您的位置:新华网主页 - 新华科技
《环球科学》:爱因斯坦错了
2009年04月01日 15:21:29  来源:《环球科学》
【字号  留言 打印 关闭 

  修正“真实”

    爱因斯坦看出了量子纠缠“隔山打牛”中隐藏的问题,并亲笔撰文批驳量子力学;玻尔则用何为“真实”的哲学思考加以回应。不过,他们都认为“隔山打牛”只是一种表面现象。

    爱因斯坦对量子力学的许多方面都忧心忡忡,对量子力学随机性的担忧(即已被炒滥的“上帝不会掷骰子”)只是其中之一。不过爱因斯坦唯一一次正式发表反对意见,并亲笔撰文大加抨击的,却是量子纠缠的古怪性质。这一抨击的核心观点现在被称为EPR 佯谬(参见左侧文字框),是以那篇论文的三位作者——爱因斯坦(AlbertEinstein)及同事鲍里斯·波多尔斯基(BorisPodolsky)和内森·罗森(Nathan Rosen)的姓氏首字母缩写命名的。这篇论文发表于1935 年,题为《量子力学对物理真实的描述可以认为是完备的吗?》(Can Quantum-Mechanical Description of Physical RealityBe Considered Complete?)。他们经过缜密推理,用一个“否”字回答了自己提出的问题。他们论证过程的关键一步在于,巧妙运用了量子力学方法(即数学算法)中用来预测实验结果的一条特殊“指令”。假设一个粒子与第二个粒子发生量子纠缠,但就像我们前面提到的那样,没有一个粒子拥有确切位置,然后去测量第一个粒子的位置。很自然,等知道了这次测量的结果,我们就可以改变对第一个粒子的描述,因为现在我们已经知道测量时它出现在哪里。不过,那条“指令”还指示我们可以改变对第二个粒子的描述——而且可以立即改变,不管第二个粒子有多远,也不管这两个粒子之间隔着什么东西。

    在量子力学向物理学家提供的世界图景中,纠缠是一个无可争议的事实。但是在爱因斯坦之前,没有人对这一事实可能带来的深远影响进行过深入思考。爱因斯坦发现,量子纠缠中有些东西不止奇怪,而且大有问题,这让他毛骨悚然。确切地说,量子纠缠似乎是非定域的。

    在那个时候,还没有人能够欣然接受“世界上存在真正的物理非定域性”这种可能——爱因斯坦接受不了,玻尔也接受不了,其他人就更不用说了。爱因斯坦、波多尔斯基和罗森在他们的论文中理所当然地认为,量子力学表现出来的非定域性必定只是一种表面现象,必然是某种数学计算异常,或者标记方法不当,或者至少是量子力学算法中一个用完即可舍弃的人为辅助项——毫无疑问,应该有人可以不借助任何非定域步骤,“复制”出量子力学对实验结果的预测。

    他们还在这篇论文中提出了一个观点,大意就是:如果(像每一个人所假设的那样)世界上不存在真正的物理非定域性,并且量子力学对实验结果的预测正确无误,那么量子力学必定漏掉了真实世界的某些方面没有考虑。这个世界必然存在一部分真相,是量子力学没能涉及的。

    玻尔经过彻夜思考,兴奋地写了一封信来反驳EPR 的论文。这封信没有针对那篇论文中的具体学术观点进行批驳,反倒用一种含糊其词、甚至近乎玄妙晦涩的文风,对“真实”(reality)一词的使用和“物理真实的要素”如何定义提出了不同观点。他详细阐述了主体与客体之间的区别,阐述了什么条件下提出的问题才有意义,还阐述了人类语言的本质。用玻尔的原话来说,科学需要的是“彻底修正我们对于物理真实的看法”。玻尔确实有意跟EPR 的论文达成一点共识:真正的物理非定域性当然是不可能的。他认为,这种表面上的非定域性恰好提供了又一条理由,证明我们必须抛弃物理学“探究世界本原”这一陈旧过时的志向。在EPR的论文中,这种古老的志向体现得淋漓尽致——爱因斯坦相信,如果量子力学是一个完备的理论,我们就能够从量子力学方程中解读出这个世界的“真实图景”,即每时每刻真正存在于我们面前的所有一切。玻尔却指出,我们观测得到的世界才是“真实”世界,哪怕我们观察世界的时候必须透过一块黑色的玻璃。实际上,玻尔坚持,这种黑暗模糊的视线本身,也跟我们看到的其他东西一样是真实的。


浏览更多科技资讯,欢迎点击新华网科技频道
打印】 【纠错】 【评论】 【主编信箱
(责任编辑: 陈淑君 )
· 爱因斯坦的博士学位证书将被拍卖
· 天才也失意 爱因斯坦家书中流露生活挫败感
· 爱因斯坦质能方程百年后科学家证明为正确
· 天才也有弱点:爱因斯坦一生中的23个错误
· 爱因斯坦又赢了!双脉冲星验证广义相对论
· 杨振宁:爱因斯坦比我们幸运一点
  用户名 密码 匿名
请您发表感言,注意文明用语并遵守相关规定
 查看评论 留言须知
· 天文学100小时:全球80架望远镜播星空派对
· 美建成全球最大激光器 所释能量将震撼世界
· 谷歌也玩愚人节 博客更名“谷鸽山寨日报”
· 德国研究发现:“尼罗河美女”或经“整容”
· 凤凰号着陆点被称为“火星最宜居住地带”
· 古已有之 十大被误认为现代发明的古代发明
· 2.5亿年前生物大灭绝有新解:盐湖或是罪魁
· 以毒攻毒 澳欲用食肉蚁吃掉肆虐毒蟾蜍(图)
· “发现”号宇航员称太空气味像臭氧又像火药
· NASA展出猎户座探险车 2015年飞往空间站
· 日本开发出新技术 用人脑意念操纵机器人
· 快来了?传说中的行货iPhone逼水货降价五百