Dezelfde oorzaken hebben niet altijd dezelfde gevolgen

Iemand heeft me gevraagd om een voorbeeld te geven van een kwamtumeffect in mijn dagelijks leven. Moeilijke opdracht maar eigenlijk ook simpel: Het licht gaat door het glas!

Dezelfde oorzaken hebben niet altijd dezelfde gevolgen. Weer een paradox? Nee dit keer geen spectaculaire tijdparadoxen maar een simpel voorbeeld van quantummechanica in het dagelijks leven; het quantumgedrag in elk glas water, maar ook in elk venster te zien: in donker in een verlichte kamer kun je je eigen spiegelbeeld in het raam bekijken , maar iemand die buiten staat kan jou ook zien. Dat is buitengewoon vreemd. Gaat er een deel van het licht door de ruit omdat er piepkleine gaatjes in zitten? Nee en dat blijkt onder andere wanneer je de dikte van het glas heel geleidelijk laat afnemen. Als je dat doet wordt het nog gekker; je spiegelbeeld wordt steeds zwakker, totdat er niets van overblijft. Juist op dat moment kan iemand buiten jou in volle helderheid zien. Maak je de ruit langzaam nog weer dunner, dan doemt je spiegelbeeld weer op tot er een moment komt dat het glas perfect spiegelend lijkt. Op dat moment ziet de wandelaar buiten je niet meer.

Zo'n langzaam in dikte afnemende laag zien we gewoon overal:olie op een waterplas, het vlies van een zeepbel en ook de kleurige ringen die je in zeepbellen te zien krijgt, zijn directe gevolgen van het quantumgedrag van de natuur. Het licht dat door het venster wordt teruggekaatst heeft je gezicht verlaten onder precies dezelfde omstandigheden als het licht dat door het glas naar buiten gaat. Het licht gaat door het glas heen maar kaatst ook terug....hoe kunnen die twee dingen allebei tegelijk gebeuren, en niet de een of de ander? Een muur laat immers een bal ook niet af en toe door.

Het is te gek voor woorden, alsof het licht een keus heeft of het terugkomt of doorgaat. Blijkbaar kunnen de deeltjes van licht langs meer paden tegelijk bewegen. Dit fenomeen wordt in de natuurkunde alternatieven genoemd. Het bestaan van alternatieven betekend dat niet alle eigenschappen van een fysische gebeurtenis (b.v het botsen van twee deeltjes) tegelijkertijd exact bepaald zijn. Nader onderzoek toont aan dat de vrijheid die alternatieven bieden, erop neerkomt dat het niet mogelijk is de plaats en de snelheid vaan een deeltje tegelijkertijd te bepalen. Heisenberg met zijn beroemde onzekerheidsrelatie heeft dit feit bewezen.

Een gevolg van die onzekerheid is, dat het meten van de plaats van een deeltje niet steeds hetzelfde resultaat oplevert. Het indeterministische aspect, het niet kunnen bepalen van de positie en de impuls op hetzelfde moment,van de kwantummechanica heeft zelfs Einstein slapeloze nachten bezorgd. Vandaar zijn beroemde uitspraak: 'God does not play dice' 'U gelooft in een God die dobbelt en ik in orde en regelmaat'  Einstein hield niet van kwamtumfysika (om het zacht uit te drukken)

Sommige moderne fysici twijfelen nog steeds of de ongelijkheid van Heisenberg wel of niet klopt. Maar daarvoor verwijs ik je graag naar het werk van J. S. Bell