CON MÈO CỦA SCHRODINGER CÓ THỂ KHIẾN BẠN KHÔNG THỂ NHÌN THẾ GIỚI NÀY THEO CÁCH CŨ ĐƯỢC NỮA.

Ảnh: Monster Box.

Một nhà khoa học từng bảo rằng: “Không có định luật nào quy định vật lý lượng tử phải thú vị và dễ hiểu cả” [*].

Quan điểm này thật dễ hiểu và dễ tiếp nhận. Nhưng có thực chúng ta sẵn sàng “thông cảm” cho vật lý lượng tử về sự khó hiểu của nó hay không, khi biết rằng chính vật lý lượng tử đã từng gián tiếp đưa ra quan điểm khác rằng: “Không có định luật nào quy định con mèo không được vừa sống vừa chết cả”.

Vì dưới góc độ vật lý lượng tử, quả thực một con mèo có thể cùng lúc ở trong trạng thái chồng chập vừa sống vừa chết. Và đúng là khi đã nghĩ đi nghĩ lại, chẳng có bất kỳ định luật nào trên đời (ngoại trừ lẽ thường) cho thấy đó là điều vô lý.

Có lẽ bạn đang có chút phân vân, cùng lúc lục tìm xem liệu trong số lượng kiến thức ít ỏi đã học có điều gì đã cho thấy tuyên bố trên là vô lý hay không, từ định luật bảo toàn năng lượng cho đến định nghĩa sự sống trong sinh học… Cảm giác này hoàn toàn hợp lý, và cũng là phản ứng của Albert Einstein cùng nhiều nhà khoa học khác cách đây đúng một thế kỷ. Vì vật lý lượng tử không những phản trực giác, nó còn vô lý với sự thật khách quan đang tồn tại ở thế giới thực.

Hoặc trừ khi, chúng ta không thực sự biết rõ về thế giới thực như mình vẫn nghĩ?

Các nhà khoa học cũng từng như thế.

Quay trở lại một chút, ở trước thời điểm Schrodinger nghĩ ra thí nghiệm tưởng tượng nổi tiếng của ông, tình hình vật lý thế giới khá sôi động. Einstein bấy giờ đã lọt vào hàng ngũ những nhà vật lý vĩ đại nhất mọi thời đại, sau khi đưa ra hàng loạt tiên đề và học thuyết trực tiếp mâu thuẫn với tính chính xác tuyệt đối trước đó của vật lý cổ điển, cùng lúc mở ra nhiều hướng đi mới trong tương lai.

Là một người đã đưa ra những học thuyết mới mẻ có tính cách mạng, Einstein không ngại chuyện tiếp thu ý tưởng mới. Tuy vậy, nhìn chung ông vẫn chịu ảnh hưởng mạnh mẽ bởi tính dự đoán chính xác của vật lý cổ điển. Vì Einstein nhiều lần nói rằng “Chúa không chơi xúc xắc” [1]. Ông cho rằng, mọi thứ đều có thể dự đoán được nếu chúng ta có đủ khả năng và đủ dữ kiện. Như việc tung đồng xu, quăng xúc xắc đều có thể dự đoán hay thậm chí tạo ra kết quả như mong muốn. Nghĩa là, theo Einstein, chúng ta có thể dự đoán toàn bộ những cơn bão trong tương lai về mặt lý thuyết nếu đủ khả năng nắm bắt thông tin của toàn bộ những phân tử khí cũng như có thể xử lý mớ dữ liệu khổng lồ ấy.

Có vẻ như đây cũng là quan điểm phổ biến trong giới khoa học, cho đến trước khi vật lý lượng tử ra đời.

Khi thu nhỏ về cấp độ nguyên tử, thế giới ở đấy vận động theo những cách rất khác. Không-thời gian trở nên phản trực giác: một hạt có thể xuất hiện ở nhiều nơi trong cùng một thời điểm và liên tục thoắt ẩn thoắt hiện. Cơ học cổ điển hay thuyết tương đối của Einstein cũng không còn đúng với những quy luật vật lý ở đây. Vận tốc và thời gian đều không còn tương đối. Nhưng có một điều tạo ra tranh cãi hơn cả: tính xác suất và độ ngẫu nhiên tuyệt đối của các hạt.

