ألغاز الكم

التداخل والقياس

سلِّط شعاع ليزر على مستشعر ضوء، وقِس قوةَ الإشارة مع خفض قوة الشعاع. فستجد أنَّ النتيجة بسيطةٌ لبعض الوقت: انخفاض بسيط في كمية ضوء الليزر المكتشفة. على الرغم من ذلك، يوجد حدٌّ للطاقة حيث لا يُكتشف الضوء على الإطلاق إذا لم يُكتشف عنده. إنَّ خفض طاقة الليزر إلى درجة أدنى من هذا الحد لا يعني استشعار الضوء بدرجة أضعف: بل يعني أن وتيرةَ استشعار الضوء تقل أكثر فأكثر، ولكن في كل مرة يتم فيها استشعار الضوء، تستشعر نفس الكمية الثابتة من الطاقة. بمعنى أنه يبدو أن الضوء يأتي في كميات من الطاقة الثابتة؛ كموم الضوء (ومن هنا أتى اسم ميكانيكا الكم). وتعتمد الطاقة الخاصة بكل كم من كموم الضوء على شيء واحد هو لون الليزر؛ ففي حالة كل لون من الألوان، تتطابق كميةُ الطاقة مع كمية الكموم المنبعثة سواء بالزيادة أو بالنقصان. بعبارة أخرى، فإن شعاع الضوء عبارة عن تدفُّق «جسيمات» الضوء؛ أو «الفوتونات» كما يسمِّيها علماء الفيزياء.

شكل ٥-١: تجارب التداخل في حالة الضوء: (أ) تقسيم شعاع الضوء بمرآة نصف عاكسة؛ (ب) التداخل — تقسيم شعاع الضوء وإعادة تجميعه.

هل تقسم المرآة نصف العاكسة كل فوتون إلى فوتونَين بنصف القوة؟ أم إنَّ نصف الفوتونات يذهب في طريقٍ ويذهب نصفها في الطريق الآخر؟ للوهلة الأولى، يبدو أنَّ أيًّا من الاحتمالَين ممكنٌ، لكننا حين ننظر ونضع المستشعرات في كل شعاع، نجد أنه في كل مرة يُكتشف فيها فوتون ما، يكون له مقدارُ الطاقة نفسه الذي اكتشفناه سابقًا، ولا يعتمد ذلك إلا على لون الشعاع. «يبدو» أنه إذا ارتطم الفوتون بالمرآة نصف العاكسة، فإنه إما ينحرف وإما يمرُّ، ويبلغ احتمال حدوث كلٍّ من الحالتَين ٥٠ بالمائة. مرة أخرى، لا بأس بهذا حتى الآن.

نعرف أن احتماليةَ ارتداد كل فوتون في كل مرة يرتطم فيها بالمرآة تبلغ ٥٠ بالمائة. وبناءً على هذا، يبدو أنَّ نسبة حدوث كلٍّ من هذه الاحتمالات الأربعة تساوي ٢٥ بالمائة. حتى من دون إجراء التجربة، «يبدو» أننا نعرف ما سنجده بالتأكيد: في نصف المرات (٢٥٪ + ٢٥٪) يصل الفوتون إلى النقطة «أ»، في حين يصل في النصف الآخر إلى النقطة «ب»؛ ومن ثمَّ يعطي المستشعران إشاراتٍ متساويةً في القوة.

غير أننا لا نجد هذه النتيجة. فبالاعتماد الدقيق على طول كل شعاع بالضبط، يمكن للقائم بالتجربة الترتيبُ بحيث يُستشعر «كل» الضوء عند النقطة «أ»، أو عند النقطة «ب»، أو في أي نقطة بينهما.

