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和我打电话,你的声音被手机的麦克转变为电信号。
接着通过调制,以电磁波的形式传播到基站。
再接力传递到我这边的基站。
然后传播到我的手机里。
我的手机经过放大,通过音频设备转换成声音。
最后让我听到。
这是一步步传递过来的。
而不是说你那边说一句话,不经过任何通道瞬间就到我这里来了。
相对论说,任何信号和相互作用传递的速率不会超过光速。
这就叫定域性。
爱因斯坦说,第一种情况下,现实性(也就是说存在一种不依赖于观察者的确定的状态)和定域性(相互作用的传递是有速度的)都没有问题。
按照经典图景的看法,这个过程是没有任何「瞬间影响」的。
原因是,两个手套的不确定性只是因为我们的无知造成的:它们都有确定的「左手」或「右手」的状态,只是我们不知道而已,并不是它们真的不确定。
我们观察左手,得到确定的信息后,同时改变了另一只箱子里的概率。
但是,这个瞬间发生变化的只是我们对手套的知识,而不是手套的状态。
而第二种情况下,它们就都有问题了。
因为物体的状态,取决于观察(观察会让叠加态「坍缩」),而且有远距离瞬间的影响。
而两只手套的叠加态,就是它们状态的全部。
当左手坍缩时,右手的改变,是其量子态实实在在的改变。
因而,我们对左手的改变,实实在在地瞬间改变了右手的状态。
但对爱因斯坦来说,无论是客观性,还是定域性,都是无比重要的。
因此,他坚定地认为,量子理论是不完备的,一定有一种隐变量理论满足定域性和现实性。
EPR 佯谬
上面的只是一个形象的例子。
下面我们把手套换成粒子,把「左右」换成「自旋」,就是著名的 EPR 佯谬了。
物理学史上,真正把这种非定域性的效应明显地呈现在我们眼前的,就是这个 EPR 佯谬。
在石破天惊的 1935 年,爱因斯坦以他超凡的洞察力,对量子力学发起了最为致命的最后一击。
这一击,把量子力学最为尖锐的矛盾,也是最为奇葩的一面暴露在了物理学家的面前。
就是非定域性和实在性之间的矛盾。
下面我们一起看一看这个著名的 EPR 佯谬。
在这里,量子纠缠有史以来第一次明确地展现在世人面前。
EPR 三个单词,是三个人名字的组合,爱因斯坦(Einstein)和他的两位博士后助理,Boris Podolsky 和 Nathan Rosen。
在 1935 年,三人发表了一篇论文。
题目叫 「量子力学对物理现实的描述是完备的吗?」(Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Cons