Bells sats

Bells sats, även kallad "Bells ojämlikhet", är ett tankeexperiment. När den kombineras med verkliga experiment visar den att det inte finns några dolda variabler som kan förklara vissa av kvantmekanikens konsekvenser. Denna studie, som är nära relaterad till kvantmekaniken, gjordes av John Stewart Bell.

Brian Greenes analogi

Följande analogi har tillhandahållits av Brian Greene: Par lådor har förberetts och skickats till jorden och Vulcan. Det finns något inuti som visar ett ljus när en dörr öppnas. Om samma dörrar öppnas för båda medlemmarna i paret kommer båda lamporna att lysa blått eller båda lamporna kommer att lysa rött. Vad händer om olika dörrar öppnas? Kanske chansen att ett rött eller blått ljus visas har fastställts av tillverkaren av lådorna. Eller kanske beror det på ett individuellt myntkast i varje låda om ett rött ljus eller ett blått ljus dyker upp. Hur kan vi veta det?

I ett system som fungerar på samma sätt som kvantmekaniken har vi 50 procents sannolikhet för att ett par dörrar (på den grå, vita eller svarta sidan av varje ruta i det schematiska diagrammet) kommer att leda till en träff. Jorden skulle till exempel kunna öppna dörren på den grå sidan av sin låda och Vulcan skulle kunna öppna dörren på den svarta sidan av sin låda. Kvantfysiken säger att hälften av tiden bör de få en träff. Men om beslutet att producera en viss färg för var och en av de öppnade dörrarna programmeras in i båda lådorna, finns det en chans på 55 % eller mer att få en matchning.

	G-W-B	Välj	Välj	Välj	Välj	Välj	Välj	Välj	Välj	Välj	% matchade
Förinställd	B-B-R	G-G	G-W	G-B	W-G	W-W	W-B	B-G	B-W	B-B
Match?		ja	ja	ingen	ja	ja	ingen	ingen	ingen	ja	55%
Förinställd	B-R-B	G-G	G-W	G-B	W-G	W-W	W-B	B-G	B-W	B-B
Match		ja	ingen	ja	ingen	ja	ingen	ja	ingen	ja	55%
Förinställd	B-R-R-R	G-G	G-W	G-B	W-G	W-W	W-B	B-G	B-W	B-B
Match		ja	ingen	ingen	ingen	ja	ja	ingen	ja	ja	55%
Förinställd	R-B-B	G-G	G-W	G-B	W-G	W-W	W-B	B-G	B-W	B-B
Match		ja	ingen	ingen	ingen	ja	ja	ingen	ja	ja	55%
Förinställd	R-B-R	G-G	G-W	G-B	W-G	W-W	W-B	B-G	B-W	B-B
Match		ja	ingen	ja	ingen	ja	ingen	ja	ingen	ja	55%
Förinställd	R-R-B	G-G	G-W	G-B	W-G	W-W	W-B	B-G	B-W	B-B
Match		ja	ja	ingen	ja	ja	ingen	ingen	ingen	ja	55%

Bell hävdar att eftersom det i verkliga experiment bara är 50 procent av alla försök att "öppna olika dörrar", kan det inte finnas några dolda variabler som skulle ha "valt" tillstånd för alla sex alternativen.

Den analogi som ges här följer nära den som Brian Greene använder i The Fabric of the Cosmos, s. 107ff.

Frågor och svar

F: Vad är Bells teorem?

S: Bells sats är ett tankeexperiment som, när det kombineras med verkliga experiment, visar att det inte finns några dolda variabler som kan förklara vissa av kvantmekanikens resultat.

F: Vem genomförde studien bakom Bells sats?

S: John Stewart Bell genomförde studien bakom Bells sats.

F: Vad är betydelsen av Bells sats?

S: Bells sats visar att vissa aspekter av kvantmekaniken inte kan förklaras med dolda variabler, och bidrar därmed till att öka vår förståelse av universums natur.

F: Vad är ett annat namn för Bells sats?

S: Bells sats kallas också "Bells ojämlikhet".

F: Är Bells sats relaterad till kvantmekanik?

S: Ja, Bells sats är nära besläktad med kvantmekaniken.

F: Vad säger Bells sats om dolda variabler?

S: Bells sats antyder att det inte finns några dolda variabler som kan förklara vissa resultat i kvantmekaniken.

F: Kan Bells sats bevisas genom verkliga experiment?

S: Ja, i kombination med verkliga experiment kan Bells sats användas för att visa att det inte finns några dolda variabler i vissa kvantmekaniska scenarier.