يطلِق علماء الفيزياء على هذا التأثير اسم «التداخل»، وهم يقصدون معناه الحرفي؛ إذ إن أحد الشعاعَين يتداخل بطريقةٍ ما مع الشعاع الآخر؛ لذا فإن ما يحدث للضوء يعتمد على الشعاعَين كلَيهما. وإذا حجبنا أحدَ الشعاعَين كليًّا بالفعل، فسيختفي التداخل؛ وسيظهر نصف أشعة الضوء (المتبقية) عند النقطة «أ» ويظهر النصف الآخر عند النقطة «ب». يبدو إذن أنَّ ما يجري حقًّا هو حدوث تفاعل بين فوتونات الضوء، يجعل فوتونات الشعاع جهةَ اليسار ترتد مبتعدة عن فوتونات الشعاع جهة اليمين.

يمكننا اختبار هذا التأثير أيضًا. يمكننا خفضُ قوة الليزر (أو نضع مرشحًا شبه معتم أمام الليزر، وهو الحل الأكثر واقعية) إلى أن يتبقى فوتون واحد فقط يمر في المرة. وإذا حدث التداخل بسببِ ارتداد بعض الفوتونات عن بعضها الآخر، فإن هذا يعني اختفاءَ تأثيرِ التداخل حين لا يوجد سوى فوتون واحد في المرة. ولكن هذا لا يحدث؛ وإنما يبقى تأثيرُ التداخل من دون تغييرٍ مهما ضعُف الشعاع. إذا رتَّبنا أن تُكتشف كل الفوتونات عند النقطة «أ»، فستكون هذه النقطة هي التي تُكتشف عندها الفوتونات، سواء أكان فوتون واحد هو الذي يمر في المرة، أو تريليون فوتون.

ما الذي يجري إذن؟ يبدو وكأن «شيئًا ما» يوجد في الشعاعَين متى مرَّ فوتون عبر النظام. يسلك هذا «الشيء» سلوك الفوتون نفسه تمامًا؛ أي إنَّ فِعل أيِّ شيء للشعاع يحجُب الفوتونات سيوقف التداخل؛ وإذا فُعل أيُّ شيء للشعاع دون أن يؤثِّر في الفوتونات، فلن يتأثر التداخل. على الرغم من ذلك، فمتى ما نظرنا إلى كِلا الشعاعَين، لا نرصد سوى فوتون واحد في المرة، ونحن لا نرصده إلا في شعاع واحد من الاثنين، وليس في كلَيهما. بعبارة أخرى، يبدو وكأن الفوتون في «الشعاعَين كلَيهما في آنٍ واحد» حتى ننظر إليه، وحينها يقرِّر أن يكون في أحد الشعاعَين دون الآخر.

لكنَّ هذا غير منطقي على الإطلاق. فليس «النظر» في نهاية المطاف سوى عملية فيزيائية أخرى. والأجهزة التي نستخدمها لقياس وجود الفوتونات هي نفسها تتكوَّن من جسيماتٍ مجهرية تحكمها ميكانيكا الكم. وليس فِعل النظر نفسه سوى تفاعل آخر بين الأنظمةِ الفيزيائيةِ المحكومةِ هي أيضًا بميكانيكا الكم. إضافةً إلى ذلك، ينبغي ألَّا توجد قواعدُ منفصلة لكيفية تصرُّف الذرات، وفقًا لما إذا كنا نحن البشر قد خصَّصنا مجموعةً من الذرات في صورة «كاشف فوتونات» أم لم نفعل.

لمعرفةِ ما تخبِرنا به ميكانيكا الكم نفسها بشأن السلوك الذي ينبغي أن تسلُكه الكاشفات، يمكننا اللجوء إلى تجربةٍ فكريةٍ قديمة (وغير أخلاقية تمامًا) أجراها إرفين شرودنجر. لنفترض أننا نرصد لنرى بأي الشعاعَين يوجد الفوتون، وذلك عن طريقِ وَضْع كاشفٍ في كل شعاع. ولنفترض أننا نوصِّل الكاشف الموجود على اليسار — دون الكاشف الموجود على اليمين — بأداةٍ تقتل القطط، ونضع بعض الهررةِ التعيسة الحظ في نطاق تأثير الأداة.

