núm 19 
2017
Societat Catalana de Física

Inici

Sumari      8/8 


El racó obscur: De la tossuderia d'Einstein a la rebel·lia de Bell
Xavier Jaén
Fa aproximadament un any, el desembre de 2016, un munt de gent participa en un experiment anomenat The Big Bell Test, que havia de decidir sobre una qüestió també plantejada pel món de la filosofia: “Què és real?” o “Existeix la realitat per ella mateixa?”. En aquest racó mirarem d'explicar la base física que sustenta aquest experiment i la relació que té amb les qüestions filosòfiques subjacents.


Introducció

El 30 de novembre de 2016 més de 100.000 persones voluntàries participaren en un experiment, que genera un flux de 1.000 bits per segon autènticament aleatoris (cadenes de “0” i “1” a la babalà) que permetien garantir el funcionament durant 48 hores d'un aparell que registrava el comportament d'unes misterioses partícules entrellaçades. El resultat d'aquest experiment havia de decidir sobre unes qüestions també plantejades pel món de la filosofia, que tracta temes de tanta profunditat com “Què és real?” o “Existeix la realitat per ella mateixa?”. És The Big Bell Test. No és, ni de bon tros, la primera de les experiències d'aquesta mena, però sí que és de sobres la que més participants ha tingut. L'entusiasme dels participants, professorat i alumnat de molts centres de secundària d'arreu del món, també de Catalunya, contrasta amb la manca de coneixement del que es coïa. A les normals dificultats per transmetre coneixement científic als no experts, s'hi afegeix el caràcter fonamentalista d'aquest coneixement. Quàntica i filosofia. Encara que una part dels receptors d'aquest coneixement, el professorat, són persones capacitades per entendre la física subjacent, no sempre passa que el problema que es planteja provoqui un terrabastall tan gran que arribi a portar al laboratori qüestions que fins fa poc pertanyien al terreny de la filosofia i, per tant, eren no decidibles en termes d'experimentació objectiva. Les últimes vegades que algun experiment transcendent ha arribat al gran públic, el missatge que s'ha transmès ha estat que s'havia trobat alguna cosa. S'ha trobat una partícula fantàstica, el bosó de Higgs. S'han trobat les ones gravitatòries. Evidentment que cal saber-ne alguna cosa, sobre bosons de Higgs o sobre ones gravitatòries, per poder entendre i valorar la gesta. Però com a mínim sabem que alguna cosa nova tangible s'ha trobat. I això s'entén bastant bé. En el cas del Big Bell Test, no s'ha trobat cap nou objecte o entitat física. No s'ha respost a una qüestió més o menys comprensible del tipus Existeix tal o qual cosa? El repte que tenim ara és fer entendre quina és la qüestió a la qual s'ha donat resposta.
La mecànica quàntica no és senzilla. No és un problema atribuïble a les matemàtiques. En el cas de la relativitat, sigui la relativitat restringida o la general, qui s'hi dedica pot arribar a dir honestament que n’“entén” els fonaments. En el cas de la quàntica, això no és així. Crec que podem dir que, a dia d'avui, “ningú” no entén la mecànica quàntica. S'ha avançat força, però molts dels que s'hi dediquen creuen honestament que ens cal encara treballar molt en el terreny de la comprensió de la teoria. Això contrasta amb l'allau de resultats que ha donat la mecànica quàntica i el munt d’aplicacions que s'auguren en un futur més o menys immediat. De manera que no és gens estrany que ens costi entendre allò que intentem exposar en aquest racó.
De fet, no parlarem estrictament de mecànica quàntica, com tampoc ho va fer John S. Bell, el físic que es va treure de la màniga un test per decidir sobre aquestes qüestions. Però a qui devem originalment aquest debat és, de nou, a Einstein. Albert Einstein, l'home que, amb la relativitat, regirà la física del segle XX demostrant una gran facilitat per desfer-se de prejudicis profunds, i que no veia amb bons ulls la mecànica quàntica. Ja portava força temps cartejant-se amb Niels Bohr en relació amb la mecànica quàntica. Per Einstein, acceptar la quàntica “tal com és” implica desfer-se de principis massa bàsics per prescindir-ne. Aquesta no acceptació no és buida de contingut. Einstein tractà de veure quin era, a parer seu, el problema de la mecànica quàntica introduint el concepte de variables ocultes. Mirà de bastir una alternativa a la mecànica quàntica. Uns anys abans, la tossuderia d'Einstein va ser clau en el naixement de la teoria de la relativitat. Aquest cop la tossuderia no va reeixir donant una nova teoria. Sense voler-ho estava contribuint a quelcom més subtil. Endegava un debat que s'ha mantingut fins als nostres dies i que, malgrat el Big Bell Test i altres tests semblants, i a parer de molts físics quàntics, no es tancarà “només” amb la resolució d'una qüestió. Nosaltres avui en tenim prou amb entendre de què va aquesta qüestió. Mans i mànigues!

