暗淡了刀光剑影远去了鼓角铮鸣铮是指 暗淡了刀光剑影 暗淡了刀光剑影毛阿敏( 二 )


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量子纠缠

爱因斯坦在发表了EPR佯谬之后,引发了物理界的热烈讨论 。为了解释这个悖论,量子论的支持者提出了一种比叠加态更加奇妙的量子性质,也就是量子纠缠 。
就用手套来理解,因为手套是一对,所以必然是一只左,一只右 。看到一只是左,另一只不用看也就知道是右 。它们两个有高度的相关性,这叫做两只手套处于纠缠态 。
在微观世界中,比如一个基本粒子π介子,它的角动量为0 。在衰变之后会得到一个电子和一个正电子,这个时候两个粒子就处于纠缠态 。因为角动量守恒,那么两个新粒子中,一个的角动量向上,另一个的则必然向下,他们两个必然相反 。但是在观测之前,没人知道哪一个向上,哪一个向下,两个粒子都处在向上与向下的叠加态 。
玻尔认为,爱因斯坦的质疑并没有太大的杀伤力,因为爱因斯坦是用经典物理的视角来看待手套,那当两只手套分别寄出之后,当然应该被看作是两个完全独立的个体 。
但是站在量子的角度就不应该这么看,应该是手套在寄出之后,被开箱观测之前,都必须被看作是一个整体 。就算两只手套被装在箱子里,都各自寄到了宇宙的两端,也依然是一个整体 。这并没有违背相对论信息不能超光速的设定 。
有人就设想,是不是可以利用量子纠缠超距离传递信息?
假如我是三体人在地球的内应,地球与三体星距离4光年 。我们事先将两个处于纠缠态的粒子,一个放在地球,一个放在三体星 。地球上粒子状态为1,那另一个就必然状态为0 。我们商量好了,由我在地球发动起义,1表示我成功了,0表示我失败了 。这样一来不就可以让信息能跨越4光年的距离瞬间传递了吗?
但量子还有该死的叠加态,虽然两个粒子相互纠缠,就算我革命成功了,我来观测地球上的粒子,它不一定就坍缩成0,如果它坍缩成1,另一边三体人得到的信息就是0 。那我就不传递了一个完全相反的错误信息了吗?
所以说,量子纠缠并不能超光速传递信息,它并没有反对相对论 。


贝尔不等式

爱因斯坦在离开人世之后,一个叫做贝尔的英国物理学家,他是爱因斯坦的忠实追随者,他也不喜欢哥本哈根解释中的概率与随机性,赞同爱因斯坦的隐变量理论 。
经过研究,他提出了名垂千古的“贝尔不等式”,贝尔不等式的数学意义和推导我们不做过多的解释,主要是我也不懂,说也说不清楚 。只需要知道贝尔不等式的出现,让实验验证EPR佯谬与量子纠缠成为可能 。它能对我们这个宇宙的终极命运做出最后的裁决 。
一直到了1982年,一位法国科学家所领导的科学团队,第一次作出了比较完整的关于贝尔不等式的检验实验 。它的意义甚至可以与之前的迈克尔逊莫雷实验相提并论 。
这时,爱因斯坦和玻尔早就离开人世了,如果他们两个神灵不昧,一定也在天国注视着这场试验 。
最终实验的结果,完全符合量子论的预言 。
爱因斯坦认为存在所谓的隐变量,量子纠缠不存在 。但是实验的结果却证明两个纠缠的粒子哪怕远在天边,也保持着高度的相关性 。
而就在不久之前,2015年10月,在荷兰进行了有史以来第一次对贝尔不等式的无漏洞验证实验 。他们把两个金刚石色心放置在相距1.3公里的实验室,并以高达96%的测量效率检验了两者之间的纠缠 。在严格的条件之下,量子论仍然获胜 。我们最后的一丝怀疑都被消除,此后贝尔不等式正式更名为贝尔定律 。
贝尔不等式并没有像贝尔期待的那样,斩断量子论的光辉,反而是击碎了爱因斯坦所执着关于经典物理世界的梦想!
黯淡了刀光剑影,远去了鼓角争鸣,爱因斯坦与玻尔长达半个世纪的论战硝烟散尽,量子论笑到了最后,只可惜爱因斯坦与玻尔早已作古 。如果他们活到今天不知道会表达什么样的看法呢?我们似乎听到在遥远的天国,那段经典的对白仍然在不停的重复:
“玻尔,亲爱的上帝是不掷骰子的!”“爱因斯坦,你别去指挥上帝怎么做!”
现在,我们可以狂妄的用尼采的方式来宣布:爱因斯坦的上帝,已经死了!

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尾声
我们的故事讲到这里,也就接近尾声了 。
通过9期节目,我们一起看到,量子论从诞生以来,经历了无数的风雨,就连爱因斯坦,薛定谔这些最伟大的物理学家都曾向他猛烈的开火,试图从根本上颠覆它,但这,却让量子论的光辉显得更加的耀眼夺目 。