VU Magazine 1997 - pagina 46

fysica

In de wereld van het uiterst kleine heersen de wetten van

in staat is het Onzekerheidsprincipe van Heisenberg te omzeilen. Daardoor zou het wel mogelijk zijn èn positie èn snelheid te meten, hetgeen tot bizarre, 'paranormale' situaties kan leiden. In feite is het Theorema van Bell de uitkomst van een debat dat in de jaren dertig werd gevoerd tussen Niels Bohr en Albert Einstein. Wat Einstein in hoge mate stoorde, was het indeterministische karakter van de kwantummechanica. Hij kon het maar moeilijk accepteren dat in de wereld van het atoom het toeval regeert. "God dobbelt niet", is een beroerade uitspraak van Einstein, waarmee hij bedoelde dat ook aan de kwantummechanica 'gewone' natuurwetten ten grondslag moesten liggen. Bohr, daarentegen, meende dat je de paradoxen van de kwantummechanica gewoon te accepteren had.

de kwantummechanica. Voor wetenschappers valt er hier nog veel te onderzoeken. Zolang zij echter niet alle paradoxen kunnen verklaren, weet de 'zweefsector' er De kwantummechanica beschrijft het gedrag van de allerkleinste deeltjes. Die subatomaire wereld van elektronen en atoomkernen is zo ingewikkeld en paradoxaal, dat de reguliere wetenschap er maar moeilijk vat op kan krijgen. Voor mensen die paranormale verschijnselen vanuit de natuurkunde willen verklaren, vormt de kwantummechanica daarom een prachtig toevluchtsoord voor hun gedachtengoed. Zaken als buitenzintuiglijke waarnemingen, bewustzijn en Oosterse mystiek zijn daarom al doorgedrongen tot het kleinste wereldje dat we kennen. Zo beweert menige parapsycholoog dat de kwantummechanica het wetenschappelijke bewijs vormt dat telepathie mogelijk is. Eén van de 'arguraenten' voor die boude stelling is het inderdaad raadselachtige gedrag van zogeheten tweelingdeeltjes. Wat wil het geval? Het zogeheten Onzekerheidsprincipe van Heisenbeig (1932) en de Kopenhaagse Interpretatie van de kwantummechanica zeggen ons dat je van een deeltje niet tegelijkertijd

46

wcs

IANUARI/FEBRUARI

1997

wel raad mee.

Harm Visser

èn positie èn snelheid kunt meten. De meting zou het gemeten deeltje namelijk zodanig beïnvloeden, dat als je de positie meet, je de snelheid 'verstoort' en andersom. Bovendien zou een deeltje pas zijn gestalte aannemen op het moment van de meting. In 1964 formuleerde de fysicus John Bell echter het naar hem genoemde Theorema van Bell. Het is een wiskundige stelling die aantoont dat de kwantumtheorie in een bepaalde situatie

Om aan te tonen dat hij gelijk had, bedacht Einstein samen met twee medewerkers, Boris Podolsky en Nathan Rosen, een gedachtenexperiment waaruit zou moeten blijken dat het indeterminisme van de kwantummechanica slechts schijn is en dat het wel degelijk mogelijk is èn positie èn snelheid van een deeltje te meten. Het gedachtenexperiment luidt ongeveer als volgt: stel, je hebt een deeltje dat in twee identieke brokjes A en B uiteenvalt. Deze brokjes vliegen vervolgens van elkaar weg. De snelheid blijft door hun gemeenschappelijke kenmerken gelijk en ook zijn ze steeds even ver van hun vertrekpunt verwijderd. Meet je nu deeltje A, dan meet je ook deeltje B. Dit alles zou kunnen betekenen dat je een eigenschap van een deeltje kunt achterhalen zonder directe meting. Einstein kon volhouden dat fysische grootheden als snelheid en positie een werkelijkheid bezitten die volkomen los staat van een meting; een elektron beweegt ook zonder dat er iemand naar kijkt. Een kwantummechanische interpretatie van Einsteins gedachtenexperiment is dat deeltje A en B op een bepaalde manier aan elkaar zijn gekoppeld. Meet je de snelheid of positie van deeltje A, dan ligt onmiddellijk ook de snelheid en positie van deeltje B vast. Deeltje B 'weet' als het ware meteen de uitslag van de op deeltje A verrichte meting.

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Printen