评“50年物理难题盖棺定论 爱因斯坦错了”

2015年8月31日的奥创智能网有文，

“虽然爱因斯坦是量子理论的始作俑者，可他本人一生都不愿接受量子力学的怪诞结论。他说过一句很有名的话“上帝是不投骰子的”，旨在否定量子力学对物理世界概率性的描述。尽管爱因斯坦已经去世60年，但他给后人留下的争论一直是科学界的热门话题。然而，几天前由荷兰物理学家发布的实验结果终于表明，爱因斯坦错了。

从量子力学诞生开始，争论就没有停止过。尽管以丹麦物理学家波尔为代表的 “哥本哈根学派”认为量子力学是完备且自圆其说的，爱因斯坦等物理学家却始终坚持量子力学不是最终理论。爱因斯坦认为，物理世界的主宰是传统的机械决定论，而非概率。两派长期针锋相对，唇枪舌战，他们争论的焦点落在了“量子纠缠”(quantum entanglement)上，而量子纠缠直接挑战了经典物理学的定域性描述。比如，两个朝相反方向运动的光子，只要不受干扰，无论相距多远都可以在瞬间传递信息。打个比方，即使牛郎和织女分居在银河两头，彼此心映即刻完成，无需时间。

爱因斯坦难以接受这样的结论，因为按照他提出的相对论，信号传递的最快速度是光速，两个相距甚远的物体是不可能在瞬间交换信息的。也就是说，如果银河系有10万光年大，那么牛郎的呼唤需要10万年后才能被织女知道，绝不是发生于顷刻之间事情。爱因斯坦为此还提出了著名的“隐变量理论”，将量子力学不能给出确定结果的概率问题，归咎于人们对某种尚未发现的“隐变量”的无知。他认为，那两个彼此背离而行的光子，一定是具有某种内在的机制，决定了它们之后的行为，只不过人们不知道罢了。也就是说，牛郎和织女在每年分手的时候都要约定好，在日后的某个时刻彼此互相思念，只是这样的约定还没有被王母娘娘发现而已。

简而言之，如果爱因斯坦是对的，那么人们依然可以按照传统的科学理念去理解世界。如果哥本哈根学派是对的，那么人们就不得不推翻许多根深蒂固的观念，重新去审视我们的世界。人们也不得不承认，真实的世界和我们通过感官所接触、所看到的世界在本质上是完全不同的。在当时，许多人都认为这样的争论不会有结果，因为这已然超越了科学范畴，上升为一个哲学问题。

可转机出现在上世纪60年代中叶，当时爱因斯坦已经去世10年。欧洲核子研究组织(CERN)的约翰·贝尔(John Bell)在赴美国访问期间，发表了著名的论文，将这一看似抽象的哲学问题简化为一个清晰的数学不等式，它被人们称为“贝尔不等式”。贝尔不等式其实是说，如果爱因斯坦提出的隐变量存在的话，那么在特定的实验条件下，实验结果(大量独立重复实验的统计概率)就会被限制在一个范围之内。一旦实验测量超出该范围，即贝尔不等式不成立的话，那么爱因斯坦就是错的，隐变量理论也就不正确。由于贝尔不等式可以直接付诸实验观测，爱因斯坦与哥本哈根学派之间的争论不再具有形而上的神秘色彩。取而代之的是，人们开始热衷于贝尔不等式的实验观测。

然而实验测量并不简单。在过去的50年里，人们提出了不计其数的实验方案，但每一个方案都有漏洞。所以，尽管许多实验得到了违反贝尔不等式的结果，但由于漏洞的存在也无法在逻辑上直接证明贝尔不等式不成立。令人振奋的是，最近由荷兰代尔夫特科技大学的Ronald Hanson领导的科研团队，终于实现了没有漏洞的实验观测，50年来第一次无懈可击地直接证明了贝尔不等式不成立。

Hanson团队的实验设计十分巧妙。他们在相距1.28千米的两个实验室里，分别用微波去激发处于极低温的钻石里的电子。当电子被激发出来时，它们同时也放出与自身相纠缠的光子。两边的光子通过光纤传送到位于两实验室之间的另一个探测地点，这里精确记录着光子到达的时间。如果两边发射过来的光子同时到达并以特定方式干涉，那么两个光子就会立即将自己所“代表”的电子纠缠起来，实现远程的量子纠缠。这好比远隔10万光年的牛郎和织女各派一个天使在鹊桥相会，如果两个天使同时到达并正确表达了主人的意思，那么牛郎和织女就实现了远程的“约会”。

