Kvantové previazanie (entanglement) je jednak fundamentálna vlastnosť nášho sveta a jednak tak trochu science-fiction. Ktorý aspekt považuje za dôležitejší človek, ktorý dostal za výskum tohto javu Nobelovu cenu?
V rámci festivalu Starmus poskytol .týždňu rozhovor rakúsky nositeľ Nobelovej ceny za fyziku Anton Zeilinger. Pre porozumenie niektorým detailom tohto rozhovoru je užitočné poznať určité pojmy, ktoré sú pre fyzikov bežné, ale pre nefyzikov nie až tak. Cieľom tohto textu je základné uvedenie do problematiky. Rozhovor nasleduje.
v odborných aj laických, vo fyzikálnych aj filozofických diskusiách o kvantovej mechanike a jej obsahu sa znovu a znovu spomínajú dva experimenty. Jeden z nich sa volá dvojštrbinový experiment, druhý sa volá EPR experiment (podľa trojice fyzikov Einstein – Podolsky – Rosen). Majú spoločné dve veci. V obidvoch experimentoch sa veľmi jasne prejavujú zdanlivo paradoxné vlastnosti kvantovej mechaniky. A obidva experimenty boli pôvodne len myšlienkové.
Čo je myšlienkový experiment? To je experiment, ktorý v skutočnosti nerobíme, len si ho predstavujeme, a jeho výsledok sa snažíme vydedukovať zo známej alebo predpokladanej fyzikálnej teórie. Prečo ho nerobíme? Pretože je obvykle príliš náročný a my ho v skutočnosti urobiť nevieme. A prečo sa ním teda zaoberáme? Pretože obvykle veľmi jasným spôsobom ilustruje nejaký aspekt uvažovanej teórie.
Občas sa však stane, že niekomu sa podarí známy myšlienkový experiment naozaj zrealizovať. Zväčša sa to stane až po desiatkach rokov a na základe experimentálnych techník, ktoré pôvodne neboli vôbec k dispozícii. Dvojštrbinový experiment aj EPR experiment patria do tejto kategórie. A v realizácii obidvoch hral významnú úlohu Anton Zeilinger.
Vo svojej najčistejšej podobe vyzerá dvojštrbinový experiment takto: zariadenie pozostáva zo steny s dvomi veľmi úzkymi štrbinami a z pohyblivého detektora elektrónov (alebo iných častíc) za touto stenou. Do zariadenia púšťame opakovane jeden jediný elektrón (alebo inú časticu) a sledujeme, kde za stenou so štrbinami sa tento elektrón objaví.
ULLSTEIN BILD/GETTY IMAGESAlbert Einstein nebol nikdy spokojný s pravdepodobnostnou interpretáciou kvantovej mechaniky. Jedným z jeho najprepracovanejších argumentov proti tejto interpretácii bol takzvaný Einstein – Podolsky – Rosen paradox.
Kvantová mechanika dáva na tento experiment úplne jasnú a jednoznačnú predpoveď. Táto predpoveď je iná pre prípad, keď nekontrolujeme, ktorou štrbinou elektrón prešiel, a iná pre prípad, keď to kontrolujeme. Ak sa tento fakt podá vhodne zvolenými slovami, dokáže pôsobiť veľmi paradoxne a záhadne.
Načo bol tento experiment dobrý, keď bol ešte len myšlienkovým
Celý článok si môžete prečítať, ak si kúpite Digital predplatné .týždňa. Ponúkame už aj možnosť kúpiť si spoločný prístup na .týždeň a Denník N.
