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558、相距几万光年仍能心心相印(二)
送交者: 和颜清心 2018年11月18日13:02:35 于 [教育学术] 发送悄悄话


EPR001.jpg


4、进一步学习玻尔的论点


1935年E P R提出后,

远在大洋彼岸的玻尔的回应——

话说当玻尔收到E P R论文时,

量子力学对物理实在性的相关解释,

已经发展有近10年了。

10年前,玻尔还没来得及深究什么

“在没有物理干扰的情形下,观察本身,

能在瞬间影响遥远之外的物理系统”这类问题

(也许当时只有爱因斯坦才能如此穷追不舍)。


远在丹麦的玻尔,看到这篇文章,在经过日夜冥思后,

写了一篇文章。这篇文章,刊登在《物理评论》第48期上,

题目与EPR原题一样,

也称为《物理实在的量子力学描述能否认为是完备的?》。


波尔认为,爱因斯坦等人的思想,

仍然滞留在对宏观物质研究的思路上。

E P R作者心中仍认为,

有一个离开观测而存在的世界。

在回应中,玻尔从E P R所认为的“实在性”开始反驳。

玻尔E P R中关于“不对体系进行任何干扰”的说法,

提出反驳, 波尔认为,

在测量中虽然没有对B施加机械的力学干扰,

但由于量子的不可分性

微观体系和测量仪器,是构成一个整体的。

玻尔同意,A粒子和B粒子之间,不存在任何“机械性”的干扰,但是,量子力学认为,

即使没有物理上的机械干扰,

对A粒子的观察事件本身,

也会瞬时“影响”到B粒子的行为。


那么,对A的观察,

是如何影响到B粒子的呢?

是什么能隔空瞬时引起这样的事呢?

量子理论认为,

任何“观察”都会给研究造成干扰,


玻尔认为,

微观世界只有和观测手段连起来看才有意义。

在观测前并不存在2个独立的物质实在,

而只存在“波函数”所描述的一个互相关联的整体。


即,实际上,

并不存在相隔遥远的2个分体。

既然只是1个整体,

它们之间无需什么信号的传递!


玻尔的观点是,

EPR一文所主张的

“不受干扰”的“物理实在”是不存在的。

任何一种“观测”,必定扰动对象。

 

注:对比之下,爱因斯坦一直坚持,存在着实在的外部世界。这世界是不依赖对其是否进行观察而存在。旧的物理学关于物质世界的图像与量子力学的“观测手段会影响结果”的观点,是完全不一样的。

 

5、争论的焦点


在整个讨论中,二者争论的焦点是:


到底什么是‘物理上的实在性’。

所谓“实在性”,

这一直是一种有分歧的哲学问题。


就是说,如果粒子等对象的性质,

不被观察就能知道,这就说明这种性质,

是借助观察创造出来的

那么,也就说明,对象是在对其观察前,

就作为一种实在的东西存在了。

EPR说,如果这种实在性是客观存在的,

但量子力学却未能进行合理地说明,

那么这个理论就是不完备的。


(EPR 认为,量子力学没有说清楚物理上的真实世界。

EPR作者强调的是,人们在没有观察粒子性质时,

其性质就是存在着的。这种性质,不是观察者创造的,

而不由观察者创造的性质,就是一种物理实在)。


EPR问题,表明的是两派哲学观点的差别,即是

爱因斯坦的“经典局域实在观

和波尔一派的“量子非局域实在观”的区别。

 

6、深入理解


实际上,EPR论文包含了“量子纠缠”问题

( “纠缠”一词,是薛定谔在EPR的论文后才提出的)。


想要了解什么是“纠缠态”?


需要先了解什么是“叠加态”

(叠加,是指一个量子系统的几个量子态归一组合后得到的状态)。自从在双缝实验中,发现了“粒子”具有“波”的性质,

这些身兼二性的粒子,就一直腾跃在幽微深远的量子世界中。



EPR8.jpghttps://www.sina.com.cn/?from=kandian

 

刚开始,科学家对波粒二象性有关“叠加态”的研究,

只是着重于对一个粒子的研究,

但是,如果把研究应用到2个以上粒子时,

就会产生让爱因斯坦称为幽灵作用的现象,

这些现象被称为“量子纠缠态”。


有人认为,

量子之间这种相互纠缠的‘实相’,

不是凡人所能解释清楚的。

因为纠缠的实境,

实在是一种超过凡尘所能达到的境界。


正如理查德·费因曼

美国物理学家、1965年物理学诺贝尔奖得主)的名言所述:


“要说没有一个人懂得量子力学,我想这话是保险的。 


 我们能做的,只是


“满足于沿着通向量子实体之路走下去时所遇到的奇景,

心里并无把握到哪儿才是尽头。

我们……需要去探索,以取得一个个新的经验。”

——美国物理学家 派格斯



EPR9.jpg


最后要说的是,玻尔的论证更具说服力,

可是,爱因斯坦仍然不承认玻尔的理论。

爱因斯坦认为,

尽管哥本哈根学派的解释实验等事实相互一致,

但作为一种完善和完备的理论,应该是‘决定论’的,

而不应该是用‘非决定论’的概率语言来表达

 

7、E P R论文的影响


E P R论文自1935年发表后,

其内容,对科学界具有长远影响。

例如,在2002到2006年,仅4年时间

EPR被引用超过200次,

这可能是20世纪上半叶的论文,

被引用次数最多的物理学文章了。

如今,

以研究所谓“物理学幽灵作用”的实验,已经建立起来了

(如前述,这种“物理学幽灵作用”,被称为"量子纠缠")。

工业实验室,已经把对"量子纠缠"的研究,

作为开发量子计算机的基础研究了。

 

参考资料


《宇宙的精灵-通俗量子力学史》无功著PDF 第240-244页

《上帝掷骰子吗—量子物理史话》PDF版第139-142页

 

图片参考网站约为:

www.ufochn.com

//www.shutterstock.com//www.sucai.cn //www.dazhihui008.cn//www.shutterstock.com

//www.greenbookblog.org//www.osa-opn.org//www.astronomy.com//muonray.blogspot.com //cn.freepik.com    谨此致谢。



 





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