Albert Einstein się pomylił?

W 2016 roku naukowcy z całego świata, pod kierownictwem Instytutu Nauk Fotonicznych w Barcelonie (ICFO), poprosili grupę ludzi, by ta wzięła udział w prostej grze online. Wyniki projektu posłużyły do obalenia twierdzenia Alberta Einsteina dotyczącego lokalnego realizmu. Rezultat został opisany w magazynie Nature.

 

Albert Einstein był przeciwny kwantowemu splątaniu - tajemniczej więzi, która może łączyć w jeden układ nawet bardzo oddalone od siebie cząstki. Jedna cząstka ze splątanej pary zawsze wie, co się dzieje z drugą. Natychmiast, bez żadnego opóźnienia związanego z dystansem, który je dzieli. Splątane cząstki zachowują się jako część podwójnego układu, a nie indywidualne byty. Można powiedzieć, że pomiar nie tyle ujawnia wartość danej cechy cząstki (np. jej pędu lub położenia), ale także ją tworzy. To obserwator decyduje o danej cesze cząstki.

Poglądy Einsteina

Genialny uczony był przekonany, że wszechświat niezależny jest od ludzkich działań oraz założeń mechaniki kwantowej. Sądził, że działa on na zasadzie lokalnego realizmu, który jest podstawą teorii względności. Założenie Einsteina mówi o tym, że powinny istnieć ukryte zmienne, które umożliwiają połączenie ze sobą cząstek, bez względu na odległość. Cząstki w chwili bezpośredniego zetknięcia, w jakiś sposób jednak uzgadniają ze sobą jakieś wewnętrzne cechy. Nie dowiódł on niekompletności mechaniki kwantowej w ten sposób, a błąd w jego twierdzeniach udowodniono za pomocą testu Bella.

 

Test Bella

W latach 60. John Bell zaproponował test, za pomocą którego możliwe jest ukazanie, jak przewidywania mechaniki kwantowej różnią się od lokalnego realizmu. Test Bella był wykorzystywany wielokrotnie do obalenia hipotezy Einsteina. Aby odpowiednio przeprowadzić eksperyment, naukowcy potrzebowali niezależnych od siebie generatorów liczb. 

 

Przebieg eksperymentu

ICFO zebrał 100 000 osób i poprosił ich o zagranie w proste gry online, które stworzyły ciągi zer i jedynek. Wyniki zostały wysłane do 12 laboratoriów na całym świecie, gdzie decyzje o ustawieniu przyrządów pomiarowych nie będą podejmowali znajdujący się na miejscu fizycy ani komputerowe generatory liczb losowych, tylko przypadkowi ochotnicy z całego świata. Wyniki eksperymentu okazały się sprzeczne z założeniami realizmu lokalnemu z 99,7% dokładnością. Wraz z upływem czasu i dalszymi eksperymentami okazało się, że prawdopodobieństwo poprawności realizmu lokalnego jest mniejsze, niż jeden do miliona.