Szczególne właściwości splątanych stanów materii już od dawna są przedmiotem naprawdę frapujących badań, których rezultaty na ogół wyłamują się z ram zakreślonych przez tzw. zdrowy rozsądek. Zresztą paradoks Hardy’ego czy sam – że tak powiem “otwierający” zagadnienie – paradoks Einsteina-Rosena-Podolskiego nie dają zdrowemu rozsądkowi żadnych szans.

Niemniej jednak rzeczony eksperyment nadaje szczególnej siły pamiętnym słowom Carla von Weizsäckera na temat Interpretacji Kopenhaskiej:

“To, co potrafimy zaobserwować z pewnością istnieje. Natomiast na temat tego, czego nie umiemy zaobserwować możemy czynić sposobne przypuszczenia, z czego chętnie robimy użytek, aby unikać kłopotliwych paradoksów.

Co do tego, że będziemy zdolni zrozumieć naturę osobliwości, jaką były pierwsze chwile Wszechświata możemy nie mieć złudzeń – podstawowe ograniczenie stwarza przecież zasada Heisenberga, zatem wszelkie zrozumienie musiałoby oprzeć się o teorię szerszą niż teoria kwantowa. Smutnym wydaje się przy tym, że teorie aspirujące do takiej głębi eksplorują obszary porównywalne do długości Plancka, zatem ewentualne eksperymenty im towarzyszące musiałyby używać energii zbliżonych do tych, jakie sądzimy odpowiadają energii całego Wszechświata, co czyni je dość trudnymi do przeprowadzenia. Tymczasem Barack Obama już zadeklarował cięcie wydatków na podejrzanie ezoteryczne badania naukowe, nie rokujące bliskiego przełożenia w dobra szybko-zbywalne. Zatem jedyny kontakt z prawdziwie wielką fizyką jaki pozostaje nam maluczkim, to substancjonalny – poprzez postulowane przez najgłębsze teorie Wino :-)

( Dla nie wtajemniczonych: http://en.wikipedia.org/wiki/Wino_(particle) )

Byc może nieco przesadziłem z tą krytyką Obamy. Chodziło mi o ten artykuł:

http://www.onlineforextrading.com/blog/federal-budget-broken-down

gdzie widoczny jest znaczny spadek wydatków na Departament Energii w roku 2010 względem 2009, ale być może to nadinterpretacja… Chociaż obawiam się, że i tak gros kasy zgarną oszołomy od wiatraków…

Natomiast co do spinu, to proszę sobie nie wyobrażać, że cząstki elementarne jakoś wirują – np. wg najlepszej naszej wiedzy elektron jest cząstką punktową a spin, czyli własny moment pędu, przecież ma.

Spin należy traktować jako wielkość nie mającą żadnego odpowiednika w mechanice klasycznej a ewentualne zbieżności traktować wyłącznie jako dopust boży.

Ja mam następujący sposób “ugryzienia” zagadnienia spinu (specjalnie omijam wcześniejsze prace Wofganga Pauliego, jako trudniejsze do wyjaśnienia):

P.A.M Dirac pracował nad zagadnieniem takiego przekształcenia równania (Schrodingera) opisującego funkcję falową elektronu, aby było ono zgodne z wymaganiami rachunku czterowektorów przyjętym w szczególnej teorii względności (czyli Dirac chciał dokonać “relatywizacji” równania Schrodingera). Okazało się, że równanie to spełni wynikające z tego określone wymogi formalne jedynie wówczas, gdy założy się macierzową postać funkcji falowej – konkretnie, kiedy przyjmie się, że jest ona wynikiem złożenia czterech komponentów składających się na całkowity hamiltonian (energię) cząstki. Dwa komponenty mają postać matematyczną charakterystyczną dla tzw. spinorów, tzn. podlegają charakterystycznym dla tych bytów matematycznych transformacjom. Spinory można interpretować geometrycznie jako obiekty podobne nieco do wektorów, lecz o kilku dość nieintuicyjnych właściwościach. Np. spinor obrócony o 360 stopni zmienia znak na przeciwny a jego rzut na oś układu współrzędnych przyjmuje jedynie kilka określonych, nieciągłych wielkości.

Dalsza analiza prowadzi do wniosku, że te dwa spinory powiązane są bezwymiarową wielkością (tzw. czynnikiem “G”) i można je interpretować jako (własny, czyli zmierzony we własnym – inercjalnym układzie odniesienia) moment pędu oraz moment magnetyczny elektronu.

Nietypowe właściwości spinu oraz ich konsekwencje (np. zasada “zakaz Pauliego” dla fermionów) wynikają bezpośrednio z nietypowowych właściwości transformacyjnych spinorów, które nie mają odpowiednika w trójwymiarowej geometrii euklidesowej, gdyż spinory, podobnie jak bliskie im kwaterniony, “żyją” dopiero w przestrzeni czterowymiarowej.

Zatem w mojej interpretacji (nie baczącej na proces historyczny) nazwa spin jest ukuta od “spinoru” (w rzeczywistości było odwrotnie – nazwę spinor zaproponował Paul Ehrenfest na byty matematyczne opisujące właściwości spinu).
Dzięki temu czuję się zwolniony z konieczności szukania “klasycznego odpowiednika” dla tej unikalnej właściwości materii.

Natomiast zagadnienia udziału obserwatora oraz wyboru wielkości obserwowanych (obserwabli) są kluczowe dla mechaniki kwantowej, co wiadomo od czasów dociekań Pauliego. Ta problematyka jest w znacznej mierze wciąż otwarta i wyznacza granicę, gdzie twarda nauka matematyczna styka się teorią poznania, czyli sferą już przede wszystkim filozoficzną.

Pozdrawiam,
ZS