アインシュタイン=ポドルスキー=ローゼンのパラドックス

EPRパラドックスは、量子力学に対する初期の強い批判である。アルバート・アインシュタインと彼の共同研究者であるボリス・ポドルスキーとネイサン・ローゼンは、ニールス・ボーアヴェルナー・ハイゼンベルグ、そしてコペンハーゲンの他の科学者たちは、不確実性について間違っていると言っていました。ハイゼンベルクは、原子サイズの粒子やそれより小さい粒子の位置と運動量(あるいは速度や軌道)の両方を一度に知ることはできないと主張した。アイデアは、2つの同時に測定することはできませんでした、とすぐに1つの変更が発生すると測定されたように、あなたが最初にそれを測定していた場合は、取得しているだろう他の1つのための同じ答えを得ることはありませんでした。アインシュタインたちは、ハイゼンベルクはもう一度考えるべきだと言いました。あなたは2つの非常に小さな粒子を持っていたとします。それぞれの重さを測って、それらをくっつけたとします。少し押してみたすると何かの力でバラバラになったとします。粒子の位置と速度は関係しているはずです。そのうちの1つの位置を測定したとしても ハイゼンベルグが正しいと仮定しても 速度を測定する過程で 混乱させることはできないが証明のために、アインシュタインは、次の2番目の粒子の速度を測定することができると、すべてが数学的に関連していたので、最初の粒子の速度を知っているだろうと述べた。

ハイゼンベルクが正しかったとしても アインシュタインがナンセンスだと思っていた理由が 一つだけありました最初の粒子の位置を測定すると、2番目の粒子の速度が台無しになるとしたら?それは魔法のようなものです。そのような影響を誰が説明できるでしょうか?2つの粒子が離れて非常に高速で移動していたと仮定し、長い時間が過ぎていた。最初の粒子に何かが起こって2番目の粒子に影響を与えたとしたら、その影響は光速よりも速い速度で移動しなければなりません。アーウィン・シュレーディンガーのような物理学者は、位置と速度の関係は、何らかの方法で徐々になくなっていくのではないかと提案しました。シュレーディンガーは2つの粒子の間のつながりを(他のものに起こったそれに似たものを)"もつれ"と呼んでいました。

"遠く離れた場所での不気味な行動"は、アインシュタインがそう呼んだように、このパラドックスを理解するための一つの方法です。アインシュタインは、将来の実験がもつれが存在することを示すことを知る方法がありませんでした。結局、ジョン・スチュワート・ベルは、隠された変数がエンタングルメントを示す実験結果を説明できるはずがないことを数学的に示しました。

質問と回答

Q:EPRのパラドックスとは何ですか?


A: EPRパラドックスとは、アルバート・アインシュタイン、ボリス・ポドルスキー、ネイサン・ローゼンが提唱した量子力学に対する初期の強い批判である。彼らは、ニールス・ボーアやヴェルナー・ハイゼンベルクなど、コペンハーゲンの科学者たちが不確定性について間違っていると主張したのです。

Q:ハイゼンベルクはどう主張したのですか?


A:ハイゼンベルクは、原子サイズあるいはそれ以下の粒子の位置と運動量(あるいは速度、軌道)の両方を一度に知ることはできない、と主張しました。一方を測定すると他方が変化してしまうので、同時に測定することはできないと考えたのです。

Q:この主張に対して、アインシュタインはどのように反論したのでしょうか?


A:アインシュタインは、もし2つの非常に小さな粒子が重さを測定された後にくっつき、さらに押されて再びばらばらになった場合、それらの位置と速度は互いに関連しているはずだと言いました。したがって、ある粒子の位置を測定したときに、その粒子の速度が狂っていたとしても、測定する前には明確な速度を持っていたはずです。

Q: アーウィン・シュレーディンガーは、このパラドックスに対してどのような説明をしたのでしょうか?


A: アーウィン・シュレーディンガーは、位置と速度の関係が何らかの形で徐々になくなっていくのではないかと提案しました。彼はこの2つの粒子のつながりを「エンタングルメント」と呼びました。この現象をアインシュタインは「spooky action at a distance」と呼んでいます。

Q: アインシュタインはエンタングルメントが存在すると考えていたのですか?


A: いいえ。アインシュタインは、将来の実験がエンタングルメントの存在を示すとは知る由もありませんでした。

Q: エンタングルメントが存在することを数学的に証明したのは誰?


A: ジョン・スチュワート・ベルが、エンタングルメントの存在を示す実験結果に対して、隠れた変数が説明できるわけがないことを数学的に示したのです。

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