korpikiewicz7

134 2- Zdeterminowanie zjawisk

choć trudno w sposób ścisły przewidzieć ich ruch. Stan kwantowy cząstki jest nam dany funkcją falową cząstki - „psi". Jej ewolucję opisuje podstawowe równanie mechaniki kwantowej - równanie Schródingera, które jest „ściśle" deterministyczne („procedura U"). Jeśli założyć, że funkcja falowa opisuje rzeczywiste cechy Świata, nie ma w nim indeterminizmu. Jednak dokonując pomiaru wpływamy na ewolucję funkcji falowej, którą już teraz opisujemy przy pomocy innej procedury matematycznej, zawierającej w sobie nieoznaczoność i prawdopodobieństwo {„procedura R"). Jedni fizycy widzą w niej zmianę naszej wiedzy o obserwowanym układzie; inni - realną zmianę w otaczającym Świecie, wprowadzaną przez obserwatora.

Sprawa komplikuje się bardziej, gdy -weźmiemy pod uwagę przeskoki kwantowe i rozpad promieniotwórczy atomu. Te zjawiska od chwili ich odkrycia najczęściej uważane były za indetermi-nistyczne; szczególnie rozpad promieniotwórczy atomu. W trakcie rozpadu jądro pierwiastka promieniotwórczego wysyła cząstki alfa (jądra helu), cząstki beta (elektrony) i promieniowanie gamma (elektromagnetyczne). Zjawisko to zostało odkryte przez A.Becąu-crcla, a zbadane przez Marię skłodowską-Curie i Piotra Curie. Odkryto także samorzutny rozpad jąder atomu uranu z emisją elektronów, neutronów i kwantów gamma (1940 rok). Wzbudzone jądra atomów emitują protony (promieniotwórczość protonowa, odkryła w 1962 roku). Wymienione przykłady to proinieniotwór-czość naturalna pierwiastków. Jednak okazało się, że prawic każdy atom, bombardowany cząstkami o wysokiej energii: protonami, neutronami, cząstkami alfa lub inn., może utworzyć nietrwały izotop promieniotwórczy. Jest to promieniotwórczość sztuczna.

Jądra atomów pierwiastków promieniotwórczych są niestabilne i dlatego ulegają ciągłemu rozpadowi. Rozpad promieniotwórczy jest samorzutny i nic zależy od jakichkolwiek czynnikóio zewnętrznych ; (!). Stąd też niektórzy uczeni traktują go jako zjawisko bezprzyczy-nowe. Promieniotwórczość zależy jednak od przyczyn wewnętrznych - niestabilności wiązań jądra. Skalę zjawiska określa tzw, okres połowicznego rozpadu (okres pólrozpadu), w którym mniej wię». cej połowa atomów zawartych w próbce promieniotwórczego pier

wiasika się rozpadnie. Nie można określić, które z atomów ulegną rozpadowi, a które pozostaną nienaruszone i wydaje się to być zupełnie przypadkowe (!).

Trudności interpretacyjne zjawisk mikroświata wystąpiły jeszcze wyraźniej w myślowym eksperymencie - paradoksie Einsteina - Podolsky'ego - Roscna (i jego kolejnych modyfikacjach, dokonywanych już eksperymentalnie).

W wyniku rozpadu pojedynczej cząstki bez spinu powstają dwie, poruszające się w dwóch przeciwnych kierunkach, cząstki o spinie 1/2: elektron i pozyton. Z zasady zachowania momentu pędu wynika, że spin elektronu musi być skierowany w stronę przeciwną niż spin pozytonu. Wybór kierunku pomiaru jednej cząstki od razu informuje nas o spinie drugiej cząstki. Pytanie, które spędzało sen z powiek interpretatorom kwantowej fizyki nie uzyskało do dziś powszechnie przyjętej odpowiedzi: jak to się dzieje, ze jedna cząstka wie jak zachowa się druga, oddalona od niej cząstka? Wyniki eksperymentu dowodziły bowiem, że istnieje ja-| kaś tajemnicza łączność pomiędzy dwiema cząstkami znajdującymi się w dwóch różnych miejscach. Co jesz.cze bardziej nic-i zwykle, z eksperymentu wynikało, że informacja, która biegłaby od jednej do drugiej cząstki (gdyby w jakiś sposób się „porozumieli wały"), musiałaby poruszać się z prędkością większą od prędkości światła.

mwuwiwww-tuip.i

Z teorii względności wynika, że największą prędkością w Przy-i rodzie jest prędkość światła. Eksperyment EPR sugeruje jednak, że informacja kwantowa może przemieszczać się z prędkościami ^! supcrluminamymi. Wielu fizyków stoi przy tym na stanowisku, że nie ma tutaj sprzeczności z teorią względności: przenoszona jest bowiem nie energia, a informacja (tego zdania jest np. fizyk J. Sarfa-tii). Trudno jednak nie wiązać przenoszenia informacji z energią, choćby z tego względu, że przekazy informacyjne opisuje się często zmianami entropii układu, a jest to prawo, obowiązujące w układach materialnych (energetycznych).

Niektórzy fizycy wszak - za C. de Beauregardem mają jeszcze inne pomysły na wytłumaczenie tego zjawiska: informacja o pomiarze biegnie od jednej z, pary cząstek wstecz w czasie aż do