Determinismus a koncepce mnoha světů
 
zpracoval: Jiří Svršek

V deterministickém vesmíru je budoucnost zcela určena současností. V nedeterministickém vesmíru existují "náhodné" události, které nelze žádným způsobem předpovědět z předchozích podmínek. Některé budoucí události, které mohou proběhnout, nelze určit ani s dokonalou znalostí současného stavu. Někteří vědci se domnívají, že skutečně náhodné jevy neexistují a že nakonec budou vysvětleny vědeckými teoriemi.

Autor článku [X1] se domnívá, že informace nezbytné pro určení průběhu budoucích jevů lze v principu získat pomocí současných měřících přístrojů a pomocí dedukce. Mohou existovat v určitém smyslu nedostupné informace, nikoliv však v principu, ale kvůli nedostatečnosti našich měření.

Autor článku [X1] dále uvádí, že determinismus sám o sobě nezajišťuje existenci "reversního determinismu", kdy události v minulosti jsou plně určeny událostmi v přítomnosti. Koncepce "mnoha světů" v kvantové teorii naznačuje, že by reversní determinismus mohl platit. Pokud tomu tak je, pak každý člověk by mohl být vzkříšen, celá historie by mohla být zrekonstruována. To znamená, že částice, které tvořily nějakého člověka, lze sestavit do zcela stejné konfigurace, jako v době života tohoto člověka.

Konečné rozhodnutí, zda reversní determinismus existuje, přinese samotná realita. V době objevení Newtonovy mechaniky většina vědců věřila v platnost determinismu v obou časových směrech. Např. předpovídání budoucího pohybu planet bylo jedním z velkých úspěchů Newtonovy gravitační teorie. Ve 20. letech 20. století ale kvantová mechanika přinesla princip neurčitosti, který znamenal pád determinismu. Přední teoretik John von Neumann dokonce dokázal na základě kvantové mechaniky, že kvantová neurčitost je vnitřní součástí reality a nelze ji obejít. Tento důkaz ale nebyl absolutním důkazem, protože za určitých podmínek determinismus stále může platit, jako je tomu v koncepci "mnoha světů".

Uvažujme následující pokus. Zdroj vysílá svazek elektronů, který dopadá na clonu se dvěma blízkými štěrbinami, za níž je umístěno fluorescenční stínítko. Při dopadu elektronu na stínítko se objeví záblesk. Pokud by elektron byl pouze částicí, dopadl by buď na clonu a odrazil se zpět, nebo by prošel jednou ze štěrbin. Po dopadu by se objevil záblesk na stínítku za jednou ze štěrbin. Pokud by elektron byl pouze vlnou, šířil by se celým prostorem. Vlna by prošla oběma štěrbinami současně. Podle vlnové teorie se štěrbiny stanou sekundárními zdroji vlnění a výsledkem skládání vln na stínítku je interferenční obrazec.

Podle Everettovy interpretace kvantové mechaniky (koncepce mnoha světů) si elektron nevolí mezi štěrbinami při své interferenci na dvojštěrbině, ale mezi vesmíry. Tím, že dojde k preferenci jedné štěrbiny před druhou, dojde k rozštěpení jednoho vesmíru na dva. To, kterou štěrbinu si elektron zvolí, bude záviset na tom, ve kterém vesmíru se právě nacházíme. Po této volbě se oba vesmíry zcela oddělí a dále se dělí při každém procesu měření. Problémem této koncepce je, že vesmír sám o sobě je popsán vlnovou funkcí, která obsahuje příspěvky od všech možných výsledků. Závěry Everettovy interpretace jsou bizarní, protože vzniká nespočetné množství "paralelních" vesmírů. [1]

Pokud koncepce mnoha světů skutečně platí, pak determinismus funguje v absolutním smyslu, bez mystického chování v podobě náhodných jevů, jejichž příčiny a důsledky nelze určit.

