Piilomuuttujateoria

Piilomuuttujateoriat ovat fysikaalisia teorioita, joiden mukaan fysikaalisen systeemin kvanttitila, sellaisena kuin se kvantti­mekaniikassa esitetään, ei kuvaa systeemiä täydellisesti. Toisin sanoen piilo­muuttuja­teorioiden kannattajien mukaan kvantti­mekaniikka on lopulta epä­täydellinen, ja täydellisen teorian tulisi kuvata kaikkea systeemin käyttäytymistä ja välttää täten kvantti­mekaniikalle ominainen indeterminismi. Tiettyjen mittausten epä­tarkkuus on kvantti­mekaniikan vallitseville tulkinnoille ominainen piirre, ja mittaustarkkuuden rajan osoittaa kvantita­tiivisesti Heisenbergin epätarkkuusperiaate.

Piilomuuttujateorioiden kuuluisin puolesta­puhuja oli Albert Einstein, joka esitti vasta­väitteitä kvantti­mekaniikan perustavalle toden­näköisyys­luonteelle^[1] ja ilmaisi ajatuksensa tunnetulla lauseella: "Olen vakuuttunut siitä, että Jumala ei heitä arpaa."^[2] Einstein, Podolsky ja Rosen väittivät, että kvantti­mekaniikkaan oli lisättävä "todellisuuden elementit", toisin sanoen piilo­muuttujat, jotta lomittumiset voitaisiin selittää ilman kauko­vaikutuksia.^[3] Myöhemmin Bellin teoreema osoitti, että tietyn tyyppiset lokaalit piilomuuttujateoriat ovat mahdottomia, tai tapahtumien on kehityttävä epälokaalisti. Muuan kuuluisa ei-lokaali teoria on de Broglien-Bohmin teoria.

1. ↑ ”Einsteinin kirje Max Bornille 3.3.1947”, The Born-Einstein letters: correspondence between Albert Einstein and Max and Hedwig Born from 1916–1955, with commentaries by Max Born, s. 158. Macmillan, 1971. ”"Myönnän tietysti, että tilastollisessa lähestymis­tavassa, jonka Te ensimmäisenä totesitte nykyisen formalismin puitteissa välttämättömäksi, on paljon perää. En kuitenkaan voi vakavasti uskoa siihen, koska teoria ei sovi yhteen sen ajatuksen kanssa, että fysiikan pitäisi kuvata todellisuutta ajassa ja paikassa, ilman aavemaisia kauko­vaikutuksia. ... Olen täysin vakuuttunut siitä, että joku vielä tulee esittämään teorian, jonka lakien toisiinsa yhdistämät kohteet eivät ole toden­näköisyyksiä vaan tosi­asioita, niin kuin vielä melko äskettäin ilman muuta oletettiin.”
2. ↑ Albert Einsteinin kirje Max Bornille 4.12.1926 Albert Einstein Archives, reel 8, item 180.
3. ↑ Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete? Physical Review, 1935, 47. vsk, nro 10, s. 777–780. doi:10.1103/PhysRev.47.777 Bibcode:1935PhRv...47..777E