ЭРП и теорема Белла

Давайте попробуем взглянуть на проблему с другой точки зрения: посмотрим, что нам предлагает современная физика. Схема Сола-Пола Сирага, приведенная на следующей странице, показывает главные проблемы в квантовой теории и направления современных исследований.

Теоретическая модель Эйнштейна-Розена-Подольского (сокращенно ЭРП) утверждает, что если квантовая механика справедлива, то некоторые частицы могут мгновенно входить в контакт, даже находясь на противоположных концах вселен­ной. (Это справедливо лишь для частиц, которые хотя бы единожды были в физическом контакте; впрочем, это техни­ческий вопрос, который в нашем обсуждении роли не играет). Проблема, которая возникает в связи с ЭРП заключается в том,

что:

а) такое мгновенное взаимодействие сквозь галактики не имеет научного объяснения (метафизика?) и, в любом случае, его трудно представить, и

б) что еще хуже, существование такого взаимодействия противоречит уравнениями специальной теории относитель­ности, которая ограничивает все виды движения световыми скоростями.

Первоначально цель ЭРП состояла в reductio ad absur-dum (сведении к абсурду) квантовой теории. ЭРП выводится строго математически из квантовой механики и по двум выше­указанным причинам кажется ложным. В математике ложный вывод подразумевает ложность предпосылки. Следовательно, квантовая механика не верна.

Для Эйнштейна, Розена и Подольского эта было удачей, ибо у каждого из них имелись веские основания сомневаться в присутствии во всех уравнениях квантовой механики веро­ятностного фактора. Квинтэссенцией этих сомнений стало знаменитое высказывание Эйнштейна: «Господь Бог не играет в кости».

Увы, с тех пор, как в 1935 году были опубликованы данные об ЭРП, всё — а это величайший период экспериментальных исследований в истории физики, ибо сейчас в мире живет больше физиков, чем за всю предыдущую историю, — указывает на справедливость уравнений квантовой механики. Она прекрасно работает. Что же получается? Предпосылка справедлива, вывод справедлив, а значит, эффекты парадокса ЭРП должны существовать — даже если они запрещены пос­тулатами специальной теории относительности!

Так вот, этот вывод приводит физиков в ступор — им ведь хочется сохранить и квантовую механику, и специальную теорию относительности. С этим парадоксом ЭРП надо что-то делать, но только — что?

В 1964 году теорема Белла предложила три возможные интерпретации эффекта ЭРП, и каждая из них вызвала ярост­ные споры. Теорема Белла кажется несокрушимой, и поэтому хотя бы одна из альтернатив должна быть включена в новую парадигму, которую когда-нибудь все же создадут физики.

Давайте рассмотрим все три альтернативы.