إذا كان الفوتون في الشعاع الموجود على اليسار، فستموت القطة. وإذا كان الفوتون في الشعاع الموجود على اليمين، فستعيش القطة. أما إذا كان الفوتون في الشعاعَين في آنٍ واحد — فما يبدو أنَّ ميكانيكا الكم تخبرنا به هو أنَّ القطة ستكون في حالتَي الحياة والموت كلتَيهما، وهذا يعني أنها ستصبح حيةً وميتةً «في الوقت نفسه».

لا شك أنَّ القائمين بهذه التجربة لا يخبرون عن نتائجَ تتمثل في «رصد قطة شبه حية وشبه ميتة!» بل يقولون إن القطة إما حية وإما ميتة؛ تمامًا مثلما أنَّ الفوتونات لا تُرى في جهازَي الكشف في آنٍ واحد، بل تُرى في أحد الجهازَين في جزءٍ من الوقت، ثم تُرى في الكاشف الآخر في باقي الوقت. (وأنا أسارع بالقول إنَّ أحدًا لم ينفِّذ التجربة بقططٍ حقيقيةٍ على حدِّ علمي!)

والآن سأطرح عليكم طريقةً أخرى لتوضيح المفارقة. لقد بدأنا بفكرةِ أن الضوء يأتي في صورة جسيمات موضعية؛ ومن ثمَّ فإن حالة شعاع الليزر تتحدَّد بذِكر عدد الفوتونات الموجودة وتحديد موضعها. وبناءً على هذه الفكرة، فعندما يمر فوتون بمرآةٍ نصف عاكسة، سينتهي به الأمر إما في الشعاع المنقول أو الشعاع المنعكس؛ نحن لا نعلم في أي الشعاعَين سينتهي على وجه التحديد، ولكنه سيكون في أحدهما بالتأكيد؛ ومن ثَمَّ يمكننا استخدامُ لغة الاحتمالية لتحديد مقدار جهلنا. (أو إذا كنت تفضِّل ذلك، لتحديد نسبة المرات التي يوجد فيها الفوتون في هذا الشعاع أو ذاك؛ فأحجيات فَهْم الاحتمالية التي قابلناها في الفصل الرابع تحدُث هنا أيضًا!) وقد رأينا أن هذا التفسير يتحطَّم على صخرة التداخل، الذي يجعلنا نرى الفوتون موجودًا في الشعاعَين كلَيهما في آنٍ واحد. ولكن هذه الرؤية غير الموضعية الممتدة للفوتون نفسه تواجه عقبةً حين نقيس موضعه بالفعل؛ وفي هذه الحالة، فإن تفسيرَ الفوتون بأن له حالةً غير معروفةٍ ومؤكَّدة الموضع، يسود مرةً أخرى؛ ومن ثَم ينبغي إسقاط تفسير أن الفوتون له حالةٌ معروفةٌ وغير مؤكَّدة الموضع. يبدو أننا مضطرون إلى التنقُّل فيما بين التفسيرات بشكلٍ غير متَّسقٍ بناءً على سِمات التجربة التي نرغب في وصفها.

من المنظور الشكلي، فإن رياضيات التداخل مكافئةٌ لرياضيات الموجات؛ ولهذا سُميت هذه الحالة من عدم التناسق في التفسيرات «ازدواجية الموجة والجسيم» (ولا يزال الاسم مستخدمًا بالفعل في الكتب القديمة، وفي كثيرٍ من كتب العلوم المبسَّطة). لكن من الأفضل أن نفهمه على أنه حالةٌ من عدم الاتساق في تفسير النظام الذي تقدِّمه ميكانيكا الكم: فنحن أمام خيارَين وهما (١) قصة الخصائص غير المحدَّدة وغير الموضعية ولكنها معروفةٌ («الوصف غير المحدَّد»)؛ (٢) قصة الخصائص المحدَّدة والموضعية ولكنها مجهولةٌ («وصف الاحتمالية»). يبدو أن التداخل يحتاج إلى الوصف غير المحدَّد، وأن القياس يحتاج إلى وصف الاحتمالية. وتُسمَّى المسألة المتعلقة بكيفية فَهْم النظرية — بالنظر إلى الحاجة الواضحة لكلٍّ من الخيارَين (١) و(٢) والتعارض الواضح بينهما — ﺑ «مشكلة القياس».