Sự ngẫu nhiên tuyệt đối này khác với sự ngẫu nhiên thông thường của tung đồng xu, xúc xắc hay kết quả quay xổ số. Vị trí của một hạt là ngẫu nhiên tuyệt đối, vì bất kể con người phát triển đến mức nào đi chăng nữa, chúng ta hoàn toàn không thể nắm bắt được toàn bộ thông tin hay chi phối được cách hoạt động của nó – điều này đã được tuyên bố và chấp nhận rộng rãi [2]. Trong khi những hiện tượng ngẫu nhiên thông thường chủ yếu hoạt động do chúng là kết quả từ lượng lớn thông tin khó nắm bắt và từ đó được ứng dụng (như một quy luật mật mã ai cũng biết nhưng ít người có thể giải), nhưng về mặt lý thuyết chúng ta đã nắm bắt được từ lâu [3].

Einstein cho rằng tất cả mọi thứ đều là ngẫu nhiên thông thường hết cả lượt, và tuy rằng đồng ý với những kết quả cuối cùng phía vật lý lượng tử đưa ra, ông không đồng ý với cách lý giải của họ. Chắc chắn có gì đó chúng ta chưa biết về vật lý lượng tử do đó dẫn đến những cách diễn giải tâm linh, ông nghĩ thế, và dành phần lớn thời gian còn lại trong cuộc đời của mình để “cãi nhau” với những nhà vật lý lượng tử ở phe đối lập. Trong EPR paradox, một công trình của ông và hai nhà khoa học nổi tiếng khác là Boris Podolsky và Nathan Rosen, có viết rõ ràng rằng: “Do đó, chúng tôi buộc phải đi đến kết luận rằng những diễn giải của cơ học lượng tử về thế giới thực dựa trên hàm sóng là chưa hoàn chỉnh” [4].

Cũng trong công trình ấy, Einstein cùng đồng sự tin chắc rằng họ đã tìm được viên đạn bạc để bắn nát “con ma cà rồng” vật lý lượng tử, chính là rối lượng tử (quantum entanglement) [5]. Dựa trên những công thức từ phía vật lý lượng tử, nhóm của Einstein đã rút ra công thức cho thấy vật lý lượng tử đã gián tiếp công nhận mối liên hệ đặc biệt giữa hai hạt bất kỳ. Hai hạt này được gắn kết một sợi dây vô hình nhưng mạnh mẽ, dùng để quyết định “số phận” lẫn nhau. Einstein gọi đó là “hành động ma quái” như một cách cho thấy vật lý lượng tử đã bị nhuốm màu tâm linh.

Cụ thể, vật lý lượng tử có lý thuyết spin [6] (tôi sẽ giản lược phần này) tuyên bố rằng rằng các hạt cơ bản luôn xoay và có spin ngẫu nhiên cho đến khi được quan sát. Có thể tưởng tượng rằng một hạt electron luôn xoay vòng vòng như thế cho đến khi một nhà khoa học nhìn và thấy nó có spin hướng xuống, và hạt đó sẽ có spin hướng xuống cho đến mãi về sau.

Điều này nghe vừa vô lý, vừa buồn cười.

Các nhà khoa học buộc phải đồng ý rằng lúc họ chưa quan sát, hạt electron ấy đang ở trạng thái nổi loạn chưa xác định, nhưng chỉ cần họ ghé mắt vào, chúng sẽ tự chọn một bản chất và trung thành với bản chất ấy cho đến khi vũ trụ hủy diệt.

Nhưng lý thuyết Einstein phát triển về rối lượng tử còn hấp dẫn và điên rồ hơn. Ông đã dùng chính những công thức trước đó của vật lý lượng tử để chỉ ra có các cặp hạt liên kết với nhau và cứ mỗi khi hạt này được quan sát và mang theo trạng thái spin xuống, hạt kia sẽ spin lên ngay lập tức.

Các công thức của vật lý lượng tử còn cho phép việc một hạt ở đầu này của vũ trụ spin xuống, hạt kia ở đầu kia vũ trụ sẽ ngay lập tức spin lên. Giả sử như hai hạt liên kết bằng cách truyền thông tin cho nhau, thì thông tin lúc này sẽ truyền đi với vận tốc nhanh hơn rất rất nhiều lần ánh sáng và sẽ vi phạm thuyết tương đối hẹp. Nhưng ngay cả thế, bản thân “thông tin truyền đi” trong khắp vũ trụ đều là các hạt và sóng, vậy làm sao một hạt có thể tự thân truyền đi thông tin nếu thông tin là một dạng vật chất phức tạp hơn chính nó?

