Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.5.JakzłamaćzasadęHeisenberga—receptaEinsteina–Podolskiego–Rosena
35
1.5.JAKZŁAMAĆZASADĘHEISENBERGA—
RECEPTAEINSTEINA-PODOLSKIEGO-ROSENA
ZasadaHeisenbergabyładlauczonychszokiem.Wieluznichodczuwałopilną
potrzebęwykazania,żezasadatajestnieprawdziwa.AlbertEinsteinczęstopo-
sługiwałsięhipotetycznymidoświadczeniami(„myślowymi”—nazywałjepo
niemieckuGedankenexperiment54)dlapokazaniapewnychsprzecznościteorii.
WodróżnieniuodBohraEinsteinwierzyłwrealnośćtegoświata.Ideaekspe-
rymentumyślowegopanówEPR(AlbertaEinsteina,BorysaPodolskiego,Natha-
naRosena)55polegałanapróbiezłamaniazasadyHeisenbergaijednoczesnego
zmierzeniapołożeniaipędupewnejcząstkibezpopełnieniajakiegokolwiekbłędu
pomiaru.Abytegodokonać,panowieE,PiRwymyślilipomocdrugiejcząstki.
KluczowymdlarozumowaniaautorówjestpodanewpracyEPRnastępujące
zdanie:„Jeśli,niezaburzającwżadensposóbukładu,możemyprzewidziećz
całąpewnością(tzn.zprawdopodobieństwemrównymjedności)wartośćpewnej
wielkościfizycznej,toistniejeelementfizycznejrzeczywistościodpowiadającytej
wielkości”.WdoświadczeniuEPRrozważanyjestukładdwóchcząstek:nr1o
współrzędnejx
1ipędziepx1oraznr2owspółrzędnejx2ipędziepx2,będących
wstaniezdobrzeokreślonympędemcałkowitym:P=px1+px2idobrze
określonąwzględnąodległościąx=x
1–x
2.To„dobre”określenieoznacza
(zgodniezmechanikąkwantową)możliwośćjednoczesnegodokładnegopomiaru
tychwielkości,ponieważoperatoryˆ
xiˆ
Pkomutują56.ZnamywięcPix!Wtym
miejscujeszczewszyscy(Einsteinikoledzyorazwielcyinterpretatorzymechaniki
kwantowej)sięzgadzają.
Terazprzechodzimydosednakontrowersji.
Cząstkioddziałująmiędzysobą,apotemoddalająsięodsiebie,lecąilecą.
Gdyjużsąodsiebieniesamowiciedaleko(np.jednajestkołonas,adrugamiliony
latświetlnychdalej),nabieramypodejrzeniagraniczącegozpewnością,żekażdą
zcząstekmożnapotraktowaćjakoswobodną.Wtedyprzychodzinamdogłowy
chęćwykonaniapomiarupx1.Jednak,gdytozrobimy,jednocześnieznamyz
całkowitąpewnościąpx2=P–px1,awiedzętęnabyliśmybezjakiegokolwiek
zaburzaniacząstkinr2!Wobectegozgodnieztym,copowiedzieliśmy,px2jest
elementemfizycznejrzeczywistości.Moglibyśmyjednakwstosunkudocząstki
nr1wykazaćchęćpomiarujejwspółrzędnej:x
1.Gdybytaksięstało,wtedy
54DlaosóbzkompleksamiligwistycznymipolecamobejrzeniefilmuzwykłademEinsteinawygło-
szonympoangielsku.
55A.Einstein,B.Podolsky,N.Rosen,Phys.Rev.,47(1935)777.
56Istotnie,ˆ
xˆ
P–ˆ
Pˆ
x=(ˆ
x1–ˆ
x2)(ˆ
px1+ˆ
px2)–(ˆ
px1+ˆ
px2)(ˆ
x1–ˆ
x2)=[ˆ
x1,ˆ
px1]–[ˆ
x2,ˆ
px2]+
+[ˆ
x1,ˆ
px2]–[ˆ
x2,ˆ
px1]=i¯
h–i¯
h+0+0=0.
