Zacznę od przypomnienia, czym się różnią cząstki fizycznie odróżnialne od cząstek nieodróżnialnych. Różnica jest taka, że cząstki odróżnialne, które wydają się nieodróżnialne, można zdemaskować poprzez dokładniejsze oględziny. Weź takie same kule bilardowe i obejrzyj je pod mikroskopem, a zobaczysz, że są odróżnialne. Zmieszaj je, rozrzuć po stole i zadaj sobie pytanie. Gdzie się znajduje każda kula? Odpowiedź na to pytanie istnieje. Wystarczy, że pomożesz sobie mikroskopem i odnajdziesz charakterystyczne szczegóły, które pozwoliły ci odróżnić te kule od siebie.
A co w przypadku identyczności? Badasz kule na wszystkie sposoby, próbujesz je zarysować, albo chociaż zabrudzić... i nic nie działa. Kule wydają się idealnie gładkie, a każdy brud z nich odpada, zanim rzucisz je na stół. Na stole wydają się nieodróżnialne - nie wiesz, która gdzie się potoczyła. Czy istnieje sposób, żeby sprawdzić, czy kule są identyczne, ale różne (może mają w środku jakiś jeden atom inny?), czy są naprawdę identyczne, czyli fizycznie nieodróżnialne (nawet w środku)?
Odpowiedź jest znana. Istnieje sposób, aby odróżnić kule identyczne i odróżnialne od identycznych nieodróżnialnych. To sposób matematyczny. Nigdy nie dowiesz się, czym kule się różnią, ale będziesz miał pewność, że się różnią. To zaleta matematyki - jeśli już udziela odpowiedzi, to nie może się mylić. To tak jak z liczeniem czereśni w tak samo pełnych identycznych koszykach - w którym jest więcej czereśni. Jeżeli zaczniesz je liczyć, to zawsze możesz się pomylić, nawet jeśli będziesz stawiać kreski, żeby się nie pomylić. Kreska może się zatrzeć lub zblaknąć, lub odpaść, jak tamten brud od gładkiej kuli... Ale czysta matematyka daje gwarancję, że bezbłędnie poznasz odpowiedź na to pytanie. Sztuczka jest znana każdemu, kto pamięta podstawy teorii zbiorów.
Aby odpowiedzieć na pytanie: "w którym koszyku jest więcej czereśni?" - trzeba porównać liczby czereśni w koszykach, zamiast liczyć te czereśnie. A porównujemy je tak oto: Wkładamy ręce do koszyków, po jednej ręce, do jednego koszyka (i pamiętaj, żeby koszyki były PRZED tobą) i wyjmujemy każdą ręką jedną czereśnię z koszyka i odkładamy ZA siebie. Nie musimy nic liczyć - to czysta matematyka. Nie możemy popełnić błędu. Koszyk, który jako pierwszy zostanie opróżniony, będzie tym, w którym czereśni było najmniej.
Podobną sztuczkę stosujemy wobec podejrzanych kul bilardowych. Nie szukamy tego, CZYM się różnią w środku, ale szukamy od razu odpowiedzi na pytanie: "CZY się różnią?" Aby odpowiedzieć na to pytanie, trzeba wrzucać dwie kule nie na stół bilardowy, ale na stół przypominający ogromne koło do ruletki, podzielone tylko na dwa jednakowe półkola o różnym kolorze - np. czarne półkole i białe półkole. Kiedy koło się zatrzyma, zapisujemy sobie, gdzie kule się zatrzymały (tym razem trzeba pilnować, żeby się nie pomylić - to już nie jest czysta matematyka). Matematyka mówi, że możliwe są trzy wyniki: 1) obie kule na czarnym, 2) obie kule na białym, 3) jedna kula na czarnym i jedna na białym.
Fizyk jednak lubi sprawdzać szczegóły i lubi powtarzać w nieskończoność ten sam eksperyment. Dzięki tej nieskończonej cierpliwości do monotonii (to rzadka zdolność) fizycy są największymi naukowcami - odkrywają niesamowite rzeczy. W naszym przypadku odkryli, że przypadek 3) kule wybierają dwa razy chętniej, niż przypadek 1) i 2). Żyjemy w takim dziwnym świecie, że kule w 25% przypadków wybiorą ułożenie 1), w 25% przypadków wybiorą położenie 2) i w 50% przypadków wybiorą położenie 3). Czyżby kule nie lubiły się? Dlaczego sprawiają wrażenie, jakby się od siebie oddalały zbyt często?
Odpowiedź jest znana - wszystkie identyczne kule bilardowe się różnią między sobą - nie wiadomo czym, ale na pewno się różnią. Nie istnieje przypadek 3) - jest on tylko matematycznym złudzeniem. W rzeczywistości zamiast 3) mamy dwa różne przypadki: 3A) kula prawidłowa jest na polu czarnym w kula sfałszowana (nie wiemy jak jest sfałszowana, ani nawet nie wiemy, która z nich jest fałszywa) jest na polu białym i 3B) kula prawidłowa jest na polu białym, a fałszywa - na czarnym. Mamy więc 4 przypadki, a więc wszystko się zgadza - jest 4 razy po 25%.
