Physics and magic : on action at a distance

According to a widespread opinion, quantum theory reintroduces into physics the notion of action at a distance, which was formerly eliminated from this scientific discipline by the theory of relativity. What is more, it is claimed that this feature of quantum mechanics must be shared with any future sub-quantum theory. This claim is supported by Bell’s theorem, which in turn rests on Bell’s locality condition. Next, this condition may be reduced to two other conditions, i.e. of parameter independence and of outcome independence. It is argued that while the former is an uncontroversial consequence of locality, the latter is not only unsupported, but also un likely to be imposed on any future theory that would be more deterministic than quantum theory.

Zgodnie z tzw. twierdzeniem Bella, nie jest możliwa lokalna teoria z parametrami ukrytymi odtwarzająca wszystkie przewidywania mechaniki kwantowej. Statystyczne przewidywania takich teorii w odniesieniu do pewnych zjawisk musiałyby bowiem spełniać określone nierówności, które są łamane przez przewidywania mechaniki kwantowej. W wyprowadzeniu tych nierówności jednak kluczową rolę odgrywa warunek faktoryzowalności łącznego prawdopodobieństwa, wyrażający założenie lokalności Bella, o którym wykazano, że składają się na nie dwa założenia, znane dziś jako parameter independence i outcome independence. Na podstawie prostego rozumowania jakościowego można zaś wykazać, że model z parametrami ukrytymi zjawisk, co do których eksperymentalnie wykazano przewidziane przez mechanikę kwantową łamanie nierówności Bella, nie tylko nie musi spełniać drugiego z tych warunków, ale nawet spełniać go nie powinien. Oznaczałoby to, że zamiast o twierdzeniu, należałoby raczej mówić o hipotezie Bella, którą sfalsyfikować powinna konstrukcja odpowiedniego modelu z parametrami ukrytymi