Einsteins spook 10.000 keer sneller dan het licht

Als het al spookt in dit universum, en daar ziet het ondanks Einsteins bezwaren daartegen wel naar uit, dan gaat dat minstens 10 duizend maal sneller dan het licht....

In het tijdschrift Nature beschrijven onderzoekers van de Universiteit van Geneve een experiment om na te gaan hoe snel twee met elkaar verwante deeltjes elkaars wederwaardigheden voelen. Een echt resultaat is er niet, maar wel een ondergrens voor die snelheid, die volgens de meeste fysici overigens oneindig groot is.

De metingen hebben betrekking op een merkwaardig verschijnsel uit de quantummechanica. Volgens die theorie blijven deeltjes die in eerste instantie quantummechanisch gekoppeld waren, daarna ook met elkaar verbonden, hoe ver ze ook uit elkaar worden gehaald. Vervalt het ene deeltje dan vervalt gecorreleerde deeltje naar een toestand die daar quantumechanisch bij hoort.

Albert Einstein maakte in zijn tijd ernstig bezwaar tegen deze voorspelling van de quantumtheorie. Hij noemde deze zogeheten spookachtige invloed op afstand een perversiteit, omdat die in tegenspraak leek met zijn vaststelling in de relativiteitstheorie dat niets sneller kan reizen dan het licht.

Metingen in de jaren tachtig van de vorige eeuw met behalp van paren gekoppelde fotonen lieten zien dat Einsteins bezwaar geen hout snijdt. De spookachtige beïnvloeding op afstand bestaat echt. Dit kan doordat in de quantumtheorie deeltjes geen vaststaande kenmerken hebben, maar in verschillende toestanden tegelijk verkeren tot er een meting aan wordt verricht.

De nieuwe Zwitserse metingen bekeken de wederwaardigheden van gekoppelde fotonparen waarvan de een vanuit Geneve naar Satigny in het westen werd gestuurd en de andere naar Jussy in het oosten. De plaatsen liggen 18 kilometer uit elkaar.

In de proef werd gekeken of er eventueel een vaste structuur in het heelal bestaat waartegen de communicatie tussen de deeltjesparen een meetbare snelheid heeft. Daartoe werd rekening gehouden met de draaiing van de aarde en de beweging rond de zon, waardoor de snelheid van het experiment ten opzichte van de sterren per etmaal varieerde.

De metingen van het tijdverschil tussen het gedrag van het ene deeltje en het andere geven geen aanwijzingen voor zo'n stelsel. Niet uitgesloten is daarom dat de spookachtige communicatie tussen gekoppelde fotonen inderdaad oneindig snel verloopt. Strikt genomen geeft het experiment echter alleen een ondergrnes voor die snelheid: minstens vier ordes van grootte sneller dan het licht.