Einsteinov-Podolského-Rosenov paradox
EPR paradox je ranou a silnou kritikou kvantovej mechaniky. Albert Einstein a jeho spolupracovníci Boris Podolsky a Nathan Rosen tvrdili, že Niels Bohr, Werner Heisenberg a ostatní vedci v Kodani sa mýlili v otázke neurčitosti. Heisenberg tvrdil, že nikdy nemôžete poznať polohu aj hybnosť (alebo rýchlosť, alebo trajektóriu) akejkoľvek častice veľkosti atómu alebo menšej častice. Vychádzal z toho, že tieto dve veličiny nemožno merať súčasne a že hneď po zmeraní jednej z nich dôjde k zmene a pre druhú nedostanete rovnakú odpoveď, akú by ste dostali, keby ste ju zmerali ako prvú. Einstein a jeho skupina povedali, že Heisenberg by sa mal zamyslieť. Predpokladajme, že máte dve veľmi malé častice. Zmerali ste hmotnosť každej z nich a potom ste ich prilepili k sebe. Trochu ste na ne zatlačili. Potom ich niečo rozdelilo. Mali by mať polohy aj rýchlosti, ktoré spolu súviseli. Ak ste teda merali polohu jednej z nich, tak aj keby ste predpokladali, že Heisenberg mal pravdu a že pri meraní ste nemohli zapojiť do procesu jej merania aj pokazenie jej rýchlosti, určite to neznamená, že nikdy nemala určitú rýchlosť. Na dôkaz Einstein povedal, že by ste mohli ďalej zmerať rýchlosť druhej častice, a keďže všetko matematicky súvisí, poznali by ste potom aj rýchlosť prvej častice.
Heisenberg mohol mať pravdu z jedného dôvodu, ktorý Einstein považoval za nezmysel: Čo ak by meranie polohy prvej častice narušilo rýchlosť druhej častice. To by bolo ako mágia. Ako by niekto mohol vysvetliť takýto vplyv? Predpokladajme, že by sa obe častice vzďaľovali veľmi rýchlo a uplynul by dlhý čas. Ak by niečo, čo sa stalo s prvou časticou, nejako ovplyvnilo druhú časticu, jej vplyv by sa musel šíriť rýchlejšie ako rýchlosť svetla, čo je nemožné. Fyzici ako Erwin Schrödinger navrhovali, že možno by vzťah v polohe a rýchlosti jednoducho nejako postupne zanikol. Schrödinger nazval spojenie medzi dvoma časticami (a všetko podobné, čo sa stalo s inými vecami) "zapletením".
"Strašidelné pôsobenie na diaľku", ako ho nazval Einstein, je jedným zo spôsobov, ako pochopiť tento paradox. Einstein nemohol vedieť, že budúce experimenty ukážu existenciu prepojenia. Nakoniec John Stewart Bell matematicky ukázal, že neexistuje spôsob, ako by skryté premenné mohli vysvetliť výsledky experimentov, ktoré ukazujú prepojenie.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to EPR paradox?
Odpoveď: EPR paradox je skorá a silná kritika kvantovej mechaniky, ktorú predložili Albert Einstein, Boris Podolsky a Nathan Rosen. Tvrdili, že Niels Bohr, Werner Heisenberg a ďalší vedci v Kodani sa mýlili v otázke neurčitosti.
Otázka: Čo tvrdil Heisenberg?
Odpoveď: Heisenberg tvrdil, že nikdy nemôžete poznať polohu aj hybnosť (alebo rýchlosť či trajektóriu) akejkoľvek častice veľkosti atómu alebo menšej častice. Domnieval sa, že meranie jednej z nich by spôsobilo zmenu druhej, takže ich nemožno merať súčasne.
Otázka: Ako na toto tvrdenie reagoval Einstein?
Odpoveď: Einstein povedal, že ak sa dve veľmi malé častice po zmeraní ich hmotnosti prilepia k sebe a potom sa na ne zatlačí, než sa opäť rozbijú, mali by mať vzájomne súvisiace polohy a rýchlosti. Preto ak zmeriate polohu jednej častice, aj keď si pri tom pomýli svoju rýchlosť, stále musí mať pred meraním určitú rýchlosť.
Otázka: Aké vysvetlenie tohto paradoxu navrhol Erwin Schrödinger?
Odpoveď: Erwin Schrödinger navrhol, že možno vzťah medzi polohou a rýchlosťou postupne nejako zanikne; toto spojenie medzi dvoma časticami nazval "entanglement". Einstein tento jav označil ako "strašidelné pôsobenie na diaľku".
Otázka: Veril Einstein, že entanglement existuje?
Odpoveď: Nie, Einstein nemohol vedieť, že budúce experimenty ukážu, že entanglement existuje.
Otázka: Kto matematicky dokázal, že entanglement existuje?
Odpoveď: John Stewart Bell matematicky dokázal, že neexistuje žiadny spôsob, ako by skryté premenné mohli vysvetliť výsledky experimentov, ktoré ukazujú existenciu entanglementu.
