Bells tankeeksperiment

Det er nu ikke et tankeeksperiment. Eksperimentet er gennmført af ret mange fysikere, hvor den mest kendte er Aspect.

Man måler spinnet af 2 elektroner langs 2 orienterede forskellige akser. Hvis eksperimentet giver at elektronen peger i den positive rettning gives værdien 1 ellers -1. Produktet af resultaterne for de enkelte akser er det endelige resultat. Elektronerne er i en sammenfiltret tilstand. Under forudsætning af at

1. måling af spin på den ene elektron ikke påvirker den anden elektron(hvilket er i modstrid med at elektronerne er i en sammenfiltret tilstand) og

2. Omgivelserne ikke påvirker eksperimentet,

kan der udledes en ulighed for fordelingen af resultatet af målinger af 3 forskellige vinkler. (I dag bruger man en anden ulighed hvor der  indgår 4 vinkler) Resultaterne af de gennemførte målinger stemmer overens med at elektronerne er i en sammenfiltret tilstand i litteraturen som regel betegnet som i overensstemmelse med kvantemekanikken.

Et eksempel på målingerne. Man måler  i to vinkelrette retninger betegnet med x og y retningen altså et normalt koordinatsystem. En måling der giver den første elektron peger i den positive x akse kaldes x+ i den modsatte retning x-. Tilsvarende for y. man har så følgende muligheder for udfald

                   x+         x+          x-      x-

                   1          1            -1    -1

                   y+        y-           y+      y-

                   1         -1          1        -1

                   1         -1          -1        1

nedenunder x erne har jeg angivet hvordan der sættes tal på for resultaterne af måling på x aksen. Tilsvarende er der angivet resultaterne for måling af y aksen. Den sidste række angiver forsøgets resultat.

jeg må indrømme at jeg ikke er heelt med.

Det er heller ikke noget simpelt eksperiment. Den engelske version af wikipedia har en udmærket artikel om emnet. Du kan prøve at se der.

Du kan evt. se her; men nemt er det ikke http://en.wikipedia.org/wiki/Bell_inequality

Jeg har forstået at du skal fremlægge noget om kvantemekanik og Københavnerfortolkningen. Du kan næppe nå at gå i detaljer alligevel, så hvis du vil have Bell eksperimentet med så hold dig til følgende:

1. Forklar forsøgsopstillingen herunder også hvad der vides om målinger af elektroners spin.

2. Fortæl kort hvad sammenfiltrede tilstandsfunktioner er for noget og at der er en sammenhæng når mellem spinretningen af de 2 elektroner som du måler spinnet af på-

3. Fortæl hvad forudsætningen for Bells ulighed er

4. Fortæl at målingerne er i overensstemmelse med at der er tale om elektroner i en sammenfiltret tilstand.

5. Diskuter hvad den betyder for fortolkningen af kvantemekanikken. Man kender en lokal realistisk model d'Broglie-Bohm modellen som giver samme resultat, så selvom resultatet er i overensstemmelse med Københavnerfortolkningen beviser den ikke at den er rigtig. Der findes også en anden fortolkning koherens modellen, som jeg kender meget dårlig, hvor sammenspil med omgivelserne spiller en stor rolle. Da forudsætningen for Bells ulighed er at omgivelsernes rolle ingen rolle spiller, modbeviser resultatet næppe heller denne model.