Forsinket-valg eksperimenter

Forsinket-valg eksperimenter og Bohr-Einstein dialogen*

John Archibald Wheeler

Indhold:

Kvantet og universet
Rutherford som tidlig observatør af individuelle kvantefænomener
Bohr og Einstein som guider til kvantets verden
Kvantet og dets uventede udbrud i fysikkens verden
Uenighed om observatørens rolle
Stråledeleren (Beam Splitter)
Forsinket-valg eksperiment
"Fænomen"
Opmærksomhed på observatør-deltagelse i vore dage
Mange kvanta versus et kvant
Kvanteresultat: Styret af skjulte variabler?
Kvanteresultat: Allah ville det
Kvanteresultat: Elementær skabelses akt?
Forsinket valg på kosmologisk skala
"Fortiden" i lyset af forsinket valg eksperimentet
Fra måling til betydning
Bliver universet opbygget af elementære fænomener?
Kvantet: Dets anvendelser - og dets nytte
-----
Bohr-Einstein dialog
Referencer

Kvantet, det mest revolutionerende princip i hele videnskaben og det mærkeligste, fortsætter i vore dage med at udfolde alle sine undere og rejse endnu dybere spørgsmål om forholdet mellem mennesket og universet. Ingen steder ser man bedre emnets under end i de 30-års dialog mellem Niels Bohr og Albert Einstein. Ingen steder møder man dybere spørgsmål end i såkaldte "forsinket-valg eksperimenter."

Rutherford som tidlig observatør af individuelle kvantefænomener

Lord Rutherford var præsident for Royal Society, da den søsterorganisation i 1934 gav en aftenreception for deltagerne i den historiske London International Conference on Physics. Set gennem en 23-årigs øjne var han uforglemmelig, en tårnhøj, vital skikkelse. Det tog den unge observatør år at erkende, at atomkernens mægtige pioner også, næsten ubevidst for ham selv, var en kvantefysikkens pioner. I det samme år, 1900, hvori Max Planck¹, som arbejdede i Berlin, opdagede kvantet, det tyvende århundredes fysiks mysterium og alligevel også dens overordnede styrende princip, erkendte Ernest Rutherford for første gang, at den individuelle hændelse: et atoms radioaktive omdannelse, kan opsummeres som tilfældig.² Det er fuldstændig umuligt at forudsige tidspunktet for hændelsen.
    At leve hele sit liv uden nogensinde at se en individuel kvantevirkning var universalt i tidligere tider og er stadig oplevelsen for størstedelen af os i dag. Men vore bekendte leder efter uranmalm ved at flytte en geigertæller hen over landskabet og lytte efter de sigende klik. Bekendte blandt astronomer opsamler også, ved hjælp af fotoforstærkere anbragt på det rette sted i et teleskops fokalplan, den tilfældige og ensomme ankomst af foton efter foton, lyskvant efter lyskvant, fra en fjern og fantastisk lyssvag galakse.
    For en, som ikke har set det før, er det en åbenbaring at iagttage tilfældigheden manifestere sig i det lilles verden. Hvem, før Rutherford, viste os hvordan? Det nødvendige udstyr? For det første, et øje. Vær omhyggelig med at udvide pupillen til maksimum ved at sidde en halv time i mørke. For det andet, en lille kilde til radioaktivitet, lettest tilgængelig i vore dage i form af en lysende urviser. For det tredje en glasplade dækket af et tyndt lag zinksulfid. Det udsender et lysglimt, når det rammes af en alfapartikel fra den radioaktive kilde. Når lysglimtene kommer, har man snart rådighed over vidnesbyrdet om, at alfapartiklernes udsendelsesretninger og ankomsttidspunkter er tilfældige.
    Hvis, som Einstein senere beskrev kvantets centrale punkt, "Gud spiller terninger," hvem tog så Gud på fersk gerning tidligere end Rutherford?
    Planck opdagede kvantet uden at erkende, at det betød tilfældighed. Rutherford opdagede tilfældigheden uden at erkende, at det betød kvantet.
    Columbus gjorde en opdagelse. Hvad det var, han havde fundet, tog det årtier at opklare. Planck opdagede, at energi kommer i udelelige pakker eller kvanta. Vi er stadig langt fra at forstå alt, hvad "kvant" betyder og hvad det medfører. Lad os derfor ikke lukke døren til morgendagens dybere forståelse ved at prøve på at komme med en umoden definition på "kvant."

Bohr og Einstein som guider til kvantets verden

Det har taget os en stor del af dette århundrede at forstå, hvor tæt forbundne kvantets verden og tilfældighedens verden er. Et selskab af mægtige mænd har ført os til vor nuværende forståelse af kvantet, blandt dem Albert Einstein, Niels Bohr, Louis de Broglie, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger og Paul Dirac. Af dem alle var der imidlertid ingen, der mere end Bohr og Einstein ledte os til kvantets centrale belæring.
    Mødet mellem den 34-årige Niels Bohr og den 41-årige Albert Einstein i foråret 1920 var begyndelsen på et livslangt venskab. Efter mødet skrev Einstein til Bohr, "Jeg studerer Deres mægtige arbejder og har nu - når jeg sidder fast et eller andet sted - fornøjelsen af, at se Deres venlige unge ansigt for mig, smilende og forklarende."³ Bohr talte mangen en gang om sin høje agtelse for og venskab med, Einstein. I den bog, der blev sammensat til Einsteins halvfjerdsårs fødselsdag,⁴ begyndte Bohrs bidrag⁵ med at henvise til "den gæld hele vor generation er i for den styring hans [Einsteins] geni har givet os" og tilføjede, "jeg tænkte meget over den bedste måde at forklare, hvor meget jeg skylder ham for inspiration,", men gik så videre med at give den stadig uovertrufne redegørelse for den mægtige dialog med Einstein om kvantets betydning.
    Den foregik som debat. Deres dialog var venlig men dødsens alvorlig. Den blev fokuseret af dramatiske møder, som er berømte i fysikkens annaler.⁶
    Emnet var kausalitet. Intet, vi ved eller kan håbe på at vide om nutiden, vil lade os forudsige udsendelsesretningen af den næste partikel fra det radioaktive lag på urviseren eller dens ankomsttidspunkt. I denne forstand er båndet, mellem hvem vi er og hvor vi går hen, ødelagt. Er denne forkastelse af kausalitet i beskrivelsen af atomare processer en midlertidig overgang - Einsteins synspunkt - eller kravet om en vidtrækkende revision af vort syn på naturen - Bohrs synspunkt?
    Resultatet var et enkelt ord. Einsteins manglende lyst til at forlade kausaliteten tvang Bohr til at bringe ordet "fænomen" på banen.⁷ Kun på denne måde kunne han tydeliggøre kvantets belæring; i nutidens sprog, "Intet elementært fænomen er et fænomen før det er et registreret (observeret) fænomen."⁸
    Dramaet var - og er - belæringens betydning. I et forsinket-valg eksperiment opdager man, at et valg gjort her-og-nu har uigenkaldelige konsekvenser for, hvad man har ret til at sige om, hvad der allerede er sket i universets tidligste dage, længe før der var noget liv på Jorden.