Bằng cách chỉ ra những điểm vô lý từ công thức của vật lý lượng tử, Einstein tưởng chừng như thành công trong việc chỉ ra sự “chưa hoàn chỉnh” của vật lý lượng tử và các nhà khoa học đối lập không còn cách nào khác phải dẹp đi mớ công thức của mình. Hoặc là…

“Đúng là như thế”, các nhà vật lý lượng tử ở phía đối lập đã nói lại, chấp nhận những hiện tượng vô lý Einstein chỉ ra và nói rằng đó đúng chính xác là cách vật lý lượng tử hoạt động, cũng như bảo rằng công thức của họ chẳng có gì sai cả, cám ơn Einstein đã giúp họ tìm ra thêm một thứ mới mẻ và hay ho. Thành thử, chính Einstein lại vừa phát hiện thêm một mối quan hệ tưởng chừng như điên rồ nhưng khả thi trong thế giới lượng tử.

Schrodinger, lúc bấy giờ là người đã nhận được giải Nobel Vật lý nhờ vào tìm ra phương trình Schrodinger mô tả hàm sóng giúp tạo ra bước ngoặt cho cả nền vật lý lượng tử [7], cũng đồng ý với Einstein. Bản thân ông cũng cho rằng phương trình đạt giải Nobel của mình chưa hoàn chỉnh và cần hoàn thiện thêm trong tương lai vì chưa thể giải quyết triệt để tính ngẫu nhiên tuyệt đối của các hạt cơ bản (bật mí: cho đến nay phương trình này vẫn cho thấy rằng nó đã rất hoàn chỉnh). Vì thế, ông cũng góp sức cùng Einstein trong cuộc tranh cãi để chứng minh rằng vật lý lượng tử phản trực giác và còn nhiều thiếu sót.

Con mèo của Schrodinger.

Chính Schrodinger đã đặt tên hoàn chỉnh cho rối lượng tử, thông qua thí nghiệm con mèo tưởng tượng của ông. Thí nghiệm ấy được ông miêu tả chính xác như nhau:

“Người ta có thể [từ các lý thuyết, công thức của vật lý lượng tử] mà thiết lập nên những trường hợp vô lý. Với con mèo được nhốt trong buồng thép, cùng những thiết bị sau (những thiết bị này phải không bị con mèo tác động đến): một lượng nhỏ chất phóng xạ nằm trong máy đo Geiger, đủ nhỏ để các nguyên tử bắt đầu phân rã trong một giờ, nhưng cũng có xác suất tương đương khiến việc phân rã không diễn ra; trong trường hợp xảy ra sự phân rã, máy đếm sẽ phóng điện kích hoạt một cái búa làm vỡ một bình nhỏ chứa chất độc. Nếu một người để hệ thống này vận hành độc lập trong một giờ và không có bất kỳ can thiệp nào, sẽ là hợp lý khi người đó nói rằng con mèo vẫn sống nếu không có nguyên tử nào bị phân rã. Và nếu có bất kỳ nguyên tử nào phân rã, con mèo sẽ chết. Hàm sóng của toàn bộ hệ thống đã diễn tả rằng bên hộp có tồn tại một con mèo vừa sống vừa chết (xin lỗi về cách dùng từ) và hai trạng thái này trộn lẫn vào nhau.

Trường hợp này đã cho thấy sự không xác định vốn giới hạn trong thế giới lượng tử, có thể tạo ra sự không xác định trong thế giới vĩ mô, và chỉ có thể được giải quyết thông qua việc quan sát. Chỉ riêng điều này, đã cho thấy sự không rõ ràng và mâu thuẫn. Luôn có một sự khác biệt giữa một bức ảnh bị rung hoặc mất nét, với một bức ảnh chụp vội đám mây và sương mù [t/n: ý của Schrodinger trong câu này là những thứ trông giống nhau có thể có những bản chất hoàn toàn khác nhau]” [8].

(Lưu ý, mọi thí nghiệm miêu tả không đi kèm với những dữ kiện quan trọng như hạt phóng xạ hay hàm sóng, đều sai và không còn trùng khớp với ý đồ của Schrodinger, cũng như lệch đi bản chất của cuộc tranh luận).

Mục đích chính của thí nghiệm này nhằm đánh trực tiếp vào sự vô lý trong việc diễn giải sự chồng chập của các hạt cơ bản. Một lần nữa, Schrodinger và Einstein muốn phe đối lập chấp nhận một trong hai thứ, sự vô lý của công thức, hoặc sự vô lý của hiện thực.

Einstein rất tâm đắc với thí nghiệm này của Schrodinger, cũng như trước kia Schrodinger thường xuyên đồng ý với ông. Einstein cho rằng việc con mèo vừa sống vừa chết đúng là sẽ được định đoạt vào thời điểm chúng ta mở hộp ra để quan sát, nhưng trước đó, dù không ai biết, thực chất đã có một kết quả định sẵn. Cũng giống việc tung đồng xu, tuy không biết úp hay mở trước khi mở tay ra, nhưng phía dưới bàn tay ấy đồng xu đã sấp hay ngửa.