Kvantová mechanika popisuje interakce fyzikálních objektů ve velmi malých měřítcích vzdáleností, například na úrovni atomů, atomových jader nebo subatomárních částic jako jsou elektrony nebo fotony. V těchto měřítcích objekty vykazují velmi neobvyklé vlastnosti. Objekty nemají pevné hranice. Experimenty, které jsou provedeny za zcela identických podmínek, nemusí mít identické výsledky. Například při průchodu fotonu polopropustným zrcadlem může foton projít na druhou stranu zrcadla nebo se od něj odrazit. Přitom nelze žádným způsobem předpovědět, ke kterému výsledku v daném experimentu dojde. Známe pouze pravděpodobnost všech možných výsledků. Kvantová mechanika poskytuje statistický popis jevů, tedy pravděpodobnosti, že daný experiment proběhne s určitými výsledky. Všechny interpretace kvantové teorie mají nutně tento statistický charakter, a odlišují se jen v detailech. Řada předpovědí kvantové mechaniky byla testována a prokázala se vynikající shoda s pozorováním, což kvantovou mechaniku řadí mezi nejúspěšnější vědecké teorie vůbec.

Kvantová teorie překročila hranice mikroskopických objektů. Při teplotě absolutní nuly existuje kvantový pohyb, kdy platí zákony kvantové mechaniky, které nejsou spojené s tepelným pohybem částic. Tepelná energie se přestává projevovat a objevují se makroskopické kvantové jevy. Tepelná energie nezakrývá pouze kvantové jevy, ale celou řadu nelineárních dynamických procesů, které vedou k tzv. deterministickému chaosu. Mezi makroskopické kvantové jevy patří např. supravodivost, supratekutost, kvantový Hallův jev a další. [2]

Kvantová mechanika poskytuje přesné statistické předpovědi také v případech, kdy se mikroskopické objekty chovají zdánlivě rozporným způsobem. Mikroskopické objekty se často chovají tak, jako by nebyly jedinou částicí. Dokud nedojde k interakci částice v procesu měření, je lépe takovou částici popsat jako vlnu. Každá částice je spojena s určitou charakteristickou vlnou, jejíž matematický popis umožňuje určit pravděpodobnost nějakého měření. Obecně každý fyzikální systém je popsán vlnovou funkcí, která určuje chování systému během času jako pravděpodobnosti určitých výsledků měření. Vlnové funkce jednotlivých částic se superponují a systémy mnoha částic lze popsat statistickými průměry jako aproximacemi prvního řádu. V tomto smyslu se takové systémy chovají deterministicky. Klasická fyzika z kvantové mechaniky tedy vyplývá průměrováním ve velkém měřítku.

Různé interpretace kvantové mechaniky poskytují předpovědi pro experimenty, které probíhají v čase. Rozdíly mezi těmito interpretacemi obecně závisí na roli pozorovatele v experimentu. V kodaňské interpretaci kvantové mechaniky je pozorovatel pouze zvláštním případem objektu, který nepodléhá stejným pravidlům, jako pozorovaný objekt. Jevy probíhají zcela deterministicky, dokud nejsou "pozorovány". Uspokojivá definice "pozorovatele" a "pozorovaného" nikdy nebyla podána a využívá se intuice. Podle kodaňské interpretace se mohou vyskytovat náhodné jevy. Foton se může odrazit od polopropustného zrcadla, nebo jím může projít. Náhodné jevy způsobují "kolaps" (rekonfiguraci) vlnové funkce, která se vyvíjí dále deterministicky až do dalšího pozorování.

Kodaňská interpretace a její předpovědi vedou k několika zásadním otázkám. Proč by pozorovatel měl být zvláštním případem objektu? Pozorovatel je pokládán za "klasický" nekvantový objekt. Jiné objekty (včetně složitých systémů) ale nevedou ke kolapsu vlnové funkce. Co se ale bude dít, pokud na kvantové úrovni jeden pozorovatel pozoruje druhého pozorovatele? Nebo když se oba dva pozorují navzájem? Pokud pozorovatel, jako integrální součást teorie, musí být klasickým objektem, pak klasickou fyziku nelze jednoduše odvodit z kvantové fyziky, což je ale v rozporu s výše uvedeným tvrzením, že klasická fyzika z kvantové fyziky plyne jejím průměrováním ve velkém měřítku. Kodaňská interpretace obecně dělá rozdíl mezi částicovým a vlnovým chováním. Přitom jedno nelze odvodit z druhého a obě se musí uvažovat odděleně a současně.