Partícules amb spin

Les partícules elementals tenen un moment angular intrínsec o, com s'anomena en mecànica quàntica, spin. Exceptuant els efectes quàntics, l'spin és l'anàleg a la rotació intrínseca d'un cos. Per exemple, l'spin de la Terra seria la rotació diària al voltant de l'eix que passa pel seu centre de masses. Quan construïm els fonaments de la mecànica clàssica treballem amb partícules conceptuals sense rotació intrínseca, sense spin, de moment angular intrínsec nul. Les partícules conceptuals clàssiques són tan petites “com vulguem”. Amb moltes partícules conceptuals en construïm una de real, per exemple una baldufa. El moment angular de la baldufa s'explica per la rotació orbital de les infinites partícules conceptuals que la componen. Quan fem mecànica quàntica i estudiem el món petit —limitadament petit!—, les partícules deixen de ser entitats conceptuals per tenir existència i propietats intrínseques. Tenen massa, poden tenir càrrega, com les partícules conceptuals de la mecànica clàssica, però també rotació intrínseca, tenen spin. L'electró és l'exemple més conegut. El valor d'aquest spin no pot ser qualsevol, depèn de la partícula i del seu entorn. Per exemple, en el cas dels electrons aïllats, poden tenir spin en una direcció i sentit de l'espai qualsevol però amb un valor determinat ( on és l'anomenada constant de Plank).

Fig. 1:

Sabem mesurar l'spin utilitzant camps magnètics no uniformes en experiències del tipus Stern-Gerlach. Tampoc ens cal entrar ara en detalls tècnics. Representarem l'aparell de mesura com un filtre. Vegeu la figura 1. Si volguèssim mesurar l'spin de tot un seguit d'electrons amb la mateixa direcció i sentit d'spin, aniríem variant l'orientació del filtre fins que detectéssim que el 100% dels electrons tenen el mateix comportament. L'spin d'aquests electrons estarà en la direcció del filtre amb un valor mesurat on el signe ens indica si l'spin apunta en un sentit o un altre sentit de la direcció donada.

Més que aparell de mesura nosaltres en diem filtre perquè no l'utilitzarem directament per fer mesures. L'utilitzarem en diferents direccions de l'espai com a filtre per veure què passa . Només en el cas que el filtre estigui en la direcció de l'spin podem dir que estem mesurant en el sentit clàssic del terme.
Segons la mecànica quàntica, confirmat per l'experiència, un cop passat el filtre, un electró qualsevol tindrà spin en la direcció i sentit del filtre, que representarem amb un triangle groc, o en la direcció del filtre i sentit contrari, que representarem amb un triangle blau. Vegeu la figura 2.

Fig. 2:

 

La probabilitat que l'electró sortint sigui groc o blau depèn de l'estat en què es trobi l'electró abans de passar el filtre. Aquestes probabilitats es poden calcular amb la mecànica quàntica i es poden corroborar amb l'experiència. Això no està sotmès a debat. Ens quedarem amb alguns d'aquest resultats:


Ra) Si un electró ha passat el filtre i surt groc i el fem passar de nou per un filtre en la mateixa direcció i sentit sortirà amb una probabilitat del 100%=1 groc. En aquest últim cas hem mesurat l'spin. Vegeu la figura 3.