Con mèo đã chết rồi, hoặc sống rồi, và đúng là khả năng này may rủi 50/50 không thể dự đoán, nhưng hành động mở chiếc hộp của người quan sát chỉ để quan sát và xác nhận kết quả, không ảnh hưởng đến sự thật rằng con mèo đã sống hay chết từ trước đó.

Điều tương tự cũng đúng với rối lượng tử. Einstein có dùng một ví dụ nổi tiếng về đôi găng tay để giải thích lại vật lý lượng tử theo hướng thuận trực giác: một đôi găng tay được bỏ riêng hai chiếc vào hai chiếc hộp kín rồi bị xáo trộn ngẫu nhiên, sau đó đặt ở hai đầu Bắc Cực và Nam Cực. Vậy, khi người giữ chiếc hộp ở Bắc Cực mở hộp ra và thấy trong đó là chiếc găng bên trái, thì ngay lập tức chiếc găng ở Nam Cực là bên phải theo đúng logic thông thường. Nhưng việc mở hộp ra chỉ để quan sát, còn việc chiếc găng nào nằm ở hộp nào đã được quy định từ khi chúng được tách ra [9].

Như vậy, hai hạt cơ bản có mối quan hệ đặc biệt ở hai đầu vũ trụ, vốn cũng đã có spin xác định từ trước khi được quan sát.

Nhưng nếu mọi chuyện đơn giản vậy, cuộc tranh cãi đã không kéo dài đến hàng chục năm, giữa những bộ não vĩ đại nhất thế giới lúc bấy giờ.

Sau khi được nghe về thí nghiệm tưởng tượng trên, phía vật lý lượng tử, nổi bật có Niels Bohr, đáp lại rằng:

“Ừa, đúng vậy đó, con mèo vừa sống vừa chết, cám ơn Schrodinger nhé”.

Kể cả sự vô lý của Einstein và Schrodinger đã chỉ ra, đều chỉ liên quan đến mặt nhận thức, thay vì thực sự có định luật nào đó quy định rằng mọi thứ không được vận động như thế.

“Con mèo đúng là vừa sống vừa chết. Hai chiếc găng tay đúng là không thể xác định ngay cả khi chưa được mở ra. Chính việc mở hộp quan sát quy định số phận của con mèo kia, cũng như hai chiếc găng vốn vẫn chồng chập cho đến khi được mở ra. Và khi chiếc găng tay ở Bắc Cực được xác định là trái, chiếc găng trong hộp ở Nam Cực mặc định biến thành phải. Lý thuyết là vậy, không có gì sai cả, ngay cả khi nó khó hiểu, nhưng vì sao khó hiểu lại khiến nó trở nên sai? Những thí nghiệm trên tuy chỉ ra được sự khó hiểu, nhưng chẳng thể chứng minh rằng như thế là sai”.

Lý lẽ của cả hai đều không thể kiểm chứng lại bằng thực nghiệm. Vì chẳng hạn thực nghiệm quan sát thấy “con mèo đã sống”, Einstein có thể nói rằng “mở hộp ra thấy con mèo sống, tức là con mèo trong chiếc hộp trước nay vẫn sống như thế”, còn Bohr thì lại nói rằng “con mèo sống vì việc mở hộp quan sát của chúng ta thấy nó sống, còn trước khi mở nó ở trong trạng thái không xác định”.

Nhìn chung, có hai phe rõ rệt, một bên cho rằng thế giới lượng tử có những “luật địa phương” còn ẩn sâu bên trong ấy và chúng ta chưa thể tìm ra được do giới hạn về công nghệ hay nhận thức. Đây chính là phe có quan điểm tương đồng với Albert Einstein và Erwin Schrodinger. Phe còn lại đồng ý với Niels Bohr và Werner Heisenberg, cho rằng thế giới này hoạt động dựa trên các hạt cơ bản, và các hạt cơ bản này dựa trên sự ngẫu nhiên tuyệt đối.

Cho đến năm 1955, Einstein qua đời và vẫn giữ nguyên quan điểm rằng vật lý lượng tử là ngành khoa học chưa hoàn thiện, nên mới có những cách diễn giải sặc mùi tâm linh siêu hình như trên.

Ai đã đúng?

