CCF20090610186 tif

§ 77. EKSPERYMENTY ROZSTRZYGAJĄCE ¹

Obecnie zrealizowałem dwie pierwsze części programu, zarysowanego we wstępie do § 73. Pokazałem, że (ł) formułom Heisenberga można nadać interpretację statystyczną i że zatem (2) ich interpretacja jako ograniczeń osiągalnej dokładności nie wynika logicznie z teorii kwantów, z którą nie stoi więc w sprzeczności samo osiągnięcie wyższego stopnia dokładności pomiarów *¹.

„Jak na razie wszystko w porządku” mógłby ktoś odrzec. „Nie przeczę, że na teorię kwantów można w ten sposób spoglądać. Ale sądzę nadal, iż wysunięta przez ciebie argumentacja nie naruszyła rzeczywistego trzonu fizycznego teorii Heisenberga, niemożliwości dokonania ścisłych przewidywań jednostkowych.”

Gdybym oponenta swego poprosił o uzupełnienie tej tezy przykładem fizycznym, powiedzieć mógłby co następuje: „Wyobraź sobie wiązkę elektronów, podobną do wiązki w lampie katodowej. Załóżmy, że kierunek tej wiązki jest kierunkiem x. Wiązka ta pozwala na dokonanie rozmaitych wyborów fizycznych. Na przykład możemy wybrać czy wyodrębnić grupę elektronów wedle ich położenia w kierunku x (czyli wedle współrzędnych x w pewnym momencie); dokonać tego można na przykład za pomocą przegrody, którą otwieramy na bardzo krótki przeciąg czasu. Tym sposobem otrzymalibyśmy grupę elektronów, których rozprzestrzenienie w kierunku * byłoby bardzo nieznaczne. Zgodnie z relacjami rozproszenia pędy różnych elektronów z tej grupy znacznie by się różniły w kierunku -x (a tym samym również ich energie). Jak słusznie stwierdziłeś, tego rodzaju zdanie o rozproszeniu można sprawdzić. Dokonamy tego mierząc pędy lub energie pojedynczych elektronów; a ponieważ znamy ich położenia, otrzymamy zatem zarówno położenie, jak i pęd. Pomiar tego rodzaju przeprowadzić można pozwalając, na przykład, by elektrony padały na płytę, której atomy zostaną pobudzone: natkniemy się wówczas, między innymi, na pewne pobudzone atomy, których pobudzenie wymaga energii przekraczającej energię owych elektronów. Przyznaję więc, że miałeś całkowitą rację, kładąc nacisk zarówno na możliwość, jak i znaczenie tego rodzaju pomiarów. Jednakże — i.tu sformułuję mój zarzut — dokonując owego pomiaru zakłócić musimy badany system, czyli zakłócenie to dotyczyć będzie albo pojedynczych elektronów, albo — gdy mierzymy wiele (jak w naszym przykładzie) — całej wiązki elektronów. Istotnie jest tak, że znajomość pędów różnych elektronów rozpatrywanej grupy, uzyskana przed jej zakłóceniem, nie doprowadziłaby do sprzeczności z teorią (dopóki, oczywiście, nie bylibyśmy w stanie posłużyć się naszą wiedzą w celu dokonania zakazanego wyboru). Ale nie ma sposobu uzyskania tego rodzaju wiedzy, dotyczącej poszczególnych elektronów bez zakłóceń. Konkludując, pozostaje prawdą, iż dokładne przewidywania jednostkowe są niemożliwe.’*

191

1

Eksperyment myślowy, opisany w niniejszym paragrafie, oparty jest na pomyłce. (Patrz również przypisy *3 i *4 poniżej.) Pomyłkę tę pierwszy zauważył yon Weizacker (,,Naturwissenschaften”, 22, 1934, s. 807), także Heisenberg (w listach) i Einstein w liście tu przedrukowanym w uzupełnieniu *xiii. Wycofałem się więc i nie uważam go już za „rozstrzygający”. Argumentacja moja aż do s. 195 pozostaje niezmieniona, zaś podany przeze mnie nieodpowiedni eksperyment zastąpić można sławnym eksperymentem myślowym, opisanym przez Einsteina, Podolsky’ego i Rosena, „Physical Review”, 47, s. 777-780. Wydaje mi się, że uwagi, jakie na temat tego eksperymentu poczynił Tćiełs Bohr przesuwają zagadnienie: patrz uzupełnienie ix oraz mój artykuł Quantum Mechanics witkout „The Observer” w: Qumtum Theory and Reality, pod red. M. Bunge, 1967, s. 7-44.

.¹ Obejmuje to w rzeczywistości również punkt 3 mojego programu.