Fig. 3:

 

Rb) Si un electró ha passat el filtre i surt blau i el fem passar de nou per un filtre en la mateixa direcció i sentit sortirà amb una probabilitat del 100%=1 blau. També en aquest últim cas hem mesurat l'spin. Vegeu la figura 4.

Fig. 4:

 

Rc) Si un electró ha passat el filtre i surt groc i el fem passar de nou per un filtre en una direcció perpendicular a la direcció de l'spin sortirà amb una probabilitat del 50%=1/2 groc i del 50%=1/2 blau. Vegeu la figura 5.

Fig. 5:


Rd) Si un electró ha passat el filtre i surt groc i el fem passar de nou per un filtre en una direcció inclinada 60º respecte de la direcció de l'spin hi ha un 75%=3/4 de probabilitat que surti groc i un 25%=1/4 que surti blau. Vegeu la figura 6.

Fig. 6:

Fins aquí hem treballat amb electrons, amb un spin definit, als quals hem fet passar per filtres en la direcció d'aquest spin o en altres direccions. Malgrat que hi ha efectes quàntics que poden sorprendre, encara res és rematadament estrany. Les partícules tenen un spin definit. Els fem passar per un filtre i aquest pot canviar l'spin, quan la direcció del filtre no coincideix amb l'spin original de la partícula, de manera no determinista, però sí que en sabem calcular ( amb la mecànica quàntica) i reproduir experimentalment (amb filtres del tipus Stern-Gerlach) la probabilitat que això passi.

 

Conservació de l'spin total. Partícules entrellaçades

Treballarem amb partícules amb spin no definit. Encara més, treballarem amb partícules entrellaçades. Partim d'un sistema de dues partícules, dos electrons, amb espins oposats de manera que el sistema té un spin total zero. Tinguem en compte que en quàntica dues partícules pròximes no són distingibles. Parlar de dues partícules és només una manera d'esmentar-ne els ingredients. El que formen aquestes dues partícules és una entitat anomenada singlet. L'spin total, si no introduïm més spin, es conservarà. Sense alterar aquesta característica separem simètricament les partícules. El resultat és el de dues partícules allunyant-se amb espins oposats. No podem dir en quina direcció tenen l'spin, quina és groga i quina blava, mentre no la mesurem. Hem fabricat dues partícules entrellaçades. Podem dir que són esferes verdes (goc+blau) . Una esfera verda surt cap a la dreta, que en direm D i l'altra cap a l'esquerra, E. Vegeu la figura 7.

Fig. 7


Segons la quàntica (també confirmat per l'experiència), quan fem passar per un filtre una de les esferes verdes, diguem la D, hi ha un 50% de probabilitats que doni groc i un 50% que doni blau. Però també segons la quàntica, si en passar el filtre la D és groc llavors E, per conservació de l'spin total, canvia sobtadament a blau. Això es pot provar experimentalment perquè si mesurem la E, un cop D ha passat pel filtre i ha sortit groc, la E. surt blau. En canvi si, sense que la D passi cap filtre, mesurem la E llavors ens pot sortir un 50% groc i un 50% blau. Vegeu la figura 8.

Fig. 8

L'explicació estrictament quàntica d'aquest fet és la següent: en el mateix instant en què D travessa el filtre i passa de tenir un spin no definit a un de definit, per exemple groc, d'alguna manera envia un senyal a la E perquè passi de tenir un spin no definit a un de definit, en aquest cas blau, preservant sempre la conservació de l'spin. Vegeu la figura 9.

Fig. 9

Això és estrany, és molt estrany. Però és només estrany per als no experts i només ens resta esperar uns anys perquè ens hi acostumem? O és estrany de debò?

