Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 75)

Liên đới lượng tử và nghịch lí EPR

Vào năm 1935 Einstein, cùng các nhà vật lí đồng chí Boris Podolsky và Nathan Rosen, trình bày những quan ngại của họ về cách hiểu Copenhagen trong cái sau này trở nên nổi tiếng là nghịch lí EPR. Giả sử một hạt nhân nguyên tử phân hủy thành một cặp hạt chuyển động ra xa theo hướng ngược nhau. Do chúng đã hình thành trong một trạng thái chồng chất, nên các tính chất lượng tử của chúng bị liên đới [hay bị vướng víu]. Vì thế nếu, chẳng hạn, spin của một hạt được đo và tìm thấy là “spin hướng xuống”, thì theo Copenhagen hàm sóng của hạt kia phải đồng thời suy sụp và buộc electron kia có “spin hướng lên”, cho dù lúc này nó ở phía bên kia của Vũ trụ chăng nữa.

Einstein mô tả hiện tượng này một cách nổi tiếng là “tác dụng ma quỷ từ xa”, nhưng vì thông tin không thể truyền đi nhanh hơn ánh sáng, nên ông không biết làm thế nào lại có thể như vậy. Thế nhưng các thí nghiệm chứng tỏ rằng sự liên đới thật sự xảy ra: cơ học lượng tử vận hành theo nguyên lí “phi định xứ” đi ngược lại hiểu biết cổ điển của chúng ta về vật lí học.

Liên đới lượng tử và nghịch lí EPR

Các biến ẩn và định lí Bell

John Bell, người gốc Ireland, đã mở rộng nghịch lí EPR thành một chuỗi thí nghiệm giả tưởng từ đó ông đưa ra các dự đoán sau này hóa ra là đúng. Einstein, Podolsky và Rosen tin rằng phải có một số “biến ẩn” nào đó, những tính chất vẫn-chưa-được-phát-hiện, chúng mang thông tin cho mỗi hạt biết nó ở trạng thái nào. Nếu tồn tại các yếu tố này, thì nghịch lí truyền thông tin nhanh-hơn-ánh-sáng và sự bất định cố hữu trong cách hiểu Copenhagen đều có thể tránh được.

Bell đặt nghịch lí EPR vào một phép thử toán học chặt chẽ, ngày nay được gọi là định lí Bell. Bản chất spin lượng tử của một hạt có nghĩa là xác suất đo được một spin cho trước phụ thuộc vào góc mà nó được đo, vì thế Bell thực hiện một phân tích thống kê, tính ra tỉ lệ đo được một spin cho trước từ một góc cho trước. Ông chẳng tìm thấy bằng chứng nào cho mối liên hệ giữa các xác suất và góc cho thấy các biến ẩn tồn tại. Thay vào đó, sự liên đới phải là có thật.

Các biến ẩn và định lí Bell

Các thí nghiệm kiểm tra định lí Bell bằng cách đo spin của các hạt liên đới đem lại kết quả khớp với phân bố cơ lượng tử thay vì phân bố cổ điển. Một phân bố cổ điển có thể được giải thích bằng các biến ẩn, còn phân bố lượng tử đúng thì không thể - sự liên đới là có thật.

Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Giải được bí ẩn vì sao ma sát gây ra tĩnh điện
15/09/2019
Đa số mọi người đều từng trải nghiệm cảm giác tóc dựng đứng sau khi cọ xát bong bóng lên đầu mình hay tia lửa xoẹt
Giải được bí ẩn vì sao ma sát gây ra tĩnh điện
15/09/2019
Đa số mọi người đều từng trải nghiệm cảm giác tóc dựng đứng sau khi cọ xát bong bóng lên đầu mình hay tia lửa xoẹt
Các nguyên tử tăng tốc đến 5000 km/s khi chúng rơi vào siêu lỗ đen
15/09/2019
Các quan sát về chất khí đang bị nuốt vào siêu lỗ đen tại tâm của các quasar đã làm sáng tỏ thêm về cách những vật thể
Phát hiện hơi nước trên một hành tinh đá ở xa
14/09/2019
Các nhà khoa học vừa phát hiện thấy hơi nước trong khí quyển của một hành tinh đá ở cách Trái Đất 110 năm ánh sáng. Tên
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 82)
14/09/2019
Điện tử học Vi điện tử hiện đại được xây dựng trên các con chip silicon và các dòng điện chuyển động lòng vòng trong
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 81)
14/09/2019
Kính hiển vi quét chui hầm Các tính chất dạng sóng của electron có thể dùng để ghi ảnh các vật ở cấp độ nhỏ hơn nhiều
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 64)
14/09/2019
Rhodium Vào năm 1979, Sách Kỉ lục Guinness tặng Paul McCartney một bản mạ rhodium, công nhận ông là nghệ sĩ bán chạy nhất của
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 63)
14/09/2019
Technetium Không có đồng vị bền nào, nguyên tố 43 là nguyên tố phóng xạ nhẹ nhất. Mặc dù nó được tạo ra tự nhiên dưới

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com