由于两边的实验室在同时测量电子的自旋，一旦两个电子实现了远程的量子纠缠，仪器就会记录它们自旋在不同方向出现的频率。大量观测数据的统计结果显示，贝尔不等式的确不成立。该实验唯一不尽人意之处，在于两边的光子精确同时到达的成功率很低，大约1.5亿个光子对中才能有一对光子成功干涉并实现电子的远程纠缠。因此，该实验一共進行了22个多小时，却只得到245次有效数据。不过，该团队目前正在努力改進，以期提高效率。

他们的实验结果刚刚出炉，尚未来得及发表于正式期刊上，但已经得到物理学界的普遍关注。“这是量子物理学一项里程碑式的文章”，澳大利亚格里菲斯大学的Howard Wiseman评价道，尽管他本人没有参与这项实验。工作于悉尼大学的物理学家Christopher Ferrie认为该实验将有深远影响，他说“物理世界和人们日常直觉上看到的世界有着深刻的不同，人们将对此不再有任何的怀疑”。维也纳大学的Anton Zeilinger领导着一个与荷兰Hanson相竞争的科研团队，当他看到Hanson这项举世瞩目的成果时不禁说道“这是一个非常漂亮的实验，除了要祝贺他们的团队以外没有别的了。”他还说，如果爱因斯坦活着的话，他一定会对此印象深刻。”

黑体字是我加上去的。

首先假定奥创智能网不是在忽悠，假定Ronald Hanson领导的科研团队也不是故意科技造假。

先看两条评论：

““然而实验测量并不简单。在过去的50年里，人们提出了不计其数的实验方案，但每一个方案都有漏洞。所以，尽管许多实验得到了违反贝尔不等式的结果，但由于漏洞的存在也无法在逻辑上直接证明贝尔不等式不成立。”这些实验大部分在发表的时候也和这次的实验一样以为自己这次没有漏洞了。可是过不了多久就给别人发现了漏洞。估计不出三个月就会有人挑战这个实验。看来物理学家很可能错过了一些非常基本的东西，得到了一些离奇的结论，想用实验来证明这些结论，无论如何努力总是只差一点点。”

“怎么这些物理学家都变成上帝了，能“无论相距多远都可以在瞬间传递信息，无需时间”？经过几百年之后，这条“无需时间”又被证明是错了。有趣!”

信息是否能够不计距离瞬间传递，到现在为止没有试验结果支持，所以不能说行，也不能说不行－－因为有那么多的物理学家说“行”。

看看文章里的这个试验结果能否被认可。

我以为仅就文章所述这个实验有两个漏洞。

其一：

爱因斯坦说上帝不掷骰子，是要表明不能依赖一、两次物理实验成功结果就确认这个实验是可行的，结果是存在的，也就是说物理不承认小几率的发生能成为规律。

（这和生命领域不一样，在物种演变中，一个小几率的进化就有可能演生出一个新物种。）

如果根据一、两次成功的结果就能断定这个结果是存在的，2014年日本的小保方晴子在她自己所做的验证STAP细胞的实验中也发现了几个疑似STAP细胞的东西，STAP细胞也应该被承认存在，不过连日本科技界都不认可这个结果。

根据文章所述，Ronald Hanson团队的成功率是1.5亿分之一。如果在普通物理实验中，这么小的成功几率会被视为这个实验没有结果。做了1.5亿次实验，只有一次出现了期待的结果，能说明什么问题？

其二：

爱因斯坦的相对论提出信号传递的最快速度是光速。

在Hanson团队的实验中，两个实验室相距1.28千米，探测光子的地点位于两个实验室之间。光的速度是30万千米。如果信息确能瞬间传递，两个实验室的两个电子应该在相同时间实现远程的量子纠缠，那么所用的是两个什么样的计时器，其误差在30万分之一秒内？

这个坛子里有几位物理大侠。大侠们如果感兴趣，请现身指教。