grondslagen van de quantummechanica - Universiteit Utrecht

6 HOOFDSTUK I. CONCEPTUELE PROBLEMEN
een probleem dat steeds weer opduikt in beschouwingen over het zogeheten ‘meetprobleem’ (Zie
hoofstuk VIII).
De voorgaande bespreking volgt tamelijk nauwkeurig de formuleringen van Einstein en Pauli in
de jaren 1948-1954 zoals die te vinden zijn in de briefwisseling tussen Born en Einstein (Born 1970).
Interessant is dat de discussie zich afspeelt over het hoofd van Born heen. Born zag in Einstein
degene die juist zelf in zijn relativiteitstheorie bijvoorbeeld het idee van absolute gelijktijdigheid had
afgeschaft met als argument: het is zinloos te willen spreken over datgene wat je in principe niet kunt
meten. Einstein zegt hierop:
Wat ik in de quantummechanica onvolledigheid van de beschrijving noem, heeft in de relativiteitstheorie
geen analogon. Het is kort gezegd de omstandigheid dat in de beschrijving door ψ
kwaliteiten van het individuele systeem, aan de werkelijkheid waarvan niemand twijfelt, niet
worden uitgedrukt.
Bovendien gelooft Born voortdurend, in weerwil van alles wat Einstein schrijft, dat Einstein bezwaar
maakt tegen het indeterministische karakter van de quantummechanica, d.w.z. het feit dat ze slechts
kansuitspraken levert, in plaats van de vermeende volledigheid van de quantummechanica — totdat
Pauli in de discussie ingrijpt en Einsteins positie aan Born uitlegt.
(iv) Het laatste voorbeeld is de beruchte kat-paradox van Schrödinger (1935b). Een kat zit in een
doos samen met een radioactief atoom en een mechanisme zodanig dat wanneer het atoom uiteenvalt,
een giftig gas ontsnapt dat de kat doodt. Beschouw een ensemble van zulke dozen. De quantummechanica
beschrijft het ensemble van radioactieve atomen op de in het eerste voorbeeld beschreven
manier. Deze beschrijving wordt overgedragen op de katten en leidt tot een analoge beschrijving van
het ensemble van katten. Maar dat betekent dat men ook aan de katten geen bepaalde levensduur mag
toekennen zolang men ze niet heeft waargenomen. Bijgevolg mag men van een individuele kat na
verloop van tijd niet meer zeggen dat zij levend of dood is totdat de doos wordt opengemaakt. (De
vraag is wat de katten hier zelf van vinden.)
In dit voorbeeld treedt een aantal problemen gecombineerd naar voren. In de eerste plaats is er
hier weer het verschil tussen klassieke toestand en quantum-toestand (of ensemble). Als de standaardinterpretatie
hier consequent wordt doorgetrokken mogen de katten, zolang er geen waarneming aan
wordt gedaan, niet beschouwd worden als dood of levend. Of dit consequent doorvoeren van de
standaardvisie toegestaan is, hangt samen met de vraag of en in hoeverre de quantummechanische
beschrijving kan worden overgedragen van het microscopische naar het macroscopische niveau. Vervolgens
is er weer de vraag wat een waarneming is. Zijn de katten waarnemers van hun eigen toestand?
En indien bewustzijn essentieel is voor een waarneming, hebben katten daarvoor dan het juiste
soort van bewustzijn?
Uit het bovenstaande kunnen we de volgende trefbegrippen afzonderen:
1. de werkelijke toestand van een systeem onafhankelijk van de meting;
2. onvolledigheid;
3. meetstoring;
4. complementariteit;
5. de overgang van micro-naar macroscopie, en
6. bewustzijn.