Jinou interpretací kvantové mechaniky je teorie "skrytých proměnných" Davida Bohma z Královské univerzity v Londýně, který v časopise Foundations of Physics napsal:

"Člověk je veden k novému chápání nerozčlenitelného celku, který popírá klasickou představu o analyzovatelnosti světa na oddělené a nezávisle existující části... Převrátili jsme obvyklou klasickou představu, že základní realitou světa jsou nezávislé elementární části a že různé systémy jsou pouze neurčitými náhodnými formami a uspořádáním těchto částí. Spíše říkáme, že základní realitou je nerozdělitelná kvantová vzájemná spjatost celého vesmíru a že relativně svobodně se chovající části jsou jen určitými a náhodnými formami v rámci tohoto celku."

Bohmova interpretace kvantové mechaniky je na rozdíl od kodaňské interpretace deterministická (neprobíhají v ní žádné náhodné jevy), ale některé potřebné proměnné jsou nedostupné. V této interpretaci se neuvažuje zvláštní pozorovatel a klasickou fyziku lze z této interpretace odvodit, aniž bychom ji museli do teorie zahrnovat. David Bohm odhalil hluboký vztah mezi porušením lokalizace a úplností (jednotou) všeho, co existuje. Jako první správně pochopil nelokální podstatu kvantové mechaniky. John S. Bell vyzdvihl důležitost Bohmovy práce, která významně pomohla rozvinout Bellovy myšlenky o lokalizaci v kvantové mechanice.

Bohm vycházel z nepřerušené spojitosti hmoty a za hlavní aspekt této celistvosti považuje nelokální spojení, které vyjadřuje Einsteinův-Podolského-Rosenův myšlenkový experiment. Zatím se nelokální spojení jeví jako zdroj statistické formulace zákonů kvantové teorie. Bohm ale chce jít za hranice teorie pravděpodobnosti a zkoumá uspořádanost, která je podle jeho přesvědčení vlastností kosmické sítě jevů na hlubší, "neprojevené" rovině. Tuto vlastnost označuje jako "implicitní" uspořádanost, ve které vzájemné sepjetí celku nemá nic společného s umístěním v prostoru a v čase.

V současnosti je Bohmova teorie stále ve vývoji. David Bohm vytváří matematický formalismus obsahující matice a typologii. Ukazuje se však, že i v tomto stádiu má jeho teorie souvislost s Chewovou bootstrapovou hypotézou. Oba přístupy jsou založeny na stejném pohledu na svět jako na dynamickou síť vztahů a oba připisují ústřední úlohu představě uspořádanosti, oba používají pro vyjádření změny a přechodů matice a na klasifikaci kategorií uspořádanosti typologii. Konečně oba přístupy berou v úvahu, že vědomí je podstatným aspektem vesmíru a že ho budou muset nové fyzikální teorie obsahovat. Jde tedy o dva v současné době filozoficky nejhlubší přístupy k fyzikální skutečnosti.

Podle Davida Bohma, domnělé nadsvětelné spojení mezi částicemi nám ve skutečnosti jen říká, že existuje hlubší úroveň reality, která je před námi utajena, komplexnější rozměr za naším. Vnímáme objekty, jako jsou subatomární částice, vzájemně oddělené, protože vidíme jen část jejich reality. [2]

Představa skrytých proměnných, které jsou nám utajeny na hlubší úrovni reality, ale představují komplikace právě v podobě nelokálních spojení mezi částicemi, pokud se pokoušíme spojit kvantovou teorii s obecnou teorií relativity (teorií gravitace). Samozřejmě existují další komplikace, jako například že vlny a částice je třeba uvažovat odděleně a pouze částicová část je pozorována. Pokud odhlédneme od těchto problémů, můžeme se dostat k interpretaci relativních stavů, tj. "mnoha světů".