Kvantet og dets uventede udbrud i fysikkens verden

Hawaii øerne, verdens have, er bygget, ved vi, på vulkansk askes frugtbarhed og forvitret lava. Når vi ser på disse øtinder på kortet, denne kæde, den pil af skabende hændelser, ser vi dog under overfladen den bevægelige ild, som kom i udbrud efter udbrud og selv i vore dage, ved pilens spids, rumler Jordens skorpe og udspyer ild og røg og truer ifølge alt hvad vi ved med en tilsynekomst, som kan overskygge alle andre.
    Sådan er kvantet, den moderne fysiks opildnene kraft, skudt frem i udbrud efter udbrud og efter alt vi ved kan det næste blive det mægtigste af dem alle.
    Udbruddet i 1900, centreret om Max Planck,⁹ lærte os, at energi kommer i udelelige kvanta. Tyske venner, som gennemlevede rationeringen i krigens tid fortæller os om det kvantum brød de sommetider kunne få og det kvantum smør de sjældent kunne fremskaffe med deres rationeringsmærker. Styrken i den tyske anvendelse af ordet gengives ikke så godt af det elegante ord "kvant" som med det almindelige ord "klump." Energi kommer i klumper. Mere præcist, elektromagnetisk energi, som er lukket inde i en kasse, kommer i klumper. Det var Plancks opdagelse.
    I 1905 kom et anden udbrud. Einstein¹⁰ erkendte, at opdelingen af lysenergi i klumper gælder for såvel lys, der undslipper fra et hul i en opvarmet kasse, eller enhver anden kilde, som for indelukket stråling. Et individuelt kvantum elektromagnetisk energi - eller en "foton", som den store amerikanske kemiker Gilbert N. Lewis senere døbte det - er endvidere tilfældig i sted og ankomsttid. Den Einstein, som senere i livet argumenterede så stærkt for at "Gud spiller ikke terninger," lærte verden, tydeligere end Ruthford og Rutherford og Soddy,¹¹ at "Gud spiller terninger."
    I 1913 kom udbrud nummer tre. Bohr fandt, at atomet karakteriseres ved "stationære bevægelsestilstande" og at forskellen i energi mellem én tilstand og en anden afgives i et lyskvant.¹² I 1916 havde Einstein bragt springene ved Bohrs elektron og partikeludsendelsesprocesserne ved Rutherfords kerne ind under tilfældighedens love, terningspil, statistik.¹³
    Emnet gennemgik et nyt udbrud med fremkomsten af "bølgemekanikken," da Louis de Broglie i 1923 fortalte os, at elektronen opfører sig som en bølge,¹⁴ da Werner Heisenberg i 1925 fandt en erklæring om disse bølgers mekanik, som formelt var tæt på newtonsk mekanik,¹⁵ og da Erwin Schrödinger i 1926 gav os den matematiske beskrivelse af disse bølger.¹⁶

Uenighed om observatørens rolle

Så langt havde Bohr og Einstein samlet sig om at byde de nye udviklinger velkommen. Nu opdagede Bohr, Heisenberg og andre kolleger, som var knyttet til dem, imidlertid, at et nyt og større udbrud var i gang. Det fulgte af de nye resultater, at man kunne kende en elektrons position eller dens bevægelsesmængde, men ikke begge. Hvilken? Det blev afgjort af ens valg af observationsudstyr. Således blev ubestemtheden født, først sat på papir af Heisenberg i 1927.¹⁷ Og så blev "komplementariteten" udråbt af Bohr i Como samme år:¹⁸ Undersøgelsen af én side af naturen (for eksempel en elektrons position) forhindrer én i samtidig at undersøge naturens komplementære side (elektronens bevægelsesmængde i dette eksempel), som imidlertid, i en anden forbindelse, er lige så nødvendig for at belyse, hvad der foregår.¹⁹ Dette er tidspunktet, hvor Schrödinger, som er på besøg i København og hører om alle disse nye ideer om "ubestemthed" og "komplementaritet", sagde "Hvis jeg havde vidst, at mit arbejde ville give anledning til al denne springen omkring (Herumspringerei), ville jeg aldrig have haft noget med det at gøre." Bohr svarede, at han og de andre ikke desto mindre var taknemmelige for Schrödingers pionerarbejde og håbede, at han ville vænne sig til de nye udviklinger. Men Einstein gjorde ikke. Det var begyndelsen på den mægtige dialog.
I den første del af de mange års debat prøvede Einstein at vise, at kvanteteorien i sit hjerte indeholder en logisk inkonsistens. Hvert idealiseret eksperiment han frembragte, vendte Bohr imidlertid rundt, så det endnu klarere end nogensinde illustrerede emnets konsistens. Ellers kunne kvanteteorien ikke i dag være fundamentet for at forstå alting, fra elementære partiklers vekselvirkning til kernestrukturen og fra siliciums struktur til koldt blys superledning.
Den anden fase af Einstein og Bohrs dialog begyndte i Europa, men fortsatte i Amerika fra Einsteins ankomst til Princeton i oktober, 1933, til hans død i april, 1955. Her prøvede Einstein at vise, at kvanteteorien - når den gør det der sker afhængig af hvad observatøren vælger at måle - er i uoverensstemmelse med enhver fornuftig opfattelse af virkeligheden²⁰. Bohrs svar²¹ var, kort udtrykt : Din forestilling om virkeligheden er for begrænset.

Stråledeleren (Beam Splitter)

Af alle de idealiserede eksperimenter som blev taget op af de to venner i deres forsøg på at opnå enighed, er intet enklere end stråledeleren i Figur 2. Med det halvt-forsølvede spejl i slutningen på plads, siger fotodetektoren nederst til højre klik-klik når fotonerne ankommer, men tælleren ved siden af registrerer ingenting. Dette er tegn på interferens mellem strålerne 4a og 4b; eller i fotonsprog, tegn på at hvert ankommende lyskvant er ankommet ad begge ruter, A og B. I sådanne eksperimenter²², argumenterede Einstein oprindeligt, er det urimeligt, at en enkelt foton samtidig har bevæget sig ad to ruter. Fjern det halvt-sølvbelagte spejl, som nederst til venstre, og man vil opdage at den ene eller den anden tæller går i gang.. Derfor har fotonen kun bevæget sig ad én rute. Den bevæger sig kun ad en rute, men den bevæger sig ad begge ruter; den bevæger sig ad begge ruter, men bevæger sig kun ad en rute. Sikket nonsens! Hvor er det indlysende at kvanteteorien er inkonsistent!
Bohr fremhævede, at der ikke er nogen inkonsistens. Vi beskæftiger os med to forskellige eksperimenter. Det med det halvt-sølvbelagte spejl fjernet fortæller hvilken rute. Det med det halvt-sølvbelagte spejl på plads giver vidnesbyrd om, at fotonen bevægede sig ad begge ruter. Men det er umuligt at gøre begge eksperimenter samtidig. Man kan observere en egenskab ved naturen, eller den komplementære egenskab ved naturen, men ikke begge egenskaber samtidig. Hvad vi vælger at måle har en uigenkaldelig konsekvens for, hvad vi vil finde.

FIGUR 2. Stråledeleren (oslash;verst) og dens brug i et forsinket-valg eksperiment (nedenunder). En elektromagnetisk bølge kommer ind ved 1 og træffer det halvt-sølvbelagte spejl mærket "1/2S" som deler den til to stråler, 2a og 2b, med ens intensitet, som reflekteres af spejlene A og B til et skæringspunkt til højre. Tællerne (nederst til venstre) som er placeret bag skæringspunktet fortæller ad hvilken rute en ankommende foton er kommet. I det alternative arrangement nederst til højre, indsættes et halvt-sølvbelagt spejl i skæringspunktet. På den ene side bringer den strålerne 4a og 4b i destruktiv interferens, således at tælleren der er placeret på den side aldrig registrerer noget. På den anden side bringes strålerne i konstruktiv interferens således at der gendannes en stråle, 5, med den oprindelige styrke, 1. Enhver foton som kommer ind ved 1 registreres i den anden tæller i det idealiserede tilfælde med perfekte spejle og 100% fotodetektor effektivitet. I det ene arrangement (nederst til venstre) finder man ud af, ad hvilken rute fotonen kom. I det andet arrangement (nederst til højre) har man vidnesbyrd om at fotonen kom ad begge ruter. I den nye "forsinket valg" version af eksperimentet, bestemmer man sig for at indsætte eller fjerne det halvt-sølvbelagte spejl i allersidste øjeblik. På den måde bestemmer man om fotonen "vil være gået ad en rute, eller ad begge ruter" efter at den "allerede har udført sin rejse.".

