EPR paradox
EPR paradox je ranou a silnou kritikou kvantové mechaniky. Albert Einstein a jeho spolupracovníci Boris Podolsky a Nathan Rosen tvrdili, že Niels Bohr, Werner Heisenberg a další vědci v Kodani se mýlili v otázce neurčitosti. Heisenberg tvrdil, že nikdy nelze v jednom okamžiku znát jak polohu, tak hybnost (nebo rychlost či trajektorii) jakékoli částice o velikosti atomu nebo menší. Vycházel z toho, že tyto dvě veličiny nelze měřit současně a že jakmile jednu z nich změříte, dojde ke změně a pro druhou nedostanete stejnou odpověď, jakou byste dostali, kdybyste ji změřili jako první. Einstein a jeho skupina řekli, že by se měl Heisenberg zamyslet. Předpokládejme, že máte dvě velmi malé částice. Změřili jste hmotnost každé z nich a pak jste je přiložili k sobě. Trochu jste na ně zatlačili. Pak je něco rozdělilo. Jejich polohy i rychlosti by spolu měly souviset. Pokud jste tedy změřili polohu jedné z nich, pak i kdybyste předpokládali, že Heisenberg měl pravdu a že při měření nemůžete zahrnout zmatení její rychlosti, jistě to neznamená, že nikdy neměla určitou rychlost. Jako důkaz Einstein uvedl, že byste mohli příště změřit rychlost druhé částice, a protože vše matematicky souvisí, znali byste pak i rychlost první částice.
Existoval jeden způsob, jak by mohl mít Heisenberg pravdu, důvod, který Einstein považoval za nesmysl: Co když měření polohy první částice zkreslí rychlost druhé částice? To by bylo jako kouzlo. Jak by někdo mohl vysvětlit takový vliv? Předpokládejme, že by se obě částice vzdalovaly velmi rychle a uplynula by dlouhá doba. Pokud by něco, co se stalo s první částicí, nějak ovlivnilo druhou částici, musel by se její vliv šířit rychleji než rychlost světla, což je nemožné. Fyzikové jako Erwin Schrödinger navrhovali, že by možná vztah v poloze a rychlosti prostě nějak postupně zanikl. Schrödinger nazval spojení mezi oběma částicemi (a cokoli podobného, co se dělo s jinými věcmi) "entanglement".
Jedním ze způsobů, jak tento paradox pochopit, je "strašidelné působení na dálku", jak ho nazval Einstein. Einstein nemohl vědět, že budoucí experimenty prokáží existenci provázanosti. John Stewart Bell nakonec matematicky ukázal, že neexistuje žádný způsob, jak by skryté proměnné mohly vysvětlit výsledky experimentů, které prokazují provázanost.
Otázky a odpovědi
Q: Co je to EPR paradox?
A: EPR paradox je raná a silná kritika kvantové mechaniky, kterou předložili Albert Einstein, Boris Podolsky a Nathan Rosen. Tvrdili, že Niels Bohr, Werner Heisenberg a další kodaňští vědci se mýlili v otázce neurčitosti.
Otázka: Co tvrdil Heisenberg?
Odpověď: Heisenberg tvrdil, že nikdy nemůžete v jednom okamžiku znát jak polohu, tak hybnost (nebo rychlost či trajektorii) jakékoli částice o velikosti atomu nebo menší. Domníval se, že měření jedné z nich by způsobilo změnu druhé, takže je nelze měřit současně.
Otázka: Jak na toto tvrzení reagoval Einstein?
Odpověď: Einstein tvrdil, že pokud dvě velmi malé částice po změření jejich hmotnosti k sobě přiložíme a pak na ně zatlačíme, než je opět rozdělíme, měly by mít vzájemně související polohy a rychlosti. Pokud tedy změříte polohu jedné částice, i když při tom zmatete její rychlost, stále musela mít před měřením určitou rychlost.
Otázka: Jaké vysvětlení tohoto paradoxu navrhl Erwin Schrödinger?
Odpověď: Erwin Schrödinger navrhl, že možná vztah mezi polohou a rychlostí nějak postupně zanikne; toto spojení mezi dvěma částicemi nazval "entanglement". Einstein tento jev označil jako "strašidelné působení na dálku".
Otázka: Věřil Einstein, že entanglement existuje?
Odpověď: Ne, Einstein nemohl vědět, že budoucí experimenty ukáží, že entanglement existuje.
Otázka: Kdo matematicky dokázal, že entanglement existuje?
Odpověď: John Stewart Bell matematicky dokázal, že neexistuje žádný způsob, jak by skryté proměnné mohly vysvětlit výsledky experimentů, které ukazují, že entanglement existuje.