الحالات الكمية والتراكب الكمي

للفيزياء لغةٌ لوَصْف حالة عدم التحديد التي تكون عليها الفوتونات (أو أي شيء آخر). إذا كان بإمكان الجسيم أن يكون في حالتَين، يمكنه أيضًا أن يكون في حالة «تراكب» بين الحالتَين. وباستخدام الترميز الذي طوَّره عالِم الفيزياء بول ديراك، يمكننا كتابة حالة التراكب بالصيغة التالية:

من الواضح إذن أنه لا يمكن فَهْم الحالة الكمية على أنها تصف الخصائصَ المادية الفعلية للنظام (كما في الميكانيكا الكلاسيكية) أو على أنها تصف احتمالاتِ امتلاك النظام خصائصَ متنوعةً (كما في الميكانيكا الإحصائية). تحتد المعضلة بدرجةٍ أكبرَ حين ندرُس الحالة الكمية لعدة أنظمة، والخاصية اللافتة للنظر المسمَّاة «التشابك».

الترابط والتشابك

تتسم الجسيمات الكمية — كالإلكترونات على سبيل المثال — بخاصيةٍ تسمَّى «الدوران». وتقريبًا، يمكن القول إنَّ خاصية الدوران تشفِّر دوران الإلكترون حول محوره، لكنها أغرب من ذلك؛ الحق أنَّ أوجهَ غرابتها يمكن أن تستغرق فصلًا بأكمله من هذا الكتاب، لكنني سأنصرف عن مناقشتها إلى حدٍّ كبير. وسأكتفي بالقول إنه يمكن قياس دوران الإلكترون في الفضاء في اتجاهه، أيًّا كان، ولن يؤدي القياسُ إلا إلى نتيجتَين يمكن أن نطلق عليهما «الدوران لأعلى» و«الدوران لأسفل». (وبصرف النظر عن السمات التي تنبئ عن مكان الإلكترون في الفضاء والتركيز على الدوران فقط)، يمكن كتابةُ الحالة الكمية العامة للإلكترون بالصيغة التالية:

لِندرُس الآن اثنين من مثلِ هذه الإلكترونات. إذا قسنا دورانَ كلٍّ منهما على حدة، فستكون لدينا أربع نتائج محتملة: «الدوران لأعلى» لكلَيهما — «الدوران لأسفل» لكلَيهما — «الدوران لأعلى/الدوران لأسفل» — «الدوران لأسفل/الدوران لأعلى». ومن ثَمَّ يمكن كتابةُ الحالة الكمية العامة للإلكترونَين بالصيغة التالية:

من الطبيعي أن نسأل: ما حالةُ كل إلكترون من الإلكترونَين على حدةٍ بناءً على حالة الإلكترونَين معًا؟ من اللافت للنظر أنَّ هذه الحالات قد لا توجد أصلًا. فَلْتتخيَّل ما يلي: إذا كان لكل إلكترون حالته الخاصة، فستُحدِّد تلك الحالة (بناءً على قاعدة بورن للاحتمالية) احتمالاتِ الحصول على نتيجة «الدوران لأعلى» أو نتيجة «الدوران لأسفل» عند قياس الدوران. ولما كانت تلك الاحتمالات لا تتحدَّد إلا بالحالة وحدَها، فليس ثمة إمكانيةٌ لوجود ارتباطٍ بين القياسات؛ أي لا توجد إمكانيةٌ بأن يؤديَ قياس دوران أحد الإلكترونات إلى معرفة معلوماتٍ عن نتيجة قياس إلكترون آخر.