Forsinket-valg eksperimentet

I vore dage har vi lært at fremsætte pointen endnu skarpere ved hjælp af et såkaldt forsinket-valg eksperiment²³. Der tager vi beslutningen om at indsætte eller fjerne det halvt-sølvbelagte spejl i det allersidste picosekund, efter at fotonen allerede har udført sin rejse. I denne forstand får vi en mærkelig omvending af tidens normale rækkefølge. Ved at bevæge spejlet ind og ud, får vi nu en uundgåelig indvirkning på, hvad vi har ret til at sige om fotonens allerede tidligere historie.

"Fænomen"

Afhængigheden af hvad man observerer af valget af eksperimentelt arrangement, gjorde Einstein ulykkelig. Det strider mod synspunktet om at universet eksisterer "derude", uafhængigt af alle observationshandlinger. I kontrast hertil lagde Bohr vægt på at vi her konfronteres med en uundgåelig ny egenskab ved naturen, som var velkommen, på grund af den forståelse den giver os. Under sine anstrengelser med at klargøre for Einstein hvad han mente var den centrale pointe, som han så det, fandt Bohr sig tvunget til at indføre ordet "fænomen"²⁴. Med nutidens ord kan Bohrs pointe - og kvanteteoriens centrale pointe - udtrykkes med en enkelt simpel sætning. "Intet elementært fænomen er et fænomen før det er et registreret (observeret) fænomen"²⁵. Det er forkert at tale om fotonens "rute" i stråledeler-eksperimentet. Det er forkert at tilskrive fotonen eksistens på hele sin rejse fra indgangspunktet til flyvningens sidste øjeblik. Et fænomen er ikke et fænomen, før det er blevet bragt til afslutning gennem en ikke-reversibel forstærkningsakt sådan som sværtningen af korn sølvbromid emulsion eller anslaget af en fotodetektor²⁶. Bredere udtrykt finder vi, at naturen på kvanteniveauet ikke er en maskine, som kører på sin egen uforstyrrelige facon. I stedet afhænger svaret vi får af det spørgsmål vi stiller, eksperimentet vi arrangerer, registringsapparatet vi vælger. Vi er uundgåeligt involveret i at frembringe det, som ser ud til at hænde²⁷.

Opmærksomhed på observatør-deltagelse i vore dage

De fleste af kvanteteoriens anvendelser drejer sig om elementarpartiklers stationære tilstande, om atomkerner, atomer, molekyler og større systemer, og om kollisioner mellem et kvantesystem og et andet. Det er først i de seneste år, at stigende opmærksomhed er vendt tilbage til det punkt, som var af central bekymring for Bohr og Einstein, det elementære kvantefænomen, måleprocessen, involveringen af det registrerende apparatur i at frembringe det som synes at ske, den mærkeligste del af et mærkeligt emne. Hvordan kan man studere indeterminisme, komplementaritet og "fænomen" uden at blive mindet om Gertrude Steins ord om moderne kunst? "Det ser mærkeligt ud og det ser mærkeligt ud og det ser meget mærkeligt ud; og så ser det pludseligt slet ikke mærkeligt ud og man kan ikke forstå hvad der fik det til at se mærkeligt ud til at begynde med." Mange forskere, som tror på at de største indsigter findes fra naturens mærkeligste egenskaber, dækker - i forskningspapirer, review artikler og bøger - påny den mærkelige "observatør-deltagelse" som bliver påtvunget vor opmærksomhed af kvantet.²⁸

Mange kvanta versus et kvant

Hvordan adskiller kvantemekanik i vore dage sig fra, hvad Biskop George Berkeley fortalte os for to århundreder siden, "Esse est percipi," at være er at blive opfattet?²⁹ Eksisterer træet i skoven ikke medmindre, der er nogen til at se det? Adskiller Bohrs konklusioner om observatørens rolle sig fra Berkeleys. Ja, og på en vigtig måde. Bohr behandler den individuelle kvanteproces. Berkeley - som os alle under hverdagens betingelser - behandler mængder af kvanteprocesser.
    Medens vi funderer over forskellen mellem det individuelle kvantefænomen og træet der falder, uobserveret, i skoven, går vi gennem et kunstgalleri på vej til atter at besøge et favoritbillede. Vi passerer forbi billedet "Impressions," som først blev vist af Claude Monet i 1863 på Salon des Refusés. Fra en lille dup farve på lærredet, i løbet af det ene sekund vi passerer, modtager vort øjes pupil 50.000 fotoner. Hver eneste er helt tilfældig i sin retning og ankomsttidspunkt. Kvanterne i den informations-storm er så mangfoldige, at de giver os indtryk af perfekt varighed af belysningen. Hvem af os travle dødelige har tid til at tælle dem alle? I stedet stoler vi på et grovere og lettere håndterligt mål for intensiteten, som det øjet så effektivt sender til hjernen. I det budskab er der ikke plads til de kvalificerende ord, " med en middeltalsfluktuation på 224 i forhold til et middelantal fotoner på 50.000". Hvem behøver kende til kvanter, for at vide at farvepletten er der?
    Uventet forsvinder strømmen. En vagt med elektrisk lommelygte pegende mod gulvet fører os tilbage. Vore øjne modtager ingen fotoner fra farve-duppen på lærredet. En berøring med hånden, da vi passerer maleriet i mørket, er nok til at bekræfte os i, at det stadig er der. Det ville overskride enhver mulighed for bogholderi på stedet at tælle de 10¹⁶ atomare kontaktpunkter mellem vore fingre og billedrammen, eller de endnu mere talrige kvanteprocesser der slår fra rammen over på fingrene. Alligevel er budskabet stadigt klart. Nu gennemgår vi imidlertid en længere kæde af teori og tolkning, for at nå til konklusionen, at malingspletten stadig er der. Eller var den lysende farveplet en illusion, skabt af en skjult tricklampe? Da vi første gang passerede den, kunne det godt tænkes, men når vi tager museets integritet og besværet med opstillingen i betragtning, forekommer det højst usandsynligt. På vej ud i mørket, er det vanskeligere at undersøge om der er snydt, men de bedste indirekte vidnesbyrd vi har, fortæller os, at maleriet stadig er der, med alle sine farvepletter. Endvidere står det os frit for at stoppe og udvide undersøgelsen, for at omdanne tvivlsomme vidnesbyrd til overbevisende vidnesbyrd.
    Da vi kommer ud af galleriet og igen begynder at tænke på træet, erkender vi at dette problem kun adskiller sig fra tilfældet med billedet i grad, ikke typemæssigt. Antagelsen om at det faldt, kan vi afgøre mere og mere sikkert, afhængig af hvor megen umage vi gør os med at undersøge nedfaldssteder, forstyrrelser på Jorden og lydoptagelser. Alt makroskopisk der sker i fortiden efterlader sig, ved vi, en mængde spor i nutiden. Men om vi beskæftiger os med træets fald eller vidnesbyrd om malingspletten på lærredet eller Månens bevægelse over himlen, så er det antal kvanta, der medvirker, så enormt, at observationshandlingens usete, individuelle, enkelte kvantehændelse næppe kan siges, at indvirke på den begivenhed, der observeres.
    I modsætning hertil har valget af spørgsmål, en bestemmende konsekvens for³⁰ det elementære kvantefænomen. Til at belyse dette, er det nok at genkalde Fig. 4's spørgsmål om fotonens "bane", eller et lignende spørgsmål om en elektrons "bane" gennem stråledeleren eller om en elektrons "bevægelse" i et atom. I hvert af disse eksempler har mindst et af de mulige valg af spørgsmål, der skal stilles (hvilken rute for fotonen eller elektronen; eller hvilken position eller bevægelsesmængde har elektronen i atomet) ydermere et fuldkommen uforudsigeligt svar. Vi kan sende en million fotoner gennem stråledeleren, når den anvendes i "hvilken rute" konfigurationen nederst til venstre på Fig.4. Så kan vi være sikre på, at en halv million fotoner, sådan cirka (statistiske variationer i størrelsesordenen ±500) vil blive registreret ved hver tæller. Når vi imidlertid beskæftiger os med en enkelt foton i den samme opstilling, har vi ikke den mindste mulighed for på forhånd at sige, hvilken af de to tællere den vil ramme.

