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费曼:我确信没有人能懂得量子力学

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一个会写诗的程序员
发布2020-10-19 14:36:55
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发布2020-10-19 14:36:55
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在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠(quantum entanglement)。

量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。因为量子纠缠似乎违反在相对论中对于信息传递所设定的速度极限。后来,爱因斯坦更讥讽量子纠缠为鬼魅般的超距作用。

EPR悖论(Einstein-Podolsky-Rosen paradox)是E:爱因斯坦、P:波多尔斯基和R:罗森1935年为论证量子力学的不完备性而提出的一个悖论(佯谬)。

EPR 是这三位物理学家姓氏的首字母缩写。这一悖论涉及到如何理解微观物理实在的问题。爱因斯坦等人认为,如果一个物理理论对物理实在的描述是完备的,那么物理实在的每个要素都必须在其中有它的对应量,即完备性判据。当我们不对体系进行任何干扰,却能确定地预言某个物理量的值时,必定存在着一个物理实在的要素对应于这个物理量,即实在性判据。他们认为,量子力学不满足这些判据,所以是不完备的。

EPR 实在性判据包含着“定域性假设”,即如果测量时两个体系不再相互作用,那么对第一个体系所能做的无论什么事,都不会使第二个体系发生任何实在的变化。人们通常把和这种定域要求相联系的物理实在观称为定域实在论。D.玻姆把它简化为测量自旋的实验:考虑两个自旋为 1/2的粒子A和B构成的一个体系,在一定的时刻后,使A和B完全分离,不再相互作用。当我们测得 A自旋的某一分量后,根据角动量守恒,就能确定地预言 B在相应方向上的自旋值。由于测量方向选取的任意性, B自旋在各个方向上的分量应都能确定地预言。 所以他们认为,根据上述实在性判据,就应当断言B自旋在各个方向上的分量同时具有确定的值,都代表物理实在的要素,并且在测量之前就已存在,但量子力学却不允许同时确定地预言自旋的8个分量值,所以不能认为它提供了对物理实在的完备描述。

如果坚持把量子力学看作是完备的,那就必须认为对A的测量可以影响到B的状态,从而导致对某种超距作用的承认。

爱因斯坦等的这个批评此后被称为EPR佯谬。

现代理论物理学家称EPR佯谬是物理学的一个“不稳定因素”,它证明今天的物理学理论在某个基础上存在着矛盾,它可能被新的理论重新解释,给现代物理学致命一击。

由EPR悖论于所引发的这场世纪大争论今天似乎已经有了一个结果,但事实并非如此。例如:谁能回答,处于纠缠态中的粒子之间究竟存在一种什么性质的关联?或相互作用?

物理过程的时空描述是否万能?隐变量的失败表明量子力学中的跃迁或波函数坍缩显然不可能是一种时空过程,那么所谓非时空过程又是什么?

它不受定域场论的约束,可以不遵守相对论,它究竟是什么?

虽然迄今可以说一系列的精密实验支持了量子力学的正统解释,但“EPR疑难”中揭露出的正统量子力学的深层次基本问题依然存在,这不禁让人想起著名理论物理学家费曼的一句名言:“我确信没有人能懂得量子力学。”

世界是普遍联系的、不可分割的整体。

参考资料

【EPR悖论_百度百科】https://mr.baidu.com/r/aVAkMwZxL2?f=cp&u=ca1729e67c9a63b9

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