【初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)2022電子版資源 初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)2022電子版】2022年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)在10月4號(hào)終于公布了 ， 獲獎(jiǎng)?wù)叻謩e是來(lái)自法國(guó)的阿蘭·阿斯佩、美國(guó)的約翰·克勞瑟 ， 以及奧地利的塞林格 ， 表彰這三位物理學(xué)家通過(guò)光子糾纏實(shí)驗(yàn) ， 確定了貝爾不等式不成立 ， 且開(kāi)創(chuàng)了量子信息科學(xué)領(lǐng)域 。
某種角度來(lái)講 ， 獲獎(jiǎng)結(jié)果直接是在一個(gè)更大的傳播面上讓我們大眾知道愛(ài)因斯坦錯(cuò)了 ， 為什么呢？
因?yàn)橹Z獎(jiǎng)?lì)C給了證實(shí)貝爾不等式不成立的量子糾纏實(shí)驗(yàn) ， 而這個(gè)實(shí)驗(yàn)直接否定了愛(ài)因斯坦關(guān)于量子世界中依舊保持定域?qū)嵲谛缘南敕?。
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時(shí)間回到1935年 ， 愛(ài)因斯坦同和兩位助手波多爾斯基、羅森發(fā)表了一篇名為《能認(rèn)為量子力學(xué)對(duì)物理實(shí)在的描述是完備的嗎？》的論文 。
論文內(nèi)容我們不多講 ， 但其核心思想被稱為的EPR佯謬 ， 通過(guò)下面這個(gè)例子可以通俗了解一下：
想象一對(duì)糾纏的粒子 ， 如果將二者分開(kāi)數(shù)萬(wàn)光年的距離 ， 當(dāng)我們對(duì)其中一個(gè)進(jìn)行測(cè)量時(shí) ， 比如A粒子自旋測(cè)為上 ， 因?yàn)槎咛幱诩m纏狀態(tài) ， 那么遠(yuǎn)處的B粒子自然就是自旋向下 。
首先哥本哈根詮釋認(rèn)為 ， 在測(cè)量A粒子之前 ， 它是處于既向上又向下自旋的疊加態(tài) ， 而測(cè)量行為一旦產(chǎn)生 ， 波函數(shù)坍塌 ， 就會(huì)得到唯一的測(cè)量結(jié)果 ， 要么上要么下 ， 而遠(yuǎn)處的B粒子也在那一瞬間從疊加態(tài)中脫離 ， 變?yōu)榕cA粒子自旋相反的狀態(tài) 。
愛(ài)因斯坦認(rèn)為這個(gè)過(guò)程中存在漏洞 ， 首先它不認(rèn)可粒子的自旋狀態(tài)需要測(cè)量后才能得知 ， 因?yàn)檫@樣是不符合物理實(shí)在性的 ， 粒子的狀態(tài)應(yīng)該從一開(kāi)始制備出來(lái)就是確定的 ， 就像天上的月亮 ， 難道當(dāng)你不看它時(shí) ， 它就不存在嗎？
其次 ， 既然自旋狀態(tài)早已確定 ， 那么不論AB相隔多遠(yuǎn) ， 只要其中一個(gè)粒子狀態(tài)被測(cè)得 ， 那么另一個(gè)粒子的狀態(tài)也就自然得知了 ， 就好像你把一對(duì)手套分開(kāi)放進(jìn)兩個(gè)箱子 ， 一個(gè)箱子留在地球 ， 另一個(gè)箱子放在火星 ， 現(xiàn)在另一個(gè)人只需把地球箱子打開(kāi) ， 就能立即知曉火星箱子里裝的是左手套還是右手套了 。
而哥本哈根詮釋中的 ， 在測(cè)量前兩個(gè)粒子的狀態(tài)是不確定 ， 都是處于疊加態(tài) ， 只有測(cè)量其中一個(gè)粒子的瞬間 ， 另一個(gè)粒子才確定了自己的狀態(tài) 。愛(ài)因斯坦認(rèn)為這個(gè)過(guò)程違背了定域性要求 ， 也就是AB粒子之間存在超光速的信息聯(lián)系 ， 愛(ài)因斯坦本人將其稱為“鬼魅般的超距作用” 。
當(dāng)然了 ， 愛(ài)因斯坦的這種觀點(diǎn)必然遭到了哥本哈根學(xué)派的反駁 ， 其老大玻爾自然第一個(gè)站出來(lái) ， 畢竟玻爾和愛(ài)因斯坦歷來(lái)在這個(gè)問(wèn)題上爭(zhēng)鋒相對(duì) 。
玻爾認(rèn)為量子現(xiàn)象不可區(qū)分對(duì)待 ， 即便AB粒子相隔甚遠(yuǎn) ， 但它們?nèi)耘f是一個(gè)整體 ， 測(cè)量行為導(dǎo)致波函數(shù)坍塌 ， 自然會(huì)同時(shí)影響AB粒子 ， 此外一個(gè)物理現(xiàn)象只有在測(cè)量后才能稱為一個(gè)現(xiàn)象 ， 在此之前你不可能也沒(méi)法知曉其狀態(tài) 。
但無(wú)論如何 ， 愛(ài)因斯坦還是堅(jiān)定了量子力學(xué)不完備的信念 ， 認(rèn)為量子力學(xué)之上應(yīng)該還有一個(gè)更完善的理論 ， 稱其為隱變量理論 ， 可以消除那些隨機(jī)不確定性 ， 進(jìn)而重新讓“上帝不再擲骰子” 。
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