”Actiunea ciudata la distanta”: inseparabilitatea cuantica

Realitatea, liberul arbitru sau viteza luminii? La una dintre acestea trebuie sa renuntam, caci mecanica cuantica ne învata ca nu le putem avea pe toate. În continuare vorbim despre cel mai straniu fenomen observat în universul cuantic: inseparabilitatea cuantica.

O actiune stranie la distanta

Erwin Schrödinger a numit-o „trasatura definitorie” a teoriei cuantice. Einstein nu a crezut în ea defel, considerând ca este o dovada a faptului ca teoria cuantica prezinta limitari serioase. Vorbim despre inseparabilitatea cuantica: ideea ca particulele pot fi corelate in asemenea mod încât schimbarea starii cuantice a uneia dintre ele o afecteaza instantaneu pe alta, fie aceasta la ani-lumina distanta.

Aceasta „actiune ciudata la distanta”, cum a descris-o Einstein, este o lovitura serioasa la adresa conceptiei noastre despre modul în care functioneaza lumea. În 1964, fizicianul John Bell de la European Organization for Nuclear Research (CERN) din Geneva, Elvetia, a aratat cât de serioasa este aceasta lovitura. El a introdus o inegalitate matematica care cuprinde corelatia maxima dintre starile particulelor aflate la distanta în cadrul unor experimente în care sunt îndeplinite trei conditii „rezonabile”: experimentatorii sa aiba liber arbitru în stabilirea parametrilor experimentului asa cum îsi doresc, proprietatile masurate ale particulelor sa fie reale si pre-existente, nu doar sa-si faca aparitia la data masuratorii si nicio influenta sa nu aiba o viteza mai mare decât viteza luminii, viteza cosmica limita.

Asa cum multe experimente au demonstrat, mecanica cuantica încalca în mod regulat inegalitatea lui Bell, ducând la un nivel de corelatie aflat cu mult peste cele posibile daca sunt întrunite conditiile descrise mai sus. Acest lucru ne pune în fata unei dileme filozofice.

  • Cumva nu avem liber arbitru, în sensul ca, într-un fel sau altul, masuratorile pe care le efectuam sunt predeterminate? Aceasta nu este prima optiune a nimanui.
  • Este posibil sa nu fie proprietatile particulelor cuantice reale, asta implicând faptul ca nimic nu este real, ci exista doar ca rezultat al perceptiei noastre? Aceasta este o interpretare mai des întâlnita, dar despre care nu se poate spune ca ne aduce o întelegere mai profunda a fenomenelor.
  • Sau explicatia rezida în faptul ca, într-adevar, exista o forta (o influenta) care se deplaseaza mai repede decât lumina? Consolidând reputatia elvetiana pentru realizarea unor ceasuri de mare precizie si cronometrarea excelenta, în anul 2008 fizicianul Nicolas Gisin si colegii sai de la Universitatea din Geneva au aratat ca în cazul în care nu renuntam la conceptiile cu privire la realitate si liberul arbitru, nepunându-ne problema ca acestea ar fi fost afectate, atunci viteza transferului starilor cuantice între fotoni corelati cuantic aflati în doua sate aflate la 18 kilometri distanta unul fata de celalalt, a fost de aproximativ 10 de milioane de ori mai mare decât viteza luminii (Nature, vol. 454, p. 861).

Indiferent care va fi raspunsul adevarat, acesta va fi unul ciudat. Bine ati venit în realitatea cuantica!

https://www.newscientist.com/article/mg20627596.500-quantum-wonders-spooky-action-at-a-distance/

Bogdan

Per aspera ad astra