La paradoxa EPR

El 1935 Albert Einstein es va reunir amb els seus col·legues Boris Podolsky i Natan Rosen per mirar de treure l'entrellat de la quàntica. Aquest trio de físics es coneix amb les sigles EPR i proposaren la paradoxa d'EPR.
Volien argumentar que la mecànica quàntica no és una teoria completa i que hi ha variables ocultes, que, d'alguna manera en el futur coneixerem i ens permetran completar la teoria. Creien que el caràcter probabilístic de la mecànica quàntica es devia al fet que la teoria no estava acabada. Segons ells, si en el futur descobrim les variables ocultes podrem completar la teoria i deixar enrere les probabilitats. El debat estava servit: són les probabilitats quàntiques quelcom inherent a la natura, quelcom inevitable, o simplement reflecteixen una ignorància semblant a la que tenim quan apostem per un número a la loteria?
Per argumentar la necessitat de completar la quàntica i, per tant, rebutjar les probabilitats com una explicació última del comportament de la natura, van mirar de recolzar-se en principis que ells, i tothom, consideraven molt sòlids. El principi de localitat i el de realisme.

Principi de localitat

La relativitat d'Einstein prohibeix que els cossos materials viatgin a velocitats superiors a la de la llum. La llum, i, en general, les partícules de massa nul·la, són les úniques entitats que van a aquesta velocitat. Hom pot inferir d'aquí que no és possible l'intercanvi d'informació a una velocitat més gran que la de la llum. D'aquí prové el principi de localitat, que van enunciar amb aquests termes:

Dues entitats físiques separades no es poden exercir cap influència que viatgi a més velocitat que la de la llum.


Principi de realisme

Sempre s'ha pensat que els valors de les propietats que tenen les entitats físiques són independents que les mesurem o no. Hom diu més popularment “les coses passen encara que nosaltres no hi siguem per veure-ho”. Aquest tipus d'apreciacions formen part del que hom entén com a realisme. Idees pertanyents més al camp de la filosofia i massa vagues per a constituir un argument de caire científic. EPR van voler ser més estrictes i van definir el realisme de certs elements d'una teoria:

Si una propietat observable d'un sistema pot ser predita amb una certitud total (probabilitat del 100%) sense pertorbar el sistema, llavors a aquesta propietat observable li correspon una realitat independent de l'observador.

Einstein, Podolsky i Rosen es basaren en aquests dos principis per esbrinar si calia completar la mecànica quàntica amb variables no conegudes de moment o si ja era una teoria completa i calia acceptar les probabilitats com un fet intrínsec de la natura. Per això tingueren en compte l'experiència descrita de les dues partícules entrellaçades que surten per la dreta, D, i per l'esquerra, E. Com hem comentat, quan D passa el filtre i, per tant, sabem que a partir d'aquell moment D té un spin definit, diguem groc, resulta que també sabem amb el 100% de certitud que E té un spin definit blau. Per a EPR, i segons el realisme, la partícula E ja hauria de ser blava abans de fer la mesura o admetre, en contra del localisme, que la partícula D li ha enviat un senyal instantani, per tal que canviï l'spin a blau. És a dir, segons EPR l'explicació quàntica, com a teoria completa, contradiu els principis de localisme i realisme. L'explicació correcta, segons EPR, és que existeix una informació, unes propietats que contenen les partícules, que no coneixem.

Segons EPR les partícules verdes, d'spin no definit, tenen una variable que no coneixem (oculta), que informa del valor de l'spin un cop a passat el filtre. En el cas que ens ocupa, la partícula D a més de ser verda sap des del principi i a través de la seva variable oculta que si la fem passar per un filtre en una direcció X sortirà groc i la partícula verda E sap des del principi i a través de la seva variable oculta que si la fem passar per un filtre en la mateixa direcció X sortirà blau. Així, si fem passar D pel filtre X i surt groc sabem, ara també nosaltres!, que E “és” blau en la direcció X sense contradir ni localisme ni realisme. Vegeu la figura 10.

Fig. 10


EPR proposaven que les partícules verdes D i E, sense spin definit en aquell moment, tenien variables ocultes que determinaven quin spin tindrien, groc o blau, si passaven per filtres per a totes les direccions de l'espai. Només calia que, per a cada direcció, el valor de la variable oculta de E tingués el sentit d'spin contrari a D. A les figures podem veure possibles valors de les variables ocultes per a tres direccions de l'espai. Vegeu la figura 11.

