Bell teoremi
Geçmiş > Arka plan

Kuantum mekaniğinin gizli değişkenler tarafından "tamamlanıp" tamamlanamayacağı sorusu, kuantum teorisinin ilk yıllarına kadar uzanır. Macaristan doğumlu bilge John von Neumann, kuantum mekaniği üzerine 1932 ders kitabı'nda, "gizli parametreler" olamayacağına dair bir kanıt olduğunu iddia ettiği şeyi sundu. Von Neumann'ın ispatının geçerliliği ve kesinliği Hans Reichenbach tarafından, daha ayrıntılı olarak Grete Hermann tarafından ve muhtemelen Albert Einstein tarafından basılı olmasa da konuşma sırasında sorgulandı. (Simon Kochen ve Ernst Specker, von Neumann'ın temel varsayımını 1961 gibi erken bir tarihte reddettiler, ancak 1967'ye kadar bir eleştiri yayınlamadılar.)
Einstein ısrarla kuantum mekaniğinin tamamlanmış bir teori olamayacağını savundu. Tercih ettiği argüman bir yerellik ilkesine dayanıyordu:
EPR düşünce deneyi de benzerdir, ayrıca birleşik bir dalga fonksiyonu tarafından açıklanan iki ayrı sistem A ve B dikkate alınır. Bununla birlikte, EPR makalesi, daha sonra gerçekliğin EPR kriteri olarak bilinen fikri ekler; buna göre, "B" üzerindeki bir ölçümün sonucunu 1 olasılıkla tahmin etme yeteneği, B içinde bir "gerçeklik unsurunun" varlığını ima eder.
1951'de David Bohm, EPR tarafından ele alınan konum ve momentum ölçümlerinin aksine, ölçümlerin farklı olası sonuç aralıklarına sahip olduğu, EPR düşünce deneyinin bir varyantını önerdi. Bir yıl önce, Chien-Shiung Wu ve Irving Shaknov, dolanık çiftler halinde üretilen fotonların polarizasyonlarını başarıyla ölçtüler, böylece EPR düşünce deneyinin Bohm versiyonunu pratikte uygulanabilir hale getirdiler.
1940'ların sonlarında, matematikçi George Mackey kuantum fiziğinin temellerine ilgi duymaya başladı ve 1957'de kuantum mekaniğinin kesin bir tanımı olarak kabul ettiği bir varsayımlar listesi hazırladı. Mackey, varsayımlardan birinin gereksiz olduğunu tahmin etti ve kısa bir süre sonra Andrew M. Gleason, bunun gerçekten de diğer varsayımlardan çıkarsanabileceğini kanıtladı. Gleason teoremi, geniş bir gizli değişken teorileri sınıfının kuantum mekaniği ile bağdaşmadığına dair bir argüman sağladı. Daha spesifik olarak, Gleason teoremi "bağlamsal olmayan" gizli değişken modellerini dışlar. Kuantum mekaniği için herhangi bir gizli değişken modeli, Gleason teoreminin imalarından kaçınmak için, yalnızca ölçülen sisteme ait özellikler olmayan, aynı zamanda ölçümün yapıldığı dış bağlama da bağlı olan gizli değişkenleri içermelidir. Bu tür bir bağımlılık genellikle yapmacık veya istenmeyen olarak görülür; bazı ayarlarda özel görelilik ile tutarsızdır. Kochen-Specker teoremi, üzerinde böyle bir olasılık ölçüsünün tanımlanamayacağı belirli bir sonlu ışın alt kümesi oluşturarak bu ifadeyi geliştirir.
Tsung-Dao Lee, 1960 yılında Bell'in teoremini türetmeye çok yaklaştı. Zıt yönlerde hareket eden iki kaon'un üretildiği olayları değerlendirdi ve gizli değişkenlerin bu tür durumlarda elde edilebilecek korelasyonları açıklayamayacağı sonucuna vardı. Ancak kaonların bozunması nedeniyle zorluklar ortaya çıktı ve Bell tipi bir eşitsizlik çıkaracak kadar ileri gitmedi.{{refn|group=note|This was reported by Max Jammer. Lee en çok Chen-Ning Yang ile parite korunumunun ihlali tahminiyle tanınır; bu tahmin ödülü paylaşmayan Chien-Shiung Wu tarafından onaylandıktan sonra onlara Nobel Ödülü kazandırdı.