Ta wiedza nie jest oczywiście nowa - intuicyjnie mamy ją od dawna, a taki świat nie wydaje się nam dziwny - przyzwyczailiśmy się. Bardziej dziwny wydaje się świat rzeczy nieodróżnialnych, zwany mikroświatem lub światem cząstek. W mikroświecie identyczne cząstki są nieodróżnialne. Fizycy "rzucali" nimi na różne "koła do ruletki" w swoich laboratoriach i okazuje się, że rozkładają się inaczej niż znane nam obiekty odróżnialne - rozkładają się, jak nieodróżnialne.
Pojawiające się w fizyce cząstek pojęcie "splątanie" jest więc pojęciem mylącym. To słowo jest źródłem pozornego paradoksu. W rzeczywistości, każde dwa elektrony są nieodróżnialne. Kiedy już znamy tę prawdę, można pytać o to, dlaczego w wyniku pomiarów spinu dwóch elektronów w pewnych WARUNKACH wyniki tych pomiarów zawsze się różnią: Jeden elektron ma spin "do góry", a drugi "w dół". Odpowiedź jest prosta. Wyniki tych pomiarów zależą od tych WARUNKÓW. Fizycy jeszcze nie odkryli, na czym polega specyfika tych WARUNKÓW, że elektrony dają w nich różne wyniki pomiaru spinu. Jedno jest pewne - odpowiedź na to pytanie nie zależy od badanych elektronów, gdyż każde dwa elektrony są identyczne - "splątane" nie różnią się od "niesplątanych".
Dlaczego nie chcę używać słowa "tajemnica"? Ponieważ niesie ono w sobie immanentny ładunek irracjonalizmu. A pytania w fizyce są zwyczajne: czy coś jest możliwe, czy istnieje czwarty rodzaj neutrina, czy istnieją pierwiastki, których jeszcze nie odkryliśmy... Jednym z tych pytań jest: W jakich warunkach pomiary spinu elektronów dają nieprzypadkowe wyniki? Nie znamy odpowiedzi na to pytanie, ale wiemy, że słowo "splątanie" ogłupia, a przez to utrudnia zbadanie tych warunków. Przed nami wiele odkryć. Poznamy odpowiedzi, na wiele pytań. Nie są to jednak tajemnice.
A na zakończenie wrócę do identycznych kul bilardowych. Gdyby takie kule były nieodróżnialne (naprawdę ficznie nieodróżnialne - jak cząstki mikroświata), to możemy uznać, że jest to jedna kula, którą widzimy podwójnie, ponieważ mamy wadę wzroku. Przypadek 1) - kula jest na polu czarnym, 2) - na białym, 3) nie wiemy, gdzie jest, gdyż jest blisko granicy i jeden jej obraz jest na polu czarnym, a drugi na białym. Gdybyśmy jednak stali z innej strony stołu, albo gdyby stół zatrzymał się pod innym kątem (granicy do linii naszego wzroku) - równolegle do linii naszych oczu, to podwójny obraz kuli zawsze byłby po tej samej stronie granicy (rozdwojenie równoległe do granicy) i mielibyśmy tylko dwa przypadki: 1) kula jest na czarnym i 2) kula jest na białym.
Zauważmy, że za każdym razem, gdy zakręcimy stołem i rzucimy na niego parę kul, i kiedy stół przestanie się kręcić, wtedy linia naszych oczu będzie pod innym kątem do granicy między czarnym i białym polem. Prawdopodobieństwo, że rozdwojona kula pomiesza się w naszych oczach z rozdwojoną linią zależy więc nie tylko od tego, gdzie kule się zatrzymają, ale także od tego, na jakim kącie zatrzyma się stół.
Ten przykład służy tylko do zobrazowania WARUNKÓW, w jakich pracują fizycy cząstek. Przyrządy pomiarowe działają nieprecyzyjnie, ponieważ wszystko w nich drga i się obraca. Drgają i obracają się wszystkie cząstki - obserwowane i obserwujące. W dodatku każdy wynik pomiaru jest zależny od jakiegoś kąta między jakimiś liniami i płaszczyznami - kąta, którego wartość w chwili pomiaru jest losowa. Tak jest nie tylko w przypadku pomiaru polaryzacji, ale także w przypadku pomiaru spinu - pomiar spinu to też jest tylko pomiar geometrycznego rzutu spinu na jakąś płaszczyznę.
Jest dla mnie oczywiste, że jeżeli para elektronów sprawia wrażenie elektronów nieidentycznych, to złudzenie to powstaje w wyniku jakiejś kombinacji WARUNKÓW upodabniających do siebie fizyków, obserwujących tę parę elektronów. Jaka jest ta kombinacja WARUNKÓW? To zwyczajne pytanie, na które nie znamy jeszcze odpowiedzi, a nie żadna "tajemnica" - to nic "upiornego", jak to nazywają fizycy wierzący w "splątanie".
Skoro wszystkie elektrony są identyczne i nieodróżnialne, to może istnieje we Wszechświecie tylko jeden elektron, a my go widzimy nie podwójnie, tylko po... sami zresztą wiecie, ile elektronów widać we Wszechświecie... To by była tajemnica!: W jaki sposób wzrok płata nam takiego "upiornego" figla?! Ale nie jest tajemnicą, tylko zwyczajnym pytaniem, pytanie następujące: Kiedy wzrok płata nam takiego figla, że dwa identyczne elektrony wyglądają tak, jakby nie były identyczne? Z pewnością słowo "splątanie" oddala nas od znalezienia odpowiedzi.