Câu chuyện con mèo hay hai chiếc găng tay vốn là những thứ không tồn tại trong thực tế. Chúng, và lý thuyết về rối lượng tử, được rút ra từ những công thức trước đó của các nhà vật lý lượng tử như Bohr hay Heisenberg. Những lý thuyết về spin, tính ngẫu nhiên tuyệt đối, sự không xác định, nguyên lý bất định, hàm sóng… đều là những công trình đặt nền tảng cho lý thuyết vật lý lượng tử. Nhưng Einstein và Schrodinger đã dùng chính những công thức ấy để chỉ ra rằng chúng có thể dẫn đến những hiện tượng vô lý trong đời sống bình thường.

Nhưng vật lý lượng tử kỳ diệu, đáng để theo đuổi vì chúng đưa ra những thứ cực kỳ hay ho và mới mẻ: một electron có thể xuất hiện ngẫu nhiên ở nhiều vùng khác nhau trong hàng loạt quỹ đạo nguyên tử, một hạt cơ bản có spin không xác định, vận tốc không xác định… và việc không xác định này là bản chất, không phải giới hạn công nghệ của con người, nên đây là sự thật khách quan. Nhưng chúng lại, theo một cách thức kỳ lạ nào đó, ở trong trạng thái xác định ngay khi chúng ta bắt đầu quan sát. Chúng ta không được phép hỏi cụ thể chi tiết của một hạt, vì thế là sai về mặt bản chất, chỉ có thể hỏi xem “xác suất chúng xuất hiện ở vùng này là bao nhiêu %”.

Nhóm những nhà vật lý ở cả hai phe đã qua đời trước khi cuộc tranh cãi ngã ngũ. Nhưng thực tế đã cho thấy Einstein đã sai, và vật lý lượng tử hoàn toàn đúng.

Sau này, cùng với sự phát triển của công nghệ, hàng loạt thí nghiệm đã được thực hiện và chỉ ra sự thật rằng: spin của một hạt đúng là không thể xác định cho đến khi được quan sát, rối lượng tử có tồn tại và quả thật việc xác định hạt này sẽ quyết định luôn spin của hạt kia, hàm sóng của Schrodinger đã đúng và nguyên lý bất định cũng vậy… Đã từng có thí nghiệm dùng chính rối lượng tử, một lý thuyết được Einstein và Schrodinger đặt ra chỉ để chứng minh vật lý lượng tử vô lý, để thử dịch chuyển tức thời một hạt. Thí nghiệm ấy đã thành công, đến nay công nghệ này đã có thể dịch chuyển các hạt ở mức độ phân tử [10].

Thực tế, những chiếc điện thoại (hoặc máy tính) bạn dùng để đọc được bài viết này cũng được tạo nên nhờ lý thuyết vật lý lượng tử. Nói đúng hơn, gần như toàn bộ những phát minh công nghệ hiện nay đều đến từ lý thuyết vật lý vô lý phản trực giác kể trên. Sự vô lý của chúng không những hữu dụng, còn mở ra tiềm năng to lớn trong tương lai. Vậy, chúng ta hoặc là phải công nhận rằng con mèo đúng là vừa sống vừa chết trong chiếc hộp của Schrodinger, hoặc là vật lý lượng tử sai và cả thế giới hiện đại sẽ sụp đổ.

Khi Einstein đặt ra hai lựa chọn: hoặc chấp nhận công thức và diễn giải của vật lý lượng tử sai, hoặc chấp nhận sự tồn tại của những thứ vô lý và trực giác của chúng ta quá nghèo nàn để hiểu chúng; ông tưởng chừng như đã nắm chắc phần thắng trong tay vì người bình thường sẽ dễ bị thuyết phục để chọn 1, nhưng thực tế lại cho thấy 2 mới là những gì đang diễn ra.

Sự thành công của vật lý lượng tử không chỉ giúp thế giới bước lên tầm cao mới, còn đặt ra hàng loạt vấn đề triết học. Chúng làm lung lay thuyết tất định, cũng như gián tiếp phủ định việc tiên tri hay niềm tin về số phận, do những đơn vị cơ bản nhất cấu thành vũ trụ, nhân loại và toàn bộ những gì diễn ra bên trong ấy hoạt động một cách ngẫu nhiên tuyệt đối.

Những lý thuyết của vật lý lượng tử nằm trong nhóm những lý thuyết khoa học phản trực giác nhất, cũng như dễ bị chứng minh là sai nhất. Nhưng chúng không sai, và điều này lại càng khiến sự tin cậy tăng cao.