Kvanteresultat: Styret af skjulte variabler?

Findes der ikke en slags underliggende maskineri bag verdens måde at virke på, som man kan opsøge for at sikre sig en forudgående viden om resultatet? En slags skjult bestemmende faktor, en "skjult variabel"? Ethvert forsøg, det være sig teoretisk eller gennem observationer, på at forsvare sådan en hypotese har slået fejl³¹. Der er aldrig nogensinde fundet det mindste hårde vidnesbyrd, som kunne så tvivl om kvantemekanikkens jævne og ligefremme forudsigelse, den forudsigelse, at ingen forudsigelse er mulig. Sandsynlighed? Ja. En bestemt forudsigelse? Nej. Einstein kunne være utilfreds med at "Gud spiller terninger"; men Bohr kunne spøgende sige til ham, "Einstein, hold op med at fortælle Gud, hvad han skal gøre".³²

Kvanteresultat: Allah ville det?

Hvis der ikke er noget genkendeligt maskineri til stede, som kan fortælle fotonen hvilken vej den skal gå, hvorfor så ikke simpelthen sige om den rute den faktisk tager, Allah ville det? Og ville resultatet af enhver anden individuel kvanteproces?
Det er mere end én gang blevet slået fast³³, at det ligger udenfor logikkens muligheder, at forkaste et sådant forslag. I stedet må man appellere til pragmatisme. Alt andet lige, vil den slags liv, der i kampen for overlevelse, tager alt der kommer på en blindt fatalistisk måde, bukke under. For at undgå fare og gribe en chance, må alle evner udnyttes til at forudsige, hvad der ligger forude af lidelse og løfter. Samfundet giver videnskaben opgaven at forudsige. Videnskaben har nogen fremgang med opgaven. I den individuelle kvanteproces er forudsigelsen imidlertid kommet til vejs ende. Videnskaben behøver ikke skamme sig over sin opdagelse. Den skal bare være ærlig om den. Hvorfor forlange en årsag af videnskaben, når der ingen årsag er?

Kvanteresultat: Elementær skabelses akt?

Hvordan blev universet skabt? Er det en mærkelig fjern proces, som vi ikke kan håbe på at analysere? Eller er den mekanisme der spillede ind, én som hele tiden viser sig selv?
Blandt de tegn der vidner om at "kvantefænomenet" er den elementære skabelses akt, er det mest slående dets urørlighed. I forsinket valg eksperimentets version af den delte stråles eksperiment, har vi for eksempel ingen ret til at sige hvad fotonen foretager sig hele den lange vej fra dens indgangsposition til detekteringspositionen. Indtil detektionshandlingen er det kommende fænomen endnu ikke et fænomen. Vi kunne have grebet ind et sted langs ruten med et andet måleudstyr; men ligegyldigt om det er det ny registreringsudstyr eller det gamle der bliver anslået, har vi et nyt fænomen. Vi er ikke kommet nærmere end før, i forsøget på at gennemtrænge fænomenets urørlige indre. Til en skabelsesproces, som kan virke, og virker overalt, som afslører sig selv og alligevel skjuler sig, hvad mere magisk - og mere passende - kunne man have drømt om i fantasien, end dette?

Forsinket valg på kosmologisk skala

Af alle egenskaberne ved den "skabelsesakt", som det elementære kvantefænomen udgør, er den mest forbavsende den, der ses i forsinket-valg eksperimentet. Den rækker tilbage i fortiden i tilsyneladende modsætning til tidens normale rækkefølge. Rejseafstanden i laboratoriets stråledeler-eksperiment kan være tredive meter og tiden en tiendedel af et mikrosekund; men afstanden kunne lige så godt have været milliarder af lysår og tiden milliarder af år. På den måde har observationsudstyret her og nu, ifølge den indstilling vi foretager i sidste øjeblik, på den ene eller anden måde, en uigenkaldelig betydning for hvad man har ret til at sige om en foton, som blev udsendt længe før der var noget liv i universet.
To astronomiske objekter, kendt som 0957 + 561A,B, som engang blev anset for at være to forskellige kvasistellare objekter eller "kvasarer" fordi de er adskilt med seks buesekunder, betragtes nu af mange observatører, som værende to forskellige billeder af den samme kvasar.³⁴ Der er fundet vidnesbyrd om en mellemliggende galakse, ca. en fjerdedel af vejen fra os til kvasaren. Beregninger tyder på,³⁵ at en normal galakse på den afstand er i stand til at tage to lysstråler, der er delt op med halvtreds tusind lysårs afstand imellem sig på deres vej ud fra kvasaren, og føre dem tilbage sammen ved Jorden. Denne omstændighed og nye vidnesbyrd om gravitationslinser,³⁶ gør det rimeligt, at føre stråledeler eksperimentet videre fra laboratorie niveau til kosmologisk målestok.
Vi står op om morgenen og tilbringer dagen med at spekulere over, om vi skal observere "hvilken rute" eller om vi skal observere interferensen mellem "begge ruter". Da det bliver nat og teleskopet omsider er anvendeligt, efterlader vi det halvt sølvbelagte spejl ude af måleopstillingen, eller sætter det ind, ifølge vort valg. Det monokromatiske filter, der er placeret foran teleskopet, sænker tællerhastigheden. Det kan være, at vi skal vente en time på den første foton. Når den anslår en tæller, opdager vi "ad hvilken rute" den kom, med det ene arrangement; med det andet, hvad den relative fase er af de bølger, der er forbundet med passagen af fotonen fra kilden til modtageren "gennem begge ruter" - måske adskilt fra hinanden med 50.000 lysår idet de passerer den mellemliggende galakse G-1. Men fotonen har allerede passeret den galakse milliarder af år før vi tog vor beslutning. Det er i denne forstand, at vi på en afslappet måde bestemmer, hvad fotonen skal have gjort efter, at den allerede har gjort det. I virkeligheden er det forkert at tale om fotonens "rute". For en korrekt måde at tale på, genkalder vi os endnu en gang, at det ikke giver nogen mening at tale om fænomenet før, det er blevet bragt til afslutning ved en ikke-reversibel forstærkningsakt: "Intet elementært fænomen er et fænomen , før det er et registreret (observeret) fænomen".