Existují samozřejmě další interpretace kvantové mechaniky jako je kvantová logika, která obsahuje zvláštní logická pravidla pro zvláštní situace kvantových jevů, Cramerův transakční model, který obsahuje nečasové interakce mezi částicemi, a další nelineární interpretace kvantové teorie. Cílem všech těchto interpretací je odstranit speciální případ pozorovatele, který vystupuje v kodaňské interpretaci kvantové mechaniky, a přitom souhlasit s experimenty.

Interpretaci relativních stavů (mnoha světů) navrhl v roce 1957 Hugh Everett III. Její předpoklady jsou velmi jednoduché, snad nejjednodušší ze všech interpretací kvantové mechaniky. V této interpretaci neexistuje dualismus mezi vlnami a částicemi. Reálně neexistují žádné částice a pozorovatel není zvláštním případem objektu, ale podléhá stejným pravidlům jako kterýkoliv jiný objekt kvantové teorie. Částice lze vysvětlit jako virtuální jevy, které jsou důsledkem interakcí vln. V podstatě v této interpretaci neexistují žádné ireducibilní klasické objekty. Klasickou fyziku lze plně odvodit z kvantové teorie. Vlny ale mají objektivní existenci nezávislou na pozorovateli, což obecně není vlastnost kvantových teorií, a vlnová funkce nikdy nepodléhá kolapsu.

Zvláštností této interpretace, která dala této hypotéze jméno, je způsob, jakým vysvětluje náhodnost. Každá pozorovaná událost způsobuje rozštěpení pozorovatele a pozorovaného systému na kopie, z nichž každá popisuje možný pozorovatelný výsledek. Tyto kopie spolu dále žádným způsobem neinteragují a mohou se dále rozštěpit na další kopie. Za určitých podmínek pozorovatel a jeho prostředí se mohou prolínat, což má důležité důsledky. V případě fotonu, který dopadá na polopropustné zrcadlo, počáteční pozorovatel a s ním související systém se rozštěpí na dvě nebo více kopií. V některých těchto kopiích se foton od zrcadla odrazí, v jiných zrcadlem projde na druhou stranu. Tento proces rozštěpení je zcela nenáhodný. Víme, jaké výsledky můžeme dostat. Pozorovatel v každé kopii ale bude pozorovat jediný, náhodný výsledek. Interpretace mnoha světů také řeší problém nelokálních spojení. Proces rozštěpení také vysvětluje všechny pozorované jevy bez nutnosti přenosu informace nadsvětelnou rychlostí.

Zajímavé také je, že aby se zachovala lokalizace, proces rozštěpení nesmí probíhat rychlostí vyšší než je rychlost světla ve vakuu. Pozorovatel (zhruba v naší velikosti) se rozštěpí rychle, ale rozštěpení v kosmickém měřítku vyžaduje miliardy let. Podstatnou vlastností této interpretace je, že musí platit jak determinismus tak reversní determinismus ve smyslu symetrie CPT. Symetrie CPT platí pro všechny kvantové teorie a všechny stavy. Determinismus v jednom časovém směru pak znamená determinismus v opačném směru.

Autor článku [X1] se domnívá, že hlavní problém těch, kteří odmítají interpretaci mnoha světů, spočívá v její metafyzice. Během krátkých časových intervalů dochází k rozštěpení obrovského množství fyzikálních objektů na téměř identické kopie a přitom žádnou z nich kromě naší vlastní kopie nelze detekovat. Ikdyž se takové úvahy zdají velmi podivné, nejsou o nic podivnější, než jsou jiné úvahy kvantové teorie. Navíc "rozumnost" teorie není hlavním kritériem její platnosti, jak ukázala například obecná teorie relativity, která změnila naše chápání prostoru a času.

Neexistuje žádný experimentální test, který by rozhodl, zda pro popis kvantových jevů je vhodnější kodaňská interpretace nebo interpretace mnoha světů. Termín "interpretace" je vyhrazen pro teorii, která se od jiné teorie odlišuje svojí metafyzikou, ale nikoliv konkrétními předpověďmi.