Như trong show truyền hình khoa học nổi tiếng Quantum Leap có đề cập, sau khi tìm hiểu về vật lý lượng tử, dù có muốn hay không, người ta cũng không thể nhìn nhận thế giới như cũ được nữa.

Và rất có thể nó sẽ dẫn đến những lý thuyết ngụy khoa học, bởi những người không hiểu gì về khoa học.

*Những đoạn trong ngoặc kép nếu không được ghi nguồn [số] phía sau, không phải trích dẫn thực, chỉ là lời diễn giải của người viết.

SCHRODINGER’S CAT DEFIES 

YOUR WORLD-PERCEPTION

“There exists no law to rule that quantum physics must be compelling, nor explicit”, said a scientist [*].

Which is explicit. Nevertheless, to “bear with” such an incomprehensibility seems somewhat beyond bearing, for quantum mechanics did indirectly claim that “there exists no law to rule that a cat may not subsist and succumb coevally”.

In quantum physics, a cat can indeed coetaneously be superpositioned in-between life and de-ath. To put it into perspective, neither has it been any human law (except for common sense) to hold that such a state is contrary to all reason.

Bewildering as it may seem, this even urges us to jog through our modest knowledge memory – from the Conservation of Energy to how biology defines beings – to “nitpick” such a statement. Which is fair enough, for it was the very reactions of Einstein and other scientists a century ago: not only is it counterintuitive, quantum physics even “counters” the subjective facts of this world.

Or isn’t it? What if we do not understand this world that much?

An used-to to scientists.

Before Schrodinger, the physics field was in its heyday. Back then, Einstein, upon series after series of axioms and conflicting theories with the absolute accuracy inherited from classic physics, had already gained himself the very title of one of the greatest human physicists, thence propelling forward innovative directions of physics study.

To be the one to put forward every leading-edge theory, Einstein was by no means a diehard. He, nonetheless, was profoundly influenced by classical physics’ predictability. Oftentimes, he claimed that “God does not play dice” [1], asserting that everything can be anticipated should we be capable enough, and with sufficient data. Results of coin-flipping, and dice-tossing, thus, could be predicted, or even manipulated. Further, humans could, by the book, forecast every future hurricane should we hold the very data of every atmospheric particle, and be capable of processing which.

Indeed, it had been such a raging view among physicists before quantum physics.

At an atomic level, the world, however, operates wildy differently. Wherein space-time becomes somewhat counterintuitive: a particle can coevally continuously pop up at several points, insofar as neither classical mechanics nor Einstein’s theory of relativity can “quell” every other atomic law. Above all, it bears with another woefully controversial thing: the probability and absolute randomness of particles.

At its core, such a thing as absolute randomness sticks out from our human randomness in results of coin-flipping, dicing, and lottery. A particle’s position is absolutely random: however advanced we may be, we can rarely grasp every information, nor maneuver how it must get along; and we have long taken this as incontrovertibly true [2]. Whereas, not-that-absolute randomness can only pop up unpredictably since they bear with an insurmountable amount of data, thus limited applications (a riddle only a handful of persons can solve, for example). By the book, we, however, are all too heedful of which [3].

Einstein, on the other hand, assumed that everything was ordinarily random. Forasmuch as he eventually accepted the final results of quantum physicists, Einstein did hardly buy into their reasonings. He purported that there must have been more tough quantum-nut to crack, which have been spiritually championed, thus spending the rest of his life debating opposing quantum physicists. In EPR Paradox, a collaboration of Einstein with two other prominent scientists, Boris Podolsky and Nathan Rosen, he stated that “We are thus forced to conclude that the quantum-mechanical description of physical reality given by wave functions is not complete [4].

Also within which, they were sure that they had come up with the silver bullet to do away with the quantum physics vampire – quantum entanglement [5]. Given the quantum formula, Einstein extracted another formula to evidence that quantum physics indirectly upholded the special relationship between two random particles – an intangible, yet woefully strong rope that binds their “fates”. Calling which “eccentric”, the scientist must have implied that quantum physics had been somewhat religious.

To put into perspective, this school did propel forward the so-called “particle spin” to claim that fundamentally, every particle forevermore haphazardly spins until it is observed. We can thereby think of an ever-spinning electron observed by a scientist as downward spinning, thence heading downward forever.

Which, however, is both absurd and somewhat hilarious.

Scientists, at this point, had no choice but to buy into a fact that before their observations, every particle is “rebelliously unidentified”, which, upon observation, opt for a certain property, adhering to which forever.

Einstein, with his every theory on quantum entanglement, was even more wildly compelling. Simply put, he leveraged exactly every former quantum formula to scrutinize the relationship of two particles – that as soon as one is observed spinning downward, the other immediately heads upward.

