近期热门的精选读物《第一推动丛书·弦理论之争系列》,幽默有趣非常动人!(3)
2023-07-21 来源:旧番剧
简而言之,爱因斯坦、波多斯基和罗森的观点的核心是彼地的物体不会在乎你对此地物体所做的事情。
但正如我们刚刚看到的那样,这样的论证会带来如下的预言:两台探测器在多数情况下都会发现同样的结果,可这样的预言又被实验结果否定了。这样一来,我们就被迫得出如下结论,即,不管爱因斯坦、波多斯基和罗森所做的假设看起来多么合理,都不可能是量子宇宙的运行原理。因此,在经过这种间接却经得起推敲的思考之后,实验使我们得出这样的结论:彼地的物体确实在意你对此地物体所做的事情。
根据量子力学,粒子在被测量时会随机获得这种或那种性质,而这种随机性,我们现在知道,可以超越空间联系起来。恰当制备好的成对粒子——所谓的纠缠粒子对——不会各自独立地获得它们的测量性质。它们就像一对魔法色子,一个在大西洋,另一个在拉斯维加斯,每一个色子上的数字都随机出现,但这两个色子却不知为何总能保持一致。纠缠粒子对就是这样,只不过它们依靠的不是魔法。纠缠粒子对,即使空间上相隔很远,也不会自主运行。
爱因斯坦、波多斯基和罗森努力证明量子力学并不是有关宇宙的完备理论。半个世纪过去了,由他们的工作所引发的理论思考和实验结果却要求我们转回到他们全部论证的开端,我们最终发现他们的论证中最基本的、合乎直觉的、最有道理的那部分竟是错的:宇宙并不具有定域性。即使没有物体在这两个地点之间传播,即使没有足够的时间让物体在两个地点之间往来,你在一个地方做的事情还是会和另一个地方发生的事情有所关联。爱因斯坦、波多斯基和罗森那直观看来令人放心的想法——之所以有长程关联存在,只不过是因为粒子有确定的、先前就已存在的关联性质——被实验数据排除掉了。这就是为什么这一切如此令人吃惊。
1997年,日内瓦大学的尼古拉斯·吉辛和他的研究组做了另一个版本的埃斯拜科特实验,两个探测器被置于间隔11千米远的两个地方,结果并未改变。相对于光子波长的微小尺度,11千米简直大到难以想象。对于光子而言,那简直是11000000千米,或是1100000000光年。我们有理由相信,不管探测器相距多远,光子之间的关联性总会存在。
这听起来非常奇怪。但现如今,所谓的量子纠缠早有了确凿的证据。如果两个光子处于纠缠状态,那么成功地测量其中一个光子绕轴的自旋将会“强迫”另一个远方的光子以同样的大小绕相同的轴自旋;测量一个光子会“迫使”另一个远方的光子挣脱概率的迷雾获得确定的自旋值——该值会与远方的光子自旋精确匹配。这真的让人困惑不已。