filozofia fizyki, metodologia nauk, filozofia przyrody, ewolucjonizm – zbiór prac
feed
autor: admin  18 sierpnia 2010 20:24

Istniało wiele prób opracowania teorii mechaniki kwantowej z tzw. ukrytymi parametrami. Miało to ocalić wizję całkowicie deterministycznej, lokalnej mechaniki kwantowej. Istnieje słynny dowód, że żadna teoria z ukrytymi parametrami nie może być zgodna z mechaniką kwantową[1]. Od strony teoretycznej argument ten został opracowany w formie słynnych nierówności Bella dotyczących funkcji korelacji spinów cząstek.

Bell zaproponował eksperyment myślowy,który później doczekał się eksperymentalnej weryfikacji. Eksperyment. Zaproponowany eksperyment wymagał źródła cząstek o spinie -1/2. Jeden strumień cząstek porusza sie na północ a drugi na południe. Cząstki w strumieniach mają taka samą prędkość. Na północy jak i na południu znajdują się dwa urządzenia rejestrujące spin cząstek. Ten północny spinomierz mierzy spin w kierunku do góry, a południowy w kierunku odchylonym o pewien kąt A od kierunku spinomierza północnego. Porównując pomiary obydwu spinomierzów i Bell wyznaczył funkcje korelacji wskazującą w jakim stopniu spin cząstek w jednym strumieniu związany jest ze spinem drugich. Powtarzamy eksperyment i wykonujemy pomiar teraz dla kąta B różnego od A. W swoim rozumowaniu Bell założył, że obserwowane wartości spinów nie są losowe, lecz zależą od ukrytych parametrów. Bell na podstawie takiego doświadczenia sformułował nierówność uwzględniającą relacje funkcji korelacji dla kątów A i B. Mając na uwadze teorie ukrytych parametrów, według której stan cząstek nie jest losowy lecz wynika z pewnej wewnętrznej, deterministycznej dynamiki opartej na ukrytych parametrach, Bell doszedł do wniosku, że układ ewoluujący zgodnie z jakąś teorią ukrytych parametrów musi spełniać nierówność. Przeprowadzone eksperymenty jednak wykazały, że owa funkcja korelacji nie spełnia nierówności Bella. Powszechnie zostało to uznane że mechanika kwantowa musi być probabilistyczna[2]. Czy nierówność Bella wyklucza jakąkolwiek teorię ukrytych parametrów? Nierówność ta została sformułowana z założeniem lokalności. Zatem na pewno wyklucza wszystkie deterministyczne, lokalne teorie z ukrytymi parametrami. Roger Penrose powtarza konkluzje wynikającą z nierówności Bella: “żadna teoria lokalna (klasyczna czy teoria zmiennych ukrytych) nie pozwala na uzyskanie poprawnych, zgodnych z mechaniką  kwantową prawdopodobieństw”[3].

Penrose opisuje w nieco odmienny sposób problem Bella, w jego propozycji wyraźniej widać nielokalny przeskok. More

...
© Filozof – prace naukowe 2017.