Annons
Lysande ettor och nollor
Bild: 
Istockphoto/Matej Moderc

Hjälp forskare att skapa en bättre slump

Snart görs ett världsomspännande test av kvantmekanikens underligaste förutsägelser. Du kan också hjälpa till.

Författare: 

Publicerad:

2016-11-24

Elva olika laboratorier kring hela världen ställer upp ett experiment den 30 november för att göra ett gemensamt test av en av kvantfysikens egenheter. Till hjälp tar de allmänheten, som ska hjälpa till genom att fungera som källor till oberoende slumptal.

Kvantmekaniken säger att två partiklar kan ha egenskaper som påverkar varandra oavsett hur långt ifrån varandra de befinner sig. En mätning på den ena partikeln avgör utfallet av mätningen på den andra, fastän det inte finns någon kommunikation mellan dem. Det kallas för att deras tillstånd är kvantmekaniskt sammanflätade.

Detta var något Albert Einstein inte tyckte om. Han avfärdade denna “spöklika avståndsverkan”, och menade att fysiken i grunden måste ha något som kallas lokal realism. Med det menas att ljusets hastighet begränsar vilka händelser som kan påverka varandra – och att värdet av en egenskap inte kan avgöras av en mätning utan måste existera oberoende av om den mätts eller inte. I stället för kvantmekanikens underligheter finns kanske dolda variabler som ligger bakom utfallen, resonerade Albert Einstein och några av hans kollegor.

Fysikern John Bell visade att det inte finns något sätt att ställa upp en teori med lokal realism och dolda variabler som ger exakt samma resultat som kvantmekaniken. Han hittade på ett sätt att testa ifall verkligheten lyder under kvantmekanikens lagar, eller om Einstein trots allt hade rätt. Men i verkligheten är det inte så lätt att definitivt avgöra vilket fall som stämmer, även om teorin är elegant.

Många av de tidigare experiment som gjorts har dragits med olika former av problem, till exempel att man inte har lyckats mäta på alla de par av sammanflätade partiklar som produceras. Det blir en sorts kryphål, där det går att tänka sig att de partiklar som blev mätta var en delmängd som råkade uppfylla Bells testvillkor, men att resultatet skulle ha blivit annorlunda om alla partiklar hade mätts.

Hösten 2015 lyckades tre olika forskargrupper göra kryphålsfria tester som alla tydligt landade på kvantmekanikens sida i den här frågan. De flesta fysiker tycker därmed att frågan är avgjord. Bland dem finns Jan-Åke Larsson vid Linköpings universitet som var med om att göra ett av de stora försöken för ett år sedan. Men det finns alltid fler frågor att ställa, menar han. Bland annat om de slumptal som används för att styra inställningarna av mätningen, så att den sidan som mäter på den ena partikeln ska vara helt ovetande om vad som händer i mätningen på andra sidan.

– Det kanske kan finnas gömda variabler även i slumptalsgeneratorn?

Jan-Åke Larsson var själv med i ett av de avgörande försöken förra året, och nu är han inblandad i det stora Belltest som ska ta hjälp av allmänheten. Han beskriver det filosofiska problemet i att avgöra hur en teori med dolda variabler skulle fungera. När har variablerna egentligen bestämts? Om allting är avgjort i varje detalj ända sedan big bang, då blir experimentets två sidor inte oberoende och då finns det inget sätt att göra experimenten som kan avgöra hur det faktiskt är. Men att tänka så extremt deterministiskt leder ingen vart. I stället försöker forskarna göra försöken på flera olika sätt, så att invändningarna kan täppas till från olika håll.

Nu tar de alltså hjälp av frivilliga som ska skicka ettor och nollor i valfri ordning, som kan användas som komplement till en vanlig slumptalsgenerator för att styra inställningarna i experimentet. Tanken är att olika personers viljor eller infall inte är kopplade till varandra.

– Alla som deltar skulle i så fall bli bra oberoende källor till slumptal, som ger ett bra experiment, säger Jan-Åke Larsson.

Här kan du delta i experimentet: The Big Bell Test.

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
10 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Lägg till kommentar