Fig. 11


La proposta EPR, tot i ser tècnicament agosarada, estava completament d'acord amb els principis de localisme i realisme. No era, però, una proposta que poguéssim testar experimentalment. Les dues propostes donen valors estadístics iguals (groc o blau) per a direccions fixes de l'espai. Donada una direcció de l'espai, el 50% de partícules D donaven groc ( i, posteriorment les E blau) i el 50% de partícules D donaven blau (i, posteriorment les E groc) tant fos en la hipòtesi de les variables ocultes, sense variables ocultes i, per descomptat, experimentalment. L'únic argument per preferir les variables ocultes, acceptant, per tant, dir que la mecànica quàntica no era una teoria completa i que les probabilitats quàntiques eren només fruit de la nostra ignorància, eren els principis de realisme i localisme. Aquest principis eren, són, molt raonables, sí, però de cap manera provats.

Si es compleixen els principis de localisme i realisme la mecànica quàntica no és una teoria completa i les probabilitats quàntiques són un reflex de la nostra ignorància.


Com que s'acceptaven aquests dos principis, la conclusió d'EPR és la que hem ressaltat en negreta. Aquesta conclusió és la que, amb no gaire entusiasme, va dominar la interpretació de la mecànica quàntica d'ençà que EPR publiquen l'article. Tinguem en compte que el seu argument es basa en dos principis. No varen fer cap proposta que es pogués testar experimentalment. Einstein Podolsky i Rosen conclouen que la mecànica quàntica no es completa basant-se en supòsits molt bàsics però no contrastats. Per a la majoria de físics si no hi ha una manera de decidir-nos entre dues opcions per mitjà de l'experimentació, es tracta de pura filosofia. I la filosofia és per als filòsofs. I així va quedar la cosa.

 

El test de Bell

Fig. 12

Pels volts de 1964 l'irlandès John S. Bell treballava al CERN dedicat al disseny d'acceleradors per a l'experimentació amb partícules elementals. Però tenia un hobby ocult. Possiblement molts físics quàntics tenien el mateix hobby després del 1935. Donava voltes i més voltes a la paradoxa d'EPR per mirar de trobar quelcom de mesurable que pogués decidir si la quàntica era una teoria completa o no, sense apel·lar a cap altre principi ... I ho trobà! És el test de Bell.

Després del descobriment de Bell altres autors han anat trobant formes més o menys semblants del test de Bell amb algunes millores conceptuals i tècniques que els fan més aptes per a dur-los a la pràctica. Destacarem la forma donada por John Clauser, Michael Horne, Abner Shimony i R. A. Holt, coneguda com la forma CHSH, ja que és la que s'ha fet servir en el Big Bell Test. Com que ni volem ni podem afinar tant, en aquest racó explicarem la forma original del test de Bell.

Bell proposa fer passar per filtres independents cadascuna de les dues partícules entrellaçades. Aquest filtres podrien estar en tres direccions. La direcció , la i la . Vegeu la figura 12.


Així per exemple, es pot fer passar les partícules entrellaçades D i E per filtres segons els angles A i C, tal com es veu a la figura 13.

Fig. 13

Per fer l'experiència transparent les direccions dels filtres A, B o C canvien aleatòriament a un ritme prou ràpid perquè no sigui possible enviar la informació d'aquest canvi d'un filtre a l'altre. Destaquem aquest punt perquè és aquí on, anys més tard, rau el protagonisme dels voluntaris participants en el Big Bell Test: proporcionar la cadena aleatòria que comanda els canvis de direcció dels filtres a un ritme de temps més ràpid que el que trigaria la llum a anar d'un filtre a l'altre. Però seguim el fil argumental de la proposta de Bell.

 

Tenim un parell de filtres que canvien de direcció aleatòriament i independentment l'un de l'altre d'entre tres possibilitats. Vegeu la figura 14..

Fig. 14

Es van enviant parelles de partícules entrellaçades i els filtres van produint resultats grocs o blaus en les direccions A, B o C aleatòriament canviants. El que finalment es registra és el nombre de vegades que el resultat del pas pels filtres D i E són:


coincidents: (groc-groc) o (blau-blau): resultat

oposats: (groc-blau) o (blau-groc): resultat


Recordem que un spin és (groc) quan en passar pel filtre surt coincidint amb la direcció i sentit del filtre. Així (groc-blau) en el cas de les direccions A i C vol dir que el filtre E dona un spin (groc) en la direcció i sentit i D dona un spin (blau) en la direcció i sentit .