Those quantum formulas even tolerate such a relationship at universal level: that once one, at one pole of the universe, spins downward, its better half is antrose (spins upward). Suppose that the two particles transmit information back and forth, thus interconnected to each other, that “information” will travel at a speed woefully faster than that of light, which, thence, vehemently violates special relativity. Still, how can particles “deliver” those universally-transmitted-data, which is, at its very core, particles and waves – the very material forms overlapping themselves?

Given every effort to evidence the “quantum ridicules”, Einstein himself was assured that he must have been successful in spelling out the quantum physics’ flaws, and urging his dissidents to do away with their [ridiculous] formulas. Mustn’t he?

“Yes, it is”, replied opposing quantum physicists, conceding to every seemingly absurd phenomena Einstein had pointed to, claiming that it exactly is how quantum physics works, their formulas were “invincible”, expressing their warm gratitude at how Einstein gave them a helping hand and unveiled quite an innovative thing. After all, it was Einstein who actually unearthed another, albeit seemingly unworkable, possible quantum relationship.

Even Schrodinger – the very physicist to win the Nobel Prize in Physics with his Schrodinger equation revolutionizing quantum physics [7] – assented Einstein. He himself confessed that his Nobel-awarded equation was incomplete since it is yet to altogether do away with the absolute randomness of particles, thus needing further modification (note that the equation, to date, has revealed itself as any less perfect). To all appearances, he somehow seemed to side with Einstein in the very controversy regarding quantum physics’ counterintuition and flaws.

Schrodinger’s cat.

It was Schrodinger who coined a complete name for quantum entanglement in his “catly” thought experiment. The experiment was as follows:

“One can even set up quite ridiculous cases. A cat is penned up in a steel chamber, along with the following device (which must be secured against direct interference by the cat): in a Geiger counter, there is a tiny bit of radioactive substance, so small, that perhaps in the course of the hour one of the atoms decays, but also, with equal probability, perhaps none; if it happens, the counter tube discharges and through a relay releases a hammer that shatters a small flask of hydrocyanic acid. If one has left this entire system to itself for an hour, one would say that the cat still lives if meanwhile no atom has decayed. The first atomic decay would have poisoned it. The psi-function of the entire system would express this by having in it the living and dead cat (pardon the expression) mixed or smeared out in equal parts.

It is typical of these cases that an indeterminacy originally restricted to the atomic domain becomes transformed into macroscopic indeterminacy, which can then be resolved by direct observation. That prevents us from so naïvely accepting as valid a “blurred model” for representing reality. In itself, it would not embody anything unclear or contradictory. There is a difference between a shaky or out-of-focus photograph and a snapshot of clouds and fog banks (t/n: Schrodinger implied that things with seemingly similar appearances may bear with wildly different natures)” [8].

(Note: every descriptive experiment involving neither particle radiation nor wave equation – which are critical – is wrong, and drifted away from both Schrodinger’s initial concept and the nature of this topic).

The very reason for this experiment is to put on trial the absurdity in the interpretation of elementary particles’ superpositions. Again, Schrodinger and Einstein were to get their dissidents on their knees – to concede to the invalidity, either of their formulas or of this reality.

Back then, Einstein was excited at which, in much the same way as how Schrodinger was to him. The former held it that the cat indeed subsists and succumbs, whose fate is to be revealed the moment we open the box, and given its unanticipatability, there precedingly exists a “fate” of which. Akin to coin-flipping, forasmuch as we can never know what side it is unless our hand is lifted, the result is already either head or tail.

The cat may succumb, or keep living, and such a 50/50 thing is indeed unanticipatable. Nevertheless, the act of opening the box is merely to observe and confirm this, thus rarely changing the fact that the cat did live, or cease himself to exist beforehand.

The very same thing happens to quantum entanglement. To put into perspective, Einstein did come up with the eminent glove example to explain quantum physics in a more intuitive manner: given a pair of gloves with each put in a box, which is then transported to the two Poles, as soon as one is open and reveals the left glove in the North Pole, the right one must be in the South Pole box – a common logics. Nonetheless, to open the boxes is to observe only, whilst which glove belonging to which box was determined the very moment they were set apart [9].

In this manner, each of the two elementary particles at two ends of the universe has its own fixed spinning direction before any observation.

However, had it been that straightforward, the controversy would not have lasted among the greatest masterminds for decades.

Having heard of such an experiment, the opposing quantum physicist party, represented by Niels Bohr, replied:

“Yeah, the cat coevally succumbs and subsists. Good job, thanks Schrodinger”.

