理论教育 EPR悖论:爱因斯坦的量子理论抨击

EPR悖论:爱因斯坦的量子理论抨击

时间:2023-07-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:然而,EPR悖论对后世的影响并没有顺着他们的预想逐渐发挥出来。EPR悖论非但没有体现出量子理论的不完善,反而似乎帮助学界向世人展示了量子世界从根本上来说究竟有多么奇特。理解EPR悖论的方法有好几个。参考阅读//No. 77 互补性原理,第158页EPR悖论是爱因斯坦对新兴的量子理论最为著名的一次抨击。

EPR悖论:爱因斯坦的量子理论抨击

爱因斯坦量子物理学的抨击

20世纪20年代后期,尼耳斯·玻尔和沃纳·海森堡提出了新观点,认为在亚原子层面上存在着内在不确定性,再怎么细致的科学观察都不能够去除这种不确定性(参考阅读:海森堡的不确定性原则,第154页)。阿尔伯特·爱因斯坦对此提出了激烈的反对。他认为,内部的不确定性恰好证明了新兴的量子理论还不完善。他说,上帝“不掷骰子”。1935年的EPR悖论便是他为了立论而做的最为著名的一次尝试。

这个理论是爱因斯坦(E)和鲍里斯·波多尔斯基(P)以及纳森·罗森(R)联合发表的,所以被命名为EPR悖论。它是为了证明量子理论的缺点而设计的一个思维试验。

三位科学家很清楚,新兴的量子理论可以预见到两个亚原子粒子之间的相互作用会使它们的固有特性紧密相连,且即使它们因漂移而彼此分离,它们也会保持着紧密联系。埃尔温·薛定谔后来将这种神秘的现象命名为“量子纠缠”。

爱因斯坦和他的同事们提出,量子纠缠原则上允许观察者准确地测量出某一微粒的位置和动量,这正是海森堡不确定性原则所认为不可能做到的。

然而,EPR悖论对后世的影响并没有顺着他们的预想逐渐发挥出来。事实上,许多物理学家已经开始了对量子纠缠理论的探索,并证明了它是真实存在的。如今,许多新兴量子科技都是以量子纠缠现象为基础的。EPR悖论非但没有体现出量子理论的不完善,反而似乎帮助学界向世人展示了量子世界从根本上来说究竟有多么奇特。(www.daowen.com)

爱因斯坦用通过量子纠缠连接的两个微粒来揭开量子理论的缺陷。

理解EPR悖论的方法有好几个。其中一个方法是,想象某一个亚原子粒子自发地分裂成A和B,A和B以非常快的速度向相反方向行进。A和B的物理特性是紧密联系在一起的。它们在某种意义上就像是一对镜像双胞胎。如果物理学家们测量到了A的精确位置,那么从逻辑上来讲他们一定会得到B的精确位置,甚至连看都不用看。如果他们测量到了A的精确动量,那么按同样的逻辑可知B的精确动量。这就意味着物理学家们已经能确定B的精确位置和精确动量。通过量子纠缠理论,他们就证明了海森堡的不确定性原则是错误的。

参考阅读//

No. 77 互补性原理,第158页

EPR悖论是爱因斯坦对新兴的量子理论最为著名的一次抨击。但许多物理学家都认为,该悖论实际上帮助揭示了量子世界究竟有多么不可思议。

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