"Fortiden" i lyset af forsinket-valg eksperimentet

Sagt på en anden måde, vi beskæftiger os med en elementær skabelsesakt. Den rækker ind i nutiden fra milliarder af år inde i fortiden. Det er forkert at forestille sig, at den fortid "allerede eksisterer" i alle detaljer. "Fortiden" er teori. Fortiden har ingen eksistens undtagen som den registreres i nutiden. Ved at beslutte hvilke spørgsmål vort kvanteregistrerende udstyr skal stille i nutiden, har vi et unægteligt valg af, hvad vi har ret til at sige om fortiden.
Det vi kalder virkeligheden består af nogle få jernstænger af observationer, hvis mellemrum vi udfylder med en papmache konstruktion af fantasi og teori.³⁷
Den førkvantelige udlægning af rumtiden, var et enormt registrerings-pergament. Denne flade, dette kontinuum, denne bærer af alt der findes, var og vil være, havde sin bestemte struktur, med sine kurver, bølger og krusninger; og på denne store side havde enhver begivenhed sin bestemte plads, som et fastlimet sandskorn. Dette frosne billede påtvinges en vidtrækkende ændring af kvantet. Hvad vi har ret til at sige om fortidens rumtid, om fortidige begivenheder, bestemmes af valg - af hvilke målinger vi vil udføre - gjort i den nære fortid og nu. De fænomener der kaldes til live af disse beslutninger, rækker tilbage i tid i deres konsekvenser som vist på Fig.8, nedenfor, selv helt tilbage til universets tidligste dage. Registreringsudstyr der fungerer her og nu har unægteligt del i at frembringe det, der ser ud til at være sket. Selv om det er nyttigt, under dagligdags omstændigheder, at sige, at verden eksisterer "derude" uafhængigt af os, så kan det synspunkt ikke længere fastholdes. I en mærkelig forstand er dette et "deltagermæssigt univers".

Fra måling til betydning

Vi kan ikke tale i disse vendinger uden en advarsel og et spørgsmål. Advarslen: "Bevidsthed" har overhovedet intet at gøre med kvanteprocessen. Vi beskæftiger os med en hændelse, som gør opmærksom på sig selv gennem en irreversibel forstærkningsakt, gennem et usletteligt spor,³⁸ en registreringshandling. Kommer dette spor siden ind i en persons "bevidsthed", i et dyr eller en computer? Er dette det første trin i oversættelsen af målingen til "mening" - mening betragtet som "det fælles produkt af alle de vidnesbyrd, der er til rådighed for dem som kommunikerer"?³⁹ Så er det en adskilt del af fortællingen, vigtig men ikke at forveksle med "kvante fænomen".

Bliver universet opbygget af elementære fænomener?

Fra denne advarsel vender vi os til spørgsmålet: Hvis den elementære kvante proces er en skabelsesakt, kræves der så nogen anden skabelsesakt for at frembringe alt det der findes?
Ved første øjekast, kunne man ikke forestille sig et mere tåbeligt spørgsmål. Forskellen i størrelsesforhold mellem det typiske kvantefænomens mikroskopiske skala og universets gigantiske udstrækning forekommer fantastisk! Vi har imidlertid lært, at forskel i størrelsesforhold ikke giver os ret til afvisning. Hvordan ville vi ellers have opdaget, at varmen fra et vognlæs støbejern forklares ved den tilfældige bevægelse af milliarder af mikroskopiske atomer og elefantens skikkelse ved budskabet på en mikroskopisk streng DNA? Er betegnelsen "Big Bang" kun en forkortet måde, hvorpå man beskriver den kumulative konsekvens af milliarder og atter milliarder af elementære akter af observatør-deltagelse, der rækker tilbage ind i fortiden, som symboliseret i Figur 5.

FIGUR 5. Symbolsk beskrivelse af hvordan alt hvad der "er sket" i fortiden påvirkes af valg gjort i nutiden om hvad vi vil observere. Den øverste spids af hvert "blad" står for den elementære registreringshandling. Den nederste ende af hvert blad står for begyndelsen af det elementære fænomen, der undersøges med de forhåndenværende observationshjælpemidler. Kræves der andet for at udgøre rum og tid og hele deres byrde af fysisk indhold end den information, der indeholdes i de elementære kvantehandlinger, der symboliseres på denne måde?

En gammel legende beskriver en dialog mellem Abraham og Jehovah. Jehovah bebrejder Abraham, "Du ville ikke engang eksistere, hvis det ikke var for mig!" "Ja, Herre, det ved jeg," svarer Abraham, "men Du ville ikke være kendt, hvis det ikke var for mig".⁴⁰
    I vor tid er deltagerne i dialogen udskiftet. De er universet og mennesket. Med de ord, som man ville bruge, hvis man ville tale på universets vegne, siger universet, "Jeg er en gigantisk maskine. Jeg leverer rum og tid til Din eksistens. Der var ingen før jeg blev skabt og der vil ikke være nogen efter jeg ophører med at eksistere. Du er en betydningsløs stump stof, som befinder sig i en betydningsløs galakse".
    Hvordan skal vi svare? Skal vi sige, "Ja, oh Univers, uden Dig ville jeg ikke kunne være skabt. Dog er Du, store system, lavet af fænomener; og hvert fænomen hviler på en observationsakt. Du kunne aldrig bare eksistere, uden elementære registreringshandlinger som mine"?
    Er elementære kvantefænomener, disse urørlige, udelelige skabelseshandlinger, virkelig byggematerialet til alt det, der findes? Hinsides partikler, hinsides kraftfelter, hinsides geometri, hinsides selve rummet og tiden, er det oprindelige materiale den stadig mere flygtige observatør-deltager handling? For Dr. Samuel Johnson var stenen virkelig nok, da han sparkede til den. Den efterfølgende opdagelse, at den stens stof er lavet af positive og negative elektriske ladninger og mere end 99.99 procent tomt rum, gør ikke smerten i ens tå mindre. Hvis det en dag afsløres, at stenen helt udgøres af tomhed, vil det blive endnu sværere at finde "virkeligheden".
    Ved at minde os om Shakespeare og måder at se på, giver Roland M. Frye⁴¹ os lejlighed til at huske disse ord fra for næsten fire hundrede år siden,

And as imagination bodies forth
The form of things unknown, the poet's pen
Turns them to shapes, and gives to airy nothing
A local habitation and a name.

Er milliarder og milliarder af observatør-deltagelses handlinger grundlaget for alting? I dag er vi omtrent så langt fra at vide nok om universets dybere maskineri til at kunne besvare dette spørgsmål, som vi kan komme. Øgende viden om detaljer har medført øgende uvidenhed om plan. Selve den kendsgerning, at vi kan stille så mærkeligt et spørgsmål, viser hvor usikre vi er på kvantets dybere grundlag og dets endelige betydninger.