After all, even the absurdity Einstein and Schrodinger zeroed in was still a perception problem, thus rarely bound by any human law not to work out that way.

“The cat coetaneously succumb and subsist, forsooth. By the same token, the two gloves were unidentifiable before someone opened one of the two boxes. That opening holds the fate of the cat, forasmuch as the two gloves were superpositioned until one of the containers was open. As soon as the one in the North Pole reveals itself to be the left glove, that in the South Pole must be the right glove, to all appearances. It is what it is theoretically, which is by no means falsifiable even when it sounds bewildering. Why could such a bewilderment, nonetheless, turn it wrong? For these experiments only spell out the bewilderment in which, instead of defying its falsifiability”.

In all likelihood, such a controversy can hardly be put on any empirical experiment. For example, should we open the box and observe a healthy, lively cat, Einstein would interpret it as though “that the box opens and reveals a living cat means it has always been living”, whilst Boht would claim that “it lives, for upon opening the box, we see it alive, insofar as whatever happens in the box before this was unidentified”.

On the whole, the controversy is divided into two major parties, one holding that the quantum world bears with “local rules” which are superpositioned since humans are constrained in terms of technology advent and perception – akin to Einstein and Schrodinger’s, while the other falls for Bohr and Heisenberg, those reckoning that this world thrives on the elementary particles of absolute randomness.

Until the very last days of his life, Einstein still remained his view that quantum physics was a science field yet to be completed, thus contingent upon every metaphysical interpretation as aforementioned.

Who was right?

Neither of the two experiments exist in reality. They, together with the theory of quantum entanglement, have been extracted from former quantum formulas Bohr, Heisenberg, or any quantum physicist had come up. Given the theories having laid the very foundation for quantum physics – particle spin, absolute randomness, non-identifiability, uncertainty principle, or wave equation – Einstein and Schrodinger turned which against quantum physics, to spell out the absurdity in this ordinary human reality.

That said, quantum physics have offered many a compelling, innovative things: an electron may haphazardly pop up at different locations in the atom orbit, or an elementary particle holds an non-identifiable spin and velocity; and those non-identifiability are not the human constraint but the nature of which, thus revealing themselves as subjective facts. Which, however, in some mysterious manners, identify themselves as soon as we start observing which. We can rarely puzzle over the exact information of any particle, for that goes wildly against its nature. What we can, meagrely enough, is to question “what is the probability of them turning up at this location?”

After all, the two parties died before the controversy ceased. Reality has proved Einstein wrong, whilst quantum physicists were incontrovertibly right.

Thereon, given the technology advent, series after series of experiments have been conducted, evidencing that: a particle’s spin is yet to be identify before observation, quantum entanglement does exist, identifying one particle defines the other, Schrodinger’s wave equation is right and so is uncertainty principle. Simply put, there has been an experiment to leverage quantum entanglement, what Einstein and Schrodinger used to prove quantum physics’ falsifiability, in “teleporting” a particle and succeeded. To date, this technology has allowed humans to teleport particles at atomic levels [10].

In fact, such things as phones, laptops, or PCs on which you are reading these lines, thanks to quantum physics, could come into being. To be more precise, almost every modern technology originates from the aforementioned counterintuitive quantum theories. Not only is their counterintuition handsomely useful, it has also unlocked an any less auspicious future. We, thus, have to concede to either Schrodinger’s paradoxical cat, or the falsifiability of quantum physics – which would shatter this very world apart.

By the same token, Einstein came up with the two options: to either accept his formulas, which held that quantum physics was wrong, or to heed the subsistence of every seemingly ridiculous thing, to which our perception is too meager to interpret. Close to victory as he was, since the ordinary was set to buy into the former, reality, however, rules that the latter, instead, is what actually happening.

The quantum success has not only brought human civilization onto a dizzier height, but also put forward many a new philosophical questions. Defying determinism, it has also indirectly refuted fore-telling and the so-called “fate” – which are constituted by the very universal particles, operating in absolute randomness.

After all, quantum theories have creeped upon the list of the most counterintuitive, falsifiable theories. But they are not, and this, thus, has woefully enhanced its credibility.

As the acclaimed show Quantum Leap once said, upon studying quantum physics, irregardless of our will, we would never see this world the same way it “used to”.

Thus vulnerable to every pseudo-science theory trumped up by those holding no science knowledge.

*Those in quotation marks, unless [numbered], are purely the author’s interpretation, not a citation.

#MonsterBox

– Artist: Poetism.

– Trans: Heinous.