Autor článku [X1] se ale domnívá, že hypotéza "mnoha světů" není pouhou interpretací, ale že ji bude možno experimentálně odlišit od jiné podobné formulace, jakou je např. kodaňská interpretace. Uvádí, že naše technologie takový experiment zatím neumožňuje. Autor článku [X1] navrhuje, že pro realizaci takového experimentu je nutné zkonstruovat pozorovatele, který bude schopen provedený experiment zpětně zapomenout. Tento pozorovatel provede měření (které podle kodaňské interpretace způsobí kolaps vlnové funkce) a pak obrátí celý proces a provedené měření zapomene. Podle interpretace mnoha světů pozorovaný systém by měl být vždy schopen se vrátit do svého původního stavu. V tomto případě se rozštěpení na mnoho kopií znovu spojí. Podle kodaňské interpretace ale systém se nemůže vrátit do původního stavu, neboť došlo ke kolapsu vlnové funkce, která popisovala stavy systému před kolapsem. To znamená, že původní stav lze obnovit pouze náhodně. Pokud dojde k obnově původního stavu pokaždé, pak platí interpretace mnoha světů, pokud k obnově původního stavu vždy nedojde, pak platí kodaňská interpretace. Autor článku [X1] se domnívá, že provedení tohoto experimentu bude možno provést s rozvojem nanotechnologie, která zřejmě vytvoří inteligentní stroje.

Většina odborníků je jiného názoru. Na rozdíl od jednoduché a jedinečné skupiny makroskopických pozorování v Everettových modelech vystupuje nepřesně definovaná multiplicita relativních stavů. Neexistuje žádná relativistická verze Everettovy interpretace a není jasné, jak by měla taková verze vypadat na rozdíl od relativistické verze kvantové mechaniky, kterou je kvantová teorie pole. [1]

Everettova koncepce paralelních vesmírů ale našla zastánce mezi některými vědci zabývající se kosmologií, protože nevyžaduje žádného vnějšího pozorovatele. Pokud by totiž koncepce kvantové teorie byla založena na teorii vědomí podle Eugena Wignera, pak by jediný pozorovatel mohl způsobit kolaps vlnové funkce vesmíru. Takovým pozorovatelem by mohl být jedině Bůh.

David Deutsch z Univerzity v Oxfordu věří, že jím navržený kvantový počítač by mohl provést experimentální test Everettovy hypotézy. Takový počítač by mohl mít řadu nových vlastností, včetně "kvantového paralelismu", s jehož pomocí by mohl provádět velké množství výpočtu současně a mnohem rychleji než současné nejlepší počítače.

Neexistují ale žádné vědecké důkazy, které by Everettovu hypotézu "mnoha světů" upřednostňovaly a pokud by někdy kvantový počítač byl sestrojen, není jasné, zda by nějak podpořil tuto interpretaci kvantové mechaniky. Everettova hypotéza má navíc řadu technických nedostatků. Například nedovede vysvětlit, co je tak zvláštního na procesu měření, že dojde k rozštěpení vesmírů na nespočetně dalších. [1]

Autoři knihy [1] podotýkají, že tato koncepce je poznamenána klamným a dodnes velmi rozšířeným názorem o potřebě pozorovatelů v kodaňské interpretaci kvantové mechaniky. Tím se otvírá možnost hovořit ve fyzice o bytostech obdařených vědomím. Ale kolaps vlnové funkce je nevratný a zcela objektivní proces, který nevyžaduje přítomnost nějakého vědomí. Úplně postačuje nějaké technické zařízení, které je schopno samostatně zaznamenávat výsledky experimentu.

Pokud odmítneme Everettovu interpretaci "mnoha světů" a další interpretace založené na vědomí, zůstává nám otázka, jaký je vlastně proces kolapsu vlnové funkce. Kolaps je zřejmě v rozporu s kauzalitou, podle níž příčina předchází následek a obě události se musí odehrávat v kauzálně spojených oblastech prostoru.

Uvažujme například elektron, který letí směrem ke stínítku. Časový vývoj tohoto procesu lze popsat vlnovou funkcí, která je řešením Schrödingerovy rovnice. Pokud provedeme měření, abychom zjistily, kam elektron na stínítku dopadl, dojde ke kolapsu vlnové funkce. Ačkoliv měření bylo lokální (proběhlo na jediném místě), kolaps vlnové funkce změní kvantový stav elektronu všude ve stejném okamžiku (vlnová funkce popisuje všechny možností vývoje procesu v časoprostoru).

