【原】這次愛因斯坦真的錯了，在那樣一個世界“觀察”可以決定事物是否存在！

宇宙時空探索 2020-11-16

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物理學(xué)家關(guān)于相對論和量子理論之間的爭論一直持續(xù)了很長時間，而20世紀30年代的世界大戰(zhàn)暫時中斷了這兩種理論的爭論，由于歐洲戰(zhàn)爭不斷，世界頂尖的物理學(xué)家紛紛來到美國，而美國科學(xué)界因為有美國經(jīng)濟的支持，煥發(fā)出一個嶄新的未來。

戰(zhàn)爭之后，物理學(xué)家重操舊業(yè)，急不可耐地將量子理論應(yīng)用到原子領(lǐng)域，因為我們已經(jīng)知道了電子與光之間會相互作用，完全沒有必要去考慮理論的哲學(xué)層面，于是哲學(xué)討論已經(jīng)處于次要位置了。

量子力學(xué)促進了對半導(dǎo)體本質(zhì)的理解，而正是半導(dǎo)體使我們進入了電子時代，它促成了激光的發(fā)明，使通信發(fā)生了重大變革，革新了醫(yī)學(xué)手段，并在核能領(lǐng)域取得重大突破，量子力學(xué)取得了極大的成功，大部分物理學(xué)家因此有意忽視愛因斯坦的質(zhì)疑，因為對他們來說只要能夠應(yīng)用，質(zhì)疑已經(jīng)無足輕重，他們甚至自侃道：閉上嘴去算吧！

但成功的代價卻是愛因斯坦與波爾關(guān)于量子世界的現(xiàn)實性的討論被束之高閣，而在量子力學(xué)的巨大成功和廣闊應(yīng)用之下，依然有人關(guān)心它的真正內(nèi)涵，當人群紛擾，匆匆邁過50年代而進入60年代時，一位獨行者一勞永逸地解決了這個爭論。

他就是約翰-貝爾，并不為大眾所熟知，但在物理學(xué)領(lǐng)域，他就是一個英雄，他是一個真正有勇氣，有堅定信念的思想者。他曾經(jīng)一直在思考一個問題：量子世界只有在觀測時才存在嗎，還是說還存在更深層的理論等待人們?nèi)グl(fā)掘？他無比困擾，以至開始懷疑量子力學(xué)的核心是不是有問題。他有一句很著名的話：量子力學(xué)是否錯誤我依然心存疑惑，但我確信它已腐朽不堪。

因此，在20世紀60年代早期，貝爾決定要解決量子力學(xué)核心的危機，這是前所未有的挑戰(zhàn)，畢竟，如何才能決定事物是否真實存在，如何在不進行觀察的情況決定事物的存在與否？如何在不拉開帷幕的情況下觀察幕后的情景？

但約翰-貝爾想出了一個絕佳的方法，這或許是物理學(xué)界歷史上最天才的想法之一，也絕對是最難以理解與解釋的想法之一，我們不妨舉一個簡單的例子加以理解。

紙牌游戲的對手是一個神秘的量子莊家，他分發(fā)的紙牌代表著亞原子粒子，甚至是光量子，光子，我們玩的這個游戲最終將會告訴我們到底愛因斯坦和波爾誰對誰錯。

紙牌游戲的規(guī)則看起來很簡單，莊家發(fā)兩張牌，牌面向下，如果兩張牌同色，我贏，如果顏色不同，我就輸。比如說，第一張是紅色的，要贏還得有一張紅色的。按照概率，只要多玩幾把，總有一局會贏得。當然如果一直在輸，肯定是牌局被莊家事先操控了，讓兩張牌都是相反的顏色。

但是有一種簡單的方法能讓莊家原形畢露，我們要做的就是改變一下游戲規(guī)則，這次，如果顏色不同，我就贏。但是一樣，每一次，邪惡的量子對手都打敗了我，莊家發(fā)的兩張牌顏色總是一樣。很顯然，莊家肯定使用了狡猾的詭計，可能在我沒看到時他偷換了牌，使得牌總是對他有利。

記住，實現(xiàn)操控好的牌局是愛因斯坦所認為的在糾纏實驗中真正發(fā)生的事，他這樣認為，就像手套被放進盒子里，邪惡的莊家在出牌之前就調(diào)整好了牌。但波爾的想法與此大相徑庭，他認為，在我把牌翻過來之前，紅與黑并不存在！

貝爾的天才之初就在于他想出了一個絕佳的方法徹底解決了到底誰對，愛因斯坦還是波爾？他是這樣做的。我先不告訴莊家我要玩的是哪個游戲，是同色贏還是異色贏，直到他發(fā)完牌才告訴他！

由于他絕對無法預(yù)測我要玩哪種規(guī)則的游戲，他永遠無法事先做好準備，這樣他總不能總是贏了吧？

這個游戲直接反映了貝爾思想的核心，如果我和莊家現(xiàn)在開始玩，且我輸贏的概率相同，那愛因斯坦是正確的，莊家只是個騙子，只不過是手上工夫出色罷了，現(xiàn)實性的存在也許很微妙，但它確實是客觀存在的。

但如果我還是輸呢？那么只能被迫承認沒有合乎常理的解釋，每張牌都能超過時空，悄悄地傳送著信號，無視我們所知的一切，于是我被迫接受在最基本的量子領(lǐng)域，現(xiàn)實性是不可知的。

貝爾把他的思想濃縮成一個簡單的數(shù)學(xué)方程，準確地回到了無法解答的問題：現(xiàn)實到底是什么？

貝爾在1964年發(fā)表了他的觀點，不可思議的是，當時的整個物理學(xué)界都忽略了他，寂靜無聲，似乎人們還沒有準備好，也可能因為他的方程看上去無法檢測，或者因為沒人認為這問題值得研究，但改變的時候終于到了，而這種改變發(fā)生在最讓人意想不到之處！

當時的物理學(xué)家認為，如果兩個粒子能穿越空間鬼魅般的通信，那么超感，心靈感應(yīng)和透視也就極有可能真是存在，只要他們能證明其存在性。1972年，通過數(shù)學(xué)的一點小幫助他們實現(xiàn)了，他們能證明貝爾不等式并用實驗來檢測。

其中一位物理學(xué)家約翰-克勞澤從他工作的實驗室中借了一些器材，建立了第一個也是至關(guān)重要的一個對量子力學(xué)進行檢測的實驗，在接下來的十幾年里，這個實驗由巴黎的阿蘭-阿斯佩領(lǐng)導(dǎo)的小組改進，使結(jié)果更為精確。在貝爾發(fā)表了他的方程的十幾年后，終于能對它進行檢測了！

這是檢測實驗的一個現(xiàn)代版本。晶體將一束激光轉(zhuǎn)換成相互糾纏的光量子，變成兩束極精密的光束，這些光子依次通過實驗裝置又被反射回來，直至到達探測器。這兩個光子就像邪惡的量子莊家分發(fā)給我的牌。