على الرغم من ذلك، فمن السهل كتابةُ الحالتَين الكموميتَين لإلكترونَين لا تنطبق عليهما هذه الحالة، على سبيل المثال:

ربما يبدو في هذا دعمًا لتفسير الاحتمالية للحالة، ودعمًا لفكرةِ أن «التشابك» ليس إلا مرادفًا لكلمة «الارتباط». لكن التشابك الكمي لا يمكن فَهْمه بهذه البساطة الشديدة، حتى إذا نحَّينا جانبًا الصعوباتِ العميقةَ التي يفرضها التداخل على تفسير الاحتمالية للحالات الكمية، وهذا ما سنراه عَبْر دراسة لعبة بسيطة وتأثيراتها البارزة.

مبرهنة بيل وضرورة اللامحلية

تحظى الألعاب التعاونية — التي يتعاون فيها اللاعبون لتحقيقِ هدفٍ مشترَك — برواج كبير في هذه الأيام. وصحيح أنَّ «لعبة بيل»، وهي لعبة تعاونية يمارسها لاعبان، لا تستطيع أن تنافس الألعابَ الأكثر إمتاعًا، لكن أهميتها الفلسفية تعوِّض ما تفتقر إليه في عنصر التسلية. لممارسة هذه اللعبة، نحتاج إلى عملتَين معدنيتَين وبطاقتَين وغرفتَين؛ إذ يحصل كلُّ لاعب على واحدةٍ من كل زوج. قد تستقر العملتان على «الصورة» أو «الكتابة» عند رميهما؛ وللبطاقتَين وجهٌ أبيض وآخرُ أسود؛ ويجب أن تكون كلٌّ من الغرفتَين بعيدةً عن الأخرى ومقفلة.

سأوضح الآن كيف يمكننا أن نلعب أنا وأنت جولةً من اللعبة. ندخل الغرفتَين ويقلب كلٌّ منَّا عملته المعدنية. بعد ذلك نضع البطاقتَين بحيث إما أن يكون الوجه الأبيض إلى الأعلى أو الأسود. والحق أنَّ شروط الفوز غريبةٌ بعض الشيء: فنحن نفوز إذا وضع كلانا البطاقتَين على الوجه نفسه (كلتا البطاقتَين على الوجه الأبيض أو كلتاهما على الوجه الأسود)؛ «إلا» إذا استقرَّت العملتان على «الكتابة» حين نقلبهما، فحينها نفوز إذا اختلف الوجه العلوي للبطاقتَين (أسود/أبيض أو أبيض/أسود). نلعب عدةَ جولات، وفي النهاية نحسب النقاط: النقاط هي المرَّات التي فزنا فيها. وفيما يلي ملخَّص القواعد:

قبل بدءِ اللعب، يمكننا مقارنةُ الملاحظات كي يمكننا التوصُّل إلى أفضل استراتيجية ممكنة. فمن الاستراتيجيات الوجيهة على سبيل المثال، أن نتَّفق على وضع البطاقتَين دومًا بحيث يكون الوجه الأبيض إلى أعلى مهما كانت الظروف. ووفقًا لتلك الاستراتيجية، سنفوز في ثلاثة أرباع المرات، ولن نخسر إلا إذا استقرت العملتان على وجه الكتابة.