Kolaps vlnové funkce v celém časoprostoru je ale v rozporu s principem kauzality. V časoprostoru nutně existují oblasti, které nelze kauzálně spojit s body na stínítku, kde elektron pozorujeme. Přesto tato místa budou okamžitě reagovat (budou v korelaci, která odpovídá vzájemné souvislosti) na měření, které provedeme v místě stínítka. Pouhý proces pozorování elektronu tedy vyvolá odezvu v celém vesmíru. Příčinou této zvláštnosti je skutečnost, že vlnová funkce elektronu je určitý druh abstraktně vytvořeného pole, které prostupuje celým časoprostorem. Na tuto mimořádnou a nekauzální souvislost na velké vzdálenosti upozornil v roce 1935 Albert Einstein v článku napsaném společně s Borisem Podolským a Nathanem Rosenem. Autoři článku navrhli myšlenkový experiment, kterému se dnes říká EPR paradox.

Jednou ze zásadních vlastností kvantové mechaniky je, že nelze z principu současně měřit všechny klasické fyzikální veličiny. Proto existují skupiny měřitelných veličin, které jsou sice kvalitativně různé, ale neumožňují kompletní popis kvantově mechanického systému. Pozorovatelné veličiny z různých těchto skupin se nazývají "nekomutující veličiny". Komutované veličiny jsou např. poloha a moment hybnosti, které jsou spojité.

Zcela stejná situace ovšem nastává pro diskrétní veličiny, jako je spin. Kvantově mechanický spin částice podle každé prostorové osy tvoří skupinu vzájemně nekomutujících veličin. Můžeme v daný okamžik změřit spin pouze podél jedné osy. Pokud změříme spin protonu podél osy x, nezjistíme spin podél os y, z. Nelze ani provést simultánní měření projekce spinu do roviny y, z. EPR ukázali, že tento jev může vést k vytvoření myšlenkového experimentu, který vede k paradoxu kvantově mechanického popisu světa.

Představme si dva fyzikální systémy, které mohou na počátku spolu interagovat tak, že jsou následně popsány jednoduchou Schrödingerovou vlnovou rovnicí. (Pro jednoduchost si představme jednoduchou realizaci této myšlenky: neutrální pion v klidu v naší laboratoři, který se rozpadne na dvojici fotonů. Tento pár fotonů je pak popsán jednoduchou dvojčásticovou vlnovou funkcí). Jakmile se tyto dva systémy (fotony) vzájemně oddělí, jsou stále popsány stejnou jednoduchou vlnovou rovnicí a měření jedné pozorovatelné veličiny v prvním systému bude určovat měření odpovídající veličiny ve druhém systému. (Např. neutrální pion je skalární částice s nulovým úhlovým momentem. Proto vzniklé dva fotony se musí pohybovat v opačných směrech s opačným spinem. Pokud první foton má kladný spin ve směru osy x, pak druhý foton musí mít ve směru osy x spin záporný. Známe tak spin druhého fotonu dokonce bez měření). Podobně měření některé jiné veličiny v prvním systému určuje měření odpovídající veličiny ve druhém systému, a to i v případě, že tyto dva systémy již nejsou v žádném fyzickém spojení v klasickém smyslu.

Ovšem kvantová mechanika nedovoluje simultánní znalost více než jedné nekomutující proměnné v nějakém systému. Paradoxem EPR je následující rozpor: V našem binárním systému můžeme měřit veličinu A v systému I (první foton má kladný spin podél osy x, proto druhý foton musí mít opačný spin podél téže osy) a veličinu B systému II (např. druhý foton má záporný spin ve směru osy y, proto první foton má kladný spin ve směru osy y), což ovšem znamená, že jsme schopni v obou systémech měřit dvě nekomutující proměnné, a to v rozporu s principy kvantové mechaniky.