Kvantet: Dets anvendelser - og dets nytte

At træffe kvantet er at føle sig som en opdagelsesrejsende fra et fjernt land, som for første gang ser på et automobil. Det er klart, at det er beregnet til at blive brugt, en vigtig brug, men hvilken brug? Man åbner døren, kører vinduet op og ned, tænder og slukker for lyset og drejer måske endog på starteren, hele tiden uden at vide hvad det hele drejer sig om. Kvantet er automobilet. Vi bruger kvantet i en transistor til at styre maskineri, i et molekyle til at konstruere et smertestillende middel, i en superleder til at lave en magnet. Kunne det tænkes, at vi hele tiden ikke har vidst hvad det hele drejer sig om; brugen af kvantefænomenet til opbygningen af selve universet?
    Vi har drejet starteren. Vi har ikke fået motoren i gang.
    Elektricitet var på Benjamin Franklins tid en mærkelig blanding af gnister og lyn, Leiden krukker og tråd, kattepels og voks. Han havde den bemærkelsesværdige kombination af eventyrånd og almindelig sund fornuft,⁴² som lod ham trænge dybt ind i emnet. Ellers ville han ikke være kommet så langt, med et minimum af matematik, at forklare så mange af de centrale punkter, inkluderende positiv og negativ elektricitet og et enkelt og alligevel nyttigt billede af, hvordan ladning fordeler sig over en leders overflade. Hvor langt voksede ikke elektricitetens videnskab i hans hænder og hvor langt er den ikke vokset siden!
    Hvor langt er ikke begrebet om kvantet vokset i Bohrs og Einsteins hænder! Hvor langt skal det endnu vokse?
    I arbejdet med udforskning og bedømmelse kan vi måske få nogen opmuntring fra Einsteins ord, "Efter min mening findes den korrekte vej og ... det står i vor magt at finde den."⁴³

Bohr-Einstein dialog

Ifølge den antagelse vi overvejer her, fordeles energien ikke kontinuerligt over et stadigt stigende rumfang, når en lysstråle, der starter fra et punkt, udbredes, men den består af et endeligt antal energikvanta, lokaliseret i rummet, som bevæger sig uden at blive delt og som kun kan absorberes eller udstråles som et hele.
Einstein (1905)

Under den elementære proces af strålingstab, undergår molekylet en rekyle af størrelsesordenen hv/c i en retning, som kun bestemmes af 'tilfældet', ifølge teoriens nuværende stade.
Einstein (1916b)

Jeg studerer Deres mægtige arbejder og har nu - når jeg sidder fast et sted - fornøjelsen af, at se Deres venlige unge ansigt for mig, smilende og forklarende.
Einstein, brev fra 2. maj, 1920, efter at have mødt Niels Bohr.

De tror på en terning-spillende Gud og jeg på perfekte love i en verden af ting, der eksisterer som virkelige genstande, som jeg prøver at fatte på en vildt spekulativ måde.
Einstein, brev som citeret i Schilpp (1949), s. 176

...tid og rum er måder vi tænker på og ikke omstændigheder vi lever i.
Einstein som citeret af Forsee (1963), s. 81

Derude var der denne enorme verden, som eksisterer uafhængigt af os menneskelige væsner og som står foran os som en mægtig, evig gåde, som, i det mindste delvis, er tilgængelig for vor inspektion.
Einstein i Schilpp (1949), s. 5

(1) Systemernes dynamiske ligevægt i de stationære tilstande kan diskuteres ved hjælp af den almindelige mekanik, mens systemernes passage mellem forskellige stationære tilstande ikke kan behandles på det grundlag.
(2) Den sidstnævnte proces følges af udsendelsen af en homogen stråling for hvilken forholdet mellem frekvensen og den udstrålede energimængde er det, der angives af Plancks teori.
Bohr (1913a), s. 7

...enhver observation nødvendiggør en indgriben i fænomenets forløb, [og kræver] en endelig forkastelse af det klassiske ideal om kausalitet og en radikal revision af vor indstilling til problemet om fysisk virkelighed.
1ste halvdel, Bohr (1934), s. 115; 2den halvdel, Bohr (1935b), s. 697

...ethvert atomart fænomen er afsluttet i den forstand, at dets observation er baseret på registreringer, der er opnået ved hjælp af passende forstærkningsudstyr, der fungerer irreversibelt som, for eksempel, permanente mærker på den fotografiske plade, forårsaget af elektronens indtrængen i emulsionen....den kvantemekaniske formalisme tillader veldefinerede anvendelser, som kun refererer til sådanne lukkede fænomener og skal betragtes som en rationel almindeliggørelse af klassisk fysik.
Bohr (1958), s. 73 og 90

...begreberne om rum og tid opnår, ved selve deres natur, kun betydning på grund af muligheden for at negligere vekselvirkningen med målingens midler.
Bohr (1934), s. 99

...vi må være forberedt på nødvendigheden af en stadigt voksende abstraktion fra vore sædvanlige krav om en direkte visualiserbar beskrivelse af naturen. Vi kan især forvente nye overraskelser i det domæne, hvor kvanteteorien mødes med relativitetsteorien og hvor der stadig findes uløste vanskeligheder.
Bohr (1934), s. 115

Med tårer i øjnene sagde Ehrenfest, at han var nødt til at foretage et valg mellem Bohrs og Einsteins indstilling og at han ikke kunne andet end at være enig med Bohr. [Samuel Goudsmits opregning af en konversation med Ehrenfest i 1927.]
Pais (1979), s 900

Oktober 1927. Den femte Solvay Conference samles [i Brussel]. Alle kvanteteoriens grundlæggere var der, fra Planck, Einstein og Bohr til de Broglie, Heisenberg, Schrödinger og Dirac. Under møderne "sagde Einstein næsten ingenting udover at fremlægge en meget enkel indvending mod sandsynlighedstolkningen. ...Så blev han igen stille" [de Broglie, 1962, s. 150]. De formelle møder var imidlertid ikke det eneste sted, der fandt diskussioner sted. Alle deltagerne husedes i det samme hotel og der, i spisesalen, var Einstein meget livligere. Otto Stern har givet denne førstehånds beretning [til Res Jost]: "Einstein kom ned til morgenmad og udtrykte sin skuffelse over den nye kvanteteori, hver gang havde han opfundet et eller andet nyt smukt eksperiment ud fra hvilket, man kunne se, at den ikke virkede... Pauli og Heisenberg, som var der, reagerede ikke på disse sager, "ach was, das stimmt schon, das stimmt schon," nåh ja, det går nok, det går nok. Bohr, på den anden side, tænkte omhyggeligt over det og om aftenen, ved middagen, var vi alle sammen og han opklarede sagen i detaljer."
Pais (1979), s 901

På den sjette Solvay Conference, i 1930, mente Einstein, at han havde fundet et modeksempel til ubestemthedsprincippet. "Det var et helt chok for Bohr.... han så ikke løsningen med det samme. Hele aftenen var han yderst ulykkelig, han gik fra den ene til den anden og prøvede at overtale dem til, at det ikke kunne være sandt, at det ville betyde fysikkens afslutning, hvis Einstein havde ret; men han kunne ikke frembringe nogen refutation. Jeg vil aldrig glemme billedet af de to antagonister på vej ud af klubben [af Fondation Universitaire]: Einstein en høj majestætisk skikkelse, roligt gående, med et noget ironisk smil, og Bohr skridtende afsted nær ham, meget ophidset....Næste morgen kom Bohrs triumf."
Rosenfeld (1968), s. 232

Referencer

NOTE:
Disse referencer afspejler datoen for artiklen, hvor den først blev publiceret.

Forsinket-Valg eksperimenter og Bohr-Einstein dialogen

1. M. Planck, "Zur Theorie des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspektrum," Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft 2, pp. 237-245 (1900).

2. E. Rutherford, "Induced radioactivity," Philosophical Magazine 49, pp. 161-192 (1900); E. Rutherford and F. Soddy, "The radioactivity of thorium compounds: I. Investigation of the radioactive emanation," pp. 321-350, "II. The cause and nature of radioactivity," pp. 837-860, Journal of the Chemical Society (London) 81, (1902).

3. A. Einstein, letter of May 2, 1920, after meeting Bohr.

4. P.A. Schilpp, ed., Albert Einstein: Philosopher-Scientist (Evanston, Illinois: Library of Living Philosophers, 1949).

5. N. Bohr, "Discussion with Einstein on epistemological problems in atomic physics," pp. 201-241 in Schilpp, ed., note 4.

6. See for example the relevant two chapters in M. Jammer, The Philosophy of Quantum Mechanics (New York, N.Y.: John Wiley, 1974); and A. Pais, &quotEinstein and the quantum theory," Reviews of Modern Physics 51, pp. 863-914 (1979).