ماذا إذا كنا نريد أداءً أفضل؛ أي إذا أردنا ألا نكتفيَ بالفوز في ثلاثة أرباع المرات بل في كل المرات؟ لن تجد صعوبةً في إقناع نفسك باستحالة ذلك. لنفترض مثلًا أننا اتفقنا على أنك ستجعل وجهَ الورقة الأبيض هو الأعلى مهما حدث. سأحتاج أنا إلى وضع الوجه الأسود لأعلى إذا استقرَّت العملتان على وجه «الكتابة»، وأن أضع الوجه الأبيض لأعلى إذا كانت إحدى العملتَين فقط هي التي استقرَّت على وجه «الكتابة»؛ لكنني كي أتمكنَ من ذلك، سأحتاج إلى رؤية عملتك مثلما سأحتاج إلى رؤية عملتِي، وكلاهما في غرفة مختلفة. لا سبيل إذن إلى تجنُّب لعب البطاقة الخطأ في بعض الأحيان، وبهذا يؤدي احتمال واحد على الأقل من بين التوفيقات الأربعة المحتملة لقلب العملتَين في الهواء إلى خسارتنا. ونحن نواجه مشكلاتٍ مماثلةً أيًّا كانت الاستراتيجية التي نتَّبعها؛ إذ لا يستطيع كِلانا سوى رؤية عملته؛ ولأن شروط الفوز تعتمد على خاصيةٍ مشتركة بين العملتَين، فثمة نتيجةٌ واحدة على الأقل من النتائج الأربع لقلب العملتَين في الهواء ستؤدي إلى خسارتنا. ولهذا لا يمكننا الحصول على نتيجةٍ أفضل من ٧٥ بالمائة.

ماذا لو سمحْنا بالعشوائية في الاستراتيجيات؟ يمكننا مثلًا أن نقرِّر مقدَّمًا اتباعَ استراتيجية مختلِفة في كل جولة من اللعبة، يمكننا حتى أن نتخذَ هذا القرار وفقًا لقلب العملة في الهواء أو دحرجة النَّرد. وهذا أيضًا لن يفيد. ذلك أنه لا توجد استراتيجيةٌ من الاستراتيجيات «الخالصة» (غير العشوائية) تحقِّق نسبة نجاح أكبرَ من ٧٥ بالمائة؛ ولهذا لا يزيد النجاح الذي يحقِّقه مَزْج هذه الاستراتيجيات عشوائيًّا عن ٧٥ بالمائة هو الآخر.

لكن لنفترض أننا توصَّلنا إلى لاعبَين في هذه اللعبة تمكَّنا بالفعل من تحقيق نجاحٍ يتجاوز ٧٥ بالمائة. فكيف تأتَّى لهما فِعل ذلك؟ الاحتمالية الواضحة هي أنهما يغُشَّان؛ فربما أدخلا هاتفَين محمولَين أو ما شابه خلسةً إلى الغرفتَين، وراحا يقارنان الملاحظات. يبدو إذن أننا أثبتنا أنه من دون الغش بتلك الطريقة، فأفضل درجة يمكن الحصول عليها في لعبة بيل هي ٧٥ بالمائة؛ ومن ثمَّ فإن تحقيقَ درجةٍ تزيد على ٧٥ بالمائة هو دليل على الغش.

لنفترض أننا نهتم «حقًّا» بمنع الغش. إليكم طريقة مؤكَّدة لتحقيق ذلك؛ وهي الحرص على أن تكون المسافة بين الغرفتَين كبيرةً، بحيث لا يتمكن حتى الضوءُ من الانتقال من غرفةٍ إلى أخرى في أثناء ممارسة اللعبة. (ربما تكون الغرفة الأولى على الأرض، والغرفة الثانية في مدارٍ حول كوكب المشتري، ولن نمارس اللعبة إلا لمدة عشر دقائق، أقل من المدة التي يستغرقها الضوء للسفر بين الكوكبَين، وهي من ٣٥ إلى ٥٠ دقيقة). في هذه الحالة، يبدو الغش مستحيلًا من الناحية الفيزيائية؛ إذ إنه سيتطلَّب إشارةً أسرعَ من الضوء.

يُطلَق على النتيجة المتمثِّلة في أن ٧٥ بالمائة هي أقصى درجة ممكنة في لعبة بيل من دون وجود إشارة بين الغرفتَين — اسم «متباينة بيل» نسبة إلى عالِم الفيزياء جون بيل. إذا كُسر حاجزُ هذه النتيجة، فسيعني ذلك، على ما يبدو، أنه توجد إشارةٌ تسافر بين الغرفتَين اللتَين تُمارَس فيهما اللعبة؛ وإذا كانت المسافة بين الغرفتَين كبيرةً ولا يَسَع الضوء أن يسافر بينهما، فلا بد أن تكون هذه الإشارة أسرعَ من الضوء.

