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554、EPR问题—探索真实世界的论战
送交者: 和颜清心 2018年11月12日05:27:00 于 [教育学术] 发送悄悄话


      量子之境 十日谈 第4日




EPR0.jpg



  震撼寰宇EPR问题

 

       ——探索真实世界的论战

 

约在 20世纪20年代,随着量子力学的发展,

引起学界对量子论的某些观点产生了争议,

这表现在爱因斯坦等人与丹麦物理学家玻尔的论战上。

爱因斯坦对量子力学的一些观点,从怀疑发展到反对。

比如,爱因斯坦认为:

“粒子必然是一个‘独立’于测量的分立实体

也就是说,电子即使没有被测量,

它一样有自旋、位置等特性。

我想即使我不看它,月亮也还是在那儿。



EPR1.jpg





画外音:这时似乎听到有声音传来:‘什么震撼寰宇,我怎么不知道?!’哎,不知道没关系,您权且把‘EPR,记作‘亿霹阿’哈!——天上闪过一亿霹雳,结果会怎样?……

 

(一)爱玻论战 1、2回合



1回合


量子具有独立的实在性吗?

 

约在第五届索尔维会上(1927),

爱因斯坦首次向玻尔发动攻势。

爱因斯坦用自己研究过的关于α射线的例子,

表示对玻尔等人的质疑。

爱因斯坦认为,即使是微小的量子,

也具有独立的实在性,不论是否有人正在看它。

虽然这次论战爱因斯坦没有获得成功,

但他相信自己的实力。爱因斯坦想,

只要能继续寻找反对波尔的例子,

就可以动摇玻尔等人有关量子力学的观点。


 

2回合

 

绝对的因果关系是存在的吗?

 

 1930年,在第六次索尔维会上,

爱因斯坦发表了一个‘思想实验’,

这个‘思想实验’被称为“爱因斯坦光盒”,

爱因斯坦以此来挑战量子力学的不确定性原理

爱因斯坦从能量公式E=mc2出发,

以逻辑推演和数学计算,

批驳量子力学的所谓“不确定性原理”。


‘爱玻论战’第1、2回合所涉及的专业知识比较多,

并且这些知识也不是重点,我们只需了解,在辩论中,

爱因斯坦一派仍没有说服玻尔等人,

实际上,玻尔在会上证明了,

爱因斯坦所主张的绝对的因果关系是不存在的。



下面将重点介绍第3回合‘爱玻论战’。



3回合



震撼寰宇的E P R题”                                           

 显示出非凡的能力, 以下仅举几


E.jpgP.jpgR.jpg


E P REinstein-Podolsky-Rosen )

是三位物理学家姓氏的缩写


(姓氏第一个大写字母—

   E:爱因斯坦;P:波多尔斯基和R:罗森)



1、起因


1935年,爱因斯坦已经来到美国普林斯顿大学*,

1935年5月,他与另外2位物理学家家波多尔斯基罗森

在美国《物理评论》第47期上,

刊登了一篇题为

《物理实在的量子力学描述能否认为是完备的》。


在这篇论文中,

爱因斯坦等人对量子力学是否具备完备性提出质疑


【*普林斯顿大学, 是一所位於新泽西州的研究型大学,

     是八所常春藤盟校之一】



2、E P R质疑的要点


1935年的文章中,

爱因斯坦等人为了论证量子力学的不完备性提出一个悖论


(悖论指在逻辑上可以推导出不相协调之结论来)


这一悖论涉及到如何理解微观世界的实在性问题



1)什么是对物质世界描述的完备性



EPR2.jpg

完备性:物理实在的每个要素

都必须在物理理论里有其对应部分。

换句话说,一个完备的物理理论

必须能够正确描述物理实在的每个要素。 

 

2)什么是实在原则

 

实在论(或称唯实论)认为,

现实是独立于人的感官、概念与想法之外的。



EPR3.jpg



 经典物理学认为,当我们不对系统进行干扰或观测时,

就能确定系统中某个物理量。

这必定是存在一种实在性要素。

这种要素及物理量就是所谓的实在性判据。

物理实在:

假若在对于系统不造成任何搅扰的情况下,

可以准确地预测某物理量数值,

则对应这一物理量,存在物理实在的要素。


 

3)什么是定域性假设


EPR4.jpg


这就是说

EPR 论文认为,

有关测量的这个动作是遵守“定域性”原则的。

所谓定域性是说,

物体只能直接地被相连区域发生的事所影响,

在遥远区域发生的事,

不能以某种超光速传递方式影响这个物体。

定域性通俗地说就是,

如果测量两个相隔的粒子,

那么,对第一个粒子所做的事,

不会影响第二个粒子。 


定域性与‘实在性’合起来说就是,

在某区域发生的事,

不能立即影响在其它区域的物理实在。


  E P R论文认为,

  量子力学不满足定域实在性判据,

  所以量子力学是不完备的。




观音2018-5-19之1.jpg





谢谢。





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