Quan Bell proposa tot aquest enrenou no hi havia els mitjans tècnics per fer realment l'experiència. Va provocar més rebombori entre pensadors i filòsofs que entre físics. Es veia com a molt sorprenent que la física pogués decidir en aquest tipus de debats filosòfics. Però com que tècnicament això no era possible... doncs van anar allargant el debat.
Finalment, aquesta experiència es va poder fer. En la manera en què Bell ho pensà, el primer que va fer l'experiència va ser l'equip d'Alain Aspect el 1982, la qual s'ha repetit molts cops amb moltes variants tècniques per millorar-ne la fiabilitat. Un dels aspectes en què el test ha anat millorant és la distància entre els filtres detectors. Poca broma, estem parlant de distàncies per sobre del centenar de kilòmetres! El Big Bell Test de finals del 2016 és un d'aquest experiments.

Ara podem donar el resultat d'aquestes experiències, però si no tenim una predicció del que diu la teoria no sabrem interpretar-ho. El gran mèrit de John S.Bell és que va deduir la predicció d'aquest experiment factible des del punt de vista de les variables ocultes (que no és quàntica) i des del punt de vista de la mecànica quàntica i que aquestes prediccions són diferents!


Predicció segons les variables ocultes


Introduïm variables ocultes per a les tres direccions de l'espai, A, B i C. Això és, cada partícula verda portarà també la informació sobre com s'ha de comportar en el cas d'haver de passar per un dels tres filtres. Aquesta comportament ha d'estar d'acord amb la conservació de l'spin. Tenim bàsicament dues opcions. Vegeu la figura 15.

Fig. 15


L'opció 1 en la qual la partícula E és tot groc, amb la D corresponent, és a dir tot blau.

L'opció 2 en la qual la partícula E té una direcció blava i les altres grogues, amb la D corresponent.


Les altres possibles opcions són rotacions de i/o intercanvis de D i E, i, per tant, donaran resultats semblants per al que ens interessa.
Què vol dir, per exemple, què la parella de partícules entrellaçades tingui les variables ocultes segons l'opció 2?. Doncs que si E passa per un filtre B donarà blau i si D passa per un filtre C donarà també blau però en canvi, si D passa per un filtre B donarà groc.


Les posicions dels filtres, quan passen les partícules entrellaçades, poden ser aleatòries entre les 9 possibilitats dels filtres AA, BB, CC, AB, BA, AC, CA, BC i CB. Volem comptabilitzar els resultats


coincidents: (groc-groc) o (blau-blau): resultat

oposats: (groc-blau) o (blau-groc): resultat

Fig. 16

 

Observant detingudament les figures 16 i 17 corresponents a les opcions 1 i 2, si anem canviant les posicions dels filtres en les tres direccions, és senzill de veure que l'opció 1 sempre dona resultat . L'opció 2 dona resultat en les 5 posicions dels filtres AA, AC, CA,CC i BB. Una proporció 5/9. En les posicions AB, BA, B i CB dona un resultat .

Fig. 17

 


Si només tinguéssim partícules entrellaçades amb l'opció 2 ( o rotacions de i/o intercanvis de D i E) 5 de cada 9 resultats, és a dir, un 5/9 = 55,5%, tindrien un resultat . Com que també hi ha la possibilitat que les partícules entrellaçades surtin amb variables ocultes segons l'opció 1, que sempre dona resultat per a totes les posicions dels filtres, el resultat final haurà de ser que:


UN DONARÀ RESULTAT

Fixem-nos que, sense entrar a veure quina és la predicció de la mecànica quàntica, ja podríem fer l'experiment i, si el resultat és un , podríem descartar les variables ocultes com a explicació bona. Per completar-ho vegem quina és la predicció de la mecànica quàntica.

