深度长文:解读贝尔不等式,爱因斯坦与玻尔争论的“终极裁判”!

深度长文:解读贝尔不等式,终极裁判爱因斯坦与玻尔争论的深度式爱“终极裁判”!

1、长文深度长文:解读贝尔不等式,解读爱因斯坦与玻尔争论的坦玻“终极裁判”。之前做了很多关于量子力学的尔争科普工作,比如说电子双缝干涉实验,终极裁判薛定谔的深度式爱猫,量子纠缠等,长文其中会涉及一个定义“贝尔不等式”。解读

深度长文:解读贝尔不等式,爱因斯坦与玻尔争论的“终极裁判”!

2、坦玻出于篇幅的尔争考虑,贝尔不等式并不是终极裁判重点科普的内容,所以当时都会一笔带过,深度式爱没有详细讲述贝尔不等式到底是长文什么。今天特意把贝尔不等式单独拎出来,刨根问底,解读贝尔不等式的前世今生。先从爱因斯坦和玻尔这两位物理学界大佬的争论开始说起。很多人都知道,对于量子力学诡异现象背后的本质,爱因斯坦和玻尔持有截然相反的观点。

3、爱因斯坦更倾向于经典物理学的解释,也是“决定论”的代表人物,除了爱因斯坦之外,薛定谔也是“决定论”的代表人物之一。何为“决定论”。认为自然界和人类社会普遍存在客观规律和因果联系,通俗理解就是,我们的世界是客观存在的,可描述的,也是可预测的,利用经典物理法则,我们可以预测物体的未来走向,同时也可以倒推物体在过去呈现的状态。

4、而玻尔则不这么认为,他是“哥本哈根诠释”的代表人物之一,玻恩和德布罗意等人也是“哥本哈根诠释”的代表人物。玻尔认为,量子世界的一切都是不确定的,只能用概率去描述,也就是说为的“不确定性”,我们永远无法同时获取微观粒子准确的位置和速度信息。微观粒子看起来无处不在,只有在我们观测的一瞬间,微观粒子才会发生坍缩,坍缩为确定的唯一状态。

5、爱因斯坦认为,量子世界之所以表现得如此诡异,并不意味着“不确定性”就是量子世界的固有属性,而是背后一定还隐藏着某些“隐变量”,才让量子世界表现得如此神奇。一旦发现了隐变量的存在,就可以揭示量子世界真正的本质。举个简单的例子就明白爱因斯坦和玻尔的争论焦点了。比如说,此刻的你正坐在沙发上悠闲地读这篇科普文,你的状态就很确定,你就是坐在沙发上。

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1、但是按照玻尔的观点,你的状态就是不确定的,你可能在沙发上,也有可能在其他任何地方,甚至会随机出现在月球上。你的状态到底是什么取决于观察者。比如说我就是那个观察者,只有我观察之后,你的状态才能确定,我看到你在沙发上,才能确定你真的是在沙发上。但是概率上讲,你真的可能出现在月球上,只是这种概率实在太低了,以至于现实中不可能出现,你“坐在沙发上”的概率无限接近100%,所以我总会看到你在沙发上。

2、可以看出,爱因斯坦和玻尔对于量子世界的认知完全不同,正因为如此,两人也进行了长达几十年的辩论,一直持续到爱因斯坦去世。在此期间,爱因斯坦坚持认为,量子世界里所谓的随机现象和偶然的概率事件,只不过是人类认知的局限性造成的,也反映出人类对量子力学认知的不完备。也正因为如此,爱因斯坦一直努力寻找量子力学的不完备性,终于在1935年,爱因斯坦,罗森,波多尔斯基三人一起合作发表了一篇论文《论量子力学的不完备性》,并提出了著名的“佯谬”,分别是三人名字的首字母。三人设计出一个思想实验,称为“思想实验”。

3、借着检验两个量子纠缠粒子所呈现出的关联性物理行为,凸显出定域实在论与量子力学完备性之间的矛盾,也被称为“佯谬”。佯谬并没有质疑量子力学的正确性,作为量子力学的奠基人之一,爱因斯坦也没有理由质疑量子力学,而他质疑的是量子力学的不完备性。论文是建立于貌似合理的假设:定域论与实在论,合称为定域实在论。定域论只允许在某区域发生的事件以不超过光速的传递方式影响其它区域。

4、实在论主张,做实验观测到的现象是出于某种物理实在,而物理实在与观测的动作无关。换句话说,定域论不允许鬼魅般的超距作用,也就是量子纠缠。实在论坚持认为,即使没有人看月亮,月亮仍旧存在。将定域论与实在论合并在一起,定域实在论表明,在某区域发生的事件不能立即影响在其它区域的物理实在,传递影响的速度必须被纳入考量。

5、简单理解就是,定域实在论认为信息不能以超光速传播。论文表明,假如定域实在论成立,就可以推导出量子力学的不完备性。那时的物理学界,很多物理学界大佬都支持定域实在论。但是,定域实在论这假设到底能否站得住脚还是一个有待考证的问题。

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