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标题: 爱因斯坦用尽余生试图去表明量子“超距作用”，他成功了吗？ [打印本页]
作者: 老虎没有冲    时间: 2023-6-16 07:11
标题: 爱因斯坦用尽余生试图去表明量子“超距作用”，他成功了吗？

（全文约1700字，读完必要2分钟）
爱因斯坦讨厌量子“幽灵般的超距作用”。但他可能不知道的是，在本日量子力学仍然像以往一样诡异而又秘密。


关键要点







1915 年 11 月，阿尔伯特·爱因斯坦向柏林的普鲁士科学院展示了他的广义相对论，从那以后，该理论彻底改变了我们对宇宙的看法。


爱因斯坦的理论以一种全新的方式重新定义了引力的概念，它与艾萨克·牛顿于 1686 年创建的当时公认的理论截然不同。牛顿的理论完善地形貌了一系列引力征象，从行星和彗星围绕太阳的轨道到潮汐和地球的扁率。火箭工程师仍然使用牛顿的理论来计算他们到达太阳系其他天下的路径。只有当引力非常强盛，阔别我们的日常生存时，该理论才会开始失败。但爱因斯坦发现，它的条件虽然是一个极好的近似，但却是大错特错的。
阿尔伯特·爱因斯坦与艾萨克·牛顿



牛顿理论的焦点是“超距作用”的概念，假设任何两个质量大的物体都会瞬间相互吸引，而相互之间没有任何直接作用。以是，太阳在不接触任何一个的情况下拉扯地球和你。（趁便说一句，你也在拉扯它们。）它以无限的速度如许做（因此是瞬时的）。当人们问牛顿一个东西怎样在不接触的情况下作用于另一个东西时，他的回答成为了经典：
“但迄今为止，我还没有能够从征象中发现引力的这些特性的缘故原由，我也没有提出任何假设。”
牛顿非常智慧地选择不去推测，因为他知道无论用哪种方式都没有数据可以帮助他。



而爱因斯坦却不会担当这些。根据他 1905 年提出的狭义相对论，没有什么能比光速更快，乃至引力也不行。因此，引力的扰动最多只能以光速流传，而绝不会是瞬时的。别的，通过将引力附加到空间曲率上，爱因斯坦也摆脱了秘密的超距作用。空间是有弹性的，重力是在这个有弹性的空间中移动的反应，就像一个孩子别无选择，只能从滑梯上滑下来。


牛顿、爱因斯坦或其他任何人都不知道为什么物质会吸引物质。但爱因斯坦的广义相对论确实驱除了牛顿认为的物体在远处的“幽灵般”的作用，将引力变革为局部的因果相互作用。在量子力学问世之前，统统都很顺利。



“幽灵般的远距离作用”的再次回归
约莫在爱因斯坦摆脱引力“幽灵”的同时，量子力学正在兴起。在其浩繁怪异行为中，量子叠加的概念确实超出了我们的想象。在我们的日常生存中，当你在一个地方时，那就是你所在的地方。但量子体系并非如此。



比方，电子不是一个地方的东西，而是同时在许多地方的东西。这种“空间叠加”对于形貌量子体系是绝对必要的。非常奇怪的是，这些方程式乃至没有将这种位置叠加形貌为电子自己，而是形貌为一旦测量电子的位置就在这里或那里找到电子的概率。（对于专家来说，概率是这些量子波振幅的平方。）因此，量子力学是关于某物在这里或那里被发现的可能性，不是关于某物不停在哪里。除非有测量，否则东西在哪里的概念是没故意义的！


这种不确定性让爱因斯坦抓狂。这恰好与他在引力理论中发现的相反——即引力在局部作用于决定空间每一点的曲率，而且因果关系总是以光速作用。爱因斯坦认为自然应该是合理的，可以用理性的表明来表明，而且是可以预测的。量子力学一定是错误的，或者至少是不完整的。

1935 年，在发表广义相对论论文二十年后，爱因斯坦与鲍里斯·波多尔斯基 (Boris Podolsky) 和内森·罗森 (Nathan Rosen) 合写了一篇论文，试图揭破量子力学的疯狂之处，称其为“幽灵般的超距作用”。爱因斯坦用尽余生去驱除量子“幽灵”，但他没有成功。



当人们观察具有两个粒子的量子体系，好比两个处于叠加状态的电子时，方程将它们形貌在一起，以是它们处于纠缠状态，这似乎违反了爱因斯坦所相信的统统。如果你测量电子的一个属性，好比说它的旋转，你可以知道另一个电子的旋转是什么——乃至不必要费心去测量它。更奇怪的是，这种区分相互的能力可以持续任意远的距离，而且似乎是瞬时的。换句话说，量子“幽灵”既可以挑战空间也可以挑战时间。


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