花花小君 作品

第兩百八十章 宇宙(四)

    其中定域性是指,一個物體或人,比如張三,要麼在家裡,要麼在辦公室,或者在其他某個地方從事秘密活動。

    可以確定的是,在某個具體的時間,張三隻可能出現在一個地方,他不可能同時在家又在辦公室,當然除了他是soho的在家辦公一族。

    也就是說,沒有一種東西可以超過光的速度。

    然而玻爾告訴我們,在粒子世界,所謂的定域性是不存在的,而實在性,從物理學角度也是無法確定的。

    出於保衛經典世界的定域性和實在性角度出發,一些物理學家發展出了關於量子特性的多種解釋。

    一種隱變量理論認為,我們不清楚粒子的行為是因為某種暫時還沒有被我們發現的因素導致的,粒子其實和乒乓球一樣是經典實在的。

    另一種多宇宙論則認為,我們每次觀測,宇宙就發生一次分裂。

    比如我們看到粒子從左縫穿過,與此同時,另一個平行的宇宙被分裂出去,在那個宇宙,粒子其實是從右縫穿過的。

    這樣,與我們平行的宇宙就有天文數字般那麼多。這也不禁感嘆,為了保衛實在世界的代價未免也太大了!

    況且這也不符合奧卡姆剃刀的經濟性原則,奧卡姆剃刀原則告訴我們:不要把簡單的事情複雜化。

    如果僅是理論的不完善,我們還可以勉強接受,然而以下將要談到的兩個已被證實的實驗,將徹底粉碎任何保衛實在性和定域性的企圖。

    在前一個實驗之前,必須先介紹一個被稱之為“科學中最深刻的發現”的貝爾不等式,這個不等式的形式是:|pxz-pzy|≤1+pxy。

    可以不用理會這個不等式的具體含義,也不用管貝爾是怎麼推導出來的,只要知道,貝爾為我們提供了一種可能,即直接用實驗數據驗證量子理論。

    貝爾不等式用數學語言告訴我們,如果我們的世界是經典實在的,那麼不等式成立,反之,則不成立。

    貝爾不等式使物理學家們用具體實驗來驗證erp佯謬成為可能。

    erp佯謬是愛因斯坦和波多爾斯基以及羅森聯合提出的一個思想實驗。

    天才的愛因斯坦建立了相對論,可是在他內心深處仍然渴望經典實在的世界,這方面他是保守的。

    因此為了反駁量子理論,愛因斯坦提出了他的詰難:想象一個大粒子衰變成兩個小粒子反向飛開。

    如果粒子a自旋為“左”,粒子b便一定是“右”,以保持總體守恆。

    按照量子理論,在觀察之前,它們的狀態是不確定的,只有一個波函數可以描繪它們。

    當彼此飛離數光年後,我們開始觀察粒子a,它的波函數坍縮了,瞬間隨機選擇了比如說“左”旋。此時粒子b也必須瞬間成為“右”旋了。那麼b是如何得知a的狀態呢?難道有超光速信號來回於它們之間?這顯然違背了相對論。

    1982年,法奧賽理論與應用光學研究所的阿斯派克特小組第一次在精確意義上對epr作出檢驗,這個實驗被命名為阿斯派克特實驗,實驗結果毫無懸念的證明了量子理論的勝利,貝爾不等式不成立!

    之後若干物理學家多次重複檢驗,結果一致。

    阿斯派克特系列實驗是二十世紀物理史上影響最為深遠的實驗之一,甚至可以和1886年邁克爾遜—莫雷實驗相提並論。

    面對實驗結果,人們面臨選擇,要麼保留實在性,要麼保留定域性。

    二者至少必須放棄一樣。如果保留實在性,定域性就必須放棄,這就意味著存在一種物理信號可以超光速傳播。而這與眾多實驗事實驗證過的相對論相矛盾,顯然不可取。

    那麼保留定域性,放棄實在性呢?這種選擇是痛苦的,大多數人並不表態,也許是默認?

    因為這似乎是唯一的選擇。

    的確,這就是目前對量子狀態的一種主流看法,量子處在多種可能性的迭加態。

    當我們進行觀測行為的時候,幾率波函數塌縮,一種狀態被決定下來。至於這究竟是怎麼發生的,沒有太多人去探究。這個領域像個黑洞,我們只能猜測,真相是什麼,誰也說不清。