Kvantová mechanika tvrdí, že uvedená situace není možná a vytváří tak paradoxní závěr, že měření jednoho systému by "mohlo zakázat" měření v jiném systému bez ohledu na jejich vzájemné vzdálenosti. (V jedné obecně studované interpretaci, se takový mechanismus nazývá "okamžitý kolaps vlnové funkce". Avšak kvantová mechanika tuto interpretaci nepotřebuje, protože existuje několik jiných perfektně platných interpretací). Druhý systém by okamžitě mohl přejít do stavu, v němž lze měřit veličinu A a v důsledku toho nelze měřit veličinu B. Zbývá objasnit situaci, kdy oba systémy jsou natolik vzdáleny, že speciální teorie relativity znemožňuje okamžitý vliv jednoho měření na druhé (např. po rozpadu neutrálního pionu můžeme vyčkat, až budou vzniklé fotony od sebe vzdáleny světelný rok a pak provést "simultánní" měření spinu ve směru osy x u prvního fotonu a současně spinu ve směru osy y u druhého fotonu. V tomto případě kvantová mechanika nabízí představu, že např. měření spinu ve směru osy x prvního fotonu proběhne jako první a toto měření musí okamžitě ovlivnit druhý foton, aby bylo znemožněno měření spinu ve směru osy y).

Ovšem jak se vyrovnat se skutečností, že druhý foton "má informaci" o tom, že byl na prvním fotonu měřen spin ve směru osy x, dokonce i v případě, že oba fotony jsou od sebe značně vzdáleny a signál mezi nimi se šíří pouze konečnou rychlostí světla? Máme dvě základní možnosti. Buď přijmeme postuláty kvantové mechaniky s tím, že jsou neslučitelné se speciální teorií relativity, nebo usoudíme, že kvantová mechanika není kompletní a že vyžaduje přítomnost další informace pro popis dvoučásticových systémů v okamžiku jejich vzniku, jako je tomu u vzniklých fotonů.

Proto Einstein, Podolsky a Rosen usoudili, že existují nějaké skryté proměnné s dosud neznámými vlastnostmi, které by měly chování takových systémů vysvětlit. Jejich závěr byl ten, že kvantová mechanika není kompletní a nepopisuje plně fyzikální realitu. Systém II zná všechno o systému I daleko předtím, než se vědec rozhodne provést měření nějakých veličin a tím znemožňuje předem současné měření nekomutujících veličin. Není třeba žádné okamžité působení na dálku, pokud předpokládáme, že každý systém má více parametrů, než uvažuje kvantová mechanika. Niels Bohr, jeden ze zakladatelů kvantové mechaniky, naproti tomu bránil původní kodaňskou interpretaci kvantové mechaniky. [1]

V roce 1982 bylo potvrzeno Alainem Aspectem a jeho kolegy v ústavu Institut d'Optique Théorique et Appliquée v Paříži, že částice jsou schopné spolu komunikovat rychlostí větší než je rychlost světla ve vakuu, takže v jistém smyslu tvoří jediný fyzikální objekt. [3] Tato vlastnost ale neporušuje teorii relativity, protože mezi dvěma oblastmi se nepřenáší informace. Nelokální korelace v měřeních pouze ukazují, kdy jsou data srovnávána, což je až poté, co experiment proběhl. Zdá se, na rozdíl od pevného Einsteinova přesvědčení, že Bůh hraje v kostky s vesmírem.

Literatura a odkazy:

[X1] Alcor Foundation & Cryonics. Determinism, Many-Worlds, Resurrection and Cryonics by R. Michael Perry, Ph.D From: Venturist Monthly News, Oct. 1994.

[1] Coveney, Peter; Highfield, Roger: Šíp času, nakl. Oldag, Ostrava 1995, ISBN: 80-85954-08-7. Angl. orig.: The Arrow of Time, WH Allen (Virgin Publishing Ltd.), Great Britain, 1990

[2] Odehnal, Milan: Supravodivost a jiné kvantové jevy. Academia, Praha 1992. ISSN: 0528-7103

[3] Alain Aspect, J. Dalibard and G. Roger. Physical Review Letters 49, 1804 (1982).


časopis o přírodě, vědě a civilizaci