Naturvitenskap

«Spooky action at a distance» er et av fysikkens største mysterier

Tekst: Ingvild Garmo Nilsson | Foto: Univerity of Glasgow 

På lekeplass er det to tvillinger. Mens sola skinner ned på dem, har de har en avtale om at når den ene står på beina, skal den andre stå på henda. Så når vi passer på den ene tvillingen og ser at han står på henda, vet vi at den andre tvillingen står på beina et annet sted på lekeplassen, og omvendt. Denne avtalen gjelder på tvers av lekeplassen og nabolaget. Av en eller annen grunn oppfører partikler seg slik. 

Hva med tvillingene?
Partiklene det er snakk om her, er bitte, bitte små, faktisk de alle minste størrelsene vi kjenner til. Dermed hører de hjemme i kvanteverdenen. Når man ser på partikler, pleier man å si at hver partikkel har en unik tilstand. Dette er egenskapene til partiklene. Noen ganger kan to partikler virke på hverandre og knytte bånd i par. Man sier at de blir avhengig eller har en slags påvirkning på hverandre. Etter dette kan ikke partiklene kun forklares ut fra seg selv, vi må ta hensyn til påvirkningen. Da har man det vi kaller en kvantesammenfiltring, eller en kvantvikling som jeg liker å si. 

Så tvillingene på lekeplassen må altså ha vært knyttet sammen på et tidspunkt for at kvanteviklingen skal oppstå. For begge tvillingene har mulighet til å stå på henda og å stå på beina, det er ikke forhåndsbestemt hvem som gjør hva. Men om vi flytter det ene barnet for seg selv og ser at han står på henda, får du senere vite at det andre barnet sto på beina mens noen andre passet på. Dette gjelder også på hver side av kloden. Om mor har den ene tvillingen stående på henda i New Zealand, har far den andre stående på beina i England. Avstanden har med andre ord ingenting å si. Hvorfor kan ikke begge stå på henda? Det korte svaret er at eksperimenter viser at det er slik. Eksperimenter forskere har gjennomført, viser nemlig at om man måler den ene partikkelen og deretter måler den andre for seg selv umiddelbart etter, oppstår det en motsetning.

Det blir merkeligere
Ikke nok med at de er motsetninger av hverandre, de kan også være litt begge deler om de vil. Tvillingene kan også stå litt på henda og litt på beina samtidig i kvanteverdenen. Om den ene tvillingen står på høyre fot og høyre hånd, vil den andre tvillingen stå på venstre fot og venstre arm. Det er ganske snodig, ja. Selv om tvillingene vet mye om hverandre, kan de ikke kommunisere (og nei, dette handler ikke om telepati). Det sendes ingen meldinger som sier «Nå som jeg står på beina, må du stå på henda». Dersom dette skal gjelde på tvers av universet, måtte disse signalene vi ennå ikke vet hva er, gått raskere enn lyset. Og som enhver standhaftig fysiker vet, kan ingenting gå raskere enn lyset. Det er ikke uten grunn at Einstein refererte til dette som «Spooky action at a distance».

Har tvillingene laget en avtale slik at den ene alltid står på henda, men den andre aldri?  Det må jo være veldig slitsomt for den ene tvillingen. Vi må anta at tvillingen står både på henda og beina helt frem til vi observerer dem. Synes du dette høres rart og forvirrende ut? Slapp av, du er ikke alene.  Dette er et av de uløste mysteriene i fysikk, og fysikere verden over jobber med å forstå hva denne kvanteviklingen går ut på. 

 

No photo description available.