Predicció segons la mecànica quàntica

Tindrem en compte els resultats quàntics donats més amunt, en particular Rd: si fem passar una partícula amb un spin definit en una direcció per un filtre inclinat 60º respecte de la direcció, hi ha un 75% = 3/4 de probabilitats que segueixi i un 25% =1/4 que canviï a .
Ara no hi ha variables ocultes. Només partícules entrellaçades verdes i les 9 possibles posicions dels filtres AA, BB, CC, AB, BA, AC, CA, BC i CB.


Si el primer filtre que actua, diguem el filtre E, detecta un spin , llavors sabem que la partícula D té l'spin en la mateixa direcció però . I això abans que passi pel filtre!


Les situacions que ens podem trobar són essencialment les que hi ha a les dues figures 18 i 19 (rotacions de i/o intercanvis de D i E, i canvis entre groc i blau són semblants): filtres paral·lels o filtres .

Fig. 18


Filtres paral·lels:
passarà 1/3 dels cops (a causa de la aleatorietat de les posicions dels filtres), donen sempre (100%=1) resultat .

Filtres : passaran 2/3 dels cops (a causa de la aleatorietat de les posicions dels filtres) donen 1/4 un resultat i 3/4 un resultat .

Fig. 19

 

Així, el percentatge total de vegades que tenim resultat és:

La conclusió és que segons la mecànica quàntica:

UN DONARÀ RESULTAT

Resultat de l'experiència


S'han fet, com hem comentat, múltiples experiències. No podem donar els resultats de les diferents experiències perquè cadascuna parteix d'un disseny diferent i respon a una predicció diferent tant des del punt de vista de les variables ocultes com des del punt de vista de la mecànica quàntica. En resum podem dir que els diferents experiments que s'han dut a terme, traduïts al disseny original de Bell que hem presentat, és

UN DONA RESULTAT

La conclusió experimental és que la mecànica quàntica és una teoria completa, que de variables ocultes res de res i que els principis de realisme i localisme o són simples prejudicis ( que funcionen la mar de bé en la vida quotidiana però no són principis absoluts) o estan mal plantejats o totes dues coses alhora.

Conclusions

Hem mirat d'entendre l'entrellat de la mecànica quàntica. Hem pogut definir bé quina era la qüestió. Hem pogut dissenyar un test per veure qui té raó. Ara ja sabem qui té raó:

La mecànica quàntica és una teoria completa, és a dir, les probabilitats quàntiques són intrínseques del comportament de les entitats físiques. La realitat no és un concepte objectiu i les entitats físiques es poden influenciar instantàniament a distància.

Aquest és el resultat més o menys traduït en paraules. Ens en podem anar a dormir tranquils? No! La conseqüència immediata és que la mecànica quàntica augmenta la seva aurèola de teoria misteriosa i incompresa. Tenim tots plegats molta més feina que el mateix Einstein per esbrinar per què la natura és com és...si és que, després de l'ensopegada del realisme, podem parlar així! Potser el que hem de fer és canviar els nostres punts de vista a veure si les coses s'entenen millor. Potser és que atorgar a la natura una realitat i una explicació és una tasca molt més “humana” del que ens pensàvem? Potser...

Algunes fonts d'informació

 




Sumari  8/8 

Inici

ISSN: 1988-7930 DL:  B-31773-2012   Adreça a la xarxa: www.RRFisica.cat    Adreça electrònica: redaccio@rrfisica.cat  difusio@rrfisica.cat
Comitè de redacció : Josep Ametlla, Octavi Casellas, Xavier Jaén, Octavi Plana, Jaume Pont i Santi Vilchez
Treballem conjuntament : Societat Catalana de Física, Associació de Professores i Professors de Física i Química de Catalunya,XTEC, Universitat Politècnica de Catalunya, Universitat de Barcelona

     
Programació web:
Xavier Jaén i Daniel Zaragoza.

Correcció lingüística:
Servei de Llengües i Terminologia de la Universitat Politècnica de Catalunya.
Aquesta obra està subjecta a una
Llicència de Creative Commons
Creative Commons License

Recursos de Física col·labora amb ciències Revista del Professorat de Ciències de Primària i Secundària (Edita: CRECIM-UAB)