صحيحٌ أنَّ الرياضيات ذات الصلة تفوق مستوى هذا الكتاب، لكن سيكون من السهل وصفُ النتيجة النهائية؛ إذا نفَّذنا هذا البروتوكول: إعداد تسلسلات حالات الدوران وقياسها، فستصبح نتيجةُ لعبة بيل حوالي ٨٥ بالمائة؛ أي أعلى من الحد الذي تنص عليه متباينة بيل.

غير أننا نستطيع أن نتعلَّم من التجارب التي تخلُّ بمتباينة بيل ما هو أكثر من هذا بكثير. ذلك أنَّ ما اشتققناه من المتباينة لم يَستخدم ميكانيكا الكم في نهاية المطاف؛ وإنما كان محضَ توضيحٍ لأن أيَّ استراتيجية تكسر حاجز اﻟ ٧٥ بالمائة في درجات لعبة بيل، لا بد أنها تستخدم نوعًا من التفاعلات الأسرع من الضوء. وقد نجحت تجربةُ أسبكت وما تلاها من تجاربَ في تخطِّي حاجز تلك الدرجة. إذن، حتى إن ثبَت بُطلان ميكانيكا الكم غدًا، فإن التجربة تُعَد برهانًا تجريبيًّا مباشرًا على أن العالم ينطوي على عملياتٍ تحدُث بسرعة أكبرَ من سرعة الضوء، بل إنها عملياتٌ تحدُث بسرعة اعتباطية وعلى نحوٍ آنيٍّ.

غير أنَّ هذا الاستنتاج محلُّ خلافٍ حادٍّ. فمعظم علماء الفيزياء لا يقبلون بوجود عملياتٍ في الطبيعة تحدُث بسرعةٍ أكبرَ من سرعة الضوء؛ إذ إنهم يشيرون إلى التعارض بين نظرية النسبية الخاصة ووجود هذه التفاعلات، كما يشيرون إلى «نظرية عدم الاتصال»، وهي نتيجةٌ مباشرة لميكانيكا الكم، توضِّح أنه لا يمكن على أي حال استخدامُ أي عمليةٍ فيزيائيةٍ متَّسقةٍ مع ميكانيكا الكم، لإرسال معلوماتٍ فعليةٍ وقابلةٍ للاستخدام بسرعةٍ أكبر من سرعة الضوء. (لذا، إذا كانت هناك تأثيراتٌ أسرعُ من الضوء تُسهِم بشكلٍ ما في الإخلال بمتباينة بيل، فإنها ستكون مخفيةً بعيدًا وربما بشكلٍ تآمري؛ كي لا نستطيع اكتشافها مباشرةً.) أما كيف يمكن التوفيق بين استحالة إرسال إشاراتٍ بسرعةٍ أكبرَ من الضوء وبين متباينة بيل والإخلال بها، فهذه مسألةٌ خلافيةٌ وغير واضحة.

إنَّ هذه الألغاز — مسألة القياس وتفسير الحالة الكمية، وطبيعة التشابك الكمي، وسِمة اللامحلية التي يشير إليها الإخلال بمتباينة بيل — هي «حقائقُ موجودة بالفعل» لا بد أن تتناولها أيُّ محاولةٍ لفَهْم ميكانيكا الكم. وينبغي أن يكون واضحًا بالفعل أنَّ توفيرَ امتدادٍ بسيطٍ لإطار الميكانيكا الكلاسيكية (أو الميكانيكا الإحصائية في الحقيقة) أمرٌ مُستبعَد؛ فمن الجلي أن فَهْم ميكانيكا الكم يتطلَّب تغييرًا في التوجُّه الفلسفي، أو في الفيزياء نفسِها، أو في كلَيهما. وفي الفصل السادس، سنرى كيفيةَ تحقيق ذلك، ونتعرَّف على سببِ أهميته.