Svar:
Här kommer du in på mycket spännande och grundläggande frågor, svåra också.
Det du beskriver kallas Heisenbergs obestämbarhetsrelation, och den har
varit under diskussion med ungefär de resonemang som du tar upp. Alltså,
det är en sak vad vi kan mäta, och en annan om det finns en "exakt" verklighet bakom.

Slumpmässigheten i kvantmekaniken är faktiskt mycket mer fundamental.
Man har på senare år kommit underfund med, att alla delar av universum, i en viss mening, tycks stå i ögonblicklig kontakt med varandra. Den som kom på det hette John Bell.

Det där låter som rena nippran, inget kan ju gå fortare än ljuset!
Det
som inte kan transporteras snabbare än ljuset är energi och information.
Vissa fysiker tror, att vi här kan få en djupare förståelse för
slumpmässigheten i kvantmekaniken. Den tycks behövas för vi inte ska
kunna skicka information ögonblickligen. Om det skulle ha varit möjligt, skulle universum ha sett helt annorlunda ut. Det här går nog inte att förklara så att du förstår allt. Kanske ingen kan förstå det riktigt.

Det finns ett annat exempel på denna gåtfulla fjärrkontakt, som varit
känd långt före kvantmekanikens tillkomst: Machs princip. Det finns
ingen absolut rörelse, men det finns absolut rotation. Sitter vi i en
roterande ihålig kula och inte kan se ut, kan vi inte avgöra om den
rör sig,
men vi märker att kulan roterar. Vi känner av centrifugalkraften. Vi måste alltså på något vis stå i kontakt med något utanför.

I den engelska tidskriften New Scientist, 22 augusti 1998, finns en artikel,
som tar upp dessa svåra, men intressanta frågor. Den har just
titeln"Why God plays dice" eller, på svenska "Varför Gud kastar tärning" (se bilden nedan).

Tillägg 2/3/05 (Peter E):

Som Kaj säger är detta en mycket djup och svårförståelig aspekt av kvantmekaniken. Under länk 1 nedan finns länkar till Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) artikeln, Bells artikel och en beskriving av Aspects experiment. Bell's Theorem är en relativt svår artikel som emellertid innehåller en länk till en förenklad analogi (länk 2 nedan). En varning dock igen: det är inte enkelt!

Sammanfattningsvis kan man säga att Aspects experiment (och flera senare) till 100% bekräftar kvantmekaniken. Vi får acceptera slumpmässigheten och det tycks inte vara något problem med relativitetsteorin eftersom man inte kan få fotonerna i försöket att överföra någon information.

Se även EPR_paradox.

/KS/lpe 1998-11-06

Svar:
Nu är det så att fotonen alltid har spin 1, så det kan inte ändras.
Men vi begriper att det är ett annat problem du tar upp. Det går tillbaka till år 1935, då Albert Einstein, Boris Podolsky och Nathan Rosen publicerade en artikel, som ledde till intensiva
diskusioner om den så kallade EPR-paradoxen. Utgångspunkten varett tankeexperiment där en partikel sönderfaller till två partiklar,den ena med spin upp och den andra med spin ner. Enligt en tolkningav kvantmekaniken är tillståndet obestämt ända tills man mäter vilketspin den ena partikeln har. Då blir den andra partikelns spinomedelbart också bestämt, ovsett hur långt borta den är. Det var framför allt Niels Bohr som argumenterade för detta. Einsten kundeinte acceptera denna tolkning, han menade att på något sätt måstedet vara förutbestämt vilket spin de båda partiklarna ska ha,kanske i form av "dolda variabler" som vi ännu inte har upptäckt.

I många år handlade det enbart om tankeexperiment och filosofiskaargument. År 1969 publicerade John Bell en artikel, som helt vändeupp och ner på läget. Han anvisade en metod där saken skulle kunnaavgöras med experiment. Sedan dess har åtskilliga experiment gjorts.Man har använt fotoner, och den mätta parametern är inte spin, utanpolarisering. Experimenten är inte lätta, men de har förbättratsgenom åren. Nu verkar resultaten vara entydiga. Bohr hade rätt,Einstein hade fel.

Kvantmekaniken är verkligen fantastisk. De båda partiklarna ståri kontakt med varandra, oavsett avstånd och tid. Och den kontaktenär ögonblicklig. Det tycks strida mot att inget kan gå fortare änljuset. Här har vi kanske en djupare förklaring till slumpmässigheteni kvantmekaniken, som nämligen garanterar att vi inte kan överföra information med detta fenomen. Om det hade varit möjligt att momentant
överföra information, skulle universum ha varit helt annorlunda.  

/KS 1999-05-19