7. A preliminary account of the stages in Bohrs evolution of this term will be found in A. Petersen, Quantum Mechanics and the Philosophical Tradition (Cambridge, Mass.: M.I.T. Press, 1968).

8. Wording of the author in "Beyond the black hole," pp. 341-375 in H. Woolf, ed., Some Strangeness in the Proportion: A Centennial Symposium to Celebrate the Achievements of Albert Einstein (Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1980).

9. Planck, note 1.

10. A. Einstein, "Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtpunkt," Annalen der Physik 17, pp. 132-148 (1905).

11. Rutherford; Rutherford and Soddy, note 2.

12. N. Bohr, "Constitution of atoms and molecules," Philosophical Magazine 26, pp.1-15 (1913).

13. A. Einstein, "Strahlungs-emission und-absorption nach der Quantentheorie," Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellshaft 18, pp. 318-323 (1916); "Quantentheorie der Strahlung," Mitteilungen der Physikalischen Gesellshaft, Zürich 16, pp. 47-62 (1916).

14. L. de Broglie, "Les ondes et les quanta," pp. 507-5xx, "Les quanta de lumière, la diffraction, et l'interference," pp. 548-550, "Les quanta, la th&eagy;orie cinetique des gases, et le principe de Fermat," pp. 630-632, Acadèmie des Sciences Paris, Comptes Rend. 177 (1923).

15. W. Heisenberg, "Über quantentheretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen," Zeitschrift für Physik 33, pp. 879-892 (1925).

16. E. Schrödinger, "Quantisierung als Eigenwertproblem," Ann. der Physik 79, pp. 361-376 (1926).

17. W. Heisenberg, "Über den anschaulichen Inhalt der Quantentheoretischen Kinematik und Mechanik," Zeitschrift für Physik 43, pp. 172-198 (1927).

18. N. Bohr, "The quantum postulate and the recent development of atomic theory," address at the Volta centennial, Como, September 16, 1927, as revised for publication, Nature (London) 121, pp. 580-590 (1928); reprinted in N. Bohr, Atomic Theory and the Description of Nature (Cambridge, U.K.: Cambridge University Press, 1934), pp. 52-91.

19. The wording here is adapted from that given by N. Bohr in Atomic Theory and the Description of Nature, p. 35, note 18.

20. A. Einstein, B. Podolsky and N. Rosen, "Can quantum-mechanical desciption of physical reality be considered complete?" Physical Review 47, pp. 777-780 (1935).

21. N. Bohr, "Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete?" Physical Review 48, pp. 696-702 (1935).

22. Centrum for diskussionerne i Bohr-Einstein dialogen var oftere det såkaldte dobbeltspalte eksperiment end stråledeleren vist i figur 4. Det sidste bliver viet opmærksomhed her, fordi det viser det centrale punkt uden at komme ind på interferens-mønstrenes fysik.

23. J.A.Wheeler, "The 'past' and the 'delayed-choice' double-slit experiment," in A.R. Marlow, ed., Mathematical Foundations of Quantum Theory (New York, N.Y.: Academic Press, 1978), pp. 9-48; K.F. Weizäcker, Ortbestimmung durch ein Mikroskop, Zeits. f. Physik 70, pp. 114-130 (1931).

24. Petersen, note 7.

25. Woolf, ed., note 8.

26. "Closed by irreversible amplification", p. 73; "irreversible amplification," p. 88: N. Bohr, Atomic Physics and Human Knowledge (New York, N.Y.: John Wiley, 1958).

27. En velkendt illustration af denne ide er det gamle spil Tyve Spørgsmål Til Professoren i "overraskelses versionen" som er beskrevet af forfatteren adskillige steder, senest i "Beyond the black hole," et kapitel i H. Woolf, ed., note 8.

28. Se for eksempel B. d'Espagnat, ed., Foundations of Quantum Mechanics (New York, N.Y.:Academic Press, 1971); E.P. Wigner, "Interpretation of quantum mechanics," 93 sider kopierede noter fra forelæsninger leveret på Princeton Universitet i 1976, som opbevares i Fine Library, Princeton University, Princeton, N.J.; M.M. Yanase, M. Namiki and S. Machida, eds., Theory of Measurement in Quantum Mechanics (Tokyo: Physical Society of Japan, 1980); J.A. Wheeler, "Frontiers of time," in N. Toraldo di Francia, ed., Problems in the Foundations of Physics, Rendiconti della Scuola Internazionale di Fisica "Enrico Fermi", LXXII Corso (Amsterdam: North-Holland, 1979), pp. 395-497.

29. G. Berkeley (1685-1783) i M.W. Calkins, ed., Berkeley: Essays, Principles, Dialogs, with Selections from Other Writings (New York, N.Y.: Scribner, 1929), som genoptrykt i 1957, pp. 125-126.

30. Hvorfor ikke ændre "har en bestemmende konsekvens for..." til "gør hele forskellen i det elementære kvantefænomen"? Ordet "forskellen" er ikke tilladeligt. Vi kan gøre det ene eksperiment eller det andet eksperiment, men de to eksperimenter vil simpelthen ikke passe ind på et bestemt sted på et tidspunkt. Vi beskæftiger os med et fænomen, en "skabelseshandling". Selve kvantefænomenets individualitet levner ikke mulighed for at sammenligne det, der er, med hvad der kunne have været.

31. For en oversigt over relevante eksperimenter, se især F.M. Pipkin, "Atomic physics tests of the basic concepts in quantum mechanics," pp. 281-340 i Advances in Atomic and Molecular Physics (New York, N.Y.:Academic Press, 1978).

32. N. Bohr som citeret af J. Bronowski, The Ascent of Man (Boston/Toronto: Little, Brown and Co., 1973), p. 122.

33. Jeg står i gæld til Professor Andrew Gleason for en diskussion om dette punkt.

34. D. Walsh, R.F. Carswell og R.J. Weymann, "00957 + 561A,B: twin quasistellar objects or gravitational lens? Nature 279: pp.381-384 (1979); R.J. Weymann, F.H. Chaffee Jr., M. Davis, N.P. Carleton, D. Walsh og R.F. Carswell, "Multiple-mirror observations of the twin QSO 0957 + 561A,B", Astrophysical Journal 233, L43-L46(1979); P.J. Young, W.L.W. Sargent, J.A. Kristian og J.A. Westphal, "CCD photometry of the nuclei of three supergiant elliptical galaxies: evidence for a supermassive object in the center of the radiogalaxy NGC6251", Astrophysical Journal 234: pp. 76-85 (1979); D.H. Roberts, P.E. Greenfield og B.F. Burke, "The double quasar 0957 + 561: a radio study at 6 centimeters wavelength", Science 205: pp. 894-896 (1979); G.G. Pooley, I Browne, F.J. Daintree, P.K. Moore, R.G. Noble og D. Walsh, "Radio studies of the double QSO 0957 + 561A,B", Nature 280: pp. 461-464 (1979); P.E. Greenfield, D.H. Roberts og B.F. Burke, "The double kvasar 0957 + 561: examination of the gravitational lens hypothesis using the very large array", Science 208: pp. 495-497 (1980); P.J. Young, J.E. Gunn, J.A. Kristian, J.B. Oke og J.A. Westphal, "Double kvasar QS0 #957 + 561A,B: II Detailed models,", Astrophysical Journal 244, pp. 736-755 (1981); B. Wills og D. Wills, "Spectrophotometry of the double QSO 0957 + 561", Astrophysical Journal 238, pp. 1-9 (1980); B.T. Soifer, G. Neugebauer, K. Matthews, E.E. Becklin, C.G. Wynn-Williams og R. Capps, "IR observations of the double kvasar 0957 + 561A,B and the intervening galaxy", Nature 285: pp. 91-93 (1980).

