Формула удачи

ЭПР-парадокс - мысленный эксперимент, предложенный указанными авторами в 1935 году с целью опровергнуть один из важнейших квантово-механических принципов - принцип неопределенности Гейзенберга. Согласно Гейзенбергу, частица не может обладать одновременно определенным положением (координатами) и определенным импульсом. Другими словами, если мы путем измерений фиксируем нахождение электрона в какой-то точке, то попытка одновременно измерить его импульс в той же точке приводит к полностью неопределенному значению, и наоборот. Эта неопределенность есть следствие того, что, согласно квантовой механике, электрон (как и любой объект) одновременно и частица и волна.

Суть ЭПР-парадокса сводится к следующему [34]: использовать для одновременного измерения положения и импульса данной частицы другую частицу. Поскольку для квантовых частиц, как и для обычных, справедлив закон сохранения импульса, то необходимо только, чтобы две частицы 1 и 2 столкнулись между собой, при взаимодействовали и разлетелись на большое расстояние. После этого можно измерить импульс частицы 1 и, зная его, с помощью закона сохранения импульса точно рассчитать импульс интересующей нас частицы 2 на данный момент времени. Если в тот же момент непосредственно произвести измерение координат частицы 2, то ее положение и импульс станут известны, одновременно, то есть удастся обойти принцип неопределенности. При этом над каждой частицей производится только одно измерение и считается, что изменение положения частицы 1 вследствие измерения ее импульса не влияет на положение частицы 2, поскольку та находится достаточно далеко (например, на расстоянии в несколько километров или световых лет). Последнее допущение является принципиальным. Оно основано на том, что взаимодействие между частицами уменьшается с расстоянием, и невозможно себе представить, чтобы электроны на расстоянии в несколько метров (километров, световых лет) влияли друг на друга. Эйнштейн называл это "призрачным действием на расстоянии" и отвергал его существование. Другое фундаментальное допущение Эйнштейна и его соавторов связано с признанием существования "объективной реальности". Они считали, что такие характеристики, как положение и импульс частицы, существуют независимо от наблюдателя. В этом было принципиальное расхождение Эйнштейна с Бором, который полагал, что нельзя приписывать частице характеристики, которые нет возможности наблюдать.

В 1981 - 1982 годах в Париже Ален Аспек провел серию экспериментов, в которых одновременно измерялись направления поляризации двух фотонов, испущенных одним и тем же атомом, но движущихся в противоположных направлениях. Эксперименты должны были показать, насколько результаты измерений для одного фотона коррелируют с результатами, полученными для другого. В свою очередь, это установило бы, в какой мере справедливы те два важнейших допущения (отсутствие "призрачного взаимодействия" и существование "объективной реальности"), на которых построен ЭПР-парадокс. Решающий эксперимент был выполнен в 1982 году. Результаты показали, что уровень корреляции превосходит верхний предел, который, может быть, достигнут в том случае, если справедливы указанные допущения Эйнштейна. Отсюда следует, что между двумя частицами как бы существует некая связь, которая и приводит к внутренней неопределенности в квантовой физике.