ville indflydelsen skulle bevæge sig hurtigere end lysets hastighed, hvilket er umuligt. Fysikere som Erwin Schrödinger foreslog, at forholdet mellem position og hastighed måske bare gradvist ville forsvinde på en eller anden måde. Schrödinger kaldte forbindelsen mellem de to partikler (og alt lignende, der skete med andre ting) for "sammenfiltring".
"Spooky action at a distance", som Einstein kaldte det, er en måde at forstå dette paradoks på. Einstein havde ingen mulighed for at vide, at fremtidige eksperimenter ville vise, at sammenfiltring eksisterer. I sidste ende viste John Stewart Bell matematisk, at skjulte variabler på ingen måde kan forklare de eksperimentelle resultater, der viser sammenfiltring.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er EPR-paradokset?
A: EPR-paradokset er en tidlig og stærk kritik af kvantemekanikken, som blev fremsat af Albert Einstein, Boris Podolsky og Nathan Rosen. De hævdede, at Niels Bohr, Werner Heisenberg og andre videnskabsmænd i København tog fejl af usikkerheden.
Spørgsmål: Hvad hævdede Heisenberg?
A: Heisenberg hævdede, at man aldrig på noget tidspunkt kunne kende både position og impuls (eller hastighed eller bane) for en atomstor eller mindre partikel. Man mente, at måling af den ene ville medføre en ændring i den anden, så de kunne ikke måles på samme tid.
Spørgsmål: Hvordan reagerede Einstein på denne påstand?
A: Einstein sagde, at hvis to meget små partikler blev sat sammen efter at have fået målt deres vægt og derefter fik et skub, inden de blev skilt ad igen, skulle de have positioner og hastigheder, der var relateret til hinanden. Hvis man derfor måler den ene partikels position, må den, selv om den forkludrer sin hastighed ved at gøre det, stadig have haft en bestemt hastighed før målingen.
Spørgsmål: Hvilken forklaring foreslog Erwin Schrödinger på dette paradoks?
A: Erwin Schrödinger foreslog, at forholdet mellem position og hastighed måske gradvist ville forsvinde på en eller anden måde; han kaldte denne forbindelse mellem to partikler for "sammenfiltring". Dette fænomen blev af Einstein omtalt som "spooky action at a distance".
Spørgsmål: Troede Einstein, at sammenfiltring eksisterede?
Svar: Nej, Einstein havde ingen mulighed for at vide, at fremtidige eksperimenter ville vise, at sammenfiltring eksisterede.
Spørgsmål: Hvem har matematisk bevist, at entanglement eksisterer?
Svar: John Stewart Bell viste matematisk, at skjulte variabler på ingen måde kan forklare de eksperimentelle resultater, der viser, at der findes sammenfiltring.