35. C.C. Dyer og R.C. Roeder, "Possible multiple imaging by sperical galaxies", Astrophysical Journal 238, L67-L70 (1980); C.C. Dyer og R.C. Roeder, "A range of time delays for the double quasar 0957 + 561A,B", Astrophysical Journal 238, L133-L136 (1980).

36. R.J. Weynmann, D. Latham, J.R.P. Angel, R.F. Green, J.W. Liebert, D.A. Turnshek, D.E. Turnshek og J.A. Tyson, "The triple QSO PG1115 + 08: another probable gravitational lens", Nature 205: pp. 641-643 (1980).

37. Se i denne forbindelse især E.H. Gombrich, Art and Illusion: A Study in the Psychology of Pictorial Representation (Princeton, N.J.: Princeton University Press, 1961, 2nd edition, revised), pp.273,329 og 394.

38. F.J. Belinfante, Measurements and Time Reversal in Objective Quantum Theory (Oxford: Oxford University Press, 1975); terminologi "indelible", p. 39.

39. D. Føllesdal, "Meaning and experience" i S. Guttenplan, ed., Mind and Language (Oxford: Clarendon Press, 1975), pp. 254. Føllesdal's artikel, de andre artikler i denne bog og de referencer de gør, til den stadigt voksende litteratur om mening, et centralt emne i England og Amerika i de seneste årtier, vil vise denne bemærknings repræsentative karakter.

40. Her udtrykkes tak til professorerne Lawrence P. Horwitz, Zvi Kurzweil, Yuval Ne'eman, Asher Peres, Shmuel Sambursky, Lawrence Schulman og Elie Wiesel, hver for hans del i at lede forfatteren til denne legende og at dokumentere den som følger: (i) H. Freeman og M. Simon, oversættere og red., Midrash Rabbah, Genesis I (London: Sonico Press, 1939), p.238, kommentar om "Noah gik med Gud": Den Gud foran hvilken mine fædre Abraham og Isak gik, etc. (Genesis 48:15)(Genesis = 1. Mosebog o.a.). R. Berekian i R. Johanan's navn og Resh Lakish gav to illustrationer af dette. R. Johanan sagde: Det var som om en fårehyrde stod og iagttog sine flokke. Resh Lakish sagde: Det var som hvis en prins gik afsted mens de ældre gik foran ham [Fodnote: Som eskorte, for at gøre hans komme kendt. På samme måde gik Abraham og Isak foran Gud og udbredte Hans viden]. Om R. Johanan's synspunkt: Vi behøver Hans nærhed. Om Resh Lakish synspunkt: Han behøver os til at Hylde sig [Fodnote: Ved at udbrede kendskabet til Hans storhed]. Ibid, p. 357, kommentar om, " Og han velsignede ham og sagde: velsignet være Gud den allerhøjestes Abraham, den Gud som har skabt [Koneh = skaber af] himlen og Jorden" (Genesis 14:19): "Fra hvem modtog Han dem? - Sagde R. Abba: [Modtaget er tillægsord] som man siger, Den-og-den har [Koneh = i besiddelse af] smukke øjne og hår. R. Isaac sagde: Abraham plejede at betjene vejfarende og efter at de havde spist ville han sige til dem, 'Sig en velsignelse', 'Hvad skal vi sige?' spurgte de. 'Velsignet være Universets Gud, af hvis overflod vi har spist', svarede han. Så sagde den Hellige, velsignet være Han, til ham:' Mit navn var ikke kendt blandt mine skabninger og du har gjort det kendt blandt dem: Jeg vil betragte dig som var du associeret med mig i verdens skabelse' ..." (iii) Deuteronomium 32:10 (Deuteronomium = 5. Mosebog o.a.): "Han fandt ham (Jakob) i et øde land og i det øde hylende vildnis; han førte ham omkring, han instruerede ham, han holdt ham som sin øjesten", som kommenteret i Sifrei [analog til Midrash fra (i) og (ii) men indeholder foruden Aggadic eller legenden om Midrash, Halakhic eller loven; ed. i det Hellige Land før slutningen af det 4. århundrede A.D. ¤313, "han førte ham omkring": "Dette er relateret til Genesis 12:1, ' Gå ud af dit land'...;' beordrede han ham': ... før vor fader Abraham kom ind i denne verden syntes det som om Herren, velsignet være Han, kun herskede i Himlen, da det siges, ' Herren, Himlens Gud, som tog mig fra min faders hus' (Genesis 24:7). Men da Abraham var kommet ind i verden [= blev født] satte Abraham Ham [derved] på tronen over Himlen og Jorden" (oversættelse fra Hebræisk af Y. Ne'eman). (iv) Esias 43:10: "I er mine vidner, sagde Herren, og min tjener, som jeg har valgt; at i kan kende og tro mig, og forstå at jeg er ham: før mig blev ingen Gud dannet, ej heller skal der blive efter mig".

41. R.M. Frye, "Ways of seeing, or epistemology in the arts: Unities and disunities in Shakespearean drama and Elizabethan painting," in The American Philosophical Society and the Royal Society, Papers Read at a Meeting June 5, 1980 (Philadelphia: American Philosophical Society, 1981), pp. 43-73.

42. For new insight into Franklin's scope and sense see E. Wright, "Benjamin Franklin, the British statesman: a reappraisal," ibidem, pp. 75-88.

43. A. Einstein, On the Method of Theoretical Physics (New York, N.Y.: Oxford University Press, 1933), reprinted in Philos. Sci. 1, p. 162 (1934).

Bohr-Einstein dialog

Einstein, A.,1905, Über einen die Enzeugung und Vervandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt, Ann. Physik 17, 132-148; English translation, On a heuristic point of view about the creation and conversion of light, in Boorse and Motz, 1966, and in ter Haar, 1967.

Einstein, A., 1916b, Strahlungsemission und Absorption nach der Quantentheorie, Verh. D. Phys. Ges. 18, 318-323.

Schilpp, P.A., 1949, Albert Einstein: Philosopher-Scientist, Library of Living Philosophers, Evanston, Illinois.

Forsee, A., 1963, Albert Einstein, Theoretical Physicist, Macmillan, New York.

Bohr, N., 1913a, On the constitution of atoms and molecules: Introduction and Part I - binding of electrons by positive nuclei, Phil. Mag. 26, 476-508.

Bohr, N., 1934, Atomic Theory and the Desciption of Nature, Cambridge University Press.

Bohr, N., 1935, Can quantum-mechanical desciption of physical reality be considered complete? Phys. Rev. 48, 696-702.

Bohr, N., 1958, Atomic Physics and Human Knowledge, Wiley, New York.

de Broglie, L., 1962, New Perspectives in Physics, Basic Books, New York.

Pais, A., 1979, Einstein and the Quantum Theory, Rev. Mod. Phys. 51, 863-914.

Rosenfeld, L., 1968a, in Fundamental Problems in Elementary Particle Physics, Proceedings of the Fourteenth Solvay Conference, Interscience, New York.

*Oversat fra "Law without Law", Quantum Theory and Measurement, Eds. John Archibald Wheeler and Wojciech Hubert Zurek, Princeton University Press, Princeton, New Jersey, 1983, ISBN 0-691-08316-9 (pbk). Illustrationer gentegnet i Claris Works.

9. april, 2000.

Indhold
Tanker om bevidsthedens rolle :Én sti: Hinsides det sorte hul
Lov uden lov
Index