Diakonia - Evangélikus Szemle, 1987
1987 / 2. szám - Vankó Péter: A teológia és a 20. századi fizika kapcsolata
VANKÓ PÉTER: A TEOLÓGIA ÉS A 20 SZÁZADI FIZIKA 59 fényforrás rések ernyő interferencia-kép az ernyőn Az a meglepő, hogy ha a kísérletet fény helyett elektronsugárzással ismételjük meg, akkor is ugyanilyen jellegű interferenciaképet kapunk. Tehát az elektronok, melyeknek tömegét, töltését pontosan ismerjük, tehát „részecskék”, ebben a kísérletben hullámként „viselkednek”. Próbálkozhatunk azzal a magyarázattal, hogy az elektronok egymásra hatnak, és ezért viselkednek hullámszerűen. De ha az elektronforrás intenzitását 1 ecsökkentjük, és egyszerre mindig csak egyetlenegy elektron van a rendszerben, az ernyőként szolgáló fotólemezen szép lassan ugyanaz az interferenciakép alakul ki. Tehát az egy elektron mindkét résről „tud”, (hiszen ha csak egy rés van, akikor nincs interferencia), azaz mindkét résen áthalad, tehát hullámként „elkenve” az egész térben terjed. Ugyanakkor a film helyére fluoresszens ernyőt (TV-képernyőt) helyezve jól látható, ahogy különböző helyekre becsapódik egy-egy elektron. Egyszerre mindig csak egy, és mindig egy nagyon kicsi jól körülhatárolható részre. Ha mindig csak egy részecske érkezik, akkor mégiscsak meg kell tudnunk mondani, hogy melyik résen érkezett — gondolhatnánk —, hiszen az elektron nem válhat ketté. De a kvantummechanika megmutatja, hogy ezt nem lehet eldönteni —, és ha mégis megpróbáljuk, azzal tönkretesszük az interferenciát, azaz alapjaiban változtatjuk meg a kísérlet körülményeit4 Tehát az elektront ugyanabban a kísérletben egyszerre tapasztaljuk „hullámnak” és „részecskének”. És ha megpróbáljuk az elektront „megfogni” mint vagy részecskét vagy hullámot, akkor ez vagy nem sikerül, vagy olyan durván beleavatkozunk a kísérletbe, hogy egyáltalában nem azt figyeljük meg, ami eredetileg volt. A kvantummechanika filozófiai értelmezése, ami Koppenhágai értelmezés néven vált ismertté (és talán nagyobb vihart kavart, mint maga az elmélet), ezt a tapasztalatot komplementaritásnak nevezi. Adott egy valóságos, elvégezhető kísérlet. A kvantummechanika matematikai apparátusával ezt a kísérletet le tudjuk írni, kimenetelét — valószínűségekben kifejezve — meg tudjuk adni. (A mi esetünkben ez azt jelenti, hogy nem tudjuk megmondani, hogy egy bizonyos részecske hová fog becsapódni az ernyőn, de meg tudjuk mondani, hogy nagyszámú elektron becsapódása után milyen interferenciakép keletkezik, azaz hogy milyen lesz a becsapódások eloszlása.) Ugyanakkor a jelenséget nem tudjuk egyértelműen leírni, elmondani a klasz- szikus fizika hétköznapi nyelvből vett szavaival. Egyszerre kell használnunk olyan klasszikus fizikai (és így hétköznapi) értelemben egymásnak ellentmondó, de valójában épp egymást kiegészítő, komplementer fogalmakat, mint a részecske és a hullám. Nem mondhatjuk, hogy az elektron „részecske”, de azt se mondhatjuk, hogy az elektron „hullám”. Azt mondhatjuk, elég pontatlanul, hogy az elektronnak van „részecske-természete” és „hullámtermészete” is. Bizonyos kísérletekben egyik vagy másik dominál, de mindig jelen van a komplementer tulajdonság is; néhol pedig csak úgy érthetjük meg a jelenséget, ha mindkét jelleget figyelembe vesszük. El kell tehát fogadnunk, hogy a „legkézzelfoghatóbbnak” gondolt dolgok, maga az anyag, sem ragadható meg teljesen nyelvünk egy-egy jól definiált fogalmával, hanem csak komplementer, egymást kiegészítő fogalmak együttes használatával.
