Квантовая механика вместе с теорией измерений
представляет собой непротиворечивую и необыкновенно красивую теорию. Все
попытки ее “усовершенствовать” пока оказывались несостоятельными.
В результате бурных споров о полноте
квантовомеханического описания возникла идея: не объясняется ли
неопределенность в поведении электрона тем, что его состояние зависит не только
от импульса, координаты и проекции спина, но еще от каких-то внутренних
скрытых параметров? Тогда неопределенность результата, как и в статистической
физике, возникнет из-за неопределенности этих параметров. В принципе, если бы
стали известны значения скрытых параметров, предсказания сделались бы
определенными, как в классической механике. При единичном предсказании подбором
скрытых параметров удается получить те же результаты, что и в квантовой
механике. Однако при предсказании последовательных событий это не всегда
возможно. Первое измерение так ограничивает область значений скрытых
параметров, что их свободы ко второму измерению уже недостаточно для согласия с
квантовой механикой.
В 1965 г. Д. Белл показал, при каких экспериментах
можно увидеть различие между предсказаниями квантовой механики и теории скрытых
параметров. Такой опыт был выполнен в 1972 г. С. Фридманом и Д. Клаузером. Они
наблюдали свет, испускаемый возбужденными атомами кальция. В условиях их
эксперимента атом кальция испускал последовательно два кванта видимого света,
которые можно было отличить с помощью обычных цветовых фильтров. Каждый квант
попадал в свой счетчик, проходя через поляриметр, который отбирал определенное
направление поляризации. Изучалось число совпадений как функция угла между
направлением поляризации двух квантов. Теория скрытых переменных предсказывала
провалы на кривой, изображающей эту зависимость. На опыте не только не
оказалось никаких провалов, но вся экспериментальная кривая в точности совпала
с теоретической кривой, полученной из квантовой механики. Позже были
поставлены другие, более точные опыты, которые тоже согласовались с квантовой
механикой.
Итак, теория скрытых параметров, по крайней мере в
ее теперешнем виде, противоречит опыту. Квантовая механика лишний раз подтвердилась.
Но утверждение о незыблемости квантовой механики, особенно когда речь идет о
неизведанной области сверхмалых масштабов, противоречило бы духу философии
квантовой физики.