EPR 역설

1 개요

1935년 알베르트 아인슈타인, 보리스 포돌스키잡았다! 요놈!, 네이선 로젠이 발표한 양자역학역설.

당시 아인슈타인은 양자역학을 받아들이지 못하였고 양자역학의 오류를 지적하기 위해 EPR 역설을 포함한 여러가지 역설을 만들어냈다.

2 내용

기본 골자는 상호작용하는 두 입자들의 있을 때 하나의 입자만 측정해도 나머지 입자의 물리량이 결정되며 이 때 역설이 발생한다는 것.

스핀이 반대방향인 두 입자를 생성시키자.[1] 그러면 하나의 입자의 스핀을 측정하면 다른 입자의 스핀은 반대방향으로 결정될 것이다. 그렇게 스핀이 결정되는 과정은 두 입자 사이에 빛보다 빠른 정보교환을 필요로 한다. 따라서 양자역학은 상대성 이론에 어긋난다는 것이 역설의 내용이다.

일반적으로, 최근의 물리학자들은 비록 스핀 현상이 발생하더라도 두 입자 사이에는 정보교환이 없다고 생각한다. 이는 존 벨이 제안한 종류의 실험에 대한 결과에 의한 것이다.

최근, 결국 아인슈타인이 틀렸다는 실험적 증거가 밝혀졌다. 서로 차단된 두 공간에서 중첩 상태인 두 전자쌍 중 어느 한쪽의 스핀이 결정될 때, 반대 쪽에서 서로 소통하는 것이 불가능한 상황에서조차 반대 방향의 스핀이 동시에 나타나는 것을 확인하였다.
[1]

이를 두고 으스스한 원격작용이라고 하기도 한다. 하지만 이러한 원격작용을 두고 텔레파시라 보는 것은 무리이다.

이를 해석하려면 정보를 보낸사람과 받은사람이 모여서 서로의 정보를 확인해봐야 하기 때문이다.
  1. 원래 논문의 내용은 운동량과 위치를 측정하는 것이었지만 더욱 역설이 명확하게 드러나도록 스핀을 이용하는 것이 일반적이다.